缺氧B本-张亚辉

缺氧(hypoxia)病理生理学教研室张亚辉目的与要求1.掌握:缺氧的概念；各型缺氧的概念、原因、血氧变化特点及组织缺氧的机制；发绀的概念及临床意义。2.熟悉:常用的血氧指标,缺氧时机体的功能代谢变化。3.了解:影响机体对缺氧耐受性的因素；氧疗与氧中毒。缺氧的治疗原则。缺氧概述–氧的运输与利用–缺氧的概念–常用的血氧指标缺氧的原因与机制功能代谢变化缺氧治疗的病理生理学基础概述(一)氧气的运输与利用外呼吸血液运输内呼吸供氧用氧【缺氧】因组织供氧减少或用氧障碍，从而引起细胞代谢、功能和形态结构发生异常变化的病理过程。概念（Concept）概述(二)一、常用的血氧指标及其意义（Parametersofbloodoxygen）概述(三)氧分压（Partialpressureofoxygen,PO21Hypoxia氧容量（Oxygenbindingcapacity,CO2max）2氧含量（Oxygencontent,CO2）34氧饱和度（Oxygensaturation,SO2）■氧分压(PO2)【定义】为物理溶解于血液中的氧产生的张力。Hypoxia【正常值】PaO2:100mmHg(13.3kPa)；PvO2:40mmHg(5.32kPa)【影响因素】PaO2:吸入气pO2、外呼吸功能、静脉血掺杂程度。PvO2:组织摄氧和用氧的能力。海拔（km）大气压（mmHg）大气氧分压（mmHg）PaO2（mmHg）SaO2（mmHg）症状076015910095%--35301106290%[phone]%++8270583058%大多数死亡正常氧分压“梯度”示意图■氧容量（CO2max）【定义】在PO2150mmHg、PCO240mmHg、38℃条件下，100ml血液中的Hb的最大携氧量。【意义】血氧容量大小反映血液携氧能力的强弱。【正常值】CO2max:20ml/dl(1.34ml/g×15g/dl=20ml/dl)。【影响因素】Hb的质（Hb结合氧的能力）和量Hypoxia■氧含量(CO2)【定义】100ml血液的实际携氧量。【正常值】CaO2约19ml/dl；CvO2为14ml/dl。【影响因素】PaO2&CO2max。Hypoxia氧含量（CO2）=CO2max×SO2+溶解O219ml/dl14ml/dl5ml/dlO2AVO2O2O2O2O2■动-静脉血氧含量差（A-VdO2）【意义】反映组织的摄氧能力。【正常值】A-VdO2约为5ml/dl。Hypoxia■氧饱和度（SO2）【定义】Hb与氧结合的百分数。（Hb实际结合的氧量与最大结合氧能力之间的百分数比值。）SO2%=CO2–溶解O2/CO2max【正常值】SaO2：95%～97%；SvO2：75%。【意义】反映Hb与氧的结合程度。【影响因素】PaO2。Hypoxia氧合Hb解离曲线【影响因素】H+、CO2、温度、2、3-DPGP50:反映Hb与氧亲和力的指标2,3-DPG↑P50↑亲和力↓P50↓亲和力↑低张性缺氧(乏氧性缺氧)缺氧的类型、原因和发病机制Classificationofhypoxia血液性缺氧(等张性缺氧)循环性缺氧(低动力性缺氧)组织性缺氧（用氧障碍性缺氧）Ⅰ.hypotonichypoxia低张性缺氧特征PaO2降低低张性缺氧/乏氧性缺氧1.原因与机制(1)外环境PO2过低：多见于高原或高空；通风不良的矿井或坑道。海拔（km）大气压（mmHg）大气氧分压（mmHg）PaO2（mmHg）SaO2（mmHg）症状076015910095%--35301106290%[phone]%++8270583058%大多数死亡Ⅰ.hypoxic/hypotonichypoxia缺氧Ⅰ特征PaO2降低低张性缺氧/乏氧性缺氧1.原因与机制(1)外环境氧分压过低(atmospherichypoxia)(2)外呼吸功能障碍(respiratoryhypoxia)Ⅰ.hypoxic/hypotonichypoxia缺氧Ⅰ特征PaO2降低低张性缺氧/乏氧性缺氧1.