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1、氧供需平衡监测,北京大学第三医院麻醉科 徐德军, 危重患者麻醉管理的一个主要目标之 一就是维持机体各重要脏器组织细胞 的氧供和氧需平衡。 围术期有许多情况下可能发生氧供减 少而氧需增加，从而导致氧供需失去 平衡，因此氧供需监测十分重要。,呼吸生理,氧供需平衡监测的基本理论,氧供需平衡监测的临床意义,1,3,2,内容提要,外呼吸（肺呼吸）,气体在血液中的运输,内呼吸（组织呼吸）,呼吸全过程,呼吸机体与外界环境之间的 气体交换过程。,肺通气,肺换气,血液循 环系统,呼吸全过程,-肺与外界环境之间的气体交换过程。影响因素：分钟通气量（潮气量呼吸频率），肺泡通气量（潮气量-无效腔呼吸频率，胸肺顺应性等
2、。 -肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程。影响因素：气体分压差，呼吸膜面积和厚度，通气/血流比值等。,肺通气,肺换气,外呼吸（肺呼吸）,呼吸膜面积：肺不张、肺气肿、 单肺通气等 呼吸膜厚度：肺纤维化、肺水肿、 ARDS等,血液中的O2有两种存在形式： 物理溶解和化学结合,氧在血液中的运输,1 物理溶解： 气体在血液中的溶解量 溶解系数气体分压 O2在血中的溶解量 0.0031mldl-1 mmHg -1 (37oC) 以动脉血PO2为100mmHg计，每100ml血液 中含有的物理溶解的O2为0.31ml，仅占 血液总氧含量的1.5%，故溶解的O2量极少 能直接为组织利用，故有重要生理意义,2
3、 化学结合 化学结合是指O2与血红蛋白 （Hb）可逆地结合形成氧合 血红蛋白（HbO2 ）。, 1gHb可结合1.36 （1.34-1.39）ml O2 以Hb浓度为150g/L（15g/dL）计，每 100ml血液中最多可含有的化学结合的O2 约为1.3615 = 20.4ml，约占血液总氧 含量的98.5%。,氧离曲线 (oxygen dissociation curve),H CO2 2.3DPG 温度,H CO2 2.3DPG 温度,氧供需平衡监测 基本理论, 氧供（Oxygen delivery 或Oxygen supply ），通常缩写为DO2，为心脏每分钟向外组 织输送的氧量。它
4、是反映机体循环系统向 全身组织输送O2能力的指标。 氧供由心排血量（CO）及动脉血氧含量（ CaO2）所决定。,DO2 = COCaO2,1 氧供, 心排量（CO）由每搏量（SV）和心率 （HR）决定 CO = SVHR 心排量是氧供的主要决定因素,（37）,心排量的组成,每搏量,前负荷,后负荷,心肌收缩力,心率, 动脉血氧含量（CaO2）为100ml血液中 所能含有的O2最大量。 用ml O2/dl 血液来表示（容量%） 以Hb浓度为150g/L（ 15g/dl）计， CaO2 约为20.4（1622）ml/dl。,CaO2=1.36HbSaO2+PaO20.003,若CO为5L/min，则
5、 DO2 = COCaO2 = 5L 20.4ml/dl = 1000ml/min（7001400ml/min） 或= 600ml/minm2 这是静息状态下健康成年人DO2的正常值,DO2 = COCaO2,DO2 =COCaO2,CaO2=1.36HbSaO2+PaO20.003,DO2 =CO（1.36HbSaO2 + PaO20.003）,DO2 =CO1.36HbSaO2,最有效？,DO2 = CO1.36HbSaO2,Hb,SaO2,CO, 增加Hb浓度可提高CaO2和DO2水平，但Hb过 高将增加血粘滞度，使组织血灌流减少； 一般认为Hb应保持在100g/L或血细胞比积（Hct）
6、30%以上即可。 通过增加SaO2以提高DO2是有限的。 提高DO2最有效的途径是增加CO。,QA 缺氧的类型有哪些？,DO2 = CO1.36HbSaO2,Hb,SaO2,CO,肺部摄氧 血液携氧 循环运氧 组织用氧 SaO2 Hb CO,低动力性缺氧,血液性缺氧,循环性缺氧,低张性,血液性,循环性,组织性,供氧,用氧,缺氧,内毒素血症,肺淤血水肿,循环障碍,失血,临床上常为混合性缺氧,失血性休克,氧需（Oxygen demand）是指单位时间内机体所需的氧量。 氧耗（Oxygen Consumption）通常缩写为VO2，是单位时间内机体实际消耗的氧量，可反映机体代谢的需求。 氧耗与CO、
