缺氧病生

1、缺 氧,,濱州醫(yī)學(xué)院 病理生理學(xué)教研室,崔勇 qq：40555191,,,,,當(dāng)組織供氧不足或利用氧障礙時(shí)，機(jī)體發(fā)生代謝、功能甚至形態(tài)結(jié)構(gòu)改變的病理過程稱為缺氧。,當(dāng)組織供氧不足或利用氧障礙時(shí)，機(jī)體發(fā)生代謝、功能甚至形態(tài)結(jié)構(gòu)改變的病理過程稱為缺氧。,Stig Severinsen ‘不需要呼吸的男人’,第一節(jié) 常用血氧指標(biāo),一、動(dòng)脈血氧分壓,pressure of oxygen,PaO2,100mmHg,PvO2,40mmHg,動(dòng)脈血中

2、物理狀態(tài)溶解的氧產(chǎn)生的張力。,,,,,O2,O2,O2,O2,,,,,,,,,,,,,,,,,3 ml/l,1.2ml/l,混合氣,混合血,PvO2,PaO2,O2,O2,O2,O2,O2,,,,吸入氣PO2,外呼吸功能,血流通過肺泡,100mmHg,40mmHg,二、血氧容量,Oxygen capacity,常用血氧指標(biāo),在PO2為150mmHg， PCO2為40mmHg，溫度為38℃時(shí)，在體外每100ml血液中血紅蛋白所結(jié)

3、合的氧量。,CO2max,1.34х150=201ml/L,1gHb結(jié)合氧量×Hb濃度,Hb的質(zhì)、量,,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,=20.1ml/dL,三、血氧含量,Oxygen content,100ml血液中實(shí)際含有的氧量。,常用血氧指標(biāo),,物理溶解O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O

4、2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,,,,,,,,O2,PvO2,溶解的O2,,,,PaO2,HbO2飽和度,三、血氧含量,Oxygen content,100ml血液中實(shí)際含有的氧量。,常用血氧指標(biāo),,肺,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,,O2,,,,O2,組織,三、血氧含量,Oxygen content,100ml血液中實(shí)際含有的氧量。,常用血氧指標(biāo),HbO2

5、+ Dissolved Oxygen,CaO2,190ml/L,CvO2,140ml/L,+ 3ml/L,+ 1.2ml/L,100mmHg,40mmHg,四、血氧飽和度,Oxygen saturation,Hb與氧結(jié)合的百分?jǐn)?shù)。,SaO2,＝95%~97%,SvO2,＝140/201 ＝ 70%~75%,常用血氧指標(biāo),氧合血紅蛋白解離曲線,,60,曲線右移,親和力減弱,曲線左移,親和力增加,2,3-DPG↑，H+↑CO2↑，溫度↑,

6、2,3-DPG↓H+↓CO2↓溫度↓,Bohr效應(yīng),P50,,標(biāo)準(zhǔn)條件下SO2達(dá)到50%時(shí)的PO2。,P50↑,,P50↓,,五、動(dòng)-靜脈血氧含量差,組織耗氧量,CaO2－ CvO2,= 190-140ml/l,動(dòng)靜脈血氧含量差×組織血流量,常用血氧指標(biāo),= 50ml/l,50ml/l ×5l = 250ml O2,SaO2,PaO2,,,第二節(jié) 各型缺氧,,,,低張性缺氧,,,血液性缺氧,,循環(huán)性缺氧,,組織

7、性缺氧,72歲男性患者，咳、痰、喘進(jìn)行性加重20年， 3天前受涼，癥狀加重伴發(fā)熱入院。 體格檢查：發(fā)紺，T：38.9℃，P：120次/分，R：26次/分。胸廓略呈桶狀，肋間隙增寬，雙肺呼吸音粗并可聞大量痰鳴音，右下肺呼吸音低。 動(dòng)脈血?dú)夥治觯簆H:7.20，PaO2:43mmHg，PaCO2:90mmHg。,案例,一、低張性缺氧,Hypoxic hypoxia,各種原因引起的動(dòng)脈血氧分壓（PaO2）下降，以至動(dòng)脈血氧含量

