概述

  • 缺氧：Hypoxia

    血氧指标

    常用的血氧指标

  • 血氧分压

  • 血氧容量
  • 血氧含量
  • 动-静脉血氧差

  • 血氧饱和度

    血氧分压

    (partial pressure of oxygen, PO2)

  • 概念

指以物理状态溶解在血液内的氧分子所产生的张力（故又称氧张力）。

  • 正常值
    • 动脉血氧分压（PaO2）约为13.3kPa(100mmHg)；
    • 静脉血氧分压（PvO2）约为5.32kPa(40mmHg)。
  • 影响因素：
    • 吸入气氧分压
    • 肺呼吸功能：肺通气、肺换气
    • 静脉血掺杂
  • 法洛氏四联症

肺动脉狭窄、右心室肥大、主动脉骑跨、室间隔缺损

血氧容量

(oxygen binding capacity)

  • 概念
    • 氧分压为19.95kPa（150mmHg），二氧化碳分压为5.32kPa（40mmHg），温度38℃，在体外100毫升血液内，血红蛋白所结合的氧的最大毫升数。
    • 反映血液中Hb的最大带氧能力
  • 正常值
    • 动脉血和静脉血氧容量约200ml/L(20ml/dl)

  • 影响因素

    • 血液中Hb的质(与O2结合的能力)和量。

      血氧含量

      (Oxygen content,CO2)

  • 概念

指100毫升血液内所含的氧毫升数，包括实际与血红蛋白结合的氧和溶解在血浆内的氧。

  • 正常值
    • 动脉血氧含量(CaO2)约190ml/L(19ml/dl)
    • 静脉血氧含量(CvO2)约140ml/L(14ml/dl)

  • 影响因素

    • 氧容量
    • 血氧分压

      动静脉血氧差(CaO2-CvO2)

  • 概念

    • 即动脉血氧含量减去静脉血氧含量所得的毫升数。
    • 反映组织对氧的消耗量。
  • 正常值：
    • 50ml/L(5ml/dl)

  • 影响因素：

    • PaO2、CaO2
    • 血液流过的时间
    • 细胞利用氧的能力

      血氧饱和度

      (oxygen saturation, SO2)

  • 概念

    • Hb的氧饱和度，即Hb结合氧的百分数，约等于血氧含量和血氧容量的比值。
    • 氧饱和度（％）＝(氧含量-溶解氧量)/氧容量=氧含量/氧容量
  • 正常值
    • 动脉血氧饱和度(SaO2)约95—97%
    • 静脉血氧饱和度(SvO2)约70—75％。
  • 影响因素
    • 取决于氧分压的高低
    • 氧离曲线
  • 氧离曲线

image.png

缺氧的类型

缺氧类型 环节 原因 表现
泛氧性缺氧
（低张性缺氧）		 肺部摄氧 肺部功能障碍 氧分压低
血液性缺氧
（等张性缺氧）		 血液携氧 血红蛋白结合能力或数量下降 氧分压未变化，血红蛋白变化
循环性缺氧
（低动力性缺氧）		 循环运氧 循环动力下降 氧分压、血红蛋白均未变化，循环动力变化
组织性缺氧 组织用氧 组织细胞利用氧气困难 和组织细胞有关

乏氧性缺氧难

(hypoxic hypoxia)

  • 概念

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，以致PaO2 降低，动脉血氧含量减少，组织供氧不足，又称低张性低氧血症（hypotonic hypoxemia）

  • 原因
    • 吸入气氧分压低：由于吸入气氧分压低，PaO2随之降低。
    • 外呼吸功能障碍
    • 静脉血分流入动脉（静脉血掺杂）增多
  • 血氧变化特点 | 指标 | 变化 | | :—-: | :—-: | | 动脉血氧分压 | 降低 | | 动脉血氧饱和度 | 降低 | | 血氧容量 | 正常（慢性缺氧时，单位容积血液内红细胞数和血红蛋白量增多时，氧容量增加） | | 动脉血氧容量 | 降低 | | 动-静脉血氧差 | 正常或降低 | | 皮肤粘膜 | 紫绀 |

