氧供需平衡 第七章
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氧供需平衡与监测
氧供需平衡与氧治疗
神经内科NCU 邓秋霞
吉林大学第一医院 危重症专科小组
吉林大学第一医院 危重症专科小组
氧代谢(Oxygen metabolism)
• 氧气从肺部进入循环系统， 再由循环系统输送至组织器 官，最终被细胞所利用的过 程。
• 氧代谢分为氧输送、氧供应 和氧耗三个过程。
吉林大学第一医院 危重症专科小组
吉林大学第一医院 危重症专科小组
ห้องสมุดไป่ตู้
氧输送过程
O2
• 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。
• 氧阶梯（Oxygen Cascade）
吉林大学第一医院 危重症专科小组
氧输送(DO2)的决定因素
吉林大学第一医院 危重症专科小组
• 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
吉林大学第一医院 危重症专科小组
氧吸入的监测
• 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）
80~100mmHg
• CaO2=(Hb×1.38×SaO2+0.0031×PaO2)
95%-100%
DO2正常范围是800-1200ml/min
吉林大学第一医院 危重症专科小组
氧输送指数（DO2I）
• 氧输送指数3.0~（3.5DLO/（2mIin）·m^=2氧） 输送量(DO2)/体表面积 心指数（CI）=心输出量(CO)/体表面积
神经内科NCU 邓秋霞
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氧代谢(Oxygen metabolism)
• 氧气从肺部进入循环系统， 再由循环系统输送至组织器 官，最终被细胞所利用的过 程。
• 氧代谢分为氧输送、氧供应 和氧耗三个过程。
吉林大学第一医院 危重症专科小组
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ห้องสมุดไป่ตู้
氧输送过程
O2
• 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。
• 氧阶梯（Oxygen Cascade）
吉林大学第一医院 危重症专科小组
氧输送(DO2)的决定因素
吉林大学第一医院 危重症专科小组
• 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
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氧吸入的监测
• 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）
80~100mmHg
• CaO2=(Hb×1.38×SaO2+0.0031×PaO2)
95%-100%
DO2正常范围是800-1200ml/min
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氧输送指数（DO2I）
• 氧输送指数3.0~（3.5DLO/（2mIin）·m^=2氧） 输送量(DO2)/体表面积 心指数（CI）=心输出量(CO)/体表面积
第7章 氧的供需与传递
第七章
氧的供需与传递
讲授内容
微生物对氧的需求 氧传递理论 发酵液的流变特性 影响氧传递速率的因素 溶氧系数的测定 控制溶氧的手段
【教学目的与要求】了解发酵液的流变特性， 掌握氧传递理论及影响氧传递的因素、控 制溶氧的手段和溶氧系数的测定方法。 【教学重点与难点】氧传递理论及影响氧传递 的因素、控制溶氧的手段和溶氧系数的测 定方法。
非牛顿流体：不服从牛顿黏性定律，黏度 不是常数，它不仅是温度的函数，而且随 流动状态而变化，因此没有固定的值。 根据非牛顿流体的剪应力和剪应速率（切 变力）的关系可分为以下几种
γ(s-1)
1—牛顿流体
5—凯松流体
2—宾汉塑性流体
3—拟塑性流体 4—涨塑性流体
5.
曲线2
⑴宾汉（bingham ）塑性流体
氧由气泡传递到液相主体 步骤分4步： ⑴氧通过气相边界层传递 到气-液界面上。 ⑵氧分子由气相侧通过 扩散穿过界面。 ⑶在界面液相侧通过液相 滞留层传递到液相主体。 ⑷在液相主体中进行传递扩散。 双膜界面，氧分压与溶液中的 氧浓度处于平衡关系。
稳定的传质过程 传氧速率n相等 n=kG(p-pi)=kL(ci-c)
通常情况下，气液接触界面的氧浓度不可测量， 不能单独使用，为方便采用总传质系数和总推动力， 在稳态下传质速率相等：
n KG ( p p*) KL (C * CL )
n KG ( p p*) KL (C * CL )
KG----以氧分压做推动力总传热系数mol/(m2.s.Pa) KL----氧浓度做推动力总传热系数mol/s P*----与液体主流氧浓度CL平衡的氧分压， Pa c*----与气体主流氧分压p相平衡氧浓度mol/m3 。 根据亨利定律 p=Hc* p*=HCL pI=HcI c*=p/H CL=p*/H cI= pI/H
氧的供需与传递
讲授内容
微生物对氧的需求 氧传递理论 发酵液的流变特性 影响氧传递速率的因素 溶氧系数的测定 控制溶氧的手段
【教学目的与要求】了解发酵液的流变特性， 掌握氧传递理论及影响氧传递的因素、控 制溶氧的手段和溶氧系数的测定方法。 【教学重点与难点】氧传递理论及影响氧传递 的因素、控制溶氧的手段和溶氧系数的测 定方法。
非牛顿流体：不服从牛顿黏性定律，黏度 不是常数，它不仅是温度的函数，而且随 流动状态而变化，因此没有固定的值。 根据非牛顿流体的剪应力和剪应速率（切 变力）的关系可分为以下几种
γ(s-1)
1—牛顿流体
5—凯松流体
2—宾汉塑性流体
3—拟塑性流体 4—涨塑性流体
5.
