缺氧

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溥宣
7 years ago
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1 第五章缺氧 (Hypoxia) 中山大学医学部病理生理教研室雷俊霞第一节概述 (General introduction) 概述氧的运输与利用缺氧的概念常用的血氧指标缺氧的原因与机制缺氧对机体的影响缺氧治疗的病理生理基础 1

2 氧气的获得和利用 O 2 CO 2 外呼吸气体在血液中的运输内呼吸 O 2 CO 2 O 2 CO 2 肺通气肺换气外呼吸左心室 O 2 组织细胞动脉 O 2 O 2 右心室 CO 2 组织细胞 CO 2 CO 2 静脉内呼吸气体在血液中的运输 2

3 外呼吸血液循环组织缺氧的概念供应组织的氧不足或组织利用氧障碍时, 机体发生功能代谢形态结构改变的病理过程供氧用氧血氧指标 1. 氧分压 (PO 2 ) 2. 氧容量 (CO 2 max 3. 氧含量 (CO 2 ) 2 max ) 4. 氧饱和度 ( SO 2 ) 1. 氧分压 ( Partial pressure of oxygen, PO 2 ) 溶解在血液中的 O 2 产生的张力 ( 氧张力 ) 正常值 PaO 13.3kPa (100 2 mmhg) 吸入气 PO 2 外呼吸功能 PvO 5.33kPa (40 2 mmhg) 内呼吸状态 3

4 2. 氧容量 (Oxygen( capacity,co 100 ml 血液被氧充分饱和时的最大带氧量. CO 2 max ) 3. 氧含量 ( Oxygen content,co 2 ) 体内 100ml 血液的实际带氧量正常值 20 ml/dl 正常值动脉血 19 ml/dl; 静脉血 14 ml/dl 取决于 Hb 的质与量取决于氧分压与氧容量 A 动静脉血氧差定义 : 动脉血氧含量 - 静脉血氧含量, 反映组织对氧的摄取和利用能力 19ml/dl O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 5ml/dl 14ml/dl V 4 血氧饱和度 (Oxygen saturation,so 2 ) 定义 : 指 Hb 结合氧的百分数 = 正常值血氧含量 - 溶解的氧量血氧容量动脉血 95%; 静脉血 75% 取决于氧分压 100% 4

5 氧分压与氧饱和度的关系氧离曲线氧饱和度 % ph H + 2,3DPG 温度第二节缺氧的原因和发生机制 (Causes and mechanisms of hypoxia) 氧分压 (mmhg) 乏氧性血液性循环性组织性缺氧的类型原因和发病机制 v 低张性缺氧 v 血液性缺氧 v 循环性缺氧 v 组织性缺氧供氧缺氧用氧 5

6 定义 : PaO 2, 动脉血供应组织的 O 2 不足原因 : 一低张性缺氧 (Hypotonic hypoxia) v 吸入气中 PO 2 过低 v 外呼吸功能障碍 v 静脉血分流入动脉室间隔缺损伴肺动脉高压右向左分流 altitude barometric pressure PO 2 in air PaO 2 (m) (mmhg) (mmhg) (mmhg) 血氧指标的变化 : PaO 2 血氧容量血氧含量 SaO 2 A-V 血氧差 or 6

7 发绀 (cyanosis) 毛细血管中脱氧血红蛋白 5g/dl, 使皮肤粘膜呈青紫色 2.6g/dl HHb 5g/dl 由于严重缺氧 8 岁女孩黑血黑肤黑心脏据天府早报报道 HbO 2 正常缺氧二血液性缺氧 (Hemic hypoxia) 原因 : v Hb 数量减少 : 贫血定义 : Hb 数量或性质改变导致的供氧不足 PaO 2 不变, 又称等张性低氧血症 v Hb 性质改变 : 碳氧血红蛋白血症高铁血红蛋白血症肠源性紫绀 7

