病理生理學(xué)-第五章缺氧

醫(yī)學(xué)院病理生理教研室第五章缺氧

（hypoxia）12023/3/31

民以食為天2～3周22023/3/31

水乃生命之源4～7天32023/3/31Howaboutoxygen?4～6min42023/3/3121’29’’52023/3/31

授課大綱概述12

缺氧對(duì)機(jī)體的影響3缺氧的防治原則54缺氧的類型、原因和發(fā)生機(jī)制常用的血氧指標(biāo)62023/3/31

概述

外呼吸內(nèi)呼吸供氧用氧氣體在血液中運(yùn)輸氧氣的獲得、運(yùn)輸、利用82023/3/31肺部攝氧血液攜氧循環(huán)運(yùn)氧組織用氧供氧用氧92023/3/31乏氧性缺氧血液性缺氧循環(huán)性缺氧組織性缺氧

供氧↓

用氧↓缺氧102023/3/31缺氧的概念

因組織供氧減少或用氧障礙引起細(xì)胞代謝、功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)異常變化的病理過(guò)程。112023/3/31

常用的血氧指標(biāo)1.氧分壓（PO2）2.氧容量（CO2max）3.氧含量（CO2）

6.動(dòng)-靜脈血氧含量差（CaO2-CvO2）

5.

P504.氧飽和度（SO2）132023/3/31PaO2:13.3kPa(100mmHg)

PvO2:5.32kPa（40mmHg）

PaO2:吸入氣的PO2，外呼吸PvO2:內(nèi)呼吸定義：正常值：影響因素：一、血氧分壓

（partialpressureofoxygen,PO2）以物理狀態(tài)溶解在血漿內(nèi)的氧產(chǎn)生的張力。142023/3/31二、血氧容量

（oxygenbindingcapacity，CO2max）定義：正常值：影響因素：38℃，PO2:150mmHg，PCO2:40mmHg100ml血液中的Hb被氧充分飽和時(shí)的最大攜氧量。20ml/dlHb的質(zhì)和量152023/3/31162023/3/31定義：正常值：影響因素：三、血氧含量

（oxygencontent，CO2）100ml血液的實(shí)際攜氧量。與Hb結(jié)合的氧溶解在血漿中的氧CaO2：19ml/dlCvO2：14ml/dlPaO2、Hb的質(zhì)和量172023/3/31定義：正常值：影響因素：四、氧飽和度

（oxygensaturation，SO2）

血氧含量－溶解氧量血氧容量SO2=

×100％Hb與氧結(jié)合達(dá)到飽和程度的百分?jǐn)?shù)。SaO2：95%SvO2：70%PO2182023/3/312040608010020406080100氧飽和度%氧分壓(mmHg)氧分壓與氧飽和度的關(guān)系——氧離曲線192023/3/31血液在標(biāo)準(zhǔn)條件下，SO2為50％時(shí)的氧分壓。定義：正常值：38℃，pH7.4，PCO25.32kPa(40mmHg)意義：五、P5026～27mmHgHb與O2親和力202023/3/312040608010020406080100氧飽和度%氧分壓(mmHg)P50212023/3/312040608010020406080100氧飽和度%氧分壓(mmHg)H+↑PCO2

↑2,3DPG↑T↑氧離曲線及其影響因素H+↓PCO2↓2,3DPG↓T↓222023/3/3119ml/dl14ml/dlO2O2O2O2O2AV六、動(dòng)-靜脈血氧含量差（CaO2-CvO2）

定義：正常值：動(dòng)脈血氧含量減去靜脈血氧含量的差值，即組織對(duì)氧消耗量。5ml/dl232023/3/311.氧分壓（PO2）2.氧容量（CO2max）3.氧含量（CO2）

6.動(dòng)-靜脈血氧含量差（CaO2-CvO2）

5.

P504.氧飽和度（SO2）242023/3/31

缺氧的類型、原因和發(fā)病機(jī)制肺部攝氧血液攜氧

循環(huán)運(yùn)氧組織用氧乏氧性缺氧血液性缺氧循環(huán)性缺氧組織性缺氧262023/3/31概念

PaO2↓→CaO2↓→組織供氧不足原因

1.吸入氣氧分壓過(guò)低（大氣性缺氧）

2.外呼吸功能障礙（呼吸性缺氧）

3.靜脈血分流入動(dòng)脈（靜脈血摻雜）一、乏氧性缺氧（hypoxichypoxia)

低張性缺氧、低張性低氧血癥272023/3/31282023/3/31159mmHg98mmHg62mmHg110mmHg105mmHg50mmHg292023/3/31Fallot癥

