诊断学缺氧

急性缺氧
KV通道功能
慢性缺氧
KV通道数目
K+外流减少 （ -）
ET
（ +）
NO、 PGI2
平滑肌细胞膜去极化 电压依耐性Ca2+通道开放 Ca2+内流增加 肺血管收缩 肺血管重塑
血管平滑肌细胞、 纤维母细胞肥大增 生、管壁胶原和弹 性纤维沉积，管壁 增厚硬化
肺动脉高压
2、心肌舒缩功能障碍 肺动脉高压 右心室后负荷增加 脏病）、严重时引起左心衰、全心衰
低张性缺氧引起的肺通气变化与缺氧持续时间有 关，表现以下时相经过：
• 人初到高原，通气量立即明显增加，一般>正常65%；数日后， 通气量增加5-7倍（高峰）;久居高原后，通气量又逐渐下降。 • 机制： • （1）早期，PaO2＜60mmHg，刺激外周化学感受器，呼吸中 枢(+)，肺通气过度，低碳酸血症、脑脊液PH增加，中枢化 学感受器受抑制；部分抵消了缺氧对外周化学感受器的刺激， 仅出现一定程度的代偿性通气增强； • （2）2-3天后，脑脊液PH逐渐恢复正常，解除了PH增高对 呼吸中枢的抑制作用，肺通气明显增加； • （3）久居高原，外周化学感受器对缺氧的敏感性下降，通 气量回降。
• 4、组织毛细血管增生 长期缺氧，缺氧诱导因子 （hypoxia inducible factor-1,HIF-1）增多, 诱导血管内皮生长因子 (VEGF)高表达，毛细血管 增生（心、脑、骨骼肌）， O2弥散距离减小，组织供 氧增加。
损伤性变化
严重全身缺氧，可引起高原性心脏病、肺源性心 脏病、贫血心脏病，甚至心衰。
促进干细胞分化为原红细胞↑ 促进原红细胞分化、增殖、成 熟；促进Hb合成； 促进骨髓网织红细胞和红细胞 释放入血；
（2）氧离曲线右移
机制： 2.3-DPG增加
2.3DPG生成增加机制： ①生成增多 ②分解减少
磷酸果糖激酶、DPGM 、DPGP活性 决定了2.3-DPG含量
改变磷酸果糖激酶、DPGM 酶活性的因素： ① 游离2.3-DPG含量
2、中枢性呼吸衰竭 PaO2<30mmHg 呼吸抑制、 变浅、变慢；呼吸节律、 频率不规则。 周期性呼吸： 潮氏呼吸（陈-施呼吸）
Cheyne-Stokes respiration
间停呼吸 (Biot's respiration ）
（二）循环系统
代偿反应 心输出量↑ 肺血管收缩 血流重新分布 组织毛细血管增生
肺动脉高压 心肌舒缩功能障碍 心律失常 回心血量减少
1、肺动脉高压 慢性阻塞性肺部疾病（COPD)
机制：
长期慢性缺氧
• 神经因素：长期慢性缺氧，交感缩血管神经兴奋； • 通道因素：KV通道抑制，Ca 2+内流增加； • 肺血管重塑：血管平滑肌细胞、纤维母细胞肥大 增生、血管壁中胶原和弹性纤维沉积，管壁增厚 硬化，持续肺动脉高压形成； • 体液因素：ET（+）、 NO、 PGI2（—）
代偿反应
1、心输出量↑
机制：
（1）心率↑( PO2 交感神经） 肺牵张感受器受刺激 反射性兴奋
（2）心肌收缩力↑ （ PO2 交感兴奋，儿茶酚胺释放）
（3）静脉回流↑ （胸廓运动增强，回心血量增加）
2、肺血管收缩
(缺氧性肺血管收缩)
hypoxic pulmonary vasoconstriction（HPV)→ 维持肺泡通气/血流比值，维持PaO 机制：
