病理生理學(xué)缺氧課件

1、 十八世紀(jì)梯生德乘氣球升天，當(dāng)兩位同伴已十八世紀(jì)梯生德乘氣球升天，當(dāng)兩位同伴已 經(jīng)死亡時(shí)，他歡呼經(jīng)死亡時(shí)，他歡呼“上升，上升，愉快地上升上升，上升，愉快地上升”！ 請(qǐng)問(wèn)請(qǐng)問(wèn) 1. 1. 為什么他的同伴會(huì)死亡？為什么他的同伴會(huì)死亡？ 2. 2. 梯生德為什么會(huì)歡呼？梯生德為什么會(huì)歡呼？ 4. 4. 應(yīng)如何進(jìn)行防治？應(yīng)如何進(jìn)行防治？ 3. 3. 地面上也會(huì)有類似現(xiàn)象嗎地面上也會(huì)有類似現(xiàn)象嗎? ? 缺氧的原因，分類和血氧變化特點(diǎn)缺氧的原因，分類和血氧變化特點(diǎn)2 缺氧時(shí)機(jī)體的功能和代謝變化缺氧時(shí)機(jī)體的功能和代謝變化3 缺氧治療的病理生理基礎(chǔ)缺氧治療的病理生理基礎(chǔ)4 常常 用用 的的 血血 氧氧 指指

2、標(biāo)標(biāo) 1 氧氣的獲得和利用氧氣的獲得和利用 外呼吸外呼吸 內(nèi)呼吸內(nèi)呼吸 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸 HbO2HbO2 HbO2HbO2 HbO2HbO2 基基 本本 血血 氧氧 指指 標(biāo)標(biāo) 血氧分壓血氧分壓 血氧飽和度血氧飽和度 血氧容量血氧容量血氧含量血氧含量 正常氧分壓正常氧分壓“梯度梯度”示意圖示意圖 即當(dāng)即當(dāng)HbHb某亞基與某亞基與O O2 2 結(jié)合或解離后結(jié)合或解離后HbHb變變 構(gòu)構(gòu)其他亞基的親其他亞基的親O O2 2力力 ororHb4Hb4個(gè)亞基的個(gè)亞基的 協(xié)同效應(yīng)便呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)便呈現(xiàn)S S形的形的 氧離曲線特征。氧離曲線特征。 機(jī)制：與機(jī)制：與Hb Hb 的變構(gòu)有關(guān)

3、：的變構(gòu)有關(guān)： 氧合氧合Hb Hb 為疏松型（為疏松型（R R型）型） 去氧去氧Hb Hb 為緊密型（為緊密型（T T型）型） R R型的親型的親O O2 2力為力為T(mén) T型的數(shù)百倍型的數(shù)百倍 PH7.2PH7.2 PH7.4PH7.4 PH7.5PH7.5 1.1.上段上段: :坡度較平坦。坡度較平坦。 表明此時(shí)表明此時(shí)POPO2 2變化大時(shí)，變化大時(shí)， 血氧飽和度變化小。血氧飽和度變化小。 意義意義: :保證低氧分壓時(shí)的高載氧能力。保證低氧分壓時(shí)的高載氧能力。 2.2.中段中段: : 坡度較陡。坡度較陡。 POPO2 2降低能促進(jìn)大量氧離降低能促進(jìn)大量氧離 意義意義: :維持正常時(shí)組織維持

4、正常時(shí)組織 氧供。氧供。 3.3.下段下段: : 坡度更陡。坡度更陡。 POPO2 2稍有下降稍有下降, ,血氧飽和度就急劇下降。血氧飽和度就急劇下降。 意義意義: :維持活動(dòng)時(shí)組織氧供。維持活動(dòng)時(shí)組織氧供。 為反映為反映HbHb與與 O2O2的親和力的指標(biāo)的親和力的指標(biāo) ，是指使氧飽和度，是指使氧飽和度 達(dá)到達(dá)到5050時(shí)的血氧時(shí)的血氧 分壓。正常成人分壓。正常成人 P50P50約為約為3.59kPa3.59kPa （27mmHg)27mmHg)。 動(dòng)靜脈血氧差動(dòng)靜脈血氧差 ： 即動(dòng)脈血氧含量即動(dòng)脈血氧含量 減去靜脈血氧含減去靜脈血氧含 量所得的毫升，量所得的毫升， 說(shuō)明組織對(duì)氧消說(shuō)明組織對(duì)

