第五章-缺氧学习.pptx

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1、1本章学习要求掌握缺氧，低张性、血液性、循环性、组织性缺氧概念。掌握常用的血氧指标正常值及变化意义。掌握四种缺氧的原因和机制，血氧特点与组织缺氧机制。熟悉缺氧时机体机能代谢的变化。了解影响机体对缺氧耐受性的因素。第1页/共74页2缺氧的概念 由于供氧减少或利用氧障碍所引起的组织代谢、功能和形态结构发生异常变化的一种病理过程。l l氧气的运输与利用包括外呼吸、气体的运输内呼吸三个环节 血液循环第2页/共74页3外呼吸外呼吸血液血液循环循环组织组织第3页/共74页4乏氧性乏氧性血液性血液性循环性循环性组织性组织性供氧供氧 用氧用氧 缺氧第4页/共74页5概 述(3)l l第一节常用的血氧指标1.氧

2、分压（PO2）2.氧容量（CO2 max）3.氧含量（CO2）4.氧饱和度（SO2）第5页/共74页61.血氧分压(Partial Pressure of Oxygen,PO2)定义：溶解于血液中的氧所产生的张力。PaO213.3kPa(100 mmHg)13.3kPa(100 mmHg)吸入气吸入气 PO2 外呼吸功能外呼吸功能PvO25.33kPa(40 mmHg)5.33kPa(40 mmHg)内呼吸状态内呼吸状态第6页/共74页7影响因素：Hb的质和量定义：100 ml血液中Hb被氧充分饱和时的最大带氧量。1.34ml/gx15g/dl=20ml/dl2.血氧容量(Oxygen Cap

3、acity)体外标准条件（PO2为150 mmHg、二氧化碳分压为40 mmHg，温度为380C）下测定第7页/共74页8定义：体内100ml血液的实际带氧量。A:19ml/dl V:14ml/dl氧容量与氧分压影响因素：3.血氧含量(Oxygen Content)第8页/共74页9概 述(3)4.氧饱和度（SO2）正常值正常值动脉血动脉血 95%;95%;静脉血静脉血 75%75%取决于取决于 氧分压氧分压 Hb.O Hb.O2 2(氧含量氧含量)Hb(Hb(总总)()(氧容量氧容量)第9页/共74页10动静脉血氧差19ml/dl14ml/dl5ml/dlOO22OO22OO22OO22OO

4、22AV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.第10页/共74页11氧分压与氧饱和度的关系氧分压与氧饱和度的关系 氧离曲线氧离曲线2040608010020406080100氧氧饱饱和和度度%氧分压氧分压 (mmHg)(mmHg)pHpH2,3DPG2,3DPG温度温度 PCOPCO2 2 第11页/共74页12第二节缺氧的类型、原因和发病机制AirGas transport+Hb circulationTissue cellsExternal respiration缺氧的类型血液性缺氧Hemic hypoxia循环性缺氧Circulatory hypoxia低张性缺

5、氧Hypotonic hypoxia组织性缺氧Histogenoushypoxia第12页/共74页13.低张性缺氧hypotonic hypoxial l缺氧缺氧PaO2 减少乏氧性缺氧乏氧性缺氧1.原因与机制(1)(1)吸入气氧分压过低吸入气氧分压过低(2)(2)外呼吸功能障碍外呼吸功能障碍(3)(3)静脉血分流入动脉静脉血分流入动脉室间隔缺损室间隔缺损伴肺动脉高压伴肺动脉高压右向左分流右向左分流特征特征举例法国科学家载人气球探险故事第13页/共74页14海拔高度 大气压 大气PO2 肺泡内PO2 (m)(mmHg)(mmHg)(mmHg)海平面 760 159 1051000 680 1

6、40 902000 600 125 703000 530 110 625000 405 85 456000 366 74 408000 270 56 30 第14页/共74页15第15页/共74页16第16页/共74页17第17页/共74页18l l缺氧缺氧2.血氧变化的特点组织缺氧的机制组织缺氧的机制PaOPaO2 2 毛细血管毛细血管 POPO2 2 向细胞弥散速度向细胞弥散速度 A-VA-V氧含量差氧含量差第18页/共74页19发绀 (cyanosis)毛细血管中脱氧血红蛋白5 g/dl，使皮肤、粘膜呈青紫色.第19页/共74页20HbO2HHb2.6g/dl正常5g/dl缺氧发绀 (c

