血液气体监测

血液气体监测 血气监测的意义 维持生命的指南针 精确评估呼吸状态 酸碱平衡的诊断基础 血气监测与组织呼吸 呼吸生理示意图 外呼吸 （肺呼吸） 血液循环 内呼吸 （组织呼吸 ） O2O2 CO2CO2 lung circulation tissue 组织呼吸与氧供需平衡 机体的组织呼吸有赖于持续不断的氧输 送 (Oxygen Transport,02T)。 良好的组织氧合依靠于氧供和氧利用之 间的动态平衡。 合适的氧供取决于心、肺、血液系统功 能的相互配合。 氧耗 VO2 Q氧消耗（ VO2） 是指机体实际的氧消耗量。 Q公式： 氧耗 VO2 = （ CaO2CvO 2） CO 可简化为： VO2=COHb1.34(SaO2-SvO2) 正常 VO2为 250（ 180-280） ml/min 或 120（ 110-130） ml/min/m2 Q注： C- O2=(1.34 HbSaO 2)+(PO20.00315) 影响 VO2的因素 影响 VO2的生理因素较多，如进食、精 神活动、温度（体温升高 1度， VO2约增 加 10%）和肌肉活动。 影响 VO2的病理因素包括，发热、寒战 、烦躁挣扎、甲亢等。 氧供 DO2 氧供为心脏每分钟向外周组织输送的氧量 公式：氧供 DO2 = CaO2CO（ 心排血量） CaO2为 16-22ml/dl， CvO2为 12-17ml/dl 正常 DO2为 1000(700-1400)ml/min 或 600ml/min/m2 氧摄取率 OER%= VO2 / DO2 100 =（ CaO2CvO 2） / CaO2 影响 DO2的因素 氧供 DO2 = CaO2CO（ 心排血量） =(1.34 HbSaO 2)+(PaO20.00315) CO（ 心排血量） 影响 DO2的因素包括心排血量（ CO）、 Hb、 SaO2、 PaO2 增加 DO2最有效的途径是提高 CO。 增加血红 蛋白（ Hb） 可提高 DO2水平，但 Hb过高，可使 血液粘滞度增加，组织血液灌注反而减少。通 过增加 SaO2和 PaO2来提高 DO2， 其作用比较有 限 生理性和病理性氧供依赖 10% 20% 30% 40% 50% DO2 VO 2 氧摄取率 % 病理性氧供依赖与组织乳酸水平有良好的相 关性，表明组织氧合不充分，氧输送不能满足 机体代谢的需要。影响因素： （ 1）血管功能紊乱，主要与微血管自身调 节 功能障碍和血管栓塞有关。 （ 2） 弥散障碍，氧释放时间不足可导致氧 摄 取率明显下降。 （ 3） 细胞利用氧能力障碍，出现低而固定 不 变的摄取率。 病理性氧供依赖 监测和治疗的原则和目标 氧供依赖性氧耗的处理原则： 增加氧供 降低氧需 治疗目标： 氧供 600ml/min/m2 氧耗 170ml/min/m2 血氧分压与组织呼吸 血氧分压 P02（ 氧供的动力指标） 维持细胞氧化代谢正常的线粒体 P02的最 低限度为 0.13Kpa（ 1mmHg） Pv02的最低限度为 2.7Kpa（ 20mmHg） Pa02的最低限度为 4.8Kpa（ 36mmHg） 注：仅针对脑组织 混合静脉血氧饱和度 Sv02 Sv02反应机体组织细胞的氧表面张力，是组 织氧利用能力的敏感指标。可经 Swan-Ganz导 管连续监测 正常情况下， SvO2在 75% （ 68-77）左右 ， 如 值为 26.6mmHg :氧离曲线右移，说明 Hb与 氧的亲和力减低， Hb易释放氧供组织利用，此时 氧饱和度虽较低仍无缺氧危险 血氧饱和度（ SaO2或 SAT） 定义：血红蛋白与氧结合达到饱和 程 度的百分数。