動(dòng)物病理學(xué)第八章缺氧-課件

1、動(dòng)物病理學(xué)第八章缺氧動(dòng)物病理學(xué)第八章缺氧 呼吸與氧利用AirAlveoliAlveolarcapillaryGas transportTissue cellsVentilationGas exchangeExternal respirationInternal respirationBound to haemoglobin 呼吸與氧利用AirAlveoliAlveolarGas第一節(jié) 缺氧概述概念 組織氧供應(yīng)不足或組織利用氧障礙時(shí),導(dǎo)致機(jī)體功能、代謝、形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,甚至危及生命的病理過(guò)程。第一節(jié) 缺氧概述概念常見(jiàn)于循環(huán)、呼吸、血液系統(tǒng)的疾病及某些化學(xué)物質(zhì)中毒,是家畜死亡的直截了當(dāng)原因之一。

2、缺氧:體內(nèi)含氧量不足; 窒息:除缺氧外,還伴有CO2增多常見(jiàn)于循環(huán)、呼吸、血液系統(tǒng)的疾病及某些化學(xué)物質(zhì)中毒,是家畜死二 常用缺氧的指標(biāo)及意義氧分壓(Partial pressure of oxygen,PO2) 物理狀態(tài)溶解于血漿中的氧分子產(chǎn)生的張力。 二 常用缺氧的指標(biāo)及意義氧分壓(Partial pres【Normal value】PaO2: 13、3kPa(100mmHg);PvO2: 5、32kPa(40mmHg)。【Influence】吸入空氣的pO2、肺的呼吸功能、靜脈血摻雜程度?！維ignificance】PaO2高低直截了當(dāng)影響動(dòng)脈血氧含量(O2與Hb結(jié)合)、血氧飽與度、氧彌散

3、速度?！綨ormal value】氧容量( Oxygen binding capacity, CO2 max ) 100ml血液中Hb所能結(jié)合的最大氧量。 氧容量( Oxygen binding capacity, 【Normal value】CO2max: 8、92mmol/L (1、34ml/g15gHb% =20ml%)【Influence】Hb的質(zhì)(Hb結(jié)合氧的能力)與量【Significance】血氧容量大小反映血液攜氧能力(Oxygen-carrying capacity)?！綨ormal value】氧飽與度( Oxygen saturation, SO2) 指血液中與氧結(jié)合的血

4、紅蛋白( Hb )占血液總血紅蛋白量的百分比。 它反映的是Hb與氧結(jié)合的程度。1gHb實(shí)際結(jié)合的氧量與最大結(jié)合氧能力(1、36ml)之間的百分?jǐn)?shù)比值。氧飽與度( Oxygen saturation, SO2)【Normal value】 SaO2:93%98%; SvO2:70%75%?！綢nfluence】 PaO2?！維ignificance】 反映Hb與氧的結(jié)合程度?！綨ormal value】 氧含量 Oxygen content ( CO2 ) 100ml血液實(shí)際含有的氧量。 氧含量 = 物理狀態(tài)溶于血漿的氧 + 與Hb結(jié)合的氧 意義:表示動(dòng)物體內(nèi)血液實(shí)際供氧水平 氧含量 Oxyge

5、n content ( CO2 )【Normal value】 CaO2約8、47mmol/L(19、3ml%) CvO2為5、35mmol/L(14ml%)。【Influence】 PaO2 & CO2max。【Significance】 提示血液實(shí)際供氧水平。【Normal value】動(dòng)靜脈氧差(A-VdO2) 動(dòng)脈血氧含量減去靜脈血氧含量的差值(ml數(shù))。 19ml/dl14ml/dl5ml/dlO2AVO2O2O2O2O2動(dòng)靜脈氧差(A-VdO2)19ml/dl14ml/dl5m 【Normal value】 A-VdO2通常為2、 233、57mmol/L(5ml%8ml%)【Si

