病理生理学第七章第三节缺氧时机体的

缺氧时机体的功能代谢改变既有代偿性反应，也有损伤性反应，有时两者之间的区别仅在于反应程度的不同。例如，平原人进入高原后红细胞生成增多,有利于提高对氧的运输能力，是一种代偿反应。但如果红细胞过度增多则可因血液黏滞度增大引起微循环障碍，反而加重组织、细胞缺氧，成为一种损伤性反应。轻度缺氧主要引起机体代偿性反应，严重缺氧而机体代偿不全时，可导致各系统出现功能代谢障碍，引起组织细胞损伤。急性缺氧时机体往往来不及充分发挥代偿作用，容易出现损伤性变化。例如，快速进入海拔m以上高原，容易发生急性高原病，而缓慢阶梯式进入同等海拔高原者，急性高原病的发病率显著降低。

各种类型的缺氧所引起的变化既相似，又不同。下面以低张性缺氧为例说明缺氧对机体的影响。

一、呼吸系统的变化

(一)肺通气量增大

PaO2降低可刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，反射性兴奋呼吸中枢，使呼吸加深加快，肺泡通气量增加，称为低氧通气反应(HVR)，这是对急性缺氧最重要的代偿反应，其意义在于：①呼吸加深加快可把原来未参与换气的肺泡调动起来，增大呼吸面积，提高氧的弥散；②呼吸深快时胸廓活动幅度增大，胸腔负压增加，促进静脉回流，回心血量增多，促使肺血流量和心输出量增加，有利于气体在肺内的交换和氧在血液的运输。

低氧通气反应的强度与缺氧程度和缺氧持续的时间有关。平原人进入高原后，肺通气量立即增加，4~7天后达到高峰，久居高原后，由于外周化学感受器对低氧的敏感性降低，通气反应逐渐减弱，肺通气量逐渐回降。

血液性缺氧、循环性缺氧及组织性缺氧时，由于动脉血氧分压正常，肺通气量无明显变化。

(二)高原肺水肿

少数人从平原快速进入m以上高原时，可因低压缺氧而发生一种高原特发性疾病，高原肺水肿(HAPE)。临床表现为呼吸困难，严重发绀，咳粉红色泡沫痰或白色泡沫痰，肺部有湿哕音等。

(三)中枢性呼吸衰竭

当PaOmmHg时，可严重影响中枢神经系统的能量代谢，直接抑制呼吸中枢，导致肺通气量减少。中枢性呼吸衰竭表现为呼吸抑制，呼吸节律和频率不规则，出现周期性呼吸甚至停止。

二、循环系统的变化

(一)心脏功能和结构变化

1.心率

急性轻度或中度缺氧时，低氧通气反应增强、呼吸运动增强，刺激肺牵张感受器，反射性兴奋交感神经，使心率加快，有利于增加血液循环对氧的运输，是机体对缺氧的一种代偿性反应。严重缺氧可直接抑制心血管运动中枢，并引起心肌能量代谢障碍，使心率减慢。

2.心肌收缩力

缺氧初期，交感神经兴奋，使心肌收缩力增强。以后，若心肌细胞本身发生了缺氧，则可降低心肌的舒缩功能，使心肌收缩力减弱。极严重的缺氧可直接抑制心血管运动中枢，并引起心肌的能量代谢障碍和心肌收缩蛋白破坏，使心肌收缩力减弱。

3.心输出量

进入高原初期，心输出量增加，久居高原后，心输出量逐渐回降。心输出量增加有利于增加对器官组织的血液供应，是急性缺氧时的重要代偿机制。极严重的缺氧可因心率减慢、心肌收缩力减弱以及回心血量减少，使心输出量降低。

4.心律

严重缺氧可引起窦性心动过缓，甚至发生心室颤动。

5.心脏结构改变

久居高原或慢性阻塞性肺疾病患者，由于持久的肺动脉压升高和血液黏滞度增加，使右心室负荷加重，右心室肥大，严重时发生心力衰竭。

(二)血流分布改变

缺氧时，全身各器官的血流分布发生改变，心和脑的血流量增多，而皮肤、内脏、骨骼肌和肾的组织血流量减少。例如，到达m高原12小时后，脑血流量可增加33%。

缺氧时血液重新分布有利于保证重要生命器官氧的供应，具有重要的代偿意义。但如果反应过于强烈，则可产生不利的影响。例如，平原人进入高原后，脑血流量增多，有利于保证脑的血氧供应，但如果脑血流量增加过多，超过脑室和脊髓腔的缓冲能力，则可引起颅内压显著增高，成为剧烈头痛等高原反应症状发生的重要机制。

(三)肺循环的变化

急性缺氧引起肺血管收缩，慢性缺氧在引起肺血管收缩的同时还可引起以管壁增厚、管腔狭窄为特征的肺血管结构改建，导致持续的肺动脉高压。

1.缺氧性肺血管收缩(HPR)

肺循环的特点是流量大、压力低、阻力小、容量大，有利于使流经肺的血液充分氧合。肺泡气PO2降低可引起该部位肺小动脉收缩，称为缺氧性肺血管收缩(HPR)。HPR的生理学意义在于减少缺氧肺泡周围的血流，使这部分血流转向通气充分的肺泡，有利于维持肺泡通气与血流的适当比例，从而维持较高的PaO2。由此可以看出，HPR是对缺氧的一种代偿性反应。但过强的HPR，则是高原肺水肿发生的重要机制。临床研究发现，高原肺水肿患者的HPR和肺动脉压显著高于同海拔健康人。

2.缺氧性肺动脉高压

慢性缺氧不仅使肺小动脉长期处于收缩状态，还可引起肺血管结构改建，表现为无肌型微动脉肌化，小动脉中层平滑肌增厚，管腔狭窄，同时肺血管壁中胶原和弹性纤维沉积，血管硬化，顺应性降低，形成持续的缺氧性肺动脉高压(HPH)。持久的肺动脉高压，可因右心室后负荷增加而导致右心室肥大以致衰竭。缺氧性肺动脉高压是肺源性心脏病和高原心脏病发生的中心环节。

急性缺氧引起的肺动脉压升高在解除缺氧后可迅速恢复正常，而慢性缺氧导致的肺动脉高压在解除缺氧后仅有部分恢复，达不到正常水平，说明HPH的发生机制包括血管收缩和结构改建两个方面。

(四)组织毛细血管增生

慢性缺氧可引起组织中毛细血管增生，尤其是心脏和脑的毛细血管增生更为显著。组织中毛细血管增生、密度增大，缩短了氧从血管向组织细胞弥散的距离，增加了组织供氧量，具有代偿意义。