山东大学医学院病理生理学教研室

缺血: ischemic hypoxia
动脉
毛细血管 内压↓
静脉
color of skin: pale
淤血: Congestive hypoxia
动脉
毛细血管 内压↑
静脉
color of skin: cyanosis
19ml/dl
12ml/dl
A
O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2
O2
=
CO2 – O2 of physical solution CO2 max
100%
Normal： SaO2 95% SvO2 75%
Influenced by the PO2
2,3-DPG
P50
2,3-DPG
Hypoxia
Introduction Classification, etiology and pathogenesis Functional and metabolic changes Factors involved in tolerance to hypoxia Oxygen treatment and oxygen toxicity
Generalized circulatory deficiency: shock, heart failure Local circulatory deficiency: embolism, AS, thrombosis Ischemic hypoxia : Congestive hypoxia:
Color of skin anemia —— pale Hb-CO —— 樱桃红 HbFe+3-OH —— 咖啡色
无发绀
肠源性紫绀 (enterogenous cyanosis)
Ⅲ. circulatory hypoxia
circulation↓ “hypokinetic hypoxia” 血液循环发生障碍，组织供血量↓ 引起的缺氧.
Normal lung
pulmonary edema
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征
Obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome, OSAHS
睡时上气道塌陷阻塞引起的呼吸暂停和通气不足、伴有打鼾、睡眠结构紊 乱、频繁发生血氧饱和度下降、白天嗜睡等病征。呼吸暂停是指睡眠过程 中口鼻气流停止≥10s. 打鼾（打呼噜） 打鼾是睡眠期间上呼吸道气流通过时冲击咽部粘膜边缘和粘膜表面分泌物 引起振动而产生的声音；其部位始至鼻咽直至下咽，包括软腭、悬雍垂、 扁桃体及腭咽弓、腭舌弓、舌根、咽部的肌肉和粘膜，超过60分贝以上称 为鼾症，伴有不同程度的缺氧症状时也就是睡眠呼吸暂停综合征。 治疗：减肥（超重可以引起胸壁的肥厚和腹部横膈向下运动的阻力，肥胖 者的粗颈还可以增加气道的阻力）戒酒（饮酒后上呼吸道的肌肉会放松） 防止平卧位（重力使舌根后坠阻塞呼吸道）使用齿具（抬高软腭，将舌根 向前推，将下腭向前推）手术等。
Hb量↓ ，质改变→血液携带氧的能力↓或Hb结合的氧不 易释出→组织缺氧
PaO2 SaO2正常 isotonic hypoxemia
1. Causes :
(1)Hb量↓—— anemia anemic hypoxia (2)Hb质改变---- carboxyhemoglobinemia CO 中毒
a. Hb + CO O2
海拔高度 大气压
PiO2
PAO2
SO2
(m)
(mmHg) (mmHg)
(mmHg)
%
海平面
760
159
105
95
1000
680
140
90
94
2000
600
125
70
92
3000
530
110
62
90
5000
405
85
45
75
6000
366
74
40
70
8000
270
56
30
50
氧分压与氧饱和度的关系—— 氧离曲线
溶解在血液中的氧所产生的张力。 The pressure or tension produced by physically dissolved O2 in the blood.
Normal: PaO2: 100 mmHg
Influenced by: the oxygen吸pr入es气su氧re分in压the inhalied air extra-respiration
2.6g/dl
HHb
≥5g/dl
HbO2
正常
缺氧
发绀 (cyanosis)
紫绀 与 缺氧的关系
• 缺氧不一定有发绀，发绀不一定有缺氧。 • 当血红蛋白过多或过少 时，发绀与缺氧常
不一致。例如重度贫血患者，血红蛋白可 降至50 g/L(5 g/dl)以下，出现严重缺氧，但 不会发生紫绀。红细胞增多病患者，血中 还原血红蛋白超过50 g/L (5 g/dl)，出现发 绀，但可无缺氧症状。
Normal: CaO2: 19 ml/dl, CvO2: 14 ml/dl
Influenced by the PO2 and CO2 max
The difference between CaO2 and CvO2
动静脉血氧差: 动脉血氧含量 - 静脉血氧含量
CaO2 -- CvO2 Reflect the oxygen consumption rate of
V
7ml/dl
缺血，淤血血流缓慢血液流经cap的时间↑ 细胞摄氧↑ CO2a-v↓ 单位时间流经组织的总血量 弥散入细胞的总 氧量 氧供
Characteristics of blood oxygen
Types of hypoxia
PaO2 CO2max
Hypotonic ↓
hypoxia
3) Shunt 静脉血分流入动脉
室间隔缺损 伴肺动脉高压
右向左分流
①肺动脉流出道狭窄； ②室间隔膜部巨大缺损 ③主动脉右移，骑跨于室 间隔缺损上方 ④右心室高度肥大及扩张
Fallot 四联症
发绀 活动时喜欢蹲踞
发绀 (cyanosis)
毛细血管中脱氧血红蛋白≥5 g/dl，使皮肤、粘 膜呈青紫色.
