1、血液气体监测血气监测的意义血气监测的意义 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外呼吸（肺呼吸）（肺呼吸）血液循环血液循环内呼吸内呼吸（组织呼吸）（组织呼吸）O O2 2O O2 2CO2CO2COCO2 2lunglungcirculationcirculationtissuetissue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VO2Q氧消耗（VO2）是指机体实际的氧消耗量。Q公
2、式：氧耗VO2=（CaO2CvO2）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/m2Q注：C-O2=(1.34HbSaO2)+(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100
3、0(700-1400)ml/min 或600ml/min/m2 氧摄取率OER%=VO2/DO2 100 =（CaO2CvO2）/CaO2影响DO2的因素 氧供DO2=CaO2CO（心排血量）=(1.34HbSaO2)+(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0 01001002002003003004004005005000 0
4、40040080080012001200160016002000200010%10%20%20%30%30%40%40%50%50%DO2VO2氧摄取率氧摄取率%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
5、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Sv02Sv02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50%，则多伴发无氧代谢Sv02下降提示D02减少或是V02增加组织内存在分流或组织失去利用氧的能力等病理情况下，Sv02不能作为敏感指标Ca-v02或Pa-v02 Ca-v02或Pa-v02反应机
6、体耗氧 （或摄取氧）的状况 VO2=Ca02CO-Cv02CO=(Ca02-Cv02)CO Ca-v02=VO2/CO 在循环稳定情况下，Ca-v02 组织利用氧多 Ca-v02 组织利用氧少动静脉氧差（Ca-vO2）反应组织从单位容积血液内摄取氧的多少Ca-vO2：PaO2降低，血与组织氧分压梯度差变小 微循环动静脉吻合支开放 红细胞变形能力降低或红细胞聚集 细胞受损，利用氧能力降低 Ca-vO2：淤血、血流缓慢，氧离曲线右移，组织从单位容积血液内摄取氧增多P50（向组织供氧能力指标）t 定义：血氧饱和度50%时的氧分压 正常情况下（PH=7.4、PCO2=40mmHg、BE=0、体温37）
7、，P50值为26.6mmHgt P50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%=氧离曲线氧离曲线0 01010202030304040505060607070808090901001000 02020404060608080100100POPO2 2(mmHg)(mmHg)血氧饱和度(%)血氧饱和度(%)右移右移左移左移SpO2(%)PaO2(mmHg
8、)50 2790 5795 7499 159正常值：SaO2为9597；SvO2为约为75影响P50的主要因素 PH(Bohr效应)温度 2,3DPG CO2 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2,3DPG的因素 PH 2,3DPG 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
9、 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
10、吸生理示意图外呼吸外呼吸（肺呼吸）（肺呼吸）血液循环血液循环内呼吸内呼吸（组织呼吸）（组织呼吸）O O2 2O O2 2CO2CO2COCO2 2lunglungcirculationcirculationtissuetissue氧运输 C-O2=(1.34HbSaO2)+(PO20.00315)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
11、 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血气监测与肺换气呼吸生理示意图O O2 2O O2 2CO2CO2COCO2 2lunglungcirculationcirculationtissuetissue外呼吸外呼吸（肺呼吸）（肺呼吸）血液循环血液循环内呼吸内呼吸（组织呼吸）（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/QTA AT 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2
12、1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，VAQ比值高的部位排出比正常多的CO2，能代尝流经VAQ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，VAQ比值低或高均将使氧含量及PO2降低。PaCO2与肺换气功能35354040454550505555606065657070757520203030404050506060707080809090CO2
13、离解曲线PaCO2(mmHg)CCCCO2 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
14、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 CcO2CvO2CcO2CvO2肺内分流与吸入O2浓度及PaO2的关系0 01001002002003003004004005005006006007007000 02020404060608080100100吸入氧浓度(F i O吸入氧浓度(F i O2 2)PaOPaO2 2(mmHg)(mmHg)正常正常10%10%分流分流20%20%分流分流30%30%分流分流50%
15、50%分流分流肺内分流与PaO2及A-aDO2的关系0 01001002002003003004004000 0200200400400600600PaO2(mmHg)A-aDO2(mmHg)1%1%2%2%5%5%10%10%15%15%20%20%50%50%血气监测与肺通气血气监测与肺通气呼吸生理示意图外呼吸外呼吸（肺呼吸）（肺呼吸）血液循环血液循环内呼吸内呼吸（组织呼吸）（组织呼吸）O O2 2O O2 2COCO2 2COCO2 2lunglungcirculationcirculationtissuetissue PaCO2反映肺的通气功能状态 VA=KVC02100CO2%PCO
16、2VC02PaCO2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
17、)；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=%=(PaCO2PECO2)/PaCO2 正常值：0.2 0.35PaCO2 PECO2PaCO2 PICO2（VTVD）f VD/Vt与肺通气PaCO2 PECO2PaCO2PaO2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
18、气体交换：通气血流比例（VQ）气体弥散能力（DL）静脉性分流（QSQT）通气因素换气因素VA与PACO2及PAO2的关系0 03030606090901201201501500 02 24 46 68 81010VA（L/min）10%FiO221%FiO230%FiO250%FiO2PACO2及PAO2(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-aDO2PaO2呼吸指数列线图0 01001002002003003004004005005002020
19、3030404050506060707080809090100100FiOFiO2 2PaOPaO2 2（mmHgmmHg）呼吸率呼吸率0.20.20.40.40.60.61.01.01.51.52.02.03.03.04.04.05.05.06.06.08.08.0组织缺氧类型（1）乏氧性缺氧（Hypoxic hypoxia），低 张性低氧血症（hypotonic hypoxemia）（2)血液性缺氧，等张性低氧血症 （Isotonic hypoemia）（3）循环性缺氧，低血液动力性缺氧 （Hypokinetic hypoxia）（4）组织毒性缺氧症，如氰化物中毒血气监测的临床应用连续动态进行血气监测，价值更大应结合通气力学、血流动力学等进行综合评价和判断
