氧供需平衡的監(jiān)控

石恒林瀘州醫(yī)學(xué)院.臨床醫(yī)學(xué)院麻醉學(xué)教研室石恒林氧供需平衡的監(jiān)控什么叫呼吸?什么叫缺氧?如何診斷缺氧?如何調(diào)控圍術(shù)期氧供需平衡?如何治療缺氧?氧供需平衡監(jiān)測常用指標(biāo)及臨床意義氧供需平衡的調(diào)控氧治療呼吸的三個環(huán)節(jié):外呼吸（通氣與換氣）、氣體在血液中運輸和內(nèi)呼吸氧輸送（oxygentransport）：空氣中的氧輸送到細(xì)胞內(nèi)利用氧的部位(線粒體)的過程叫做氧輸送。氧輸送包括肺通氣、肺換氣、氧在血液中的運輸及氧在組織的釋放共四個階段。氧供（oxygendelivery,DO2）又稱整體氧供（globaloxygendelivery）是指單位時間內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)向全身組織輸送氧的總量。

動脈血氧分壓（partialPressureofArteryOxygen,PaO2)定義：以物理方式溶解在動脈血中的氧所產(chǎn)生的張力正常值：80~100mmHg影響因素：年齡（102-0.33×age)、體位及吸入氣氧濃度臨床意義：（1）反映機(jī)體氧合指標(biāo)，低氧血癥判斷的唯一指標(biāo)；（2）與組織供氧直接相關(guān)。二氧化碳分壓（partialpressureofCO2,PCO2）定義：以物理方式溶解在血漿中的CO2所產(chǎn)生的張力。動脈血二氧化碳分壓（PartialpressureofarteryCO2,PaCO2）：是肺通氣功能與CO2產(chǎn)生量平衡的結(jié)果，通常在CO2產(chǎn)生量不變的情況下，PaCO2是反映通氣功能和酸堿平衡的重要指標(biāo)。正常值約為35~45mmHg，反映氣體交換總體功能。呼氣末二氧化碳分壓（Partialpressureofend-tidalCO2,PetCO2)：指呼氣末（肺泡氣）CO2分壓，由CO2生成量、肺泡通氣量（VA)和肺灌注量（心輸出量）共同決定，正常情況下PaCO2與PetCO2差值小于5mmHg。氧合指數(shù)（PaO2/FiO2）：

主要根據(jù)FiO2和動脈血氣分析計算。該值計算方便，動態(tài)觀察可了解病情變化和對治療的反應(yīng)。正常值范圍430-560mmHg。當(dāng)FiO2變化時PaO2/FiO2反映氧氣交換狀況。肺彌散功能正常時，隨FiO2增加PaO2也相應(yīng)升高，否則提示肺彌散功能障礙或不同程度的肺內(nèi)分流。如PaO2/FiO2為400~500，提示肺氧交換效率正常?！?00提示肺的氧彌散能力受損，病人存在急性肺損傷（ALI）；≤200提示發(fā)生急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）。ARDS患者低氧血癥的主要原因即為分流。肺泡動脈血氧分壓差（

DifferenceofAlveolar-arteryOxygen;A-aDO2）定義：肺泡氣氧分壓（PAO2）與動脈血氧分壓（PaO2）之間的差值。它是判斷氧彌散能力的一個重要指標(biāo)。正常值：當(dāng)大氣壓為760mmHg，吸入空氣時為0~20mmHg；吸入純氧時為50±25mmHg。計算方法：PAO2—PaO2

。臨床意義：肺泡中的O2與CO2具有此長彼消的逆向關(guān)系，即PACO2增加時，PAO2必然下降。因此，在吸入空氣的情況下，當(dāng)發(fā)生通氣功能障礙時，PACO2的升高必然伴有PAO2下降，而A-aDO2不變。當(dāng)肺換氣功能障礙時，由于O2的彌散障礙，PaO2下降的同時，A-aDO2必然升高。因此A-aDO2是鑒別通氣障礙還是換氣障礙的一個重要指標(biāo)。呼吸指數(shù)（A-aDO2/PaO2)