右心的靜脈血流入左心

NormalFallot302023/3/311.PaO2、CaO2、SaO2降低

2.CO2max正常3.CaO2-CvO2減小或正常

乏氧性缺氧血氧變化特點(diǎn)312023/3/31PaO2↓血液與組織的氧分壓差↓氧向細(xì)胞彌散速度↓A-V氧含量差缺氧的機(jī)制322023/3/31HHbHbO22.6g/dl≥5g/dl毛細(xì)血管中脫氧血紅蛋白≥5g/dl，使皮膚、粘膜呈青紫色。

發(fā)紺(cyanosis)332023/3/31二、血液性缺氧（hemichypoxia）

等張性缺氧概念

Hb數(shù)量↓或性質(zhì)改變→血液攜帶的氧↓或Hb結(jié)合的氧不易釋出→組織缺氧。342023/3/31原因1.貧血（anemia）

單位容積血液內(nèi)RBC和Hb↓

CO2max↓

CaO2↓352023/3/31

⑴CO與Hb親和力是O2的210倍，形成HbCO，失去攜氧能力。

⑵CO與Hb一個(gè)血紅素結(jié)合后，將增加其余3個(gè)血紅素對(duì)氧的親和力，使氧離曲線左移。

⑶抑制正常RBC的糖酵解，使2,3-DPG生成↓，使氧離曲線左移。2.一氧化碳中毒HbCOO2O2O2362023/3/31

HbFe3+OHFe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+

氧化劑(亞硝酸鹽)3.高鐵血紅蛋白血癥HbFe2+372023/3/31N382023/3/31392023/3/31

HbFe3+OHFe2+Fe3+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+Fe2+Fe3+Fe2+Fe2+cell

Fe2+與O2親和力↑

氧離曲線左移Fe3+與羥基牢固結(jié)合，不能攜氧402023/3/311.PaO2正常2.CaO2減少

，CO2max

減少或正常，SaO2正常或減少

3.CaO2-CvO2減小血液性缺氧血氧變化特點(diǎn)CO中毒412023/3/31

●

嚴(yán)重貧血－面色蒼白

●

高鐵血紅蛋白－咖啡色

●碳氧血紅蛋白－櫻桃紅色皮膚、粘膜顏色“腸源性紫紺”：（enterogenouscyanosis）（無(wú)發(fā)紺）422023/3/31

概念

組織血流量↓→組織供氧不足三、循環(huán)性缺氧（circulatoryhypoxia）

低動(dòng)力性缺氧動(dòng)脈血灌流不足→缺血性缺氧靜脈血回流受阻→淤血性缺氧

循環(huán)性缺氧432023/3/31原因

全身性血循環(huán)障礙休克、心力衰竭等。(2)局部性血循環(huán)障礙血管栓塞、血栓形成、血管病變。442023/3/311.PaO2、CaO2、SaO2、CO2max

正常2.CaO2-CvO2增加3.PvO2、SvO2、CvO2降低循環(huán)性缺氧血氧變化特點(diǎn)452023/3/3119ml/dl12ml/dl7ml/dlO2O2O2O2O2AVO2O2O2●單位容量血液彌散給組織的氧量↑，CaO2-CvO2↑

●單位時(shí)間流經(jīng)組織血量↓，彌散給組織的總氧量↓供氧量=單位容量攝氧量×組織血流量462023/3/31

●

缺血性缺氧

－皮膚蒼白

●淤血性缺氧

－發(fā)紺

皮膚、粘膜顏色472023/3/31概念組織、細(xì)胞利用氧障礙－缺氧mitochondrion四、組織性缺氧（histogenoushypoxia）

氧利用障礙性缺氧482023/3/311.組織中毒(氰化物、砷化物、硫化物等）2.維生素缺乏（VB1、VB2、VPP）3.線粒體損傷

CN-＋Cytaa3-Fe3+→

Cytaa3-Fe3+-CN

→呼吸鏈中斷

(氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶）

原因492023/3/311.PaO2、CaO2、SaO2、CO2max正常2.CaO2-CvO2減小3.PvO2、SvO2、CvO2增高血氧變化特點(diǎn)（皮膚呈玫瑰紅色）502023/3/31512023/3/31各型缺氧血氧變化的特點(diǎn)低張性血液性循環(huán)性組織性PaO2CaO2

SaO2CaO2-CvO2小結(jié)

CO2max發(fā)紺522023/3/31紫紺缺氧532023/3/31

Hb異?！點(diǎn)ap內(nèi)HHb＞5g/dl紫紺（無(wú)缺氧）【真性紅細(xì)胞增多癥】542023/3/31內(nèi)毒素血癥肺淤血、水腫循環(huán)障礙失血Hb組織性缺氧低張性缺氧循環(huán)性缺氧血液性缺氧臨床上常為混合性缺氧失血性休克552023/3/31

