【病理生理学】第十一章缺氧
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线粒体的改变：慢性缺氧，线粒体呼吸功能增强；严重缺氧， 线粒体呼吸功能减弱
肌红蛋白增加：肌红蛋白与氧的亲和力强于血红蛋白，可摄取 更多的氧
细胞膜的变化：细胞膜通透性增强，发素
1 代谢耗氧率
机体代谢率高时，氧耗量大，需氧量多， 对缺氧的耐受性就差
2 代偿能力
（一）血液性缺氧的原因
原因 血红蛋白含量减少
（贫血性缺氧） CO中毒
（煤气中毒） 血红蛋白性质改变 （高铁血红蛋白血症）
一些氧化剂（如亚硝酸盐、过氯酸盐及 磺有各胺些种因衍原素生因（物引如等起）输的入可严大使重量血贫红血蛋，白血中红的蛋二白价含 1铁 H库 液 与、b量 缺存 体氧氧FC的e降氧O血 等的化3亲与+低O或 ）亲成和HH，b）输 可和三力的使，入 使力价高亲血使大 血铁比2和液1组正量 红，力0携倍织碱蛋常形比氧缺性白高成氧减氧高与少铁血而血红引红蛋起蛋白的白组（织 2很、多CO，抑氧制离糖曲酵线解左，移使导其2，3—DPG生 致组成织减缺少氧，。氧离曲线左移，HbO2 中
血液中血红蛋 氧分压和氧 白的质和量 容量
组织从单位 容积血液内 摄取氧的多 少
氧分压的高 低
第二节 缺氧的类型
现场：曾某，男，28岁。自诉随旅游团到西藏旅游,到达后第二天突感全 身无力、呼吸急促。随后出现咳嗽和胸闷气短，随即被送到当地医院治 疗。查体：体温36.5℃，面色苍白，口唇紫绀，两肺底部叩诊实音，听诊 可闻及明显的湿啰音，心率120次/分，血压100/70mmHg，X线检查显示 两肺下野存在大片状阴影。血气分析：PaO2 55 mmHg、CO2 13 ml/dl、 SO2 70%,血常规正常。立即给予吸氧与抢救，但患者的病情出现进行性 加重，开始咳血性泡沫痰，次日凌晨因呼吸及心力衰竭死亡。 请问：1、该患者属于哪种类型的缺氧？其发生机制是什么?
指由于组织血流
不足
量减少使组织供
氧量减少而引起
淤血性缺氧
的缺氧，又称低 02
静脉血回流受阻血流缓慢，微循
动力性缺氧。
环淤血，导致动脉血灌流减少
（一）循环性缺氧的原因
局部循环 性 缺 氧 血管 狭窄 血管 堵塞
多见于血管的栓塞、受 压、血管的病变如动脉 粥样硬化或脉管炎与血 栓形成等
全身循环 性缺氧
组织性缺氧
由组织细胞不 能充分利用氧 所引起的缺氧
01 组织中毒
氰化物、硫化物、磷等皆可引起组织中毒性缺氧
02 细胞损伤
细菌毒素、放射线照射等也可能损伤线粒体的呼 吸功能甚至使其结构破坏而引起氧的利用障碍
03 呼吸酶合成障碍
维生素缺乏可导致呼吸酶合成障碍，进而导致 组织细胞对氧利用障碍
（二）组织性缺氧特点
呼吸、循环和血液系统的代偿性反应能增 加组织的供氧，提高利用氧的能力。
第五节 氧疗和氧中毒
1.氧疗
不同的缺氧应采取恰当的氧疗方式
常压氧疗——乏氧性缺氧 高压氧疗——血液性缺氧、循环性缺氧和组织性缺氧
2.氧中毒 取决于氧分压
脑型氧中毒（急性氧中毒） 肺型氧中毒（慢性氧中毒）
学与思
1.缺氧根据原因可分为哪些类型？各种类型的 血氧特点变化是什么？
目录
第一节 常用的血氧指标 第二节 缺氧的类型 第三节 缺氧对机体的影响 第四节 影响机体对缺氧耐受性的因素 第五节 氧疗和氧中毒
走入现场
现场：曾先生自诉随旅游团到西藏旅游,到达后第二天突感 全身无力、呼吸急促。随后出现咳嗽和胸闷、气短，随即 被送到当地医院治疗。查体：体温36.5℃，面色苍白，口 唇发绀，两肺底部叩诊实音，听诊可闻及明显的湿啰音， 心率120次/分，血压100/70mmHg，X线检查显示两肺下 野存在大片状阴影。血气分析：PaO255mmHg、 CO213ml/dl、SO2 70%。立即给予吸氧与抢救，但病人 的病情出现进行性加重，开始咳血性泡沫痰，次日凌晨因 呼吸及心力衰竭死亡。 请问： 1.该病人属于哪种类型的缺氧？其发生机制是什么? 2.为什么缺氧会导致病人的死亡？