曲线2
⑴宾汉（bingham ）塑性流体
氧由气泡传递到液相主体 步骤分4步： ⑴氧通过气相边界层传递 到气-液界面上。 ⑵氧分子由气相侧通过 扩散穿过界面。 ⑶在界面液相侧通过液相 滞留层传递到液相主体。 ⑷在液相主体中进行传递扩散。 双膜界面，氧分压与溶液中的 氧浓度处于平衡关系。
稳定的传质过程 传氧速率n相等 n=kG(p-pi)=kL(ci-c)
通常情况下，气液接触界面的氧浓度不可测量， 不能单独使用，为方便采用总传质系数和总推动力， 在稳态下传质速率相等：
n KG ( p p*) KL (C * CL )
n KG ( p p*) KL (C * CL )
KG----以氧分压做推动力总传热系数mol/(m2.s.Pa) KL----氧浓度做推动力总传热系数mol/s P*----与液体主流氧浓度CL平衡的氧分压， Pa c*----与气体主流氧分压p相平衡氧浓度mol/m3 。 根据亨利定律 p=Hc* p*=HCL pI=HcI c*=p/H CL=p*/H cI= pI/H
第九版病理生理学第七章缺氧考点剖析
第九版病理生理学 第七章缺氧考点剖析
内容提要：
笔者以王建枝主编的病理生理学第九版教材为蓝本，结 合40余年的病理生理学教学经验，编写了第九版病理 生理学各章必考的考点剖析，共二十章。本章为第七章 缺氧。本章考点剖析有重点难点、名词解释（15）、 简述题（7）、填空题（6）及单项选择题（11）。适 用于本科及高职高专临床、口腔、医学、高护、助产等 专业等学生学习病理生理学使用，也适用于临床执业医 师、执业助理医师考试人员及研究生考试人员使用。
二、简述题（7）
1、简述各型缺氧的原因。 答(1)低张型缺氧 吸入气氧分压过低， 外呼吸功能障碍 ， 静脉血分流入动脉。(2)血液型缺氧 Hb含量减少，
CO中毒，HbFe+3OH血症，HbSO2亲和力异常上升。 (3)循环型缺氧 全身性循环障碍， 局部性循环障碍。(4) 组织型缺氧 组织中毒， 维生素缺失， 线粒体受损。
二、简述题（7）
4、试举例说明发绀与缺氧的关系? 例如重症贫血患者，血红蛋白可降致5g/dl以下，出现严重 缺氧，但不会出现发绀。红细胞增多者，血中脱氧血红蛋白 超过5g/dl，出现发绀，但可无缺氧症状。
二、简述题（7）
5、简述缺氧时组织细胞的变化。
答：（1）代偿适应性变化 细胞利用氧的能力增强：慢性 缺氧可使线粒体数量增多，表面积增大，从而有利于氧的弥 散和利用； 糖酵解增强：缺氧时，ATP生成减少， ATP/ADP比值降低，使磷酸果糖激酶活性增强，糖酵解过 程增强； 载氧蛋白表达增加：慢性缺氧时含量增多，组织 、细胞对氧的摄取和储存能力增强；
二、简述题（7）
2、简述常用的血氧指标及其意义。 （2）血氧容量：指1L血液中的血红蛋白被氧充分饱和时的 最大带氧量，取决于Hb的质和量。血氧容量的正常值约为 200ml/L。血氧容量的多少反映了血液携带氧能力的高低。 （3）血氧含量：是指1L血液的实际带氧量，主要取决于血 氧分压和血氧容量。动脉血氧含量约为109ml/L；静脉血氧 含量约为140ml/L。
内容提要：
笔者以王建枝主编的病理生理学第九版教材为蓝本，结 合40余年的病理生理学教学经验，编写了第九版病理 生理学各章必考的考点剖析，共二十章。本章为第七章 缺氧。本章考点剖析有重点难点、名词解释（15）、 简述题（7）、填空题（6）及单项选择题（11）。适 用于本科及高职高专临床、口腔、医学、高护、助产等 专业等学生学习病理生理学使用，也适用于临床执业医 师、执业助理医师考试人员及研究生考试人员使用。
二、简述题（7）
1、简述各型缺氧的原因。 答(1)低张型缺氧 吸入气氧分压过低， 外呼吸功能障碍 ， 静脉血分流入动脉。(2)血液型缺氧 Hb含量减少，
CO中毒，HbFe+3OH血症，HbSO2亲和力异常上升。 (3)循环型缺氧 全身性循环障碍， 局部性循环障碍。(4) 组织型缺氧 组织中毒， 维生素缺失， 线粒体受损。
二、简述题（7）
4、试举例说明发绀与缺氧的关系? 例如重症贫血患者，血红蛋白可降致5g/dl以下，出现严重 缺氧，但不会出现发绀。红细胞增多者，血中脱氧血红蛋白 超过5g/dl，出现发绀，但可无缺氧症状。
二、简述题（7）
5、简述缺氧时组织细胞的变化。
答：（1）代偿适应性变化 细胞利用氧的能力增强：慢性 缺氧可使线粒体数量增多，表面积增大，从而有利于氧的弥 散和利用； 糖酵解增强：缺氧时，ATP生成减少， ATP/ADP比值降低，使磷酸果糖激酶活性增强，糖酵解过 程增强； 载氧蛋白表达增加：慢性缺氧时含量增多，组织 、细胞对氧的摄取和储存能力增强；
二、简述题（7）
2、简述常用的血氧指标及其意义。 （2）血氧容量：指1L血液中的血红蛋白被氧充分饱和时的 最大带氧量，取决于Hb的质和量。血氧容量的正常值约为 200ml/L。血氧容量的多少反映了血液携带氧能力的高低。 （3）血氧含量：是指1L血液的实际带氧量，主要取决于血 氧分压和血氧容量。动脉血氧含量约为109ml/L；静脉血氧 含量约为140ml/L。
