第七章-氧供需平衡的监控

氧供需平衡的监控湖北医药学院第二临床学院氧是生命存在所必须的物质。自然界的生机勃勃离不开氧。人作为自然界的精灵，同样需要氧。新陈代谢的关键物质-氧•氧是人体生命活动的第一需要。呼吸的氧转化为人体内可利用的氧，称为血氧。血液携带血氧向全身输入能源，血氧的输送量与全身各组织器官的工作状态密切相关。血氧输送到全身的量就越高，人体重要器官的运行状态就越好。•但是过量吸氧则会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应，可生成过氧化氢，进而变成脂褐素。这种脂褐素是加速细胞衰老的有害物质。氧供和氧需平衡-各系统的功能正常运转需氧供氧人体氧供需失衡对机体的影响•重要器官缺血、缺氧（脑、心脏）•一个或多个脏器功能衰竭•细胞代谢障碍•影响机体的生命活动围手术期缺氧的后果•急性严重缺氧－－呼吸、心跳骤停•脑水肿、脑损害•心律失常乃至心跳停止•机体代谢紊乱•器官功能损害•严重导致多器官衰竭氧供需平衡的重要性•病人生命安全的关键•保证机体的代谢需要•系统的功能保持正常运转•重要生命器官功能的保护术中缺氧•患儿，男，7岁，因左腹股沟斜疝拟行疝修补术。选择氯胺酮静脉麻醉，并鼻导管给氧。术中麻醉医师发现患儿口中分泌物较多，即给予吸痰。在吸痰的过程中患儿躁动，既而口唇紫绀，心电图呈直线。麻醉医师误以为患儿心搏骤停(后来发现是心电图电极脱落)。立即给予肾上腺素1mg静脉注射•患儿很快出现大量粉红色泡沫痰。立即气管内插管，急查血气，并降压。血气分析发现PaO2为56mmHg。经镇静、控制呼吸和降压后，粉红色泡沫痰消失，手术继续进行。术毕送ICU监护，痊愈出院防止围手术期间缺氧---麻醉医师的主要任务ASAguideline内容提要氧供氧输送及氧供的定义、氧输送的监测、缺氧氧耗氧耗的定义、氧耗的监测、影响氧耗的因素及其调控氧治疗氧疗的适应症、并发症、氧疗的方法和注意事项第一节氧代谢(Oxygenmetabolism)•氧气从肺部进入循环系统，再由循环系统输送至组织器官，并最终被细胞所利用的过程。氧代谢根据氧在机体内的不同阶段而分为氧输送、氧供应和氧耗三个过程•空气中的氧输送到细胞内利用氧的部位-线粒体的过程。分四个阶段：•肺通气、肺换气、氧在血液中运输、氧在组织中的释放O2氧输送氧供(DO2)•单位时间内循环系统向全身组织输送氧的总量，又称为总体氧供•广义的概念氧输送＝氧供狭义的概念•氧输送的氧是心脏泵入到体循环中的氧量•氧供：经过毛细血管输送到机体组织为新陈代谢所利用的氧量•动静脉短路氧输送正常，氧供为零氧输送的决定因素•氧含量：血红蛋白携带的氧量与血浆中溶解的氧量的总和。–血红蛋白含量：在完全饱和的情况下，每克血红蛋白可携带1.38ml氧–血氧饱和度：指血红蛋白被氧合的程度–溶解氧：0.0031是氧在血液中的物理溶解系数•心排出量：受心率(HR)和每搏量(SV)的影响氧输送的监测•氧吸入的监测•氧转运的监测•氧释放的监测•氧供及相关指标的监测一、氧吸入过程的监测•是血液氧和过程的监测•空气中的氧转变为血液中的氧要经历两个阶段•肺通气和肺换气氧的监测•呼吸气中氧浓度监测：各种类型测氧仪吸入气氧浓度（FiO2）呼出气氧浓度（FeO2）•动脉血氧的监测：动脉血氧分压（PaO2）动脉血氧饱和度(SaO2)经皮氧分压（PtcO2）经皮脉搏血氧饱和度(SpO2)•静脉血氧监测:监测氧耗的主要指标静脉血氧饱和度（SvO2）和分压混合静脉血氧饱和度（SvO2）呼吸气中氧浓度监测•吸入气氧浓度•呼出气氧浓度•吸入气和呼出气氧浓度差•氧耗=吸入气氧浓度×吸气量－呼出气氧浓度×呼气量•氧合指数:PaO2/FiO2（又称呼吸衰竭指数）正常值400~500mmHg动脉血氧分压（PaO2）•分析动脉血氧合状态的重要指标•判断低氧血症的唯一标准•正常值：10.67～13.33kPa（80～100mmHg）•影响因素：年龄、所处的海拔高度、呼吸功能动脉血氧监测动脉血氧饱和度(SO2)•血氧饱和度是指血红蛋白被饱和的程度，以百分比表示•SaO2与PaO2存在一定的相关性，但将SaO2作为组织缺氧的指标没有PaO2敏感SaO2(%)5060708090919293949596979899PaO2(mmHg)273137445761636669748192110159动脉血氧监测脉搏血氧饱和度(SpO2)•SpO2测定始于上世纪80年代。