病理生理学第五章

1、第五章第五章 缺缺 氧氧Hypoxia第一节第一节 常用血氧指标常用血氧指标(Parameters of Blood Oxygen)n血氧分压血氧分压n血氧容量血氧容量n血氧含量血氧含量n动动-静脉血氧差静脉血氧差n血氧饱和度血氧饱和度血氧分压血氧分压n（partial pressure of oxygen, PO2）n概念：概念：n指以物理状态溶解在血浆内的氧分子所产生的张力指以物理状态溶解在血浆内的氧分子所产生的张力（故又称氧张力）。（故又称氧张力）。n正常值：正常值：n动脉血氧分压（动脉血氧分压（PaO2）约为）约为13.3kPa(100mmHg)；n静脉血氧分压（静脉血氧分压（PvO2

2、）约为）约为5.32kPa(40mmHg)。n影响因素：影响因素：n吸入气氧分压吸入气氧分压n呼吸功能：肺通气、肺换气呼吸功能：肺通气、肺换气n动动-静脉血分流静脉血分流血氧容量血氧容量(oxygen binding capacity, CO2max)n概念：概念：n氧分压为氧分压为19.95kPa（150mmHg），二氧化碳分），二氧化碳分压为压为5.32kPa（ 40mmHg），温度），温度38，在体外，在体外100毫升血液内血红蛋白，所结合氧的最大毫升毫升血液内血红蛋白，所结合氧的最大毫升数。数。n反映血液中反映血液中Hb的最大带氧能力的最大带氧能力n正常值：正常值：n动脉血和静脉血氧容

3、量动脉血和静脉血氧容量约约200ml/L(20ml%)n影响因素影响因素：n血液中血液中Hb的质的质(与与O2结合的能力结合的能力)和量。和量。血氧含量血氧含量(oxygen content, CO2)n概念：概念：n指指100毫升血液内所含的氧毫升数，包括实际与毫升血液内所含的氧毫升数，包括实际与血红蛋白结合的氧和溶解在血浆内的氧。血红蛋白结合的氧和溶解在血浆内的氧。n正常值：正常值：n动脉血氧含量动脉血氧含量(CaO2)约约190ml/L(19ml/dl)n静脉血氧含量静脉血氧含量(CvO2)约约140ml/L(14ml/dl)n影响因素：影响因素：n氧分压氧分压n氧容量氧容量血氧饱和度（

4、血氧饱和度（oxygen saturation, SO2）n概念：概念： nHb的氧饱和度，即的氧饱和度，即Hb结合氧的百分数，约等于血氧结合氧的百分数，约等于血氧含量和血氧容量的比值。含量和血氧容量的比值。n氧饱和度（）氧饱和度（）(氧含量氧含量-溶解氧量溶解氧量)/氧容量氧容量=氧含量氧含量/氧容量氧容量n正常值：正常值：n动脉血氧饱和度动脉血氧饱和度(SaO2)约约9398%n静脉血氧饱和度静脉血氧饱和度(SvO2)约约70 75。n影响因素影响因素：n取决于氧分压的高低取决于氧分压的高低n氧离曲线氧离曲线氧离曲线氧离曲线动动-静脉血氧差静脉血氧差(CaO2-CvO2)n概念：概念：n即

5、动脉血氧含量减去静脉血氧含量所得的毫升即动脉血氧含量减去静脉血氧含量所得的毫升数。数。n反映组织对氧的消耗量。反映组织对氧的消耗量。n正常值正常值：n50ml/L(5ml%)n影响因素：影响因素：n组织从单位容积血液内摄取氧的多少。组织从单位容积血液内摄取氧的多少。nPaO2n流经真毛细血管的血量流经真毛细血管的血量n血液流变性血液流变性n细胞利用氧的能力细胞利用氧的能力缺氧的概念缺氧的概念（hypoxia） ： 概念概念：由于组织由于组织氧供应减少氧供应减少或是对或是对氧氧的利用障碍的利用障碍，不能满足机体需要，不能满足机体需要，而引，而引起机体起机体代谢、机能、以至形态结构变化代谢、机能、

