缺氧 2015-9月(3学时第8版)

1、病理生理学病理生理学 缺缺 氧氧 谷翠芝谷翠芝桂林医学院病生教研室桂林医学院病生教研室 （hypoxia） (临床医学本科专业临床医学本科专业) 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧(hypoxia) 掌握：缺氧的概念、类型、原因、血掌握：缺氧的概念、类型、原因、血 氧变化特点和发生机制氧变化特点和发生机制 熟悉：常用血氧指标、缺氧的功能和熟悉：常用血氧指标、缺氧的功能和 代谢变化代谢变化 了解：缺氧防治的病理生理学基础了解：缺氧防治的病理生理学基础 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 氧的运输及利用氧的运输及利用 (hypoxia)(hypoxia) 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 一、缺氧的概念一、

2、缺氧的概念 ( (hypoxiahypoxia) ) 由于各种原因引起组织供氧减少或由于各种原因引起组织供氧减少或 用氧障碍，导致组织代谢、功能和形用氧障碍，导致组织代谢、功能和形 态结构异常变化的病理过程。态结构异常变化的病理过程。 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 二、常用血氧指标二、常用血氧指标 ( (hypoxia) ) 1.1.血氧分压（血氧分压（PO2) 物理溶解在血液中的氧气所产物理溶解在血液中的氧气所产 生的张力。可分为动脉血氧分压和生的张力。可分为动脉血氧分压和 静脉血氧分压。静脉血氧分压。 正常值正常值: :100mmHg , , 主要取决于吸入气氧主要取决于吸入气氧 分压和

3、外呼吸功能。分压和外呼吸功能。 正常值正常值: :40mmHg , , 主要取决于组织摄氧主要取决于组织摄氧 和利用氧的能力。和利用氧的能力。 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 二、常用血氧指标二、常用血氧指标 ( (hypoxiahypoxia) ) 1.1.血氧分压（血氧分压（POPO2 2) ) 2.2.血氧容量（血氧容量（COCO2 2maxmax） 3.3.血氧含量（血氧含量（COCO2 2） 100ml100ml血液中的血血液中的血 红蛋白被氧充分饱和时红蛋白被氧充分饱和时 的最大携氧量，正常值的最大携氧量，正常值 为为20ml/dl20ml/dl，主要取决，主要取决 于血红蛋白的含

4、量和它于血红蛋白的含量和它 与氧结合的能力。与氧结合的能力。 100ml100ml血液中实际含有的氧量血液中实际含有的氧量, ,包括物理溶解的包括物理溶解的 和化学结合的氧量。和化学结合的氧量。正常值动脉血为正常值动脉血为19ml/dl19ml/dl，静，静 脉血为脉血为14ml/dl14ml/dl。主要取决于血氧分压和血氧容量。主要取决于血氧分压和血氧容量。 动动-静脉氧差（静脉氧差（ CaOCaO2 2-CvO-CvO2 2 ）：动脉血与静脉血）：动脉血与静脉血 的氧含量差值，正常值为的氧含量差值，正常值为5ml/dl5ml/dl，代表组织所消耗，代表组织所消耗 的氧量。的氧量。 病理生理

5、学病理生理学 缺氧缺氧 三、常用血氧指标三、常用血氧指标 ( (hypoxia) ) 1.1.血氧分压（血氧分压（POPO2 2) ) 2.2.血氧容量（血氧容量（COCO2 2maxmax） 3.3.血氧含量（血氧含量（COCO2 2） 4.4.血氧饱和度血氧饱和度(SO(SO2 2) ) 血红蛋白与氧结合的百血红蛋白与氧结合的百 分率分率, ,主要取决于血氧分压。主要取决于血氧分压。 2,3-DPG 温度温度 CO2 H + + P P5050 2,3-DPG 温度温度 CO2 H+ + 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧类型、病因、机制及血氧变

6、化特点 (hypoxia)(hypoxia) 低张性缺氧低张性缺氧 血液性缺氧血液性缺氧 循环性缺氧循环性缺氧 组织性缺氧组织性缺氧 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxiahypoxia) ) （一）（一）低张性低张性缺氧缺氧 1.1.概念概念 以动脉血氧分压降低、血氧含以动脉血氧分压降低、血氧含 量减少为基本特征的缺氧，又称为量减少为基本特征的缺氧，又称为 乏氧性乏氧性缺氧。缺氧。 2.2.原因及机制原因及机制 吸入气氧分压过低吸入气氧分压过低 高原生活高原生活 通风不良通风不良 吸入吸入POPO