第七章 氧供需平衡的监控
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
人 体
供氧
需氧
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
• 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
PaO2 CaO2
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） PvO2<35mmHg组织缺氧
SaO2 (%)
PaO2 (mmHg)
•
SvO2正常值为75％ (65%~85%)
50
60
70
80
90
91
92
93
94
95
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
氧的需求
一、细胞对氧的需求
1、三个基本概念 、 饱和溶氧浓度：
在一定温度和压力下，空气中的氧在水中的溶解度。(mol/m3)
临界溶氧浓度：
好氧性微生物生长繁殖所需要的最低溶解氧的浓度。(mol/m3)
比耗氧速率（呼吸强度）：
单位质量的干细胞在单位时间内消耗氧的量molO2/（kg干细胞·s ）。 用Qo2 表示。 表示。
二、培养过程中氧的传质理论
1、氧从气泡到细胞的传递过程 、
对于大多数微生物细胞的培养过程， 细胞分散在培养液中，只能利用溶解氧， 供氧都是在培养液中通往空气来进行。氧 从空气泡传递到细胞内要克服一系列阻力， 首先氧须从气相溶解于培养基中，然后传 递到细胞内的呼吸酶位置上被利用。
液膜
液膜 气泡 3 1 2 5
7、表面活性剂 、
培养液中消泡用的油脂等具有亲水端和疏水端的表 面活性物质分布在气液界面，增大了传递的阻力，使氧 传递系数K Lα等发生变化，
8、离子强度 、
一般在电解质溶液中生成的气泡比在水中小得多，因而有 较大的比表面积。在同一气液接触的发酵罐中，在同样的条件 下，电解质溶液的氧传递系数K Lα比水大，而且随电解质浓
摄氧率：
指单位体积培养液在单位时间内的消耗氧的量，以 r 表示，单位为[molO2/m3·s] 。
2、摄氧率与呼吸强度之间的关系 、
r=Qo2·X
式中： r --- 微生物耗氧速率[molO2/（m3·s）]； Qo2---菌体呼吸强度（比耗氧速率）， molO2/（kg干细胞·s ） ； X ---发酵液中菌体浓度，（kg/m3）；
与酸的种类及浓度有关
6、复膜电极法
电解质溶液氧的溶解度降低
要提高氧在溶液中的溶解度的方法有多种，其中最简单的方法是增加罐压。但是要注意 的是增加罐压虽然提高了氧的分压，从而增加了氧的溶解度，但其他气体成分（如CO2）分压 也相应增加，且由于CO2的溶解度比氧大得多，因此不利于液相中CO2的排出，而影响了细胞 的生长和产物的代谢，所以增加罐压是有一定限度的。
《国家标准》氧气站设计规范GB50030一91
氧气站设计规范 GB 50030一91第一章总则第1.0.1条为使氧气站(含气化站房、汇流排间)的设计，遵循国家基本建设的方针政策，充分利用现有空气分离(以下简称“空分”产品资源，坚持综合利用，节约能源，保护环境，统筹兼顾，集中生产，协作供应，做到安全第一，技术先进，经济合理，特制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于下列新建、改建、扩建的工程：一、单机产氧量不大于300m3/h或高压、中压流程的，用深度冷冻空气分离法生产氧、氮等空分气态或液态产品的氧气站设计；二、氧、氮等空分液态产品气化站房的设计；三、氧、氮等空分气态产品用户的汇流排间的设计；四、厂区和车间气态氧、氮等管道的设计。
第1.0.3条扩建或改建的氧气站、气化站房、汇流排间和管道的设计，必须充分利用原有的建筑物、构筑物、设备和管道。
第1.0.4条制氧站房、灌氧站房或压氧站房、液氧气化站房、氧气汇流排间、氧气瓶库的火灾危险性类别，应为“乙”类；加工处理、贮存或输送惰性气体的各类站房或库房，以及汇流排间的火灾危险性，应为“戊”类；使用氢气净化空分产品的催化反应炉，以及氢气瓶存放部分的火灾危险性，应为“甲”类。
第1.0.5条氧气站、气化站房、汇流排间以及管道的设计，除应符合本规范的规定外，并应符合现行的有关国家标准、规范的规定。
第二章氧气站的布置第2.0.1条氧气站、气化站房、汇流排间的布置，应按下列要求，经技术经济方案比较确定：一、宜靠近最大用户处；二、有扩建的可能性；三、有较好的自然通风和采光；四、有噪声和振动机组的氧气站有关建筑，对有噪声、振动防护要求的其他建筑之间的防护间距，应按现行的国家标准《工业企业总平面设计规范》的规定执行。