6、以至形态结构变化的的病理过程病理过程称为缺氧称为缺氧。1第二节第二节缺氧的原因和类型缺氧的原因和类型(Classification of Etiology)缺氧缺氧供氧不足供氧不足用氧障碍用氧障碍乏氧性缺氧乏氧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通气、换气功能障碍通气、换气功能障碍肺吸入气中氧分压降低肺吸入气中氧分压降低静脉血分流入动脉静脉血分流入动脉血红蛋白含量减少血红蛋白含量减少血红蛋白结构、功能异常血红蛋白结构、功能异常全身循环功能障碍全身循环功能障碍局部循环功能障碍局部循环功能障碍组织中毒组织中毒呼吸酶合成减少呼吸酶合成减少线粒体损伤线粒体损伤 线粒体线粒

7、体功能受抑制功能受抑制n【病例【病例5-1】某男性患者，某男性患者，7777岁，岁，咳嗽，痰多，喘咳嗽，痰多，喘憋加重伴发热憋加重伴发热3 3天入院。患者天入院。患者2020年前开始反复发作年前开始反复发作咳嗽、咳痰并有时伴喘憋，上述症状逐年加重。咳嗽、咳痰并有时伴喘憋，上述症状逐年加重。本次于入院前本次于入院前3 3天受凉后出现发热，畏寒，咳嗽，天受凉后出现发热，畏寒，咳嗽，咳脓痰，喘憋加重并且夜间不能平卧，来院就诊。咳脓痰，喘憋加重并且夜间不能平卧，来院就诊。n体格检查：口唇、指尖部皮肤出现体格检查：口唇、指尖部皮肤出现发绀发绀。体温。体温 38.9 38.9 , ,脉搏脉搏 120120

8、次次/ /分分，呼吸，呼吸 2828次次/ /分分。胸廓略呈胸廓略呈桶状，肋间隙增宽，双肺呼吸音粗并可闻大量痰桶状，肋间隙增宽，双肺呼吸音粗并可闻大量痰鸣音，右下肺呼吸音低。鸣音，右下肺呼吸音低。n辅助检查：动脉血气分析结果：辅助检查：动脉血气分析结果：pH 7.14 ,PaOpH 7.14 ,PaO2 2 42mmHg, PaCO42mmHg, PaCO2 2 80mmHg 80mmHg。n【思考题【思考题】n该患者缺氧原因是什么？属何种类型缺氧？为什该患者缺氧原因是什么？属何种类型缺氧？为什么？么？n该患者为何发生呼吸心跳加快？该患者为何发生呼吸心跳加快？n该患者发绀的机制是什么？该患者发

9、绀的机制是什么？一、乏氧性缺氧（一、乏氧性缺氧（Hypoxic Hypoxia）概念：概念：乏氧性缺氧是指由于肺泡氧分压降低，或静脉血分流入乏氧性缺氧是指由于肺泡氧分压降低，或静脉血分流入动脉，血液从肺摄取的氧减少，以致动脉，血液从肺摄取的氧减少，以致PaO2 降低降低，动脉血氧，动脉血氧含量减少，组织供氧不足，又称低张性低氧血症含量减少，组织供氧不足，又称低张性低氧血症（hypotonic hypoxemia）。）。（一）原因（一）原因(causes)n吸入气氧分压低吸入气氧分压低 n由于吸入气氧分压低由于吸入气氧分压低，PAO2和和PaO2随之降低。随之降低。n外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍

10、 n静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）增多静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）增多 （二）血氧变化特点（二）血氧变化特点(characteristics of blood oxygen) 动脉血氧分压 血氧容量 动-静脉血氧差紫绀 皮肤粘膜降低正常慢性缺氧时，单位容积血液内红细胞数和血红蛋白量增多，氧容量增加降低或正常 静脉血氧分压、氧饱和度和氧含量降低 动脉血氧饱和度 动脉血氧含量降低降低紫绀紫绀 (cyanosis) ：n概念：概念：n毛细血管毛细血管血液中血液中还原血红蛋白还原血红蛋白浓度达到或超浓度达到或超过过50g/L时，可使皮肤和粘膜呈青紫色，称为时，可使皮肤和粘膜呈青紫色，称为紫绀。紫绀。

