病理生理学缺氧

这张思维导图全面且系统地梳理了缺氧的相关知识，涵盖概念、原因与分类、机体功能代谢变化、常用血氧指标以及防治等方面的内容。

缺氧Hypoxia

• 1.概念
  • 1由组织氧供减少或不能充分利用
  • 2引起组织代谢、功能和结构异常变化
  • 3病理过程
• 3.原因、分类、变化特点
  • 1.低张性缺氧hypotonic hypoxia
    • 1.概念
      • 以PaO2、CO2下降为特征
    • 2.原因
      • 1.吸入氧分压低
        • 高原、矿井
      • 2.肺弥散换气功能障碍
        • 呼吸性缺氧
        • ？慢阻肺
      • 3.静脉血混入动脉血
        • 先天性心脏病
          • 房间隔或室间隔缺损同时伴肺动脉高压或狭窄
          • 法洛四联症
            • 室间隔缺损
            • 肺动脉狭窄
            • 主动脉骑跨
            • 右心肥厚
    • 3.变化及机制
      • 1.PaO2
        • ↓
      • 2.CO2max
        • 正常或↑
          • 慢性缺氧↑：代偿红细胞生成素增加，Hb含量增加
      • 3.CaO2
        • ↓
          • 血氧分压下降，血液中与血红蛋白结合的氧减少,游离氧也减少
      • 4.CaO2-CvO2
        • ↓或正常
          • 慢性缺氧正常：线粒体能量代谢代偿
      • 5.SaO2
        • ↓
          • 血氧分压降低
            • >60mmHg
            • <60mmHg
    • 4.表现
      • 发绀
        • 发绀与缺氧的关系
          • 取决于血红蛋白
            • 血红蛋白结合氧的能力正常，则缺氧=发绀
            • 血红蛋白的量过多（红细胞增多症），则不缺氧也发绀
            • 血红蛋白的量过少（贫血），则缺氧也不发绀）
        • 血液中去氧血红蛋白含量超过5g/dl（2.6g/dl）
        • 皮肤黏膜呈青紫色
  • 2.血液性缺氧hemic hypoxia
    • 1.概念
      • PaO2不变
        • 等张性缺氧
      • 血红蛋白含量下降或功能异常，使得携氧能力下降或结合氧不易释放
    • 2.原因
      • 1.Hb含量
        • 贫血
      • 2.Hb功能异常
        • 1.CO中毒
          • 1.氧解离曲线左移
            • 抑制红细胞糖酵解，2，3-DPG⬇️
            • 一个CO使三个血红素结合的氧不易释放
          • 2.CO与Hb高亲和力
        • 2.高铁血红蛋白血症
          • 1.情况
            • 1.食入大量硝酸盐
              • 肠源性发绀enterogenous cyanosis：食入大量硝酸盐，使得皮肤黏膜青紫色/咖啡色/棕褐色
              • 肠道细菌作用➡️亚硝酸盐入血氧化血红蛋白
            • 2.过氯酸盐
            • 3.磺胺衍生物
            • 4.先天性高铁血红蛋白血症
              • 缺乏NADH-高铁血红蛋白还原酶
          • 2.机制
            • 1.机体中正常含有谷胱甘肽等可以还原高铁血红蛋白，大量食入氧化剂则来不及
            • 2.高铁血红蛋白
              • Fe3+与羟基结合紧密，不能结合氧
              • 剩下Fe2+能结合不易解离
            • 高铁血红蛋白超过10%就缺氧；30%-50%严重缺氧
        • 3.血红蛋白与氧亲和力异常增高
          • 1.大量输入库存血：2，3-DPG⬇️
          • 2.大量输入碱性液体复苏：H+⬇️
          • 氧解离曲线左移，亲和力⬆️
          • 3.血红蛋白病
    • 3.变化及机制
      • 1.PaO2
        • 正常
      • 2.CO2max正常或↓
        • 1.贫血
          • ↓
        • 2.CO中毒
          • 正常（正常氧分压即可解救）
        • 3.高铁血红蛋白血症
          • ↓（高铁血红蛋白需用美兰解救，正常氧分压无法逆转
        • 4.血红蛋白与氧亲和力异常增高
          • 无下降【↑（血红蛋白氨基酸改变）】