6、gnificance】反映100ml血液流經(jīng)組織時(shí)所提供的氧量或組織細(xì)胞利用氧量。 【Normal value】 第二節(jié) 缺氧的類型、原因及機(jī)制第二節(jié) 缺氧的類型、原因及機(jī)制依據(jù)缺氧的原因,常分為四種類型: 一 低張性缺氧(Hypotonic Hypoxia )、1 概念 以動(dòng)脈氧分壓(PaO2)明顯降低導(dǎo)致組織供氧不足為主要特征的缺氧癥。 PaO28kPa(60mmHg) SO2與CO2 血液攜帶O2 供氧。 依據(jù)缺氧的原因,常分為四種類型: 2 原因、機(jī)制吸入氧分壓PO2過(guò)低 如空氣缺氧等 外呼吸功能障礙 如呼吸中樞抑制、呼吸道阻塞、肺疾患、胸腔積水等靜脈血液流入動(dòng)脈 如先天性心臟病、(例

7、:室間隔缺損)2 原因、機(jī)制低張性缺氧的血?dú)庾兓攸c(diǎn) CO2max正?；蛏栽黾?單純性急性低張性缺氧時(shí));PaO2;SaO2;CaO2(PaO2必須低于60mmHg) PvO2;SvO2;CvO2; A-VdO2。低張性缺氧的血?dú)庾兓攸c(diǎn) CO2max正?；蛏栽黾?單純性皮膚發(fā)紺皮膚發(fā)紺血液性缺氧(Hemic hypoxia)1 概念 因血紅蛋白數(shù)量減少或性質(zhì)改變,使血液攜氧能力降低。 氧合血紅蛋白不易釋出結(jié)合的氧,引起組織缺氧。血液性缺氧(Hemic hypoxia)2 原因與機(jī)制 貧血 (Anemia) 紅細(xì)胞與血紅蛋白減少。CO中毒( Carbon monoxide poisoning)

8、 CO 與Hb結(jié)合生成HbCO攜氧能力喪失、解離速度減慢。2 原因與機(jī)制 高鐵血紅蛋白血癥(Methemoglobinemia, MHb) Hb中的Fe2氧化成Fe3降低了Hb對(duì)氧的親與力,失去攜氧能力。如:亞硝酸鹽、過(guò)氯酸鹽中毒。高鐵血紅蛋白血癥(Methemoglobinemia, MH氧離曲線左移(Higher affinity of Hb to oxygen)輸入大量庫(kù)存血液;輸入過(guò)量堿性液;某些血紅蛋白病。動(dòng)物病理學(xué)第八章缺氧-課件 表 各類血液性缺氧的血氧變化 CO2max PaO2 SaO2 CaO2 PvO2 SvO2 CvO2 A-VdO2貧血 正 正 CO中毒 正 正 Hb

9、與氧親合力 正 正 正 正 正 血液性缺氧的血?dú)庾兓攸c(diǎn) 表 各類循環(huán)性缺氧(Circulatory hypoxia) 1 概念 因組織血流量減少使組織氧供減少所引起的缺氧。又稱為低動(dòng)力性缺氧。 循環(huán)性缺氧(Circulatory hypoxia)2 原因 全身血流量減少(Generalized circulatory deficiency ) 見(jiàn)于心衰、休克、大出血等。 局部性循環(huán)性缺氧 (Local circulatory deficiency ) 見(jiàn)于血管病變(栓塞、淤血等)。2 原因CO2max正常;PaO2正常;CaO2正常;SaO2正常。PvO2、CvO2、SvO2;A-V dO2

10、大于正常值。循環(huán)性缺氧的血?dú)庾兓攸c(diǎn)CO2max正常;循環(huán)性缺氧的血?dú)庾兓攸c(diǎn) 組織性缺氧(Histogenous hypoxia) 概念 組織細(xì)胞利用氧障礙引起的缺氧 組織性缺氧(Histogenous hypoxia)原因 組織中毒性缺氧 由氰化物、硫化物、磷等引起。甲醇、某些藥物(巴比妥鹽、氯霉素)也可引起組織中毒 原因 2H2H2H2HFMNH2NADHNAD2eNADH脫氫酶CoQH2eCytb-c1CoQH2eCytb1Cytc1CytcCyt氧化酶2eCyca-a32O-XADPPiATPCN-線粒體生物氧化過(guò)程示意圖 HCN H+ + CN CN + Cytaa3 Fe3+ C