原因与机制(1)外环境氧分压过低(atmospherichypoxia)(2)外呼吸功能障碍(respiratoryhypoxia)(3)静脉血分流入动脉心房或心室中隔缺损，伴有肺动脉狭窄或高压右向左分流法洛氏四联症缺氧Ⅰ2.血氧变化特点及缺氧机制血氧变化的特点：PaO2↓SaO2↓；CaO2↓（PaO2必须低于60mmHg）；CO2max正常或增加；A-VdO2↓或正常。缺氧Ⅰ2.血氧变化特点及缺氧机制组织缺氧机制PaO2↓毛细血管PO2↓氧向细胞弥散速度↓A-V氧含量差细胞摄氧毛细血管中脱氧血红蛋白≥5g/dl，使皮肤、粘膜呈青紫色。HHbHbO2≥5g/dl发绀(cyanosis)皮肤与粘膜颜色Ⅱ.hemichypoxia血液性缺氧特征Hb量减少，质改变isotonichypoxemia（等张）1.原因与机制(1)贫血——Hb量↓(anemichypoxia)(2)CO中毒Hb+CO碳氧Hb亲和力Hb-O2PaO2正常•CO中毒210倍Ⅱ.hemichypoxia缺氧Ⅱ特征Hb量减少，质改变isotonichypoxemia1.原因与机制(1)Hb量↓——贫血(anemichypoxia)(2)CO中毒PaO2正常HbCOO2O2O2氧离曲线左移缺氧Ⅱ1.原因与机制（3）高铁Hb(methemoglobin)血症HbFe2+HbFe3+OH氧化剂亚硝酸盐等肠源性紫绀Fe3+不能携氧Fe2+-O2不能解离高铁Hb血症HbFe3+OH2.缺氧机制组织缺氧的机制贫血：毛细血管中的血氧分压降低Hb与O2亲和力增强：Hb结合的氧不易释放出来↓↓↓/NNN血液性缺氧动－静脉氧差动脉血氧含量血氧容量动脉血氧饱和度动脉血氧分压缺氧类型3.血氧变化的特点2.血氧变化的特点皮肤颜色贫血——苍白Hb-CO——樱桃红HbFe+3-OH——咖啡色特征组织血流量↓Ⅲ.circulatoryhypoxia循环性缺氧1.原因全身性循环障碍：休克，心衰局部性循环障碍：局部缺血，局部淤血低动力性缺氧2．血氧变化的特点cO2max正常；paO2正常；caO2正常；SaO2正常。A-VdO2大于正常值。2.组织缺氧机制：单位时间内流经组织血量，氧供皮肤颜色淤血性-发绀缺血性-苍白3.皮肤颜色及血氧变化Ⅳ.histogenoushypoxia组织性缺氧特征细胞利用氧障碍1.原因与机制(1)组织中毒:氰化物呼吸链酶活力↓用氧障碍(2)vitamin缺乏：呼吸酶合成↓(3)线粒体损伤:线粒体氧化磷酸化ATP的生成呼吸链及氧化磷酸化抑制剂的作用环节草酰乙酸琥珀酸柠檬酸α-酮戊二酸NADHNAD丙酮酸乙酰辅酶A丙酮酸脱氢酶3.血氧变化的特点2.缺氧机制：组织用氧障碍。CaO2max正常；PaO2、CaO2、SaO2正常；A-V血氧含量差减小。皮肤颜色HbO2↑→玫瑰色各型缺氧的血氧变化特点↓NNNN组织性缺氧动－静脉氧差动脉血氧含量血氧容量动脉血氧饱和度动脉血氧分压缺氧类型↑NNNN循环性缺氧↓↓↓NN血液性缺氧↓或N↓N或↑↓↓乏氧性缺氧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缺氧概述缺氧的原因与机制功能代谢变化缺氧治疗的病理生理学基础功能代谢改变(1)轻度缺氧:机体的代偿反应严重缺氧:功能代谢障碍，甚至结构破坏代偿反应急性缺氧:呼吸系统和循环系统的代偿反应为主慢性缺氧:血液系统和组织细胞的代偿反应为主。