1、机体供氧和耗氧的平衡机体供氧和耗氧的平衡四川大学华西医院麻醉科四川大学华西医院麻醉科陈果陈果机体供氧和耗氧的平衡机体供氧和耗氧的平衡n 监测和调控?目的：组织器官得到足够的氧气，以便进行氧合作用获得能源Monitor氧输送(oxygen transport，O2T)n将体外的氧气运送到组织细胞氧利用部位-线粒体的整个过程氧瀑布氧瀑布（O2 Cascade）氧供（Oxygen delivery DO2）n单位时间内（每分钟）心脏通过血液向外周组织提供的氧的总量n心脏所泵出的动脉血中的氧气总量nO2T和和DO2的区别的区别：O2T：氧气输送到组织细胞的整个过程 DO2：通过循环系统即毛细血管为机体
2、组织细胞新陈代谢提供所需的氧气量。氧需求（oxygen demand）n机体各组织维持有氧代谢所需氧的总量机体各组织维持有氧代谢所需氧的总量n特点：特点：1）无法测量）无法测量 2）由代谢率决定：温度、代谢条件、肌肉活动）由代谢率决定：温度、代谢条件、肌肉活动 3）不同的生理状况下，机体可通过调节呼吸和）不同的生理状况下，机体可通过调节呼吸和循环系统来满足机体对代谢的需要循环系统来满足机体对代谢的需要氧耗（Oxygen consumption VO2）n单位时间内（每分钟）机体组织代谢所需要的单位时间内（每分钟）机体组织代谢所需要的氧气量氧气量n氧需求和氧耗的区别：氧需求和氧耗的区别：VO2是
3、氧的实际利用量：是氧的实际利用量：DO2、组织细胞对氧的、组织细胞对氧的实际利用能力；实际利用能力；氧需求氧需求则取决于机体的代谢状态，代表了机体的则取决于机体的代谢状态，代表了机体的一种能力。一种能力。Monitoring?难点：细胞内的氧合状况无法直接监测解决方法：临床上使用许多监测指标以及计算所得的各项氧合指数指标n氧分压n氧含量n氧饱和度n局部组织氧合指数n氧解离曲线 氧分压及相关指数 n吸入气氧浓度(FiO2)n动脉血氧分压(PaO2)n氧合指数(PaO2/FiO2)n肺泡-动脉血氧分压差n动脉-肺泡氧浓度比值氧供应氧供应n氧的装载氧的装载 1）溶解在血浆，）溶解在血浆，PO2(2%
4、)在正常在正常 l00mmHg的的PO2下，下，l00ml血液中仅有血液中仅有0.31ml溶解的氧溶解的氧 2）血红蛋白结合，）血红蛋白结合，SO2(98%)n血红蛋白是由结合在蛋白质血红蛋白是由结合在蛋白质(球蛋白球蛋白)上的上的4个铁卟个铁卟啉亚基啉亚基(亚铁血红素亚铁血红素)组成，每个亚铁血红素分子组成，每个亚铁血红素分子可以结合一个氧分子。可以结合一个氧分子。Hb+O2=Hb O2n氧饱和度氧饱和度是指每是指每100ml血液中氧合血红蛋白占总血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的比率，通常用百分比表示。血红蛋白的比率，通常用百分比表示。SO2HbO2/(Hb十十HbO2)100n动脉血氧饱和
5、度：动脉血氧饱和度：95-98%n静脉血氧饱和度：静脉血氧饱和度：60-80%。氧离曲线氧离曲线 曲线的曲线的S形状反映了易于在肺部进行氧摄取和氧形状反映了易于在肺部进行氧摄取和氧向组织释放的最佳条件。根据曲线的形状，通常向组织释放的最佳条件。根据曲线的形状，通常将其分成将其分成2段：结合段和离解段。段：结合段和离解段。n曲线的结合段：保证血红蛋白在肺部可以摄取更曲线的结合段：保证血红蛋白在肺部可以摄取更多的氧。多的氧。n在这段曲线中，在这段曲线中，PO2水平在水平在60-100mmHg之间改之间改变时，仅引起氧饱和度很小的变化变时，仅引起氧饱和度很小的变化。离解段：代表氧在组织中的释放过程。
