病理生理 第七章 缺氧

当组织和细胞供氧减少或用氧障碍时，机体的代谢、功能，甚至形态结构都可能发生异常变化，这一病理过程称为缺氧。

缺氧Hypoxia

• 1. 缺氧的概念
  • 组织供氧减少或不能充分利用氧，导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。
• 2. 常用的血氧指标
  • ①血氧分压 PO2
    • 为物理溶解于血液中的氧所产生的张力。“游离氧”
    • PaO2→100mmHg、PvO2→40mmHg。 PaO2 ——其高低主要取决于吸入气的氧分压和肺的通气与弥散功能。 PvO2 ——其变化反映组织、细胞对氧的摄取和利用状态。
  • ②血氧容量 CO2max
    • 指在氧分压为150mmHg，二氧化碳分压为40mmHg，温度为38℃时，在体外100ml血液中血红蛋白所能结合的氧量。
    • 取决于Hb的质和量
  • ③血氧含量 CO2
    • 100ml血液中实际含有的氧量，包括物理溶解的和化学结合的氧量，物理少，忽略。
    • 取决于Hb的质和量、血氧分压。
    • 动静脉氧含量差（CaO2-CvO2）反应组织的摄氧能力。
  • ④血红蛋白氧饱和度 SO2
    • 是指血液中氧合Hb占总Hb的百分数，约等于血氧含量与血氧容量的比值。取决于氧分压。
    • 取决于血氧分压
    • 氧合Hb解离曲线—以氧分压为横坐标，氧饱和度为纵坐标，关系曲线呈S形。
    • P50—是指Hb氧饱和度为50%时的血氧分压。
      • 26～27mmHg
      • P50增大，亲和力降低。
• 3. 缺氧的原因、分类和血氧变化的特点
  • 一、低张性缺氧 （乏氧性缺氧）
    • 概念
      • 以动脉血氧分压降低、血氧含量减少为基本特征的缺氧。
      • 原因
        • ①吸入气氧分压过低
          • 高原、高空、坑道、坑井、深海、吸入低氧混合气体
        • ②外呼吸功能障碍
          • 通气功能障碍
            • 支哮、COPD、支气管异物、窒息
          • 换气功能障碍
            • 肺水肿、肺炎
        • ③静脉血流入动脉血
          • 
          • 多见于右向左分流的先天性心脏病患者、法洛四联症。静脉血没经过肺，没有发生气体交换。
      • 血氧变化的特点
        • ①PaO2↓ ②CO2↓ ③SO2↓ ④CO2max正常或↑ ⑤动静脉血氧含量差↓或正常
        • 发绀
          • ■正常情况：脱氧Hb（HHb）——浓度约为2.6g/dl。 　　　　　↓ 　　■低张性缺氧时：脱氧Hb （HHb）——浓度增高。 　　　　　↓ 　　■当脱氧Hb （HHb） ≥ 5g/dl时：皮肤和黏膜呈青紫色——称为发绀。 　　①在Hb正常的人——发绀与缺氧同时存在，可根据发绀的程度大致估计缺氧的程度。 　　当Hb不正常的人——发绀与缺氧常不一致。 　　例如： 　　①重度贫血患者，Hb可降至5g/dl以下，出现严重缺氧，但不会出现发绀。 　　②红细胞增多者，血中脱氧Hb超过5g/dl，出现发绀，但可无缺氧症状。
  • 二、血液性缺氧
    • 概念：由于血红蛋白含量减少，或血红蛋白性质改变，使血液携氧能力降低或与血红蛋白结合的氧不释出引起的缺氧。（血红蛋白质或量有问题。）
    • 原因
      • ①血红蛋白含量减少
        • 各种原因引起的贫血。
      • ②CO中毒
        • CO与Hb的亲和力是氧的210倍，CO可抑制红细胞内糖酵解，2,3-DPG减少，氧离曲线左移，与氧亲和力增强，氧不易释放。
        • 释氧能力和运氧能力↓
      • ③高铁血红蛋白血症
        • 血红素中的二价铁在氧化剂的作用下氧化呈三价铁，形成高铁血红蛋白。
        • 氧离曲线左移，释氧能力和运氧能力↓
        • 肠源性发绀
          • 食用大量含硝酸盐的腌菜等食物后，硝酸盐经肠道细菌作用还原为亚硝酸盐，吸收入血后使大量血红蛋白被氧化，形成高铁血红蛋白血症，皮肤、黏膜可出现青紫色。
        • ■ 高铁Hb ≥ 10%——就可出现缺氧表现。 ■ 高铁Hb ≥ 30%～50%——则发生严重缺氧，全身青紫、意识障碍甚至昏迷。
      • ④血红蛋白与氧的亲和力增强
        • 输入大量库存血→2，3-DPG少 碱中毒 Hb病 左移
    • 血氧变化的特点