（五）组织细胞变化
•
代偿反应 1、细胞利用氧能力↑-线粒体 数目增加，呼吸酶活性增强 2、无氧酵解↑ ATP↓ → 磷酸果糖激酶 、 己糖激酶、丙酮酸激酶活化
• 3、肌红蛋白↑ myoglobin(Mb)
• 4、细胞低代谢状态 → 功能活 动↓
血红蛋白（Hb）和肌红蛋白（Mb） 38℃ 和 pH7.40时的氧离曲线
呼吸性碱中毒
供氧↑ 2.3-DPG增多使氧离曲线右移的机制：
（1） 2.3-DPG与HHb结合后，使Hb结构改变，不易与氧结合； （2） 2.3-DPG是一种弱酸，其含量增加使PH下降，通过Bohr效应 使氧离曲线右移；
Bohr效应：血液H+对氧离曲线的影响。H+增加，Hb与O2亲和力下降，氧 离曲线右移
（一）呼吸系统
代偿反应
PaO2＜60mmHg(8kPa) PaO2↑
呼吸加深加快
刺激外周化学感受器 PAO2和PaO2↑ CO和肺血流量↑ 呼吸中枢(+)
呼吸加深加快 胸内负压↑
静脉回流↑
组织供氧↑
有利于氧的摄取和运输
• 代偿意义： （1）增加肺泡通气量、以提高肺泡气和动脉血氧分压; （2）胸腔负压增加，增加回心血量、心输出量和肺血流量， 利于氧的摄取和运。滞
心肌间形成电位差
期前收缩、室颤
心律失常
4、回心血流减少
缺氧、中毒
呼吸中枢（-）
静脉血管扩张
呼吸运动↓
血液淤滞
胸内负压↓
V回流↓、CO ↓
（三）血液系统
（1）RBC和Hb增加
代偿反应
久居高原和慢性缺氧的人，RBC可以增加至6×1012/L，Hb达21g/L。 慢性缺氧 近球细胞分泌促红细胞生成素↑ 血中RBC↑ 血液携氧能力↑
损伤性变化
RBC增多 血液粘稠 血流阻力增加 心脏后负荷增加 心衰
（四）中枢神经系统
脑重占体重2%，脑血流量占CO15%,
耗氧占全身总耗氧量的23%
•
急性缺氧 → 头痛、激动、思维力↓、运动不协调
• 慢性缺氧 • 严重缺氧
→ 疲劳、嗜睡、精神抑郁 → 烦躁、昏迷、惊厥
因 : 缺氧、酸中毒、脑血管扩张、ATP↓、细胞受 损、脑水肿 → 颅内高压
损伤性变化
1、高原肺水肿 4000米 1-4天 头疼、胸闷、咳嗽、 发绀、呼吸困难、血性泡沫痰、神 志不清、湿罗音
发生率 5.7-17.7%
High altitude pulmonary edema
高原肺水肿的发生机制
• 急性缺氧使外周血管收缩，回心血量和肺血流量增加， 肺毛细血管流体静压增高； 缺氧引起部分肺小血管收缩，肺血流转移到收缩弱的血 管，导致该部位肺动脉和肺毛细血管流量明显增多，肺 毛细血管流体静压增高； 严重或晚期高原肺水肿引起继发性炎症反应，肺泡-毛细 血管壁通透性增加。
② PH值
2,3-DPG结合于HHb中央空穴
HbO2
1 2 1 2
HHb
1 2 1
2
2,3-DPG结合部位
2,3-DPG不能结合
（2）氧离曲线右移
缺氧时2.3-DPG增加的机制

缺氧
HHb ↑与 2，3-DPG结合↑ RBC内pH值↑ 2，3-DPG分解↓ 2，3-DPG合成↑ RBC内2，3-DPG↑ 氧离曲线右移
二、缺氧对机体的影响
缺氧对机体的影响
