三、血液病与缺氧

1.贫血性缺氧 各种原因的严重贫血，Hb显著减少，CaO2也明显下降，因此尽管会出现血流量代偿性增加等机制，也会导致缺氧；当然轻度贫血通过代偿可无明显变化。贫血是血液性缺氧最常见的原因，故也被称为贫血性缺氧。随着人们生活水平的提高，单纯严重贫血导致缺氧的情况并不多见，但轻中度贫血导致低氧血症患者缺氧加重的情况并不少见，并可能最终成为影响机械通气患者撤机和危重症患者预后的重要因素，这主要见于慢性阻塞性肺疾病（COPD）呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征（ARDS），或重症感染、创伤导致的急性呼吸衰竭，输血、纠正贫血至关重要。但需强调应避免输血量过多和血液浓缩，否则会影响血流速度，短时间内加重缺氧。

（1）贫血性缺氧的机制：毛细血管O2向组织、细胞中弥散的速度取决于毛细血管与组织、细胞之间的PO2差。在毛细血管动脉端，PO2最高，接近PaO2，弥散速度最快；随着向静脉端的流动，PO2逐渐降低，弥散速度也逐渐减慢，因此组织获取氧的速度取决于整个毛细血管的平均PO2。贫血患者虽然PaO2正常，但由于CaO2低，毛细血管溶解氧弥散后不能被Hb结合氧有效补充，致PO2迅速下降，即平均PO2下降，导致组织缺氧。

（2）举例说明：例如正常人Hb为150 g／L，PaO2为100 mm Hg，SaO2为98%，则CaO2为200 mL／L。DaO2为3 000 m L，流经毛细血管床，释放1 134 mL氧后，SO2降至91%，PO2降低至约63 mm Hg；若贫血患者Hb浓度为正常值的1／2，其CaO2约为100 m L／L，100 m L血液释放1 134 m L氧后，SO2降低至85%，PO2降低至53 mm Hg，因此贫血患者的血液流经毛细血管时，PO2降低较快，O2向组织中的弥散速度减慢，导致组织缺氧和CaO2-Cv-O2下降。

2.高铁血红蛋白血症 Hb的Fe2+被氧化成Fe3+，形成高铁血红蛋白，后者丧失结合和携带氧的能力，同时部分Fe2+转化Fe3+还可使其他Fe2+与O2的亲和力增高，导致氧离曲线右移，加重氧的释放困难和组织缺氧。正常情况下，血液中不断形成极少量高铁血红蛋白，后者又不断被血液中的还原剂还原为Hb，使血液中高铁血红蛋白仅占1%～2%。亚硝酸盐等氧化剂中毒时，高铁血红蛋白浓度可增加至20%～50%，此时可出现严重缺氧。较常见的原因是食用大量含硝酸盐的腌菜后，经肠道细菌还原为亚硝酸盐，后者吸收入血后导致高铁血红蛋白形成，故称为肠原性发绀。高铁血红蛋白也可见于药物中毒或血红蛋白病。

3.硫化血红蛋白血症 也是一种高铁血红蛋白，不能携带氧。诱发高铁血红蛋白的药物也可使Hb转化为硫化血红蛋白，比较少见的原因是先天性因素。(https://www.daowen.com)

高铁血红蛋白和硫化血红蛋白皆不能结合氧，导致正常Hb减少，因此其缺氧的机制与贫血相似；同时合并氧的释放困难，故缺氧常更严重，CaO2-Cv-O2显著下降。

4. 碳氧血红蛋白血症 即CO 中毒，见第四节。

5.Hb与氧亲和力的异常

（1）常见情况：部分Hb结构异常（血红蛋白病）可使Hb与O2的亲和力增强，导致O2在周围组织释放困难和组织缺氧，并可能出现代偿性红细胞增多，其特点是氧容量和CaO2基本正常或增加，CaO2-Cv-O2减小，该情况比较少见，临床意义有限；临床最常见的原因是输入大量库存血，因红细胞中2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）含量明显降低，使氧离曲线左移，O2在组织释放困难，产生缺氧，因此在合并贫血或大量失血的低氧血症患者输血时应选择新鲜血。因2，3-DPG 在人体内会逐渐恢复，故若需输陈旧血时，应间断多次、少量输血。少数异常Hb也可出现与O2亲和力的下降，尽管O2在组织细胞中容易释放，但由于降低氧在肺内的弥散量和SaO2，也可能加重组织缺氧。Hb与O2的亲和力在一定范围才是最合适的。

（2）缺氧的发生机制：异常血红蛋白导致组织缺氧的机制比较复杂。异常Hb的种类达几百种，但引起临床症状的比较少，后者称为血红蛋白病，多见于Hb肽链中的氨基酸序列改变（包括置换、移位、延长、脱失等），如镰形细胞血红蛋白病、不稳定血红蛋白病，也见于肽链种类和数量的异常（海洋性贫血）。Hb异常容易导致红细胞形态异常，硬度和脆性增加，寿命缩短，发生血管内及血管外的溶血和贫血，出现缺氧。Hb结构异常也可常导致Hb与O2的亲和力增强，加重组织缺氧，上述两种情况是血红蛋白病导致缺氧的最主要原因。红细胞形态改变后通过毛细血管的速度减慢，甚至形成微血栓，也可加重组织缺氧。部分血红蛋白病患者在贫血的基础上出现Hb与O2的亲和力的下降，降低肺部氧的弥散量和SaO2。个别情况下血红蛋白结构异常也可导致高铁血红蛋白出现（如血红蛋白M 病）。上述情况皆可导致组织缺氧。