病理生理学-缺氧课件.ppt

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1、第五章第五章 缺缺 氧氧 http:/ http:/喀麦隆尼欧斯湖前后对比喀麦隆尼欧斯湖前后对比 http:/Lake NyosLake Nyos Killer LakerKiller LakerOnOn1986,1986,a alimniclimniceruptioneruption occurredoccurredatatLakeLakeNyosNyoswhichwhichtriggeredtriggered thethe suddensudden releaserelease ofof aboutabout 100,000100,000-300,000300,000tonnestonne

2、s88(some(someotherothersourcessourcesstatestateasasmuchmuchasas1.61.6millionmilliontons)tons)99 ofofCOCO2 2;thisthiscloudcloudroseroseatatnearlynearly100100kilometreskilometresperperhourhour(62mph).(62mph).44 TheThegasgasspilledspilledoveroverthethenorthernnorthernliplipofofthethelakelakeintointoa a

3、valleyvalleyrunningrunningroughlyroughlyeast-westeast-westfromfromChaCha toto Subum,Subum,andand thenthen rushedrushed downdown twotwo valleysvalleysbranchingbranching offoff itit toto thethe north,north,displacingdisplacing allall thethe airair andandsuffocatingsuffocating somesome 1,700people1,700

4、people withinwithin 2525 kilometreskilometres(16mi)(16mi)ofofthethelake,lake,mostlymostlyruralruralvillagers,villagers,asaswellwellasas3,5003,500livestock.livestock.二氧化碳大喷发二氧化碳大喷发二氧化碳大喷发二氧化碳大喷发 http:/本本 章章 主主 要要 内内 容容缺氧的原因，分类和血氧变化特点缺氧的原因，分类和血氧变化特点2缺氧时机体的功能和代谢变化缺氧时机体的功能和代谢变化3缺氧治疗的病理生理基础缺氧治疗的病理生理基础4常常

5、 用用 的的 血血 氧氧 指指 标标1氧气的获得和利用氧气的获得和利用氧氧气气的的获获得得和和利利用用外呼吸外呼吸内呼吸内呼吸气体在血液中的运输气体在血液中的运输O2O2O2O2O2O2+H+H+H+H+HH+O2O2O2KrebsCyclee-e-e-e-H HH+H HH+HHH+H HH+CytCe-e-H HH+H HH+O2H HH+H HH+H2OADPATPCytCe-O2QH HH+H HH+NADHNADHNADHNADNADNAD+H HH+H HH+H HH+H HH+H HH+H HH+CytCHHH+e-e-e-INOUTPeterS.RabinwitchafterM

6、andavillietal,MutationResearch509(2002)127151Mitochondrial Electron Transport Chain2OH2OH2OH-OHOHOH-http:/一、概念一、概念外呼吸外呼吸血液血液循环循环组织组织吸入气吸入气肺通气肺通气肺换气肺换气红细胞红细胞Hb心脏心脏血管血管线粒体线粒体供供用用结构结构功能功能代谢代谢O2ATP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 http:/ 由由于于组组织织氧氧的的供供应应减减少少或或对对氧氧的的利利用用障障碍碍，而而引引起起细细胞胞代代谢谢、功功能能和和形

7、形态态结结构构异异常常变变化化的的病病理理过过程程称称为为缺缺氧氧（hypoxia）氧的获得和利用是个复杂的过程。氧的获得和利用是个复杂的过程。临床上常用血氧指标反映组织的供氧和耗氧量的变临床上常用血氧指标反映组织的供氧和耗氧量的变化。化。缺缺 氧氧 的的 概概 念念 http:/第一节第一节 常用的血氧指标常用的血氧指标基基 本本 血血 氧氧 指指 标标血氧分压血氧分压血氧饱和度血氧饱和度血氧容量血氧容量血氧含量血氧含量概念概念概念概念 正常值正常值正常值正常值 影响因素影响因素影响因素影响因素 http:/ http:/氧氧氧氧 离离离离 曲曲曲曲 线线线线 http:/氧氧氧氧 离离离离