11、ytaa3 Fe3+-CN cell death interrupt electron transfer in the respiratory chain 氰化物中毒機(jī)制2H2H2H2HFMNH2NADHNAD2eNAD維生素缺乏(Vitamin deficiency) : 與氧化磷酸化有關(guān)的維生素,B1、B2、VitPP 線粒體的損傷(Mitochondria injury) : 射線、細(xì)菌毒素、中毒、尿毒癥等 組織水腫(Tissue swelling): 組織間液、細(xì)胞內(nèi)液增多 氧彌散距離增加維生素缺乏(Vitamin deficiency) : CaO2max 正常; PaO2、CaO2

12、、SaO2正常; PvO2、CvO2、SvO2增高; A-V血氧含量差小于正常。組織性缺氧的血?dú)庾兓攸c(diǎn) CaO2max 正常;組織性缺氧的血?dú)庾兓攸c(diǎn) 第三節(jié) 缺氧時(shí)機(jī)體的機(jī)能代謝變化 第三節(jié) 缺氧時(shí)機(jī)體的機(jī)能 PaO260mmHg(8kPa) 刺激外周化學(xué)感受器 呼吸中樞(+) 呼吸加深加快 一 缺氧對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響 （1）代償性變化 Increased rate & depth of ventilation 竇神經(jīng)、迷走神經(jīng) PaO2 PAO2和PaO2 肺血流量 靜脈回流 胸內(nèi)負(fù)壓 組織供氧 有利于氧的攝取和運(yùn)輸PaCO2 刺激中樞化學(xué)感受器 PaO260mmHg(8kPa) (2)失

13、代償性變化 呼吸變淺變慢、呼吸停止 PaO2 30mmHg 中樞能量代謝障礙 呼吸中樞抑制 呼吸肌疲勞、能量不足 肺水腫 (Lung edema )急性低張性缺氧,可在14天內(nèi)發(fā)生肺水腫,表現(xiàn)為呼吸困難、咳嗽、咳出血性泡沫痰、肺部有濕性羅音、皮膚粘膜發(fā)紺等。(2)失代償性變化 CNS（-）、心肌膜電位異常 心率頸動(dòng)脈化學(xué)感受器強(qiáng)烈（+） 迷走神經(jīng) （+）【失代償 心率】 二 缺氧對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的影響 （1）心率加快 呼吸運(yùn)動(dòng) 胸內(nèi)負(fù)壓 靜脈回流 肺血流量 肺通氣量 肺牽張感受器受刺激 交感N（+） CO 心肌收縮性、心率 （2）血液重分布（腦、心血管平滑肌以Kca2+、KATP通道為主） 應(yīng)激 （

14、3）肺血管收縮（Kv通道為主，缺氧 Kv通透性 K+外流、Ca2+內(nèi)流） Ang,ET,TXA2 ; NO, PGI2 肺血管收縮受體(+) CNS（-）、心肌膜電位異常 肺動(dòng)脈高壓(Pulmonary arterial hypertension )肺血管收縮循環(huán)阻力肺A高壓右心后負(fù)荷RBC血液粘滯慢性缺氧肺血管平滑肌肥大、血管硬化心衰缺氧肺動(dòng)脈高壓(Pulmonary arterial hyper肉雞腹水征肉雞腹水征三 缺氧對(duì)血液系統(tǒng)的影響1、 RBC增加(Increase of RBC) 久居高原與慢性缺氧的人,RBC能夠增加至6106/3,Hb達(dá)21g%。慢性缺氧 近球細(xì)胞分泌促RBC生

