第五章 血液气体监测.ppt

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1、兰州大学第二医院兰州大学第二医院外科外科ICU董晨明董晨明第五章 血液气体监测大纲要求：大纲要求：一、重点掌握血液气体分析的指标及临床一、重点掌握血液气体分析的指标及临床意义。意义。二、熟悉血液气体分析各项指标与呼吸功二、熟悉血液气体分析各项指标与呼吸功能之间的关系。能之间的关系。三、熟悉血液气体分析在临床诊断与治疗三、熟悉血液气体分析在临床诊断与治疗中的重要性。中的重要性。第一节第一节 血气监测参数及临床意义血气监测参数及临床意义一一、血血氧分压（氧分压（PO2）指血浆中物理溶解的指血浆中物理溶解的O2所产生的压力。所产生的压力。吸入空气，每吸入空气，每100m1血液中仅溶解氧约血液中仅溶解

2、氧约0.3ml，而而绝大部分氧是以与血红蛋白结合的形式存在并运绝大部分氧是以与血红蛋白结合的形式存在并运输的。输的。动脉血氧分压（动脉血氧分压（PaO2）经皮氧分压（经皮氧分压（PtcO2）混合静脉血氧分压（混合静脉血氧分压（PvO2）1 1、动脉血氧分压（、动脉血氧分压（PaO2）PaO2的应用：的应用：（1）呼吸功能的监测）呼吸功能的监测（2）低氧血症的诊断）低氧血症的诊断（3）术前肺功能评价）术前肺功能评价（4）手术适应证的掌握）手术适应证的掌握（5）对对肺肺通通气气、换换气气功功能能的了解的了解（6）机械通气参数的调整）机械通气参数的调整影响影响PaO2的因素：的因素：（1）肺泡通气量

3、）肺泡通气量（2）VAQ比值比值（3）吸入氧浓度（）吸入氧浓度（FiO2）（4）气体弥散效率）气体弥散效率（5）心排出量）心排出量（6）组织氧耗量）组织氧耗量血氧分压与组织供氧有直接关系血氧分压与组织供氧有直接关系 氧氧从从毛毛细细血血管管向向组组织织弥弥散散的的动动力力是是这这两两者者的的氧氧分分压差。压差。当当PaO220mmHg时时，组组织织就就失失去去了了从从血血液液中中摄取氧的能力。摄取氧的能力。Pa-vO2的大小可反映组织对氧的利用情况。的大小可反映组织对氧的利用情况。PvO2反反映映该该静静脉脉所所引引流流的的那那部部分分细细胞胞组组织织表表面面氧氧分压的均值。分压的均值。没没有

4、有明明显显动动静静脉脉分分流流的的情情况况下下，PvO2可可作作为为组组织织缺氧程度的一个指标。缺氧程度的一个指标。二二、血氧饱和度（血氧饱和度（SO2）指指血血液液标标本本中中血血红红蛋蛋白白实实际际结结合合的的氧氧量量与与最最大大结结合合氧氧量的百分比。量的百分比。即：血氧饱和度（即：血氧饱和度（SO2）100动脉血氧饱和度（动脉血氧饱和度（SaO2）脉搏血氧饱和度（脉搏血氧饱和度（SpO2）混合静脉血氧饱和度（混合静脉血氧饱和度（SvO2）HbHbHbHb氧含量氧含量氧含量氧含量HbHbHbHb氧容量氧容量氧容量氧容量血红蛋白的多少无关血红蛋白的多少无关氧的结合能力（或称亲和力）有关氧的

5、结合能力（或称亲和力）有关 血氧饱和度与血氧饱和度与 由于氧解离曲线的由于氧解离曲线的特点，特点，PaO2在在60110 mmHg变化时，血氧饱变化时，血氧饱和度变化不明显，在和度变化不明显，在9l99之间。当低氧之间。当低氧血症血症PaO245mmHg见于：见于：二氧化碳生成增加。二氧化碳生成增加。中枢性或外周性呼吸抑制导致肺泡通气不足。中枢性或外周性呼吸抑制导致肺泡通气不足。二二氧氧化化碳碳气气腹腹导导致致呼呼吸吸障障碍碍、二二氧氧化化碳碳吸吸收收入血。入血。机机械械通通气气时时通通气气量量设设置置过过低低、死死腔腔量量过过大大或或钠石灰失效、呼出活瓣失灵。钠石灰失效、呼出活瓣失灵。PaC

