血氧監測是提供患者氧供方面重要信息的監測手段,監測血氧有利於發現缺氧或潛在缺氧,以便及時處理,對準確判斷病情具有重要意義。今日,首都醫科大學附屬北京友誼醫院重癥醫學科冀曉俊副主任為大傢解讀6項血氧監測指標的臨床意義和應用。
講者介紹
冀曉俊
首都醫科大學附屬北京友誼醫院重癥醫學科副主任
氧是機體能量來源的物質基礎
眾所周知,人體細胞以及器官的能源是ATP,ATP主要來源氧氣所支持的氧化磷酸化反應,所以氧是機體能量來源的物質基礎。臨床研究證明,重癥患者預後與氧代謝密切相關,氧代謝越高,器官損害越嚴重,病死率越高,因此血氧監測是氧代謝監測重要手段之一,可以掌握重癥患者的氧代謝狀態,為治療幹預提供重要依據。
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氧分壓
肺泡氣氧分壓(PAO2)是指肺泡氣中氧分子所產生的壓力,其正常值為100 mmHg。肺泡氣的氧分壓對肺部血管的舒縮活動有明顯的影響。急性或慢性的低氧都能使肺部血管收縮,血流阻力增大。引起肺血管收縮的原因是肺泡氣的氧分壓低而不是血管內血液的氧張力低。當一部分肺泡內氣體的氧分壓低時,這些肺泡周圍的微動脈收縮。在肺泡氣的CO分壓升高時,低氧引起的肺部微動脈的收縮更加顯著。
海拔高度對氧分壓的影響:海拔高度越高,大氣壓越低,吸入氧分壓也就越低。在高海拔地區,當吸入氣氧分壓過低時,可引起肺循環動脈廣泛收縮,血流阻力增大,故肺動脈壓顯著升高。長期居住在高海拔地區的人,常可因肺動脈高壓使右心室負荷長期加重而導致右心室肥厚。
動脈血氧分壓(PaO)
PaO是溶解於血液中的氧所產生的張力,可以通過血氣分析直接測出,PaO正常值為80~100 mmHg。
公式:PaO=[(P-P) FiO]-(PaCO/RQ)- A-aDO
肺泡氣-動脈血氧分壓差(A-aDO)正常值:吸空氣為5~25 mmHg,吸純氧為25~75 mmHg,A-aDO升高可以反映彌散、分流及通氣/血流(V/Q)比例失調。
年齡和體位對PaO有一定影響,可以用以下公式計算:坐位PaO=104.2-0.27×年齡;臥位PaO=103.5-0.42×年齡。如果隻考慮年齡因素,可以用以下公式粗略計算:PaO=102-0.33×年齡。
動脈血氧分壓作用主要有兩種,一種是決定溶解於血液中的氧氣量,另一種是決定血紅蛋白與氧結合的能力,也就是血氧飽和度。由於溶解於血液中的氧氣量很少,常被忽略不計,所以氧合血紅蛋白是輸送氧氣的主要方式。換而言之,動脈氧分壓是通過動脈血氧飽和度決定血氧含量,氧分壓越高,血氧飽和度就越高。
氧合指數(OI)
動脈血氧分壓與吸入氧濃度有關,僅憑氧分壓難以對肺功能作出準確的評估,應同時參考吸氧條件,可以用OI來評估肺損傷的嚴重程度。OI是動脈氧分壓與吸入氧濃度的比值,即OI=PO/FiO,正常值范圍是400~500 mmHg。對於吸高濃度氧的危重患者,OI是首選的低氧血癥指數,但OI存在一定不足,OI下降可能是通氣不足導致的,也有可能是氧合障礙導致的,無法鑒別是哪種情況造成的。
氧離曲線
氧離曲線是表示氧分壓與血氧飽和度關系的曲線,該曲線呈S形,兩端平坦,中間陡直。氧離曲線具有重要的生理學意義,在標準狀態下,氧分壓大於60 mmHg,可以使氧飽和度達到90%以上,使流經肺臟的血液最大限度發揮攜氧的能力。即使在肺功能存在一定損傷的情況下,隻要氧分壓高於60 mmHg,對氧飽和度影響就不大。如若氧分壓低於60 mmHg,氧合血紅蛋白的能力會急劇減弱。因此,臨床上動脈血氧分壓的下限是60 mmHg。