11、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。n当血红蛋白过多或过少时，发绀与缺氧常不一致。例如当血红蛋白过多或过少时，发绀与缺氧常不一致。例如n重度贫血患者，血红蛋白可降低，出现严重缺氧，重度贫血患者，血红蛋白可降低，出现严重缺氧，但还原血红蛋白不会降至但还原血红蛋白不会降至50g/L(5g/dl)50g/L(5g/dl)以下，不会发以下，不会发生紫绀。生紫绀。n红细胞增多病患者，血中还原血红蛋白超过红细胞增多病患者，血中还原血红蛋白超过50g/L(5g/dl)50g/L(5g/dl)，出现发绀，但可无缺氧症状。，出现发绀，但可无缺氧症状。n【案例【案例5-2】n

12、某男性患者，因某男性患者，因头痛、头晕、恶心、呕吐头痛、头晕、恶心、呕吐30min入院。入院前中午烧菜时入院。入院前中午烧菜时不慎将白色粉末状物当盐不慎将白色粉末状物当盐撒入菜中撒入菜中，半小时后患者突觉恶心、呕吐。入院查，半小时后患者突觉恶心、呕吐。入院查体：体温体：体温36.8，脉搏，脉搏90次次/min，呼吸呼吸23次次/min，血压，血压115/80mmHg，神志清，神志清，口唇、四口唇、四肢青紫。肢青紫。心脏（心脏（-），呼吸急促，双肺可闻及少许），呼吸急促，双肺可闻及少许干性啰音，全腹无压痛；实验室检查，血常规：干性啰音，全腹无压痛；实验室检查，血常规：Hb 125g/L，N 0.

13、70，L 0.30，抽血查高铁血红抽血查高铁血红蛋白定性试验（蛋白定性试验（+），），吸氧紫绀无明显改善。给予吸氧紫绀无明显改善。给予洗胃，输入维生素洗胃，输入维生素C，亚甲蓝，亚甲蓝60mg、50%GS 40ml缓慢静注，约缓慢静注，约30min紫绀减轻，紫绀减轻，2h后重复应后重复应用用1次，紫绀消失，消化道症状明显改善；继续住次，紫绀消失，消化道症状明显改善；继续住院观察院观察2天，患者无异常，痊愈出院。天，患者无异常，痊愈出院。n【思考题【思考题】n该患者发生何种类型缺氧？机制是什么？该患者发生何种类型缺氧？机制是什么？n为何吸氧紫绀无明显改善？为何吸氧紫绀无明显改善？n【案例【案例5

14、-3】n某男性患者，因当日清晨某男性患者，因当日清晨4时在蔬菜时在蔬菜温室内为火炉温室内为火炉添煤时，昏倒添煤时，昏倒在温室台阶上，在温室台阶上，4h后被发现后被发现,急诊入急诊入院。患者既往健康。体检：体温院。患者既往健康。体检：体温37.5，呼吸呼吸24次次/min，脉搏，脉搏110次次/min,血压血压100/70mmHg。神志不清，口唇呈樱桃红色神志不清，口唇呈樱桃红色，其他无异常。实验室，其他无异常。实验室检查：检查：PaO295mmHg, HbCO 30%,血浆血浆HCO3-13.5mmol/L。入院后立即吸氧，不久渐醒，给。入院后立即吸氧，不久渐醒，给于纠酸补液等处理后，病情迅速

15、好转。于纠酸补液等处理后，病情迅速好转。n【思考题【思考题】n1讨论引起该患者昏倒的原因和机制。讨论引起该患者昏倒的原因和机制。n2该患者属何种类型缺氧？该患者属何种类型缺氧？n3该患者为何会有血浆该患者为何会有血浆HCO3-降低？为什么会有降低？为什么会有呼吸和心率加快？呼吸和心率加快？二、血液性缺氧（二、血液性缺氧（Hemic Hypoxia）n概念：概念：n血液性缺氧是指由于红细胞数量和血红血液性缺氧是指由于红细胞数量和血红蛋白含量减少，或血红蛋白的性质发生蛋白含量减少，或血红蛋白的性质发生改变，致改变，致血液携氧能力降低血液携氧能力降低，血氧含量，血氧含量减少，或减少，或血红蛋白结合的