6、O235mmHg见于：见于：过过度度通通气气或或低低体体温温，机机体体代代谢谢率率降降低低，二二氧氧化碳生成减少。化碳生成减少。呼气末二氧化碳分压（呼气末二氧化碳分压（PETCO2）n无明显心肺疾患时，无明显心肺疾患时，PETCO2可反映肺可反映肺通气状态和计算二氧化碳的产生量。通气状态和计算二氧化碳的产生量。nPETCO2可及时发现呼吸机故障、指导可及时发现呼吸机故障、指导呼吸机参数的调整和撤机。呼吸机参数的调整和撤机。nPETCO2可反映循环功能、肺血流情况、可反映循环功能、肺血流情况、气管导管的位置、人工气道的状态。气管导管的位置、人工气道的状态。四、气体交换效率四、气体交换效率n肺泡气

7、动脉氧分压差（肺泡气动脉氧分压差（A-aDO2）n氧合指数（氧合指数（PaO2/FiO2）n呼吸指数（呼吸指数（A-aDO2/PaO2）n分流率（分流率（Qs/Qt）n死腔率（死腔率（VD/VT）A-aDO2正常的低氧血症：正常的低氧血症：n 通气不足通气不足n吸入氧浓度过低吸入氧浓度过低 A-aDO2升高的低氧血症：升高的低氧血症：n通气血流比失调通气血流比失调n肺内分流肺内分流n气体弥散障碍气体弥散障碍呼吸指数（呼吸指数（A-aDO2/PaO2）n呼吸指数正常值呼吸指数正常值1，表明氧合功能明显减退，表明氧合功能明显减退n呼吸指数呼吸指数2，需机械通气，需机械通气n呼吸指数和呼吸指数和A-

8、aDO2是判断肺心病呼吸衰是判断肺心病呼吸衰竭程度、病情监测及预后的重要指标。竭程度、病情监测及预后的重要指标。呼吸指数（呼吸指数（A-aDO2/PaO2）作为肺氧合能力的指标，具有下列特点：作为肺氧合能力的指标，具有下列特点：即使即使FiO2不同，仍有参考价值。不同，仍有参考价值。呼呼吸吸指指数数的的变变化化与与肺肺功功能能状状态态呈呈现现明明显显的的相相关关性性，呼呼吸吸指指数数越越大大，说说明明肺肺功功能能越越差差，呼呼吸吸指指数数的的动动态观测对预后的判断有价值。态观测对预后的判断有价值。利利用用呼呼吸吸指指数数列列线线图图可可以以大大致致预预计计出出该该病病人人在在不不同同FiO2条

9、条件件下下的的PaO2值值，因因而而可可供供麻麻醉醉期期间间掌掌握握给氧量时参考。给氧量时参考。危危 重重 病病 医医 学学呼吸指数的列线图呼吸指数的列线图五、反映气体血液运输五、反映气体血液运输和组织呼吸的指标和组织呼吸的指标n氧含量氧含量n氧供氧供n氧耗氧耗n氧摄取率氧摄取率nP50n动静脉血氧分压差动静脉血氧分压差1.氧含量氧含量（C-O2）血液中所含氧量的总和血液中所含氧量的总和 溶解于血液中氧量溶解于血液中氧量 与与Hb相结合的氧量相结合的氧量 C-O2（1.38HbSaO2）0.00315 PO2注：注：1.C-O2与与PO2之间存在着一定的关系。之间存在着一定的关系。2.温度温度