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脈搏氧飽和度(SaO2)
通過動脈血氣可以獲得動脈氧分壓和動脈血氧飽和度,對低氧血癥做出診斷,但是對於危重患者需要實時的監測血氧情況,但又不能實時血氣檢查,因此需要SaO。SaO是指動脈血中血紅蛋白實際結合的氧含量與血紅蛋白能夠結合的最大氧量之比,可以直接血氣測定,但必須測定才能獲得。而脈搏血氧飽和度(SpO)與其相關性很好,可以用SpO間接反映。
SaO2與SpO2相關性好,可以用SpO2間接反映SaO2。但嚴重心排、低心排、使用縮血管藥物導致局部血液循環不良時,SaO2與SpO2差異就會增大。因此該類患者出現SaO2下降,應同時測量血氣和氧分壓,進一步對照鑒別SaO2下降到底是呼吸因素導致的,還是循環因素導致的。其他因素也會影響SaO2的測定,如接觸不良、塗抹深色指甲油會幹擾信號、高鐵血紅蛋白會造成假性低SaO2、碳氧血紅蛋白會造成假性高SaO2。
通過動脈血氧分壓和血氧飽和度監測,可以對低氧血癥作出診斷。肺臟功能損害導致低氧的原因十分復雜,但主要可以歸結以下5點:(1)肺泡通氣不足;(2)彌散功能下降;(3)V/Q比例失調(臨床常見);(4)右-左分流;(5)吸入氣氧分壓下降。
氧供和氧耗
■DO是每分鐘供給機體的氧量。
DO2=(0.0031×PaO2+1.34×Hb×SaO2)×CO
DO2=1.34×Hb×SaO2×CO
正常成人安靜狀態下DO2=1.34×150×1×5=1005 ml/min
■VO2是每分鐘實際消耗的氧量。
VO2=CO×(CaO2-CvO2) ml/min
正常情況下200~250 ml/min
氧供-氧耗關系曲線
研究顯示,正常機體狀態下,在一定的氧供范圍內氧耗並不會因為氧供的變化而改變,也就是說氧供和氧耗處於非依賴性關系。機體通過氧攝取率的改變,代償氧供的變化,維持機體氧耗的穩定。但當氧供降低到某一臨界值時,機體氧攝取率增加到最大,氧供的進一步下降,氧耗會隨之下降,形成生理性的氧供依賴。無論氧供上升或下降,氧攝取率都保持不變,氧供與氧耗呈線性關系,這種在病理狀態下形成的氧供依賴,稱之為病理性的氧供依賴,與生理性的氧供依賴最大的區別在於其氧供的區域值較高,理論上可以利用氧供和氧耗的關系,判斷患者是否氧供不足。
混合靜脈血氧飽和度(SvO2)
SvO反映氧供和氧耗的總體平衡,測量SvO能夠評估灌註該區域的氧供是否充足。使用SvO對氧供進行評估是評估機體氧代謝最常用的指標,目前將SvO2下限定為65%。
ScvO與SvO存在良好相關性,目前將中心靜脈血氧飽和度下限定為70%。
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小結
1. 危重患者氧代謝障礙與呼吸、循環、血液多系統和細胞功能狀態密切相關。
2. 血氧監測是瞭解危重患者氧代謝障礙和為治療幹預提供依據的必要手段。
3. 根據SaO2與PaO2可對低氧血癥及其原因做出推斷。
4. VO和DO存在依賴關系,ScvO2或SvO2降低是氧運輸不足的表現。
撰寫:仇俊鑫
編校:劉傢甫