7、2 2 肺泡肺泡 POPO2 PaOPaO2 2 供氧不足供氧不足 缺氧缺氧 供氧不足供氧不足 缺氧缺氧 外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍 肺通气障碍肺通气障碍 肺换气障碍肺换气障碍 POPO2 2 POPO2 2 供氧不足供氧不足 缺氧缺氧 先天性心脏病先天性心脏病静脉血流入动脉血静脉血流入动脉血 静脉血分流入动脉静脉血分流入动脉 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxiahypoxia) ) （一）（一）低张性缺氧低张性缺氧 1.1.概念概念 2.2.原因及机制原因及机制 3.3.血氧变化特点血氧变化特

8、点 血氧分压血氧分压 血氧容量血氧容量 血氧含量血氧含量血氧饱和度血氧饱和度动动- -静脉氧差静脉氧差 血红蛋白量与质血红蛋白量与质 血氧分压血氧分压 血氧容量血氧容量 血氧分压血氧分压 动脉血氧分压动脉血氧分压 组织利用氧能力组织利用氧能力 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxia) ) （一）低张性缺氧（一）低张性缺氧 1.1.概念概念 2.2.病因及机制病因及机制 3.3.血氧变化特点血氧变化特点 4.4.皮肤粘膜颜色变化特点皮肤粘膜颜色变化特点 皮肤粘膜颜色：皮肤粘膜颜色：发绀、青紫色发绀、青

9、紫色 低张性缺氧低张性缺氧 脱氧血红蛋白脱氧血红蛋白 氧合血红蛋白氧合血红蛋白 毛细血管内脱氧血红蛋白浓度毛细血管内脱氧血红蛋白浓度5g/dl n缺氧不一定有发绀，发绀不一定有缺氧。缺氧不一定有发绀，发绀不一定有缺氧。 重度贫血患者，血重度贫血患者，血 红蛋白可降至红蛋白可降至 50g/L(5g/dl)以下，以下， 出现严重缺氧，但出现严重缺氧，但 不会发生紫绀不会发生紫绀 红细胞增多病患红细胞增多病患 者，血中还原血者，血中还原血 红蛋白超过红蛋白超过 50g/L(5g/dl)，出，出 现发绀，但可无现发绀，但可无 缺氧症状缺氧症状 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制

10、及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxiahypoxia) ) （二）血液性缺氧（二）血液性缺氧 1.1.概念概念 由于血红蛋白含量减少或性质改变，由于血红蛋白含量减少或性质改变， 使血液携带氧的能力降低或血红蛋白结合使血液携带氧的能力降低或血红蛋白结合 的氧不易释出所引起的缺氧称为血液性缺的氧不易释出所引起的缺氧称为血液性缺 氧。氧。 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxiahypoxia) ) （二）血液性缺氧（二）血液性缺氧 1.1.概念概念 2.2.原因及机制

11、原因及机制 1 1）HbHb含量减少含量减少 严重贫血严重贫血HbHb血液携带氧能力血液携带氧能力 供氧不足供氧不足 缺氧缺氧 2 2）COCO中毒中毒 COCO中毒中毒 缺氧缺氧 2 2，3-DPG3-DPG 氧解离曲线左移氧解离曲线左移 HbCOHbCO 血流不能携带氧血流不能携带氧 供氧不足供氧不足 3 3）HbHb性质改变性质改变 缺氧缺氧 不能携带氧不能携带氧HbHb-Fe-Fe 3+3+ HbHb-Fe-Fe 2+2+ 氧化剂氧化剂 亚硝酸钠亚硝酸钠 供氧供氧 不足不足 剩余二价铁与氧亲和力剩余二价铁与氧亲和力 血红素与氧亲和力血红素与氧亲和力 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、

12、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxiahypoxia) ) （二）血液性缺氧（二）血液性缺氧 1.1.概念概念 2.2.原因及机制原因及机制 1 1）HbHb含量减少含量减少 2 2）COCO中毒中毒 4 4）HbHb与氧的亲和力异常增与氧的亲和力异常增 高高 3 3）HbHb性质改变性质改变 输入库存血输入库存血 或碱性液体或碱性液体 血液血液pHpH值值氧解离曲线左移氧解离曲线左移 氧解离减少氧解离减少 组织缺氧组织缺氧 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特

13、点 ( (hypoxiahypoxia) ) （二）血液性缺氧（二）血液性缺氧 1.1.概念概念 2.2.原因及机制原因及机制 3.3.血氧变化特点血氧变化特点 血氧分压血氧分压 血氧容量血氧容量 血氧含量血氧含量 血氧饱和度血氧饱和度 动动- -静脉氧差静脉氧差 4.4.皮肤黏膜颜色皮肤黏膜颜色 贫血贫血HbHb苍白苍白 COCO中毒中毒碳氧血红蛋白碳氧血红蛋白樱桃红色樱桃红色 高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白高铁血红蛋白咖啡色咖啡色 肠源性青紫肠源性青紫 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hy

