缺氧培訓(xùn)講學(xué)

缺氧ChapterFive(hypoxia)青藏高原:230萬km2，平均4500mContents（掌握）（掌握、理解）（了解）（了解）GeneralintroductionSectionⅠ（掌握）EtiologyandmechanismandclassificationSectionⅡ（缺氧對機(jī)體的影響）EffectsofhypoxiaonthebodySectionⅢFactorsaffectinghypoxia-enduringSectionⅣPreventionandtreatmentagainsthypoxiaSectionⅤ（影響機(jī)體缺氧耐受性的因素）（缺氧治療的病理生理基礎(chǔ)）（缺氧的原因、機(jī)制和分類）（缺氧概述）GeneralintroductionSectionⅠ（第一節(jié)概述（含概念）吸入氣肺通氣肺換氣紅細(xì)胞血紅蛋白心臟血管線粒體ATP結(jié)構(gòu)功能代謝（外呼吸）（血液）（循環(huán)）（組織細(xì)胞）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O2供氧用氧一、Conceptordefinitionofhypoxia（缺氧的概念）因組織供氧不足或用氧障礙引起細(xì)胞功能、代謝和形態(tài)結(jié)構(gòu)異常改變的病理過程。Areductionintissueoxygensupplyorutilization.Itleadstochangesinfunction,metabolismandstructureofcellsandtissuesofbody.hypoxia——anoxia——hypoxemiaHypoxia:

概念理解要點(diǎn)：①是基本病理過程，不是獨(dú)立的疾??；②缺氧是指組織而言；③原因：組織氧的供和用兩個過程的障礙；④結(jié)果：功能、代謝和形態(tài)結(jié)構(gòu)的異常變化。缺氧涉及多個醫(yī)學(xué)領(lǐng)域!組織供氧量動脈血氧含量×組織血流量（動脈血氧含量-靜脈血氧含量）×組織血流量組織耗氧量1.Partialpressureofoxygeninblood正常值：PaO2100mmHgPvO240mmHg決定因素①吸入氣氧分壓②外呼吸組織攝取和利用氧能力二、Parametersofbloodoxygen（常用血氧指標(biāo))(血氧分壓,PaO2)物理溶解在血液中的氧所產(chǎn)生的張力。①血氧分壓②Hb（質(zhì)和量）正常值：CaO219ml/dlCvO214ml/dlCa-vO25ml/dl2.Oxygencontentinblood

(血氧含量,CO2)100ml血液中實際攜帶的氧量（主要是Hb結(jié)合的氧量）。Hb+O2→HbO2Hb+O2→HbO2溫度：38℃PO2150mmHgPCO240mmHg20ml/dl（15g/dl×1.34）Hb（質(zhì)和量）決定因素正常值3.Oxygenbindingcapacityinblood(血氧容量,CO2max)在標(biāo)準(zhǔn)條件下，100ml血液中的Hb完全被O2飽和時的最大攜氧量。氧容量（CO2max）氧含量（CO2）×100%正常值SaO2：95%～97%SvO2：70%～75%決定（影響）因素①血氧分壓PO2②H+、CO2、2,3-DPG，溫度HbO2

總Hb×100%SO2=4.OxygensaturationofHbinblood(血氧飽和度,SO2)Hb與O2結(jié)合的百分?jǐn)?shù)。Hb+O2→HbO2DissociationcurveofHbO2↑CO2↓CO226-27mmHgP50：常用血氧指標(biāo)血氧分壓血氧容量血氧含量血氧飽和度P50EtiologyandmechanismandclassificationSectionⅡ（第二節(jié)缺氧的原因、機(jī)制和分類）結(jié)構(gòu)功能代謝乏氧性缺氧血液性缺氧循環(huán)性缺氧組織性缺氧O2EtiologyandclassificationATP（外呼吸）（血液）（循環(huán)）（組織細(xì)胞）(Hypoxichypoxia)(Hemic