利用PaO2和A-aDO2作為肺氧合能力的指標(biāo)，正常值<0.15，呼吸指數(shù)參照范圍為0.1~0.37。呼吸指數(shù)>1，表明氧合功能明顯減退，>2常需機(jī)械通氣，呼吸衰竭者在一般氧治療情況下，如PaO2仍低于60mmHg，亦即呼吸指數(shù)（RI=A-aDO2/PaO2）仍超過2時，必須插管。呼吸指數(shù)和肺泡-動脈血氧分壓差是判斷肺心病呼吸衰竭程度、病情監(jiān)測及預(yù)后的重要指標(biāo)。死腔率（Vd/Vt）生理無效腔由解剖無效腔和肺泡無效腔組成。常人解剖無效腔約150ml，肺泡無效腔極小，可忽略不計。健康人在靜息狀態(tài)下，生理無效腔約占潮氣25%~30%，即死腔率。如患者原無慢性肺疾患，Vd/Vt值的持續(xù)升高往往提示預(yù)后不良。臨床意義：Vd/Vt增大直接影響通氣效率，如不增加通氣量將導(dǎo)致PaCO2升高。Vd/Vt值的預(yù)后意義大于診斷意義。其計算方法如下：Vd/Vt=（PaCO2-PetCO2）/PaCO2)分流率（Qs/Qt）概念：指每分鐘從右心排出的血中未經(jīng)肺內(nèi)氧合直接進(jìn)入左心的血流量占心排出量的百分比。臨床意義：正常人存在少量混合靜脈血不經(jīng)肺循環(huán)直接進(jìn)入體循環(huán)而形成解剖分流，以及由于血液流經(jīng)肺組織而未進(jìn)行氣體交換的肺內(nèi)分流，約占心排出量的3%~5%。如Qs/Qt>10%說明有異常分流，Qs/Qt>30%即使吸入高濃度氧低氧血癥也難以改善，因此對于頑固性低氧血癥患者監(jiān)測分流可協(xié)助診斷。氧含量（contentofoxygeng,C-O2)定義：指物理溶解的和與Hb結(jié)合的氧量，單位是vol%或ml%，它主要取決于Hb的質(zhì)、量及PaO2。計算方法：C-O2=（1.34×Hb×SaO2）+PaO2×0.00315意義：反映機(jī)體氧合的指標(biāo)之一。氧容量指100ml血液中的Hb在PaO2=150mmHg，PaCO2=40mmHg，體溫=38℃時所結(jié)合氧的ml數(shù)。動脈血氧飽和度（saturationofarteryoxygen,SaO2)定義：系指血紅蛋白被氧飽和的程度，以百分比表示，指血液標(biāo)本中血紅蛋白實際結(jié)合的氧量與最大結(jié)合氧量的百分比，即血紅蛋白的氧含量與氧容量之比乘以100%。即血氧飽和度（SO2）=Hb氧含量/Hb氧容量×100%。臨床意義：反映機(jī)體氧合的指標(biāo)之一。SaO2與Hb的量無關(guān)，而與PaO2及Hb與O2的親和力有關(guān)。SaO2與PaO2的相關(guān)性構(gòu)成氧離曲線(ODC)。SaO2與PaO2的關(guān)系SaO2(%)5060708090919293949596979899PaO2(mmHg)273137445761636669748192110159脈搏氧飽和度（SpO2)概述工作原理顯示方式臨床用途注意事項脈搏血氧飽度儀（pulseoximeter）測定SpO2始于上個世紀(jì)80年代，是現(xiàn)代麻醉學(xué)監(jiān)測進(jìn)展之一。它主要根據(jù)血紅蛋白的光吸收特性而設(shè)計的。由于能連續(xù)、無創(chuàng)、經(jīng)皮監(jiān)測SaO2，因而廣泛用于臨床，尤其在臨床麻醉和ICU中，被看作是每個病人必備的常規(guī)監(jiān)測手段之一。pulseoximeter包括光電感受器、微處理機(jī)和顯示部分。其依據(jù)光電比色原理，利用不同組織吸收光線的波長差異設(shè)計而成。HbO2吸收可見紅光（λ=660nm），HHb可吸收紅外光（λ=940nm），一定量的光線傳到分光光度計探頭，隨著動脈搏動吸收不同光量，光線通過組織而轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，傳至脈膊血氧飽和度儀，經(jīng)放大及微機(jī)處理后，將光強度數(shù)據(jù)換算成SAT百分值，起到間接測定PO2的作用。Pleth：即容積脈搏圖。它反映交感神經(jīng)緊張度、末梢灌注、組織器官灌注和有效循環(huán)量。正常波形要求波形寬大、振幅高、無隨機(jī)械而出現(xiàn)呼吸周期的波動。SpO2數(shù)值:表示的是機(jī)體的氧合情況。早期診斷缺氧；了解缺氧程度；了解氧合的變化趨勢，對采取的措施有效性做出判斷；可與生命體征、PetCO2或BGA聯(lián)合應(yīng)用，對缺氧的原因做出迅速分析了解麻醉方法或麻醉藥對呼吸的抑制減少BGA檢查的次數(shù)（不等于代替），氧飽和度儀是通過兩種不同波長的光線由兩種Hb吸收而分析氧飽和度，儀器假設(shè)血內(nèi)只存在HbO2及HHb。從ODC可知，SaO2與PaO2在一定范圍內(nèi)呈線性相關(guān)當(dāng)PaO2>100mmHg時，ODC呈平坦。Oxemtry隨著動脈搏動吸收光量，當(dāng)體溫低于35℃、BP<50mmHg或用血管收縮藥使搏動幅度減小時,可影響SpO2的準(zhǔn)確性。此外不同測定部位、傳感器松動、皮膚顏色、外部光源的干擾等均可影響其準(zhǔn)確性。氧運輸（DeliveryofOxygen,DO2)定義：單位時間內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)向全身組織細(xì)胞傳送的氧量。計算方法：DO2=CO（CI）×CaO2正常值：1000ml/min(520~720ml/min/m2)臨床意義：（1）氧儲備有限；（2）決定氧供因素包括循環(huán)、血液系統(tǒng)和呼吸；（3）PaO2與DO2的關(guān)系；（4）與組織細(xì)胞處血管分布特點、攝氧等相關(guān)。氧耗（oxygenconsumption,oxygenuptake,VO2）定義：是指單位時間全身組織消耗氧的總量，它決定于機(jī)體組織的功能代謝狀態(tài)。正常值為110~180ml/min/m2。正常生理狀態(tài)下，DO2與VO2相互匹配維持組織氧供需平衡。計算方法：（1）反向Fick公式：VO2=（CaO2-CvO2）×CI×10ml/min/m2。（2）代謝監(jiān)測儀測定。根據(jù)公式VO2=VE(FiO2-FeO2)。氧攝取率（oxygenextractionratio,O2ER）定義：是指全身組織氧的利用率，它反映組織從血液中攝取氧的能力。正常值為0.22~0.30。計算方法：O2ER=VO2/DO2×100%O2ER=（CaO2-CvO2）/CaO2×100%。

