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时间:2020-8-20 作者:指兽

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动物机体在生长、发育、繁育等生命活动过程中,都需要不断消耗能量,而能量来源于机体细胞内所进行的糖、脂肪、蛋白质等营养物质的生物氧化。而氧则是这些生物氧化过程中必不可少的物质。

动物机体内储存的氧极少,必须依靠外界环境氧的供应和呼吸血液循环过程来完成机体对氧的摄取和运输,从而满足机体细胞内生物氧化的需要。

因此,氧是动物机体生命活动的必需物质,机体细胞一旦失去氧的供应,很容易引起死亡,生命活动也就会停止。

缺氧的概念

机体对氧的摄取和利用过程复杂,分为外呼吸(外界氧被吸入肺泡,弥散入血液)、氧的运输(通过血液)和内呼吸(组织细胞摄取利用)三个步骤,其中任何环节出现障碍都会引起缺氧

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文件来源:网络

机体组织细胞因氧的供给不足、氧的运输障碍或组织对氧的利用机能降低,从而导致组织细胞代谢、功能和形态结构发生异常变化的病理过程称为缺氧

临床上的高山病、亚硝酸盐中毒、氰化物中毒以及呼吸功能不全、心脏功能不全、低气压、局部血液循环障碍等情况下都会引起机体出现不同类型的缺氧。

血氧指标

缺氧的本质是组织细胞氧供应不足或用氧障碍而引起的代谢、功能,甚至形态结构异常改变。组织氧的供应不仅与血液中氧的含量有关,而且与组织的血流量有关。

临床上可依据血氧指标的变化判断组织氧的供应和利用状况。常用的血氧指标有5个:

  • 血氧分压
  • 血氧容量
  • 血氧含量
  • 血氧饱和度
  • 动-静脉氧差

1.血氧分压(PO2

血氧分压是指以物理状态溶解在血浆内的氧分子所产生的张力。

动脉血氧分压(PAO2)取决于吸入气体的氧分压和肺的呼吸功能。随着海拔高度的增加,大气压降低,动脉血氧分压也相应降低,氧的供应也会相应减少。通常在海平面静息状态下,动脉血氧分压为12.93kPa。

静脉血氧分压(PvO2)反映内呼吸状况。正常时,静脉血氧分压为5.33kPa。若动脉血氧分压正常,则静脉血氧分压主要取决于组织摄氧和利用氧的能力,它可反映内呼吸状况。

2.血氧容量

血氧容量是指在体外每100mL血液中血红蛋白(Hb)充分结合氧和溶解于血浆中氧的总量,由于氧的溶解度很低,因此血氧容量主要取决于血液中血红蛋白的数量及质量(结合氧的能力)。

血氧容量大小反映血液携带氧的能力。各种动物的血红蛋白量差别很大(犬:12g ~18g;猫:9g ~15g;牛:8g~15 g;马:11g~19g;猪:10g~16g;绵羊:9g~15g),正常动物的血氧容量约为20mL%。

3.血氧含量

血氧含量是指机体内100mL血液中血红蛋白实际结合氧和血浆中实际溶解氧的总量。血氧含量取决于血氧分压和血氧容量。通常动脉血氧含量约为19mL%,静脉血氧含量约为 14mL%。

4.血氧饱和度

血氧饱和度是指血氧含量与血氧容量的百分比,它反映了血红蛋白结合氧的百分比。正常时动脉血氧饱和度为95%~97%,静脉血氧饱和度为70%~75%。

血氧饱和度主要取决于血氧分压,二者的关系可用氧合血红蛋白解离曲线(简称氧解离曲线,或氧离曲线)来表示。

氧离曲线呈近似“S”形,上段较平坦,代表血红蛋白在肺部与氧结合的值,它保证当肺泡气PAO2在一定范围内降低时不至于发生明显的低氧血症。中下段较陡部分相当于氧与血红蛋白解离并向组织大量释放,满足机体对O2的需要。