hypoxia)(Circulatory

hypoxia)(Histogenous

hypoxia)一、Hypoxichypoxia低張性缺氧低張性低氧血癥(hypotonichypoxia)(hypotonichypoxemia)PaO2↓（乏氧性缺氧）以動脈血氧分壓降低為特征的缺氧，稱為——。(1)DecreasedpO2ofinspiredair高原/高空坑道/礦井大氣性缺氧（atmospherichypoxia）(2)Externalrespiratorydysfunction肺通氣肺換氣呼吸性缺氧（respiratoryhypoxia）(3)Venous-to-arterialshunts法洛氏四聯(lián)癥1.Causesandmechanism(原因和機(jī)制)(吸入氣氧分壓↓)（外呼吸障礙）（靜脈血入動脈）PaO2CO2max↓CaO2正常↓Ca-vO2↓（慢性：↑）（慢性：正常）（慢性：正常,因CvO2↓）SaO2↓2.Characteristicsofchangeinbloodoxygen

(血氧變化特點(diǎn))Hb+O2→HbO2發(fā)紺（紫紺）當(dāng)毛細(xì)血管中還原血紅蛋白的量超過5g/dl時，皮膚、黏膜呈青紫色。（cyanosis）發(fā)紺——缺氧？二、Hemichypoxia等張性缺氧(isotonichypoxia)PaO2SaO2正常等張性低氧血癥(isotonichypoxemia)（血液性缺氧）由于Hb量↓或質(zhì)的改變，以致血液攜O2能力↓或釋放O2障礙所引起的缺氧，稱為——。貧血性缺氧(anemichypoxia)Hb↓櫻桃紅1.Causesandmechanism(原因和機(jī)制)(1)Anemia(貧血)Hb+CO→Hb-CO(carboxyhemoglobin)(oxyhemoglobin)Hb+O2→HbO2(2)Carbonmonoxidepoisoning(CO中毒)(3)Methemoglobin(高鐵Hb)咖啡色、青石板色(methemoglobin,MHb)高鐵血紅蛋白/甲基血紅蛋白Hb-Fe+2→Hb-Fe+3-OH↑氧化劑（亞硝酸鹽）←腌菜、剩菜腸源性青紫CO毒性：（1）與Hb親和力比O2大210倍；（2）使Hb與O2親和力↑（氧離曲線左移）；（3）抑制糖酵解→2,3-DPG↓（氧離曲線左移）；Hb-Fe+3-OH毒性（1）無攜O2能力（不能與O2結(jié)合）；（2）使Hb中其余Fe+2與O2親和力↑（氧離曲線左移）；PaO2CO2max正常CaO2Ca-vO2SaO2正?！?.Characteristicsofchangeinbloodoxygen

(血氧變化特點(diǎn))三、Circulatoryhypoxia低動力性缺氧(hypokinetichypoxia)（循環(huán)性缺氧）因組織血流不足導(dǎo)致組織的供氧不足，稱為——。動脈靜脈炎癥、栓塞、血栓、硬化、壓迫休克心衰1.Causesandmechanism(原因和機(jī)制)(1)Localcirculatorydisorder(局部循環(huán)障礙)(2)Generalizedcirculatorydisorder(全身循環(huán)障礙)PaO2CO2maxCaO2Ca-vO2SaO2↓正常正常正常正常CvO2↑可有發(fā)紺2.Characteristicsofchangeinbloodoxygen

(血氧變化特點(diǎn))四、Histogenoushypoxia用氧障礙性缺氧(dysoxidativehypoxia)（氧化）組織中毒性缺氧(histotoxichypoxia)（組織性缺氧）組織供氧正常，但細(xì)胞不能有效利用O2，稱為——。毒素、鈣超載、射線、高壓氧維生素B1、B2、PP氰化物砷化物：細(xì)胞色素氧化酶等蛋白中的-SH甲醇：→甲醛→細(xì)胞色素氧化酶↓硫化物呼吸鏈氧化磷酸化1.Causesandmechanism(原因和機(jī)制)(1)Mitochondriainjury(線粒體損傷)(2)Vitamindeficiency(維生素缺乏)(組織中毒)(3)Histogenouspoisoning氰化物中毒機(jī)制細(xì)胞色素aa3-Fe3+→（氧化型）細(xì)胞色素aa3-Fe2+（還原型）細(xì)胞色素aa3-Fe3+-CN-CN+（氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶）↓×PaO2CO2maxCaO2Ca-vO2SaO2↓正常正常正常正常CvO2↑2.Characteristicsofchangeinbloodoxygen

