第三节 缺氧时机体的功能代谢变化

　　一、呼吸系统的变化

　　(一)代偿性反应 (Compensatory responses)

　　PaO2下降到60mmHg以下时，刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，引起呼吸中枢兴奋，呼吸运动加强，肺通气量增加。肺通气量增加可以：①把原来未参与换气的肺泡调动起来，以增大呼吸面积，提高 O2 的弥散量，使动脉血氧饱和度增加。②使更多的新鲜空气进入肺泡，提高 PaO2 。③胸廓运动幅度加大，胸内负压增加，回心血量增加，心输出量、肺血流量增加，有利于血液摄取和运输更多的氧。

　　(二)损伤性变化

　　1、高原性肺水肿：进入4000m高原后1-4天内，出现头痛、胸闷、咳嗽、发绀、呼吸困难、血性泡沫痰，甚至神志不清。肺部可听见湿性罗音。

　　2、中枢性呼吸衰竭：严重缺氧时， PaO2 过低(<30mmHg)可直接抑制呼吸中枢，使呼吸运动减弱，肺通气量减少，呼吸节律不齐，周期性呼吸甚至停止，导致中枢性呼吸衰竭。

　　二、循环系统变化

　　(一)代偿性反应(主要是四点心输出量增加、肺血管收缩、血流重新分布和毛细血管增生)

　　1. 心输出量↑(cardiac output↑)

　　机制：①心率加快：可能是通气增加，肺膨胀对肺牵张感受器的刺激，反射性地通过交感神经引起的;②心收缩力加强：缺氧引起交感神经兴奋，作用于心脏β-肾上腺能受体，使心肌收缩力加强。③静脉回流量增加：胸廓运动幅度增大，有利于回心血量的增加。

　　2. 血流分布改变(Blood redistribution)

　　心、脑血管扩张(乳酸、腺苷)，皮肤、内脏血管收缩(交感神经兴奋)

　　3. 肺动脉收缩：当某部分肺泡气PO2降低时，可引起该部位肺小动脉收缩，使血流转向通气充分的肺泡，这是肺循环独有的生理现象，称为缺氧性肺血管收缩(HPV)。

　　机制：①交感神经兴奋作用于肺血管α-受体引起收缩。体液因素：②缺氧使肺组织内产生多种血管活性物质，其中缩血管物质作用占优势。③缺氧对血管平滑肌的直接作用。如Ca2+内流增加，兴奋 - 收缩耦联增强。肺血管长期收缩可使肺循环阻力增加，导致肺动脉高压。

　　肺动脉平滑肌有3种类型的钾通道：电压依赖性钾通道(Kv)、Ca2+激活型钾通道(KCa)、ATP敏感性钾通道(KATP)。其中Kv是决定肺动脉平滑肌静息膜点位的主要钾通道。

　　4、组织毛细血管密度增加：长期缺氧，脑、心和骨骼肌的毛细血管增生明显。缩短氧从血管内向组织细胞弥散的距离，增加对组织的供氧量。机制：细胞生成缺氧诱导因子-1增多，诱导血管内皮生长因子等基因高表达。

　　(二)损伤反应

　　1、肺动脉高压：机制引起肺动脉收缩的上述原因;另外长期缺氧可导致肺血管钙内流，不但增加肺循环阻力，而且导致肺血管重塑血管壁增厚变硬，形成持续的肺动脉高压。

　　2、心肌舒缩功能降低：严重缺氧导致(1)心肌ATP生成减少，能量供应不足;(2)ATP不足引起心肌细胞膜和肌浆网钙转运功能障碍，心肌钙转运和分布异常;(3)慢性缺氧导致红细胞代偿性增多，血液粘滞度增高，心肌射血阻力增大;(4)严重的心肌缺氧还可造成心肌收缩蛋白破坏，心肌挛缩或断裂。

　　3、心律失常：PaO2严重降低经颈动脉体反射性地兴奋迷走神经，导致窦缓;缺氧使细胞内外离子分布异常，心肌内K+减少，Na+增多，静息电位降低----心肌兴奋性和自律性增高，传导性降低，易发生异位心律和传导阻滞。

　　4、回心血量减少：缺氧→乳酸和腺苷大量产生→扩血管，血液淤滞与外周血管;严重缺氧→抑制呼吸中枢→胸廓运动减少，回心血量减少。