8、 曲曲曲曲 线线线线 http:/衍生血氧指标衍生血氧指标衍生血氧指标衍生血氧指标P50P50P50P50：为反映为反映HbHb与与O2O2的亲和力的指标，的亲和力的指标，是指使氧饱和度达是指使氧饱和度达到到5050时的血氧分时的血氧分压。正常成人压。正常成人P50P50约为约为3.59kPa3.59kPa（27mmHg27mmHg）。）。动静脉血氧差动静脉血氧差 ：即动脉血氧含量即动脉血氧含量减去静脉血氧含减去静脉血氧含量所得的毫升，量所得的毫升，说明组织对氧消说明组织对氧消耗量。耗量。http:/50 http:/第二节第二节 缺氧的类型、原因和发病机制缺氧的类型、原因和发病机制肺部摄氧肺

9、部摄氧 血液携氧血液携氧 循环运氧循环运氧 组织用氧组织用氧 等张性缺氧等张性缺氧 Text低动力性缺氧低动力性缺氧 低张性缺氧低张性缺氧 乏氧性乏氧性乏氧性乏氧性缺氧缺氧缺氧缺氧血液性血液性血液性血液性缺氧缺氧缺氧缺氧循环性循环性循环性循环性缺氧缺氧缺氧缺氧用障碍性缺氧用障碍性缺氧 组织性组织性组织性组织性缺氧缺氧缺氧缺氧 http:/一、乏氧性缺氧（一、乏氧性缺氧（Hypoxic hypoxiaHypoxic hypoxia）乏氧性缺氧是指由于肺泡氧分压降低，或静脉血分流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，以致动脉血氧含量减少，入动脉，血液从肺摄取的

10、氧减少，以致动脉血氧含量减少，PaO2PaO2降低。降低。吸入气氧分压过低（大气性缺氧）吸入气氧分压过低（大气性缺氧）外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍 （呼吸性缺氧）（呼吸性缺氧）静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）原原原原 因因因因 http:/ http:/法法法法 洛洛洛洛 氏氏氏氏 四四四四 联联联联 症症症症 http:/低张性缺氧的特点低张性缺氧的特点缺氧类型缺氧类型 动脉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血氧容量容量动脉血动脉血氧含量氧含量动静动静脉氧差脉氧差乏氧性乏氧性缺氧缺氧 N N NN或或或或 http:/HHbHbO226g/l50

11、g/l毛细血管中脱氧血红蛋白毛细血管中脱氧血红蛋白50g/l，使皮肤、粘膜呈青紫色。，使皮肤、粘膜呈青紫色。发发 绀绀(cyanosis)(cyanosis)http:/二、血液性缺氧（二、血液性缺氧（Hemic HypoxiaHemic Hypoxia）血红蛋白含量减少或性质血红蛋白含量减少或性质发生改变发生改变血液携带的氧减少，血液携带的氧减少，血氧含量降低，血氧含量降低，血红蛋白结合的氧不易释出血红蛋白结合的氧不易释出缺缺 氧氧 http:/原原 因因贫血贫血（anemiaanemia）各种原因引起的贫血，单位容积血液内）各种原因引起的贫血，单位容积血液内 红细胞数和血红蛋白量减少，虽然

12、红细胞数和血红蛋白量减少，虽然PaO2PaO2和氧饱和度和氧饱和度 正常，但氧容量降低，氧含量随之减少。正常，但氧容量降低，氧含量随之减少。COCO中毒中毒 高铁血红蛋白血症（高铁血红蛋白血症（methemoglobinemiamethemoglobinemia）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：如输入大量库存血，如输入大量库存血，或输入大或输入大 量碱性液体；某些血红蛋白病。量碱性液体；某些血红蛋白病。http:/碳碳氧氧血血红红蛋蛋白白血血症症HbHbCOO2O2O2COCO与与HbHb的亲和力是的亲和力是O O2 2的的210210倍，形成倍，形成HbCOHbC

