【病生】缺氧.

温州医学院病理生理教研室第五章缺氧（hypoxia）4～7天Then,howaboutair???4～6min21’29’’授课大纲概述12缺氧对机体的影响3缺氧的防治原则54缺氧的类型、原因和发生机制常用的血氧指标概述外呼吸内呼吸供氧用氧气体在血液中运输氧气的获得、运输、利用肺部摄氧血液携氧循环运氧组织用氧供氧用氧乏氧性缺氧血液性缺氧循环性缺氧组织性缺氧供氧↓用氧↓缺氧缺氧的概念因组织供氧减少或用氧障碍引起细胞代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。常用的血氧指标1.氧分压（PO2）2.氧容量（CO2max）3.氧含量（CO2）6.动-静脉血氧含量差（CaO2-CvO2）5.P504.氧饱和度（SO2）PaO2:13.3kPa(100mmHg)PvO2:5.32kPa（40mmHg）PaO2:吸入气的PO2，外呼吸PvO2:内呼吸定义：正常值：影响因素：一、血氧分压（partialpressureofoxygen,PO2）以物理状态溶解在血浆内的氧产生的张力。二、血氧容量（oxygenbindingcapacity，CO2max）定义：正常值：影响因素：38℃，PO2:150mmHg，PCO2:40mmHg100ml血液中的Hb被氧充分饱和时的最大携氧量。20ml/dlHb的质和量定义：正常值：影响因素：三、血氧含量（oxygencontent，CO2）100ml血液的实际携氧量。与Hb结合的氧溶解在血浆中的氧CaO2：19ml/dlCvO2：14ml/dlPaO2、Hb的质和量定义：正常值：影响因素：四、氧饱和度（oxygensaturation，SO2）血氧含量－溶解氧量血氧容量SO2=×100％Hb与氧结合达到饱和程度的百分数。SaO2：95%SvO2：70%PO22040608010020406080100氧饱和度%氧分压(mmHg)氧分压与氧饱和度的关系——氧离曲线血液在标准条件下，SO2为50％时的氧分压。定义：正常值：38℃，pH7.4，PCO25.32kPa(40mmHg)意义：五、P5026～27mmHgHb与O2亲和力2040608010020406080100氧饱和度%氧分压(mmHg)P502040608010020406080100氧饱和度%氧分压(mmHg)H+↑PCO2↑2,3DPG↑T↑氧离曲线及其影响因素H+↓PCO2↓2,3DPG↓T↓19ml/dl14ml/dlO2O2O2O2O2AV六、动-静脉血氧含量差（CaO2-CvO2）定义：正常值：动脉血氧含量减去静脉血氧含量的差值，即组织对氧消耗量。5ml/dl1.氧分压（PO2）2.氧容量（CO2max）3.氧含量（CO2）6.动-静脉血氧含量差（CaO2-CvO2）5.P504.氧饱和度（SO2）缺氧的类型、原因和发病机制肺部摄氧血液携氧循环运氧组织用氧低张性缺氧血液性缺氧循环性缺氧组织性缺氧概念PaO2↓→CaO2↓→组织供氧不足原因1.吸入气氧分压过低（大气性缺氧）2.外呼吸功能障碍（呼吸性缺氧）3.静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）一、低张性缺氧（hytonichypoxia)乏氧性缺氧（hypoxichypoxia)159mmHg98mmHg62mmHg110mmHg105mmHg50mmHgFallot症右心的静脉血流入左心NormalFallot1.PaO2、CaO2、SaO2降低2.CO2max正常或增高3.CaO2-CvO2减小或正常血氧变化特点PaO2↓血液与组织的氧分压差↓氧向细胞弥散速度↓A-V氧含量差组织缺氧的机制HHbHbO22.6g/dl≥5g/dl毛细血管中脱氧血红蛋白≥5g/dl，使皮肤、粘膜呈青紫色。