7、CaO2和静脉血氧含量（CvO2）有关，即,VO2= CO（CaO2-CvO2）,2 氧耗,若CO为5L/min， Hb浓度以150g/L （15g/dl）计， 则CaO2为20.4（1622）ml/dl； CvO2为15（1217）ml/dl； VO2 = CO（CaO2 - CvO2 ） = 5L 5ml/dl = 250ml/min（180280ml/min） 或= 150ml/minm2,VO2= CO（CaO2-CvO2）,CaO2 =1.36HbSaO2 CvO2 =1.36HbSvO2 VO2 = CO(1.36HbSaO2- 1.36HbSvO2 ),VO2= CO（CaO2-
8、CvO2）,= CO1.36Hb(SaO2- SvO2 ),氧摄取率（O2 extract rate, OER ）: VO2和DO2之比即为氧摄取率，在一定程度 上反映组织微循环灌流状况和细胞线粒体 呼吸功能。 氧摄取率（OER %）=（VO2 / DO2）100% =（CaO2-CvO2 / CaO2100% =（SaO2-SvO2）/ CaO2100%,3 氧摄取率,VO2或DO2发生变化都可影响氧摄取率。 生理状态下，DO2 在一定范围内发生变化时，机体可通过 OER 的改变以代偿DO2 的改变，从而维持机体 VO2 恒定。 即DO2，OER， 而DO2，OER， VO2 仍可保持不变。
9、,3 氧摄取率,氧供和氧耗的关系,生理状态下，除非DO2下降到很低水平，即使DO2发生较大改变，VO2仍可保持恒定，即在一定范围内VO2不依赖于DO2 。 但当DO2低于临界水平后，机体的OER增至最大，VO2将随DO2发生变化，此时出现VO2对DO2的依赖称为生理性氧供依赖（physiologic supply dependency）。,氧供和氧耗的关系,但在ARDS、脓毒性休克、呼吸衰竭、肺高压以及慢性心衰等危重患者中发现，部分患者的DO2处于正常或高于正常水平时，却出现VO2对DO2的依赖，称为病理性氧供依赖（pathologic supply dependency）。,氧供和氧耗的关系
10、,病理性氧供依赖发生的可能机制, 血管功能紊乱，主要与微血管自身调节功 能障碍、血管微栓塞形成及血管内皮细胞 损伤等有关。 氧摄取功能紊乱，细胞利用氧的能力降低 ，出现低而固定不变的O2ER 弥散障碍，弥散距离增加、氧释放时间不 足等。 线粒体功能障碍,定义：混合静脉血中血红蛋白的饱和度。 原理： 正常情况下，循环中25%的氧被组织细胞所利用，使SvO2维持在75%。 当DO2在一定范围内降低时，氧摄取率（OER%）相应增加以避免无氧代谢，表现为SvO2下降。,4,4 混合静脉血氧饱和度 （SvO2）监测,意义： 因此，多数学者认为SvO2是反映组织氧利用能力和组织氧供需动态平衡的单个最佳指标
11、。 SvO2下降是组织氧合受到威胁的一个有代表性的最早的指示，有利于早期诊断和早期干预。,SvO2的 正常值:静息状态下为75%（60%80%）, 根据公式 VO2 = CO（CaO2-CvO2） = CO1.36Hb(SaO2- SvO2 ),SvO2 = SaO2-VO2/1.36COHb,据上公式可知 SvO2受众多因素的影响,ScvO2,SVV, 12%, 12%,13%,13%,氧疗， 提高PEEP,输血,多巴酚丁胺,输液,镇痛镇静,MAP复苏至65mmHg以上,乳酸（lactic acid）是糖无氧代谢的产物之一。 血乳酸的正常值为1mmol/L。 血乳酸升高至25mmol/L，可
12、诊断为高乳酸血症；5mmol/L称为乳酸酸中毒。 当血乳酸超过1.5mmol/L时，应结合临床分析升高的原因。血乳酸浓度监测是反映组织氧供需平衡有价值的指标。,5 血乳酸浓度,当机体血流动力学发生明显改变时如休克、严重创伤等，可导致全身各器官组织灌流不足，而胃肠道是灌流不足最早、最明显的脏器。 此时测定胃粘膜pH可发现明显下降。 pHi值下降早于动脉压、尿量、CO和血pH等指标的改变。,6 胃粘膜pH(pHi),因此，pHi是反映机体DO2/VO2平衡较敏感的指标。 可以准确地反映胃肠道以及内脏系统的组织缺氧缺血，并可作为监测休克和多器官功能障碍综合征（MODS)发展的指标。,压力相关指标 (Pressure related variables) 流量相关指标 (Flow related variables) 氧相关指标 (Oxygen related variables),血流动力学(Hemodynamics),重视 氧供需平衡监测 (Oxygen Dynamics),小结,Thank you for Your Attention!,