(血氧變化特點(diǎn))CO2maxPaO2CaO2SaO2Ca-vO2低張性血液性循環(huán)性組織性小節(jié)（第三節(jié)缺氧對機(jī)體的影響）EffectsofhypoxiaonthebodySectionⅢ損害抗損害缺氧損害性改變代償性改變輕度缺氧慢性缺氧重度缺氧急性缺氧各型缺氧影響不盡相同（以乏氧性缺氧為例）（功能和代謝）缺氧信號感知信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因表達(dá)改變細(xì)胞代謝改變器官功能改變（分子水平）（細(xì)胞水平）（器官水平）信號感知與傳遞缺氧效應(yīng)RespiratorysystemCirculatorysystemHemicsystemCentralnervesystemPaO2↓外周化學(xué)感受器呼吸中樞竇神經(jīng)迷走神經(jīng)代償意義：①肺泡通氣量和肺泡PO2↑→PaO2↑②胸腔負(fù)壓↑→靜脈回硫↑→回心血量↑→心輸出量↑→肺血流量↑→氧攝取、運(yùn)輸↑pH↓CO2↑一、AlterationsonorgansandsystemsduringhypoxiaRespiratorysystem1.Compensatoryresponse高原通氣改變的時間過程：早期：快速↑隨后：↓（呼吸性堿中毒）2-3日后：↑（腦脊液HCO3-入血，pH恢復(fù)，消除抑制）長期缺氧：↓（外周感受器敏感性↓）血液性缺氧和組織性缺氧呼吸代償不明顯！(1)Highaltitudepulmonaryedema快速、3000m以上高原、數(shù)天內(nèi)條件表現(xiàn)機(jī)制呼吸困難、紫紺、咳嗽、粉紅色泡沫痰、肺部有羅音等①肺動脈壓↑②肺血流量↑③肺動脈收縮不均一④炎性反應(yīng)→通透性↑2.Injuriousresponse嚴(yán)重缺氧（PaO2＜30mmHg）→呼吸中樞抑制(高原肺水腫)(2)Centralrespiratoryfailure(中樞性呼吸衰竭)周期性呼吸(淺慢呼吸/淺慢-深快交替)潮式呼吸(陳-施氏呼吸)間停呼吸(Biot’s呼吸)CompensatoryresponseInjuriousresponse心輸出量↑肺血管收縮血流重分布毛細(xì)血管增生↑肺動脈高壓↑心衰心律失?；匦难俊?.提高組織供氧通氣/血流比例（缺氧性肺血管收縮）①缺氧→Kv↓→K+↓外流↓→Ca2+內(nèi)流↑②交感神經(jīng)興奮→肺血管α受體③縮血管物質(zhì)（TXA2、LTS、ET、NO等）釋放↑心、腦供血↑①心、腦血管α受體密度↓②心、腦血管Ca2+內(nèi)流↓（KCa、KATP開放）③心、腦釋放擴(kuò)血管物質(zhì)縮短氧彌散距離慢性缺氧：HIF-1→VEGF表達(dá)↑1.CompensatoryresponseCirculatorysystem(1)Cardiacoutput↑(2)Pulmonaryvasoconstriction(3)Bloodredistribution(血流重分布)(4)Capillary↑(組織毛細(xì)血管密度↑)①肺通氣↑→肺牽張反射→交感神經(jīng)興奮→心率↑②交感神經(jīng)興奮→心肌收縮力↑③靜脈回流↑肺心病→右心衰→全心衰①收縮（同前）②重塑（慢性缺氧肺血管壁↑）2.Injuriousresponse(1)Pulmonaryhypertension↑(缺氧性肺動脈高壓)(2)Heartfailure(3)Arrhythmia(心律失常)(4)Bloodreturnedtoheart↓（回心血量↓）？促紅細(xì)胞生成素（erythopoietin,EPO）↑HIF-1-EPO3’端增強(qiáng)子EPO促進(jìn)紅系分化、增殖、成熟促進(jìn)網(wǎng)織和成熟紅細(xì)胞釋放促進(jìn)Hb合成1.CompensatoryresponseHemicsystem(1)RBCandHb↑缺氧→2,3-DPG↑→Hb與O2親和力↓→氧釋放↑？？