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。
2、氧合血红蛋白解离曲线右移
2，3-DPG ，血红蛋白与氧的亲和力 ，氧合血红蛋白解离 ，氧离 曲线右移，有利于红细胞释放出更多的氧，供组织、细胞利用
第三节 缺氧对机体的影响 四、中枢神经系统的变化
➢ 急性缺氧：头痛、乏力、动作不协调、烦躁、情绪激动思维力和判 断力降低等，严重则惊厥、昏迷甚至死亡。
缺氧类型
组织性 缺氧
动脉血 氧分压
N
动脉血 氧饱和度
N
血氧 容量
N
动脉血 氧含量
N
动－静 脉氧差
↓
*由于氧合Hb含 量高，皮肤粘膜 呈鲜红或玫瑰红
小节——缺氧的类型及原因
第三节 缺氧对机体的影响
呼吸系统的变化 循环系统的变化 血液系统的变化 中枢神经系统的变化 组织细胞的变化
第三节 缺氧对机体的影响 一、呼吸系统的变化
(一)代偿性反应
PaO2 (<8kPa)
刺激颈动脉体和主 动脉体化学感受器
PAO2
呼吸加深加快肺 泡通气量
★肺通气量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应
第三节 缺氧对机体的影响 一、呼吸系统的变化
(二)呼吸功能障碍 高原肺水肿
进入4000m高原后1～4d内出现 发病率：5.7％~17.7％ 症状：头痛，胸闷，呼吸困难，发绀，血性泡沫痰，肺部湿罗音
2、为什么缺氧会导致患者的死亡？
第二节 缺氧的类型
肺部摄氧— 血液携氧 — 循环运氧 — 组织用氧
乏氧性 缺氧
血液性 缺氧
循环性 缺氧
组织性 缺氧
法络四联症 一、乏氧性缺氧 (hypoxic hypoxia)
乏氧性缺氧是指由于肺泡氧分压降低，或静脉血分流入动 脉，血液从肺摄取的氧减少，以致动脉血氧含量减少，动脉血 氧分压降低而引起组织供氧不足的缺氧。
2.简述肠源性紫绀的形成及发生机制？
动脉血氧含 量减去静脉 血氧含量的 差值
血红蛋白的 氧饱和度
正 PaO2
13.33kPa(100mmHg)
常
20ml/dl
值 PvO2
5.33 kPa（40 mmHg)
CaO2 19ml/dl CvO2 14 ml/dl
5ml/dl
SaO2 90%~100% SvO2 64%~88%
影 响 吸入气体的氧分压 因 外呼吸的功能状态 素
（三) 肺血管的变化 肺小动脉收缩，肺动脉压升高，肺泡血流量减少
(四)毛细血管增生 促进毛细血管生成，尤其是心脏和脑的毛细血管 增生更为显著
第三节 缺氧对机体的影响 二、血液系统的变化
1、红细胞增多
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
心力 衰竭
休克
心力衰竭病人由于心输出量减少和静脉 血回流受阻，而引起组织淤血和缺氧； 休克病人则由于微循环缺血、淤血和微 血栓的形成，动脉血灌流急剧减少，而 引起缺氧
（二）循环性缺氧特点
缺氧类型
循环性 缺氧
动脉血 氧分压
N
动脉血 氧饱和度
N
血氧 容量
N
动脉血 氧含量
N
动－静 脉氧差
↑
四、组织性缺氧(Histogenous hypoxia)
发病机制尚不明确
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；
第三节 缺氧对机体的影响 二、循环系统的变化
（一）心功能变化
轻度缺氧 重度缺氧
心率 加快 减慢
心肌收缩力
心输出量
增强
增加
减弱
降低
第三节 缺氧对机体的影响 二、循环系统的变化
（二)血流分布改变 心、脑供血增多 皮肤、内脏、骨骼肌和肾血流减少
原因 吸入气氧分压过低（大气性缺氧） 外呼吸功能障碍 （呼吸性缺氧） 静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）
（二）乏氧性缺氧的特点
缺氧类型
乏氧性 缺氧
动脉血 氧分压
↓