13、OCOCO与与HbHb一个血红素结合后，将增加其余一个血红素结合后，将增加其余3 3个血红素对氧的亲和力个血红素对氧的亲和力COCO抑制糖酵解，抑制糖酵解，2,3-DPG2,3-DPG生成减少，氧离曲线左移生成减少，氧离曲线左移 http:/原原 因因贫血贫血（anemiaanemia）各种原因引起的贫血，单位容积血液内）各种原因引起的贫血，单位容积血液内 红细胞数和血红蛋白量减少，虽然红细胞数和血红蛋白量减少，虽然PaO2PaO2和氧饱和度和氧饱和度 正常，但氧容量降低，氧含量随之减少。正常，但氧容量降低，氧含量随之减少。COCO中毒中毒 高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症（methemogl

14、obinemiamethemoglobinemia）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：如输入大量库存血，如输入大量库存血，或输入大或输入大 量碱性液体；某些血红蛋白病。量碱性液体；某些血红蛋白病。http:/ FeFe3+3+与羟基牢固结与羟基牢固结合，失去携氧能力合，失去携氧能力剩余的剩余的FeFe2+2+与与O O2 2亲亲和力增强，氧离曲线和力增强，氧离曲线左移左移高高 铁铁 血血 红红 蛋蛋 白白 血血 症症 http:/贫血贫血（anemiaanemia）各种原因引起的贫血，单位容积血液内）各种原因引起的贫血，单位容积血液内 红细胞数和血红蛋白量减少，虽然红

15、细胞数和血红蛋白量减少，虽然PaO2PaO2和氧饱和度和氧饱和度 正常，但氧容量降低，氧含量随之减少。正常，但氧容量降低，氧含量随之减少。COCO中毒中毒 高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症（methemoglobinemiamethemoglobinemia）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：如输入大量库存血，：如输入大量库存血，或输入大或输入大 量碱性液体；某些血红蛋白病。量碱性液体；某些血红蛋白病。原原 因因 http:/缺氧类型动脉血氧分压动脉血氧饱和度血 氧容 量动脉血氧含量动静脉氧差血液性缺氧N N血血 液液 性性 缺缺 氧氧 的的 特特 点点*皮肤、粘膜颜色

16、：乏氧性缺氧乏氧性缺氧紫绀紫绀高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症咖啡色咖啡色碳氧血红蛋白血症碳氧血红蛋白血症樱桃红色樱桃红色严重贫血病人？严重贫血病人？红细胞增多症？红细胞增多症？http:/三、循环性缺氧（三、循环性缺氧（Circulatory HypoxiaCirculatory Hypoxia）血液循环障碍血液循环障碍供给组织的血液减少供给组织的血液减少缺缺缺缺 氧氧氧氧动脉狭窄或阻塞动脉狭窄或阻塞,致动脉血灌流不致动脉血灌流不足足静脉血回流受阻血静脉血回流受阻血流缓慢，微循环淤流缓慢，微循环淤血，导致动脉血灌血，导致动脉血灌流减少流减少循环性缺氧循环性缺氧循环性缺氧循环性缺氧缺血性缺血性

17、缺氧缺氧淤血性淤血性缺氧缺氧 http:/缺血：缺血：休克，心衰休克，心衰动脉血栓，动脉粥样硬化动脉血栓，动脉粥样硬化淤血：淤血：右心衰竭，静脉栓塞右心衰竭，静脉栓塞原原 因因 http:/缺氧类型缺氧类型动脉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血 氧氧容容 量量动脉血动脉血氧含量氧含量动静动静脉氧差脉氧差循环性循环性缺氧缺氧N NN NN NN N 循循 环环 性性 缺缺 氧氧 的的 特特 点点 http:/四、组织性缺氧四、组织性缺氧(Histogenous hypoxia)(Histogenous hypoxia)组织细胞利用氧障碍所引起的缺氧组织细胞利用氧障碍所引起的缺氧