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资源描述:血氧饱和度主要取决于血氧分压,二者的关系可用氧合血红蛋白解离曲线(简称氧解离曲线,或氧离曲线)来表示。氧离曲线呈近似“S”形,上段较平坦,代表血红蛋白在肺部与氧结合的值;中下段较陡部分相当于氧与血红蛋白解离并向组织大量释放。二氧化碳分压降低、血浆pH升高、温度下降、及2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)减少可使氧离曲线左移;二氧化碳分压增高、pH降低、温度升高、2,3-DPG减少,氧离曲线右移。 文件来源:网络

不同因素可引起氧离曲线左移或右移:

  • 当红细胞内温度下降、H+降低、2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)浓度降低、CO2浓度下降时,都可使氧与血红蛋白的亲和力增强,在相同氧分压下血氧饱和度升高,氧解离曲线左移,降低了向组织供氧的能力,但有利于血红蛋白在肺部结合氧;
  • 相反,氧与血红蛋白的亲和力减弱,氧解离曲线右移,有利于血红蛋白向组织释放更多的氧,但也影响血红蛋白在肺部结合氧。

5.动-静脉氧差

静脉氧差指动脉血氧含量减去静脉血氧含量所得的毫升数。即100mL血液从动脉流到静脉血氧含量降低了多少,表明组织对氧的消耗量

由于各组织器官耗氧量不同,动-静脉氧差不尽一致。一般约为5mL%~8mL%。当血红蛋白含量减少,血红蛋白与氧的亲和力异常增强,组织氧化代谢减弱或动-静脉分流时,动-静脉血氧含量差变小;反之则增大。

缺氧的类型

氧的供应和利用过程包括5个环节:

  • 大气中的氧分压
  • 肺通气
  • 气体在肺泡和肺毛细血管之间的交换
  • 氧在血液中的运输和组织对氧的利用

上述5个环节,其中一个或几个环节出现问题都可能引起缺氧。

前四个环节所引起的缺氧属供氧不足,见于低张性缺氧血液性缺氧血流性缺氧,第五个环节属用氧障碍,它由组织利用氧发生异常引起,故称组织性缺氧

1.低张性缺氧(乏氧性缺氧)

由于外界氧分压低或呼吸系统通气、换气机能障碍等,引起组织供氧不足,称为低张性缺氧,又称外呼吸性缺氧低氧血症乏氧性缺氧,表现为动脉血氧分压、血氧含量和血氧饱和度均降低。

2.血液性缺氧(等张性缺氧)

由于血红蛋白数量减少或性质改变,血液携氧能力降低,使动脉血氧含量降低或氧合血红蛋白结合的氧不易释出,导致供氧障碍性组织缺氧,称为血液性缺氧。此时动脉血氧分压和血氧饱和度正常,故又称等张性低氧血症

3.循环性缺氧(低血流性缺氧)

由于流入组织器官的血液量减少或流速减慢而引起的细胞供氧不足,称为循环性缺氧,又称为低血流性缺氧。包括:

  • 缺血性缺氧(动脉血流入组织不足,使组织毛细血管网血液灌注量减少);
  • 淤血性缺氧(静脉血回流受阻,导致组织毛细血管网淤血)。

4.组织性缺氧(氧利用障碍性缺氧)

组织性缺氧是指组织细胞生物氧化过程障碍导致不能有效地利用氧引起的缺氧,又称为组织中毒性缺氧或氧化障碍性缺氧。此时外呼吸、血红蛋白与氧结合、血液携氧过程正常,但组织细胞不能利用氧。

小结

各种类型缺氧的血氧变化

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文件来源:吴礼平

临床中多见混合性缺氧

在临床上,缺氧也常表现为混合型。例如:

  • 老龄犬心机能不全并发肺淤血和水肿时,混合出现循环性缺氧和呼吸性缺氧;
  • 因外伤导致感染性休克时主要是循环性缺氧,但微生物所产生的内毒素还可引起组织中毒而发生组织性缺氧。

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