病理生理學課件：第5章 缺氧

1、缺 氧 Hypoxia P 69概述常用的血氧指標缺氧的類型、原因和發(fā)病機制缺氧對機體的影響缺氧治療的病生基礎講授大綱氧氣的獲得和利用氧氣的獲得和利用外呼吸氣體在血液中的運輸內(nèi)呼吸供氧用氧因供氧減少或利用氧障礙，引起機體功能、代謝、形態(tài)結構發(fā)生改變的病理過程.hypoxia的概念第一節(jié) 常用的血氧指標血氧指標血氧分壓血氧容量血氧含量、動靜脈血氧含量差血紅蛋白氧飽和度、P50一、血氧分壓(Partial Pressure of Oxygen, PO2)PaO2 100mmHg定義： 溶解于血液中的氧所產(chǎn)生的張力。PvO2 40mmHg供氧用氧體內(nèi)氧分壓正常成梯度分布 一、血氧分壓(Partial

2、 Pressure of Oxygen, PO2)PaO2影響因素： 吸入氣體氧分壓 外呼吸的功能 靜脈血摻雜定義：體外標準條件下，100 ml血液中Hb被氧充分飽和時的最大帶氧量。 二、血氧容量(Oxygen Capacity， CO2max)38， O2分壓 150mmHg，CO2分壓40mmHgFe2+Fe2+Fe2+Fe2+O2O2O2O2影響因素：Hb的質(zhì)和量定義：體外標準條件下，100 ml血液中Hb被氧充分飽和時的最大帶氧量。 二、血氧容量(Oxygen Capacity， CO2max)意義: 血氧容量的高低反映血液攜帶氧的能力CO2max : 20ml/dlCaO2 : 19

3、ml/dl CvO2 :14ml/dlHb的質(zhì)和量；PaO2影響因素：三、血氧含量(Oxygen Content，CO2)定義：體內(nèi)100ml血液的實際帶氧量。 溶解氧（0.3ml/dl)+結合氧19ml/dl14ml/dl5ml/dlO2O2O2O2O2AV CaO2 - CvO2 ：反映組織攝氧量 CaO2 - CvO2 影響因素： 組織代謝率 氧分壓 血流速度 氧離曲線 (氧與Hb的親和力)血氧含量-溶解的氧量血氧容量100%SO2 =影響因素：PaO2定義：指Hb結合氧的百分數(shù)四、血氧飽和度(Oxygen Saturation, SO2)上段：PO2在60100mmHg 意義:Hb與O

4、2的結合中段：PO2在4060mmHg 意義:O2的釋放下段：PO2小于40mmHg 意義:O2的儲備氧分壓與氧飽和度的關系 氧離曲線2040608010020406080100氧飽和度%氧分壓 (mmHg)氧離曲線的影響因素:2040608010020406080100氧飽和度%氧分壓 (mmHg) H+ CO2 T 2,3-DPG50P50反映Hb與氧親和力總結:血氧指標 血氧分壓 (PaO2) 血氧容量 (CO2max) 血氧含量 (CO2) 動靜脈血氧含量差(CaO2-CvO2) 血紅蛋白氧飽和 (SaO2) P50 第二節(jié) 缺氧的原因和發(fā)生機制Causes and Mechanism

5、s of Hypoxia外呼吸血液循環(huán)組織供氧用氧低張性氧性血液性循環(huán)性組織性供氧用氧缺氧（一）定義： 以PaO2降低為基本特征 動脈血供應組織的 O2不足一、Hypotonic Hypoxia（二）原因3. 靜脈血分流入動脈1. 吸入氣中PO2過低2.外呼吸功能障礙海拔高度 大氣壓 大氣PO2 肺泡內(nèi)PO2 (m) (mmHg) (mmHg) (mmHg)海平面 760 159 1051000 680 140 902000 600 125 703000 530 110 625000 405 85 45 366 74 408000 270 56 30 喀麥隆尼歐斯湖 Killer Laker喀

6、麥隆尼歐斯湖 Killer Laker 1986年，溫柔的尼歐斯湖露出了其兇悍的面目，在短短幾個小時之內(nèi)吞噬掉了1800條生命，以及無數(shù)的牲畜。一位目擊者回憶說：“當時我正往下面走，我要去尼歐斯湖。 可到了那里，才發(fā)現(xiàn)根本沒有人了他們?nèi)妓懒?！”另一人說：“我去了保健中心，可病房里哪還有活人？！”還有人說：“我只能站在死人堆中，因為房前屋后、里里外外都是死人，還有牛、狗全是死的！我簡直驚呆了，我數(shù)了一下，我們家56人中就死了53個！”（三）機制PaO2O2向細胞彌散速度A-V氧含量差CaO2（四）血氧變化特點:Types ofhypoxiaPaO2CO2maxCaO2SaO2CaO2-CvO2