5、氧消 耗量。耗量。 指使氧飽和度達(dá)到指使氧飽和度達(dá)到5050時(shí)的血氧分壓。時(shí)的血氧分壓。 19ml/dl14ml/dl 5ml/dl O2AVO2O2O2O2 O2 影響因素：影響因素： 組織代謝率，組織代謝率， ，血液速度，血液速度 ，HbHb與與 O2O2的親和力的親和力 肺部攝氧肺部攝氧 血液攜氧血液攜氧 循環(huán)運(yùn)氧循環(huán)運(yùn)氧 組織用氧組織用氧 等張性缺氧等張性缺氧 Text 低動(dòng)力性缺氧低動(dòng)力性缺氧 低張性缺氧低張性缺氧 用障礙性缺氧用障礙性缺氧 正常正常 血液性缺氧血液性缺氧組織性缺氧組織性缺氧 循環(huán)性缺氧循環(huán)性缺氧 低張性缺氧低張性缺氧 HHb HbO2 2.6g/dl5g/dl 毛細(xì)

6、血管血液中脫氧血紅蛋白毛細(xì)血管血液中脫氧血紅蛋白5g/dl，使皮膚、粘膜呈青紫色。，使皮膚、粘膜呈青紫色。 發(fā)發(fā) 紺紺(cyanosis)(cyanosis) HbHb正常的人：正常的人： 缺氧與發(fā)紺是一致的。缺氧與發(fā)紺是一致的。 HbHb不正常的人：缺氧與發(fā)紺是不一致的。不正常的人：缺氧與發(fā)紺是不一致的。 如：紅細(xì)胞增多癥患者：如：紅細(xì)胞增多癥患者：5g/dl 5g/dl 發(fā)紺（不缺氧）發(fā)紺（不缺氧） 貧血患者貧血患者 5g/dl 5g/dl 不發(fā)紺（缺氧）不發(fā)紺（缺氧） 血紅蛋白含量減少或性質(zhì)血紅蛋白含量減少或性質(zhì) 發(fā)生改變發(fā)生改變 血液攜帶的氧減少，血液攜帶的氧減少， 血氧含量降低，血氧

7、含量降低， 血紅蛋白結(jié)合的氧不易釋出血紅蛋白結(jié)合的氧不易釋出 缺缺 氧氧 CO O2O2 O2 COCO與與HbHb的親和力是的親和力是O O2 2的的210210倍，形成倍，形成HbCOHbCO COCO與與HbHb一個(gè)血紅素結(jié)合后，將增加其余一個(gè)血紅素結(jié)合后，將增加其余3 3個(gè)血紅素對(duì)氧的親和力個(gè)血紅素對(duì)氧的親和力 COCO抑制糖酵解，抑制糖酵解，2,3-DPG2,3-DPG生成減少，氧離曲線左移生成減少，氧離曲線左移 FeFe3+ 3+與羥基牢固結(jié) 與羥基牢固結(jié) 合，失去攜氧能力合，失去攜氧能力 剩余的剩余的FeFe2+ 2+與 與O O2 2親親 和力增強(qiáng)，氧離曲線和力增強(qiáng)，氧離曲線

8、左移左移 血 液 性 缺 氧 的 特 點(diǎn)血 液 性 缺 氧 的 特 點(diǎn) *皮膚、粘膜顏色 ： 乏氧性缺氧乏氧性缺氧 紫紺紫紺 高鐵血紅蛋白血癥高鐵血紅蛋白血癥咖啡色咖啡色 碳氧血紅蛋白血癥碳氧血紅蛋白血癥櫻桃紅色櫻桃紅色 嚴(yán)重貧血病人？嚴(yán)重貧血病人？ 紅細(xì)胞增多癥？紅細(xì)胞增多癥？ 正常正常 血液性缺氧血液性缺氧組織性缺氧組織性缺氧 循環(huán)性缺氧循環(huán)性缺氧 低張性缺氧低張性缺氧 血液循環(huán)障礙血液循環(huán)障礙 供給組織的血液減少供給組織的血液減少 動(dòng)脈狹窄或阻塞動(dòng)脈狹窄或阻塞, 致動(dòng)脈血灌流不致動(dòng)脈血灌流不 足足 靜脈血回流受阻血靜脈血回流受阻血 流緩慢，微循環(huán)淤流緩慢，微循環(huán)淤 血，導(dǎo)致動(dòng)脈血灌血，導(dǎo)