8、（CaO2）減少所造成的缺氧。,,PaO2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,,,,CaO2,,<60mmHg低氧血癥,,60,,90%,一、低張性缺氧,Hypoxic hypoxia,各種原因引起的動(dòng)脈血氧分壓（PaO2）下降，以至動(dòng)脈血氧含量（CaO2）減少所造成的缺氧。,低張性低氧血癥,hypotonic hypoxemia,PaO2,,,吸入

9、氣PO2,外呼吸功能,,血流通過肺泡,CaO2,,,㈠ 原因,⒈ 吸入氣氧分壓過低,低張性缺氧,⒉ 外呼吸功能障礙,⒊ 靜脈血分流入動(dòng)脈血,房間隔缺損,室間隔缺損,,海拔高度 大氣壓 PiO2 PAO2 SO2 (m) (mmHg) (mmHg) (mmHg) %海平面 760

10、 159 105 951000 680 140 90 942000 600 125 70

11、 923000 530 110 62 905000 405 85 45 75 366

12、 74 40 708000 270 56 30 50,,,,,,,,,,,,,,O2,O2,,,PvO2,PaO2,O2,O2,O2,O2,O2,,,,吸入氣PO2,外呼吸功能,血流通過肺泡,100mmHg,40mmHg,低張性缺氧

13、,PaO2,,SaO2,＝,Hb結(jié)合O2,,CO2max,,,,,CaO2 － CvO2,正常,,正常,溶解氧量,,,CaO2,,,,,,正常,㈡ 血氧變化特點(diǎn)與缺氧機(jī)制,低張性缺氧,⒈ PaO2,,⒉ CO2max,正常,⒊ CaO2,,⒋ SaO2,,⒌ CaO2－CvO2,,,95-70%,75-50%,低張性缺氧,發(fā)紺,cyanosis,當(dāng)毛細(xì)血管中脫氧Hb平均濃度達(dá)到50g/L(正常26g/L)時(shí)，暗紅色的脫氧Hb可使皮膚、

14、黏膜呈青紫色，稱為發(fā)紺。,150g/l × (100% - 75%) = 37.5g,50g/l ÷ 150g/l = 33.33%,低張性缺氧,發(fā)紺,cyanosis,當(dāng)毛細(xì)血管中脫氧Hb平均濃度達(dá)到50g/L(正常26g/L)時(shí)，暗紅色的脫氧Hb可使皮膚、黏膜呈青紫色，稱為發(fā)紺。,缺氧不一定發(fā)紺（后3種缺氧）發(fā)紺也不一定缺氧. （紅細(xì)胞增多癥）150g/l到300g/l,72歲男性患者，咳、痰、喘進(jìn)行性加重20

15、年， 3天前受涼，癥狀加重伴發(fā)熱入院。 體格檢查：發(fā)紺，T：38.9℃，P：120次/分，R：28次/分。胸廓略呈桶狀，肋間隙增寬，雙肺呼吸音粗并可聞大量痰鳴音，右下肺呼吸音低。 動(dòng)脈血?dú)夥治觯簆H7.14，PaO242mmHg，PaCO280mmHg。,案例,二、血液性缺氧,hemic hypoxia,由于Hb的量減少或性質(zhì)改變，使血液攜帶氧的能力降低或Hb結(jié)合的氧不易釋出，造成血氧含量減少，導(dǎo)致組織供氧不足。,等張性

16、低氧血癥,isotonic hypoxemia,PaO2正常,CaO2,,㈠ 原因,血液性缺氧,⒈ 貧血,anemic hypoxia,,PaO2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,O2,,,SaO2,CO2max,,血液性缺氧,PaO2,SaO2,＝,Hb結(jié)合O2,,CO2max,,,,CaO2 － CvO2,,溶解氧量,,CaO2,,,,,,Hb+O2,HbO2,Hb+CO,HbCO,CO中毒,⒉ CO中

17、毒,親和力210倍,0.01% × 210 = 2.1%,0.1% × 210 = 21%,0.5% × 210 = 105%,空氣氧21%,Hb+O2,HbO2,Hb+CO,HbCO,使Hb結(jié)合的氧量減少,,CO抑制糖酵解,,2,3-DPG 生成減少,CO中毒,Hb氧離曲線左移，釋放少,,（Hb與氧親和能力增加）,⒉ CO中毒,血液性缺氧,碳氧血紅蛋白,Carboxyhemoglobin，HbCO,櫻桃紅

