缺氧hypoxia本章內(nèi)容復(fù)習(xí)缺氧的類型、原因和發(fā)病機(jī)制

低張性、血液性、循環(huán)性、組織性缺氧缺氧時(shí)機(jī)體功能代謝變化影響機(jī)體缺氧耐受性的因素氧療與氧中毒ProcessofobtainingandutilizingO2ventilationgasexchangeinternal

respirationexternalrespirationairalveoliAlveolarcapillaryGastransportcells概念組織細(xì)胞因供氧減少或利用氧障礙而發(fā)生代謝、功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)異常變化的病理過(guò)程血氧指標(biāo)Parametersofbloodgas1.血氧分壓PartialpressureofO2

（PO2）2.血氧容量O2capacity（CO2max）3.血氧含量O2content（CO2）4.血氧飽和度O2saturation（SO2

）1.血氧分壓PartialpressureofO2（PO2）溶解在血液中的氧所產(chǎn)生的張力。ThepressureortensionproducedbyphysicallydissolvedO2intheblood.Normal:PaO2:100mmHg吸入氣氧分壓Influencedby:theoxygenpressureintheinhaledairextra-respirationNormal:PvO2:40mmHgInfluencedbyintra-respiration2.血氧容量O2capacity

（CO2max）100ml血液中的Hb被氧充分飽和時(shí)的最大攜氧量MaximumamountofO2thatcanbecombinedchemicallywiththeHbin100ml

blood.（PO2=150mmHg，PCO2=40mmHg，T=38℃）Normal:20ml/dl(15gHb/100mlblood)InfluencedbytheamountofqualityandquantityofHb100ml血液的實(shí)際攜氧量TheconcentrationofO2inabloodsampleNormal:CaO2:19ml/dl,CvO2:14ml/dl3.血氧含量O2content

（CO2）InfluencedbythePO2andCO2maxThedifferencebetweenCaO2andCvO2動(dòng)靜脈血氧差:動(dòng)脈血氧含量-靜脈血氧含量—反映內(nèi)呼吸狀態(tài)19ml/dl14ml/dl5ml/dlO2O2O2O2O2AVCaO2--CvO2Reflecttheoxygenconsumptionrateofthetissue.4.血氧飽和度O2saturation

（SO2

）Normal：SaO295%SvO275%InfluencedbythePO2指Hb結(jié)合氧的百分?jǐn)?shù)AmountofoxygenactuallycombinedwithHb,expressedasapercentageofoxygencapacity.CO2–O2ofphysicalsolutionCO2max100%=氧合血紅蛋白解離曲線60mmHg以SO2為50%時(shí)的PO2表示Hb與O2親和力的大小，即P50(26-27mmHg)。

P50↑表示Hb與O2親和力↓；50

CO2max←ThequalityandquantityofHbCO2←

PO2andCO2maxCO2(a-v)←Intra-respirationSO2

←PO2PO2

PaO2

←

Oxygenpressureintheinhaledair

←

Extra-respiration

PvO2

←

Intra-respirationSummary缺氧概述原因、分類和血氧變化特點(diǎn)機(jī)體的功能與代謝變化影響機(jī)體對(duì)缺氧耐受性的因素氧療和氧中毒乏氧性缺氧Hypotonichypoxia血液性缺氧Hemichypoxia循環(huán)性缺氧Circulatoryhypoxia組織性缺氧Histogenoushypoxia類型Hypotonichypoxia1.乏氧性缺氧（Hypotonichypoxia

）—PaO2↓

“低張性缺氧”（一）原因吸入氣氧分壓低------大氣性缺氧

高海拔(3000m↑)、通風(fēng)不良；外呼吸功能障礙------呼吸性缺氧

肺通氣功能障礙→肺泡氣PAO2

↓；肺換氣功能障礙→經(jīng)肺泡擴(kuò)散到血液中的氧↓；如：阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征；靜脈血分流入動(dòng)脈右向左分流的先天性心臟病1)PiO2↓:高原、高空、通風(fēng)不良、過(guò)度稀釋的空氣。海拔高度大氣壓PiO2PAO2SO2(m)(mmHg)(mmHg)(mmHg)%海平面