P50（thePO2,atwhichtheHbis50%saturated）定義：指正常人在pH=7.40，PaCO2=40mmHg，BE=0，體溫=37℃時,50%Hb被氧飽和時的氧分壓,正常值為26.6mmHg。臨床意義：由于P50位于氧離曲線的陡直部位，因此它的變化可反映氧離曲線位移方向。影響因素：pH、PaCO2、T、2,3-DPG(ODC)混合靜脈血氧分壓（PvO2)

為肺動脈血的血氧分壓，它也是反映全身氧供與氧耗平衡的綜合指標(biāo)?？赏ㄟ^肺動脈導(dǎo)管從肺動脈抽取混合靜脈血樣測定PvO2。測量時應(yīng)注意將肺動脈導(dǎo)管球囊放氣，并緩慢抽取，以免抽到遠(yuǎn)端已氧合的動脈血摻雜入混合靜脈血中而干擾PvO2的測定。PvO2正常值是40mmHg左右，低于35mmHg，即可認(rèn)為存在組織缺氧。混合靜脈血氧飽和度（SvO2)指肺動脈血的氧飽和度。SvO2是反映全身的氧供與氧耗平衡的綜合指標(biāo)，可判斷組織的灌注及氧合情況。SvO2監(jiān)測需置肺動脈導(dǎo)管，可從肺動脈直接抽取混合靜脈血樣測定，也可以通過帶有光導(dǎo)纖維的特殊肺動脈導(dǎo)管（pulmonaryarteryoximetrycatheter）連續(xù)監(jiān)測。SvO2正常值為75%（65%~85%）。SvO2>65%為氧貯備適當(dāng)，SvO250%~60%為氧貯備有限，SvO235%~50%為氧貯備不足。動靜脈血氧分壓差（Pa-vO2）