7、yanosis)第20页/共74页21血氧变化 特点:Types ofhypoxiaPaO2血氧容量血氧容量血氧含量血氧含量SaO2A-V血血氧差氧差Hypotonic hypoxiaN(or)第21页/共74页22.血液性缺氧hemic hypoxiaHb量减少，质改变isotonic hypoxemiaisotonic hypoxemia1.原因与机制(1)Hb(1)Hb量量 贫血贫血(2)Hb(2)Hb质改变质改变-CO-CO中毒、亚硝酸盐中毒中毒、亚硝酸盐中毒等等 CO CO 中毒中毒Hb+COHb+CO碳氧碳氧Hb Hb 亲和力亲和力 Hb-O Hb-O2 2PaOPaO2 2正常正

8、常特征特征第22页/共74页23第23页/共74页24碳氧血红蛋白血症HbHbCOO2O2O2CO与Hb的亲和力是O2的210倍，形成HbCOCO与Hb一个血红素结合后，将增加其余3个血红素对氧的亲和力CO抑制糖酵解，2,3-DPG生成减少，氧离曲线左移第24页/共74页25l l缺氧缺氧1.原因与机制 高铁高铁Hb Hb 血症血症HbFe2+HbFe3+OH氧化剂氧化剂 亚硝酸盐亚硝酸盐肠源性紫绀第25页/共74页26FeFe3+3+不能携氧不能携氧 Fe Fe2+2+-HbO-HbO2 2不能解离不能解离 高铁血红蛋白血症 HbFe3+OH第26页/共74页27 Fe3+与羟基牢固结合，失

9、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第27页/共74页28第28页/共74页29第29页/共74页30第30页/共74页312.血氧变化的特点组织缺氧的机制组织缺氧的机制l l缺氧缺氧组织获得的氧量取决于：组织获得的氧量取决于：毛细血管中平均氧分压与组织细胞氧分压差毛细血管中平均氧分压与组织细胞氧分压差贫血：贫血：毛细血管中氧分压降低较快，氧向组织弥散毛细血管中氧分压降低较快，氧向组织弥散速度减慢，导致组织缺氧，动静脉血氧含量速度减慢，导致组织缺氧，动静脉血氧含量差减小差减小HbHb与与O O2 2亲和力增强的血液性缺氧，亲和力增强的血液性缺氧，O O2 2不

10、易释出！不易释出！第31页/共74页322.血氧变化的特点皮肤颜色皮肤颜色贫血贫血 苍白苍白 Hb-CO Hb-CO 樱桃红樱桃红HbFeHbFe+3+3-OH -OH 咖啡色咖啡色第32页/共74页33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血液性缺氧血液性缺氧N N血 液 性 缺 氧 的 特 点*皮肤、粘膜颜色：乏氧性缺氧 紫绀高铁血红蛋白血症咖啡色碳氧血红蛋白血症樱桃红色 严重贫血病人？红细胞增多症？第33页/共74页34血氧变化 特点:Types ofhypoxiaPaO2血氧容量血氧容量血氧含

11、量血氧含量SaO2A-V血血氧差氧差Hypotonic hypoxiaN（or）Hemic hypoxiaN N(or)第34页/共74页35.循环性缺氧circulatory hypoxial l缺氧缺氧组织血流1.原因与机制(1)(1)全身性血循环障碍全身性血循环障碍:休克、心力衰竭等。(2)(2)局部性血循环障碍：局部性血循环障碍：栓塞、血栓形成、血管病变。2.组织缺氧机制：单位时间单位时间流经组织血量流经组织血量，氧供，氧供血氧特点血氧特点皮肤颜色皮肤颜色发绀发绀3.皮肤颜色及血氧变化特征特征第35页/共74页36 缺血:ischemic hypoxia 淤血:stagnant hyp

