氧供需平衡的监控

氧供需平衡的监控

氧是人体维持生命所必须的物质。呼吸系统将氧摄入人体内，再由循环系统将氧输送机体各处为组织细胞利用，在细胞线粒体中通过生化反应将能量以三磷腺苷（A TP）的形式储存起来。缺氧可引起体内代谢异常和生理紊乱，导致重要脏器组织损害及功能障碍。因此，监控氧供需平衡对早期发现和防治组织缺氧，维持机体内环境的稳定有着重要的意义。

第一节氧供

一、氧输送及氧供的定义

1、氧输送（oxygen transport）空气中的氧输送到细胞内利用氧的部位线粒体的过程叫做氧输送。氧输送包括肺通气、肺换气、氧在血液中的运输及氧在组织的释放共四个阶段，其中任何一个阶段发生障碍，都会引起缺氧（hypoxia）。

2、氧供（oxygen delivery,DO2）又称整体氧供（global oxygen delivery）是指单位时间内循环系统向全身组织输送氧的总量。广义的讲，氧输送与氧从两个概念可以互相通用，但严格来说，二者还有有所不同。输输送的氧是指由心脏泵入到体循环中的氧量，而氧供是指经过毛细血管输送到机体组织为新陈代谢所利用的氧量。例如当存在动-静脉短路时，机体输送的氧量虽然正常，但该部位的氧供动为零。不过，在临床应用中很难将二者区分开来。

二、氧输送的监测

（一）氧吸入监测：即外呼吸过程的监测，包括肺通气和肺换气两个阶段。主要指标如下：

1、动脉血氧分压（PaO2）：PaO2是分析动脉血氧合状态的重要指标，也是判断低氧血症的唯一标准。其正常值为80~100mmHg，PaO2随年龄及所处海拔高度而异。需抽取动脉血通过血气分析（BGA）分析测定；目前已有连续动脉血气分析仪，可以动态监测PaO2变化。

2、氧合指数：即PaO2/FiO2。又称通气-灌注或呼吸衰竭指数。正常值为400~500mmHg。发生呼吸功能不全时，PaO2明显降低，加大吸入氧浓度无助于进一步提高PaO2，氧合指数小于300mmHg。

3、肺泡-动脉血氧分压差（PA-aO2，或A-aDO2）：即肺泡气氧分压（PAO2）与动脉血氧分压（PaO2）的差值。正常生理状态下，吸入空气时A-aDO2为0±10mmHg，吸入纯氧时为50±25mmHg。当存在肺换气功能障碍，如弥散障碍、肺泡通气与血流比值失调或肺内分流增加时，除PaO2下降外，还可引起A-aDO2增高。而通气不足时，虽然PaO2下降，但是A-aDO2正常。因此，监测A-aDO2有助于了解低氧血症的病理生理变化及判断原因。

由于肺泡气氧分压（PAO2）较难直接测量，临床上多采用以下公式计算

PAO2=FiO2×(PB-47)-PaCO2/RQ

式中PB为大气压（mmHg），47为呼吸道饱和水蒸气压（mmHg），PaCO2为动脉血二氧化

碳分压，R为呼吸商，通常为。

4、肺内分流率（Qs/Qt）：正常生理情况下，肺内可存在小量解剖分流，即一部分静脉血经支气管静脉和极少的肺内动-静脉交通支直接流入肺静脉，其分流的血流量正常约占心排出量的3%。Qs/Qt可反映肺肺泡通气与血流比值是否正常，在慢性阻塞性肺疾病（COPD）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、先天性心脏病右向左分流、肺水肿、肺不张等病理状态下，肺泡通气与血流比值（V/Q）严重降低，功能性分流增加，导致Qs/Qt明显增加，严重者可高达30%~50%。

分流量可用下面公式计算：

Qs/Qt=（Cc’O2-CaO2）/(Cc’O2-CvO2)

式中Qs与Qt分别代表分流量及心排出量，Cc’Ｏ2为肺毛细血管末端氧含量，而CaO2和CvO2分别表示动脉血及混合瑶族因氧含量。其中，Cc’O2可由其他公式得出，CaO2和CvO2可分别抽动脉血及经肺动脉导管抽取混合静脉血做血气分析测定。

（二）氧转运的监测：反映氧转运（Oxygen transfer）功能的指标有氧容量、动脉血氧含量、血红蛋白（Hb）、氧合血红蛋白(O2Hb)等。其中，氧容量（oxygen capacity, CO2max）为100ml血液中Hb所能结合的最大氧量，即CO2max=×Hb，正常值约为20ml/100ml；而动脉血氧含量(CaO2)为100ml 血液中实际的携氧量，正常值约为19ml/100ml。CaO2是决定氧供(DO2=CO×CaO2)的主要因素之一。

CaO2=×SaO2×Hb+PaO2×

（三）氧释放的监测：反映氧释放能力的常用指标主要有P50。血红蛋白氧氧和度为50%时的氧分压称为P50，是反映Hb与O2结合能力的指标，正常情况下为。pH降低或PaCO2升高，Hb与O2的亲合力下降，P50增大，氧解离曲线右移，促进O2Hb解离，向组织释放氧。同样温度升高时，氧解离曲线右移，也可促进氧的释放。输大量库血时，红细胞内2，3DPG 含量下降，氧解离曲线左移，P50减小，Hb与O2亲和力增加而不易解离，氧释放减少。

（四）氧供及相关指标的监测

1、氧供（DO2）：氧供可由下面公式计算：

DO2=CI×CaO2

其中CI和CaO2分别表示心脏指数及动脉血氧含量。

CaO2=×SaO2×Hb+PaO2×

由上式可见，动脉血氧含量由血红蛋白、动脉血氧饱和和氧分压共同决定。式中为每克血红眉睫在完全氧合情况下的最大结合氧量，是氧在血液中的物理溶解系数，这部分氧只占血液总氧量的3%，若忽略不计，上式可简化为

CaO2=×Hb×SaO2

氧供正常值为520~720ml/min/m2。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，CO、Hb、SaO2中的任何一个发生变化均会影响氧供。

测定DO2需置入肺动脉导管。测定心排出量（CO）后，根据身高和体重计算出体表面积，进而得出心脏指数（CI），再抽动脉血做血气分析测定SaO2，最后计算出DO2。测定的精度和误差取决于式中各参数测定的准确性，误差的主要来源是CO的测定。通过连续心腓出量测定仪，可动态监测DO2，以指导危重病人的治疗、预测病情的转归。

肺动脉导管技术及心排出量可参见相关章节，此处不再详述。

2、血乳酸浓度：当组织氧供减少到临界值以下时，氧供需失衡，发生组织缺氧，导致无氧代谢，在辅酶I参与下乳酸脱氢酶使丙酮酸转化成乳酸。机体内的乳酸50%在肝脏清除，25%~30%通过肾脏清除，此外，心脏和骨骼肌也参与乳酸的代谢。正常人血乳酸浓度1mmol/L ，当超过~L时，应考虑组织氧合不足。血乳酸水平与危重病人的病情严重程度相关良好。危重病人治疗过程中血乳酸浓度下降，提示预后较好。监测血乳酸浓度只需床边抽