缺氧20151021

1、缺氧20151021缺氧的概念 因组织供氧不足或用氧障碍引起组织细胞代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程称为缺氧。O2供应不足O2利用障碍组织细胞ATP下降功能代谢异常结构变化机体呼吸的基本环节气体在血液中的运输（血液循环）大气氧吸入肺泡、弥散入血液与血红蛋白结合组织细胞的摄取、利用常用血氧指标及其意义1.氧分压（partial pressure of oxygen，PO2） 概念正常值影响因素意义PaO2：（100mmHg）PvO2：5.33kPa （40mmHg）吸入气氧分压、肺呼吸功能、内呼吸功能状况可决定氧饱和度大小 指物理状态溶解于血液中的氧分子所产生的张力。概念正常值影响因素意义

2、20ml/dl取决于血液中Hb的量和质（与O2结合的能力）可影响血液携氧能力的大小（氧含量高低）。指PO2为150mmHg、PCO2为40mmHg和38条件下，100ml血液中Hb所能结合的最大氧量。2.血氧容量（oxygen binding capacity, CO2max） 概念正常值影响因素意义CaO2: 19.3 ml/dl CvO2: 14 ml/dl取决于PaO2以及血红蛋白的质和量CaO2可反映血液对组织的供氧； CvO2与组织利用氧的能力有关指100ml血液实际含有的O2量。包括物理状态溶解于血液的氧和与血红蛋白结合的氧两部分。 3.氧含量（oxygen content，CO2

3、） 概念正常值影响因素意义5ml/dl氧合血红蛋白释放氧的能力;血液流经组织的速度;组织利用氧的能力。可反映组织摄氧的多少和组织利用氧的能力动脉血氧含量减去静脉血氧含量的差值，即组织从单位血液容积内摄氧的量。4. 动-静脉氧差（the difference between CaO2 and CvO2, A-VdO2 ）概念正常值影响因素意义SaO2: 9598% SvO2: 7075%PO2是决定性的因素 可影响氧含量的高低 是指血液中氧合Hb占总Hb的百分数。 SO2=（血氧含量-溶解氧量）/血氧容量100%5.血氧饱和度（oxygen saturation，SO2） 氧离曲线概念正常值影响

4、因素意义2627mmHg(3.473.6kPa)Hb的性质（结构） 红细胞内的2、3-DPG的浓度血液的pH值、PaCO2、温度是反映Hb对O2结合亲和性大小的指标在一定温度和血液pH条件下，血红蛋白氧饱和度为50%时的氧分压。6. p50p50组织供氧量组织耗氧量= 动脉血氧含量组织血流量=（动脉血氧含量静脉血氧含量）组织血流量缺氧的类型、原因和发病机制发生缺氧的基本环节气体在血液中的运输（血液循环）大气氧吸入肺泡、弥散入血液与血红蛋白结合组织细胞摄取、利用氧分压过低外呼吸功能障碍途径异常低张性缺氧乏氧性缺氧 hypoxic hypoxia概念： 以动脉血氧分压（PaO2）降低，血氧含量（C

5、aO2）减少为基本特征，导致对组织供氧不足的缺氧症，称乏氧性缺氧或低张性缺氧（hypotonic hypoxia）。低张性低氧血症。原因：吸入气氧分压过低：大气性缺氧（atmospheric hypoxia） 高原性缺氧 海拔高度m大气压mmHgPiO2mmHgPAO2mmHgSaO2%07601591059510006801409094200060012570923000530110629040004609850855000405854575600036674407070003106535608000270563050海拔高度3700米海拔高度1532米海拔高度8848米法洛氏四联症（tet

6、ralogy of Fallot ） 外呼吸功能障碍：呼吸性缺氧（respiratory hypoxia）静脉血流入动脉：右向左分流（fallot 四联症）血氧变化特点：PaO2 SO2 CO2maxCaO2 A-VdO2组织缺氧的机制：PaO2与CaO2过低，使氧弥散速度减慢，引起细胞缺氧。组织部位氧的弥散皮肤粘膜颜色：正常，脱氧Hb平均浓度为。当毛细血管中脱氧Hb平均浓度达5g/dl,使皮肤粘膜呈青紫色，紫绀（cyanosis)。 缺氧 紫绀/ NN？发生缺氧的基本环节气体在血液中的运输（血液循环）大气氧吸入肺泡、弥散入血液与血红蛋白结合组织细胞摄取、利用氧分压过低外呼吸功能障碍途径异常低

7、张性缺氧血红蛋白质和量的异常血液性缺氧血液性缺氧 hemic hypoxia概念： 由于Hb含量减少或性质改变，导致血液携带氧的能力降低或氧合血红蛋白不易释出结合的氧，引起组织氧供不足，称为血液性缺氧。 因PaO2正常而血氧含量降低，故又称等张性缺氧（isotonic hypoxia）。原因：贫血：贫血性缺氧（anemic hypoxia） 一氧化碳中毒：碳氧血红蛋白（HbCO）高铁血红蛋白血症：HbFe3+OH；肠源性紫绀血红蛋白与氧的亲和力异常增强 Fe3+与羟基牢固结合，失去携氧能力剩余的Fe2+与O2亲和力增强，氧离曲线左移高铁血红蛋白血症N血氧变化特点：组织缺氧的机制： Hb携O2量

