氧供需平衡的监控

石恒林,泸州医学院.临床医学院麻醉学教研室石恒林,氧供需平衡的监控,氧供需平衡的监控,学习本章的意义,什么叫呼吸?什么叫缺氧?如何诊断缺氧?如何调控围术期氧供需平衡?如何治疗缺氧?,内容提要,氧供需平衡监测常用指标及临床意义氧供需平衡的调控氧治疗,概 述,呼吸的三个环节:外呼吸（通气与换气）、气体在血液中运输和内呼吸氧输送（oxygen transport）：空气中的氧输送到细胞内利用氧的部位(线粒体)的过程叫做氧输送。氧输送包括肺通气、肺换气、氧在血液中的运输及氧在组织的释放共四个阶段。氧供（oxygen delivery,DO2）又称整体氧供（global oxygen delivery）是指单位时间内循环系统向全身组织输送氧的总量。,外呼吸相关指标,动脉血氧分压（partial Pressure of Artery Oxygen,PaO2)定义：以物理方式溶解在动脉血中的氧所产生的张力正常值：80100mmHg影响因素：年龄（102-0.33age)、体位及吸入气氧浓度临床意义：（1）反映机体氧合指标，低氧血症判断的唯一指标；（2）与组织供氧直接相关。,外呼吸相关指标,二氧化碳分压（partial pressure of CO2,PCO2）定义：以物理方式溶解在血浆中的CO2所产生的张力。动脉血二氧化碳分压（Partial pressure of artery CO2, PaCO2）：是肺通气功能与CO2产生量平衡的结果，通常在CO2产生量不变的情况下，PaCO2是反映通气功能和酸碱平衡的重要指标。正常值约为3545mmHg，反映气体交换总体功能。呼气末二氧化碳分压（Partial pressure of end-tidal CO2, PetCO2)：指呼气末（肺泡气）CO2分压，由CO2生成量、肺泡通气量（VA)和肺灌注量（心输出量）共同决定，正常情况下PaCO2与PetCO2差值小于5mmHg。,外呼吸相关指标,氧合指数（PaO2/FiO2） ： 主要根据FiO2和动脉血气分析计算。该值计算方便，动态观察可了解病情变化和对治疗的反应。正常值范围430-560mmHg。当FiO2变化时PaO2/FiO2反映氧气交换状况。肺弥散功能正常时，随FiO2增加PaO2也相应升高，否则提示肺弥散功能障碍或不同程度的肺内分流。如PaO2/FiO2为400500，提示肺氧交换效率正常。300提示肺的氧弥散能力受损，病人存在急性肺损伤（ALI）；200提示发生急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。ARDS患者低氧血症的主要原因即为分流。,外呼吸相关指标,肺泡动脉血氧分压差（ Difference of Alveolar-artery Oxygen; A-aDO2）定义：肺泡气氧分压（PAO2）与动脉血氧分压（PaO2）之间的差值。它是判断氧弥散能力的一个重要指标。正常值：当大气压为760mmHg，吸入空气时为020mmHg；吸入纯氧时为5025mmHg。 计算方法： PAO2 PaO2 。临床意义：肺泡中的O2与CO2具有此长彼消的逆向关系，即PACO2增加时，PAO2必然下降。因此，在吸入空气的情况下，当发生通气功能障碍时，PACO2的升高必然伴有PAO2下降，而A-aDO2不变。当肺换气功能障碍时，由于O2的弥散障碍，PaO2下降的同时，A-aDO2必然升高。因此A-aDO2是鉴别通气障碍还是换气障碍的一个重要指标。,外呼吸相关指标,呼吸指数（A-aDO2/PaO2) 利用PaO2和A-aDO2作为肺氧合能力的指标，正常值1，表明氧合功能明显减退，2常需机械通气，呼吸衰竭者在一般氧治疗情况下，如PaO2仍低于60mmHg，亦即呼吸指数（RI= A-aDO2/PaO2）仍超过2时，必须插管。呼吸指数和肺泡-动脉血氧分压差是判断肺心病呼吸衰竭程度、病情监测及预后的重要指标。,外呼吸相关指标,死腔率（Vd/Vt）生理无效腔由解剖无效腔和肺泡无效腔组成。常人解剖无效腔约150ml，肺泡无效腔极小，可忽略不计。健康人在静息状态下，生理无效腔约占潮气25%30%，即死腔率。如患者原无慢性肺疾患， Vd/Vt值的持续升高往往提示预后不良。临床意义： Vd/Vt增大直接影响通气效率，如不增加通气量将导致PaCO2升高。 Vd/Vt值的预后意义大于诊断意义。