16、氧不易释出血红蛋白结合的氧不易释出所所引起的缺氧，而导致组织缺氧。引起的缺氧，而导致组织缺氧。（一）原因（一）原因(causes)血液性缺氧最主要的原因是由于红细胞数量和血红蛋白含量减少血液性缺氧最主要的原因是由于红细胞数量和血红蛋白含量减少n贫血（贫血（anemia）n单位容积血液内红细胞数和血红蛋白量减少单位容积血液内红细胞数和血红蛋白量减少n氧容量降低，氧含量随之减少。氧容量降低，氧含量随之减少。n高铁血红蛋白血症（高铁血红蛋白血症（methemoglobinemia）n血红蛋白的二价铁，在氧化剂的作用下，可氧化成三价铁，血红蛋白的二价铁，在氧化剂的作用下，可氧化成三价铁，形成高铁血红蛋

17、白（形成高铁血红蛋白（methemoglobin,HbFe3+OH），也称变性），也称变性血红蛋白或羟化血红蛋白。血红蛋白或羟化血红蛋白。n高铁血红蛋白与氧的亲和力增高，导致氧离曲线左移，使组高铁血红蛋白与氧的亲和力增高，导致氧离曲线左移，使组织缺氧。织缺氧。n较常见的是食用大量含硝酸盐的腌菜后，经肠道细菌将硝酸较常见的是食用大量含硝酸盐的腌菜后，经肠道细菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐，吸收后形成高铁血红蛋白血症，当血液盐还原为亚硝酸盐，吸收后形成高铁血红蛋白血症，当血液中中HbFe3+OH达到达到15g/L时，皮肤、粘膜可出现青紫色，称为时，皮肤、粘膜可出现青紫色，称为“肠源性发绀肠源性发绀”（e

18、nterogenous cyanosis）。）。n碳氧血红蛋白血症（碳氧血红蛋白血症（carboxyhemoglobinemia, HbCO）特点特点1.CO与氧的亲和力比与氧的亲和力比Hb与氧的亲和力大与氧的亲和力大 210倍倍. 2.HbCO无携带氧的能力无携带氧的能力. 3. CO抑制红细胞糖酵解，抑制红细胞糖酵解，2，3-DPG减少减少n血红蛋白与氧的亲和力异常增高血红蛋白与氧的亲和力异常增高 见于碱中毒；输入大量库存血（二）血氧变化特点（二）血氧变化特点 (characteristics of blood oxygen) 动脉血氧分压动脉血氧分压 血氧容量血氧容量 动动- -静脉血氧

19、差静脉血氧差 皮肤粘膜皮肤粘膜正常正常降低降低正常正常 动脉氧饱和度动脉氧饱和度 动脉血氧含量动脉血氧含量降低或正常降低或正常降低降低贫血性缺氧贫血性缺氧高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症碳氧血红蛋白血症碳氧血红蛋白血症苍白苍白咖啡色咖啡色樱桃红色樱桃红色三、循环性缺氧（三、循环性缺氧（Circulatory Hypoxia）n概念：概念：n循环性缺氧是指由于血流速度减慢，血循环性缺氧是指由于血流速度减慢，血流量减少，单位时间内供给组织的氧量流量减少，单位时间内供给组织的氧量减少而引起的缺氧，又称低血流性缺氧减少而引起的缺氧，又称低血流性缺氧（hypokinetic hypoxia）。）。n分类

20、：分类：n局部性的局部性的（如血管狭窄或阻塞）；（如血管狭窄或阻塞）；n全身性的全身性的（如心力衰竭、休克）。（如心力衰竭、休克）。n缺血性缺氧缺血性缺氧（ischemic hypoxia）；）；（一）原因（一）原因(causes)n全身性循环障碍全身性循环障碍n局部性循环障碍局部性循环障碍（二）血氧变化特点（二）血氧变化特点(characteristics of blood oxygen) 动脉血氧分压动脉血氧分压 血氧容量血氧容量 动动- -静脉血氧差静脉血氧差 皮肤粘膜皮肤粘膜正常正常增高增高正常正常 动脉氧饱和度动脉氧饱和度 动脉血氧含量动脉血氧含量正常正常正常正常易出现发易出现发绀绀

