病理生理学第七章缺氧

病理生理学

（Pathophysiology）

第七章缺氧

（Hypoxia）病理生理学教研室缺氧的概念外呼吸

氧气与Hb结合血液循环运输

内呼吸供氧

用氧缺氧

缺氧的概念由于组织供氧不足或对氧的利用障碍，而引起机体代谢、功能和形态结构变化的病理过程称为缺氧。本章内容第一节常用的血氧指标第二节缺氧的原因、分类和血氧变化的特点第三节缺氧时机体的功能与代谢变化第四节缺氧治疗的病理生理学基础第一节常用的血氧指标常用的血氧指标1.血氧分压（PO2）2.血氧容量（CO2max）3.血氧含量（CO2）4.血红蛋白氧饱和度（SO2）1.血氧分压（PO2）物理溶解的O2

产生的张力（血氧张力）正常值PaO2100mmHg

PvO240mmHg吸入气PO2

外呼吸功能2.血氧容量（CO2max）

氧分压为150mmHg，温度38℃，在体外100ml血液中血红蛋白（Hb）所结合氧的最大毫升数反映100ml血液最大携氧量

正常值20ml/dl取决于Hb的质与量3.血氧含量（CO2）

指100ml血液的实际携氧量，包括实际与血红蛋白结合的氧和溶解在血浆内的氧反映100ml血液的实际携氧量正常值动脉血（CaO2）19ml/dl静脉血（CvO2）14ml/dl取决于血氧分压与血氧容量动-静脉血氧含量差（CaO2-CvO2）

即动脉血氧含量减去静脉血氧含量所得的毫升数反映组织的摄氧能力

正常值5ml/dl

4.血红蛋白氧饱和度（SO2）

即血氧饱和度，是指血液中氧合Hb占总Hb的百分数，约等于血氧含量与血氧容量的比值正常值动脉血（SaO2）约95%～98%静脉血（SvO2）约70%～75%取决于血氧分压氧分压与氧饱和度的关系——氧离曲线氧分压（mmHg）氧饱和度%pH↓(H+↑)CO2↑Temp↑2,3-DPG↑2040608010020406080100pH↑(H+↓)CO2↓Temp↓

2,3-DPG↓P50↑Hb与氧的亲和力↓P50血红蛋白氧饱和度为50%时的血氧分压正常值及其意义：正常为26～27mmHgP50↑表示Hb与O2的亲和力↓P50↓表示Hb与O2的亲和力↑

2040608010020406080100氧饱和度%氧分压(mmHg)第二节缺氧的原因、分类和血氧变化的特点缺氧的病因分型低张性血液性供氧↓用氧↓缺氧组织性循环性缺氧的病因分型缺氧

供氧不足用氧障碍低张性缺氧血液性缺氧循环性缺氧组织性缺氧一、低张性缺氧（hypotonichypoxia）概念：以动脉血氧分压降低为基本特征的缺氧，又称乏氧性缺氧（hypoxichypoxia）特征PaO2↓1.原因与机制（1）吸入气氧分压过低（2）外呼吸功能障碍（3）静脉血分流入动脉大气压和吸入气体、肺泡气体氧分压以及动脉血氧饱和度的关系海拔高度（m）大气压（mmHg）吸入气体氧分压（mmHg）肺泡气体氧分压（mmHg）动脉血氧饱和度（%）07601591059510006801409094200060012570923000530110629040004609850855000405854575600035574407070003106535608000270563050900023048＜2520～401.原因与机制（1）吸入气氧分压过低（2）外呼吸功能障碍（3）静脉血分流入动脉1.原因与机制（1）吸入气氧分压过低（2）外呼吸功能障碍（3）静脉血分流入动脉法洛四联症2.血氧变化的特点及缺氧机制低张性缺氧