7、Hypotonic hypoxiaN(or)HbO2Hb2.6g/dl正常5g/dl缺氧發(fā)紺 (cyanosis) 發(fā)紺 (cyanosis) 毛細血管中脫氧血紅蛋白5 g/dl，使皮膚、粘膜呈青紫色.重癥法洛氏四聯(lián)癥患者 小雪手術前后對比(一) 定義 Hb數(shù)量或性質(zhì)改變導致的供氧不足.PaO2不變，又稱等張性低氧血癥二、 Hemic Hypoxia(二) 原因： Hb性質(zhì)改變： Hb數(shù)量減少： 貧血最常見 碳氧血紅蛋白血癥高鐵血紅蛋白血癥CO 中毒 碳氧血紅蛋白血癥 Hb+CO HbCO (鮮紅色)CO與Hb親和力高HbCO增加Hb與氧的親和力抑制糖酵解 2,3-DPG 氧離曲線左移 櫻桃紅

8、色 高鐵血紅蛋白血癥咖啡色 腸源性紫紺Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+Hb: 22Hb-Fe2+HbFe3+OH氧化還原 （棕褐色） HbFe3+OH無攜氧能力 親和力增加Fe3+Fe2+Fe2+Fe2+ 因進食導致大量血紅蛋白氧化而引起的高鐵血紅蛋白血癥被稱為腸源性紫紺。腸源性紫紺（enterogenous cyanosis ）如：當食用大量含硝酸鹽的腌菜時，腸道細菌將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。亞硝酸鹽可使血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，而使患者皮膚和黏膜呈咖啡色或類似發(fā)紺。10月8日，數(shù)十名游客食用海螺溝磨西鎮(zhèn)一家酒店提供的早餐后出現(xiàn)食物中毒癥狀，其中一名廣州女性游客病情嚴重，不治身亡。事因初步懷

9、疑系由酒店供應的面條引發(fā)，食物樣本送往省疾控中心檢驗結果為亞硝酸鹽中毒。記者了解到，在送檢的由明珠花園酒店提供的多種食物中均含有不同含量的亞硝酸鹽，其中1公斤面條含10.8克亞硝酸鹽，1公斤燙飯含11.3克亞硝酸鹽，1公斤泡菜含8.41克亞硝酸鹽。攝入3克“硝鹽”即可致死血液性缺氧各血氧指標的變化PaO2CO2maxCaO2CaO2 -CvO2SaO2貧血CO中毒高鐵血紅蛋白血癥NNNNNNN血氧變化 特點:Types ofhypoxiaPaO2血氧容量血氧含量SaO2A-V血氧差Hypotonic hypoxiaN (or )Hemic hypoxiaN or NN (一)定義： 因組織血流

10、量減少引起組織供氧不族, 又稱低動力性缺氧三、Circulatory Hypoxia(二) 原因: 全身性循環(huán)障礙 休克、心衰等局部性循環(huán)障礙 栓塞、動脈粥樣硬化等（三）血氧變化特點:Types ofhypoxiaPaO2血氧容量血氧含量SaO2A-V血氧差Hypotonic hypoxiaN (or )Hemic hypoxiaN or NN CirculatoryhypoxiaNNNN19ml/dl12ml/dl7ml/dlAVO2O2O2O2O2O2O2O2單位時間流經(jīng)組織的總血量 總氧量(一)定義： 組織細胞利用氧障礙所引起的缺氧.四、 Histogenous Hypoxia其它(二)

11、 原因 線粒體損傷 放射線、細菌毒素 抑制細胞氧化磷酸化氰化物、砷化物、甲醇等 維生素缺乏 VitB1、VitB2、PP缺乏等抑制細胞氧化磷酸化氰化物: 氰化高鐵細胞色素氧化酶砷化物甲醇等氰化物中毒救治NO2-Hb-Fe2+ Hb-Fe3+CytFe3 + -CNHb-Fe3+ -CN+CytFe3 + Na2S2O3 CNS Hb-Fe2+VB1缺乏腳氣病Histogenous Hypoxia氧合血紅蛋白 皮膚玫瑰紅色（三）血氧變化特點:Types ofhypoxiaPaO2血氧容量血氧含量SaO2A-V血氧含量差HistogenoushypoxiaNNNN總結:供氧不足用氧障礙缺氧低張性缺