10、，Hb与氧的亲和力与氧的亲和力，反之亦然。，反之亦然。3.在低温麻醉时对组织的供氧相对较差在低温麻醉时对组织的供氧相对较差。2.氧供（氧供（DO2）n指单位时间内循环系统向外周组织提供的氧量。指单位时间内循环系统向外周组织提供的氧量。CaO21.38Hb SaO2氧供计算公式：氧供计算公式：DO2COCaO2CO1.38Hb SaO2n氧供正常值为氧供正常值为520720ml(minm2)。n氧供反映了循环系统的运输功能，同时也受肺氧供反映了循环系统的运输功能，同时也受肺通气及肺换气功能的影响；通气及肺换气功能的影响；nCO、Hb、SaO2中的任何一个发生变化均会影中的任何一个发生变化均会影响

11、氧供。响氧供。3.氧耗（氧耗（VO2）n 指单位时间全身组织消耗氧的总量，它指单位时间全身组织消耗氧的总量，它决定于机体组织的功能代谢状态。决定于机体组织的功能代谢状态。正常值为正常值为110180ml(minm2)正常生理状态下，正常生理状态下，DO2与与VO2相互匹配维持相互匹配维持组织氧供需平衡。组织氧供需平衡。在发热、感染、器官功能增强或高代谢状态在发热、感染、器官功能增强或高代谢状态时，组织细胞氧摄取量增加，氧耗也随之增时，组织细胞氧摄取量增加，氧耗也随之增加。加。4.氧摄取率氧摄取率 （oxygen extraction ratio，O2ER）指全身组织氧的利用率，它反映组指全身组

12、织氧的利用率，它反映组织从血液中摄取氧的能力。织从血液中摄取氧的能力。正常值为正常值为0.220.30O2ER 0.30：氧需求增加，输送到组织氧需求增加，输送到组织的氧不能满足细胞代谢的需要。的氧不能满足细胞代谢的需要。5 5.P50 血红蛋白氧饱和度为血红蛋白氧饱和度为50时的氧分压，时的氧分压，是反映是反映Hb与与O2亲和力的指标。亲和力的指标。n正常情况下为正常情况下为3.52kPa（26.5mmHg）。）。nP50增大，氧解离曲线右移，促进增大，氧解离曲线右移，促进O2Hb解离，解离，向组织释放氧。向组织释放氧。nP50减小，氧离曲线左移，减小，氧离曲线左移，Hb与与O2亲和力增加亲

13、和力增加而不易解离，氧释放减少。而不易解离，氧释放减少。6.动动-静脉血氧分压差（静脉血氧分压差（Pa-vO2）是组织摄取氧能力的重要指标。是组织摄取氧能力的重要指标。n当当Pa-vO2减少时，说明组织从血流中摄取的减少时，说明组织从血流中摄取的氧减少。氧减少。n当当VO2明显增加时，可发生因氧耗过多而导明显增加时，可发生因氧耗过多而导致的缺氧，此时致的缺氧，此时Pa-vO2增加，而增加，而PaO2可在正可在正常范围内。常范围内。n当当PaO2下降达到一定程度时，组织细胞的下降达到一定程度时，组织细胞的VO2可随之减少。可随之减少。第二节第二节 血气监测与呼吸生理血气监测与呼吸生理 氧氧与与二

14、二氧氧化化碳碳在在血血液液中中的运输的运输外呼吸外呼吸(或称肺呼吸或称肺呼吸)内呼吸内呼吸(或组织呼吸或组织呼吸)呼吸的全过程呼吸的全过程 一、外呼吸与血气监测一、外呼吸与血气监测 外呼吸的主要环节为肺的通气功能外呼吸的主要环节为肺的通气功能 1.肺通气功能与血气监测肺通气功能与血气监测 肺泡通肺泡通气量气量 潮气量潮气量 V VT T死腔死腔气量气量 VA（VTVD）fPaCO2 2反映着肺的通气功能状态反映着肺的通气功能状态肺通气与肺泡气氧分压有一定的关系肺通气与肺泡气氧分压有一定的关系肺的换气功能：肺泡膜两侧气体的交换。肺的换气功能：肺泡膜两侧气体的交换。CO2的弥散力要比的弥散力要比O