9、致動(dòng)脈血灌 流減少流減少 缺血性缺血性缺氧缺氧 淤血性淤血性缺氧缺氧 局部性的局部性的（如靜脈栓塞或靜脈炎）；（如靜脈栓塞或靜脈炎）； 全身性的全身性的（如右心衰竭）。（如右心衰竭）。 動(dòng)脈動(dòng)脈 靜脈靜脈 毛細(xì)血管內(nèi)壓毛細(xì)血管內(nèi)壓 動(dòng)脈動(dòng)脈 靜脈靜脈 毛細(xì)血管內(nèi)壓毛細(xì)血管內(nèi)壓 機(jī)制機(jī)制: 血流血流進(jìn)入組織血量進(jìn)入組織血量組織供氧組織供氧 局部性的局部性的（如血管狹窄或阻塞）；（如血管狹窄或阻塞）； 全身性的全身性的（如心力衰竭、休克）。（如心力衰竭、休克）。 淤血淤血: 循 環(huán) 性 缺 氧 的 特 點(diǎn)循 環(huán) 性 缺 氧 的 特 點(diǎn) 正常正常 血液性缺氧血液性缺氧組織性缺氧組織性缺氧 循環(huán)性缺氧

10、循環(huán)性缺氧 低張性缺氧低張性缺氧 組織細(xì)胞利用氧障礙所引起的缺氧組織細(xì)胞利用氧障礙所引起的缺氧 組織性缺氧組織性缺氧 抑制細(xì)胞氧化磷酸化抑制細(xì)胞氧化磷酸化 線粒體損傷線粒體損傷 維生素缺乏維生素缺乏 氧化性細(xì)胞色素氧化酶氧化性細(xì)胞色素氧化酶Fe3+CN（氰化高鐵細(xì)胞氰化高鐵細(xì)胞 色素氧化酶色素氧化酶cytacytaa3 各種氰化物各種氰化物 消化道消化道 呼吸道呼吸道 皮膚皮膚 進(jìn)入體內(nèi)進(jìn)入體內(nèi) 還原性細(xì)胞色素氧化酶還原性細(xì)胞色素氧化酶Fe2+CN 氧化性細(xì)胞色素氧化酶氧化性細(xì)胞色素氧化酶Fe3+ cytacytaa3（FeCNFeCNa3） 0.06gHCN0.06gHCN可使人死亡可使人死

11、亡 氧化磷酸化的關(guān)鍵氧化磷酸化的關(guān)鍵:細(xì)胞色素細(xì)胞色素 分子中的鐵通過(guò)可逆性氧化分子中的鐵通過(guò)可逆性氧化 還原反應(yīng)進(jìn)行電子傳遞還原反應(yīng)進(jìn)行電子傳遞 1. 1.線粒體損傷線粒體損傷 線粒體底物水平磷酸化線粒體底物水平磷酸化ATPATP的生成的生成 氰化物氰化物 一氧化碳一氧化碳 硫化氫硫化氫 疊氮化合物疊氮化合物 抗霉素抗霉素A A 苯乙雙胍苯乙雙胍 8-8-氫氫- -羥基喹羥基喹 啉啉 萘醌萘醌 胍乙腚胍乙腚 巴比妥巴比妥 魚(yú)藤酮魚(yú)藤酮 3. 線粒體損傷：輻射、細(xì)菌毒素線粒體損傷：輻射、細(xì)菌毒素 2 .2 .呼吸酶合成：呼吸酶合成：VitB1VitB1，B2 B2 ，PPPP缺乏缺乏 組 織

12、性 缺 氧 的 特 點(diǎn)組 織 性 缺 氧 的 特 點(diǎn) 由于氧合Hb含量高，皮膚粘膜呈鮮紅或玫瑰紅 正常正常 血液性缺氧血液性缺氧組織性缺氧組織性缺氧 循環(huán)性缺氧循環(huán)性缺氧 低張性缺氧低張性缺氧 肺淤血、水腫肺淤血、水腫 失 血 性 休 克失 血 性 休 克 一、呼吸系統(tǒng)的變化一、呼吸系統(tǒng)的變化 (一一)代償性反應(yīng)代償性反應(yīng) 肺通氣量增加是對(duì)急性低張性缺氧的最重要代償反應(yīng) 主動(dòng)脈體主動(dòng)脈體 頸動(dòng)脈體頸動(dòng)脈體 肺通氣肺通氣 肺泡通氣量肺泡通氣量 PaO2 PAO2 PaCO2 CO2 對(duì)中感器對(duì)中感器 肺血流量肺血流量 心輸出量心輸出量 胸廓運(yùn)動(dòng)胸廓運(yùn)動(dòng) 胸內(nèi)負(fù)壓胸內(nèi)負(fù)壓 靜脈回流靜脈回流 氧攝取