第2.0.2条空分设备的吸风口应位于空气洁净处，并应位于乙炔站(厂)及电石渣堆或其他烃类等杂质及固体尘埃散发源的全年最小频率风向的下风侧。
吸风口的高度，应高出制氧站房屋檐1m以上。
吸风口与乙炔站(厂)及电石渣堆等杂质散发源之间的最小水平间距，应符合表2.0.2-1的要求，当不能满足表2.0.2-1的要求时，应符合表2.0.2-2的要求。
氧供需平衡的监控全解47页PPT
法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
氧供需平衡的监控课件
氧容量
• 指100ml血液中的Hb在PaO2=150mmHg，PaCO2=40mmHg，体 温=38℃时所结合氧的ml数。
气体在血中运输的相关指标
动脉血氧饱和度（saturation of artery oxygen,SaO2)
• 定义：系指血红蛋白被氧饱和的程度，以百分比表示， 指血液标本中血红蛋白实际结合的氧量与最大结合氧量 的百分比，即血红蛋白的氧含量与氧容量之比乘以100%。 即血氧饱和度（SO2）=Hb氧含量/Hb氧容量×100% 。
下，PaCO2是反映通气功能和酸碱平衡的重要指标。正常值约为
35~45mmHg，反映气体交换总体功能。 • 呼气末二氧化碳分压（Partial pressure of end-tidal CO2,
PetCO2)：指呼气末（肺泡气）CO2分压，由CO2生成量、肺泡通气量 （VA)和肺灌注量（心输出量）共同决定，正常情况下PaCO2与PetCO2 差值小于5mmHg。
外呼吸相关指标
呼吸指数（A-aDO2/PaO2)
利用PaO2和A-aDO2作为肺氧合能力的指标，正常 值<0.15，呼吸指数参照范围为0.1~0.37。呼吸指数>1，表 明氧合功能明显减退，>2常需机械通气，呼吸衰竭者在一般 氧治疗情况下，如PaO2仍低于60mmHg，亦即呼吸指数（RI= A-aDO2/PaO2）仍超过2时，必须插管。呼吸指数和肺泡-动脉 血氧分压差是判断肺心病呼吸衰竭程度、病情监测及预后的 重要指标。
外呼吸相关指标
死腔率（Vd/Vt）
• 生理无效腔由解剖无效腔和肺泡无效腔组成。常人解剖无效腔 约150ml，肺泡无效腔极小，可忽略不计。健康人在静息状态 下，生理无效腔约占潮气25%~30%，即死腔率。如患者原无慢 性肺疾患， Vd/Vt值的持续升高往往提示预后不良。
• 指100ml血液中的Hb在PaO2=150mmHg，PaCO2=40mmHg，体 温=38℃时所结合氧的ml数。
气体在血中运输的相关指标
动脉血氧饱和度（saturation of artery oxygen,SaO2)
• 定义：系指血红蛋白被氧饱和的程度，以百分比表示， 指血液标本中血红蛋白实际结合的氧量与最大结合氧量 的百分比，即血红蛋白的氧含量与氧容量之比乘以100%。 即血氧饱和度（SO2）=Hb氧含量/Hb氧容量×100% 。
下，PaCO2是反映通气功能和酸碱平衡的重要指标。正常值约为
35~45mmHg，反映气体交换总体功能。 • 呼气末二氧化碳分压（Partial pressure of end-tidal CO2,
PetCO2)：指呼气末（肺泡气）CO2分压，由CO2生成量、肺泡通气量 （VA)和肺灌注量（心输出量）共同决定，正常情况下PaCO2与PetCO2 差值小于5mmHg。
外呼吸相关指标
呼吸指数（A-aDO2/PaO2)
利用PaO2和A-aDO2作为肺氧合能力的指标，正常 值<0.15，呼吸指数参照范围为0.1~0.37。呼吸指数>1，表 明氧合功能明显减退，>2常需机械通气，呼吸衰竭者在一般 氧治疗情况下，如PaO2仍低于60mmHg，亦即呼吸指数（RI= A-aDO2/PaO2）仍超过2时，必须插管。呼吸指数和肺泡-动脉 血氧分压差是判断肺心病呼吸衰竭程度、病情监测及预后的 重要指标。
外呼吸相关指标
死腔率（Vd/Vt）
• 生理无效腔由解剖无效腔和肺泡无效腔组成。常人解剖无效腔 约150ml，肺泡无效腔极小，可忽略不计。健康人在静息状态 下，生理无效腔约占潮气25%~30%，即死腔率。如患者原无慢 性肺疾患， Vd/Vt值的持续升高往往提示预后不良。
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13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
氧供需平衡的监控全解
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。
15、机会是不守纪律的。——雨果
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
氧供需平衡的监控全解