18、色,解救：,氧療,CO中毒,PaO2,SaO2,＝,Hb結(jié)合O2,,CO2max,,,,CaO2 － CvO2,,溶解氧量,,CaO2,,,,,,正常,PO2=100,CO,,CO,CO,CO,150,OO,OO,OO,OO,CO2max,正常,⒊ 高鐵血紅蛋白血癥,血液性缺氧,Methemoglobin，MHb,1、使Hb結(jié)合的氧量減少,2、Hb氧離曲線左移,⒊ 高鐵血紅蛋白血癥,血液性缺氧,Methemoglobin，MHb,G6

19、PD,蠶豆病:6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏,NADPH,GSH（還原型谷胱甘肽）,⒊ 高鐵血紅蛋白血癥,血液性缺氧,Methemoglobin，MHb,亞硝酸鹽中毒,2NaNO2 + O2 + 4Fe2+ = 4Fe3+ + 2NaNO3,2NaNO2 + O2 + 4Fe2+ = 4Fe3+ + 2NaNO3,⒊ 高鐵血紅蛋白血癥,血液性缺氧,Methemoglobin，MHb,亞硝酸鹽中毒,解救：,還原劑,青石板色,咖啡色,⒊ 高鐵血紅

20、蛋白血癥,血液性缺氧,Methemoglobin，MHb,CO中毒,PaO2,SaO2,＝,Hb結(jié)合O2,,CO2max,,,,CaO2 － CvO2,,溶解氧量,,CaO2,,,,,,㈡ 血氧變化特點(diǎn)與缺氧機(jī)制,血液性缺氧,⒈ PaO2,,⒉ CO2max,正常,⒊ CaO2,,⒋ SaO2,⒌ CaO2－CvO2,,,CO中毒時(shí)正常,正常,⒍ 皮膚黏膜顏色變化,血液性缺氧,貧血：,蒼白,CO中毒：,櫻桃紅色,高鐵Hb血癥：,咖啡色

21、,三、循環(huán)性缺氧,circulatory hypoxia,由于血液循環(huán)發(fā)生障礙，導(dǎo)致組織供血減少而引起的缺氧。,低動(dòng)力性缺氧,hypokinetic hypoxia,㈠ 原因,⒈ 缺血性缺氧,ischemic hypoxia,⒉ 淤血性缺氧,stagnant hypoxia,循環(huán)性缺氧,⒊ 皮膚黏膜顏色變化,缺血性缺氧：,蒼白,循環(huán)性缺氧,淤血性缺氧：,發(fā)紺,循環(huán)性缺氧,PaO2,SaO2,＝,Hb結(jié)合O2,,CO2max,,,（CaO

22、2 － CvO2 ）× 5l/min,正常,溶解氧量,,CaO2,,,,,,,,（CaO2－ CvO2）×組織血流量,（190ml/l－ 140ml/l ）×5 L/min,（190ml/l－ 140ml/l ）×2.5 L/min,（190ml/l－ 90ml/l ）×2.5 L/min,CaO2－ CvO2,,㈡ 血氧變化特點(diǎn)與缺氧機(jī)制,循環(huán)性缺氧,⒈ PaO2,CO2max,正常,

23、CaO2,SaO2,⒉ CaO2－CvO2,,正常,正常,正常,四、組織性缺氧,histogenous hypoxia,由于組織細(xì)胞利用氧的能力障礙，生物氧化不能正常進(jìn)行而發(fā)生的缺氧。,氧利用障礙性缺氧,dysoxidative hypoxia,,,㈠ 原因,⒈ 組織中毒,組織性缺氧,氰化物,Fe3+-CN-,㈠ 原因,⒈ 組織中毒,⒉ 細(xì)胞線粒體損傷,組織性缺氧,氰化物,⒊ 呼吸酶輔酶的嚴(yán)重缺乏,VB1（焦磷酸硫胺素）, VB2（核黃