21、 静脉血氧分压、氧饱和度和氧含量静脉血氧分压、氧饱和度和氧含量降低降低四、组织性缺氧（四、组织性缺氧（Histogenous Anoxia）n概念：概念：n由于组织细胞利用氧的能力不足而引起的缺氧由于组织细胞利用氧的能力不足而引起的缺氧称为组织性缺氧。称为组织性缺氧。（一）原因（一）原因(causes)n组织中毒组织中毒 n线粒体功能受抑制线粒体功能受抑制n呼吸酶合成减少呼吸酶合成减少n线粒体损伤线粒体损伤NADH琥珀酸FMNFAD胍乙腚巴比妥鱼藤酮CoQcyt bcyt c1cyt ccyt aa3O2抗霉素A苯乙双胍8-氢-羟基喹啉萘醌氰化物一氧化碳硫化氢叠氮化合物n组织水肿组织水肿 n组

22、织间液和细胞内液的异常增多，使气体弥散距离增大，组织间液和细胞内液的异常增多，使气体弥散距离增大，引起内呼吸障碍。引起内呼吸障碍。n组织需氧过多组织需氧过多 n如冠状动脉硬化的病人运动或情绪激动时，心肌耗氧量增如冠状动脉硬化的病人运动或情绪激动时，心肌耗氧量增加可诱发心绞痛。加可诱发心绞痛。（二）血氧变化特点（二）血氧变化特点(characteristics of blood oxygen)动脉血氧分压血氧容量动静脉血氧差皮肤粘膜正常降低正常动脉氧饱和度动脉血氧含量正常正常鲜红静脉血氧分压、氧饱和度和氧含量增高各型缺氧的血氧变化和皮肤粘膜改变各型缺氧的血氧变化和皮肤粘膜改变缺氧类型缺氧类型动脉

23、血动脉血氧分压氧分压动脉血动脉血氧饱和度氧饱和度血氧容量血氧容量动脉血动脉血氧含量氧含量动动- -静脉静脉血氧差血氧差皮肤粘膜皮肤粘膜乏氧性乏氧性缺氧缺氧N N或或N N紫绀紫绀血液性血液性缺氧缺氧N NN N苍白苍白咖啡色咖啡色樱桃红色樱桃红色循环性循环性缺氧缺氧N NN NN NN N苍白苍白发绀发绀组织性组织性缺氧缺氧N NN NN NN N鲜红色鲜红色缺氧虽分为上述四型，但在实际情况中所见的，缺氧虽分为上述四型，但在实际情况中所见的，往往是混合型。例如失血性休克，既有血红蛋白减往往是混合型。例如失血性休克，既有血红蛋白减少所致的血液性缺氧，又有有微循环障碍所致的循少所致的血液性缺氧，又

24、有有微循环障碍所致的循环性缺氧。又如心力衰竭，既有循环障碍引起的循环性缺氧。又如心力衰竭，既有循环障碍引起的循环性缺氧，又可继发肺淤血、水肿而引起呼吸性缺环性缺氧，又可继发肺淤血、水肿而引起呼吸性缺氧。氧。第三节第三节缺氧时机体的机能代谢变化缺氧时机体的机能代谢变化(Functional and Metabolic Changes of the (Functional and Metabolic Changes of the Body in Hypoxia)Body in Hypoxia)特点：特点：1.1.缺氧对机体的影响取决于缺氧发生的程度、速度、持缺氧对机体的影响取决于缺氧发生的程度、速

25、度、持续时间和机体的机能代谢状态。续时间和机体的机能代谢状态。2.2.代偿反应：轻、短。代偿反应：轻、短。3.3.机能代谢障碍：重、长，代偿不全机能代谢障碍：重、长，代偿不全4.4.急性缺氧是由于机体来不及代偿而较易发生代谢的机急性缺氧是由于机体来不及代偿而较易发生代谢的机能障碍。能障碍。各种类型的缺氧，既有相似之处，又各具特点，各种类型的缺氧，既有相似之处，又各具特点，O2O2O2O2HIF-1一、缺氧时机体的代偿性反应 (Compensatory Responses)颈动脉体肺血管血管内皮特定的氧感受细胞代谢酶类肺通气循环代偿红细胞增多糖酵解增强毛细血管增生肺血管收缩颈动脉体（一）呼吸系统