      • 3.CaO2正常或↓（能够利用的氧）
        • 1.贫血
          • ↓
        • 2.CO中毒
          • ↓
        • 3.高铁血红蛋白血症
          • ↓
        • 4.血红蛋白与氧亲和力异常增高
          • 无降低
      • 4.CaO2-CvO2
        • 1.贫血
          • ↓（毛细血管床中平均血氧分压较低
            • ？
        • 2.CO中毒
          • ↓（不易释放氧
        • 3.高铁血红蛋白血症
          • ↓（不易释放氧
        • 4.血红蛋白与氧亲和力异常增高
          • ↓（不易释放氧
      • 5.SaO2
        • 1.贫血
          • ？Hb与氧亲和力是否改变
            • 不改变
          • 正常
        • 2.CO中毒
          • ↓（氧解离曲线左移
        • 3.高铁血红蛋白血症
          • 正常？
            • ？
        • 4.血红蛋白与氧亲和力异常增高
          • 正常
            • ？⬆️
    • 4.表现
      • 贫血
        • 皮肤黏膜苍白
      • CO中毒🤢
        • HbCO为樱桃红
      • 高铁血红蛋白血症
        • 皮肤黏膜棕褐色/咖啡色/类似青紫色发绀
      • 血红蛋白与氧亲和力异常增高
        • 皮肤黏膜鲜红色
  • 3.循环性缺氧
    • 1.概念
      • 组织灌流量不足引起组织供氧量不足
        • 低血容量性或低动力性缺氧
        • 动脉
          • 缺血性缺氧
        • 静脉
          • 淤血性缺氧
    • 2.原因
      • 全身循环障碍
        • 心衰
        • 休克
      • 局部循环障碍
        • 动脉硬化、动脉炎、血栓、血管痉挛
    • 3.变化及机制
      • 仅CaO2-CvO2升高
        • 血液淤滞➡️CO2滞留➡️氧解离曲线右移➡️释氧增加➡️CvO2下降
    • 4.表现
      • 发绀
        • 缺血性：苍白；淤血性：暗红
  • 4.组织性缺氧
    • 1.概念
      • 组织细胞利用氧障碍引起ATP生成减少
    • 2.原因
      • 1.氧化磷酸化受抑制
        • 1.呼吸链受抑制
          • 氰化物中毒
        • 2.氧化磷酸化解偶联
          • 2，4-二硝基苯酚
      • 2.呼吸酶合成减少
        • 维生素B1
          • 丙酮酸脱氢酶
        • 维生素B2
          • 黄素酶
        • 维生素PP
          • 辅酶I和II
      • 3.线粒体损伤
        • 高温、大剂量放射线、缺血再灌注、细菌毒素
    • 3.变化及机制
      • 仅CaO2-CvO2降低
        • CvO2增加
    • 4.表现
      • HbO2⬆️皮肤黏膜红色或玫瑰红色
• 4.机体功能代谢变化
  • 1.组织细胞
    • 代偿适应性
      • 机制：HIF-1的基因表达
        • 1.EPO
        • 2.iNOS➡️NO
        • 3.VEGF
        • 血流增加
        • 4.糖酵解的酶
        • 5.葡萄糖转运体：糖摄取增多
      • 1.MT和呼吸酶增多
      • 3.携氧蛋白增多（脑红蛋白、胞红蛋白、Mb）且肌红蛋白携氧能力高于血红蛋白
      • 慢性缺氧时
      • 2.糖酵解增强
      • 4糖蛋白质合成减弱
    • 损伤性
      • 1.膜损伤
        • 钠钾泵⬇️、钙通透性⬆️
          • C内高钙钠
        • 钙激活磷脂酶、XO
          • 膜磷脂降解、自由基增多
            • 酸中毒钙超载激活磷脂酶
      • 2.MT损伤
        • MT肿胀（磷酸钙沉积）
      • 3.溶酶体酶释放
  • 2.呼吸系统
    • 1.肺通气量⬆️（缺氧刺激颈动脉窦主动脉体
      • 低氧通气反应（HVR）
      • 低张性缺氧⬆️而其他三个肺通气量无变化
    • 2.高原肺水肿（缺氧引起缩血管且通透性增加
    • 3.中枢性呼吸衰竭（PaO2<30，抑制呼吸中枢➡️周期性呼吸
      • 潮式呼吸（陈-施呼吸）