发绀(cyanosis)紫绀缺氧Hb异常↑cap内HHb＞5g/dl紫绀（无缺氧）【真性红细胞增多症】二、血液性缺氧（hemichypoxia）等张性缺氧（isotonichypoxia）概念Hb数量↓或性质改变→血液携带的氧↓或Hb结合的氧不易释出→组织缺氧。原因1.贫血（anemia）单位容积血液内RBC和Hb↓CO2max↓CaO2↓⑴CO与Hb亲和力是O2的210倍，形成HbCO，失去携氧能力。⑵CO与Hb一个血红素结合后，将增加其余3个血红素对氧的亲和力，使氧离曲线左移。⑶抑制正常RBC的糖酵解，使2,3-DPG生成↓，使氧离曲线左移。2.一氧化碳中毒HbCOO2O2O2NormalHbFe3+OHFe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+氧化剂(亚硝酸盐)3.高铁血红蛋白血症HbFe2+NHbFe3+OHFe2+Fe3+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+cellFe2+与O2亲和力↑氧离曲线左移Fe3+与羟基牢固结合，不能携氧3.血红蛋白与氧的亲和力异常增高●输入大量库存血●输入碱性液体●血红蛋白病1.PaO2正常，SaO2正常2.CaO2减少或正常，CO2max减少或正常3.CaO2-CvO2减小血氧变化特点●严重贫血－面色苍白●高铁血红蛋白－咖啡色●碳氧血红蛋白－樱桃红色皮肤、粘膜颜色“肠源性紫绀”：（enterogenouscyanosis）（无发绀）概念组织血流量↓→组织供氧不足三、循环性缺氧（circulatoryhypoxia）低动力性缺氧（hypokinetichypoxia)动脉血灌流不足→缺血性缺氧静脉血回流受阻→淤血性缺氧循环性缺氧原因(1)全身性血循环障碍休克、心力衰竭等。(2)局部性血循环障碍血管栓塞、血栓形成、血管病变。1.PaO2、CaO2、SaO2、CO2max正常2.CaO2-CvO2增加3.PvO2、SvO2、CvO2降低血氧变化特点19ml/dl12ml/dl7ml/dlO2O2O2O2O2AVO2O2O2●单位容量血液弥散给组织的氧量↑，CaO2-CvO2↑●单位时间流经组织血量↓，弥散给组织的总氧量↓供氧量=单位容量摄氧量×组织血流量●缺血性缺氧－皮肤苍白●淤血性缺氧－发绀皮肤、粘膜颜色概念组织供氧正常，组织、细胞利用氧能力↓－缺氧mitochondrion四、组织性缺氧（histogenoushypoxia）氧利用障碍性缺氧（dysoxidativehypoxia)1.药物对线粒体氧化磷酸化的抑制2.维生素缺乏（VB1、VB2、VPP）3.线粒体损伤原因CN-＋Cytaa3-Fe3+→Cytaa3-Fe3+-CN→呼吸链中断(氰化高铁细胞色素氧化酶）药物对线粒体氧化磷酸化的抑制●呼吸链受抑制●氧化磷酸化解偶联1.PaO2、CaO2、SaO2、CO2max正常2.CaO2-CvO2减小3.PvO2、SvO2、CvO2增高血氧变化特点（皮肤呈玫瑰红色）各型缺氧血氧变化的特点低张性血液性循环性组织性PaO2CaO2SaO2CaO2-CvO2小结CO2max发绀内毒素血症肺淤血、水肿循环障碍失血Hb组织性缺氧低张性缺氧循环性缺氧血液性缺氧临床上常为混合性缺氧失血性休克缺氧对机体的影响呼吸系统循环系统血液系统中枢系统组织细胞一、呼吸系统的变化（一）代偿性反应★肺通气量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应！PaO2↓(8kPa)颈动脉体和主动脉体化学感受器⊕呼吸加深加快肺泡通气量↑，增加PAO2和PaO2增加静脉回流，有利于氧的摄取和运输意义：【后期】肺通气量增至5～7倍（肾脏代偿排出HCO3-，脑脊液HCO3-进入血液，脑组织PH恢复正常）【久居】肺通气量增加15%（外周化学感受器敏感性↓）【早期】肺通气量增加65%（过度通气形成的低碳酸血症和呼碱抑制呼吸中枢）（二）损伤性变化2.