26、（一）呼吸系统主动脉体颈动脉体肺通气肺通气肺泡通气量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肺血管收缩局部血流量肺动脉压肺上部血流通气/血流慢性缺氧使之钝化肾脏排出HCO3-CSF HCO3- CSF pH2-3天之后：PaO2久居高原者较世居平原人颈动脉体大6.7倍；慢阻肺比正常人大1倍；慢性低张性缺氧早期，颈动脉体增大，嗜锇小体的中心缩小，晕轮加宽，有时整个嗜锇小体被空泡所取代；特点(characteristics)：1.1.肺通气量增加是对急性缺氧最重要的代偿性反应肺通气量增加是对急性缺氧最重要

27、的代偿性反应2.2.肺通气量增加的强弱存在个体差异；肺通气量增加的强弱存在个体差异；3.3.血液性缺氧和组织性缺氧因血液性缺氧和组织性缺氧因PaOPaO2 2不低，故呼吸一般不低，故呼吸一般不增强；不增强；4.4.循环性缺氧如累及肺循环，如心力衰竭引起肺淤循环性缺氧如累及肺循环，如心力衰竭引起肺淤血、水肿时，可使呼吸加快。血、水肿时，可使呼吸加快。（二）循环系统（二）循环系统(Circulatory System)(Circulatory System)低张性缺氧引起的代偿性心血管反应，主要表现为：低张性缺氧引起的代偿性心血管反应，主要表现为： 心输出量增加心输出量增加血流分布改变血流分布改变

28、肺血管收缩肺血管收缩毛细血管增生毛细血管增生1 1、心输出量增加、心输出量增加(Increase of cardiac output)(Increase of cardiac output) PaO2化学感受器化学感受器呼吸运动呼吸运动肺牵张反射肺牵张反射交感交感N迷走迷走N心血管中枢心血管中枢-受受体体血管扩张血管扩张血压下降血压下降压力感受器压力感受器心率心率心收心收缩性缩性静脉回流量静脉回流量CO蓝斑蓝斑儿儿茶茶酚酚胺胺2 2、血流分布改变、血流分布改变(Blood (Blood redistribution in systemic circulation)redistribution

29、in systemic circulation) 缺氧缺氧交感神交感神经兴奋经兴奋血管收缩血管收缩局部组织乳酸、腺苷局部组织乳酸、腺苷等代谢产物堆积等代谢产物堆积血管扩张血管扩张皮肤、腹腔内脏心、脑(1)(1)细胞外液细胞外液pHpH下降；下降；(2)(2)缺氧时缺氧时POPO2 2下降刺激颈动脉体和主动下降刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器反射性引起脑血管脉体化学感受器反射性引起脑血管扩张；扩张；(3)(3)代谢产物的作用。代谢产物的作用。1)脑血管扩张，脑血流量增加2)2)冠脉血流量增加冠脉血流量增加(1) (1) 交感神经兴奋交感神经兴奋 心肌收缩力增强，心室内压升高，心肌收缩力增强，心室

30、内压升高，主动主动脉压增高脉压增高，冠状血管灌流压增高；，冠状血管灌流压增高； 以以-肾上腺素能受体占优势的肾上腺素能受体占优势的小冠状小冠状动脉扩张；动脉扩张；(2)(2)局部代谢产物的扩张作用：局部代谢产物的扩张作用：缺氧缺氧ATPATP腺苷腺苷腺苷脱氨酶活性腺苷脱氨酶活性 腺苷腺苷3 3、肺血管收缩、肺血管收缩(Pulmonary vasoconstriction)(Pulmonary vasoconstriction) 主动脉体颈动脉体肺血管收缩肺血管收缩局部血流量肺动脉压肺上部血流通气/血流PaO2缺氧引起肺血管收缩的机制缺氧引起肺血管收缩的机制肥大细胞肥大细胞肺泡巨噬细胞肺泡巨噬细