18、组织性缺氧组织性缺氧抑制细胞氧化磷酸化抑制细胞氧化磷酸化线粒体损伤线粒体损伤维生素缺乏维生素缺乏 http:/组组 织织 性性 缺缺 氧氧 的的 特特 点点缺氧类型缺氧类型动脉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血 氧氧容容 量量动脉血动脉血氧含量氧含量动静动静脉氧差脉氧差组织性组织性缺氧缺氧N NN NN NN N 由于氧合Hb含量高，皮肤粘膜呈鲜红或玫瑰红 http:/内毒素血症内毒素血症内毒素血症内毒素血症肺淤血、水肿肺淤血、水肿循环障碍循环障碍循环障碍循环障碍失血失血失血失血 HbHbHbHb 组织性缺氧组织性缺氧组织性缺氧组织性缺氧低张性缺氧低张性缺氧低张性缺氧低张性缺

19、氧循环性缺氧循环性缺氧循环性缺氧循环性缺氧血液性缺氧血液性缺氧血液性缺氧血液性缺氧临临 床床 上上 常常 为为 混混 合合 性性 缺缺 氧氧失失 血血 性性 休休 克克 http:/第二节 缺氧的类型、原因和发病机制 http:/第三节 缺氧对机体的影响一、呼吸系统的变化一、呼吸系统的变化(一一)代偿性反应代偿性反应 PaO2(8kPa)颈动脉体和主动脉体化学感受器呼吸加深加快呼吸加深加快肺泡通气量肺泡通气量PAO2 肺通气量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应 http:/ http:/（二二）损损 伤伤 性性 变变 化化高原肺水肿高原肺水肿（high altitude pulmonary

20、 edema,HAPE）进入进入4000m高原后高原后14d内出现内出现发病率：发病率：5.717.7临床表现：胸闷，咳嗽，发绀，呼吸困难，血性泡沫痰临床表现：胸闷，咳嗽，发绀，呼吸困难，血性泡沫痰体征：肺部湿罗音体征：肺部湿罗音发病机制发病机制 肺动脉收缩不均一引起超灌注肺动脉收缩不均一引起超灌注肺动脉收缩不均一引起超灌注肺动脉收缩不均一引起超灌注非炎性漏出；非炎性漏出；非炎性漏出；非炎性漏出；肺毛细血管壁通透性增加；肺毛细血管壁通透性增加；肺毛细血管壁通透性增加；肺毛细血管壁通透性增加；肺水肿肺水肿肺水肿肺水肿氧弥散障碍氧弥散障碍氧弥散障碍氧弥散障碍 PaO2PaO2PaO2PaO2；ht

21、tp:/中枢性呼吸衰竭抑制呼吸中枢抑制呼吸中枢PaO230mmHg http:/二二、循循 环环 系系 统统 变变 化化二二、循循 环环 系系 统统 变变 化化（一）代偿性反应（一）代偿性反应1 1、心输出量增加、心输出量增加 心率增加心率增加 肺牵张反射器兴奋引起肺牵张反射器兴奋引起 心肌收缩力增加心肌收缩力增加 回心血量增加回心血量增加 http:/2 2、缺氧性肺血管收缩、缺氧性肺血管收缩（hypoxia pulmonary vasoconstriction,HPV）是维持通气和血流比相适应的代偿性保护机制3 3、组织毛细血管密度增加、组织毛细血管密度增加HIF-1增多诱导VEGF等基因

22、高表达缩短血氧弥散至细胞的距离，增加对细胞的供氧量缩短血氧弥散至细胞的距离，增加对细胞的供氧量（一）代偿性反应（一）代偿性反应 http:/心、脑供血增多心、脑供血增多皮肤、内脏、骨骼肌和肾血流减少皮肤、内脏、骨骼肌和肾血流减少器官血流量取决于器官血流量取决于血液灌注的压力（即动、静脉压差）血液灌注的压力（即动、静脉压差）器官血流的阻力器官血流的阻力开放的血管数量开放的血管数量内径大小内径大小4 4、血流重新分布、血流重新分布缺氧时缺氧时交感神经兴奋交感神经兴奋血管收缩血管收缩血管扩张血管扩张局部组织代谢产物局部组织代谢产物？请大家从这个请大家从这个角度上来分析角度上来分析一下为什么登一下为什