76015910595100068014090942000600125709230005301106290500040585457560003667440708000270563050拉薩：3680米，含氧量比海平面降低了約1/3，這個(gè)高度是生理障礙發(fā)生的限度。5308米，含氧量已經(jīng)降到海平面的1/2，是人類長(zhǎng)久居住生存的限度，在5300米以上的高度沒(méi)有常住居民。只有一些礦工和登山運(yùn)動(dòng)員。人類最高的居住點(diǎn)大約5330多米，南美的一個(gè)礦區(qū)。但是他們無(wú)法長(zhǎng)期居住，每天往返于5330米到4700米之間。19200米的地方，氣壓是47毫米汞柱，氧分壓是10個(gè)毫米汞柱。沸點(diǎn)降到35度，這時(shí)人的體液已經(jīng)處于沸騰狀態(tài)，人類無(wú)法生存。2)外呼吸功能障礙“呼吸性缺氧”respiratoryhypoxiaPAO2Nd↑PaO2↓bronchialasthmaobstruction3)Shunt靜脈血分流入動(dòng)脈室間隔缺損伴肺動(dòng)脈高壓右向左分流①肺動(dòng)脈流出道狹窄；②室間隔膜部巨大缺損③主動(dòng)脈右移，騎跨于室間隔缺損上方④右心室高度肥大及擴(kuò)張F(tuán)allot四聯(lián)癥發(fā)紺活動(dòng)時(shí)喜歡蹲踞HbO2HHb2.6g/dl正?！?g/dl缺氧發(fā)紺(cyanosis)

毛細(xì)血管中脫氧血紅蛋白≥5

g/dl，使皮膚、粘膜呈青紫色.正常缺氧血紅蛋白增多貧血發(fā)紺(cyanosis)

＝缺氧？血氧變化特點(diǎn)：TypesofhypoxiaPaO2CO2maxCaO2SaO2CO2(a-v)Hypotonichypoxia↓N(or)↓↓↓(orN)發(fā)紺慢性代償慢性代償“低張性低氧血癥”hypotonichypoxiemiaHemichypoxiaHb量↓

，質(zhì)改變→血液攜帶氧的能力↓或Hb結(jié)合的氧不易釋出→組織缺氧Ⅱ.血液性缺氧hemichypoxia（一）原因1．Hb量減少嚴(yán)重貧血2.Hb質(zhì)改變

(1)碳氧血紅蛋白血癥---CO中毒

(2)高鐵血紅蛋白血癥---亞硝酸鹽中毒

(3)Hb與O2親和力異常增高Hb量↓——anemia“anemichypoxia”pale(1)carboxyhemoglobinemiaCO中毒Hb+COHb-CO1/101/2100O2a.COO2O2O2Hb:22櫻桃紅色b.HbCO→HbO2解離↓2.Hb質(zhì)改變c.CO抑制RBC內(nèi)糖酵解→2，3-DPG生成↓→氧解離曲線左移Hb+CO→Hb和O2的親和力↑→釋放O2↓0.5%COHbCO70%20~30minFe3+不能攜氧Fe2+-O2不能解離HbFe3+OH(2)高鐵血紅蛋白血癥（methemoglobinemia)Hb-Fe2+HbFe3+OH氧化還原

腸源性紫紺(enterogenouscyanosis)