动脉血 氧饱和度
↓
血氧 容量
N
动脉血 氧含量
↓
动－静 脉氧差
N 或↓
二、血液性缺氧 (hemic hypoxia)
血液性缺氧是由于血红蛋白含量减少或性质 改变，使血氧含量降低，或与血红蛋白结合的氧 不易释放而导致的组织缺氧。
缺氧类型
动脉血 动脉血 氧分压 氧饱和度
血液性缺氧
N
N
血氧 容量
↓
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
动脉血 氧含量
↓
动－静 脉氧差
↓
三、循环性缺氧（circulatory hypoxia）
循环性缺氧
缺血性缺氧
01 动脉狭窄或阻塞,致动脉血灌流
➢ 慢性缺氧：表情淡漠、注意力不集中、反应迟钝、易疲劳、嗜睡及 轻度精神抑郁
***脑组织完全缺氧15 秒，即可引起昏迷； 完全缺氧8—10分钟，即可导致脑组织发生不 可逆损害。
第三节 缺氧对机体的影响 五、组织细胞的变化
无氧酵解增强：缺氧时，激活磷酸果糖激酶，使糖酵解过程 加强，在一定程度上可补偿能量的不足
第十一章 缺氧
前言
由于组织氧的供应减少或对氧的利用障碍，而引起细胞代 谢、功能和形态结构异常变化的病理过程称为缺氧（hypoxia）
大气中的氧通过呼吸进入肺泡，并与血液中的血红蛋白结 合而输送到全身，最后被组织、细胞所利用。其中任何一个环 节发生障碍都能引起缺氧。
临床上常用血氧指标反映组织的供氧和耗氧量的变化。
第一节 常用的血氧指标
血氧 指标
血氧分压 血氧容量 血氧含量 动-静脉血氧含量差
血氧饱和度
血氧分压 （PO2）
概 溶解于血液中的氧所 念 产生的张力
血氧容量 （CO2max）
血氧含量 （CO2）
动-静脉血氧 含量差
（Ca-vO2）
血氧饱和度 （SO2）
100ml血液中 的血红蛋白
100ml血液 中的实际含 氧量
的氧不易释放，从而加重组织缺氧。
血红蛋白与氧的亲和力异常增高
发绀与缺氧的关系
缺氧是组织、细 胞因供氧不足或用氧 障碍而发生代谢、功 能和形态结构异常变 化的病理过程；
发绀指当毛细血 管脱氧血红蛋白浓度 ≥50g/l，使皮肤、粘 膜呈青紫色。
≤26g/l
HHb
≥50g/l
HbO2
（二）血液性缺氧特点
肌红蛋白增加：肌红蛋白与氧的亲和力强于血红蛋白，可摄取 更多的氧
细胞膜的变化：细胞膜通透性增强，发素
1 代谢耗氧率
机体代谢率高时，氧耗量大，需氧量多， 对缺氧的耐受性就差
2 代偿能力
（一）血液性缺氧的原因
原因 血红蛋白含量减少
（贫血性缺氧） CO中毒
（煤气中毒） 血红蛋白性质改变 （高铁血红蛋白血症）
一些氧化剂（如亚硝酸盐、过氯酸盐及 磺有各胺些种因衍原素生因（物引如等起）输的入可严大使重量血贫红血蛋，白血中红的蛋二白价含 1铁 H库 液 与、b量 缺存 体氧氧FC的e降氧O血 等的化3亲与+低O或 ）亲成和HH，b）输 可和三力的使，入 使力价高亲血使大 血铁比2和液1组正量 红，力0携倍织碱蛋常形比氧缺性白高成氧减氧高与少铁血而血红引红蛋起蛋白的白组（织 2很、多CO，抑氧制离糖曲酵线解左，移使导其2，3—DPG生 致组成织减缺少氧，。氧离曲线左移，HbO2 中
血液中血红蛋 氧分压和氧 白的质和量 容量
组织从单位 容积血液内 摄取氧的多 少
氧分压的高 低
第二节 缺氧的类型
现场：曾某，男，28岁。自诉随旅游团到西藏旅游,到达后第二天突感全 身无力、呼吸急促。随后出现咳嗽和胸闷气短，随即被送到当地医院治 疗。查体：体温36.5℃，面色苍白，口唇紫绀，两肺底部叩诊实音，听诊 可闻及明显的湿啰音，心率120次/分，血压100/70mmHg，X线检查显示 两肺下野存在大片状阴影。血气分析：PaO2 55 mmHg、CO2 13 ml/dl、 SO2 70%,血常规正常。立即给予吸氧与抢救，但患者的病情出现进行性 加重，开始咳血性泡沫痰，次日凌晨因呼吸及心力衰竭死亡。 请问：1、该患者属于哪种类型的缺氧？其发生机制是什么?
