病理生理学缺氧

http:/高 等 教 育 出 版 社 http:/缺 氧 的 原 因 ， 分 类 和 血 氧 变 化 特 点2 缺 氧 时 机 体 的 功 能 和 代 谢 变 化3 缺 氧 治 疗 的 病 理 生 理 基 础4 常 用 的 血 氧 指 标1 氧 气 的 获 得 和 利 用氧气的获得和利用 外 呼 吸 内 呼 吸气 体 在 血 液 中 的 运 输 HbO2HbO2 H bO2 http:/ http:/基 本 血 氧 指 标血 氧 分 压 血 氧 饱 和 度血 氧 容 量 血 氧 含 量 http:/ http:/正 常 氧 分 压 “ 梯 度 ” 示 意 图 http:/ http:/ http:/ http:/ 即 当 Hb某 亚 基 与 O2结 合 或 解 离 后 Hb变构 其 他 亚 基 的 亲 O2力 or Hb4个 亚 基 的协 同 效 应 便 呈 现 S形 的氧 离 曲 线 特 征 。机 制 ： 与 Hb 的 变 构 有 关 ： 氧 合 Hb 为 疏 松 型 （ R型 ） 去 氧 Hb 为 紧 密 型 （ T型 ） R型 的 亲 O 2力 为 T型 的 数 百 倍PH7.2PH7.4PH7.5 http:/1.上 段 :坡 度 较 平 坦 。 表 明 此 时 PO2变 化 大 时 ， 血 氧 饱 和 度 变 化 小 。 意 义 :保 证 低 氧 分 压 时 的 高 载 氧 能 力 。 http:/2.中 段 : 坡 度 较 陡 。PO2降 低 能 促 进 大 量 氧 离意 义 :维 持 正 常 时 组 织氧 供 。 3.下 段 : 坡 度 更 陡 。 PO 2稍 有 下 降 ,血 氧 饱 和 度 就 急 剧 下 降 。 意 义 :维 持 活 动 时 组 织 氧 供 。 http:/为 反 映 Hb与O2的 亲 和 力 的 指 标， 是 指 使 氧 饱 和 度达 到 50 时 的 血 氧分 压 。 正 常 成 人P50约 为 3.59kPa（ 27mmHg)。 动 静 脉 血 氧 差 ：即 动 脉 血 氧 含 量减 去 静 脉 血 氧 含量 所 得 的 毫 升 ，说 明 组 织 对 氧 消耗 量 。 http:/ 指 使 氧 饱 和 度 达 到 50 时 的 血 氧 分 压 。 http:/19ml/dl 14ml/dl 5ml/dlO2A VO2 O2O2 O2 O2影 响 因 素 ： 组 织 代 谢 率 ， ， 血 液 速 度 ， Hb与O2的 亲 和 力 http:/肺 部 摄 氧 血 液 携 氧 循 环 运 氧 组 织 用 氧 等 张 性 缺 氧 T ext 低 动 力 性 缺 氧 低 张 性 缺 氧 用 障 碍 性 缺 氧 http:/ http:/ 乏 氧 性 缺 氧 是 指 由 于 动 脉 氧 分 压 降 低 ， 或 静 脉 血 分 流入 动 脉 ， 动 脉 血 氧 含 量 减 少 ， 导 致 组 织 供 氧 不 足 的 缺 氧 。 吸 入 气 氧 分 压 过 低 （ 大 气 性 缺 氧 ） 外 呼 吸 功 能 障 碍 （ 呼 吸 性 缺 氧 ） 静 脉 血 分 流 入 动 脉 （ 静 脉 血 掺 杂 ） http:/ http:/ http:/ http:/低 张 性 缺 氧 的 特 点 http:/正 常 血 液 性 缺 氧组 织 性 缺 氧 循 环 性 缺 氧低 张 性 缺 氧 http:/HHbHbO22.6g/dl 5g/dl毛 细 血 管 血 液 中 脱 氧 血 红 蛋 白 5g/dl， 使 皮 肤 、 粘 膜 呈 青 紫 色 。发 绀 (cyanosis)Hb正 常 的 人 ： 缺 氧 与 发 绀 是 一 致 的 。Hb不 正 常 的 人 ： 缺 氧 与 发 绀 是 不 一 致 的 。