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。
围术期心肌氧供需平衡的维持
围术期心肌氧供需平衡的维持
患者围术期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 此氧供需监测非常重要。
1.氧供需平衡的基本理论 2.氧供需平衡的监测 3.术中氧供需平衡的维持
氧输送（DO2）
包括：持续有创血压监测、中心静脉置管、 Swan-Ganz导管、Picco
混合静脉血氧饱和度（SvO2）
混合静脉血氧饱和度
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，OER相应增加以避免 无氧代谢，表现为SvO2下降。 意义：SVO2是反应组织氧利用能力和组织 氧供需动态平衡的单个最佳指标，SVO2下 降是组织氧合受到威胁的一个有代表性的 最早提示，有利于早期诊断和早期干预。
低，保持Hb、PaO2、PaCO2、PetCO2正常； 及时发现和正确处理心律失常； 尽量减轻围手术期的应激反应，维持适当
的麻醉深度，减轻气管插管反应的措施。 动态监测各项指标。
谢谢！
麻醉处理要点
1.麻醉前纠正贫血，术中防止贫血发生； 2.麻醉诱导时避免低血压发生，尽量避免长时
间的喉镜暴露，为消弱喉镜及气管插管的刺激， 可额外应用阿片类药物，β受体阻滞剂、静脉 利多卡因或局部利多卡因喷喉； 3.维持药的选择应根据病人心功能的状态，左 室功能良好时，以吸入麻醉药为主，降低心肌 的氧耗，左室பைடு நூலகம்能较差时，应以阿片类麻醉药 为主，避免心功能抑制，肌松药选择对心功能 影响小的药物； 4.防止心动过速，加强深麻醉或β受体阻滞药 治疗；
硝普钠与硝酸甘油的区别
患者围术期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 此氧供需监测非常重要。
1.氧供需平衡的基本理论 2.氧供需平衡的监测 3.术中氧供需平衡的维持
氧输送（DO2）
包括：持续有创血压监测、中心静脉置管、 Swan-Ganz导管、Picco
混合静脉血氧饱和度（SvO2）
混合静脉血氧饱和度
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，OER相应增加以避免 无氧代谢，表现为SvO2下降。 意义：SVO2是反应组织氧利用能力和组织 氧供需动态平衡的单个最佳指标，SVO2下 降是组织氧合受到威胁的一个有代表性的 最早提示，有利于早期诊断和早期干预。
低，保持Hb、PaO2、PaCO2、PetCO2正常； 及时发现和正确处理心律失常； 尽量减轻围手术期的应激反应，维持适当
的麻醉深度，减轻气管插管反应的措施。 动态监测各项指标。
谢谢！
麻醉处理要点
1.麻醉前纠正贫血，术中防止贫血发生； 2.麻醉诱导时避免低血压发生，尽量避免长时
间的喉镜暴露，为消弱喉镜及气管插管的刺激， 可额外应用阿片类药物，β受体阻滞剂、静脉 利多卡因或局部利多卡因喷喉； 3.维持药的选择应根据病人心功能的状态，左 室功能良好时，以吸入麻醉药为主，降低心肌 的氧耗，左室பைடு நூலகம்能较差时，应以阿片类麻醉药 为主，避免心功能抑制，肌松药选择对心功能 影响小的药物； 4.防止心动过速，加强深麻醉或β受体阻滞药 治疗；
硝普钠与硝酸甘油的区别
氧供需平衡本科PPT
<15%
↑
-
±
± -
15-30%
100~120
↑ ↓
>3s
↓
±
30-40%
>120 >20
↓↓
>3s
↓↓ ↓ ↑
>40%
>140 >20
↓↓
测不到
↓↓ ↓↓ ↑↑
创伤休克病人还需要考虑
心包填塞 cardiac tamponade -muffled heart tones, distended neck veins. 张力性气胸 tension pneumothorax -deviated trachea, unilaterally decreased
2、氧分压：物理溶解在血浆中的氧分子产生的张力。→ O2物理状态 肺泡，动脉血，组织间隙，细胞内，静脉血
3、氧饱和度：氧合血红蛋白的比例。 → O2生物化学状态/百分比 动脉血，静脉血，脉搏血氧饱和度
4、血氧含量：单位体积血液中实际携带的氧量。 →物理O2 +化学O2 动脉血，静脉血
5、O2的运动：压力差弥散
1、一般紧急治疗
• 创伤制动、止血带； • 保持气道通畅，给氧； • 体位； • 尽快建立粗大的静脉通道； • 动脉置管: 测压﹑动脉血气
15~20 °
20~30 °
此时，氧耗≠氧需
SvO2低于正常(<60%)
氧供不足
耗氧增加严重
血红蛋白降低 动脉血氧饱和度下降 心输出量低
高热 代谢率明显增加 严重感染
三、氧供与氧耗的关系：约4倍
氧供 – 氧耗
SvO2 ＝ ----------------------- ＝ 60~80％
