不同年龄组动脉血氧分压值血氧分压与机体氧合和组织供氧PaO2=102-0.33×age 经皮氧分压(PtcO2) 混合静脉氧分压(PvO2) SaO2 SpO2: pulse oximeter; 92%~99% SvO2: 65%~75%; 受SaO2 、CO 、Hb 量和全身氧耗的影响。三、二氧化碳分压(carbon dioxide partial pressure; PCO2) 动脉血二氧化碳分压(PaCO2)  正常值35 ～45mmHg 与肺通气功能和CO2 产生量有关PaCO2>45mmHg 见于：A．二氧化碳生成增加。B．肺泡通气不足。C．二氧化碳重复吸入。PaCO2<35mmHg 见于：A．过度通气．B．二氧化碳生成减少。经皮二氧化碳分压(PtcCO2)  与PaCO2 相关显著,可反映PaCO2 变化趋势．PtcCO2 一般比PaCO2 高5~20mmHg ．血流动力学影响较PtcO2 为轻．呼气末二氧化碳分压(PETCO2)  重要的生命体征之一，可反映通气、循环和肺血流情况。旁流型和主流型一般较PaCO2 低1~3mmHg 。可用此指标调节通气。PETCO2 增高因素PETCO2 降低因素四、气体交换效率指标(Index of gas exchange efficiency)  肺泡气－动脉血氧分压差(A-aDO2)  氧合指数(oxygenation index,  PaO2/FiO2 ）呼吸指数（respiratory index,  A-aDO2/PaO2 ）分流率(shunt rate ；Qs/Qt) 死腔率(dead space ratio ；VD/VT)  肺泡气－动脉血氧分压差(A-aDO2)  概念计算方法：A-aDO2=PAO2 –PaO2 ；PAO2=PiO2-PaCO2/R ；PiO2=(PB-47)×FiO2 。正常值：吸空气6mmHg ，最高小于15mmHg ；吸纯氧约为25~75mmHg 。影响因素：年龄，A-aDO2=0.21×( 年龄+2.5) ；其它。氧合指数(oxygenation index ；PaO2/FiO2)  正常值（normal value ）430~560mmHg 。意义（significance ）：当FiO2 变化时氧合指数反映氧气交换状况。≤300 提示肺的弥散功能受损，病人存在急性肺损伤（ALI ）；≤200 提示发生ARDS 。呼吸指数（respiratory index ；A-aDO2/PaO2 ）肺氧合能力指标特点：A．即使FiO2 不同，仍有参考价值；B．呼吸指数与肺功能明显相关，指数越大，肺功越差．动态观察对预后判断有价值．C．利用呼吸指数列线图可预测病人在不同FiO2 条件下的PaO2 值。正常值<0.15 ，参考范围为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。分流率(shunt rate ；Qs/Qt)  概念：指每分钟从右心排出的血中未经肺内氧合直接进入左心的血流量占心排出量的比率．Qs/Qt=(CcO2-CaO2)/(CcO2-CvO2) ；其中CcO2 ＝1.39×Hb×SaO2+0.0031×PAO2 正常3~5% ，解剖分流+肺内分流。>10% 表示有异常分流，>30% 即使吸入高浓度氧低氧血症也难以改善。Qs/Qt 简便测定方法是在吸纯氧20 分钟后作血气监测：Qs/Qt= A-aDO2×0.0031/ （A-aDO2×0.0031+5 ）死腔率(dead space ratio ；VD/VT)  正常值：25%~30% 。VD/VT 增大见于：A．各种原因所致肺泡血流灌注减少；B．COPD 使肺泡和毛细血管床广泛破坏；C．术中侧卧位使通气和血流分布不均，特别是开胸后．VD/VT 的预后意义大于诊断意义．VD/ VT= (PaCO2- PECO2)/ PaCO2  五、反映气体血液运输(gas blood transport) 和组织呼吸（tissue respiration ）的指标氧含量(oxygen content ；C-O2)  氧供(oxygen delivery ，DO2)  氧耗(oxygen consumption ，oxygen uptake ，VO2)  氧摄取率(oxygen extraction ，O2ER)  动静脉血氧分压差(Pa-vO2)  氧供(oxygen delivery ，DO2)  概念：DO2=CI×CaO2×10ml/(min.m2) ；决定向组织供氧量多少有循环，呼吸和血液三方面因素。正常值：为520~720ml/(min ．m2)  氧耗(oxygen consumption ，oxygen uptake ，VO2)  概念：正常值：为110~180ml/(min ．m2) 反向Fick 法：VO2 ＝(CaO2-CVO2) ×CI×10 ml/(min ．m2) 直接法：VO2=(FiO2×Vi)-(FeO2×Ve)  氧摄取率(oxygen extraction ，O2ER)  概念：指全身组织氧的利用率，反映组织从血液中摄取氧的能力。正常值：0.22~0.30 计算公式：O2ER=VO2/DO2×100% or  O2ER=(CaO2-CvO2)/CaO2×100% P50 ：P50  定义：指血氧饱和度50% 时的氧分压. 影响氧离曲线位移因素pH 温度2-3DPG PCO2  各类缺氧的血氧变化特点: 低氧血症(hypoxemia)  特点：PaO2 降低，CaO2 减少．原因：A．吸入氧分压低；B．肺泡通气不足；C．弥散功能障碍；D．肺泡通气血流比例失调；E．右向左分流．低张性缺氧可根据PaO2 及SaO2 划分轻、中、重度．