中枢性呼吸衰竭1.高原肺水肿1.高原性肺水肿严重的胸闷，呼吸困难，发绀，剧烈咳嗽，血性泡沫痰，神志不清，肺部有湿罗音。机制：①血管收缩，回心血量和肺血量增加②肺毛细血管压力升高③非炎性漏出④炎性渗出2.中枢性呼吸衰竭PaO2过低(＜30mmHg)抑制呼吸中枢呼吸抑制，节律和频率不规则，通气量减少1.心输出量增加2.肺血管收缩3.血液重分布4.毛细血管增生二、循环系统的变化（一）代偿反应1、心输出量增加心率↑心肌收缩力↑回心血量↑缺氧（胸廓运动增强）2.肺血管收缩交感神经作用血管活性物质缺氧直接作用α-肾上腺素能受体AngⅡ、ET、TXA2↑↑PGI2、NO↑缺氧抑制Kv细胞膜去极化Ca2+内流激活电压依赖性钙通道是维持通气和血流比相适应的代偿性保护机制!★皮肤、骨骼肌、内脏和肾血流量减少，心、脑供血量增多。3.血流重新分布机制：●器官物质代谢不同●器官血管反应性不同●器官血管受体密度不同？请大家从这个角度上来分析一下为什么登山运动员的四肢、鼻子及耳朵等部位最容易冻伤？◆HIF-1增多诱导VEGF等基因高表达缩短血氧弥散至细胞的距离，增加对细胞的供氧量。4.组织毛细血管密度增加意义：1.肺动脉高压2.心肌舒张收缩功能障碍3.心律失常4.回心血量减少（二）损伤性变化缩血管物质增多交感神经兴奋Kv通道抑制短期缺氧持久缺氧肺血管功能性收缩肺血管重塑血管平滑肌细胞成纤维细胞肥大增生肺动脉高压肺心病1.肺动脉高压2.心肌舒张收缩功能障碍ATP↓能量供应不足Ca转运分布异常缺氧、酸中毒心肌收缩蛋白破坏RBC↑心肌射血阻力增大PaO2↓↓颈A体化学感受器受刺激迷走N（+）↑心肌细胞通透性↑心肌内[K+]↓、[Na+]↑窦性心动过缓静息电位↓完全性传导阻滞心肌间形成电位差期前收缩、室颤心律失常3.心律失常缺氧、酸中毒静脉血管扩张血液淤滞呼吸中枢（-）呼吸运动↓胸内负压↓回心血量↓、CO↓4.回心血量减少三、血液系统的变化（一）代偿反应1.红细胞和血红蛋白增多缺氧HIF-1促红细胞生成素（EPO）加速Hb的合成、网织RBC和RBC入血CaO2↑、CO2max↑2.氧离曲线右移,RBC释氧能力增强原因：2,3-DPG增多2,3-DPG葡萄糖3-P-甘油醛1,3-P-甘油酸3-P-甘油酸2-P-甘油酸乳酸（－）葡萄糖3-P-甘油醛1,3-P-甘油酸3-P-甘油酸2-P-甘油酸乳酸（－）2,3-DPG缺氧Hb-2,3-DPG缺氧(+)2，3-DPG增多的原因葡萄糖3-P-甘油醛1,3-P-甘油酸3-P-甘油酸2-P-甘油酸乳酸（－）2,3-DPG缺氧Hb-2,3-DPG缺氧(+)葡萄糖3-P-甘油醛1,3-P-甘油酸3-P-甘油酸2-P-甘油酸乳酸（－）pH↑(+)pH↑2,3-DPG2,3-DPG↑引起氧离曲线右移机制2,3-DPG↑与HHb结合稳定Hb构型Hb与O2亲和力↓RBC内pH↓氧离曲线右移(二)损伤性变化当吸入气PO2明显降低时，氧离曲线右移使血液通过肺泡时结合的氧量减少，组织供氧不足。血液粘滞度↑→外周阻力↑→心脏后负荷↑心力衰竭轻度缺氧或缺氧早期：血液重新分布保证脑组织血供严重缺氧或长时间缺氧：神经系统障碍，脑水肿和脑细胞受损四、中枢神经系统的变化五、组织细胞的变化1.细胞利用氧的能力增强2.糖酵解增强3.肌红蛋白增加4.低代谢状态（一）代偿性反应细胞膜的损伤线粒体的损伤溶酶体的损伤(二)损伤性变化缺氧的治疗一、消除缺氧的原发病因二、氧疗对低张性缺氧最有效（静脉血分掺杂作用不大）血液性缺氧循环性缺氧可增加血浆内溶解的氧组织缺氧者CO中毒效果好组织性缺氧治疗关键是解除呼吸链酶的抑制三、氧中毒其发生取决于氧分压1、掌握缺氧、低张性缺氧、血液性缺氧、循环性缺氧、组织性缺氧、紫绀、肠源性紫绀的概念及英文词汇。2、掌握四种缺氧的原因和发病机制、血氧变化特点与组织缺氧的机制。3、熟悉缺氧时机体的功能代谢变化。4、了解缺氧的防治原则。本章要求