8、减少，携O2能力减弱 Hb与O2的亲和性异常增高，使Hb不易释放氧贫血的氧离曲线皮肤粘膜颜色： 贫血：皮肤、粘膜较苍白 HbCO：皮肤、粘膜成樱桃红色 HbFe3+OH：呈浅咖啡色（青石板色），明显紫绀 Hb与O2的亲和力增高：皮肤、粘膜呈鲜红色NN/NPaO2 SO2 CO2maxCaO2 A-VdO2发生缺氧的基本环节气体在血液中的运输（血液循环）大气氧吸入肺泡、弥散入血液与血红蛋白结合组织细胞摄取、利用氧分压过低外呼吸功能障碍途径异常低张性缺氧血红蛋白质和量的异常血液性缺氧低动力循环性缺氧循环性缺氧 circulatory hypoxia概念： 由于组织血流量减少使组织氧供减少所引起的缺

9、氧，称循环性缺氧或低动力性缺氧（hypokinetic hypoxia）。 循环性缺氧可分为缺血性缺氧（ischemic hypoxia）和淤血性缺氧（congestive hypoxia）。原因： 全身性循环性缺氧 局部性循环性缺氧血氧变化特点：（单纯性）组织缺氧的机制： 血供减少或因淤血造成血流减慢，虽然单位容积血液弥散给组织的氧量较多，但单位时间内流经组织细胞的血流量减少。皮肤粘膜颜色： 动脉缺血：皮肤苍白 静脉淤血：容易引起紫绀NNNNPaO2 SO2 CO2maxCaO2 A-VdO2注：左心衰竭-肺水肿；休克-ARDS发生缺氧的基本环节气体在血液中的运输（血液循环）大气氧吸入肺泡、

10、弥散入血液与血红蛋白结合组织细胞摄取、利用氧分压过低外呼吸功能障碍途径异常低张性缺氧血红蛋白质和量的异常血液性缺氧低动力循环性缺氧利用氧障碍组织性缺氧组织性缺氧 histogenous hypoxia概念： 在组织供氧正常的情况下，因组织、细胞利用氧的能力减弱所引起的缺氧称为组织性缺氧，又称氧利用障碍性缺氧 。原因： 药物对线粒体氧化磷酸化抑制： 组织中毒性缺氧（histotoxic hypoxia） 呼吸酶合成减少：B1、B2、PP等维生素缺乏 线粒体损伤：放射线、细菌毒素、尿毒症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

11、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血氧变化特点：组织缺氧的机制： 组织细胞利用氧障碍皮肤粘膜颜色： 死于氰化物中毒的人，皮肤、粘膜色泽较红润，其面容如入睡者相仿。NNNNPaO2 SO2 CO2maxCaO2 A-VdO2缺氧对机体的影响神经系统脑组织耗氧量大，对缺氧极为敏感。严重缺氧时，短时间出现视觉减弱，意识丧失，伴有惊厥；缺氧发生较缓慢时，表现为神经精神症状，随后出现中枢神经系统功能抑制。缺氧时，CNS功能障碍的机制： （1）线粒体结构和功能受损 （2）神经递质失调 （3）酸碱平衡混乱 （4）脑水肿（细胞和间质）机制 ： 脑细胞能量代谢障碍，脑细胞水肿 脑微血管通透性

12、增加，血脑屏障功能受损 脑血管扩张、脑血管流量剧增,使流体静压增高 高原脑水肿(high - altitude cerebral edema , HACE) 重度高原反应并发症，颅内高压，CNS受损。呼吸系统急性缺氧时最主要的代偿反应低氧通气反应 呼吸功能增强使肺通气量增加肺通气量增加减低增高适应2）PaCO2的变化3）胸廓呼吸运动的增强4）低张性缺氧引起肺通气变化的时相经过1）PaO2降低8kPa刺激外周化学感受器，增加肺通气量4kPa抑制呼吸中枢，使肺通气量减低PaCO2增高可刺激延髓呼吸中枢，使肺泡通气量增加PaCO2过高（），抑制呼吸中枢过度通气使PaCO2减低，降低了CO2对中枢化学

13、感受器的刺激，限制肺通气量的增加促进静脉回流，增加心输出量和肺血流量，有利于氧的摄取和运输机制： PaO2降低 PaCO2增高及中枢pH降低 交感神经兴奋高原肺水肿（high altitude pulmonary edema, HAPE）进入2500m高原后14d内出现发病率：临床表现：胸闷，咳嗽，发绀，呼吸困难，血性泡沫痰体征：肺部湿罗音发病机制 缺氧性肺血管收缩，肺动脉高压；肺毛细血管壁通透性增加（ROS，炎症介质）；外周血管收缩，肺血流量增多；肺水清除障碍。呼吸系统呼吸功能障碍细胞因子血管活性物质细胞外基质缺氧肺血管改建肺血管收缩肺动脉高压KvCa2+i成纤维细胞增殖内皮细胞ROS增殖收