  • 紫绀

    • 概念：毛细血管血液中还原血红蛋白浓度达到或超过50g/L时，可使皮肤和粘膜呈青紫色，称为紫绀。
    • 缺氧不一定紫绀、紫绀不一定有缺氧：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50g/L(5g/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50g/L(5g/dl)，出现发绀，但可无缺氧症状。

        血液性缺氧

        (Hemic Hypoxia)

  • 概念

血液性缺氧是指由于红细胞数量和血红蛋白含量减少，或血红蛋白的性质发生改变，致血液携氧能力降低，血氧含量减少，或血红蛋白结合的氧不易释出所引起的缺氧，而导致组织缺氧。

  • 原因
    • 严重贫血（anemia）
      • 单位容积血液内红细胞数和血红蛋白量减少
      • 氧容量降低，氧含量随之减少。
    • 高铁血红蛋白血症（methemoglobinemia）
      • 血红蛋白的二价铁，在氧化剂的作用下，可氧化成三价铁，形成高铁血红蛋白（methemoglobin,HbFe3+OH），也称变性血红蛋白或羟化血红蛋白。
      • 高铁血红蛋白与氧的亲和力增高，导致氧离曲线左移，使组织缺氧。
      • 较常见的是食用大量含硝酸盐的腌菜后，经肠道细菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐，吸收后形成高铁血红蛋白血症，当血液中HbFe3+OH达到15g/L时，皮肤、粘膜可出现青紫色，称为“肠源性发绀/肠源性紫绀”（enterogenous cyanosis）。
    • 碳氧血红蛋白血症（carboxyhemoglobinemia ）
    • 血红蛋白与氧的亲和力异常增高
  • 血氧变化特点 | 指标 | 变化 | | :—-: | :—-: | | 动脉血氧分压 | 正常 | | 动脉氧饱和度 | 正常 | | 血氧容量 | 降低（高铁血红蛋白症、贫血、碳氧血红蛋白症） | | 动脉血氧含量 | 降低 | | 动静脉血氧差 | 降低 | | 皮肤粘膜 |

    贫血性缺氧：苍白
    高铁血红蛋白血症：咖啡色
    碳氧血红蛋白症：樱桃红色
    |

循环性缺氧(Circulatory Hypoxia)

  • 概念

循环性缺氧是指由于血流速度减慢，血流量减少，单位时间内供给组织的氧量减少而引起的缺氧，又称低动力性缺氧（hypokinetic hypoxia）

  • 原因
    • 全身循环性障碍：休克、左心衰、动脉血栓
    • 局部循环性障碍：静脉血栓、右心衰、局部压迫
  • 血氧变化特点 | 指标 | 变化 | | :—-: | :—-: | | 动脉血氧分压 | 正常 | | 动脉氧饱和度 | 正常 | | 血氧含量 | 正常 | | 动脉血氧含量 | 正常 | | 动-静脉血氧差 | 增高 | | 皮肤粘膜 | 易出现发绀 |

组织性缺氧

(Histogenous Anoxia)

  • 概念

由于组织细胞利用氧的能力不足而引起的缺氧称为组织性缺氧

  • 原因

氰化物中毒等

  • 血氧变化特点 | 指标 | 变化 | | :—-: | :—-: | | 动脉血氧分压 | 正常 | | 动脉氧饱和度 | 正常 | | 血氧含量 | 正常 | | 动脉血氧分压 | 正常 | | 动静脉血氧差 | 降低 | | 皮肤粘膜 | 玫瑰红或鲜红 |