Hb氧含量 Hb氧容量SaO2= 100% 实际与 1g Hb结合的氧 (ml) 1.34（ ml） 100% = 氧离曲线 右移 左移 SpO2(%) PaO2(mmHg) 50 27 90 57 95 74 99 159 正常值： SaO2为 95 97； SvO2为约为 75 影响 P50的主要因素 PH(Bohr效 应 ) 温度 2,3 DPG CO 2 CO 正铁 Hb Hb浓度 Hb结构 药物和化学性化合物 氧离曲线右移，亲和力减低， P50 影响 2,3 DPG的因素 PH 2,3 DPG 血红蛋白的氧合状况差，去氧 Hb偏碱性 促 DPG生成 体温升高，糖酵解加速， DPG 激素：甲状腺素、男性激素、肾上腺皮 质 激素均可使 DPG增加 某些 RBC酶的先天缺陷引起 DPG含量异常 脉搏血氧饱和度（ SpO2） 监测 血液中存在异常血红蛋白可能影响 SpO2的准确 性 病情改变使氧离曲线左移或右移，可影响 SpO2与 PaO2的相关性。 氧饱和度随着动脉搏动吸收光量，低温 35C 、 低 血压 6.65kPa（ 50mmHg） 或用血管收缩药使 搏动 波幅减少时，可影响 SpO2的正确性。 组织 PCO2 与组织氧合 有氧代谢时静脉血 PCO2最大值范围是 7-10kPa ， 组织 PCO2最大值应高于此值 3-6kPa， 以维持 组织 -静脉血 PCO2的梯度为 3-6kPa。 （正常 PaCO25.33kPa PvCO26.13-6.66kPa） 肾脏有氧代谢时组织 PCO2最大值是 10-12kPa ， 肝脏为 9-11kPa， 肠绒毛为 10-12kPa， 肠粘膜 为 16-19kPa 测得的组织 PCO2值如高于最大值，提示组织 处于无氧代谢状况 血气的血液运输与监测 呼吸生理示意图 外呼吸 （肺呼吸） 血液循环 内呼吸 （组织呼吸 ） O2O2 CO2CO2 lung circulation tissue 氧运输 C- O2=(1.34 Hb SaO2)+(PO2 0.00315) 血液氧总量主要取决于 PaO2与 Hb 的质与量 氧传输 = C-O2CO（ 心排血量） = DO2 二氧化碳运输 CO2排除取决于血液从组织水平的摄取、输送 和肺泡排出量。 CO2的弥散率比 O2大 21倍， CO2从组织清除几 乎完全依赖于血循环灌注； CO2从肺部的清除 依赖于有效肺泡通气量。 混合静脉血 PvCO2 + PaCO2 静息状态下，有氧代谢产生的 CO2约 162ml/min， 活动时可倍增。 全身 CO2生成 心排血量 血气监测与肺换气 呼吸生理示意图 O2O2 CO2CO2 lung circulation tissue 外呼吸 （肺呼吸） 血液循环 内呼吸 （组织呼吸 ） 肺换气的影响因素 弥散屏障 Vgas = DK（ P1P2 ） 通气血流比值 肺内分流 QS/QT A T 单位时间内气体弥散量 弥散面积 肺泡膜的厚度 气体在肺泡膜两侧的分压差 . PaO2与肺换气功能 PaO2： 肺弥散障碍的首要早期指标。 CO2的弥散率比 O2大 21倍，所以在肺泡膜病变 或通气血流比例失调影响肺换气时，首先影响 到 O2弥散。. . . PaCO2 与肺换气功能关系不大 （ 1） PaCO2的弥散能力为 O2的 21倍，一般不受 弥散障碍的影响。 （ 2） VA/Q比值变化主要影响氧的摄取，一般 不影响 CO2排出。 因为 CO2离解曲线呈直线， VA Q比值高的 部位排出比正常多的 CO2， 能代尝流经 VA Q比 值低区域血液中的高 CO2含量。但氧离解曲线 是 S形，所以氧的摄取过程中， VA Q比值低或 高均将使氧含量及 PO2降低。 PaCO2与肺换气功能 CO2离解曲线 PaCO2(mmHg) CC O2 Vol % A动脉血 V静脉血 B完全还原血静脉血 A-aD02（ 肺泡 -动脉血氧分压差 ） 肺泡气和动脉血氧分压之间的差值，是换气 功能、判断弥散能力的一个重要指标。 