咖啡色32

MethemoglobinemiaHb-Fe2+HbFe3+OHoxidizereduce

Nitrite,nitrates,sulfanilamideNADH,VitC,GSHN:1~2%10%HbFe3+OH:Cyanosis30~50%HbFe3+OH:lossofconsciousnessandcomaNotechocolatebrowncolorofmethemoglobinemia.Intubes1and2,methemoglobinfractionis70%;intube3,20%;andintube4,normal.女嬰：呼吸暫停、全身青紫?！澳欠N顏色只要你看過(guò)一眼，一定會(huì)終生難忘?！毙仄悍窝?，心臟彩超：室間隔缺損。吸氧，吸痰，拍背，心電監(jiān)護(hù)采血時(shí)患兒血液的顏色是藍(lán)紫色。詢問(wèn)病史：井水沖奶粉亞甲藍(lán)靜脈注射，患兒狀況當(dāng)即好轉(zhuǎn)?！熬拖褡兡g(shù)一樣，從臉到軀干、再到四肢，皮膚逐漸紅潤(rùn)，最終變成粉紅色。病例1：快救救我孫女吧！2010.10四川酒店發(fā)生游客集體食物中毒，47歲的廣東游客因搶救無(wú)效死亡。四川省疾控中心出具檢驗(yàn)結(jié)果：亞硝酸鹽超標(biāo)500倍變性血紅蛋白實(shí)驗(yàn)：1）病人靜脈血呈藍(lán)紫色2）離心沉淀，血漿呈淡黃色，說(shuō)明藍(lán)紫色是細(xì)胞本身異常3）搖勻后在氧氣或空氣中振搖15分鐘，若恢復(fù)為鮮紅色則表明原藍(lán)紫色是低鐵血紅蛋白被氧化所致(3)

血紅蛋白與氧親和力異常增高：P50↓

輸入大量庫(kù)存血（＞3w，4℃）→

2,3-DPG↓,OH-↑→pH↑

輸入大量堿性液體→pH↑RBC:＜3wClottingfactors：＜24hPlatelet

：＜12h（22±2℃vibration）Leukocytes：＜8h“freshblood”?TypesofhypoxiaPaO2CO2maxCaO2SaO2CO2A-VHypotonichypoxia↓Nor

↓↓↓orNHemichypoxiaN↓N↓NN↓血氧變化特點(diǎn)：COP50↓“等張性低氧血癥”

isotonichypoxemia貧血P50↓正常貧血CO2MAXCO2SO2PO2(mmHg)CO2MAXCO2SO2PO2(mmHg)動(dòng)脈端20ml1995%10010ml9.595%100耗氧1ml1890%638.585%5305101520血氧含量ml%05101520血氧含量ml%血液性缺氧（貧血）NCO2max↓OverColorofskinanemia——paleHb-CO——櫻桃紅HbFe+3-OH——咖啡色

“腸源性發(fā)紺”(enterogenouscyanosis)無(wú)發(fā)紺Ⅲ.循環(huán)性缺氧（circulatoryhypoxia）血液循環(huán)發(fā)生障礙，組織血液灌流量減少而引起的缺氧.Circulatoryhypoxiageneral:shock,heartfailurelocal:embolism,thromb,ASCauses

缺血:ischemichypoxia

淤血:Congestivehypoxia動(dòng)脈靜脈毛細(xì)血管內(nèi)壓↓動(dòng)脈靜脈毛細(xì)血管內(nèi)壓↑c(diǎn)olorofskin:palecolorofskin:cyanosis病因與機(jī)制19ml/dl12ml/dl7ml/dlO2O2O2O2O2AVO2O2O2缺血，淤血血流緩慢血液流經(jīng)cap的時(shí)間↑細(xì)胞攝氧↑

CO2a-v↑血流瘀滯，CO2↑，氧離曲線右移，釋氧↑，靜脈血氧分壓和氧含量↓

CO2a-v↑單位時(shí)間流經(jīng)組織的總血量

彌散入細(xì)胞的總氧量氧供CirculatoryhypoxiaNNNNTypesofhypoxiaPaO2CO2maxCaO2SaO2CO2A-VHypotonichypoxia↓Nor