CO2maxPaO2CaO2

SaO2CO2(a-v)↓-↑↓↓↓-（1）血氧变化的特点：PaO2↓毛细血管PO2↓向细胞弥散速度↓细胞摄氧↓（2）组织缺氧的机制：2.血氧变化的特点及缺氧机制皮肤颜色概念：毛细血管血液中还原血红蛋白浓度超过5g/dl时，可使皮肤和黏膜呈青紫色，称为发绀发绀（cyanosis）缺氧=紫绀？重度贫血患者，血红蛋白可降至5g/dl以下，出现严重缺氧，但不会发生发绀红细胞增多者，血中还原血红蛋白超过5g/dl，出现发绀，但可无缺氧症状缺氧不一定有发绀，发绀不一定有缺氧二、血液性缺氧（hemichypoxia）概念：由于血红蛋白含量减少，或血红蛋白性质改变，使血液携氧能力降低或与血红蛋白结合的氧不易释出引起的缺氧

，又称为等张性缺氧特征Hb量减少，质改变PaO2正常

1.原因与机制（1）Hb含量减少（2）CO中毒（3）亚硝酸盐中毒引起高铁Hb血症（4）Hb与氧的亲和力异常增高

1.原因与机制（1）Hb含量减少

各种类型的贫血RBC↓，Hb↓血液携氧量↓缺氧Hb+CO碳氧Hb亲和力>>

Hb-O2增加其他血红素对氧的亲和力抑制红细胞内糖酵解，使其2,3-DPG生成减少，氧离曲线左移1.原因与机制（2）CO中毒

HbFe2+

HbFe3+OH氧化剂肠源性发绀食用的硝酸盐被肠道细菌分解为亚硝酸盐，吸收后形成高铁血红蛋白血症，皮肤、黏膜可出现青紫色1.原因与机制（3）亚硝酸盐中毒引起高铁Hb血症1.原因与机制（4）Hb与氧的亲和力异常增高输入大量库存血，2,3-DPG含量低输入大量碱性液体，血液PH值升高其它Hb病2.血氧变化的特点及缺氧机制

CO2maxPaO2CaO2

SaO2CO2(a-v)血液性缺氧

↓-↓-↓--皮肤颜色贫血——苍白Hb-CO——樱桃红HbFe3+-OH——咖啡色三、循环性缺氧（circulatoryhypoxia）概念：指因组织血流量减少引起的组织供氧不足，又称为低动力性缺氧特征组织血流↓1.原因全身性的（心衰、休克）局部性的（血管狭窄或阻塞）动脉血灌流不足而引起的缺氧，又称缺血性缺氧静脉血回流受阻而引起的缺氧，称淤血性缺氧2.血氧变化的特点及缺氧机制

CO2maxPaO2CaO2

SaO2CO2(a-v)循环性缺氧

----↑皮肤颜色发绀、苍白皮肤颜色四、组织性缺氧（histogenoushypoxia）概念：在组织供氧正常的情况下，因组织、细胞利用氧的能力减弱而引起的缺氧，又称为氧利用障碍性缺氧（dysoxidativehypoxia）特征细胞用氧异常1.原因（1）药物对线粒体氧化磷酸化的抑制→NADH琥珀酸FMNFAD→胍乙腚巴比妥鱼藤酮↓CoQcytbcytc1cytccytaa3O2→→→→→抗霉素A苯乙双胍8-氢-羟基喹啉萘醌↓氰化物砷化物一氧化碳硫化氢叠氮化合物↓阻断呼吸链1.原因（2）呼吸酶合成减少某些维生素缺乏（3）线粒体损伤损伤高温放射线辐射细菌毒素正常线粒体异常线粒体2.血氧变化的特点及缺氧机制

CO2maxPaO2CaO2

SaO2CO2(a-v)组织性缺氧

----↓HbO2↑→玫瑰色皮肤颜色临床上常为混合性缺氧失血性休克失血循环障碍肺功能衰竭内毒素血症血液性缺氧循环性缺氧低张性缺氧组织性缺氧第三节缺氧时机体的功能与代谢变化一、呼吸系统（一）肺通气量增大（代偿作用）PaO2↓呼吸深快