N or
Hemic
N
hypoxia
Circulatory N
hypoxia
↓N↑ N
CaO2 ↓
↓N↑ N
SaO2 ↓
CO2 A-V
↓ or N
N
↓
N

Ⅳ. histogenous hypoxia
Inability of the cells to utilize the oxygen 组织细胞利用氧障碍
Classification
External Air respiration
Gas transport +Hb circulation
Tissue cells
低张性缺氧 Hypotonic hypoxia
血液性缺氧 Hemic hypoxia
循环性缺氧 组织性缺氧
Circulatory Histogenous
Normal: 20 ml/dl (15g Hb/100 ml blood )
Influenced by the amount of quality and quantity of Hb
3. O2 content （CO2）
100 ml Hb的实际携氧量 The concentration of O2 in a blood sample
1/10 1/2100
Hb-CO
b. CO抑制RBC内糖酵解→2，3-DPG生成↓→氧解离曲线左移
Hb + CO →Hb和O2的亲和力↑→释放O2↓
CO
O2
O2 O2
Hb: 22
樱桃红色
高铁血红蛋白血症（methemoglobinemia)
氧化 Hb-Fe2+
HbFe3+OH 肠源性紫绀
还原
运送氧或利用氧发生障碍时，机体发生 功能、代谢、形态结构改变的病理过程.
Tissue cells can’t obtain enough oxygen or can’t fully utilize oxygen→
metabolic, functional and structural changes
Normal: PvO2: 40 mmHg Influenced by intra-respiration
2. O2 capacity （CO2 max）
100 ml 血液中的Hb被氧充分饱和时的最大携氧量 Maximum amount of O2 that can be combined chemically with the Hb in 100 ml blood.
hypoxia
hypoxia
低张性缺氧 Hypotonic hypoxia
血液性缺氧 Hemic hypoxia
循环性缺氧 Circulatory hypoxia
组织性缺氧 Histogenous hypoxia
1. Hypotonic hypoxia — PaO2↓
Causes :
1) PiO2↓: high altitude (3000~4000m)
the tissue.
19ml/dl
14ml/dl
A
O2 O2
O2 O2
O2
V
5ml/dl
4. O2 saturation （ SO2 ）
指Hb结合氧的百分数 Amount of oxygen actually combined with Hb, expressed as a percentage of oxygen capacity.
100
氧 80 饱 和 60 度 % 40
20
pH↓ 2,3-DPG↑ Temp ↑ NO ↑
3000 m
20 40 60 80 100
氧分压 (mmHg)
2) Dysfunction of external respiration
Hypoventilation
气道狭窄 或阻塞
呼吸中枢抑制
脊髓高 位损伤
(enterogenous cyanosis)
咖啡色
HbFe3+OH
Fe3+不能携氧
Fe2+-O2不能解离
P50↓：Hb与O2的亲和力异常
transfusion of depot blood→ 2，3-DPG↓ OH-↑→pH↑
RBC内2,3-DPG含量第七天可由4.8μg/ml降至1.2μg/ml
Characteristics of blood oxygen
Types of hypoxia
PaO2 CO2max
Hypotonic ↓ N (or )
hypoxia
CaO2 ↓
CO2 SaO2 (a-v)
Leabharlann Baidu↓ ↓(or N)
《60mmHg
慢性 代偿
发绀
慢性 代偿
Ⅱ. hemic hypoxia
王婧婧 山东大学医学院病理生理学教研室
氧气的获得和利用:
air alveoli
Alveolar capillary
ventilation gas exchange external respiration
Gas transport
Tissue cells
internal respiration
Concept
Characteristics of blood oxygen
Types of hypoxia
PaO2 CO2max
Hypotonic ↓
hypoxia
N or
Hemic
N
hypoxia
↓N↑
CO， P50↓ HbFe3+OH
CaO2 ↓
↓N↑
P50↓
SaO2 ↓
CO2 A-V
↓ or N
N
↓
肺泡
血液
O2 CO2
表面活性物质
上皮细胞
内皮细胞 基膜
Diffusion disorders
Ventilation-perfusion mismatching
Bronchioles normal
PAO2 normal
PaO2 normal
PAO2 normal
Increased diffusion distance PaO2 low
Parameters of blood gas
1. Partial pressure of O2 （PO2） 2. O2 capacity （ CO2 max ） 3. O2 content（CO2） 4. O2 saturation （ SO2 ）
1. Partial pressure of O2（PO2）
Causes：
(1) “Histotoxic hypoxia” 抑制细胞氧化磷酸化:
CN-与线粒体中氧化型细胞色素氧化酶上Fe3+结合，使其不 能还原，失去传递电子的功能，呼吸链中断 砷化物抑制细胞色素氧化酶、呼吸链酶复合物、丙酮酸氧 化酶 甲醇通过其氧化产物甲醛与细胞色素氧化酶结合，导致呼 吸链中断
脊髓前角 细胞受损
呼吸肌 无力
运动神经受损
胸壁损伤
弹性阻 力增加
Bronchioles normal
PAO2 normal
PaO2 normal
Bronchioles constricted PAO2 low
PaO2 low
Normal lung
bronchial asthma
gas exchange disorders