12、oxia动脉静脉毛细血管内压动脉静脉毛细血管内压第36页/共74页37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NNNN循 环 性 缺 氧 的 特 点第37页/共74页38血氧变化 特点:Types ofhypoxiaPaO2血氧容量血氧容量 血氧含量血氧含量SaO2A-V血血氧差氧差Hypotonic hypoxiaN(or)Hemic hypoxiaN N(or)CirculatoryhypoxiaNNNN第38页/共74页39.组织性缺氧histogenous hypoxial

13、l缺氧缺氧特征特征细胞利用氧异常1.原因与机制(1)(1)组织中毒组织中毒:氰化物氰化物呼吸链酶活力呼吸链酶活力 用氧障碍用氧障碍(2)(2)细胞线粒体损伤细胞线粒体损伤:(3)(3)呼吸酶合成呼吸酶合成:vitaminB1 B2 PP:vitaminB1 B2 PP 缺乏缺乏第39页/共74页403.血氧变化的特点血氧特点血氧特点皮肤颜色皮肤颜色HbO2HbO2玫瑰色玫瑰色2.缺氧机制：组织用氧障碍第40页/共74页41组 织 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

14、缺氧缺氧NNNN由于氧合Hb含量高，皮肤粘膜呈鲜红或玫瑰红第41页/共74页42（三）血氧变化 特点:Types ofhypoxiaPaO2血氧容量血氧容量 血氧含量血氧含量SaO2A-V血血氧差氧差Hypotonic hypoxiaN(or)Hemic hypoxiaN N(or)CirculatoryhypoxiaNNNNHistogenoushypoxiaNNNN第42页/共74页43临床上常为混合性缺氧失血性休克失血失血循环障碍循环障碍肺功能衰竭肺功能衰竭内毒素血症内毒素血症血液性缺氧血液性缺氧循环性缺氧循环性缺氧低张性缺氧低张性缺氧组织性缺氧组织性缺氧第43页/共74页44l l第四

15、节缺氧对机体的影响一.呼吸系统的变化PaO260mmHg(8KPa)颈动脉、主动脉体化学感受器兴奋呼吸中枢兴奋肺通气量增加意义：增加PaO2 增加回心血量（一）代偿性反应举例：高原训练第44页/共74页45（二）损伤性变化高原肺水肿（high altitude pulmonary edema,HAPE）进入4000m高原后14d内出现发病率：5.717.7临床表现：胸闷，咳嗽，发绀，呼吸困难，血性泡沫痰体征：肺部湿罗音发病机制 肺动脉收缩不均一引起超灌注非炎性漏出；肺毛细血管壁通透性增加；肺水肿氧弥散障碍 PaO2；第45页/共74页46PaO230mmHg抑制呼吸中枢中枢性呼吸衰竭2.中枢性

16、呼吸衰竭第46页/共74页47二.循环系统的变化（一）代偿性反应1.心输出量增加2.肺血管收缩3.血流重分布4.组织毛细血管密度增加第47页/共74页48v 心率加快：肺通气，刺激牵张感受器 交感N+v 心肌收缩性增强：儿茶酚胺的正性肌力作用v回心血量增加，心输出量增加1.心输出量增加 第48页/共74页492.肺血管收缩 缺氧通过Kv介导的细胞内钙升高抑制KvK外流减少膜电位降低膜去极化电压依赖性钙通道Ca2+内流肺血管收缩体液因素：TXA2、ET PGI2、NO 交感神经的作用：受体的密度高第49页/共74页503.血流重新分布 乳酸、腺苷、PGI2等使心、脑血管扩张交感兴奋儿茶酚胺反应性

17、不同皮肤、骨骼肌、内脏血管收缩；缺氧引起心脑平滑肌细胞Kca和KATP开放皮肤钾外流增加细胞膜超极化Ca2+内流减少血管扩张4.组织毛细血管增生Hypoxia inducible factor-1诱导促血管增生gene表达第50页/共74页51（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 肺血管收缩肺血管收缩 循环阻力循环阻力 肺肺A A高压高压 RBCRBC 血液粘滞血液粘滞 右心后负荷右心后负荷 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 心衰心衰 （1 1）肺动脉高压）肺动脉高压（Pulmonary