↓↓↓orNHemichypoxiaN↓N↓NN↓血氧變化特點(diǎn)左心衰or肺A栓塞→肺淤血、肺缺血→呼吸性缺氧HistogenoushypoxiaⅣ.組織性缺氧histogenoushypoxiaInabilityofthecellstoutilizetheoxygen組織細(xì)胞利用氧障礙5~40mmHg“Dysoxidativehypoxia”病因抑制細(xì)胞氧化磷酸化:“Histotoxichypoxia”魚藤酮巴比妥胍乙錠抗霉菌素A苯乙雙胍萘醌氰化物砷化物硫化物(3)線粒體結(jié)構(gòu)損傷:endotoxin,radioactivesubstances,OFR，輻射(2)維生素缺乏:VitB1,VitPPResult:CvO2↑→CO2a-v↓Colorofskin:HbO2↑→玫瑰色CirculatoryhypoxiaNNNNTypesofhypoxiaPaO2CO2maxCO2SaO2CO2A-VHypotonichypoxia↓Nor

↓↓↓orNHemichypoxiaN↓N↓NN↓血氧變化特點(diǎn)HistogenoushypoxiaNNNN↓hemorrhagicshock

BloodPulmonaryinjuryCirculation↓HemichypoxiaHypotonichypoxiaCirculatoryhypoxia病例2：肺外傷大出血導(dǎo)致失血性休克病人，病人神志不清，呼吸困難口唇發(fā)紺，四肢皮膚蒼白，發(fā)涼。檢查：肋骨骨折、肺挫傷，P146次/分，R33次/分，BP87/53mmHg缺氧概述原因、分類和血氧變化特點(diǎn)機(jī)體的功能與代謝變化影響機(jī)體對(duì)缺氧耐受性的因素氧療和氧中毒51ReactionstohypoxiaReasonsSpeedDegreeConditionsDurationRespiratory

systemBloodsystemCirculatorysystemNervoussystemTissuesandcells1.呼吸系統(tǒng)變化Respiratory

system急性缺氧最重要的代償性反應(yīng)

PaO260～100mmHg：無(wú)變化

PaO2<60mmHg→外周化學(xué)感受器

↑→呼吸加深加快

→肺泡通氣量↑→

PaO2↑PaCO2↓(limit)呼吸面積↑

胸內(nèi)負(fù)壓↑→靜脈回流↑

→心輸出量和肺血流量↑→有利O2的攝取和運(yùn)輸?shù)蛷埿匀毖跻鸬姆瓮庾兓c缺氧持續(xù)的時(shí)間有關(guān)4000m高原：當(dāng)天：通氣量?jī)H增加65%（低碳酸血癥，呼堿限制）正常PaCO2是維持呼吸中樞興奮性的基本條件

4-7天：通氣量增加5-7倍（呼堿腎代償）久居：通氣量增加15%（外周化學(xué)感受器的敏感性↓）但：肺通氣↑→耗氧量↑損傷性變化１）急性低張性缺氧→高原性肺水腫快速登上3000米以上的高原，可在1～4天發(fā)生肺水腫，表現(xiàn)為呼吸困難、咳嗽、血性泡沫痰、肺部有濕羅音、皮膚粘膜發(fā)紺、頭痛等。