24、素）,NADH, NADPH（煙酰胺，VPP，尼克酰胺 ，VB3）,VB1:TPP,VB2:核黃素,VB2,㈡ 血氧變化特點(diǎn)與缺氧機(jī)制,⒈ PaO2,CO2max,正常,CaO2,SaO2,⒉ CaO2－CvO2,,正常,正常,正常,組織性缺氧,⒊ 皮膚黏膜顏色變化,組織性缺氧,玫瑰紅,HbO2,各型缺氧的特點(diǎn),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三節(jié) 缺氧對(duì)機(jī)體的影響,一、呼吸系統(tǒng)的變化,二、循環(huán)系統(tǒng)的變化,三、血液系統(tǒng)的變

25、化,四、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的變化,五、組織細(xì)胞的變化,抗損傷變化,呼吸系統(tǒng)變化,急性低張性缺氧,PaO2,,外周化學(xué)感受器,,呼吸中樞,,通氣增強(qiáng),,,,PaO2,,胸內(nèi)負(fù)壓,,,回心血量,,慢性低張性缺氧,損傷變化,呼吸系統(tǒng)變化,中樞性呼吸衰竭,PaO2,,呼吸中樞直接抑制,,,PaO2,,外周化學(xué)感受器,,反射性興奮呼吸中樞,,損傷變化,呼吸系統(tǒng)變化,高原性肺水腫,海拔高度 大氣壓 PiO2 PAO2

26、SO2 (m) (mmHg) (mmHg) (mmHg) %海平面 760 159 105 951000 680 140

27、90 942000 600 125 70 923000 530 110 62 905000 405

28、 85 45 75 366 74 40 708000 270 56 30

29、 50,高原性肺水腫,1、缺氧引起交感神經(jīng)興奮,2、肺小動(dòng)脈收縮不均勻,3、炎癥細(xì)胞釋放擴(kuò)血管活性物質(zhì),抗損傷變化,循環(huán)系統(tǒng)變化,㈠ 心臟功能變化,PaO2,,呼吸動(dòng)度,,,肺牽張感受器,,,應(yīng)激,,,交感神經(jīng)興奮,心律加快、收縮力加強(qiáng)、排血量增加,心臟功能變化,損傷變化,心肌舒縮功能障礙,心肌肥厚，心臟擴(kuò)大,肺動(dòng)脈高壓,右心肥大，右心衰竭,肺血管收縮，血管壁重塑,,,,,,,,,,,,,O2,O2,,,血液系統(tǒng)變化,㈠

30、紅細(xì)胞和血紅蛋白增多,缺氧,,EPO,促進(jìn)紅細(xì)胞成熟釋放，RBC和Hb濃度增加,,骨髓造血增強(qiáng),,血液攜氧能力增強(qiáng),,血液粘稠、血栓,血液系統(tǒng)變化,㈡ 氧離曲線右移,缺氧,,2,3-DPG,,呼堿,,磷酸果糖激酶,,,2,3-DPG,,,2,3-DPG磷酸酶,,,2,3-DPG,,,,,血液系統(tǒng)變化,㈡ 氧離曲線右移,血液系統(tǒng)變化,㈡ 氧離曲線右移,缺氧,,2,3-DPG,,1、空間構(gòu)型的改變，親和力降低,,氧離曲線右移,2、有機(jī)酸，B

31、ohr效應(yīng),中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化,腦組織對(duì)氧需求大：,重量：,2~3%,血量：,15%,耗氧量：,20~30%,缺氧可引起腦功能及形態(tài)學(xué)變化,,腦細(xì)胞腫脹、腦水腫,組織和細(xì)胞的變化,⒈ 利用氧氣能力增強(qiáng)，呼吸鏈中酶多,⒉ 糖酵解增強(qiáng),⒊ 肌紅蛋白增加，與氧氣親和力強(qiáng),組織和細(xì)胞的變化,⒈ 細(xì)胞膜損傷，鈉泵，鈣泵,⒉ 線粒體損傷,⒊ 溶酶體損傷,組織自溶，細(xì)胞變性，壞死,第四節(jié) 影響缺氧耐受性的因素,一. 年齡,二. 代謝和功能狀態(tài),三. 適