        • 逐渐增强增快与逐渐减弱减慢与暂停 交替
      • 间停呼吸（比奥呼吸）
        • 强呼吸与长时间停止 交替
  • 3.循环系统
    • 1.心脏
      • 缺氧初期
        • 1.低氧通气反应➡️肺通气增加➡️肺牵张感受器，反射性交感兴奋
        • 2.缺氧本身，交感兴奋
        • 心率、心肌收缩力、心排血量⬆️
      • 严重缺氧
        • 1.抑制心血管中枢
          • 心率、心肌收缩力、心排血量⬇️
        • 2.颈动脉体反射性兴奋迷走神经
          • 窦性心律过缓
        • 3.心肌内外离子改变（钠钾泵，钙通透性
          • ？
        • 4.心脏结构改变
          • 久居高原/慢阻肺➡️肺动脉高压、血液黏滞（红细胞增多）➡️右心后负荷增加➡️右心肥厚
    • 2.血流重新分布
      • 交感兴奋
        • a受体皮肤黏膜内脏血管收缩
        • B受体冠脉、骨骼肌血管扩张
        • 乳酸腺苷PGI2等局部代谢产物脑血管扩张
    • 3.肺循环
      • 急性缺氧：肺动脉收缩
        • 缺氧性肺动脉收缩
      • 慢性缺氧：肺动脉长期收缩➡️平滑肌增厚、间质增生
        • 缺氧性肺动脉高压
    • 4.组织毛细血管增生
      • 慢性缺氧时，HIF-1➡️VEGF
      • ATP生成减少，腺苷增加
      • 机制：缩短血管到组织距离
        • ？
  • 4.血液系统
    • 1.慢性缺氧➡️HIF-1➡️EPO➡️RBC和Hb增多，CO2max、CO2增多
    • 2.2，3-DPG增多，氧解离曲线右移，亲和力下降（更利于利用氧）
  • 5.中枢神经系统
    • 神经递质合成减少
• 5.防治
• 2.常用血氧指标
  • 1.PO2血氧分压
    • 1.概念
      • 血液中物理溶解的氧
    • 2.分类
      • 1.动脉血氧
        • 100mmHg
        • 取决于吸入气的氧分压、肺泡的通气和弥散功能
      • 2.静脉血氧
        • 40mmHg
        • 取决于组织细胞对氧的摄取利用
  • 2.CO2max血氧容量
    • 1.概念
      • 标况下，100ml血液的血红蛋白所能结合的氧
        • 标况：O2分压150mmHg、CO2分压40mmHg、温度38摄氏度
    • 2.1gHb～1.34mlO2；15g/dlHb～20ml/dl
    • 3。取决于Hb的含量与结合氧的能力
  • 3.CO2血氧含量
    • 1.概念
      • 100ml血液中实际的氧，包括化学和物理
      • 取决于血氧分压和血氧含量
    • 2.分类
      • 1.CaO2
        • 19ml/dl
      • 2.CvO2
        • 14ml/dl
      • 3.CaO2-CvO2
        • 4ml/dl
        • 取决于
          • Hb结合氧的能力
          • 组织细胞耗氧量
          • PaO2动脉血氧分压
  • 4.SO2血红蛋白氧饱和度
    • 1.概念
      • HbO2/Hb～血氧含量比血氧容量
    • 2.分类
      • SaO2
        • 95～98%
      • SvO2
        • 70%～75%
    • 3.影响因素（氧解离曲线）
      • 氧解离曲线
        • 1. 纵坐标-血氧饱和度，横坐标-氧分压
        • 2. 氧解离曲线右移说明亲和力下降
        • 3.分段
          • 下段
            • 横坐标15-40mmHg
            • PO2稍有下降SO2就下降～活动组织供氧
          • 中段
            • 横坐标40-60mmHg
            • PO2降低则SO2降低～正常组织供氧
          • 上段
            • 横坐标60-100mmHg
            • PO2下降无明显改变
      • 1.正相关
        • PO2
      • 2.负相关
        • 1.H+
        • 2.PCO2
        • 3.2，3-DPG
        • 4.温度
        • 前三者与血红蛋白的AJS结合，使O2溢出；高温则气体易溢出
    • 4.Hb与O2亲和力衡量指标
      • P50
        • 血氧饱和度为50%时的氧分压
        • 与亲和力为负相关
        • 26～27mmHg