氧供需平衡-麻醉课件PPT课件
Mixed venous blood oxygen saturation (SvO2)
SvO2 monitoring
连续颈内静脉血氧饱和度监测
经气管混合静脉血氧饱和度监测
术中常用的CO监测方法
右心飘浮导管 Picco (外周动脉) FloTrac 传感器 TEE
由动脉压力波形计算CO
Hypotonic anoxia
Anemic anoxia Circulatory anoxia Histogenous anoxia
外呼吸
组织
血液 循环
氧治疗
Controlled oxygen treatment is used in those who need supplemental oxygen but not rely on their hypoxic drive to continue breathing. -an increase in PaCO2 show they rely on hypoxic drive.
CO = HR * Sd(AP) * χ
PiCCO
Using PiCCO typically requires insertion of a thermodilution catheter in the femoral or axillary artery instead of a standard arterial line. Any available central venous catheter can be used to inject the solution for the thermodilution analysis.
consumption.
氧供需失衡时机体的代偿机制
机体氧供需平衡监测及临床意义
机体氧供需平衡监测及临床意义
三，氧供与氧耗的关系
1，生理性：非依赖关系 2，病理性：依赖性关系 3，DO2critical 的概念
乳酸水平开始升高时的DO2值 动物实验DO2crit：8－10ml/kg/min或300380ml/m2/min
机体氧供需平衡监测及临床意义
四，机体氧合（灌流）的监测指标
以输注70 g/min升高SBP30 mm Hg. 在休克病人 CI, SI, BP, CVP & HR 皆增加 在心脏病人, BP, HR, & SVR增加，但 CI & SI下降
Dasta (1993) 治疗了7名高动力非休克SICU病人(0.58 g/kg/min)，3 h。 DO2 and hemodynamics降 低15%, VO2除在1名病人外也都下降。
机体氧供需平衡监测及临床意义
机体氧供需平衡监测及临床意义
一，氧供需平衡是
1，麻醉管理的基本目标
2，危重病人治疗中的重要问题之一
机体氧供需平衡监测及临床意义
无论何时
要满足机体的氧供需平衡
氧供 DO2
氧消耗 VO2
机体氧供需平衡监测及临床意义
机体缺氧原因
缺氧 低灌流 低血压 低血红蛋白 低心排 低血容量 细胞呼吸障碍
DO2 > 550 ml/min/m2 VO2 > 150 mL/min/m2
Dopamine 仅在 5/16 patients (31%) 而NE是15/16 (93%) ,
10 of 11 病人对DOPA没有反应而对NE治疗有反应.
没有发现NE对尿量的明显影响，但研究只持续6 h.
Chest 1993; 103: 1826-31.
L/m2 氧债
三，氧供与氧耗的关系
1，生理性：非依赖关系 2，病理性：依赖性关系 3，DO2critical 的概念
乳酸水平开始升高时的DO2值 动物实验DO2crit：8－10ml/kg/min或300380ml/m2/min
机体氧供需平衡监测及临床意义
四，机体氧合（灌流）的监测指标
以输注70 g/min升高SBP30 mm Hg. 在休克病人 CI, SI, BP, CVP & HR 皆增加 在心脏病人, BP, HR, & SVR增加，但 CI & SI下降
Dasta (1993) 治疗了7名高动力非休克SICU病人(0.58 g/kg/min)，3 h。 DO2 and hemodynamics降 低15%, VO2除在1名病人外也都下降。
机体氧供需平衡监测及临床意义
机体氧供需平衡监测及临床意义
一，氧供需平衡是
1，麻醉管理的基本目标
2，危重病人治疗中的重要问题之一
机体氧供需平衡监测及临床意义
无论何时
要满足机体的氧供需平衡
氧供 DO2
氧消耗 VO2
机体氧供需平衡监测及临床意义
机体缺氧原因
缺氧 低灌流 低血压 低血红蛋白 低心排 低血容量 细胞呼吸障碍
DO2 > 550 ml/min/m2 VO2 > 150 mL/min/m2
Dopamine 仅在 5/16 patients (31%) 而NE是15/16 (93%) ,
10 of 11 病人对DOPA没有反应而对NE治疗有反应.