指由于组织血流
不足
量减少使组织供
氧量减少而引起
淤血性缺氧
的缺氧，又称低 02
静脉血回流受阻血流缓慢，微循
动力性缺氧。
环淤血，导致动脉血灌流减少
（一）循环性缺氧的原因
局部循环 性 缺 氧 血管 狭窄 血管 堵塞
多见于血管的栓塞、受 压、血管的病变如动脉 粥样硬化或脉管炎与血 栓形成等
全身循环 性缺氧
组织性缺氧
由组织细胞不 能充分利用氧 所引起的缺氧
01 组织中毒
氰化物、硫化物、磷等皆可引起组织中毒性缺氧
02 细胞损伤
细菌毒素、放射线照射等也可能损伤线粒体的呼 吸功能甚至使其结构破坏而引起氧的利用障碍
03 呼吸酶合成障碍
维生素缺乏可导致呼吸酶合成障碍，进而导致 组织细胞对氧利用障碍
（二）组织性缺氧特点
呼吸、循环和血液系统的代偿性反应能增 加组织的供氧，提高利用氧的能力。
第五节 氧疗和氧中毒
1.氧疗
不同的缺氧应采取恰当的氧疗方式
常压氧疗——乏氧性缺氧 高压氧疗——血液性缺氧、循环性缺氧和组织性缺氧
2.氧中毒 取决于氧分压
脑型氧中毒（急性氧中毒） 肺型氧中毒（慢性氧中毒）
学与思
1.缺氧根据原因可分为哪些类型？各种类型的 血氧特点变化是什么？
目录
第一节 常用的血氧指标 第二节 缺氧的类型 第三节 缺氧对机体的影响 第四节 影响机体对缺氧耐受性的因素 第五节 氧疗和氧中毒
走入现场
现场：曾先生自诉随旅游团到西藏旅游,到达后第二天突感 全身无力、呼吸急促。随后出现咳嗽和胸闷、气短，随即 被送到当地医院治疗。查体：体温36.5℃，面色苍白，口 唇发绀，两肺底部叩诊实音，听诊可闻及明显的湿啰音， 心率120次/分，血压100/70mmHg，X线检查显示两肺下 野存在大片状阴影。血气分析：PaO255mmHg、 CO213ml/dl、SO2 70%。立即给予吸氧与抢救，但病人 的病情出现进行性加重，开始咳血性泡沫痰，次日凌晨因 呼吸及心力衰竭死亡。 请问： 1.该病人属于哪种类型的缺氧？其发生机制是什么? 2.为什么缺氧会导致病人的死亡？
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。
2、氧合血红蛋白解离曲线右移
2，3-DPG ，血红蛋白与氧的亲和力 ，氧合血红蛋白解离 ，氧离 曲线右移，有利于红细胞释放出更多的氧，供组织、细胞利用
第三节 缺氧对机体的影响 四、中枢神经系统的变化
➢ 急性缺氧：头痛、乏力、动作不协调、烦躁、情绪激动思维力和判 断力降低等，严重则惊厥、昏迷甚至死亡。
缺氧类型
组织性 缺氧
动脉血 氧分压
N
动脉血 氧饱和度
N
血氧 容量
N
动脉血 氧含量
N
动－静 脉氧差
↓
*由于氧合Hb含 量高，皮肤粘膜 呈鲜红或玫瑰红
小节——缺氧的类型及原因
第三节 缺氧对机体的影响
呼吸系统的变化 循环系统的变化 血液系统的变化 中枢神经系统的变化 组织细胞的变化
第三节 缺氧对机体的影响 一、呼吸系统的变化
(一)代偿性反应
PaO2 (<8kPa)
刺激颈动脉体和主 动脉体化学感受器
PAO2
呼吸加深加快肺 泡通气量
★肺通气量增加是对急性低张性缺氧的最重要代偿反应
第三节 缺氧对机体的影响 一、呼吸系统的变化
(二)呼吸功能障碍 高原肺水肿
进入4000m高原后1～4d内出现 发病率：5.7％~17.7％ 症状：头痛，胸闷，呼吸困难，发绀，血性泡沫痰，肺部湿罗音
2、为什么缺氧会导致患者的死亡？
第二节 缺氧的类型
肺部摄氧— 血液携氧 — 循环运氧 — 组织用氧
乏氧性 缺氧
血液性 缺氧
循环性 缺氧
组织性 缺氧
法络四联症 一、乏氧性缺氧 (hypoxic hypoxia)
乏氧性缺氧是指由于肺泡氧分压降低，或静脉血分流入动 脉，血液从肺摄取的氧减少，以致动脉血氧含量减少，动脉血 氧分压降低而引起组织供氧不足的缺氧。
2.简述肠源性紫绀的形成及发生机制？
动脉血氧含 量减去静脉 血氧含量的 差值
血红蛋白的 氧饱和度
正 PaO2
13.33kPa(100mmHg)
常
20ml/dl
值 PvO2