15、2大大20倍。倍。即即使使分分压压差差6mmHg，CO2仍仍弥弥散散到到肺肺泡泡，PaCO2等于等于PACO2。肺肺换换气气功功能能障障碍碍：肺肺泡泡膜膜病病变变或或肺肺的的通通气气血血流流比比例例失失调调，其其结结果果是是造造成成PaO2明明显显下下降降，A-aDO2增大，增大，Qs/QT比值亦增大比值亦增大。2.肺换气功能与血气监测肺换气功能与血气监测 CaOCaO2 2QQs sCvOCvO2 2二、血气监测与气体运输二、血气监测与气体运输1 1氧含量氧含量当当O2 2通通过过肺肺泡泡膜膜、肺肺毛毛细细管管壁壁进进入入到到血血液液以以后后，大大部部分分与与血血红红蛋蛋白白结结合合后后再再

16、进进行行运运输输。C-OC-O2 2=(1.38=(1.38HbSaOHbSaO2 2)+0.00315 PaO)+0.00315 PaO2 2氧供氧供CaO2 CI1.38 Hb SaO2 CI氧供反映了循环系统的运输功能，同时也受氧供反映了循环系统的运输功能，同时也受肺通气和换气功能的影响。肺通气和换气功能的影响。2.氧供氧供呼吸功能与循呼吸功能与循环功能是密切环功能是密切联系的。联系的。三、血气监测与组织呼吸三、血气监测与组织呼吸P50可作为向组织供氧能力的指标可作为向组织供氧能力的指标Pa-vO2可反映组织对氧的利用情况可反映组织对氧的利用情况 Pa-vO2减少时，说明组织从血流中摄减

17、少时，说明组织从血流中摄取的氧减少。取的氧减少。Pa-vO2增大，说明组织摄氧能力增加。增大，说明组织摄氧能力增加。PaO2PvO2Pa-vO2意义提示意义提示降低降低降低降低不变不变肺氧合功能障碍肺氧合功能障碍正常正常降低降低增高增高心功能不全，循环灌注心功能不全，循环灌注不良不良降低降低降低降低增高增高肺氧合功能减低，同时肺氧合功能减低，同时有循环功能不全有循环功能不全正常正常增高增高降低降低组织细胞摄氧能力下降组织细胞摄氧能力下降或不能利用氧或不能利用氧PaO2与与PvO2的差值及临床意义的差值及临床意义三、血气监测与组织呼吸三、血气监测与组织呼吸nSvO2是反映氧供与氧耗之间平衡关系的

18、指标，是反映氧供与氧耗之间平衡关系的指标，氧供减少或氧耗增加都将导致氧供减少或氧耗增加都将导致SvO2下降。下降。n缺氧时机体的代偿：增加心排血量，增加氧摄缺氧时机体的代偿：增加心排血量，增加氧摄取率取率n连续监测连续监测SvO2的意义：的意义：（1）连续反映心排血量的变化）连续反映心排血量的变化 （2）反映全身氧供和氧耗之间的平衡）反映全身氧供和氧耗之间的平衡 （3）确定输血指征）确定输血指征SvO265为氧贮备适当为氧贮备适当nSvO25060为氧贮备有限为氧贮备有限nSvO23550为氧贮备不足为氧贮备不足氧需求与氧耗的关系氧需求与氧耗的关系n氧需求是指机体组织维持有氧代谢所需氧的总量。

19、氧需求是指机体组织维持有氧代谢所需氧的总量。n氧需求的测量为组织水平，临床上难以实施。氧需求的测量为组织水平，临床上难以实施。n正常情况下，即氧供充足且外周组织可以有效利正常情况下，即氧供充足且外周组织可以有效利用氧时，氧耗就等于氧需求。用氧时，氧耗就等于氧需求。n如果氧供不能满足机体的氧需求，组织缺氧，氧如果氧供不能满足机体的氧需求，组织缺氧，氧耗就小于氧需求。此时的氧耗仅表示实际的氧利耗就小于氧需求。此时的氧耗仅表示实际的氧利用而不能反映真正的氧需求。用而不能反映真正的氧需求。n正常情况下，机体通过调节氧摄取率来维持氧供正常情况下，机体通过调节氧摄取率来维持氧供与氧耗的平衡。与氧耗的平衡。

