氧運輸與氧代謝

關于氧運輸與氧代謝第1頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

一有關概念

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動脈血氧分壓：指物理溶解在血漿中氧產(chǎn)生的壓力。在吸入海平面空氣的情況下，PaO2為80-100mmHg。2

動脈血氧飽和度：動脈血氧合血紅蛋白占全部血紅蛋白的百分比。動脈血為95-98%，靜脈血為75%。3

動脈血氧含量：物理溶解的氧加血紅蛋白攜帶氧的總和。動脈血150-230ml/L;靜脈血110-180ml/L。4

肺泡氣—動脈血氧分壓差：年輕人為15-20mmHg，老年人可達37mmHg左右。第2頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五二氧運輸兩種方式

1物理溶解：約占血液運輸氧總量的1.5%。盡管在氧運輸中不起主要作用，但可直接影響動脈血氧飽和度，決定血漿和組織間氧分壓差，從而影響氧在血液和組織間彌散。當PaO2降至30-40mmHg以下時，即低于正常人組織水平氧分壓時，動脈血氧飽和度便會下降，血漿和組織間的氧分壓差減少，出現(xiàn)組織氧供障礙。第3頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五2.結合方式：為主要方式，占血液運輸氧總量的98.5%。每克Hb可攜帶1.34毫升O2。正常成人每100毫升血液含Hb約14.0g,血液經(jīng)過肺毛細血管過程中,約97％的Hb與氧結合,故100毫升血液中結合氧量為1.34×14×97％=18.2毫升。常壓即1個大氣壓下，每100毫升血液可物理溶解0.3毫升的氧。血液中的氧含量在常壓下每100毫升動脈血含氧應為18.2+0.3=18.5毫升。血液中的溶解氧雖然僅0.3毫升,但具有重要意義,因為只有游離態(tài)的氧才能被組織細胞所利用,參與機體的新陳代謝。第4頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五三氧解離曲線意義第5頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

三氧解離曲線意義

右移：氧釋放增加；左移：氧釋放減少。影響因素：

1、溫度：升高--右移；降低--左移；2、PH值：酸--右移；堿--左移；3、PCO2：升高--右移；降低--左移4、紅細胞內2、3二磷酸甘油酸：濃度升高和游離的濃度越高----右移；反之左移。第6頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五（1）氧解離曲線的上段，曲線較平坦，相當于PO2為60-100mmHg，在這段期間PO2的變化對Hb氧飽和度影響不大，Hb氧飽和度仍能保持在90%以上，不致發(fā)生明顯的低氧血癥狀。（2）氧解離曲線的中段，該段曲線較陡，是HbO2釋放O2的部分。表示PO2在40-60mmHg范圍內稍有下降，Hb氧飽和度下降較大，進而釋放大量的O2，滿足機體對O2的需要。（3）氧解離曲線的下段，相當于PO2為15-40mmHg，曲線最陡，表示PO2稍有下降，Hb氧飽和度就可以大大下降，使O2大量釋放出來，以滿足組織活動增強時的需要。因此，該曲線代表了O2的貯備。第7頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五四氧在組織中的釋放和利用

氧供（DO2）單位時間內循環(huán)血流供給組織的氧量。第8頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

氧供計算公式：

DO2=心指數(shù)（CI）×動脈血氧含量(CaO2)正常值520-720ml/min/m2。主要反映循環(huán)系統(tǒng)的運輸功能，也受肺換氣功能影響，即CI、PaO2、SaO2、Hb任何一項參數(shù)變化均可影響氧供。第9頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

氧耗（VO2）

即單位時間內全身組織消耗的氧量應注意：組織從循環(huán)中攝取氧的量不一定是細胞能量代謝過程中氧的實際需要量，故氧耗是反映組織利用氧的指標，這主要決定于組織功能代謝狀態(tài)。第10頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

正常狀態(tài)下可自我調節(jié)，但在嚴重病理情況下，如休克、感染、ADRS、急性肝衰等，由于血液再分配，病灶血供銳減，出現(xiàn)氧供依賴性消耗，失代償時可出現(xiàn)組織缺氧，超過組織代償能力就會造成線粒體內氧缺乏。第11頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

氧耗計算公式

VO2=（動脈血氧含量CaO2

–靜脈血氧含量CvO2）×CI正常值：110—180ml/min/m2第12頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

氧攝取率（O2ER）

指全身組織氧的利用率。它和氧耗量一樣，是反應組織氧利用的指標。反映組織微循環(huán)灌注和線粒體的呼吸功能。正常為0.22-0.3，平均0.25。第13頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五五氧供和氧耗的關系

正常情況下，氧供大于氧耗，氧耗大于氧供就會出現(xiàn)氧債，反之出現(xiàn)氧過剩。病理情況下，氧耗大于氧供，組織氧代謝必然從有氧代謝轉向無氧代謝，這種失衡不很快糾正，就會產(chǎn)生過多的乳酸而導致進行性酸中毒。第14頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五五氧供和氧耗的關系

