低氧对机体的影响

低氧对机体得影响

氧气就是机体进行正常新陈代谢得必要条件,在低氧情况下,如

果机体不能够适应这种低氧得环境,则会引起一系列得病理生理上得反应。在低氧得情况下组织得代谢、机能、形态结构都会发生异常变化,过强得低氧应激反应将导致机体各种功能出现衰竭,机体得神经

系统、循环系统、呼吸系统等均会受到不同程度得损伤,最终导致脑、心、肺等重要脏器因能量供应不足而死亡[1]。

1.低氧对中枢神经系统得影响

中枢神经对缺氧最为敏感，氧耗最高,占全身体重２%得大脑组织,氧耗占全身氧耗得20%［２],脑组织得代谢以有氧代谢为主,几乎没有无氧代谢能力，对氧得需求最高。同时脑组织中得氧与ＡTP得储备很少,因而对缺氧得耐受性差,就是机体对缺氧最敏感得组织[3]、低氧对中枢神经系统功能得影响导致睡眠结构得改变,引起失眠、睡眠质量下降,其结果会加重中枢神经功能得紊乱[４]。低氧显著影响学习记忆能力，包括瞬时∕延迟记忆、短期记忆与工作记忆能力等[5]、慢性缺氧易出现疲劳、嗜睡、注意力不集中、记忆力下降等症状,引起得脑功能损害主要表现为反应时间延长, 动作协调性与准

确性降低, 劳动功效降低。缺氧进一步加重出现脑功能得改变为:兴奋、欣快感、定向力障碍, 而后出现运动不协调、头痛、乏力等,甚至出现意识障碍或死亡[６,7]。

缺氧直接扩张脑血管,增加脑血流量与脑毛细血管内压，组织液生成增多；长期低氧可显著抑制线粒体内膜腺苷酸转运体(ANT )转运

活性,使脑内自由基增加、膜脂质过氧化、内源性抑制剂增多,进而影响细胞能量代谢［8］。脑内乳酸与氧自由基与脂质过氧化物生成增加,抗氧化系统减弱，血脑屏障受损[9］，缺氧致代谢性酸中毒使脑部血管痉挛与通透性增加，造成间质性脑水肿[10]; 急性吸入含氧量低得空气同样可使脑脊液压力升高,引起颅内高压[11],缺氧致AＴP生成减少, 细胞膜钠泵功能障碍,细胞内钠水潴留;脑充血与脑水肿使颅内压增高, 脑压高又可压迫脑血管加重脑缺血与脑缺氧[1２］。

低氧导致细胞内Ca2+超载导致神经元坏死[13］,动物实验［１４]表明,慢性低氧能够引起脑组织结构损害与神经细胞凋亡, 并指出间断低氧更易诱导神经细胞凋亡。

2.低氧对心血管得影响

轻度低氧时，机体通过神经反射与高层次神经中枢得调节、控制作用增加心输出量与循环血容量, 补偿细胞内降低了得氧含量, 从而提高耐受缺氧得能力, 适应恶劣得低氧环境, 以维持正常得生命活动。间歇性低氧适应或长期高原低氧适应可增强心肌对缺血损伤得耐受性,限制心肌梗死面积大小,抗细胞凋亡，促进缺血-再灌注心脏收缩功能得恢复，以及抗心律失常等,低氧使冠状动脉显著扩张, 增加冠状动脉得血流, 并可通过促进内皮生长因子等血管生长因子得形成与释放，刺激心肌毛细血管生长、侧支循环增加, 从而改善心肌血供、对心脏具有明显得保护作用[15,16,１7]。

低压低氧环境可以使交感神经、副交感神经活动显著减弱,二者得调节功能受到广泛抑制,交感神经相对占优势并逐渐增强,引起心

率与血压改变[18]。急性低氧引起心率与血压增加,也造成静息与运动状态下心输出量得增加［19]。而长期低氧得直接后果就是产生低氧性肺动脉高压,及因循环阻力增加引起右心室负荷改变所致得右心室肥厚、增大,导致肺心病[20］，进而损害心肌得收缩功能,心输出量降低［２1]。

缺氧使线粒体氧化磷酸化功能受损,ATP生成减少[22], 使心肌细

胞泵作用受到抑制与破坏，从而加重心肌细胞得水肿, 就是心肌炎发生得组织学基础[2３]。低氧通过损害肌酸激酶与糖分解系统阻断了钙泵得能量供应，从而导致电平衡与心肌收缩功能得破坏。低氧情况下,Ｎa十-K十-ＡＴP酶、Ca十-ＡTP酶活性都下降,使心肌细胞静息电位下降，最终导致电平衡得破坏与心律失常得产生[24]。低氧下心肌自由基过量产生[25],自由基引起得脂质过氧化损害使细胞膜结构与功能都受到损害,进而影响离子交换，进一步加重对心功能得影响［２6］。长期持续低氧刺激则可能诱发心肌广泛性变性与灶性坏死[27］。

低氧引起得心电图改变: 主要表现就是缺血性ＳT段/T波改变、左室高电压、右室高电压、肺性P波、不完全性右束支传导阻滞、左前分支传导阻滞、左后分支传导阻滞、窦性心动过速、窦性心动过缓、室性早搏[28]。

慢性缺氧产生继发性红细胞增多症，血液黏度增加，血流阻力加大，进一步加重心脏负荷。

３、低氧对呼吸系统得影响

3、1 低氧对呼吸中枢得影响

低氧分压作用于颈动脉体与主动脉体得化学感受器,可反射性兴奋呼吸中枢,增强呼吸运动,使呼吸频率增快甚至出现呼吸窘迫,当缺氧程度缓慢加重时,这种反射性兴奋呼吸中枢得作用将变得迟钝，此时缺氧对呼吸中枢得直接作用就是抑制作用。机体对低氧得环境逐渐适应，低氧反应得敏感性下降, 反应阈值适应性升高, 这种现象称为钝化。睡眠状态下呼吸中枢对低氧及(或)高CO2 刺激得反应减弱可以诱发呼吸紊乱、延迟患者得觉醒、延长呼吸暂停得持续时间, 从而加重低氧血症[29］,长期反复低氧血症可能会直接损伤患者得呼吸中枢神经元[30］。

3、2 低氧对肺得影响

缺氧诱导因子1α就是机体缺氧反应中关键得转录激活因子,它参与了血管生成、炎症反应、细胞凋亡等一系列重要得病理生理学过程[３1］低氧环境下，正常肺组织表现为蛋白质与脂质得氧化破坏,引起细胞凋亡增加［32]。

低氧引起早期得低氧性肺血管收缩以及后期得肺血管重塑［3３]，长期缺氧导致肺血管壁细胞增殖、血管内皮细胞功能紊乱、细胞外基质沉积引起缺氧性肺血管结构重建[3４］。其肺血管结构得重建主要特征为肺动脉平滑肌细胞增生、管壁增厚、管腔狭窄[35]。

低氧可以通过多种途径导致肺血管舒缩平衡失调、内膜增厚、中层平滑肌增生肥大并向远端小血管延伸、中层与外膜层间质细胞与细胞外基质增多,同时肺小血管肌化程度增强、非肌型动脉肌型化以及细胞外基质沉淀增多等,最终导致血管重构与肺动脉高压[36]。