外周化学感受器敏感性↓外周化学感受器呼吸中枢↑短期:长期:低氧通气反应↓

意义增大呼吸面积，提高氧的弥散促进静脉回流意义降低耗氧量概念：指的是从平原快速进入2500m以上高原时，因低压缺氧而发生的一种高原特发性疾病，临床表现为呼吸困难，严重发绀，咳粉红色泡沫痰或白色泡沫痰，肺部有湿啰音等。一、呼吸系统（二）高原肺水肿发病机制肺血管收缩，肺动脉压↑，肺毛细血管内压↑肺血管内皮细胞通透性增高外周血管收缩，肺血流量增多肺水清除障碍PaO2＜30mmHg中枢性呼吸衰竭呼吸抑制、频率和节律改变是异常的呼吸形式，表现为呼吸加强与减弱减慢甚至暂停交替出现，常见的有潮式呼吸和间停呼吸周期性呼吸（periodicbreathing）（三）中枢性呼吸衰竭一、呼吸系统二、血液系统（一）红细胞和Hb增多骨髓造血↑促红素↑携氧↑

血液黏滞度↑

慢性缺氧（二）红细胞2,3-DPG增多，氧离曲线

右移，红细胞释放氧能力增强二、血液系统三、循环系统1.心率↑2.心肌收缩力↑3.心输出量↑缺氧交感神经兴奋↑心率↑心收缩力↑呼吸↑静脉回流↑心输出量↑（一）心脏功能和结构变化缺氧交感兴奋↑代谢产物↑皮肤内脏血管收缩心、脑血管扩张代偿意义保障重要器官血供钾通道开放膜超级化（二）血流重新分布三、循环系统1.缺氧性肺血管收缩缺氧交感兴奋↑血管活性物不平衡(EDCF大于EDRF)肺血管收缩维持V/Q正常肺动脉高压（三）肺循环的变化三、循环系统慢性缺氧HIF-1↑ATP↓腺苷↑VEGF↑缩短氧弥散距离毛细血管增生（四）组织毛细血管增生三、循环系统四、中枢神经系统CNS耗氧量大，对缺氧不耐受，尤以灰质更敏感缺氧对CNS的作用基本上表现为损伤急性：头痛、激动、记忆力下降等慢性：疲劳、嗜睡、注意力不集中等严重：烦躁、惊厥、昏迷、死亡机制：脑细胞受损、脑水肿五、组织细胞的变化1.利用氧的能力↑

尽可能多利用一点氧2.无氧酵解↑

尽可能多产生一点ATP3.载氧蛋白↑

尽可能多储备一点氧4.低代谢状态

尽可能多节约一点氧

（一）代偿适应性变化1.细胞膜损伤ATP↓钠钾泵↓Na+内流细胞水肿钙泵↓Ca2+内流组织损伤五、组织细胞的变化（二）损伤性变化2.线粒体的损伤严重缺氧造成线粒体结构破坏五、组织细胞的变化（二）损伤性变化3.溶酶体破裂溶酶体破裂糖酵解↑→乳酸生成↑脂肪氧化↑→酮体↑酸中毒磷脂酶活性↑溶酶体膜磷脂分解pH↓缺氧五、组织细胞的变化（二）损伤性变化第四节缺氧时治疗的病理生理学基础缺氧治疗的病理生理学基础一、去除病因二、氧疗低张性缺氧最有效提高血液性缺氧和循环性缺氧患者血液物理溶解的氧三、防止氧中毒氧中毒与活性氧的毒性作用有关

缺氧的病因分型小结缺氧

供氧不足用氧障碍低张性缺氧血液性缺氧循环性缺氧组织性缺氧外呼吸功能障碍吸入气氧分压降低静脉血分流入动脉血红蛋白含量减少血红蛋白结构、功能异常全身循环功能障碍局部循环功能障碍呼吸酶合成减少线粒体损伤药物对线粒体氧化磷酸化的抑制各型缺氧血氧变化的特点小结低张性缺氧

CO2maxPaO2CaO2

SaO2CO2(a-v)↓-↑↓↓↓-血液性缺氧

↓-↓-↓--循环性缺氧

----↑组织性缺氧

----↓小结掌握：缺氧、发绀、肠源性发绀的概念；常用的血氧指标；缺氧的分型；各型缺氧的原因、机制和血氧指标变化；血液、呼吸系统的代偿反应。理解：缺氧时机体其