6、离解段：代表氧在组织中的释放过程。很小的氧分压改变也会导致氧饱和度极大的变化。很小的氧分压改变也会导致氧饱和度极大的变化。血血PO2稍有下降就会有大量的氧从血液中释放出来。稍有下降就会有大量的氧从血液中释放出来。n氧合血红蛋白亲和力反映血红蛋白和氧结合的强氧合血红蛋白亲和力反映血红蛋白和氧结合的强度。度。n它以它以P50表示，即血红蛋白氧饱和度为表示，即血红蛋白氧饱和度为50%时的时的PO2值。值。n在标准状态下在标准状态下(PH=7.40，T=37C，PCO2=40mmHg，正常的，正常的2，3-DPG)P50值为值为27mmHg。n氢离子浓度氢离子浓度(pH)、PCO2、温度或、温度或2，
7、3-DPG降低血红蛋白对氧气的亲和力降低血红蛋白对氧气的亲和力 氧离曲线右移。氧离曲线右移。50%的血红蛋白结合氧分子需要更高的的血红蛋白结合氧分子需要更高的PO21）氧饱和度都会有所下降）氧饱和度都会有所下降2）有利于血红蛋白向组织释放氧。）有利于血红蛋白向组织释放氧。n氢离子浓度氢离子浓度(PH)，PCO2，温度或，温度或2，3-DPG浓度浓度血红蛋白对氧气的亲和力增加血红蛋白对氧气的亲和力增加 氧离曲线左移氧离曲线左移 P501）氧饱和度都会升高，且肺中的氧装载也提高）氧饱和度都会升高，且肺中的氧装载也提高2）氧合血红蛋白在组织水平释放氧更为困难。）氧合血红蛋白在组织水平释放氧更为困难。
8、血氧含量血氧含量n 血氧含量血氧含量(CO2)指每指每100ml血液中，血红蛋白实血液中，血红蛋白实际结合的氧量，以际结合的氧量，以voI%，或每分升血中的氧毫，或每分升血中的氧毫升数升数(ml/dl)表示。表示。CO2=溶解的溶解的O2+和血红蛋白结合的和血红蛋白结合的O2 (0.0031*PO2)(1.38*Hb*SO2)n1.38代表代表1克血红蛋白能够结合的氧的克血红蛋白能够结合的氧的ml数数 n按每按每100ml血的血红蛋白正常值为血的血红蛋白正常值为15g计，就可以计，就可以计算出血氧含量。假定动脉血氧饱和度为计算出血氧含量。假定动脉血氧饱和度为97%，静脉动脉血氧饱和度为静脉动脉
9、血氧饱和度为75%CaO2=1.38*Hb*SaO2 =1.38*15*97%=20.1vol%(ml/dl)CvO2=1.38*Hb*SvO2 =1.38x*15*75%=15.5vol%(ml/dl)氧供的计算公式如下：氧供的计算公式如下：氧供氧供=心排量心排量(CO)*血氧含量血氧含量(CO2)*10(将血氧含量转换为将血氧含量转换为ml/分钟分钟)n动脉血氧运输量动脉血氧运输量=CO*CaO2*10 =5*20.1*10 =1005ml O2/minn静脉血氧运输量静脉血氧运输量=CO*CvO2*10 =5x15.5x10 =775mlO2/minn心血管系统心血管系统n心排量心排量=
10、每搏输出量每搏输出量*心率。心率。(正常为正常为4-8升升/分钟分钟)n每搏输出量每搏输出量:前负荷前负荷 后负荷后负荷 心肌顺应性心肌顺应性氧消耗氧消耗氧消耗氧消耗nVO2=动脉血氧含量动脉血氧含量 静脉血氧含量静脉血氧含量 =(CO*CaO2*10)(CO*CvO2*10)=CO*(CaO2-CvO2)*10 =CO(Hb*SaO2*13.8)CO（Hb*SvO2*13.8)=CO*Hb*l3.8(SaO2-SvO2）正常的氧耗量是正常的氧耗量是230ml氧氧/分钟分钟(1005ml O2/min-775ml O2/min=230ml O2/min)。氧供氧供/需平衡需平衡n许多因素可以改