5.33 kPa（40 mmHg)
CaO2 19ml/dl CvO2 14 ml/dl
5ml/dl
SaO2 90%~100% SvO2 64%~88%
影 响 吸入气体的氧分压 因 外呼吸的功能状态 素
（三) 肺血管的变化 肺小动脉收缩，肺动脉压升高，肺泡血流量减少
(四)毛细血管增生 促进毛细血管生成，尤其是心脏和脑的毛细血管 增生更为显著
第三节 缺氧对机体的影响 二、血液系统的变化
1、红细胞增多
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
心力 衰竭
休克
心力衰竭病人由于心输出量减少和静脉 血回流受阻，而引起组织淤血和缺氧； 休克病人则由于微循环缺血、淤血和微 血栓的形成，动脉血灌流急剧减少，而 引起缺氧
（二）循环性缺氧特点
缺氧类型
循环性 缺氧
动脉血 氧分压
N
动脉血 氧饱和度
N
血氧 容量
N
动脉血 氧含量
N
动－静 脉氧差
↑
四、组织性缺氧(Histogenous hypoxia)
发病机制尚不明确
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；
第三节 缺氧对机体的影响 二、循环系统的变化
（一）心功能变化
轻度缺氧 重度缺氧
心率 加快 减慢
心肌收缩力
心输出量
增强
增加
减弱
降低
第三节 缺氧对机体的影响 二、循环系统的变化
（二)血流分布改变 心、脑供血增多 皮肤、内脏、骨骼肌和肾血流减少
原因 吸入气氧分压过低（大气性缺氧） 外呼吸功能障碍 （呼吸性缺氧） 静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）
（二）乏氧性缺氧的特点
缺氧类型
乏氧性 缺氧
动脉血 氧分压
↓
动脉血 氧饱和度
↓
血氧 容量
N
动脉血 氧含量
↓
动－静 脉氧差
N 或↓
二、血液性缺氧 (hemic hypoxia)
血液性缺氧是由于血红蛋白含量减少或性质 改变，使血氧含量降低，或与血红蛋白结合的氧 不易释放而导致的组织缺氧。
缺氧类型
动脉血 动脉血 氧分压 氧饱和度
血液性缺氧
N
N
血氧 容量
↓
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
动脉血 氧含量
↓
动－静 脉氧差
↓
三、循环性缺氧（circulatory hypoxia）
循环性缺氧
缺血性缺氧
01 动脉狭窄或阻塞,致动脉血灌流
➢ 慢性缺氧：表情淡漠、注意力不集中、反应迟钝、易疲劳、嗜睡及 轻度精神抑郁
***脑组织完全缺氧15 秒，即可引起昏迷； 完全缺氧8—10分钟，即可导致脑组织发生不 可逆损害。
第三节 缺氧对机体的影响 五、组织细胞的变化
无氧酵解增强：缺氧时，激活磷酸果糖激酶，使糖酵解过程 加强，在一定程度上可补偿能量的不足
第十一章 缺氧
前言
由于组织氧的供应减少或对氧的利用障碍，而引起细胞代 谢、功能和形态结构异常变化的病理过程称为缺氧（hypoxia）
大气中的氧通过呼吸进入肺泡，并与血液中的血红蛋白结 合而输送到全身，最后被组织、细胞所利用。其中任何一个环 节发生障碍都能引起缺氧。
临床上常用血氧指标反映组织的供氧和耗氧量的变化。
第一节 常用的血氧指标
血氧 指标
血氧分压 血氧容量 血氧含量 动-静脉血氧含量差
血氧饱和度
血氧分压 （PO2）
概 溶解于血液中的氧所 念 产生的张力
血氧容量 （CO2max）
血氧含量 （CO2）
动-静脉血氧 含量差
（Ca-vO2）
血氧饱和度 （SO2）
100ml血液中 的血红蛋白
100ml血液 中的实际含 氧量
的氧不易释放，从而加重组织缺氧。
血红蛋白与氧的亲和力异常增高
发绀与缺氧的关系
缺氧是组织、细 胞因供氧不足或用氧 障碍而发生代谢、功 能和形态结构异常变 化的病理过程；
发绀指当毛细血 管脱氧血红蛋白浓度 ≥50g/l，使皮肤、粘 膜呈青紫色。
≤26g/l
HHb
≥50g/l
HbO2
（二）血液性缺氧特点