第三节缺氧对机体的影响一、呼吸系统的变化(一)代偿性反应PaO2↓(60mmHg)颈动脉体和主动脉体化学感受器兴奋呼吸加深加快肺泡通气量↑PAO2↑★肺通气量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应（二）损伤性变化高原肺水肿（highaltitudepulmonaryedema,HAPE）进入4000m高原后1～4d内出现发病率：5.7％~17.7％临床表现：头痛，胸闷，咳嗽，呼吸困难，血性泡沫痰等体征：肺部湿罗音发病机制▲急性严重缺氧呼吸运动↑、外周血管收缩回心血量↑、肺血流量↑肺动脉高压▲肺血管收缩不均一性部分肺泡cap流体静压↑压力性肺水肿▲肺内C3a、LTB和TXB等↑损伤VEC肺cap壁通透性增加高原性肺水肿中枢性呼吸衰竭抑制呼吸中枢PaO230mmHg二、循环系统变化（一）代偿性反应1、心输出量增加心率增加肺牵张反射器兴奋引起心肌收缩力增加回心血量增加2、肺血管收缩◆是维持通气和血流比例相适应的代偿性保护机制（一）代偿性反应缺氧交感兴奋↑体液因素作用（EDCF大于EDRF）KV通道功能降低钙离子内流增多肺血管收缩维持V/Q正常肺动脉高压3、组织毛细血管密度增加缩短血氧弥散至细胞的距离，增加对细胞的供氧量◆心、脑供血增多◆皮肤、内脏、骨骼肌和肾血流减少4、血流重新分布缺氧交感神经兴奋血管收缩血管扩张局部组织代谢产物？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？（一）代偿性反应（二）损伤性变化循环系统损伤（高原性心脏病、肺心病）缺氧肺血管收缩循环阻力↑肺A高压RBC↑血液粘滞↑右心后负荷↑慢性缺氧肺血管平滑肌肥大、血管硬化心衰（1）肺动脉高压（二）损伤性变化（2）心肌收缩性降低缺氧、酸中毒心肌结构损伤心肌收缩性↓ATP↓心肌兴奋-收缩偶联障碍（3）心律失常PaO2↓↓颈A体化学感受器受刺激迷走N（+）↑窦性心动过缓↓（二）损伤性变化（4）静脉回流减少缺氧、酸中毒静脉血管扩张血液淤滞V回流↓呼吸中枢（-）呼吸运动↓胸内负压↓血液系统骨髓造血↑慢性缺氧促红素↑携氧↑血液粘滞↑1.红细胞↑提高血氧含量和血氧容量，提高血液携氧能力，增加组织供氧（一）代偿性反应机能代谢改变(3)2.氧离曲线右移原因——2,3-DPG↑缺氧糖酵解↑HHb↑结合2,3-DPG↑游离↓糖酵解抑制↓旁路产物↑2,3-DPG↑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、脑水肿、死亡缺氧对CNS的损伤机制较复杂！组织细胞的变化慢性：代偿反应（1）线粒体密度↑尽可能利用多一点氧。（2）无氧酵解↑尽可能产生多一点ATP。（3）肌红蛋白↑尽可能储备多一点氧。（4）低代谢状态尽可能少用一点氧。机能代谢改变(4)组织细胞严重——细胞损伤（1）细胞膜ATP↓钠钾泵↓Na+内流细胞水肿K+外流代谢障碍钙泵↓Ca++内流组织损伤机能代谢改变(4)组织细胞严重——细胞损伤（2）线粒体的损伤（3）溶酶体破裂（1）细胞膜的损伤第四节缺氧治疗的病理生理基础•病因治疗•吸氧:对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组织性缺氧治疗关键是解除呼吸链酶的抑制•高压氧治疗:增加溶解的氧•氧中毒：取决于氧分压，与活性氧有关思考题1．什么叫缺氧？各型缺氧的原因和血氧变化特点是什么？2．缺氧时红细胞增多的机制和意义是什么？3．缺氧如何引起肺血管收缩？4．缺氧时组织、细胞的变化及意义如何？患者，男性，因当日清晨4时在蔬菜温室内为火炉添煤时，昏倒在温室台阶上，4小时后被发现，急诊入院。患者既往健康。体检：体温37.5℃，呼吸24次／分，脉搏110次／分，血压100／70mmHg。神志不清，口唇呈樱桃红色，其他无异常。实验室检查：PaO295mmHg，HbCO30％，血浆HCO3-13．5mmol／L.入院后立即吸氧，不久渐醒，给予纠酸补液等处理后，病情迅速好转。思考题：•1．引起该患者昏倒的原因和机制。•2．该患者属何种类型缺氧?•3．该患者为何会有血浆HCO3-降低?患者，男性，因头痛、头晕、恶心、呕吐30分钟入院。入院前中午烧莱时不慎将白色粉末状物当盐撒入莱中，食后半小时患者突觉恶心、呕吐．•体格检查，体温36．8℃，脉搏90次／分，呼吸23次／分，血压115