病理生理學/血液系統缺氧時代償性反應

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病理生理學

缺氧
- 缺氧時機體的機能代謝變化
  - 缺氧時代償性反應
    - 呼吸系統缺氧時代償性反應
    - 循環系統缺氧時代償性反應
    - 血液系統缺氧時代償性反應
    - 組織細胞的適應

缺氧可使骨髓造血增強及氧合血紅蛋白解離曲線右移，從而增加氧的運輸和釋放。

1、紅細胞增多移居到3600m高原的男性居民紅細胞計數通常約為6×1012/L(6×106/mm3),Hb為210g/L(21g/dl)左右。慢性缺氧所致紅細胞增多主要是骨髓造血增強所致。當低氧血流經腎臟近球小體時，能刺激近球細胞，使其中顆粒增多，生成並釋放促紅細胞生成素（erythropoietin），促紅細胞生成素能促使紅細胞系單向幹細胞分化為原紅細胞,並促進其分化、增殖和成熟，加速Hb的合成和使骨髓內的網織紅細胞和紅細胞釋放入血液。當血漿中促紅細胞生成素增高到一定水平時，可因紅細胞增多使缺氧緩解，腎臟促紅細胞生成素的產生因而減少，通過這種反饋機制控制著血漿促紅細胞生成素的含量。紅細胞增多可增加血液的氧容量和氧含量，從而增加組織的供氧量。

2、氧合血紅蛋白解離曲線右移缺氧時，紅細胞內2，3-DPG增加，導致氧離曲線右移，即血紅蛋白與氧的親和力降低，易於將結合的氧釋出供組織利用。但是，如果PaO2低於8kPa，則氧離曲線的右移將使血液通過肺泡時結合的氧量減少，使之失去代償意義。

2，3-DPG是紅細胞內糖酵解過程的中間產物。缺氧時紅細胞中生成的2，3-DPG增多是因為：①低張性缺氧者氧合血紅蛋白（HbO2）減少，脫氧血紅蛋白（Hb）增多，前者中央孔穴小，不能結合2，3-DPG；後者中央孔穴較大，可結合2，3-DPG。故當脫氧血紅蛋白增多，紅細胞內游離的2，3-DPG減少，使2，3-DPG對二磷酸甘油酶變位酶（diphosphoglycerate mutase, DPGM）及磷酸果糖激酶的抑制作用減弱，從而使糖酵解增強及2，3-DPG的生成增多；②低張性缺氧時出現的代償性肺過度通氣所致呼吸性鹼中毒，以及由於脫氧血紅蛋白稍偏鹼性，致使pH增高，pH增高能激活磷酸果糖激酶使糖酵解增強，2，3-DPG合成增加，另一方面，pH增高還能抑制2，3-DPG磷酸酶（2，3-DPg phosphatase, 2，3-DPG）的活性，使2，3-DPG的分解減少（圖3-3，圖3-4）。

2，3-DPG增多使氧離曲線右移，是因為：①2，3-DPG與脫氧血紅蛋白結合，可穩定後者的空間構型，使之不易與氧結合；②2，3-DPG是一種不能透出紅細胞的有機酸，增多時能降低紅細胞內pH，而pH下降通過Bohr效應可使血紅蛋白與氧的親和力降低。（Bohr效應系指H＋和Pco2對Hb與O2親和力的影響，當H＋濃度或Pco2增高時，Hb與O2的親和力降低，氧離曲線右移）。

P50為反映Hb與O2的親和力的指標，指的是血紅蛋白氧飽和度為50％時的氧分壓，正常為3.47～3.6kPa(26～27mmHg)。紅細胞內2，3-DPg 濃度每增高1μm/gHb，P50將升高約0.1kPa。

3-DPG的生成與分解