主要取决于缺氧发生的原因、发生速度、程度、 持续时间以及机体自身功能代谢状况。 轻度缺氧----代偿反应 重度缺氧----代偿不全，细胞代谢、功能障碍； 结构破坏，各系统功能紊乱，死亡 急性缺氧----损伤表现为主 慢性缺氧----代偿反应和损伤作用并存
低张性缺氧 PaO2 ＜ 60mmHg → 代偿性反应 ＜ 30mmHg → 损伤性变化
1）交感神经作用--- 肺血管α受体兴奋 2）体液因子作用 — AngⅡ、ET、TXA2 （收缩血管） PGI2、NO、组胺（舒张血管） 3）膜通道因素 — Kv通道抑制 K+外流 Em 膜去极化 Ca 2+通道 激活，Ca 2+内流增加 肺血管收缩
• 3、血流重新分布—心、脑供血增加，皮肤、内脏、 骨骼肌、肾脏供血减少 机制：（1）受体因素：α受体分布 （2）体液因素：乳酸、腺苷、PGI2 （3）通道因素：心、脑血管平滑肌细胞KCa 通道、KATP通道开放，K+外流增加，膜超级化，导 致钙通道抑制，Ca 2+内流减少,血管平滑肌舒张
缺氧治疗的病理生理基础
一、去除病因 治疗关键 二、吸氧 是乏氧性缺氧最有效的治疗方法 CO中毒--吸氧 亚硝酸盐中毒--亚甲蓝（美兰） 氰化物中毒：亚硝酸异戊酯-硫代硫酸钠疗法 亚硝酸异戊酯（形成氰化高铁血红蛋白，解除CN-对呼吸链 的毒性，但不稳定）-硫代硫酸钠（与CN-形成稳定的硫氰 化合物，由尿排出体外） 三、防止氧中毒 机体吸入高压氧时，超过一定的压力和时程，氧对机体造成 的损伤反应，称为氧中毒。 高浓度吸氧时，时间不超过24-48小时，吸入1个大气压的纯 氧时，不超过8小时。 表现：脑损伤、肺泡膜损伤、溶血
病例
• 患者，男性，77岁，咳嗽、痰多，喘憋加重伴发热3 天入院。患者20年前开始反复发作咳嗽、咳痰并有时伴喘 憋，上述症状逐年加重。本次入院前3天受凉后出现发热、 畏寒、咳嗽、咳脓痰，喘憋加重不能平卧，来院就诊。体 格检查：口唇、指尖部皮肤出现发绀。体温38.9，脉搏 120次/分，呼吸28次/分，胸廓略呈桶状，肋间隙增宽， 双肺呼吸音粗，可闻大量痰鸣音，右下肺呼吸音低。实验 室检查：动脉血气分析：PH7.14, PaO2 42mmHg ,PaCO2 80mmHg,AB 26mmol/L。 • 思考：1、该患者缺氧原因是什么？属何种类型缺氧？ • 2、该患者为何发生呼吸心跳加快？ • 3、该患者发绀的机制是什么？
右心衰（肺源性心
机制： • 心肌能量供应不足； • 心肌兴奋-收缩偶联障碍； • 心肌收缩相关蛋白破坏； • 慢性缺氧，红细胞代偿增多，血粘度增大，射血 阻力增大。
3、心律失常（Arrhythmia）
PaO2↓↓ 颈A体化学感受器受刺激
心肌内[K+]↓、[Na+]↑ 静息电位↓
迷走N（+）↑
窦性心动过缓
损伤性变化
细胞膜、线粒体、溶酶体
1. 细胞膜变化 Na+内流→Na+- K+泵激活 细胞水肿
抑制线粒体功能
K+ 外流→合成代谢↓
Ca2+内流 Ca2+泵↓ Na+- Ca2+交换↓ [Ca2+]i
溶酶体释水解酶 氧自由基生成↑
2．线粒体崩解、溶酶体破裂、细胞死亡
• • • •
临床常检测血清中： 乳酸脱氢酶（LDH) 天门冬氨酸氨基转移酶（AST) 肌酸磷酸激酶（CPK)活性 估计细胞损伤程度