没有发现NE对尿量的明显影响，但研究只持续6 h.
Chest 1993; 103: 1826-31.
L/m2 氧债
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手段。
并发症
CO2 ↑ 吸收性肺不张 氧中毒
O2T和DO2的区别：前者强调的是氧气输送到组织细胞的整
个过程；而后者强调的是通过循环系统即毛细血管为机体组 织细胞新陈代谢提供所需的氧气量。
氧需 Oxygen demand
单位时间内，机体各组织维持有氧代谢所需氧的总量
由代谢率决定 不同的生理状况下，机体可通过调节呼吸和循环系统来满
氧供需平衡的监控
四川大学华西医院 麻醉科
氧输送 oxygen transport
氧供 oxygen delivery
氧代谢
氧需 oxygen demand 氧耗 oxygen consumption
氧输送 oxygen transport (O2T)
外呼吸
血液 循环
组织
氧阶梯 O2 Cascade
足机体对代谢的需要
氧耗 Oxygen consumption (VO2)
单位时间内全身组织实际消耗的氧总量. VO2=CO×(CaO2-CvO2)(ml/min)
What is the difference between oxygen consumption and demand?
VO2是氧的实际利用量，取决于DO2和组织细胞对氧的实际
氧供 Oxygen delivery DO2
DO2 单位时间内循环系统向全身组织输送氧的总量 DO2=CaO2×CO DO2=(0.0031×PaO2+1.38×Hb×SaO2)×CO DO2=1.38×Hb×SaO2×CO
What is the difference between O2T and DO2?
氧含量
CaO2： = (Hb x SaO2 x 1.38) + (PaO2 x 0.0031)
例如：病人Hb 15 g/0.1 L, PaO2 100 mm Hg, CaO2 = 1.38＊
15＊1 + 0.0031＊100 = 20.7 + 0.3 = 21 mL of O2 /0.1 L
动脉
弥散阶梯，通常5 –10 mmHg PAO2=95mmHg
PaO2：动脉血氧分压 PaO2/FiO2：氧合指数（Oxygenation index）
Qs/Qt ：肺内分流 CaO2 :氧含量 CO2 max：氧容量 SaO2 :氧饱和度
毛细血管 静脉
O2ER=(CaO2-CvO2)/CaO2
乳酸
<1.5-2.0mmol/L
胃粘膜 pH
>7.32
氧供需平衡的代偿
增加心输出量 循环血液再分布 细胞摄取氧增加
缺氧
低张性缺氧：肺通气和 肺换气 血液性缺氧：运输---血 红蛋白 循环性缺氧：运输---血 流 组织性缺氧：氧摄取、 利用
低张性 组织性 循环性 血液性
供氧↓
缺氧
用氧↓
氧疗
提高吸入氧浓度或氧分压，改善低氧血症或组织缺氧的方
法。 (1) 最初可以给予高浓度氧，然后逐渐降低，并依据血气分析调
整。
(2) 只有在病人气道开放，且有呼吸的情况下，氧疗才有作用。 (3) 对低氧的治疗是根椐基础疾病而确定的, 给氧只是一个支持的
氧分压 (PO2) ：the air (159mmHg) the cells (3~4mmHg).