缺氧→肺內(nèi)小動(dòng)脈不均勻收縮→收縮弱的部位毛細(xì)血管內(nèi)壓↑缺氧→血管內(nèi)皮細(xì)胞通透性↑缺氧→交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮→外周血管收縮→肺血流量↑肺水清除障礙（內(nèi)皮鈉通道，鈉鉀ATP酶，水通道蛋白）肺水腫4．27飛抵拉薩，飛機(jī)上受涼。4．30出發(fā)趕往日喀則，體力逐漸下降，困倦。當(dāng)晚抵達(dá)日喀則，疲勞感加重，晚上難以入睡，半夜頭暈發(fā)冷，自服阿司匹林。5．1早上醒來(lái)，燒退，但疲勞感明顯加重。當(dāng)日離開(kāi)日喀則前往珠峰腳下的新定日，車上嗜睡。5．2凌晨忽然出現(xiàn)咳嗽癥狀，且不像以往感冒那樣炎癥在咽喉附近，本能咳之，竟然是粉紅色稀薄的泡沫血，且聞之有強(qiáng)烈的血腥味道，加力呼氣，明顯聽(tīng)到肺里有呼嚕呼嚕聲音，類似于用電水壺煮水快開(kāi)時(shí)的聲音，此時(shí)稍加做發(fā)力動(dòng)作，就能聽(tīng)到心臟狂跳，肯定每分鐘100多下２）中樞性呼吸衰竭PaO2＜30mmHg可直接抑制呼吸中樞→呼吸抑制，呼吸的節(jié)律和頻率不規(guī)則。2.循環(huán)系統(tǒng)變化circulatorysystem

(1)心臟功能改變①心率：先↑（頸動(dòng)脈體、主動(dòng)脈體、肺牽張感受器）后↓（嚴(yán)重缺氧抑制心血管運(yùn)動(dòng)中樞，心肌能量代謝障礙）②心肌收縮力：先↑（β腎上腺素能受體）后↓（嚴(yán)重缺氧）③心輸出量：先↑（交感神經(jīng)興奮，回心血量↑）后↓（嚴(yán)重缺氧）久居高原、慢阻肺、先心→肺動(dòng)脈壓↑→右心衰（2）血流重分布→保證重要器官的氧供皮膚、腹腔臟器血流↓（交感興奮，α-R密度高）心、腦血流↑→（局部代謝產(chǎn)物，擴(kuò)血管）（3）肺循環(huán)的變化“缺氧性肺血管收縮”肺泡缺氧，混合靜脈血氧分壓↓→肺血管收縮

→調(diào)整肺內(nèi)不同區(qū)域通氣/血流比，增加肺尖部肺泡通氣→O2的攝取↑缺氧引起肺血管收縮機(jī)制：a.缺氧直接對(duì)VSMC作用：缺氧→細(xì)胞膜Na+通透性↑→Na+

內(nèi)流↑→

VSMC興奮性↑

缺氧→細(xì)胞膜Ca2+通透性↑→Ca2+內(nèi)流↑→

VSMC收縮性↑

↑K+通透性↓→

K+外流↓

→電壓依賴性Ca2+開(kāi)放b.體液因素：縮血管物質(zhì)（AngⅡ，ET，TXA2，5-HT）占優(yōu)勢(shì)。c.交感神經(jīng)作用：肺血管α1-腎上腺受體密度較高，交感神經(jīng)興奮時(shí)肺小動(dòng)脈收縮

肺動(dòng)脈高壓，右心衰機(jī)制

慢性缺氧→肺小動(dòng)脈長(zhǎng)期收縮→肺血管壁平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞肥大增生，導(dǎo)致肺血管結(jié)構(gòu)改建（無(wú)肌型微動(dòng)脈的肌化，血管壁中膠原和彈性纖維沉積，血管管壁增厚，管腔狹窄，血管硬化，反應(yīng)性降低。）→穩(wěn)定的肺動(dòng)脈高壓→肺循環(huán)阻力↑，右心室后負(fù)荷增加，右心肥大，以致衰竭。

缺氧所致紅細(xì)胞增多，使血液粘度增高→肺循環(huán)阻力↑，右心室后負(fù)荷增加，右心肥大，以致衰竭。缺氧→心律失常高血壓（4）毛細(xì)血管增生

長(zhǎng)期缺氧→腺苷↑，VEGF基因表達(dá)↑，尤其是心、腦、骨骼肌→毛細(xì)血管增生→↓氧彌散距離，↑供氧量3.血液系統(tǒng)變化Hemicsystem（1）紅細(xì)胞和血紅蛋白增多