23、么登山运动员的四山运动员的四肢、鼻子及耳肢、鼻子及耳朵等部位最容朵等部位最容易冻伤？易冻伤？（一）代偿性反应（一）代偿性反应 http:/（二）损伤性变化（二）损伤性变化循环系统损伤（高原性心脏病、肺心病）循环系统损伤（高原性心脏病、肺心病）缺氧缺氧缺氧缺氧肺血管收缩肺血管收缩肺血管收缩肺血管收缩循环阻力循环阻力循环阻力循环阻力肺肺肺肺A A高压高压高压高压 RBCRBC血液粘滞血液粘滞血液粘滞血液粘滞右心后负荷右心后负荷右心后负荷右心后负荷 慢性缺氧慢性缺氧慢性缺氧慢性缺氧肺血管平滑肌肥大、血管硬化肺血管平滑肌肥大、血管硬化肺血管平滑肌肥大、血管硬化肺血管平滑肌肥大、血管硬化心衰心衰心衰心衰

24、（1 1）肺动脉高压）肺动脉高压）肺动脉高压）肺动脉高压（Pulmonary arterial hypertensionPulmonary arterial hypertension)肺动脉高压vv慢性缺氧使肺小动脉持续收缩，导致肺循环阻力增慢性缺氧使肺小动脉持续收缩，导致肺循环阻力增慢性缺氧使肺小动脉持续收缩，导致肺循环阻力增慢性缺氧使肺小动脉持续收缩，导致肺循环阻力增加加加加vv长期缺氧选择性抑制肺动脉长期缺氧选择性抑制肺动脉长期缺氧选择性抑制肺动脉长期缺氧选择性抑制肺动脉K K K K通道亚单位通道亚单位通道亚单位通道亚单位RNARNARNARNA和蛋白和蛋白和蛋白和蛋白质的表达，促进血

25、管平滑肌去极化，增加钙内流从质的表达，促进血管平滑肌去极化，增加钙内流从质的表达，促进血管平滑肌去极化，增加钙内流从质的表达，促进血管平滑肌去极化，增加钙内流从而是肺血管收缩而是肺血管收缩而是肺血管收缩而是肺血管收缩vv钙内流不仅增加肺循环阻力而且导致肺血管重构，钙内流不仅增加肺循环阻力而且导致肺血管重构，钙内流不仅增加肺循环阻力而且导致肺血管重构，钙内流不仅增加肺循环阻力而且导致肺血管重构，主要表现为血管平滑肌细胞和成纤维细胞的肥大和主要表现为血管平滑肌细胞和成纤维细胞的肥大和主要表现为血管平滑肌细胞和成纤维细胞的肥大和主要表现为血管平滑肌细胞和成纤维细胞的肥大和增生，血管壁中胶原和弹性纤维

26、沉积，使血管壁增增生，血管壁中胶原和弹性纤维沉积，使血管壁增增生，血管壁中胶原和弹性纤维沉积，使血管壁增增生，血管壁中胶原和弹性纤维沉积，使血管壁增厚，形成持续的肺动脉高压，久之造成肺源性心脏厚，形成持续的肺动脉高压，久之造成肺源性心脏厚，形成持续的肺动脉高压，久之造成肺源性心脏厚，形成持续的肺动脉高压，久之造成肺源性心脏病，右心肥大甚至右心衰竭病，右心肥大甚至右心衰竭病，右心肥大甚至右心衰竭病，右心肥大甚至右心衰竭 http:/（二）损伤性变化（二）损伤性变化（2 2）心肌收缩性降低）心肌收缩性降低）心肌收缩性降低）心肌收缩性降低（Decrease of myocardial contrac