外呼吸 组织 血液循环
大气 上呼吸道
水蒸气，饱和水蒸气压=47mmHg PiO2=(760-47)0.2094=149mmHg
肺泡
二氧化碳，PACO2=PaCO2 PAO2 = PIO2 – PaCO2/R R，呼吸商，PAO2 = 149 – (40/0.8) = 100mmHg
利用能力；氧需求则取决于机体的代谢状态，代表了机体的 一种能力。
氧饱和度 Oxygen Saturation (SO2)
SO2=O2Hb/(O2Hb+HHb)(%)
SpO2 监测
Two types oximetry:
血气分析测量
氧分压 (PO2)
判断低氧血症的唯一指标
二氧化碳分压 (PCO2)
弥散距离 氧的释放因素
组织氧弥散的压力梯度，正常情况下大约有30mmHg Hb与氧的亲和力：P50
氧 离 曲 线
pH↓、 PCO2↑、温 度↑、2,3DPG↑
PaO2 SaO2
700 100
90-100 95-98
60 90
40 75
26.7 50
影响氧输送的因素
心输出量 氧含量 Hb与氧的亲和力
判断呼吸衰竭的类型. 选择氧疗的指标
混合静脉血氧饱度(SvO2)
SvO2 监测
反映全身氧供和氧耗的综合指标
受CO、Hb、VO2、SaO2影 响 正常值为75％ ，低于50％提 示氧储备不足。
氧供需平衡监测
SvO2
DO2
VO2 氧摄取率 Oxygen extraction ratio (O2ER)
并发症
CO2 ↑ 吸收性肺不张 氧中毒
O2T和DO2的区别：前者强调的是氧气输送到组织细胞的整
个过程；而后者强调的是通过循环系统即毛细血管为机体组 织细胞新陈代谢提供所需的氧气量。
氧需 Oxygen demand
单位时间内，机体各组织维持有氧代谢所需氧的总量
由代谢率决定 不同的生理状况下，机体可通过调节呼吸和循环系统来满
氧供需平衡的监控
四川大学华西医院 麻醉科
氧输送 oxygen transport
氧供 oxygen delivery
氧代谢
氧需 oxygen demand 氧耗 oxygen consumption
氧输送 oxygen transport (O2T)
外呼吸
血液 循环
组织
氧阶梯 O2 Cascade
足机体对代谢的需要
氧耗 Oxygen consumption (VO2)
单位时间内全身组织实际消耗的氧总量. VO2=CO×(CaO2-CvO2)(ml/min)
What is the difference between oxygen consumption and demand?
VO2是氧的实际利用量，取决于DO2和组织细胞对氧的实际
氧供 Oxygen delivery DO2
DO2 单位时间内循环系统向全身组织输送氧的总量 DO2=CaO2×CO DO2=(0.0031×PaO2+1.38×Hb×SaO2)×CO DO2=1.38×Hb×SaO2×CO
What is the difference between O2T and DO2?
氧含量
CaO2： = (Hb x SaO2 x 1.38) + (PaO2 x 0.0031)
例如：病人Hb 15 g/0.1 L, PaO2 100 mm Hg, CaO2 = 1.38＊
15＊1 + 0.0031＊100 = 20.7 + 0.3 = 21 mL of O2 /0.1 L
动脉
弥散阶梯，通常5 –10 mmHg PAO2=95mmHg
PaO2：动脉血氧分压 PaO2/FiO2：氧合指数（Oxygenation index）
Qs/Qt ：肺内分流 CaO2 :氧含量 CO2 max：氧容量 SaO2 :氧饱和度
毛细血管 静脉
O2ER=(CaO2-CvO2)/CaO2
乳酸
<1.5-2.0mmol/L
胃粘膜 pH
>7.32
氧供需平衡的代偿
增加心输出量 循环血液再分布 细胞摄取氧增加
缺氧
低张性缺氧：肺通气和 肺换气 血液性缺氧：运输---血 红蛋白 循环性缺氧：运输---血 流 组织性缺氧：氧摄取、 利用
低张性 组织性 循环性 血液性
供氧↓
缺氧
用氧↓
氧疗
提高吸入氧浓度或氧分压，改善低氧血症或组织缺氧的方
法。 (1) 最初可以给予高浓度氧，然后逐渐降低，并依据血气分析调
整。
(2) 只有在病人气道开放，且有呼吸的情况下，氧疗才有作用。 (3) 对低氧的治疗是根椐基础疾病而确定的, 给氧只是一个支持的
氧分压 (PO2) ：the air (159mmHg) the cells (3~4mmHg).
外呼吸 组织 血液循环
大气 上呼吸道
水蒸气，饱和水蒸气压=47mmHg PiO2=(760-47)0.2094=149mmHg
肺泡
二氧化碳，PACO2=PaCO2 PAO2 = PIO2 – PaCO2/R R，呼吸商，PAO2 = 149 – (40/0.8) = 100mmHg
利用能力；氧需求则取决于机体的代谢状态，代表了机体的 一种能力。
氧饱和度 Oxygen Saturation (SO2)
SO2=O2Hb/(O2Hb+HHb)(%)
SpO2 监测
Two types oximetry:
血气分析测量
氧分压 (PO2)
判断低氧血症的唯一指标
二氧化碳分压 (PCO2)
弥散距离 氧的释放因素
组织氧弥散的压力梯度，正常情况下大约有30mmHg Hb与氧的亲和力：P50
氧 离 曲 线
pH↓、 PCO2↑、温 度↑、2,3DPG↑
PaO2 SaO2
700 100
90-100 95-98
60 90
40 75
26.7 50
影响氧输送的因素
心输出量 氧含量 Hb与氧的亲和力
判断呼吸衰竭的类型. 选择氧疗的指标
混合静脉血氧饱度(SvO2)
SvO2 监测
反映全身氧供和氧耗的综合指标
受CO、Hb、VO2、SaO2影 响 正常值为75％ ，低于50％提 示氧储备不足。
氧供需平衡监测
SvO2
DO2
VO2 氧摄取率 Oxygen extraction ratio (O2ER)