20、细胞代谢率决定整体氧耗。细胞代谢率决定整体氧耗。使氧耗增高的因素使氧耗增高的因素：1温度：体温每增高温度：体温每增高1，耗氧量增加，耗氧量增加1015。2感染或全身炎症反应综合征（感染或全身炎症反应综合征（SIRS）3烧伤、创伤或手术烧伤、创伤或手术 4交感神经兴奋、疼痛、寒战或癫痫发作等交感神经兴奋、疼痛、寒战或癫痫发作等 52受体激动剂、苯丙胺和三环类抗抑郁药等受体激动剂、苯丙胺和三环类抗抑郁药等 6护理（吸痰、叩背等）、理疗护理（吸痰、叩背等）、理疗 7高代谢状态或摄入高糖饮食等高代谢状态或摄入高糖饮食等降低细胞代谢率，可降低细胞代谢率，可使机体氧耗降低。使机体氧耗降低。使氧耗降低使氧耗

21、降低的因素：的因素：镇静剂镇静剂止痛药止痛药肌肉松弛药肌肉松弛药机械通气机械通气控制体温控制体温氧代谢氧代谢n正常情况下氧供和氧耗紧密配合以维持细胞能正常情况下氧供和氧耗紧密配合以维持细胞能量平衡。量平衡。n当当DO2改变时，改变时，机体机体可通过调节可通过调节O2ER来维持摄来维持摄取氧量。取氧量。n对循环血流量减少的代偿反应是增加对循环血流量减少的代偿反应是增加O2ER，增加到足以维持增加到足以维持VO2在正常范围内。在正常范围内。nCI降低可通过增加降低可通过增加O2ER而平衡，保持而平衡，保持VO2不不变，此时变，此时SvO2明显降低，而明显降低，而O2ER大幅增加。大幅增加。nSvO

22、2与与O2ER的分离就是的分离就是SvO2监测的基础。监测的基础。第三节第三节 血气监测的临床应用血气监测的临床应用一、麻醉手术前应用一、麻醉手术前应用 麻醉前测定病人的血气值，有助于对病情的判断麻醉前测定病人的血气值，有助于对病情的判断Pa-etCO2增大，肺泡死腔增大，反之亦然增大，肺泡死腔增大，反之亦然 老年病人合并呼吸道疾患老年病人合并呼吸道疾患 肺实变、肺不张、肺水肿或气胸肺实变、肺不张、肺水肿或气胸 右、左分流的先天性心脏病或大血管疾病右、左分流的先天性心脏病或大血管疾病 肺血流减少包括体循环病变（如低血压等）肺血流减少包括体循环病变（如低血压等）肺循环病变（如肺栓塞肺循环病变（如

23、肺栓塞等）等）Pa-etCO2增大增大增大增大PaO2、SpO2、PtcO2异常的因素很多异常的因素很多 肺的通气功能障碍肺的通气功能障碍 肺泡膜弥散功能障碍肺泡膜弥散功能障碍 肺内分流肺内分流 心脏水平的右向左分流心脏水平的右向左分流 心排血量减少心排血量减少pH：代谢与呼吸两个分量的变化代谢与呼吸两个分量的变化呼吸指数呼吸指数 的应用的应用PaOPaO2 2下降下降下降下降 A A-aDOaDO2 2PaOPaO2 2二二、麻醉手术中应用麻醉手术中应用 1硬膜外麻醉硬膜外麻醉 造成通气功造成通气功能下降，能下降，PaO2、SpO2下降下降 PaCO2、PETCO2升高升高受三个重要因素的影

24、响：受三个重要因素的影响：硬膜外麻醉的部位与范围硬膜外麻醉的部位与范围 药物浓度药物浓度 病人情病人情况况 2严重创伤病人的血气值变化应予重视严重创伤病人的血气值变化应予重视创创伤伤不不仅仅可可使使通通气气功功能能受受累累，更更可可使使肺肺的的换换气气功功能障碍。能障碍。PaO2下降是常见的结果，下降是常见的结果，PaCO2可因代偿性通气可因代偿性通气量增加而下降。量增加而下降。当当增增加加FiO2仍仍不不能能提提高高PaO2，或或A-aDO2有有明明显显增加时，应考虑诊断创伤后急性呼吸窘迫增加时，应考虑诊断创伤后急性呼吸窘迫综合征。综合征。3.3.心脏病人心脏病人肺肺血血流流增增多多型型：氧