其计算方法如下： Vd/Vt =（PaCO2-PetCO2）/PaCO2),外呼吸相关指标,分流率（Qs/Qt）概念：指每分钟从右心排出的血中未经肺内氧合直接进入左心的血流量占心排出量的百分比。临床意义：正常人存在少量混合静脉血不经肺循环直接进入体循环而形成解剖分流，以及由于血液流经肺组织而未进行气体交换的肺内分流，约占心排出量的3%5%。如Qs/Qt10%说明有异常分流，Qs/Qt30%即使吸入高浓度氧低氧血症也难以改善，因此对于顽固性低氧血症患者监测分流可协助诊断。,气体在血中运输的相关指标,氧含量（content of oxygeng, C-O2)定义：指物理溶解的和与Hb结合的氧量，单位是vol%或ml%，它主要取决于Hb的质、量及PaO2。计算方法：C-O2=（1.34HbSaO2）+PaO20.00315意义：反映机体氧合的指标之一。氧容量指100ml血液中的Hb在PaO2=150mmHg，PaCO2=40mmHg，体温=38时所结合氧的ml数。,气体在血中运输的相关指标,动脉血氧饱和度（saturation of artery oxygen,SaO2)定义：系指血红蛋白被氧饱和的程度，以百分比表示，指血液标本中血红蛋白实际结合的氧量与最大结合氧量的百分比，即血红蛋白的氧含量与氧容量之比乘以100%。即血氧饱和度（SO2）=Hb氧含量/Hb氧容量100% 。临床意义：反映机体氧合的指标之一。 SaO2与Hb的量无关，而与PaO2及Hb与O2的亲和力有关。SaO2与PaO2的相关性构成氧离曲线(ODC)。,气体在血中运输的相关指标,SaO2与PaO2的关系,气体在血中运输的相关指标,脉搏氧饱和度（SpO2)概述工作原理显示方式临床用途注意事项,脉搏血氧饱度仪（pulse oximeter）测定SpO2始于上个世纪80年代，是现代麻醉学监测进展之一。它主要根据血红蛋白的光吸收特性而设计的。由于能连续、无创、经皮监测SaO2，因而广泛用于临床，尤其在临床麻醉和ICU中，被看作是每个病人必备的常规监测手段之一。,pulse oximeter包括光电感受器、微处理机和显示部分。其依据光电比色原理，利用不同组织吸收光线的波长差异设计而成。HbO2吸收可见红光（=660nm），HHb可吸收红外光（=940nm），一定量的光线传到分光光度计探头，随着动脉搏动吸收不同光量，光线通过组织而转变为电信号，传至脉膊血氧饱和度仪，经放大及微机处理后，将光强度数据换算成SAT百分值，起到间接测定PO2的作用。,Pleth：即容积脉搏图。它反映交感神经紧张度、末梢灌注、组织器官灌注和有效循环量。正常波形要求波形宽大、振幅高、无随机械而出现呼吸周期的波动。SpO2 数值:表示的是机体的氧合情况。,早期诊断缺氧；了解缺氧程度；了解氧合的变化趋势，对采取的措施有效性做出判断；可与生命体征、PetCO2或BGA联合应用，对缺氧的原因做出迅速分析了解麻醉方法或麻醉药对呼吸的抑制减少BGA检查的次数（不等于代替），,氧饱和度仪是通过两种不同波长的光线由两种Hb吸收而分析氧饱和度，仪器假设血内只存在HbO2及HHb。从ODC可知，SaO2与PaO2 在一定范围内呈线性相关当PaO2100mmHg时，ODC呈平坦 。Oxemtry随着动脉搏动吸收光量，当体温低于35、BP65%为氧贮备适当，SvO2 50%60%为氧贮备有限，SvO2 35%50%为氧贮备不足。,内呼吸（组织呼吸）相关指标,动静脉血氧分压差（Pa-vO2） 作为组织摄取氧能力的重要指标。当Pa-vO2减小时，说明组织从血流中摄取的氧减少。当VO2明显增加时，可发生因氧耗过多而导致的缺氧，此时可伴Pa-vO2值增加，而PaO2可在正常范围之内。由于PaO2下降造成缺氧时，应当注意，当PaO2下降到一定程度时组织细胞的VO2就可随之减少。可以这样认为，Pa-vO2反映了该静脉所引流区域组织细胞表面氧分压之平均值。,内呼吸（组织呼吸）相关指标,血乳酸浓度当组织氧供减少到临界值以下时，氧供需失衡，发生组织缺氧，导致无氧代谢，在辅酶I参与下乳酸脱氢酶使丙酮酸转化成乳酸。正常值：血乳酸浓度1mmol/L ，当超过1.52.0mmol/L时，应考虑组织氧合不足。临床意义：血乳酸水平与危重病人的病情严重程度相关良好。危重病人治疗过程中血乳酸浓度下降，提示预后较好。动脉血或静脉血乳酸值相同，全血或血浆测定亦无显著差异。连续测量乳酸浓度判断组织氧合及病情转归效果要优于单次测量。,内呼吸（组织呼吸）相关指标,胃肠粘膜内pH（intramucosal pH，pHi） 正常生理状态下，胃肠道氧供可满足组织代谢的需要，pHi在正常范围内。