13、氧攝取 氧運(yùn)輸氧運(yùn)輸 參與呼吸參與呼吸 的肺泡數(shù)的肺泡數(shù) 呼吸面積呼吸面積氧彌散氧彌散 肺血管收縮肺血管收縮 局部血流量局部血流量 肺動(dòng)脈壓肺動(dòng)脈壓肺上部血流肺上部血流 通氣通氣/血流血流 PaO2 高原肺水腫高原肺水腫（high altitude pulmonary edema, HAPE） 進(jìn)入進(jìn)入4000m高原后高原后14d內(nèi)出現(xiàn)內(nèi)出現(xiàn) 發(fā)病率：發(fā)病率：5.717.7 臨床表現(xiàn)：胸悶，咳嗽，發(fā)紺，呼吸困難，血性泡沫痰臨床表現(xiàn)：胸悶，咳嗽，發(fā)紺，呼吸困難，血性泡沫痰 體征：肺部濕羅音體征：肺部濕羅音 發(fā)病機(jī)制發(fā)病機(jī)制 抑制呼吸中樞抑制呼吸中樞PaO230mmHg 潮式呼吸潮式呼吸 間停呼吸

14、間停呼吸 （一）代償性反應(yīng)（一）代償性反應(yīng) 1 1、心輸出量增加、心輸出量增加 心率增加心率增加 肺牽張反射器興奮引起肺牽張反射器興奮引起 心肌收縮力增加心肌收縮力增加 回心血量增加回心血量增加 心輸出量增加心輸出量增加 刺刺 激頸激頸A 體主體主A 體感體感 受器受器 呼呼 吸吸 深深 快快 刺激肺牽刺激肺牽 張感受器張感受器 胸內(nèi)負(fù)胸內(nèi)負(fù) 壓壓 反 射反 射 性 興性 興 奮 交奮 交 感 神感 神 經(jīng)經(jīng) 心率心率 V收縮收縮 靜脈回靜脈回 流流 交感神交感神 經(jīng)興奮經(jīng)興奮 作用心臟作用心臟 -受體受體 心心 輸輸 出出 量量 心 肌心 肌 收 縮收 縮 性性 PaO2 心、腦供血增多心、

15、腦供血增多 皮膚、內(nèi)臟、骨骼肌和腎血流減少皮膚、內(nèi)臟、骨骼肌和腎血流減少 器官血流量取決于器官血流量取決于 血液灌注的壓力（即動(dòng)、靜脈壓差）血液灌注的壓力（即動(dòng)、靜脈壓差） 器官血流的阻力器官血流的阻力 開(kāi)放的血管數(shù)量開(kāi)放的血管數(shù)量 內(nèi)徑大小內(nèi)徑大小 2 2、血流重新分布、血流重新分布 缺氧時(shí)缺氧時(shí) 交感神經(jīng)興奮交感神經(jīng)興奮 血管收縮血管收縮 血管擴(kuò)張血管擴(kuò)張局部組織代謝產(chǎn)物局部組織代謝產(chǎn)物 ？ 請(qǐng)大家從這個(gè)請(qǐng)大家從這個(gè) 角度上來(lái)分析角度上來(lái)分析 一下為什么登一下為什么登 山運(yùn)動(dòng)員的四山運(yùn)動(dòng)員的四 肢、鼻子及耳肢、鼻子及耳 朵等部位最容朵等部位最容 易凍傷？易凍傷？ （一）代償性反應(yīng)（一）代償