27、tilityDecrease of myocardial contractility ）缺氧、酸中毒缺氧、酸中毒缺氧、酸中毒缺氧、酸中毒心肌结构损伤心肌结构损伤心肌结构损伤心肌结构损伤心肌收缩性心肌收缩性心肌收缩性心肌收缩性心衰心衰心衰心衰ATP ATP 心肌兴奋心肌兴奋心肌兴奋心肌兴奋-收缩偶联障碍收缩偶联障碍收缩偶联障碍收缩偶联障碍（3）心）心律律失常失常（Arrhythmia）PaO2颈颈A体化学感受器受刺激体化学感受器受刺激迷走迷走N（+）窦性心动过缓窦性心动过缓 http:/（二）损伤性变化（二）损伤性变化（4）静脉回流下降）静脉回流下降（Decreased venous retur

28、n）缺氧、缺氧、酸酸中毒中毒静脉静脉血管扩张血管扩张血液淤滞血液淤滞V回流回流、CO呼吸中枢（呼吸中枢（-）呼吸运动呼吸运动胸内负压胸内负压 http:/1 1、红细胞和血红蛋白增多、红细胞和血红蛋白增多促红细胞生成素促红细胞生成素（EPO）增加增加提高血氧含量和血氧容量，提高血液携氧能力，增加组织供氧提高血氧含量和血氧容量，提高血液携氧能力，增加组织供氧EPO能促进肌肉中氧气生成，能促进肌肉中氧气生成，增强运动员的耐力。增强运动员的耐力。EPO对人体对人体危害极大，长期服用可使人血液危害极大，长期服用可使人血液黏稠，增加心脏负担，导致血栓，黏稠，增加心脏负担，导致血栓，甚至死亡。甚至死亡。（

29、一）代偿性反应（一）代偿性反应（一）代偿性反应（一）代偿性反应三三、血血液液系系统统的的变变化化三三、血血液液系系统统的的变变化化 http:/2 2、血红蛋白释放氧能力增强、血红蛋白释放氧能力增强 2,3 DPG含量升高含量升高氧离曲线右移，有利于氧的释放氧离曲线右移，有利于氧的释放（一）代偿性反应（一）代偿性反应 http:/（二二）、损损伤伤性性变变化化（二二）、损损伤伤性性变变化化血液粘滞度增高血液粘滞度增高血液粘滞度增高血液粘滞度增高外周阻力增大外周阻力增大外周阻力增大外周阻力增大心脏后负荷增高心脏后负荷增高心脏后负荷增高心脏后负荷增高 http:/四四、中中枢枢神神经经系系统统变变

30、化化轻度缺氧或缺氧早期：血液重新分布保证脑组织血供；轻度缺氧或缺氧早期：血液重新分布保证脑组织血供；严重缺氧或长时间缺氧：神经系统障碍，严重缺氧或长时间缺氧：神经系统障碍，脑水肿和脑细胞受损。脑水肿和脑细胞受损。http:/五五、组组 织织 细细 胞胞 的的 变变 化化 http:/（一一）、代代偿偿性性反反应应（一一）、代代偿偿性性反反应应 1 1 细胞内呼吸功能增强：线粒体数目，呼吸酶活性细胞内呼吸功能增强：线粒体数目，呼吸酶活性 2 2 糖酵解增强糖酵解增强 3 3 肌红蛋白增加：与氧的亲和力增加。肌红蛋白增加：与氧的亲和力增加。4 4 低代谢状态低代谢状态 http:/（二）、损伤性变化（二）、损伤性变化细胞膜、线粒体和溶酶体的损伤细胞膜、线粒体和溶酶体的损伤 http:/第四节第四节 缺氧治疗的病理生理基础缺氧治疗的病理生理基础吸氧吸氧对低张性缺氧最有效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组织性缺氧治疗关键是解除呼吸链酶的抑制