      • ●血氧分压（PaO2 ） —— 正常 ●氧饱和度（SaO2 ）—— 正常或降低 ●氧含量（CaO2 ） —— 降低 ●血氧容量（CO2 max） —— 正常或降低 ●动-静脉血氧含量差（Da-vO2=CaO2-CvO2）——降低
      • ·贫血患者——皮肤黏膜苍白； ·CO中毒者——樱桃红色； ·高铁Hb血症者（肠源性发绀）——棕褐色（青石板色） Hb与氧气亲和力增高，鲜红色
  • 三、循环性缺氧
    • 概念：是指因组织血流量减少使组织供氧量减少引起的缺氧。
    • 原因
      • ①全身性循环衰竭
        • 心力衰竭和休克
      • ②局部性循环衰竭
        • 动脉硬化、血管炎、血栓形成和栓塞、血管痉挛
    • 血氧变化的特点
      • ·血氧分压（PaO2 ） —— 正常 ·氧饱和度（SaO2 ）—— 正常 ·氧含量（CaO2 ） —— 正常 ·血氧容量（CO2 max） —— 正常 ·动-静脉血氧含量差（Da-vO2=CaO2-CvO2）——增大
      • 局部缺血性缺氧时（动脉不通）——苍白； 局部淤血性缺氧时（静脉不通）——暗红色； 全身性缺氧（如：心衰）——由于细胞从血液中摄取的氧量较多，毛细血管中脱氧Hb含量增加——易出现发绀。
  • 四、组织性缺氧
    • 概念：在组织供氧正常的条件下，因组织、细胞氧利用障碍，引起ATP生成减少。
    • 原因
      • ①药物对线粒体氧化磷酸化的抑制
        • 呼吸链受抑制，如氰化物中毒。
      • ②呼吸酶合成减少
        • VB1-丙酮酸脱氢酶的辅酶成分； VB2-黄素酶的组成成分； PP-辅酶I和辅酶II的组成成分
      • ③线粒体损伤
        • 高温、大剂量放射线照射和细菌毒素
    • 血氧变化特点
      • ·血氧分压（PaO2 ） —— 正常 　　·氧饱和度（SaO2 ）—— 正常 　　·氧含量（CaO2 ） —— 正常 　　·血氧容量（CO2 max） —— 正常 　　·动-静脉血氧含量差（Da-vO2=CaO2-CvO2）——减小
    • 红色或玫瑰红色
• 4. 机体的功能与代谢变化
  • （一）呼吸系统
    • 代偿性反应
      • 肺通气量增大
        • 呼吸加深加快
          • ①把原来未参与换气的肺泡调动起来，增大呼吸面积，提高氧的弥散； ②胸廓活动幅度增加，胸腔负压增加，静脉回流多，回心血量多，有利于气体交换。
    • 损伤性反应
      • 高原肺水肿
        • 是指从平原快速进入2500m以上高原时，因低压缺氧而发生的一种高原特发性疾病。
        • 临床表现：呼吸困难、严重发绀、咳粉红色泡沫痰或白色泡沫痰、肺部有湿啰音等
        • 病理机制：“急性肺水肿” 　　①肺血管收缩，肺动脉压增高——液体渗出； 　　②肺血管内皮细胞通透性增高——液体渗出； 　　③交感↑，外周血管收缩，肺血流量增多——液体渗出、外漏。 　　④肺水清除障碍。
      • 中枢性呼吸衰竭
        • 当严重缺氧，PaO2＜30mmHg时，可严重影响中枢神经系统的能量代谢，直接抑制呼吸中枢，导致肺通气量减少。
          • 氧化磷酸化耦联，如2，4-二硝基苯酚
        • 表现：中枢性呼吸衰竭表现为呼吸抑制，呼吸节律和频率不规则，出现周期性呼吸甚至呼吸停止。 　　①潮式呼吸——又称“陈-施呼吸” 　　②间停呼吸——又称“比-奥呼吸”
  • （二）循环系统
    • 代偿性反应
      • ■心功能：交感神经兴奋→心率加快 　　■血流重新分布：心、脑血管扩张 　　■到达3000m高原12小时后，脑血流量可增加33%。 　　■但如果脑血流量增加过多，则可引起颅内压显著增高，成为剧烈头痛等高原反应症状发生的重要机制。 　　■缺氧性肺血管收缩（HPR）：肺泡气PO2降低，可引起该部位肺小动脉收缩的现象→肺内血流重新分布； 　　■毛细血管增生：腺苷、血管内皮生长因子（VEGF）诱导
    • 损伤性反应
      •  ■心肌损伤 ■心律失常
  • （三）血液系统
    • 代偿性反应
      • ①红细胞和Hb增多：HIF-1↑→ EPO↑→骨髓造血增多 ②红细胞内2,3-DPG增多：红细胞释氧能力増强a 氧离曲线右移
    • 损伤性反应
      • 血液粘度↑
  • （四）中枢神经系统
    • 1.急性缺氧：头痛、思维、记忆力、判断力 　　2.慢性缺氧：易疲劳、嗜睡 　　3.脑水肿：颅内高压→加重缺氧→脑梗死、脑出血、脑疝
• 2，3-DPG升高 H+升高 CO2升高 T升高 曲线右移