作為組織攝取氧能力的重要指標(biāo)。當(dāng)Pa-vO2減小時，說明組織從血流中攝取的氧減少。當(dāng)VO2明顯增加時，可發(fā)生因氧耗過多而導(dǎo)致的缺氧，此時可伴Pa-vO2值增加，而PaO2可在正常范圍之內(nèi)。由于PaO2下降造成缺氧時，應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)PaO2下降到一定程度時組織細(xì)胞的VO2就可隨之減少?？梢赃@樣認(rèn)為，Pa-vO2反映了該靜脈所引流區(qū)域組織細(xì)胞表面氧分壓之平均值。血乳酸濃度當(dāng)組織氧供減少到臨界值以下時，氧供需失衡，發(fā)生組織缺氧，導(dǎo)致無氧代謝，在輔酶I參與下乳酸脫氫酶使丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸。正常值：血乳酸濃度1mmol/L，當(dāng)超過1.5~2.0mmol/L時，應(yīng)考慮組織氧合不足。臨床意義：血乳酸水平與危重病人的病情嚴(yán)重程度相關(guān)良好。危重病人治療過程中血乳酸濃度下降，提示預(yù)后較好。動脈血或靜脈血乳酸值相同，全血或血漿測定亦無顯著差異。連續(xù)測量乳酸濃度判斷組織氧合及病情轉(zhuǎn)歸效果要優(yōu)于單次測量。胃腸粘膜內(nèi)pH（intramucosalpH，pHi）

正常生理狀態(tài)下，胃腸道氧供可滿足組織代謝的需要，pHi在正常范圍內(nèi)。休克等危重疾病發(fā)生早期，雖然血流動力學(xué)指標(biāo)尚可維持正常，但機(jī)體為保證重要器官的血液供應(yīng)而導(dǎo)致血液重新分布，因而發(fā)生胃腸道缺血，組織灌注不足，局部氧供無法維持有氧代謝需要，最終引起pHi下降。因此，pHi能直接反映胃腸粘膜血液灌注及氧合情況，而且較為敏感，其變化較血乳酸等指標(biāo)出現(xiàn)得更早。監(jiān)測pHi對預(yù)測危重病人發(fā)生多器官功能不全等并發(fā)癥、指導(dǎo)及評估臨床治療、評價疾病轉(zhuǎn)歸及死亡率有著重要的意義。決定氧供的因素

根據(jù)：DO2=CI×（1.34×SaO2×Hb+0.00315×PaO2)，因此，單位時間內(nèi)組織細(xì)胞的氧供量由循環(huán)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的功能所決定。影響氧耗的因素溫度：體溫每增高1℃，耗氧量增加10%~15%。感染或全身炎癥反應(yīng)綜合征。燒傷、創(chuàng)傷或手術(shù)。交感神經(jīng)興奮、疼痛、寒戰(zhàn)或癲癇發(fā)作等，例如寒戰(zhàn)可使機(jī)體耗氧量增加100%。β2受體激動劑、苯丙胺和三環(huán)類抗抑郁藥等。護(hù)理（吸痰、叩背等）、理療。高代謝狀態(tài)或攝入高糖飲食等。氧供與氧耗的關(guān)系生理性氧供依賴病理性氧供依賴目標(biāo)：