如 ： 红 细 胞 增 多 症 患 者 ： 5g/dl 发 绀 （ 不 缺 氧 ） 贫 血 患 者 5g/dl 不 发 绀 （ 缺 氧 ） http:/血 红 蛋 白 含 量 减 少 或 性 质发 生 改 变血 液 携 带 的 氧 减 少 ，血 氧 含 量 降 低 ，血 红 蛋 白 结 合 的 氧 不 易 释 出缺 氧 http:/ 贫 血 （ anemia） 各 种 原 因 引 起 的 贫 血 ， 单 位 容 积 血 液 内 红 细 胞 数 和 血 红 蛋 白 量 减 少 ， 虽 然 PaO2和 氧 饱 和 度 正 常 ， 但 氧 容 量 降 低 ， 氧 含 量 随 之 减 少 。 CO中 毒 高 铁 血 红 蛋 白 血 症 （ methemoglobinemia） 血 红 蛋 白 与 氧 的 亲 和 力 异 常 增 高 ： 如 输 入 大 量 库 存 血 ， 或 输 入 大 量 碱 性 液 体 ； 某 些 血 红 蛋 白 病 。 http:/碳 氧 血 红 蛋 白 血 症COO2 O2O2CO与 Hb的 亲 和 力 是 O 2的 210倍 ， 形 成 HbCOCO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CO抑 制 糖 酵 解 ， 2,3-DPG生 成 减 少 ， 氧 离 曲 线 左 移 http:/原 因 贫 血 （ anemia） 各 种 原 因 引 起 的 贫 血 ， 单 位 容 积 血 液 内 红 细 胞 数 和 血 红 蛋 白 量 减 少 ， 虽 然 PaO2和 氧 饱 和 度 正 常 ， 但 氧 容 量 降 低 ， 氧 含 量 随 之 减 少 。 CO中 毒 高 铁 血 红 蛋 白 血 症 （ methemoglobinemia） 血 红 蛋 白 与 氧 的 亲 和 力 异 常 增 高 ： 如 输 入 大 量 库 存 血 ， 或 输 入 大 量 碱 性 液 体 ； 某 些 血 红 蛋 白 病 。 http:/ Fe3+与 羟 基 牢 固 结合 ， 失 去 携 氧 能 力 剩 余 的 Fe2+与 O2亲和 力 增 强 ， 氧 离 曲 线左 移高 铁 血 红 蛋 白 血 症 http:/原 因 http:/缺 氧 类 型 动 脉 血氧 分 压 动 脉 血氧 饱 和 度 血 氧容 量 动 脉 血氧 含 量 动 静脉 氧 差血 液 性 缺氧 N N N N 血 液 性 缺 氧 的 特 点*皮 肤 、 粘 膜 颜 色 ：乏 氧 性 缺 氧 紫 绀高 铁 血 红 蛋 白 血 症 咖 啡 色碳 氧 血 红 蛋 白 血 症 樱 桃 红 色 严 重 贫 血 病 人 ？红 细 胞 增 多 症 ？ http:/正 常 血 液 性 缺 氧组 织 性 缺 氧 循 环 性 缺 氧低 张 性 缺 氧 http:/三 、 循 环 性 缺 氧 （ Circulatory Hypoxia）血 液 循 环 障 碍供 给 组 织 的 血 液 减 少 动 脉 狭 窄 或 阻 塞 ,致 动 脉 血 灌 流 不足静 脉 血 回 流 受 阻 血流 缓 慢 ， 微 循 环 淤血 ， 导 致 动 脉 血 灌流 减 少缺 血 性 缺 氧淤 血 性 缺 氧 http:/ 局 部 性 的 （ 如 静 脉 栓 塞 或 静 脉 炎 ） ； 全 身 性 的 （ 如 右 心 衰 竭 ） 。 动 脉 静 脉毛 细 血 管 内 压 动 脉 静 脉毛 细 血 管 内 压 机 制 : 血 流 进 入 组 织 血 量 组 织 供 氧 局 部 性 的 （ 如 血 管 狭 窄 或 阻 塞 ） ；全 身 性 的 （ 如 心 力 衰 竭 、 休 克 ） 。