18、arterial hypertensionPulmonary arterial hypertension)第51页/共74页52（二）损伤性变化（2 2）心肌收缩性降低）心肌收缩性降低（Decrease of myocardial contractilityDecrease of myocardial contractility ）缺氧、酸中毒缺氧、酸中毒 心肌结构损伤心肌结构损伤 心肌收缩性心肌收缩性 心衰心衰 ATP ATP 心肌兴奋心肌兴奋-收缩偶联障碍收缩偶联障碍 （3）心律失常（Arrhythmia）PaO2 颈A体化学感受器受刺激 迷走N（+）窦性心动过缓 第52页/共74页53

19、（4）静脉回流下降（Decreased venous return）缺氧、酸中毒 静脉血管扩张 血液淤滞 V回流、CO 呼吸中枢（-）呼吸运动 胸内负压（二）损伤性变化第53页/共74页541、红细胞和血红蛋白增多促红细胞生成素（EPO）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EPO能促进肌肉中氧气生成，增强运动员的耐力。EPO对人体危害极大，长期服用可使人血液黏稠，增加心脏负担，导致血栓，甚至死亡。（一）代偿性反应三、血液系统的变化第54页/共74页55葡萄糖葡萄糖3-P-3-P-甘油醛甘油醛1,3-P-1,3-P-甘油酸甘油酸3-P-3-P-甘油酸甘油酸2-P-2-P-甘

20、油酸甘油酸乳酸乳酸（）（）2,3-DPG2,3-DPG缺氧缺氧Hb-2,3-DPGHb-2,3-DPG缺氧缺氧 pHpH磷酸果糖激酶抑制减弱二磷酸甘油酸变位酶抑制减弱DPG磷酸酶抑制DPG磷酸酶抑制（）（）磷酸果糖激酶活性增强2.2.氧离曲线右移氧离曲线右移第55页/共74页56机能代谢改变机能代谢改变(3)l l血液系统2.2.氧离曲线右移氧离曲线右移原因原因 2,3-DPG 2,3-DPG缺氧缺氧糖酵解糖酵解 HHbHHb结合结合 2,3-DPG 2,3-DPG 游离游离 糖酵解抑制糖酵解抑制 旁路产物旁路产物 2,3-DPG第56页/共74页57机能代谢改变机能代谢改变(3)l l血液系

21、统2.2.氧离曲线右移氧离曲线右移 2,3-DPG与HHb结合稳定Hb构型Hb-O2RBC pH氧离曲线右移BohrBohr效应：效应：HbOHbO2 2+H+H+CO+CO2 2 Hb +O Hb +O2 2H H+COCO2 2组织组织肺肺机制：机制：第57页/共74页58 1 1 1 1 2 2 2 2HbOHbO2 2 1 1 1 1 2 2 2 2HHbHHb2,3-DPG2,3-DPG不能结合不能结合2,3-DPG2,3-DPG结合部位结合部位2,3-DPG2,3-DPG结合于结合于HHbHHb中央空穴中央空穴第58页/共74页59（二）损伤性变化血液粘滞度增高外周阻力增大心脏后负

22、荷增高第59页/共74页60中枢神经系统CNS耗氧量大，对缺氧不耐受，尤以灰质更敏感。缺氧对CNS的作用基本上表现为损伤。急性：头痛、激动、记忆力下降等；慢性：疲劳、嗜睡、注意力不集中等；严重：烦躁、惊厥、昏迷、脑水肿、死亡。缺氧对CNS的损伤机制较复杂！第60页/共74页61机能代谢改变(4)l组织细胞变化代偿性反应（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 尽可能产生多一点ATP。（3）肌红蛋白与氧的亲和力增加。与氧的亲和力增加。尽可能储备多一点氧。（4）低代谢状态缺氧使细胞合成和耗能过程减弱第61页/共74页62细胞对缺氧反应的机制v缺氧 活性氧、NAD（P）H