各类缺氧的血氧变化和皮肤粘膜的改变

缺氧类型 动脉血氧分压 动脉血氧饱和度 血氧容量 动脉血氧含量 动-静脉血氧差 皮肤粘膜
乏氧性缺氧 ↓ ↓ N ↓ N或↓ 紫绀
血液性缺氧 N N ↓ ↓ ↓ 苍白
咖啡色
樱桃红色
循环性缺氧 N N N N ↑ 苍白
发绀
组织性缺氧 N N N N ↓ 鲜红色

缺氧虽分为上述四型，但在实际情况中所见的，往往是混合型。例如失血性休克，既有血红蛋白减少所致的血液性缺氧，又有有微循环障碍所致的循环性缺氧。又如心力衰竭，既有循环障碍引起的循环性缺氧，又可继发肺淤血、水肿而引起乏氧性缺氧。

缺氧时的机能代谢变化

  • 特点

    • 缺氧对机体的影响取决于缺氧发生的程度、速度、持续时间和机体的机能代谢状态。
    • 代偿反应：轻、短。
    • 机能代谢障碍：重、长，（代偿不全）

      缺氧时机体的代偿反应

      image.png

      呼吸系统

      image.png

      循环系统

      低张性缺氧引起的代偿性心血管反应，主要表现为

  • 心输出量增加

  • 血流分布改变
  • 肺血管收缩

  • 毛细血管增生


    image.png

    image.png

    image.png

    image.png

血液系统

  • 红细胞增多

  • 氧合血红蛋白解离曲线右移

    红细胞增多

  • 移居到3600m高原的男性居民红细胞计数通常约为6×1012/L(6×106/mm3), Hb为210g/L(21g/dl)左右。

  • 当低氧血→近球小体→球旁细胞→生成并释（EPO），
  • EPO↑→RBC↑，→缺氧缓解，

  • 红细胞增多可增加血液的氧容量和氧含量

    氧离曲线右移

  • 2,3-DPG增加

  • 血红蛋白与氧的亲和力降低

    组织和细胞的适应

  • 组织细胞利用氧的能力增强

  • 无氧酵解增强
  • 其它载氧蛋白增加（肌红蛋白、脑红蛋白、胞红蛋白等）

  • 低代谢状态

    缺氧时的机能代谢障碍

  • 缺氧性细胞损伤

  • 中枢神经系统的机能障碍
  • 循环功能障碍

  • 外呼吸功能障碍

    缺氧性细胞损伤

  • 细胞膜损伤

    • 细胞内水肿
    • 离子泵功能障碍
  • 线粒体损伤-氧化磷酸化障碍
    • 线粒体肿胀
    • 致密结构和嵴消失
    • 钙盐沉集
    • 线粒体破裂

  • 溶酶体损伤

    • 缺血缺氧、酸中毒、钙超载→磷脂酶活性增强→溶酶体膜破环→溶酶体酶释放酶性成分→细胞自溶→消化基底膜→MDF等→血动学障碍及非酶性成分→肥大C脱颗粒→组胺→增加毛细血管通透性→吸引白细胞

      CNS的机能障碍

  • 脑对缺氧十分敏感

  • ATP生成不足、酸中毒、脑血管扩张、神经细胞膜电位降低、神经递质合成减少、细胞内钙超载、溶酶体酶释放、细胞水肿、间质水肿、血脑屏障受损

    • 急性缺氧：头痛、情绪激动、思维力、记忆力、判断力降低或丧失以及运动不协调等。
    • 慢性缺氧：易疲劳、思睡、注意力不集中及精神抑郁等
    • 严重缺氧：可导致烦躁不安、惊厥、昏迷甚而死亡。

      循环功能障碍

  • 肺动脉高压

    • 机理：肺血管收缩反应、平滑肌肥大，血管硬化、红细胞增多，使血液粘度增高
  • 心肌收缩与舒张功能降低

心肌缺氧可降低心肌的舒缩功能，甚而使心肌发生变性、坏死。

外呼吸功能障碍

严重缺氧（PO2<30mmHg），直接抑制延髓呼吸中枢，导致呼吸运动减弱或停止。