急性缺氧：交感神經(jīng)興奮，血液重分布→肝、脾儲(chǔ)血釋放慢性缺氧→腎臟分泌EPO↑→RBC、Hb↑→CO2max和CaO2↑→組織的供氧量↑但：RBC過(guò)度↑→血液粘滯度→促發(fā)心衰,DIC（2）紅細(xì)胞向組織釋放氧的能力增強(qiáng)

缺氧→糖無(wú)氧酵解→2,3-DPG↑→氧離曲線右移→RBC向組織釋放O2的能力↑→組織的供氧量↑1122HbO21122HHb2,3-DPG不能結(jié)合2,3-DPG結(jié)合部位a.2,3-DPG生成↑：缺氧→

HHb結(jié)合↑→游離↓→糖酵解↑64b.Hyperventilation→Respiratoryalkalosis,HHb→pH↑→DPGM↑二磷酸變位酶DPGP二磷酸甘油酸磷酸酶↓→Productionof2,3-DPG↑degradation↓→Rightwardshiftofoxyhemoglobindissociationcurve→RBCreleaseO2totissue↑2040608010020406080100氧飽和度%氧分壓(mmHg)代償失代償PO2<60mmHg,Hb與O2結(jié)合受阻，SO2

,失去代償PO2＞80mmHg4.中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化centralnervoussystemCNS耗氧量大，對(duì)缺氧不耐受，尤以灰質(zhì)更敏感。缺氧對(duì)CNS的作用基本上表現(xiàn)為損傷。急性：頭痛、激動(dòng)、記憶力下降等；

慢性：疲勞、嗜睡、注意力不集中等；嚴(yán)重：煩躁、驚厥、昏迷、腦水腫、死亡。缺氧對(duì)CNS的損傷機(jī)制較復(fù)雜！Hypoxia→ATP↓Hypoxia→restingmembranepotentialofneurons↓neurotransmitter↓energy↓Hypoxia→通氣↑→呼吸性堿中毒→缺氧加重cerebraledemaHypoxia→cerebralvasodilatation→bloodflow↑，pressureincap↑Acidosis/Hypoxia→permeabilityofcerebrovascularwall

↑→interstitialcerebraledema

Hypoxia→ATP↓→membraneNa+pump↓→retentionofsodiumandwaterinbraincell5.組織細(xì)胞變化cellularmetabolism(1)ATP生成↓無(wú)氧酵解↑

ATP↓→ATP/ADP↓→磷酸果糖激酶活性↑

（2）線粒體的改變輕度或早期缺氧:線粒體呼吸功能↑，線粒體數(shù)量↑、呼吸酶活性↑嚴(yán)重缺氧→線粒體外氧利用↓→神經(jīng)介質(zhì)生成，生物轉(zhuǎn)化↓→脫氫酶↓→ATP↓↓→結(jié)構(gòu)損傷（3）細(xì)胞膜的變化缺氧→細(xì)胞膜的通透性↑→離子順濃度差的跨膜運(yùn)動(dòng)：Na+，

Ca2+內(nèi)流；K+外流a.Na+內(nèi)流：嚴(yán)重缺氧→Na+-K＋ATPase↓→胞內(nèi)Na+↑→細(xì)胞水腫b.K+外流：→合成障礙→酶↓→ATP↓↓C.Ca2+內(nèi)流：ATP生成↓→Ca2+外流和被攝取↓→胞漿Ca2+↑→線粒體攝Ca2+↑→呼吸功能↓→ATP進(jìn)一步↓激活磷脂酶→膜磷脂分解(4)溶酶體變化缺氧→代酸→磷脂酶↑細(xì)胞內(nèi)[Ca2+]↑↓

溶酶體膜損傷、蛋白水解酶釋放↓進(jìn)入血液循環(huán)↓廣泛的細(xì)胞損傷

細(xì)胞自溶(5)肌紅蛋白（Mb）↑：體內(nèi)儲(chǔ)氧