SpO2出现后未通过大量的临床对比研究即迅速在临床应用并普及，这种情况在医学史上极为少见，反映了临床医务工作者对缺氧判断的迫切性•脉搏血氧饱和度仪使用方便，能够在症状和体征出现前灵敏的诊断缺氧，但也有一定的局限性动脉血氧监测SpO2的局限性•血液中含任何可吸收660nm和940nm光线的物质均可影响SpO2的准确性，如碳氧血症(COHb)、正铁血红蛋白(MetHb)、美蓝、靛胭脂、荧光素等•当氧分压高时，SpO2不能正确反应PaO2的变化•低温、低血压和使用血管收缩药使脉搏波幅减小时可影响SpO2的正确性动脉血氧监测血液中氧含量的计算•氧容量(oxygencapacity,CO2max)：100ml血液中Hb能结合的最大氧含量。即CO2max=1.38×Hb，正常值为20ml/100ml•动脉血氧含量（CaO2）100ml动脉血液中实际的携氧量。正常值为19ml/100mlCaO2是决定氧供的主要因素之一。动脉血氧监测•血红蛋白含量氧供应量的计算•氧供的计算：DO2=CO×CaO2CaO2由下式计算：CaO2=1.38×Hb×SaO2＋0.0031×PaO2正常值：520-720ml/min/m2DO2=CO×CaO2氧释放的监测•P50：血氧饱和度为50%时的氧分压，是反应Hb与O2亲和力的指标，正常值为26.5mmHgpH降低温度升高2,3-DPG增加PaCO2升高•pH升高•温度降低•2,3-DPG下降•PCO2降低低氧血症和缺氧•低氧血症：是指循环系统中氧分压低于正常。即动脉血氧分压低于同龄人下限称为低氧血症。•缺氧：是指组织氧供不足或发生氧利用障碍，引起组织细胞出现代谢、功能、甚至形态结构的异常变化，这一病理过程称为缺氧。(细胞内线粒体耐受缺氧的最低氧分压为19mmHg)•PaO2低于60mmHg即为低氧血症。•存在引起缺氧的病因是最重要的诊断依据。血液中乳酸含量是判断有无缺氧的重要指标。血乳酸浓度超过1.5mmol/L即提示缺氧，但不是所有缺氧都存在乳酸增高。缺氧的分类•低张性缺氧•血液性缺氧•循环性缺氧•组织性缺氧缺氧低张性缺氧PaO2CaO21.吸入氧分压过低2.肺泡通气不足3.弥散功能障碍4.肺泡通气与血流比例失常5.右向左分流缺氧主要原因高原高空麻醉时麻醉机呼吸回路接头脱开N2O吸入浓度过高表现为低氧血症低张性缺氧PaO2CaO21.吸入氧分压过低2.肺泡通气不足3.弥散功能障碍4.肺泡通气与血流比例失常5.右向左分流缺氧主要原因麻醉药物或镇静药物抑制呼吸气管导管扭曲打折或被分泌物堵塞手术体位使肺顺应性下降阻塞性或限制性呼吸困难严重肺纤维化胸阔畸形气胸、胸腔积液低张性缺氧PaO2CaO21.吸入氧分压过低2.肺泡通气不足3.弥散功能障碍4.肺泡通气与血流比例失常5.右向左分流缺氧主要原因肺不张、肺切除等使可以参与换气的肺泡膜面积减少肺水肿、肺纤维化时，肺泡膜厚度增加低张性缺氧PaO2CaO21.吸入氧分压过低2.肺泡通气不足3.弥散功能障碍4.肺泡通气与血流比例失常5.右向左分流缺氧主要原因支气管哮喘慢性支气管炎COPD肺栓塞肺水肿肺纤维化ARDS低张性缺氧PaO2CaO21.吸入氧分压过低2.肺泡通气不足3.弥散功能障碍4.肺泡通气与血流比例失常5.右向左分流缺氧主要原因先天性心脏病，如：室间隔缺损伴肺动脉高压支气管麻醉单肺通气血液性缺氧血红蛋白的数量减少或性质发生变化时，血红蛋白携带的氧减少或与血红蛋白结合的氧不易释放而导致的缺氧1.