缺氧主要描述组织细胞的氧状态。当组织得不到充足的氧,或不能充分利用氧时,组织的代谢、功能、甚至形态结构都可能发生异常变化,这一病理过程称为缺氧。评价机体是否缺氧的客观指标是动脉血气分析,当动脉血氧分压(PaO2)<60mmHg和(或)动脉血二氧化碳分压(PaCO2)>50mmHg(COPD患者>55mmHg)时,即可定义为缺氧。
缺氧的类型:
1、低张性缺氧(hypotonic hypoxia):指由PO2降低引起的组织供氧不足。引起低张性缺氧的常见原因:
1)吸入气氧分压过低:多发生于海拔3000m以上高原或高空,或通风不良的矿井、坑道,或吸入被惰性气体或麻醉药过度稀释的空气时,又称大气性缺氧(atmospheric hypoxia);
2)外呼吸功能障碍:即肺通气或换气功能障碍,又称呼吸性缺氧(respiratory hypoxia);
3)静脉血分流入动脉:多见于先天性心脏病,如室间隔缺损伴肺动脉狭窄或肺动脉高压时,由于右心压力高于左心,出现右向左分流,导致PaO2降低。
2、血液性缺氧(hemic hypoxia):指Hb量或质的改变,导致CaO2降低或Hb结合的氧不易释出所引起的组织缺氧。血液性缺氧时CaO2大多降低而PaO2正常,故又称为等张性低氧血症(isotonic hypoxemia)。
3、循环性缺氧(circulatory hypoxia):指组织血流量减少引起的组织供氧不足,又称低动力性缺氧(hypokinetic hypoxia)。循环性缺氧还可分为缺血性缺氧(ischemic hypaxia)和淤血性缺氧(congestive hypoxia)。前者是由于动脉压降低或动脉阻塞使毛细血管床血液灌注量减少;后者则由于静脉压升高使血液回流受阻,导致毛细血管床淤血所致。循环性缺氧时血流量减少可为全身性的,也可为局部的。
4、组织性缺氧(histogenous hypoxia):由组织细胞利用氧障碍所致,又称氧利用障碍性缺氧(dysoxidative hypoxia)。
5、亲合型缺氧:氧从血红蛋白释放至组织的量减少,如胎儿血红蛋白。

低氧(hypoxemia)
低氧指动脉氧分压较低,<80mmHg。一般临床上可以依据动脉血气中的Pa02把低氧分为3级,如下图:
在临床中常见的引起低氧的原因主要有3大类:分流、通气/血流比例失调和肺泡低通气,也可见于弥散障碍、扩散障碍等,具体为:
1、低通气:神经肌肉疾病导致的CO2的增加,慢性呼吸功的增加,呼吸中枢的抑制;
2、吸入氧浓度或压力的减少:如高海拔时,FiO2的降低;
3、分流:肺部需要足够的血液循环来运输气体,这就是众所周知的“灌注”。在某些情况下,例如,肺动脉中的血栓(肺栓塞)在肺的某一节段可能不容易被观察到。简单地说,空气到达肺泡,但肺泡缺乏血液来运输氧气。这种灌注缺乏会导致缺氧,即所谓的“通气/灌注失调”。而血液可以到达肺泡,但在没有充分氧合的情况下返回心脏,即所谓的“分流”。分流有三种类型:
1)生理性分流:大部分血液是通过肺动脉进入肺部。其中,大部分肺动脉血进行气体交换获得氧,而一小部分(10%~15%)的血液在肺部未获得氧;
2)患肺部疾病:大量的肺动脉血可能没有进行气体交换。肺动脉血在没有获得氧的情况下返回心脏(“分流”)。常见的例子是肺炎;
3)心脏分流:右心射出的血液是静脉血,它进入肺部供氧,然后回到左心。心脏左侧的血液是含氧的。当左心和右心之间有连接时,血液可以从右心直接流向左心,而不是流向肺部。例如,先天性紫癜性心脏病、法洛四联症、房间隔缺损或室间隔缺损的反流等。在这些情况下,房间隔或室间隔之间有“洞”,并且是相通的。
4、弥散能力的受损:一旦空气进入肺泡,氧气就会通过肺泡-毛细血管膜从肺泡流向毛细血管,二氧化碳以相反的方向从毛细血管向肺泡移动。气体在肺泡间的运动称为“弥散”。大多数肺部疾病都会导致“弥散障碍”,从而导致缺氧。如肺减容术后、肺气肿、肺纤维化、哮喘、肺炎、渗出、肺水肿等。
5、通气困难:呼吸的第二步是将空气从外部输送到肺部,也就是通气。通气需要通畅的气道和良好收缩的呼吸肌,包括横膈膜。呼吸道的任何严重阻塞自然都会导致低氧。通气困难被称为“通气不足”。通气不足有两种类型:
1)神经肌肉:麻醉剂、麻醉药、镇静剂、外伤、脑炎、脑瘤等会使大脑呼吸中枢受抑制,导致肺通气不足。肋间肌肉和膈肌无力,如吉兰-巴雷综合征、重症肌无力、蛇咬伤等,可导致肺通气不足;
2)肺泡:肺泡通气不足可见于各种情况,如慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、严重哮喘、成人呼吸窘迫综合征(ARDS)或任何严重的肺部疾病。