31、胞血管内皮细胞血管内皮细胞交感神经交感神经受体受体缩血管缩血管组胺组胺-H1、白三烯、白三烯、TXA2、PGF2a组胺组胺-H2、PGI2、PGE1扩血管扩血管细胞膜对细胞膜对Na+、Ca2+通透性通透性Na+、Ca2+内流内流兴奋性兴奋性收缩性收缩性4 4、毛细血管增生、毛细血管增生(Capillary proliferation)(Capillary proliferation)尤其是脑、心脏和骨骼肌。缩短弥散距离。尤其是脑、心脏和骨骼肌。缩短弥散距离。缺氧时毛细血管增生的机制缺氧时毛细血管增生的机制: :目前还不清楚目前还不清楚n腺苷腺苷n血管内皮生长因子血管内皮生长因子n细胞粘附分子细

32、胞粘附分子VEGF表达受到HIF-1的调控VEGF的结构及其信号途径启动血管形成的分子基础血管形成过程血管形成（三）血液系统（三）血液系统(Hemic(Hemic system) system)红细胞增多红细胞增多(increase of RBC)(increase of RBC)氧合血红蛋白解离曲线右移氧合血红蛋白解离曲线右移(rightward (rightward shift of oxyhemoglobinshift of oxyhemoglobin dissociation) dissociation)1 1、红细胞增多、红细胞增多n移居到移居到3600m3600m高原的男性居民红细

33、胞计数通常约为高原的男性居民红细胞计数通常约为6 610101212/L(6/L(610106 6/mm/mm3 3), Hb), Hb为为210g/L(21g/dl)210g/L(21g/dl)左右。左右。n当低氧血当低氧血近球小体近球小体近球细胞近球细胞生成并释放生成并释放（EPOEPO） 骨髓造血能力骨髓造血能力 RBC RBC ， HbHb (负反馈负反馈) )nEPORBCEPORBC，缺氧缓解，肾脏缺氧缓解，肾脏EPO EPO n红细胞增多可增加血液的氧容量和氧含量红细胞增多可增加血液的氧容量和氧含量n对机体不利：可促使微血栓形成对机体不利：可促使微血栓形成EPO2、氧离曲线右移2

34、,3-DPG2,3-DPG增加增加血红蛋白与氧的亲和力降低血红蛋白与氧的亲和力降低但是但是8kPa8kPa，载氧减少，载氧减少缺氧时红细胞缺氧时红细胞2,3-DPG2,3-DPG增多的机制增多的机制G6-P-G6-P-F1,6-DPF磷酸二羟丙酮1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸2-磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛PFKADPATP丙酮酸乳酸2,3-DPGDPGMDPGPDPGP脱氧Hb-2,3DPG-Hb-过度通气pH+DPGP-呼碱2,3-DPG增多使氧离曲线右移增多使氧离曲线右移稳定脱氧构型稳定脱氧构型pH，Bohr效应效应2,3-DPG与Hb的结合（四）组织和细胞的适应（四

35、）组织和细胞的适应(Cellular adaptation)n代谢调整n组织细胞利用氧的能力增强n无氧酵解增强n肌红蛋白增加1、代谢调整n葡萄糖代谢能力加强，节约用氧葡萄糖代谢能力加强，节约用氧n脂代谢减弱，缺氧后期增强脂代谢减弱，缺氧后期增强n减少能量消耗：海龟、候鸟减少能量消耗：海龟、候鸟糖摄取糖摄取n能力的贮备能力的贮备n反应能力反应能力plasma membraneGLUTG L U T -GeneHIF-1mRNAAUUA660bp480bpmRNAAUUAHuRGLUTGLUTHypoxia葡萄糖葡萄糖PRPPRPGHuR2、组织细胞利用氧能力增强、组织细胞利用氧能力增强n细胞内线