32、應(yīng)和代償能力,第五節(jié) 缺氧防治的病理生理學(xué)基礎(chǔ),一. 病因?qū)W治療,二. 吸氧氧療,三. 注意防止氧中毒,(1)低濃度氧療：又稱控制性氧療，吸氧濃度低于40％。應(yīng)用于低氧血癥伴二氧化碳潴留的病人，如慢性阻塞性肺病等。 (2)中等濃度氧療：吸氧濃度為40％～60％。主要用于有明顯通氣／灌流比例失調(diào)或顯著彌散障礙的病人，特別是血紅蛋白濃度很低或心輸出量不足者，如肺水腫、心肌梗死、休克等。等。,(3)高濃度氧療：吸氧濃度在60&

33、#160;％以上。應(yīng)用于單純?nèi)毖醵鵁o二氧化碳潴留的病人，如成人呼吸窘迫綜合征、心肺復(fù)蘇后的生命支持階段。 (4)高壓氧療：指在特殊的加壓艙內(nèi)，以2～3 kg／cm2的壓力給予100 ％的氧吸入。主要適用于一氧化碳中毒等。,重點(diǎn)：,1、缺氧概念,2、各種類型缺氧的特點(diǎn),3、血氧指標(biāo),男性患者，清晨4時(shí)在蔬菜溫室內(nèi)為火爐填煤時(shí)昏倒在溫室臺(tái)階上，4小時(shí)后被發(fā)現(xiàn)，急診入院。 T：37.5℃，P：24次

34、/分，R：110次/分，BP：100/70mmHg。神志不清，口唇櫻桃紅色。PaO295mmHg，HbCO30%，HCO3-13.5mmol/l。 入院后立即吸氧，不久漸醒。,案例,男性患者，燒菜時(shí)誤將一白色粉末當(dāng)食鹽應(yīng)用，食用后半小時(shí)突覺惡心、嘔吐，并出現(xiàn)頭痛、頭暈等癥狀。 T：36.8℃，P： 90次/分，R： 23 次/分，BP：115/80mmHg，神志清，口唇、四肢青紫。呼吸急促。,案例,Hb125g/L，

35、抽血高鐵Hb定性實(shí)驗(yàn)(+)，吸氧發(fā)紺改善不明顯。給予洗胃，輸入維生素C，亞甲藍(lán)，約30分鐘發(fā)紺減輕，2h后重復(fù)使用1次，發(fā)紺消失，消化道癥狀明顯改善。繼續(xù)住院觀察2天，患者無異常，痊愈出院。,案例,腸源性發(fā)紺,亞硝酸鹽,⒋ Hb與氧的親和力異常增高,血液性缺氧,大量輸入庫存血,堿中毒,Hb分子病,血液性缺氧的特點(diǎn),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,損傷變化,呼吸系統(tǒng)變化,中樞性呼吸衰竭,PaO2,,呼吸中樞直接抑制,,,PaO2

36、,,外周化學(xué)感受器,,反射性興奮呼吸中樞,,潮式呼吸：,PaCO2,J感受器－呼吸淺快,抗損傷變化,循環(huán)系統(tǒng)變化,㈡ 器官血流量的變化,血流重分布,各器官血管平滑肌上受體，鉀通道及局部血管活性物質(zhì)的差別。,保證心腦生命器官的供血，維持生命。,肺血管收縮,循環(huán)系統(tǒng)變化,維持通氣血流比例，維持PaO2。,功能性肺動(dòng)脈高壓，持續(xù)的,血管收縮，造成血管壁增生硬化，進(jìn)展為器質(zhì)性肺動(dòng)脈高壓。,由慢性支氣管炎和肺氣腫引起的慢性氣道阻塞，簡稱“慢阻肺”

37、。,COPD,慢性支氣管炎,肺氣腫,肺心病,中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化,缺氧腦損傷的機(jī)制：,⒈,⒉,⒊,血流重分布,腦血流增加,交感N興奮,流體靜壓增高,,,,缺氧酸中毒,內(nèi)皮細(xì)胞損傷,,,微血管壁通透性增加,缺氧,膜鈉泵功能障礙,,,腦細(xì)胞水腫,組織和細(xì)胞的變化,⒈ ATP生成減少，能量缺乏，鈉泵,⒉ 組織細(xì)胞對(duì)慢性缺氧的代償,⒊嚴(yán)重缺氧，,線粒體增多,呼吸酶增多,肌紅蛋白增多,組織自溶，細(xì)胞變性，壞死,毛細(xì)血管增多,,,,,,,,,,,,,