14、缩平滑肌细胞其他细胞NOXAMP/ATPAMPKRhoA/ROCKROSCa2+cADPRHIF1RyR钙通道H2O2MLC-P红细胞增多血液粘度增加缺氧性肺动脉高压的发生机制1）心输出量增加 对急性缺氧有一定的代偿意义， 可提高全身组织的供氧量心率加快心肌收缩性增强静脉回流量增加2）血流重分布 保证生命重要器官的氧供应皮肤、腹腔内脏血管收缩脑血管和心脏的冠脉收缩不明显3）肺血管收缩 慢性缺氧的代偿性反应增加氧的弥散面积缩短氧的弥散距离4）毛细血管增生1）心输出量增加2）血流重分布3）肺血管收缩4）毛细血管增生肺小动脉收缩，有利于维持VA/Q合适的比例肺动脉高压，使血流充分利用了肺组织上部的肺

15、泡通气 （缺氧性肺血管收缩）.循环系统代偿性变化心肌的收缩与舒张功能降低：心肌缺氧和酸中毒心律失常：窦性心动过缓、引起期前收缩和各种心律失常，包括引起心室纤维颤动致死。静脉回流减少：严重、持久的缺氧使得外周血管扩张，血液淤滞。肺动脉高压：使得右室后负荷增加，引起右心室肥大代偿、失代偿、心力衰竭。循环系统损伤性变化1）红细胞增多急性缺氧 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慢性缺氧 血浆中EPO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过度增加可使血粘度增加2）氧合血红蛋白解离曲线右移 缺氧时红细胞内2,3-DPG增多， 2,3-DPG增多使氧离曲线右移

16、有利于HbO2在组织部位释放出较多的氧当paO2低于8kPa时，氧离曲线右移会明显影响肺部血液对氧的摄取1）红细胞增多2）氧合血红蛋白解离曲线右移2,3-DPG的生成与分解血液系统代偿性变化 血液粘滞度增高 外周阻力增大 心脏后负荷增高血液系统损伤性改变组织细胞细胞对氧利用能力增强：线粒体数目，呼吸酶活性肌红蛋白增加：与氧的亲和力增加糖酵解增强低代谢状态：合成代谢减少，离子泵功能抑制代偿性变化 缺氧引起机体功能和代谢障碍主要通过线粒体途径引起能量代谢障碍导致细胞损伤1）线粒体的变化轻度缺氧线粒体功能增强线粒体损伤严重缺氧缺氧使线粒体损伤的原因ATP供氧障碍：损伤线粒体的功能和结构线粒体用氧障碍

17、：某些理化和生物因素可损伤线粒体 各种因素使得线粒体呼吸链中断损伤性变化2）细胞膜变化细胞缺氧膜对离子的通透性增高ATP减少膜电位降低Na+内流钠泵功能障碍ATP消耗增多细胞水肿线粒体肿胀溶酶体肿胀K+外流合成代谢障碍各种酶代谢障碍加重能量代谢障碍Ca2+内流进入线粒体，使其功能发生障碍和调钙蛋白激活磷脂酶，使膜磷脂分解使自由基生成增加3）溶酶体变化 溶酶体肿胀、破裂和释出大量溶酶体酶，引起细胞及其周围组织的溶解、坏死。缺氧治疗的病理生理基础吸氧 对低张性缺氧最有效 提高血液性缺氧和循环性缺氧患者血液物理溶解的氧 组织性缺氧治疗关键是解除呼吸链酶的抑制氧中毒 由于吸入气体氧分压过高，或长时间吸

18、入高浓度氧，使患者出现听觉或视觉障碍、恶心、抽搐、晕厥等神经症状，部分患者出现溶血反应，或因引起严重呼吸衰竭致死，这样一类临床综合征，称为氧中毒。基本机制：氧中毒时可产生大量氧自由基和活性氧，导致组织细胞损伤。肺型氧中毒： 吸入一个大气压左右的氧达8h时可发生肺型氧中毒。脑型氧中毒： 吸入23个大气压以上的氧，可在短时内（6个大气压氧吸入数分钟；4个大气压氧吸入数十分钟）引起脑型氧中毒。Thank You低氧血症（hypoxemia）： 当动脉血氧含量明显降低引起对组织供氧不足时，称为低氧血症。低氧血症与低张性缺氧的关系？哪几种类型的缺氧可有低氧血症？低张性缺氧必定是低氧血症；低氧血症并不一定都是低张性缺氧低张性缺氧、某些血液性缺氧返回氧离曲线及影响因素返回p502,3-DPGH+, CO2温度2,3-DPGH+ , CO2 温度组织部位氧的弥散及其影响因素 血液组织液细胞内液毛细血管动脉段paO2（1） 100mmHg血流速度（2）弥散距离（4）细胞（线粒体） 5mmHg组织