缺氧對(duì)機(jī)體的影響

呼吸系統(tǒng)

循環(huán)系統(tǒng)

血液系統(tǒng)

中樞系統(tǒng)

組織細(xì)胞572023/3/31一、呼吸系統(tǒng)的變化（一）代償性反應(yīng)

★肺通氣量增加是對(duì)急性低張性缺氧的最重要代償反應(yīng)！PaO2↓(<8kPa)頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體化學(xué)感受器⊕呼吸加深加快肺泡通氣量↑，增加PAO2和PaO2增加靜脈回流，有利于氧的攝取和運(yùn)輸意義：582023/3/31【后期】

肺通氣量增至5～7倍（腎臟代償排出HCO3-，腦脊液HCO3-

進(jìn)入血液，腦組織PH恢復(fù)正常）【久居】

肺通氣量增加15%（外周化學(xué)感受器敏感性↓）【早期】

肺通氣量增加65%（過(guò)度通氣形成的低碳酸血癥和呼堿抑制呼吸中樞）592023/3/31（二）損傷性變化2.中樞性呼吸衰竭

1.高原肺水腫602023/3/311.高原性肺水腫

嚴(yán)重的胸悶，呼吸困難，發(fā)紺，劇烈咳嗽，血性泡沫痰，神志不清，肺部有濕羅音。機(jī)制：

①血管收縮，回心血量和肺血量增加

②肺毛細(xì)血管壓力升高

③非炎性漏出

④炎性滲出612023/3/312.中樞性呼吸衰竭PaO2過(guò)低(＜30mmHg)抑制呼吸中樞呼吸抑制，節(jié)律和頻率不規(guī)則，通氣量減少622023/3/311.心輸出量增加2.肺血管收縮3.血液重分布4.毛細(xì)血管增生

二、循環(huán)系統(tǒng)的變化（一）代償反應(yīng)632023/3/311、心輸出量增加心率↑心肌收縮力↑回心血量↑

缺氧（胸廓運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)）642023/3/312.肺血管收縮交感神經(jīng)作用血管活性物質(zhì)缺氧直接作用

α-腎上腺素能受體

AngⅡ、ET、TXA2↑↑

PGI2、NO↑缺氧抑制Kv

細(xì)胞膜去極化Ca2+內(nèi)流激活電壓依賴性鈣通道是維持通氣和血流比相適應(yīng)的代償性保護(hù)機(jī)制!★652023/3/31皮膚、骨骼肌、內(nèi)臟和腎血流量減少，心、腦供血量增多。3.血流重新分布機(jī)制：●器官物質(zhì)代謝不同●器官血管反應(yīng)性不同●器官血管受體密度不同662023/3/31◆HIF-1增多誘導(dǎo)VEGF等基因高表達(dá)

縮短血氧彌散至細(xì)胞的距離，增加對(duì)細(xì)胞的供氧量。4.組織毛細(xì)血管密度增加意義：672023/3/311.肺動(dòng)脈高壓2.心肌舒張收縮功能障礙3.心律失常4.回心血量減少（二）損傷性變化682023/3/31縮血管物質(zhì)增多交感神經(jīng)興奮Kv通道抑制

短期缺氧持久缺氧肺血管功能性收縮肺血管重塑血管平滑肌細(xì)胞成纖維細(xì)胞肥大增生肺動(dòng)脈高壓肺心病1.肺動(dòng)脈高壓692023/3/312.心肌舒張收縮功能障礙ATP↓

能量供應(yīng)不足

Ca轉(zhuǎn)運(yùn)分布異常缺氧、酸中毒心肌收縮蛋白破壞RBC↑

心肌射血阻力增大702023/3/31

PaO2↓↓頸A體化學(xué)感受器受刺激迷走N（+）↑心肌細(xì)胞通透性↑心肌內(nèi)[K+]↓、[Na+]↑

竇性心動(dòng)過(guò)緩靜息電位↓完全性傳導(dǎo)阻滯心肌間形成電位差期前收縮、室顫

心律失常3.心律失常712023/3/31缺氧、酸中毒靜脈血管擴(kuò)張血液淤滯呼吸中樞（-）呼吸運(yùn)動(dòng)↓胸內(nèi)負(fù)壓↓

回心血量↓、CO↓4.回心血量減少722023/3/31三、血液系統(tǒng)的變化（一）代償反應(yīng)1.紅細(xì)胞和血紅蛋白增多

缺氧HIF-1促紅細(xì)胞生成素（EPO）

加速Hb的合成、網(wǎng)織RBC和RBC入血

CaO2↑、CO2max↑732023/3/31742023/3/312.氧離曲線右移,RBC釋氧能力增強(qiáng)原因：