休克等危重疾病发生早期，虽然血流动力学指标尚可维持正常，但机体为保证重要器官的血液供应而导致血液重新分布，因而发生胃肠道缺血，组织灌注不足，局部氧供无法维持有氧代谢需要，最终引起pHi下降。因此，pHi能直接反映胃肠粘膜血液灌注及氧合情况，而且较为敏感，其变化较血乳酸等指标出现得更早。监测pHi对预测危重病人发生多器官功能不全等并发症、指导及评估临床治疗、评价疾病转归及死亡率有着重要的意义。,氧供需平衡的调控,决定氧供的因素 根据：DO2=CI（1.34 SaO2 Hb+0.00315 PaO2)，因此，单位时间内组织细胞的氧供量由循环系统、血液系统和呼吸系统的功能所决定。,氧供需平衡的调控,影响氧耗的因素温度：体温每增高1，耗氧量增加10%15%。感染或全身炎症反应综合征。烧伤、创伤或手术。交感神经兴奋、疼痛、寒战或癫痫发作等，例如寒战可使机体耗氧量增加100%。2受体激动剂、苯丙胺和三环类抗抑郁药等。护理（吸痰、叩背等）、理疗。高代谢状态或摄入高糖饮食等。,氧供需平衡的调控,氧供与氧耗的关系生理性氧供依赖病理性氧供依赖,氧供需平衡的调控,目标： DO2600ml/min/m2方法：降低氧需求：机械通气、镇静、镇痛及控制体温增加氧供: DO2=CI（SaO21.34Hb+0.000315PaO2),氧供需平衡的调控,临床实例：心脏病人行心脏或非心脏手术麻醉的基本原则是：维持心肌氧供需平衡影响心肌氧供的因素有哪些？影响心肌氧耗的因素有哪些？,氧治疗,氧治疗（oxygen therapy）是指提高吸入气中的氧浓度（FiO2）或吸入氧的氧分压（PiO2）以改善低氧血症或组织缺氧的治疗方法，简称氧疗。氧疗不能消除缺氧的病因，也不能代替对原发疾病的治疗，只能在一定程度上改善或预防组织缺氧所致的器官功能损害。,氧治疗,适应证：对乏氧性缺氧，PaO260mmHg，是氧疗的适应证，而对于其它三种类型的缺氧，不论PaO2是否6L/min)氧浓度计算方法：20%+4*FiO2,无创氧疗方法,面罩给氧方法：普通面罩：氧流量10L/min时，FiO2可以达到0.80.95,严密观察病人，当贮气囊发生塌陷时，应立即调整氧流量，防止病人出现呼吸困难Venturi面罩 ：通过调整面罩边缝的大小准确控制FiO2，可控性好；FiO2在0.240.50调节（氧流量为412L/min）,有创氧疗方法,鼻咽导管法 : 鼻咽导管末端有若干小孔，置于软腭后方，利用鼻咽腔作用氧的储备腔。在相同氧流量下，鼻咽导管法提供的氧浓度与鼻管法类似，但位置确实、可靠。应与湿化器配合使用。由于对鼻粘膜刺激较大，而且每8小时应改用另一鼻孔，一般仅限于短时间氧疗。,有创氧疗方法,气管导管法气管造口导管法,有创氧疗方法,其它给氧方法俯卧位通气部分液体通气治疗表面活性剂吸入一氧化氮吸入前列环素,对于ARDS病人采用，可以改善氧合机制可能与减少肺内分流量和改善肺通气-血流比值有关,利用液体（潘氟隆，perflubron）作为携氧介质通入肺内（灌注量相当于功能残气量）的机械通气治疗方法降低肺泡表面张力，维持肺泡稳定性可依靠重力作用使下垂肺的不张及萎陷区的肺泡重新复张，通气-血流比例失调得以改善,表面活性剂可以降低肺泡表面张力、维持肺泡稳定性以及防止肺泡萎陷和肺不张的发生,吸入NO，可以选择性的扩张肺动脉，降低动脉压NO对于肺动脉的扩张作用取决于肺血管的收缩程度，肺血管收缩越明显，NO降低肺血管阻力的作用越显著吸入低浓度的NO（2ppm）就可以降低肺动脉压NO浓度过高可以生成过多高铁血红蛋白和二氧化氮产生毒性作用,吸入前列环素可以选择性的扩张通气较好的区域的肺血管，使肺血管向通气较好的区域重新分布，从而改善通气-血流比例，减少分流静脉注射前列环素无此作用,高压氧治疗（HBO）,超过1个标准大气压的高压条件下给氧，是氧疗的特殊手段一般高压氧疗的压力为23个标准大气压高压氧条件下，动脉血物理溶解的氧量明显增加，提高动脉血氧含量增加组织氧含量及氧储备，提高组织中氧的弥散能力,高压氧治疗（HBO）,适应症： CO中毒、气性坏疽、减压病、气栓、复苏后急性脑缺氧、血栓闭塞性脉管炎、视网膜栓塞、脑缺血等,氧疗的并发症,与吸氧装置有关：与吸入高浓度氧有关：,鼻咽导管给氧时鼻粘膜的刺激症状无创正压通气时出现结膜炎及鼻衄鼻咽导管给氧及无创正压通气可能发生颅腔积气,二氧化碳蓄积吸入性肺不张氧中毒,氧疗的并发症,二氧化碳蓄积COPD患者