36、粒体的数目和膜表面积细胞内线粒体的数目和膜表面积n呼吸链中的酶表达量增加，活性呼吸链中的酶表达量增加，活性增强。增强。3、肌红蛋白增加n肌红蛋白和氧的亲肌红蛋白和氧的亲和力较大和力较大n肌红蛋白的增加可肌红蛋白的增加可能具有储存氧的作能具有储存氧的作用。用。（一）缺氧性细胞损伤（一）缺氧性细胞损伤1.1. 细胞膜损伤细胞膜损伤2.2. 线粒体损伤线粒体损伤3.3. 溶酶体损伤溶酶体损伤1、细胞膜的变化、细胞膜的变化膜通膜通透性透性Na+iNa+-K泵泵ATP消耗消耗Mt呼吸呼吸ATP生生成成细胞水肿细胞水肿堵塞微血管堵塞微血管加重微循环缺氧加重微循环缺氧ATPiNa+外排外排Na+内内流流严严

37、重重缺缺氧氧K+外流外流K+i酶合成酶合成钙超载钙超载mt钙摄取钙外流2 2、线粒体的变化、线粒体的变化n轻度缺氧或缺氧早期线粒体呼吸功能增强n严重缺氧首先影响线粒体外氧的作用，使神经介质的生成和生物转化过程等降低n严重时线粒体可出现肿胀、嵴崩解、外膜破裂和基质外溢等病变。3、溶酶体的变化、溶酶体的变化n酮体增多，导致酸中毒。npH降低可引起磷脂酶活性增高n溶酶体肿胀、破裂，和大量溶酶体酶的释出，进而导致细胞本身及其周围组织的溶解、坏死。（二）（二）CNS的机能障碍的机能障碍n脑重仅为体重的脑重仅为体重的2左右，左右，脑血流量约占心输出量之脑血流量约占心输出量之15脑耗氧量约为总耗氧量的脑耗氧

38、量约为总耗氧量的23脑对缺氧十分敏感。脑对缺氧十分敏感。表现与机理表现与机理n急性缺氧：头痛、情绪急性缺氧：头痛、情绪激动、思维力、记忆力、激动、思维力、记忆力、判断力降低或丧失以及判断力降低或丧失以及运动不协调等。运动不协调等。n慢性缺氧：易疲劳、思慢性缺氧：易疲劳、思睡、注意力不集中及精睡、注意力不集中及精神抑郁等神抑郁等n严重缺氧：可导致烦躁严重缺氧：可导致烦躁不安、惊厥、昏迷甚而不安、惊厥、昏迷甚而死亡。死亡。ATP生成不足生成不足酸中毒酸中毒脑血管扩张脑血管扩张神经细胞膜电位降低神经细胞膜电位降低神经递质合成减少神经递质合成减少细胞内钙超载细胞内钙超载溶酶体酶释放溶酶体酶释放细胞水肿

39、细胞水肿间质水肿间质水肿血脑屏障受损血脑屏障受损缺氧引起脑组织的形态学变化缺氧引起脑组织的形态学变化n脑细胞脑细胞变性变性n脑细胞脑细胞坏死坏死n脑细胞脑细胞肿胀肿胀n脑脑水肿水肿（三）外呼吸功能障碍（三）外呼吸功能障碍肺水肿肺水肿发病机制：发病机制：1)1)不均匀收缩：压力性肺水肿不均匀收缩：压力性肺水肿2)2)通透性增高：通透性肺水肿通透性增高：通透性肺水肿3)3)肺血流量增多：交感肺血流量增多：交感- -肾上腺髓质系统兴肾上腺髓质系统兴奋性增强。外周血管收缩奋性增强。外周血管收缩（四）循环功能障碍（四）循环功能障碍n肺动脉高压肺动脉高压n心肌的收缩与舒张功能降低心肌的收缩与舒张功能降低n心律失常心律失常n静脉回流减少静脉回流减少1 1、肺动脉高压、肺动脉高压(Pulmonary (Pulmonary arterial hypertentionarterial hypertention) ) 机理：机理：1.1. 肺血管收缩反应肺血管收缩反应2.2. 平滑肌肥大，血管硬化平滑肌肥大，血管硬化3.3. 红细胞增多，使血液粘度增高红细胞增多，使血液粘度增高2、心肌收缩与舒张功能降低(Decrease of myocardial