14、poxiahypoxia) ) （三）循环性缺氧（三）循环性缺氧 1.1.概念概念 因组织血流量减少使组织供氧因组织血流量减少使组织供氧 减少所引起的缺氧，又称低动力性减少所引起的缺氧，又称低动力性 缺氧。包括缺血性缺氧和淤血性缺缺氧。包括缺血性缺氧和淤血性缺 氧氧 2.2.病因及机制病因及机制 1 1）全身性循环障碍）全身性循环障碍 休克休克 心衰心衰 有效血容量下降有效血容量下降供氧不足供氧不足 缺氧缺氧 动脉栓塞动脉栓塞 动脉炎等动脉炎等 局部动脉狭窄或阻塞局部动脉狭窄或阻塞供氧不足供氧不足 缺氧缺氧 2 2）局部性循环障碍）局部性循环障碍 静脉栓塞静脉栓塞 静脉炎等静脉炎等 静脉回流障

15、碍静脉回流障碍 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxiahypoxia) ) （三）循环性缺氧（三）循环性缺氧 1.1.概念概念 2.2.原因及机制原因及机制 3.3.血氧变化特点血氧变化特点 血氧分压血氧分压 血氧容量血氧容量 血氧含量血氧含量血氧饱和度血氧饱和度 动动- -静脉氧差静脉氧差 4.4.皮肤粘膜颜色皮肤粘膜颜色 全身性循环障碍全身性循环障碍血循环量下降血循环量下降苍白苍白 局部性循环障碍局部性循环障碍 发绀发绀 动脉缺血动脉缺血 静脉淤血静脉淤血 苍白苍白 病理生理学病理生理学 缺氧缺

16、氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxiahypoxia) ) （四）组织性缺氧（四）组织性缺氧 1.1.概念概念 在组织供氧正常的情况下在组织供氧正常的情况下, ,因因组织、组织、 细胞利用氧的能力减弱而引起的缺氧细胞利用氧的能力减弱而引起的缺氧。 2.2.原因及机制原因及机制 1 1）药物对线粒体氧化磷酸化抑制）药物对线粒体氧化磷酸化抑制 氰化物中毒氰化物中毒呼吸链功能障碍呼吸链功能障碍用氧障碍用氧障碍 缺氧缺氧 2 2）呼吸酶合成减少）呼吸酶合成减少 维生素维生素B B 缺乏缺乏 1 1 细胞丙酮酸氧化脱细胞丙酮酸氧化脱 羧

17、和有氧氧化障碍羧和有氧氧化障碍 脚气病脚气病 3 3）线粒体损伤）线粒体损伤 用氧障碍用氧障碍 缺氧缺氧 线粒体损伤线粒体损伤生物氧化障碍生物氧化障碍 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点三、缺氧的类型、病因、机制及血氧变化特点 ( (hypoxiahypoxia) ) （四）组织性缺氧（四）组织性缺氧 1.1.概念概念 2.2.病因及机制病因及机制 3.3.血氧变化特点血氧变化特点 血氧分压血氧分压 血氧容量血氧容量 血氧含量血氧含量血氧饱和度血氧饱和度动动- -静脉氧差静脉氧差 4.4.皮肤粘膜颜色皮肤粘膜颜色 细胞用氧障碍细胞用氧障碍 氧合血红蛋白氧合

18、血红蛋白 玫瑰红色玫瑰红色 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 ( (hypoxia) ) 特点特点 u取决于缺氧发生的程度、速度、部位、持续时间和取决于缺氧发生的程度、速度、部位、持续时间和 机体的功能代谢状态；机体的功能代谢状态； u轻度缺氧以代偿反应为主轻度缺氧以代偿反应为主; ;重度缺氧以损伤反应为主；重度缺氧以损伤反应为主； u急性缺氧代偿有限，以损伤反应为主；慢性缺氧则急性缺氧代偿有限，以损伤反应为主；慢性缺氧则 代偿和损伤并存。代偿和损伤并存。 窦神经、迷走神经窦神经、迷走神经 呼吸加深加快呼吸加深加快肺通气量肺通气量 病

19、理生理学病理生理学 缺氧缺氧( (hypoxia) ) 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 ( (hypoxia) ) 肺牵张感受器（肺牵张感受器（+）交感交感N （+） 炎症介质释放炎症介质释放 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 ( (hypoxia) ) 器官反应性不同器官反应性不同 心脑心脑 血管血管 扩张扩张 心脑扩血管代谢产物心脑扩血管代谢产物 HIF-1增多诱导增多诱导VEGF等基因高表达等基因高表达 病