PaO2＜80mmHg有代償意義（1）生成↑①缺氧→糖酵解↑→生成↑②脫氧Hb↑→游離的2,3-DPG↓→磷酸果糖激酶、二磷酸甘油酸變位酶↑→生成↑③pH↑（呼堿、脫氧Hb偏堿）→磷酸果糖激酶→生成↑（2）分解↓：pH↑→2,3-DPG磷酸酶↓還原Hb中央空穴大，易與2,3-DPG結(jié)合，穩(wěn)定其構(gòu)型(2)Oxygendissociationcurveshifttoright(氧離曲線右移)（—）（—）pH↑（—）（+）血液黏度↑→循環(huán)阻力↑2.Injuriousresponse輕度或早期：血流重分布保證腦組織血供；嚴(yán)重缺氧：障礙——記憶、思維、判斷、情緒、意識ATP↓腦水腫Centralnervesystem線粒體、氧化酶骨骼肌、心肌貯氧↑節(jié)能1.Compensatoryresponse二、Alterationsoncellsandtissues(1)cellularcapabilityforuseO2↑(細(xì)胞利用氧能力↑)(2)Anaerobicglycolysis↑(糖酵解↑)(3)Myoglobin↑(肌紅蛋白↑)(4)Lowmetabolicstates(低代謝狀態(tài))通透性↑、流動性↓；受體、離子泵障礙Na+、K+、Ca2+2.Injuriousresponse(1)Cellmembraneinjury(細(xì)胞膜損傷)(2)Mitochondriainjury(線粒體損傷)(溶酶體損傷)(3)Lysosomeinjury三、Molecularbasisonalterationsduringhypoxia細(xì)胞O2↓信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞效應(yīng)基因表達(dá)(缺氧對機(jī)體影響的分子基礎(chǔ))細(xì)胞感知（缺氧相關(guān)基因↑）HIF-1↑GCCCTACGTGCTGTCT5’3’EPOHIF-1Hypoxia-induciblefactorsHIF-1αHIF-1βHIF-1EPOVEGFET-1ANPHO-1GluT-1iNOSTH糖酵解酶SOD紅細(xì)胞生成血管增生收縮血管水鈉代謝兒茶酚胺合成葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)NO合成血紅素代謝糖酵解ROS代謝Hypoxia-induciblegenesFactorsaffectinghypoxia-enduringSectionⅣ（第四節(jié)影響機(jī)體缺氧耐受性的因素）一、Metabolicoxygenconsumptionrate二、Compensatorycapabilityofthebody(機(jī)體的代償能力)(代謝氧耗率)pathophysiologicalbasisofPreventionandtreatmentagainsthypoxiaSectionⅤ（第五節(jié)缺氧治療的病理生理基礎(chǔ)）對乏氧性效果好高壓氧治療Oxygenintoxication一、Eliminatingcauses二、Oxygentreatment(吸氧治療)(對因治療)(氧中毒)當(dāng)吸入氧分壓過高時，活性氧產(chǎn)生↑，反而引起組織細(xì)胞損傷——小結(jié)CO2maxPO2CO2SO2P50

缺氧（原因和機(jī)制）乏氧性缺氧血液性缺氧循環(huán)性缺氧組織性缺氧血氧改變損害抗損害損害性反應(yīng)代償性反應(yīng)器官水平細(xì)胞水平器官水平循環(huán)系統(tǒng)血液系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)1．人類為什么需要氧？2．為什么說缺氧是病理過程？缺氧涉及人醫(yī)學(xué)哪些領(lǐng)域？涉及到臨床哪些個疾??？3．缺氧和發(fā)紺是什么關(guān)系？4．實驗設(shè)計：根據(jù)缺氧的原因和分類，設(shè)計復(fù)制出幾種不同類型缺氧的動物模型。思考題臨床病例男，58歲，患慢性阻塞性肺疾病10余年，近1周咳喘加重，發(fā)紺明顯，煩躁，血?dú)夥治觯簆H7.39，PaO240mmHg，PaCO270mmHg。問題：該患者屬于哪種類型缺氧？除PaO2