15、成素血中RBC 單向干細(xì)胞分化為原RBC 血液攜氧能力三 缺氧對(duì)血液系統(tǒng)的影響1、 RBC增加(Increase 2. 氧合Hb解離曲線右移 （Rightward shift of O2Hb dissociation curve） 缺氧 HHb 與 2，3-DPG結(jié)合 呼吸性堿中毒 RBC內(nèi)pH值 2，3-DPG合成 2，3-DPG分解 RBC內(nèi)2，3-DPG 供氧 氧離曲線右移 2. 氧合Hb解離曲線右移 缺氧 【昏迷、死亡發(fā)生機(jī)制】Mechanism of coma & death 缺氧、腦細(xì)胞能量代謝障礙 ATP 腦細(xì)胞水腫 膜電位 N介質(zhì)合成、酸中毒、溶酶體酶釋放 腦血管通透性 腦間質(zhì)

16、水腫 顱內(nèi)壓 昏迷、死亡 四 缺氧對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響 缺氧臨床癥狀:興奮、不安,運(yùn)動(dòng)失調(diào)、無(wú)力、抽搐與昏迷等。腦組織的形態(tài)學(xué)變化主要是腦細(xì)胞變性、壞死、腦細(xì)胞腫脹及腦水腫。 【昏迷、死亡發(fā)生機(jī)制】Mechanism o五 缺氧對(duì)組織細(xì)胞的影響 缺氧性細(xì)胞損傷(hypoxic cell damage) 缺氧性細(xì)胞損傷主要為細(xì)胞膜、線粒體與溶酶體的變化。 五 缺氧對(duì)組織細(xì)胞的影響細(xì)胞膜的變化 Cell membrane injury 細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性增高,導(dǎo)致鈉離子內(nèi)流;鉀離子外流;鈣離子的內(nèi)流,同時(shí)內(nèi)流的Ca2+還可激活一種蛋白酶,使黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)變?yōu)辄S嘌呤氧化酶,由此增加自由基的形成,加

17、重細(xì)胞的損傷。細(xì)胞膜的變化 Cell membrane injury 線粒體的變化 Mitochondria injury 細(xì)胞內(nèi)的氧約有8090在線粒體內(nèi)用于氧化磷酸化生成ATP,僅1020%在線粒體外,用于生物合成、降解及生物轉(zhuǎn)化(解毒)作用等。 嚴(yán)重缺氧首先影響線粒體呼吸功能,使ATP生成減少,嚴(yán)重時(shí)線粒體可出現(xiàn)腫脹、嵴崩解、外膜破裂與基質(zhì)外溢等病變。 線粒體的變化 Mitochondria injury 溶酶體的變化 缺氧時(shí)因糖酵解增強(qiáng),導(dǎo)致酸中毒。pH降低可使溶酶體腫脹、破裂,與大量溶酶體酶的釋出,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞本身及其周圍組織的溶解、壞死。 溶酶體的變化 第四節(jié) 不同組織對(duì)缺氧的耐受性第四節(jié)一 代謝活動(dòng)的影響 一般代謝活動(dòng)低的組織對(duì)缺氧耐受力較強(qiáng);反之,則較弱 。 胎兒及初生動(dòng)物,代謝活動(dòng)較弱,故對(duì)缺氧耐受力較強(qiáng)。一 代謝活動(dòng)的影響缺氧試驗(yàn)缺1、因?yàn)橛资篌w內(nèi)無(wú)氧酵解能力強(qiáng);2、幼年鼠的組織細(xì)胞內(nèi)線粒體數(shù)量較多,因此細(xì)胞利用氧的能力強(qiáng);3、幼年鼠RBC內(nèi)Hb以胎Hb為主(型為主;成年鼠以為主);4、 幼年鼠CNS發(fā)育不成熟,對(duì)缺氧不敏感。缺氧試驗(yàn)中為什么成年鼠先出現(xiàn)死亡？1、因?yàn)橛资篌w內(nèi)無(wú)氧酵解能力強(qiáng);缺氧試驗(yàn)中為什么成