8 CO 中毒 Hb+CO 碳氧 Hb 亲和力 >> Hb-O 2 血氧指标的变化 : 2,3-DPG 产生 fl, 氧解离曲线左移高铁血红蛋白血症 : HbFe 3+ OH 牢固结合, 失去携氧能力 ; 氧解离曲线左移 Fe 2+ Fe 2+ PaO 2 血氧容量血氧含量 SaO 2 A-V 血氧差 OR Fe 2+ Fe 2+ 皮肤颜色贫血苍白 Hb-CO 樱桃红 HbFe +3 -OH 咖啡色三循环性缺氧 (Circulatory hypoxia) 定义 : 血液循环发生障碍, 组织供血量引起的缺氧. 8

9 原因 : v 缺血动脉毛细血管内压静脉血氧指标的变化 : PaO 2 血氧容量血氧含量 SaO 2 A-V 血氧差 v 淤血动脉毛细血管内压静脉 A 19ml/dl O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 O 2 7ml/dl 12ml/dl V 四组织性缺氧 (Histogenous hypoxia) 原因 : 定义 : 组织细胞利用氧障碍所引起的缺氧 v 组织中毒 : 氰化物硫化物 v 呼吸酶合成障碍 : 维生素缺乏 v 线粒体损伤 : 放射线细菌毒素 9

10 血氧指标的变化 : PaO 2 血氧容量血氧含量 SaO 2 A-V 血氧差皮肤颜色 HbO2 玫瑰色临床上常为混合性缺氧失血性休克失血循环障碍肺功能衰竭内毒素血症血液性缺氧循环性缺氧低张性缺氧组织性缺氧第三节缺氧对机体的影响 (Effects of hypoxia) 10

11 呼吸系统的变化一对呼吸系统的影响 (Effects on respiratory system) 代偿急性 : PaO 2 ( <60mmHg) 慢性 : 外周化学感受器对缺氧敏感性呼吸深快失代偿高原肺水肿 PaO 2 <30 mmhg 呼吸中枢甚至呼衰二对心血管系统的影响代偿性反应 : 心输出量增加血流重新分布肺血管收缩毛细血管增生 (Effects on the cardiovascular system) 缺氧交感神经兴奋呼吸心率心收缩力静脉回流 11

12 缺氧代偿性反应 : 心输出量增加血流重新分布交感兴奋血管活性物不平衡 ( 缩血管物质占优势 ) 直接对血管平滑肌作用, 使 K V 关闭肺血管收缩毛细血管增生肺血管收缩维持 V/Q 正常肺动脉高压代偿性反应 : 心输出量增加肺血管收缩血流重新分布毛细血管增生循环系统的变化机制 : 心和脑缺氧时产生大量扩血管物质缺氧引起心和脑血管平滑肌 K Ca 和 K ATP 开放, 细胞膜超级化不同器官对儿茶酚胺的反应性不同循环系统的变化代偿性反应 : 机制 : 缺氧诱导 VEGF 心输出量增加肺血管收缩高表达, 毛细血管增血流重新分布毛细血管增生生, 有利于氧的弥散损伤性变化 : 缺氧肺动脉高压 : 心律失常交感兴奋循环系统的变化血管活性物不平衡 ( 缩血管物质占优势 ) 直接对血管平滑肌作用, 使 K V 关闭心肌舒缩功能降低回心血量减少肺血管收缩维持 V/Q 正常肺动脉高压 12

13 循环系统的变化循环系统的变化损伤性变化 : 肺动脉高压心肌舒缩功能降低心律失常回心血量减少机制 : 心肌 ATP 生成减少心肌钙转运和分布异常红细胞代偿增多, 血粘度增高心肌收缩蛋白破坏损伤性变化 : 肺动脉高压 : 心肌舒缩功能降低心律失常回心血量减少机制 : 窦性心动过缓期前收缩纤颤循环系统的变化损伤性变化 : 肺动脉高压心肌舒缩功能降低心律失常回心血量减少机制 : 缺氧时扩血管物质的大量产生, 导致血液淤滞缺氧直接抑制呼吸中枢, 胸廓运动减弱三对血液系统的影响 (Effects on hematological system) 13