DO2>600ml/min/m2方法：降低氧需求：機(jī)械通氣、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛及控制體溫增加氧供:DO2=CI×（SaO2×1.34×Hb+0.000315×PaO2)臨床實例：心臟病人行心臟或非心臟手術(shù)麻醉的基本原則是：維持心肌氧供需平衡影響心肌氧供的因素有哪些？影響心肌氧耗的因素有哪些？氧治療（oxygentherapy）是指提高吸入氣中的氧濃度（FiO2）或吸入氧的氧分壓（PiO2）以改善低氧血癥或組織缺氧的治療方法，簡稱氧療。氧療不能消除缺氧的病因，也不能代替對原發(fā)疾病的治療，只能在一定程度上改善或預(yù)防組織缺氧所致的器官功能損害。適應(yīng)證：對乏氧性缺氧，PaO2<60mmHg，是氧療的適應(yīng)證，而對于其它三種類型的缺氧，不論PaO2是否<60mmHg，均是氧療的適應(yīng)證。具體說來：氧療可用于支氣管哮喘發(fā)作、哮喘持續(xù)狀態(tài)、慢性阻塞性肺疾?。–OPD）病人發(fā)生呼吸衰竭等。急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）、肺水腫、肺栓塞等。急性心肌梗死、心力衰竭等。肝臟疾病晚期合并肝肺綜合征（hepatopulmonarysyndrome）空氣栓塞、氣胸等一氧化碳中毒貧血、鐮狀細(xì)胞貧血危象等。全身麻醉術(shù)后、麻醉后恢復(fù)室（PACU）、術(shù)后低氧血癥等。鼻導(dǎo)管給氧方法：優(yōu)點：簡單易行缺點：增加病人不適感（Flow>6L/min)氧濃度計算方法：20%+4*FiO2面罩給氧方法：普通面罩：氧流量>10L/min時，F(xiàn)iO2可以達(dá)到0.8～0.95,嚴(yán)密觀察病人，當(dāng)貯氣囊發(fā)生塌陷時，應(yīng)立即調(diào)整氧流量，防止病人出現(xiàn)呼吸困難Venturi面罩：通過調(diào)整面罩邊縫的大小準(zhǔn)確控制FiO2，可控性好；FiO2在0.24～0.50調(diào)節(jié)（氧流量為4～12L/min）鼻咽導(dǎo)管法

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鼻咽導(dǎo)管末端有若干小孔，置于軟腭后方，利用鼻咽腔作用氧的儲備腔。在相同氧流量下，鼻咽導(dǎo)管法提供的氧濃度與鼻管法類似，但位置確實、可靠。應(yīng)與濕化器配合使用。由于對鼻粘膜刺激較大，而且每8小時應(yīng)改用另一鼻孔，一般僅限于短時間氧療。氣管導(dǎo)管法氣管造口導(dǎo)管法其它給氧方法俯臥位通氣部分液體通氣治療表面活性劑吸入一氧化氮吸入前列環(huán)素對于ARDS病人采用，可以改善氧合機(jī)制可能與減少肺內(nèi)分流量和改善肺通氣-血流比值有關(guān)利用液體（潘氟隆，perflubron）作為攜氧介質(zhì)通入肺內(nèi)（灌注量相當(dāng)于功能殘氣量）的機(jī)械通氣治療方法降低肺泡表面張力，維持肺泡穩(wěn)定性可依靠重力作用使下垂肺的不張及萎陷區(qū)的肺泡重新復(fù)張，通氣-血流比例失調(diào)得以改善表面活性劑可以降低肺泡表面張力、維持肺泡穩(wěn)定性以及防止肺泡萎陷和肺不張的發(fā)生吸入NO，可以選擇性的擴(kuò)張肺動脈，降低動脈壓NO對于肺動脈的擴(kuò)張作用取決于肺血管的收縮程度，肺血管收縮越明顯，NO降低肺血管阻力的作用越顯著吸入低濃度的NO（2ppm）就可以降低肺動脈壓NO濃度過高可以生成過多高鐵血紅蛋白和二氧化氮產(chǎn)生毒性作用吸入前列環(huán)素可以選擇性的擴(kuò)張通氣較好的區(qū)域的肺血管，使肺血管向通氣較好的區(qū)域重新分布，從而改善通氣-血流比例，減少分流靜脈注射前列環(huán)素?zé)o此作用超過1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的高壓條件下給氧，是氧療的特殊手段一般高壓氧療的壓力為2～3個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓高壓氧條件下，動脈血物理溶解的氧量明顯增加，提高動脈血氧含量增加組織氧含量及氧儲