16、性反應(yīng) 3 3、缺氧性肺血管收縮、缺氧性肺血管收縮 （hypoxia pulmonary vasoconstriction, HPV） （一）代償性反應(yīng)（一）代償性反應(yīng) 是維持通氣和血流比相適應(yīng)的代償性保護(hù)機(jī)制 代償意義代償意義 肥大細(xì)胞肥大細(xì)胞 肺泡巨噬細(xì)胞肺泡巨噬細(xì)胞 血管內(nèi)皮細(xì)胞血管內(nèi)皮細(xì)胞 交感神經(jīng)交感神經(jīng)受體受體 縮血管縮血管 ET、Ang、 TXA2 NO、PGI2 擴(kuò)血管擴(kuò)血管 細(xì)胞膜對(duì)細(xì)胞膜對(duì)Na+、 Ca2+通透性通透性 Na+、Ca2+ 內(nèi)流內(nèi)流 興奮性興奮性 收縮性收縮性 4 4、組織毛細(xì)血管密度增加、組織毛細(xì)血管密度增加 HIF-1增多誘導(dǎo)VEGF等基因高表達(dá) 縮短血氧

17、彌散至細(xì)胞的距離，增加對(duì)細(xì)胞的供氧量縮短血氧彌散至細(xì)胞的距離，增加對(duì)細(xì)胞的供氧量 （一）代償性反應(yīng)（一）代償性反應(yīng) 1 1、紅細(xì)胞和血紅蛋白增多、紅細(xì)胞和血紅蛋白增多 促紅細(xì)胞生成素促紅細(xì)胞生成素（EPO）增加增加 提高血氧含量和血氧容量，提高血液攜氧能力，增加組織供氧提高血氧含量和血氧容量，提高血液攜氧能力，增加組織供氧 EPO能促進(jìn)肌肉中氧氣生成，能促進(jìn)肌肉中氧氣生成， 增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的耐力。增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的耐力。EPO對(duì)人體對(duì)人體 危害極大，長(zhǎng)期服用可使人血液危害極大，長(zhǎng)期服用可使人血液 黏稠，增加心臟負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致血栓，黏稠，增加心臟負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致血栓， 甚至死亡。甚至死亡。 2 2、血紅蛋白釋放氧能

18、力增強(qiáng)、血紅蛋白釋放氧能力增強(qiáng) 2,3 DPG含量升高含量升高 氧離曲線右移，有利于氧的釋放氧離曲線右移，有利于氧的釋放 PaO PaO2 2 脫氧脫氧Hb 結(jié)合結(jié)合2.3DPG RBC游離游離2.3 DPG 2.3-DPG對(duì)對(duì) 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 變位酶的抑制變位酶的抑制 減弱減弱 肺通氣肺通氣 呼堿及脫氧呼堿及脫氧 Hb稍偏堿稍偏堿 PH 磷酸果磷酸果 糖激酶糖激酶 激活激活 2.3DPG 生成生成 2.3-DPG2.3-DPG *2.3-DPGHb氧離曲線右移機(jī)制氧離曲線右移機(jī)制: 2.3DPG與脫氧與脫氧Hb結(jié)合結(jié)合穩(wěn)定了脫氧穩(wěn)定了脫氧Hb的空間構(gòu)型的空

19、間構(gòu)型 使使Hb不易與氧結(jié)合不易與氧結(jié)合 2.3DPGRBC內(nèi)內(nèi)PH通過(guò)通過(guò)Bohr效應(yīng)效應(yīng)Hb與氧親和力與氧親和力 輕度缺氧或缺氧早期：血液重新分布保證腦組織血供；輕度缺氧或缺氧早期：血液重新分布保證腦組織血供； 嚴(yán)重缺氧或長(zhǎng)時(shí)間缺氧：神經(jīng)系統(tǒng)障礙，嚴(yán)重缺氧或長(zhǎng)時(shí)間缺氧：神經(jīng)系統(tǒng)障礙， 腦水腫和腦細(xì)胞受損。腦水腫和腦細(xì)胞受損。 機(jī)制：與腦水腫有關(guān)：機(jī)制：與腦水腫有關(guān)： 1 1、缺氧擴(kuò)張腦血管、缺氧擴(kuò)張腦血管 2 2、缺氧致酸中毒增加毛細(xì)血管的通透性、缺氧致酸中毒增加毛細(xì)血管的通透性 3 3、缺氧致、缺氧致ATPATP生成減少細(xì)胞膜鈉泵功能障礙，細(xì)胞生成減少細(xì)胞膜鈉泵功能障礙，細(xì)胞 內(nèi)鈉水潴留內(nèi)鈉水潴留 急性：頭痛、情緒激動(dòng)、記憶力等降低，急性：頭痛、情緒激動(dòng)、記憶力等降低， 嚴(yán)重可出現(xiàn)驚厥和昏迷嚴(yán)重可出現(xiàn)驚厥和昏迷 慢性：注意力不集中、易疲勞、