11、变氧供应许多因素可以改变氧供应(输送输送)和氧需求和氧需求(消耗消耗)之间的平衡。之间的平衡。n供应的下降供应的下降(CO，Hb，SaO2)或需求增或需求增加加(VO2)都会威胁到上述微妙的平衡。都会威胁到上述微妙的平衡。SvO2模型模型监测异常异常SvO2值值缺氧n由于组织供氧不足或不能充分利用氧时，所引起的组织代谢、功能，甚至形态结构发生异常变化的一种病理过程。n低张性缺氧：肺通气和肺换气低张性缺氧：肺通气和肺换气n血液性缺氧：运输血液性缺氧：运输-血红蛋白血红蛋白n循环性缺氧：运输循环性缺氧：运输-血流血流n组织性缺氧：氧摄取、利用组织性缺氧：氧摄取、利用CO2(a-v)调调 控？控？增
12、加氧耗的因素发热（每升高发热（每升高）10%呼吸作功呼吸作功40%寒战寒战50%100%手术后手术后7%气管内吸引气管内吸引7%70%MSOF20%80%脓毒血症脓毒血症50%100%更衣更衣10%探视探视22%沐浴沐浴23%体位改变体位改变31%胸部线胸部线25%悬吊称体重悬吊称体重36%降低氧耗的因素降低氧耗的因素n镇静剂镇静剂n止痛药止痛药n肌松药肌松药n低温低温氧供氧需的调控n降低氧需机械通气、镇静、镇痛、控制体温n提高氧供22*8.13*SaOHbCODO氧治疗n是指通过提高吸入气中氧浓度或吸入氧的氧分压以改善低氧血症或组织缺氧的方法氧疗时氧浓度的估计氧疗时氧浓度的估计100%O2
13、FLOW RATE(L)FIO2Nasal cannula or catheter10.2420.2830.3240.3650.4060.44Oxygen mask560.40670.50780.60Mask with reservoir bag60.6070.7080.809 0.8010 0.80Fi02 21十4给氧流速L/min 监视和早期警告监视和早期警告n病人在长时间的大手术过程病人在长时间的大手术过程sv02维持正常，在复苏室中突维持正常，在复苏室中突然下降到然下降到50%。理论上应该认。理论上应该认为心排量减少，然而热稀释法为心排量减少，然而热稀释法co监测提示实际上心排量是增
14、监测提示实际上心排量是增加的。检查发现病人在寒战。加的。检查发现病人在寒战。寒战增加了病人的氧耗，增加寒战增加了病人的氧耗，增加的心排量不足以增加足够的氧的心排量不足以增加足够的氧供，对氧的摄取量因而增加，供，对氧的摄取量因而增加，导致导致svO2下降。下降。n显示了气管内吸引的影显示了气管内吸引的影响。响。svO2的下降深而持的下降深而持久，临床医生看到这种久，临床医生看到这种变化，应该选择在再次变化，应该选择在再次吸引前让病人充分预氧吸引前让病人充分预氧合合 n病例在中断输注多巴病例在中断输注多巴胺后，胺后，sv02立即下降立即下降并持续到恢复输注。并持续到恢复输注。该病人依赖药物来维该病人依赖药物来维持心排量持心排量 n病例显示了病例显示了Sv02在病在病人脱机时的用途。病人脱机时的用途。病人接受人接受70%的吸人氧的吸人氧浓度，浓度，SvO2维持在五维持在五常范围，降低常范围，降低FiO2并并不引起不引起SvO2的下降，的下降，氧供仍然充分氧供仍然充分。