23、/NAD（P）、GSH/GSSG HIF-1等转录因子被激活 使与缺氧反应有关的基因表达增强 EPO、VEGF、NOS、GSH、糖酵解酶等合成 影响细胞的代谢功能，引起细胞的缺氧反应 机能代谢改变机能代谢改变(4)第62页/共74页63机能代谢改变机能代谢改变(4)l l组织细胞严重 细胞损伤（1 1）细胞膜）细胞膜ATPATP钠钾泵钠钾泵 NaNa+内流内流细胞水肿细胞水肿K K+外流外流代谢障碍代谢障碍钙泵钙泵 CaCa+内流内流组织损伤组织损伤第63页/共74页64机能代谢改变机能代谢改变(4)l l组织细胞缺氧严重缺氧严重 细胞损伤细胞损伤（2 2）线粒体呼吸功能）线粒体呼吸功能（3

24、3）溶酶体破裂）溶酶体破裂（1 1）细胞膜）细胞膜第64页/共74页65第四节 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第65页/共74页66影响机体对缺氧耐受性的因素代谢耗氧率机体的代偿能力氧疗与氧中毒 1.1.氧疗氧疗 对低张性缺氧效果最好对低张性缺氧效果最好 2.2.氧中毒氧中毒 取决于氧分压取决于氧分压第66页/共74页67小 结缺氧：由供氧减少或利用氧障碍引起的组织细胞代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。常用的血氧指标：PaO2：血氧分压，物理溶解的氧所产生的张力，正常值13.3KPa，影响因

25、素为外呼吸及吸入气氧分压。CO2max：血氧容量，100ml血液所能携带的最大氧量，正常值20ml%，影响因素为血红蛋白质和量。CO2:血氧含量，100ml血液实际携带的氧量，CaO219ml%,CvO2 V:14ml%,影响因素为血氧分压与血氧容量 SO2:血氧含量与血氧容量之比，正常SaO2 95%SvO270%第67页/共74页68 缺氧分类：低张性、血液性、循环性、组织性缺氧低张性缺氧 病因：吸入气PO2低、外呼吸障碍、右向左分流先心病 血氧指标特征：PaO2降低及其所致CaO2降低；发绀：Cap中HHb 5g%，皮肤粘膜呈紫绀色（HHb）缺氧机制：由氧分压低致氧向组织弥散速度慢血液性

26、缺氧 病因：贫血、CO中毒、亚硝酸盐中毒 血氧指标特征：CaO2max氧容量降低,PaO2正常 CO中毒樱桃红色(HbCO),肠源性紫绀青石板色(高铁Hb)缺氧机制：COHb及高铁Hb携氧障碍及释放氧障碍 第68页/共74页69 循环性缺氧 病因：组织缺血或淤血。血氧指标特征：动静脉血氧含量差增大；缺氧机制：血流减少致向组织供氧减少组织性缺氧 病因：氰化物中毒、有机磷中毒等 血氧指标特征：动静脉血氧含量差减小：氰化物中毒呈玫瑰红色(HbO2多)缺氧机制：组织细胞内呼吸障碍不能利用氧 第69页/共74页70 缺氧时机体的变化呼吸系统 代偿性通气增加 损伤*高原肺水肿：肺A收缩、肺泡膜通透性及回心

27、血量增加 *中枢性呼吸衰竭：血氧分压过低所致循环系统 代偿:心输出量增加、肺血管收缩、血流重分布和Cap增生 损伤：肺肺A高压、心舒缩障碍、心律失常、回心血量减少血液系统：代偿:RBC和Hb增多、2,3-DPG增加 损伤性变化:血液粘滞度增高、血流阻力增大；第70页/共74页71缺氧时机体的变化中枢系统：缺氧通过扩张脑血管、代酸及ATP生成减少引起脑水肿。组织细胞 代偿变化：线粒体、肌红蛋白及无氧酵解增加、低氧代谢 损伤变化：膜、线粒体及溶酶体的功能受损 第71页/共74页72氧疗与氧中毒1.1.氧疗：对低张性缺氧效果最好氧疗：对低张性缺氧效果最好 COCO中毒需要吸高压氧中毒需要吸高压氧 2.2.氧中毒氧中毒 ：取决于氧分压：取决于氧分压 潜水减压病潜水减压病第72页/共74页73第73页/共74页74感谢您的观看！第74页/共74页