各种原因的贫血2.CO中毒3.亚硝酸盐等氧化剂中毒4.血红蛋白与氧结合力异常增加缺氧主要原因循环性缺氧组织的血流量减少引起供氧量减少所致的缺氧常见原因1.心排出量降低2.心力衰竭3.急性心肌梗塞4.各种原因引起的休克单纯性缺氧，PaO2、CaO2正常合并肺水肿，PaO2、CaO2降低缺氧组织性缺氧组织细胞对氧的摄取和利用发生障碍导致的缺氧1.氰化物、硫化氢或砷化物等抑制细胞色素氧化酶2.巴比妥、抗霉菌素A和苯乙双胍等抑制电子在呼吸链中的传递3.维生素B1、维生素B2等缺乏影响呼吸酶的合成缺氧各种缺氧的血氧变化缺氧缺氧类型PaO2SaO2血氧容量CaO2动-静脉血氧含量差低张性N或N血液性NN或N或N循环性NNNN组织性NNNN注：降低升高N正常缺氧的处理原则消除缺氧原因，积极治疗原发疾病对各种缺氧均可给予氧治疗对于氧疗改善不明显，应行呼吸机机械通气治疗降低机体耗氧量维持血流动力学稳定和水电解质及酸碱平衡缺氧第二节氧耗•定义：是指单位时间内全身组织消耗氧的总量，取决于机体组织的代谢状态。正常值为110-180ml/（min·m2）VO2=动脉氧输送量-静脉氧输送量VO2=吸入氧量-呼出氧量•氧需求（Oxygendemand）：是指机体组织维持有氧代谢所需氧的总量。•氧摄取率（Oxygenextractionration,O2ER）：是指全身组织氧的利用率，反映组织从血液中摄取氧的能力。正常值为0.22-0.3。•O2ER=VO2/DO2O2ER0.22,氧摄取缺陷O2ER0.30,氧需求增加氧耗的监测•氧耗的测定：–反向Fick法：–直接法：•监测氧耗的主要指标–混合静脉血氧饱和度–混合静脉血氧分压反向Fick法•根据Fick原理，任何物质由器官摄取或释放的总量是到达该器官的血流量与动静脉血中此物质的浓度差的乘积•VO2=CI×(CaO2－CvO2)直接法单位时间内吸入气体的氧含量与呼出气体的氧含量之差即为氧耗吸入气氧浓度VO2=(FiO2×Vi)-(FeO2×Ve)氧耗的监测每分吸入气量呼出气氧浓度每分呼出气量两种测定方法的比较氧耗的监测测定方法测定手段误差来源肺氧耗量反向Fick法有创肺动脉导管CO的测定未包括直接法无创基础代谢监测仪、气体分析仪、肺功能仪呼吸气的容量、流速及气体浓度包括混合静脉血氧饱和度SvO2•肺动脉血的氧饱和度•SvO2是反映全身氧供与氧耗平衡的综合指标，可以判断组织的灌注及氧合状况•SvO2正常值为75％(65%~85%)•SvO265%，氧储备适当SvO250～60％，氧储备有限SvO235～50％，氧储备不足氧耗的监测混合静脉血氧分压PvO2•肺动脉血的氧分压•反映全身氧供与氧耗平衡的综合指标•正常值5.33kPa（40mmHg）PvO235mmHg组织缺氧氧耗的监测SaO2(%)5060708090919293949596979899PaO2(mmHg)273137445761636669748192110159•SvO2正常值为75％(65%~85%)SvO2变化的意义•SvO260%的意义氧输送减少Hb降低：贫血、出血CO减少：左室功能不全、休克、低血容量SaO2降低：低氧血症、肺疾病氧耗增加：发热、癫痫发作、寒颤、呼吸功增加•SvO2增高的意义：组织摄氧障碍,常见于脓毒血症引起的血流重新分布障碍影响氧耗的因素•氧耗增高体温升高感染或全身炎症反应综合症烧伤、创伤或手术交感神经兴奋、疼痛、寒战或癫痫发作Β2受体激动剂、苯丙胺和三环类抗抑郁药护理（吸痰、扣背等）或理疗高代谢状态或摄入高糖饮食•氧耗降低镇静药、镇痛药或肌肉松弛药可降低细胞代谢率组织摄氧障碍氧供与氧耗的关系•生理性氧供依赖•病理性氧供依赖病理状态生理状态VO2DO2临界氧供正常情况下，DO2超过VO2，DO2与VO2相互匹配维持组织细胞能量代谢平衡DO2在正常范围内波动，VO2可以维持恒定，随着DO2的逐渐降低，组织可以通过提高氧摄取率维持VO2相对恒定，即非