25、氧合合效效果果以以及及CO2的的排排出出均均可可无无障碍。但循环代偿不全时，可伴有障碍。但循环代偿不全时，可伴有PaO2下降。下降。肺肺瘀瘀血血型型：肺肺换换气气功功能能受受累累较较早早，可可有有不不同同程程度的度的PaO2下降。下降。肺肺血血流流减减少少型型：当当肺肺内内血血流流突突然然增增加加，肺肺通通气气不不能能相相应应增增加加与与之之匹匹配配、肺肺循循环环不不能能适适应应时时，不不仅仅可可出出现现严严重重、顽顽固固的的低低氧氧血血症症，而而且且可可导导致致右右心衰。心衰。4慢性肺部疾病的病人慢性肺部疾病的病人5关于关于PaCO2与脑血流和颅内压的关系与脑血流和颅内压的关系 颅颅脑脑外外

26、科科手手术术时时，可可以以利利用用降降低低PaCO2以以达达到降低颅内压的目的（到降低颅内压的目的（PaCO230mmHg左右）左右）。6人工通气在麻醉中的应用人工通气在麻醉中的应用 血气分析有助于对通气方式的选择与调整血气分析有助于对通气方式的选择与调整7 7麻醉的终止与麻醉诱导同样重要麻醉的终止与麻醉诱导同样重要 术后拔管的条件：术后拔管的条件：（1）病人清醒）病人清醒 （2）自主呼吸恢复且胸腹式呼吸运动良好，两）自主呼吸恢复且胸腹式呼吸运动良好，两肺呼吸音清晰肺呼吸音清晰 （3）反射恢复，咳嗽反射活跃）反射恢复，咳嗽反射活跃 （4）血流动力学稳定）血流动力学稳定 （5）无严重心律失常）无

27、严重心律失常 （6）血气分析：吸入空气时）血气分析：吸入空气时PaO270mmHg，自主呼吸时自主呼吸时PaCO245mmHg，pH7.307.50 麻醉中麻醉中PaO2降低见于：降低见于：肺泡气氧浓度降低；肺泡气氧浓度降低；麻醉药抑制呼吸或机械呼吸通气量设置过低；麻醉药抑制呼吸或机械呼吸通气量设置过低；FRC降降低低：全全麻麻诱诱导导、肌肌肉肉麻麻痹痹、术术中中特特殊殊体体位位、吸收性肺不张等；吸收性肺不张等；VAQ失失调调：麻麻醉醉药药物物抑抑制制低低氧氧性性肺肺血血管管收收缩缩反反应应、肺水肿、休克、肺栓塞、原有慢性阻塞性肺病等；肺水肿、休克、肺栓塞、原有慢性阻塞性肺病等；各各种种原原因

28、因所所致致的的心心排排出出量量降降低低伴伴或或不不伴伴全全身身氧氧耗耗量量增加。增加。三、三、RR及及ICU的应用的应用 麻醉恢复期麻醉恢复期1麻醉药物的残余麻醉药物的残余2麻醉中呼吸道分泌物麻醉中呼吸道分泌物3术中过度通气的影响：恢复自主呼吸后术中过度通气的影响：恢复自主呼吸后12小时，可出现过度通气后低氧血症。小时，可出现过度通气后低氧血症。4手术的影响：与手术部位密切相关手术的影响：与手术部位密切相关5酸碱平衡酸碱平衡 术后肺并发症术后肺并发症 麻麻醉醉、手手术术对对肺肺功功能能的的影影响响，如如术术后后一一段段时时间间内内病病人人可可出出现现低低肺肺容容量量综综合合征征,连连续续动动态态监监测测SpO2、PtcCO2、PetCO2、动动脉脉血血气气分分析析是是重重要的监测手段和疗效判断指标。要的监测手段和疗效判断指标。术后重症监测治疗术后重症监测治疗 谢谢 谢谢！