淤 血 : http:/循 环 性 缺 氧 的 特 点 http:/正 常 血 液 性 缺 氧组 织 性 缺 氧 循 环 性 缺 氧低 张 性 缺 氧 http:/四 、 组 织 性 缺 氧 (Histogenous hypoxia)组 织 细 胞 利 用 氧 障 碍 所 引 起 的 缺 氧组 织 性 缺 氧 抑 制 细 胞 氧 化 磷 酸 化线 粒 体 损 伤维 生 素 缺 乏 http:/氧 化 性 细 胞 色 素 氧 化 酶 Fe3+CN（ 氰 化 高 铁 细 胞 色 素 氧 化 酶 cytaa3各 种 氰 化 物 消 化 道呼 吸 道皮 肤 进 入 体 内还 原 性 细 胞 色 素 氧 化 酶 Fe2+CN氧 化 性 细 胞 色 素 氧 化 酶 Fe3+cytaa3（ FeCNa3） 0.06gHCN可 使 人 死 亡 氧 化 磷 酸 化 的 关 键 :细 胞 色 素分 子 中 的 铁 通 过 可 逆 性 氧 化还 原 反 应 进 行 电 子 传 递1.线 粒 体 损 伤 http:/线 粒 体 底 物 水 平 磷 酸 化 ATP的 生 成 氰 化 物 一 氧 化 碳 硫 化 氢 叠 氮 化 合 物 抗 霉 素 A 苯 乙 双 胍 8-氢 -羟 基 喹啉 萘 醌胍 乙 腚 巴 比 妥 鱼 藤 酮 http:/3. 线 粒 体 损 伤 ： 辐 射 、 细 菌 毒 素2 .呼 吸 酶 合 成 ： VitB1， B2 ， PP缺 乏 http:/组 织 性 缺 氧 的 特 点由 于 氧 合 Hb含 量 高 ， 皮 肤 粘 膜 呈 鲜 红 或 玫 瑰 红 http:/正 常 血 液 性 缺 氧组 织 性 缺 氧 循 环 性 缺 氧低 张 性 缺 氧 http:/肺 淤 血 、 水 肿临 床 上 常 为 混 合 性 缺 氧失 血 性 休 克 http:/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 http:/ 主 动 脉 体 颈 动 脉 体肺 通 气 肺 泡 通 气 量 PaO2PAO2PaCO2CO2 对 中 感 器 肺 血 流 量 心 输 出 量 胸 廓 运 动 胸 内 负 压 静 脉 回 流 氧 摄 取 氧 运 输 参 与 呼 吸 的 肺 泡 数 呼 吸 面 积 氧 弥 散 肺 血 管 收 缩 局 部 血 流 量 肺 动 脉 压 肺 上 部 血 流 通 气 /血 流 PaO2 http:/（ 二 ） 损 伤 性 变 化高 原 肺 水 肿 （ high altitude pulmonary edema, HAPE）进 入 4000m高 原 后 1 4d内 出 现发 病 率 ： 5.7 17.7临 床 表 现 ： 胸 闷 ， 咳 嗽 ， 发 绀 ， 呼 吸 困 难 ， 血 性 泡 沫 痰体 征 ： 肺 部 湿 罗 音发 病 机 制 http:/中 枢 性 呼 吸 衰 竭抑 制 呼 吸 中 枢PaO230mmHg潮 式 呼 吸 间 停 呼 吸 http:/（ 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 http:/ 心 输 出 量 增 加 刺激 颈 A体 主 A体 感受 器 呼吸深快 刺 激 肺 牵张 感 受 器胸 内 负压 反 射性 兴奋 交感 神经 心 率 V收 缩 静 脉 回流 交 感 神 经 兴 奋 作 用 心 脏 -受 体 心输出量心 肌收 缩性 PaO2 http:/ 心 、 脑 供 血 增 多 皮 肤 、 内 脏 、 骨 骼 肌 和 肾 血 流 减 少器 官 血 流 量 取 决 于 血 液 灌 注 的 压 力 （ 即 动 、 静 脉 压 差 ）器 官 血 流 的 阻 力 开 放 的 血 管 数 量内 径 大 小2、 血 流 重 新 分 布缺 氧 时 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 http:/3、 缺 氧 性 肺 血 管 收 缩（ hypoxia pulmonary