20、理生理学病理生理学 ( (hypoxia) ) 缺氧缺氧 心肌的收缩与舒张功能降低心肌的收缩与舒张功能降低 心律失常心律失常 静脉回流减少静脉回流减少 肺动脉高压肺动脉高压 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 严严 重重 缺缺 氧氧 ATP生成减少生成减少 酸中毒、腺苷酸中毒、腺苷外周血管扩张外周血管扩张 迷走迷走N（+）、心肌细胞离子分布异常）、心肌细胞离子分布异常 长期长期 慢性慢性 缺氧缺氧 肺缩血管物质肺缩血管物质 肺血管增厚变硬肺血管增厚变硬 右心衰竭右心衰竭 病理生理学病理生理学 ( (hypoxia) ) 缺氧缺氧 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧

21、时机体的功能与代谢变化 急性缺氧：急性缺氧：脾脏、肝脏收缩，将储存血液释放入体循脾脏、肝脏收缩，将储存血液释放入体循 环，增加氧的摄取和运输能力。环，增加氧的摄取和运输能力。 1）红细胞和红细胞和Hb增多增多 慢性缺氧：慢性缺氧： 促红细胞生成素增加，使红细胞数和促红细胞生成素增加，使红细胞数和Hb 量明显增加。可增加血液的氧容量和氧含量明显增加。可增加血液的氧容量和氧含 量量 2）红细胞红细胞2,3-DPG增多，红细胞释氧能力增强增多，红细胞释氧能力增强 病理生理学病理生理学 ( (hypoxia) ) 缺氧缺氧 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 1）红细胞增多，

22、血液粘滞度增高，外周阻力增大，）红细胞增多，血液粘滞度增高，外周阻力增大， 心脏后负荷增高。心脏后负荷增高。 2） 2,3-DPG增多，妨碍增多，妨碍Hb与氧的结合，与氧的结合，CaO2过低。过低。 病理生理学病理生理学 ( (hypoxia) ) 缺氧缺氧 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 急性缺氧：急性缺氧：头痛、思维能力下降、烦躁不安、惊厥，甚至昏迷 缺氧时缺氧时CNS功能障碍的主要机制：功能障碍的主要机制： 慢性缺氧：慢性缺氧： 注意力不集中、记忆力减退、易疲劳、精神抑郁注意力不集中、记忆力减退、易疲劳、精神抑郁 1.脑血管扩张脑血管扩张 血流量增加血流量增

23、加脑流体静压增加脑流体静压增加 2.脑能量代谢障碍脑能量代谢障碍 钠泵失调钠泵失调脑细胞水肿脑细胞水肿 3.脑血管内皮损伤脑血管内皮损伤血管通透性增加血管通透性增加脑间质水肿脑间质水肿 病理生理学病理生理学 ( (hypoxia) ) 缺氧缺氧 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 1）细胞利用氧能力增强）细胞利用氧能力增强 线粒体数目和膜表面积均增加线粒体数目和膜表面积均增加 2）糖酵解增强）糖酵解增强 ATP减少，减少，ATP/ADP比值下降，磷酸果糖激酶活性增强。比值下降，磷酸果糖激酶活性增强。 3）载氧蛋白表达增加）载氧蛋白表达增加 增加机体氧储存量的作用增加机

24、体氧储存量的作用 4）低代谢状态）低代谢状态 病理生理学病理生理学 ( (hypoxia) ) 缺氧缺氧 四、缺氧时机体的功能与代谢变化四、缺氧时机体的功能与代谢变化 钠泵功能障碍钠泵功能障碍 1）细胞膜损伤）细胞膜损伤 细胞水肿细胞水肿 钙内流增加钙内流增加钙超载钙超载 2）线粒体损伤）线粒体损伤 3）溶酶体体损伤）溶酶体体损伤 膜磷脂分解、自由基生成增加膜磷脂分解、自由基生成增加 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧 五、五、缺氧治疗的病理生理基础缺氧治疗的病理生理基础 ( (hypoxia) ) 氧疗：首要措施。氧疗：首要措施。提高PaO2、CaO2，对低张性缺氧最有效 血液性缺氧和循环性缺氧：提高血液物理溶解的氧 组织性缺氧：关键是解除呼吸链酶的抑制 氧中毒：氧中毒： 由于吸入气体氧分压过高，或长时间吸入高浓度由于吸入气体氧分压过高，或长时间吸入高浓度 氧，引起组织细胞功能障碍，称为氧中毒。可能氧，引起组织细胞功能障碍，称为氧中毒。可能 与大量活性氧的产生有关。与大量活性氧的产生有关。 主要原则：去除病因、纠正缺氧主要原则：去除病因、纠正缺氧 病理生理学病理生理学 缺氧缺氧( (hypoxia) ) 小结小结 组织性缺氧组织性缺氧 各种缺氧类型的血气变