12、氧血液性缺氧組織性缺氧循環(huán)性缺氧總結：血氧指標變化特點:Types ofhypoxiaPaO2血氧容量血氧含量SaO2A-V血氧含量差Hypotonic hypoxiaN (or)或NHemic hypoxiaN N or NCirculatoryhypoxiaNNNNHistogenoushypoxiaNNNNHb第三節(jié) 缺氧對機體的影響Effects of Hypoxia以低張性缺氧為例進行講述 一、對呼吸系統(tǒng)的影響(Effects on respiratory system)(一) 代償性變化 意義： 提高PaO2 增加回心血量PaO2(60mmHg)頸動脈體、主動脈體化學感受器呼吸運動

13、肺泡通氣量呼吸中樞興奮持續(xù)缺氧人初入高原后，肺通氣量立即增加65 47天后達到高峰，肺通氣量增加57倍 久居高原后，肺通氣量逐漸回降 (二) 損傷性變化高原性肺水腫機制：肺動脈收縮肺A高壓；缺氧、炎癥介質(zhì)肺泡-cap膜通透性交感神經(jīng)興奮，體循環(huán)液肺PaO230mmHg抑制呼吸中樞中樞性呼吸衰竭機制：PaO2過低，抑制呼吸 二、對循環(huán)系統(tǒng)的影響(Effects on the cardiovascular system)代償性反應心輸出量增加肺血管收縮血流重新分布毛細血管增生 心率加快： 肺通氣，刺激牽張感受器 交感N+ 心肌收縮性增強 回心血量增加心輸出量增加 機 制肺血管收縮缺氧的直接作用體液

14、因素：TXA2、ET PGI2、NO 交感神經(jīng)的作用交感神經(jīng)，體液因素，缺氧的直接作用調(diào)整肺內(nèi)血流與通氣量的比例，獲得較高的PaO2血流的重新分布皮膚黏膜，腹腔臟器血管收縮 交感縮血管纖維的腎上腺素受體 意義：外周阻力增加，維持血壓心，腦血管擴張 交感縮血管纖維，局部代謝產(chǎn)物的影響意義：維持機體代謝的需要毛細血管增生毛細血管密度增加，縮短氧彌散至細胞的距離，增加供氧缺氧刺激血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）基因表達增加，促使毛細血管增生腦，心，骨骼肌特點： 慢性缺氧明顯 心肌舒縮功能障礙 肺動脈高壓：肺血管重構損傷性變化CO 心率失常 三、對血液系統(tǒng)的影響(Effects on hematologi

15、cal system)1. RBC Hb 急性缺氧：交感神經(jīng)興奮，血液重分布肝、脾儲血釋放慢性缺氧：腎臟 EPO骨髓造血代償性反應利: 紅細胞和Hb增多可增加血液的氧容量 和氧含量 弊: Rbc過多，血液粘滯，血流阻力增加, 失去代償意義2.紅細胞向組織釋放氧的能力增強2，3-DPG 氧離曲線右移 缺氧2,3-DPG合成增加幻燈片 61 堿中毒 2,3-DPG分解減少原因呼吸性堿中毒HHb偏堿性磷酸果糖激酶是糖酵解的限速酶，二磷酸甘油酸變位酶（DPGM）催化2，3-DPG的合成， 2，3-DPG磷酸酶（DPGP）促進2，3-DPG的分解，這三種酶的活性就決定了2，3-DPG的含量。改變它們活性

16、的 因素主要有兩個： 游離2，3-DPG的含量。游離2，3-DPG可以通過負反饋調(diào)節(jié)磷酸果糖激酶和DPMG的活性。 pH值。 pH值磷酸果糖激酶和DPMG活性而DPGP HbPO260mmHg , Hb 與O2結合受阻，SaO2 , 失去代償意義。406080PO2SO2Page78修正： 第二段 但當PaO2降至60mmHg以下時修改為： 但當PaO2降至60mmHg以下時，因處于氧離解曲線陡直部分，血紅蛋白與氧的親和力降低，可抑制肺部血液與氧的結合，使之失去代償作用。 輕度缺氧或缺氧早期： 血流重新分布保證腦的血流供應重度缺氧或缺氧中、晚期： 功能障礙：腦水腫、腦細胞損傷四、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的變化五、對細胞代謝的影響(Effects on the cellular metabolism)代償性變化細胞利用氧能力: 線粒體； 呼吸酶 糖酵解 肌紅蛋白：與氧的親和力高 低代謝 細胞膜、線粒體、溶酶體損傷 有氧氧化，ATP 乳酸酸中毒損傷性變化Na+、Ca2+內(nèi)流，K+外流細胞膜通透性線粒體損傷溶酶體損傷(Path