A-aD02= PAO2 PaO2 正常值：吸空气时 0 10mmHg 吸纯氧时 50 25mmHg 影响 A-aD02的因素 通气血流比例失调 气体弥散障碍 存在静脉性分流 QS/QT（ 肺内分流率） 分流越大，则 A-aDO2越大 PAO2（ 包括氧流量及过度通气等） . . 换气因素 Qs/QT ：反映肺内分流的百分比 正常 3-5% （ 1）肺循环和胸膜血管的末梢吻合支，正 常 1-2%，慢支病人 10%，胸膜炎病人 5% （ 2）肺内动静脉交通支 （ 3）食道纵隔支气管肺静脉通道 肺内分流 Qs/QT Qs/QT：反映肺换气功能的重要指标 Qs/QT= 需排除的干扰因素： （ 1）肺内异常的动静脉交通（如肺内肿瘤 或血管瘤） （ 2）心脏右向左分流 Qs/QT与肺换气功能 CcO 2CvO 2 CcO 2CvO 2 肺内分流与吸入 O2浓度及 PaO2的关系 正常 10%分流 20%分流 30%分流 50%分流 肺内分流与 PaO2及 A-aDO2的关系 PaO2(mmHg) A-aDO 2( mmHg ) 1% 2% 5% 10% 15% 20% 50% 血气监测与肺通气 呼吸生理示意图 外呼吸 （肺呼吸） 血液循环 内呼吸 （组织呼吸 ） O2O2 CO2CO2 lung circulation tissue PaCO2 反映肺的通气功能状态 VA = = KVC02100CO 2% PCO2 VC02 PaCO2与肺通气功能 一般状况下， PACO2= PaCO2， PaCO2反映肺的通气功能状态。 单位时间内呼出气中的 CO2浓度 VC02 生成量 t存在病理因素，如 CO2弥散障碍、 V/Q比例失调、右 -左分流 , 可出现 PETCO2低于 PaCO2。 t特殊通气方式如高频通气、 PEEP等可引起 PETCO2低于 PaCO2。 t引起 PETCO2异常变化的其他因素有： 代谢因素：发热、甲亢危象、高血压、儿茶酚胺释放增 加等 (CO2产量 )； 低温等 (CO2产量 )。 循环因素：呼吸心跳骤停、低心排血量、各种原因的肺 动脉栓塞等引起肺血流灌注显著减少 检测环路因素：呼吸机活瓣失灵，钠石灰失效等 (CO2排出 障碍或再吸入增加 )；麻醉机或呼吸机衔接脱落、气管导 管误入食道等 (无 CO2). 呼气末二氧化碳监测（ PETCO2 ） VA = VD= VT 器械性无效腔 VD/VT = % =(PaCO2 PECO2)/ PaCO2 正常值： 0.2 0.35 PaCO2 PECO2 PaCO2 PICO2 （ VTV D） f VD/Vt与肺通气 PaCO2 PECO2 PaCO2 PaO2与肺通气功能 PaO2反映肺通气功能的价值有限 VA则 PaO2 VA则 PaO2不相应升高 换气功能障碍时， VA PaO2很难升高 PaO2作为肺通气指标受到很大限制 影响 PaO2的三大要素 (1) 环境： 大气压 吸入气氧浓度 (2) 肺泡通气量： 潮气量 呼吸频率 死腔量 (3) 肺泡水平的气体交换： 通气血流比例（ V Q） 气体弥散能力（ DL ） 静脉性分流（ QS QT） 通气因素 换气因素 VA与 PACO2及 PAO2的关系 VA（ L/min） 10% FiO2 21% FiO2 30% FiO250% FiO2 PA CO 2及 PA O2 (mmHg ) 呼吸指数的应用 呼吸指数 即使 FiO2不同 ，仍有参考价值 与肺功能状态有明显的相关性，指数越大，肺 功能越差 利用呼吸指数引线图可计算出达到预计 PaO2值 的相应 FiO2浓度 A-aDO2 PaO2 呼吸指数列线图 FiO2 PaO 2（ mmHg ） 呼吸率 0.2 0.4 0.