一般情況下，氧供和氧耗是匹配的，氧耗是氧供的1/3，氧攝取率平均為0.25。如在運動時，氧耗增加，氧供也隨之增加，此時主要通過增加心排量完成，最大運動量時，氧供可增加到基礎值的4-5倍以上，但此種升高未必能滿足組織對氧的需求，因此時的氧耗可升高至基礎值的10倍以上，這時機體主要通過增加氧攝取率來代償。第15頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五五氧供和氧耗的關系

如果運動量繼續(xù)增加，氧耗超過某一極限，此時機體無論通過增加氧供或氧攝取率都無法滿足需要，組織細胞只有借助于無氧代謝生成ATP，血內乳酸增高，這一極點被稱為無氧代謝域值，此時的氧攝取率約為0.6。第16頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五生理性氧供依賴性正常情況氧耗不依賴于氧供可滿足機體需要

異常應情況下（氧需＞氧供）組織通過增加O2ER滿足需要

此時VO2仍非依賴于DO2DO2下降至臨界氧輸送時VO2開始依賴于DO2

并呈線性下降生理性氧供依賴性出現(xiàn)正常人臨界氧輸送為330ml/m2/min，此時的O2ER為0.33第17頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

氧輸送（DO2）高于生理的臨界氧輸送（DO2c）時氧消耗（VO2）隨氧供增加仍成線性關系病理性氧供依賴性一般見于組織灌注不足、缺氧、細胞對氧需求增加而氧攝取和利用障礙，是產(chǎn)生氧債的結果。病理性氧供依賴性第18頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

組織氧合監(jiān)測

分全身性測定和局部測定全身性測定包括氧運輸量、氧耗量、氧攝取率、混合靜脈血氧分壓、混合靜脈血氧飽和度、動脈血乳酸測定。第19頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五計算公式如下：

氧供（DO2）ml/min/m2=CaO2×CI氧耗（VO2）ml/min/m2=（CaO2-CvO2）×CI氧攝取率（O2ER）VO2/DO2=CaO2-CvO2/CaO2第20頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五動脈血氧含量（CaO2）ml/dl=1.34×Hb（g/100ml）×SaO2

（%）+0.0031×PaO2

混合靜脈血氧含量（CvO2）ml/dl=1.34×Hb×SvO2+0.0031×PvO2動脈-混合靜脈血氧含量差（Ca-vO2）=CaO2-CvO2第21頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

臨床意義

舉例：正常動脈血氧飽和度為97%，PaO2為100mmHg，靜脈血氧飽和度75%左右，PvO2為40mmHg左右，每升動脈血攜氧200ml左右，每升靜脈血攜氧150ml，氧攝取率50/200=0.25。若氧攝取率大于0.30，表明病人氧需求增大，小于0.22，表明病人心輸出量過多，存在血流灌注異?；蚍至?，即病人有氧攝取缺陷。第22頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五混合靜脈血氧分壓（PvO2）正常值：40±3mmHg混合靜脈血氧含量（CvO2）正常值：13ml/dl。最好取血部位是肺動脈，它來自全身各組織，可反映全身組織氧供情況，也是反映心輸出量、動脈血氧含量與機體氧耗量情況的綜合指標。第23頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五混合靜脈血氧飽和度（SvO2）

正常參考值為75%左右。臨床意義：SvO2正常，心肺功能正常；SvO2

>65%，為氧儲備適當；

50-60%，為氧儲備有限；35-50%為氧儲備不足。SvO2降低，表明氧需>氧供，說明氧輸送下降或組織氧耗增加；臨床見于兩種情況：心功能不全和呼吸功能不全。SvO2增加，表明氧供>氧耗，說明組織需氧量或利用氧量降低（可見于基礎代謝率低、膿毒血癥晚期）。第24頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

血乳酸濃度

正常值為1mmol/L左右。危重病人可放寬到2mmol/L，增高提示組織氧合不良，其水平高低與疾病嚴重程度存在良好的相互關系。血流動力學基本穩(wěn)定的患者，組織缺氧是動脈血乳酸升高的主要原因，是疾病嚴重性的一個良好指標。

第25頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五須除外四種使血乳酸增加的因素；1堿中毒、胰島素過量、兒茶酚胺釋放過多，此時糖元酵解的速度大于三羧酸循環(huán)中丙酮酸利用能力；2膿毒癥時，丙酮酸脫氫酶受抑制，丙酮酸積累導致乳酸生成增多；3某些藥物如乙醇、水楊酸、苯乙雙胍干擾糖元異生使乳酸水平升高；4肝功損害影響乳酸的清除。第26頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

局部測定：目前只有胃粘膜Phi測定在臨床上使用，可了解局部組織缺氧情況。第27頁，共32頁，2022年，5月20日，4點50分，星期五

七低氧血癥

指各種原因導致動脈血氧分壓低于同齡人下限，正常值范圍：100－（0.3×年齡）±5mmHg臨床分度：輕度正常下限～60mmHg中度60～40mmHg重度小于40mmHg一般PaO2低于60mmHg，稱為呼吸衰竭。

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需注意

低氧血癥和組織缺氧不是一個概念，組織和細胞內缺氧的原因不一定均是低氧血癥造成，其本身利用氧的能力下降也可造成組織缺氧，如CO中毒。

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低氧血癥原因：

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吸入氧分壓過低，主要見于高原海拔3000米以上；2