14 v RBC Hb ( 一 ) 代偿性反应急性缺氧 : 交感神经兴奋, 血液重分布慢性缺氧 : 低氧血流肾脏 EPO 骨髓造血携氧 v 氧离曲线右移 Hb 释放 O 2 血液粘滞氧离曲线右移 (-) 2,3-DPG 葡萄糖 3-P- 甘油醛 1,3-P- 甘油酸 3-P- 甘油酸 2-P- 甘油酸原因 2,3-DPG DPG 乳酸 HbO 2 b 2 2,3-DPG 结合于 HHb 中央空穴 a 1 a 2 b 1 b 2 HHb 2,3-DPG 不能结合 2,3-DPG 结合部位 a 1 a 2 b 1 (-) 氧离曲线右移 2,3-DPG DPG - Hb-2,3 2,3-DPG 缺氧 - 葡萄糖 3-P- 甘油醛 1,3-P- 甘油酸 3-P- 甘油酸 2-P- 甘油酸乳酸 14

15 氧分压与氧饱和度的关系氧离曲线 100 ( 二 ) 损伤性变化氧饱和度 % ph 2,3DPG 温度血液粘滞度外周阻力 20 心脏后负荷氧分压 (mmhg) 四对中枢神经系统的影响 (Effects on central nervous system) 轻度缺氧或缺氧早期 : 血流重新分布保证脑的血流供应重度缺氧或缺氧中晚期 : 氧供不足使中枢神经系统功能障碍五对细胞代谢的影响 (Effects on the cellular metabolism) 15

16 代偿性反应缺氧严重细胞损伤 (1)) 线粒体密度组织利用氧的能力尽可能利用多一点氧 (2)) 无氧酵解尽可能快产生多一点 ATP (3)) 肌红蛋白尽可能储备多一点氧 (1)) 细胞膜 (2)) 线粒体呼吸功能 (3)) 溶酶体破裂 (4)) 低代谢状态缺氧使细胞合成和耗能过程减弱严重细胞损伤钠泵功能障碍导致细胞水肿 (1)) 细胞膜 ATP 钠钾泵钙泵 Na + 内流 K + 外流 Ca 内流 Ca ++ 内流细胞水肿代谢障碍组织损伤 Na + ATP K + 钠水潴留细胞水肿 16

17 第四节治疗缺氧的病理生理基础 (Pathophysiological basis of treatment for hypoxia) 小结几个内容 1 个难点几个细节概念 : 缺氧肠源性紫绀常用的血氧指标几个内容缺氧类型及血气特点缺氧对呼吸循环呼吸循环中枢中枢血液血液及细胞影响 1 个难点缺氧性肺血管收缩的机制及其生理和病理意义 17

18 几个细节影响氧解离曲线移动的因素呼吸系统对急性缺氧慢性缺氧的反应过程 PaO 2 在什么范围时红细胞通过释氧能力增强调节 Clinical Example A 65-year-old man had shortness of breath with exertion and swelling in feet over the past 8 months. For 2 days he had dyspnea even at rest, and his sputum was yellowish. He was theated with digoxin,diuretics,angiotensin converting enzyme inhibitor and antibiotics.his cough improved but remained very short of breath and become so weak and lightheaded that he went to the emergency room. On the examination,his BP was 86/58 mmhg, HR 112/min,respiration 25/min. There was no jugular venous distention and no edema.lung exam revealed diffuse end-inspiratory crackles and occasional wheezes.chest radiograph showed hyperinflated lung without pulmonary congestion.arterial blood gas revealed ph 7.32,PCO2 47 mmhg,and PO2 55mmHg.The pulmonary artery pressure was estimated to be 30 mmhg. 18

地塞米松对大鼠急性肺损伤时RAS的调节作用

地塞米松对大鼠急性肺损伤时RAS的调节作用缺氧 hypoxia Department of pathophysiology, N. Bethune College of Medicine, Jilin University Respiration 外呼吸气体运输内呼吸肺通气肺换气静息状态氧耗 : 250ml/min 体内贮氧 1.5L Copyright Dept. of Pathophysiology, N. Bethune College