vasoconstriction, HPV）（ 一 ） 代 偿 性 反 应 是 维 持 通 气 和 血 流 比 相 适 应 的 代 偿 性 保 护 机 制代 偿 意 义 http:/肥 大 细 胞 肺 泡 巨 噬 细 胞 血 管 内 皮 细 胞 交 感 神 经 受 体 缩 血 管ET、 Ang 、TXA2NO、 PG I2 扩 血 管细 胞 膜 对 Na+、Ca2+通 透 性 Na+、 Ca2+内 流 兴 奋 性 收 缩 性 http:/4、 组 织 毛 细 血 管 密 度 增 加 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（ 一 ） 代 偿 性 反 应 http:/ http:/ http:/ http:/1、 红 细 胞 和 血 红 蛋 白 增 多 促 红 细 胞 生 成 素 （ EPO） 增 加 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 EPO能 促 进 肌 肉 中 氧 气 生 成 ，增 强 运 动 员 的 耐 力 。 EPO对 人 体危 害 极 大 ， 长 期 服 用 可 使 人 血 液黏 稠 ， 增 加 心 脏 负 担 ， 导 致 血 栓 ，甚 至 死 亡 。 http:/2、 血 红 蛋 白 释 放 氧 能 力 增 强 2,3 DPG含 量 升 高 氧 离 曲 线 右 移 ， 有 利 于 氧 的 释 放（ 一 ） 代 偿 性 反 应 http:/ PaO2 脱 氧 H b结 合 2.3 DPG RBC游 离 2.3 DPG 2.3-DPG 对磷 酸 果 糖 激 酶二 磷 酸 甘 油 酸变 位 酶 的 抑 制减 弱 肺 通 气 呼 碱 及 脱 氧H b稍 偏 碱 PH 磷 酸 果糖 激 酶激 活2.3DPG生 成 2.3-DPG*2.3-DPG H b氧 离 曲 线 右 移 机 制 : 2.3 DPG 与 脱 氧 H b结 合 稳 定 了 脱 氧 H b的 空 间 构 型 使 H b不 易 与 氧 结 合 2.3 DPG RBC内 PH 通 过 Bohr效 应 H b与 氧 亲 和 力 http:/ http:/四 、 中 枢 神 经 系 统 变 化轻 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 。机 制 ： 与 脑 水 肿 有 关 ：1、 缺 氧 扩 张 脑 血 管2、 缺 氧 致 酸 中 毒 增 加 毛 细 血 管 的 通 透 性 3、 缺 氧 致 ATP生 成 减 少 细 胞 膜 钠 泵 功 能 障 碍 ， 细 胞内 钠 水 潴 留急 性 ： 头 痛 、 情 绪 激 动 、 记 忆 力 等 降 低 ， 严 重 可 出 现 惊 厥 和 昏 迷慢 性 ： 注 意 力 不 集 中 、 易 疲 劳 、 嗜 睡 及 精 神 抑 郁 http:/n缺氧时细胞内线粒体的数目和膜表面积增加。n呼吸链中的酶表达量增加，活性增强。缺氧时，ATP生成减少，ATP/ADP比值降低，可激活磷酸果糖激酶，酵解增强n肌红蛋白和氧的亲和力较大肌红蛋白的增加可能具有储存氧的作用。五 、 组 织 细 胞 的 变 化 http:/细 胞 膜 、 线 粒 体 和 溶 酶 体 的 损 伤 http:/膜通透性Na +iCa 2 +进入线粒体形成不溶性钙ATP生成细胞水肿Na+内流严重缺氧K +外流 K +i酶合成钙离子内流 激活磷脂酶促进膜磷脂降解Ca 2 +i Ca 2 +i可促进自由基生成 http:/ http:/ http:/ http:/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 氧 分 压 （ 高 压 氧 疗 ）一 、 消 除 缺 氧 原 因 http:/ http:/