通气功能不全时血气变化特点血气监测的临床应用麻醉手术前应用麻醉手术中应用RR 和ICU 的应用麻醉手术前应用血气测定有助于病情判断PaCO2 肺胞通气量Pa-ETCO2  肺胞死腔量呼吸指数= A-aDO2/ PaO2 肺氧合能力指标PH 呼吸与代谢结合通气力学、通气效率测定和血流动力学检查麻醉手术中应用硬膜外麻醉创伤病人应予重视慢性肺部疾病者手术危险的判断心脏病人的呼吸功能颅脑手术与PaCO2+ 人工通气麻醉恢复RR 和ICU 的应用麻醉恢复期术后肺并发症术后重症监测治疗麻醉恢复期麻醉药物残余作用呼吸道分泌物增多术中过度通气的影响手术的影响酸碱平衡在PH=7.40 、PCO2=40mmHg 、BE=0 、体温370C 下其正常值是26.6mmHg. P50 :  在氧离曲线的陡直部位,其变化可指示该曲线位移方向,反映氧和血红蛋白亲和力情况. 动静脉血氧差19ml/dl 14ml/dl 5ml/dl O2 O2 O2 O2 O2 A V 定义：动脉血氧含量- 静脉血氧含量，反映组织对氧的摄取和利用能力. 19ml/dl 12ml/dl 7ml/dl O2 O2 O2 O2 O2 A V O2 O2 O2 单位时间流经组织的总血量总氧量血气监测与呼吸生理注意：第一环节多被关注忽视第二和三环节呼吸过程三环节外呼吸肺通气和肺换气内呼吸( 组织呼吸) 氧和二氧化碳在血液中的运输(一) 肺通气功能与血气监测PaCO2=VCO2/VA×K VA=(VT -VD) ×f VD/ VT = (PaCO2- PECO2)/PaCO2 (二) 肺换气功能与血气监测Vgas=A/T×D(P1-P2) Q=VO2/(CaO2-CVO2) QS/QT=(CCO2-CaO2)/(CCO2-CVO2) A-aDO2=PAO2-PaO2=[PO2-PaCO2×1/R]-PaO2 Air Gas transport +Hb  circulation Tissue cells External respiration 缺氧的类型血液性缺氧Hemic hypoxia 循环性缺氧Circulatory hypoxia 低张性缺氧Hypotonic hypoxia 组织性缺氧Histogenous hypoxia 混合性缺氧失血性休克Hb  肺淤血、水肿循环障碍Hemic hypoxia Hypotonic hypoxia Circulatory hypoxia Types of hypoxia A-V 血氧差SaO2 血氧含量血氧容量PaO2 ↓↓↓N (or  ) ↓Hypotonic hypoxia ↓N(or ↓) ↓↓N Hemic hypoxia N N N N Circulatory hypoxia ↓N N N N Histogenous hypoxia (三) 氧和二氧化碳运输氧总量=(1.34×Hb×SaO2) + 0.00315×PO2 PO2 的作用氧供= CaO2×CI P50 反映向组织供氧能力组织细胞利用氧障碍Pa-VO2 减少Pa-VO2  增加(四) 组织呼吸和血气监测氧耗量细胞缺氧SvO2 的意义A．连续反映CO 的变化；B ．反映全身氧供与氧耗之间的平衡；C ．确定输血指征<50% ．氧需求(oxygen demand)  氧耗量(VO2)  及影响因素氧摄取率(ERO2) = VO2/ DO2 (五) 肺胞气中的氧和二氧化碳的逆向关系PAO2 = PIO2 - (PaCO2/R)  通气功能障碍时，PaCO2 伴有PaO2 ，而A-aDO2 不变。换气功能障碍时，PaO2  同时A-aDO2 ，PaCO2 反因通气量增加而出现。PACO2 PaO2 A-aDO2 PAO2 90~70 10~30 100 40 60~40  10~30 70 60 40~30  10~30 50 80 * * 哈尔滨医科大学附属二院麻醉学教研室血液气体监测Blood gas analysis 氧气的获得和利用: ventilation gas exchange internal respiration external respiration air alveoli Alveolar capillary Gas transport Tissue cells 血液气体监测Overview:1890s,1956s; Arterial blood gas Mixed venous blood gas Oxygen and carbon dioxide 1. 血气监测参数及临床意义. 2. 血气监测和呼吸生理. 3. 血气监测的临床应用. 课程内容血气指标1. 氧分压(PO2) 2. 血氧饱和度(SO2) 3. 二氧化碳分压(PCO2)  4. 气体交换效率指标5. 气体血液运输和组织呼吸的指标一、血氧分压(Partial Pressure of Oxygen, PO2) 影响因素：吸入气体氧分压外呼吸的功能静脉血分流入动脉定义：溶解于血液中的氧所产生的张力。PaO2 80~100mmHg 78~96 88 40~49 80~100 91 30~39 74~94 84 50~59 年龄（岁）全距(mmHg) 均数(mmHg) 84~104 94 20~29 71~90 81 60~69  一个大气压二个大气压三个大气压( 空气) ( 纯氧) ( 纯氧)  ( 纯氧) FIO2 150  713  1426 2139 PaO2 100  600  1313 2026 PVO2 39 48 68 360 CaO2 19.3 21.3 23.4  25.5  CVO2 14.3 16.3 18.4  20.5 Ca-vO2 5  5  5 5 Hb 氧含量Hb 氧容量100% = 影响因素：PaO2; Hb 的质; 温度与[H+] 等定义：系指Hb 被氧饱和的程度二、血氧饱和度(Oxygen Saturation, SO2) 影响因素：Hb 的质和量定义：100 ml 血液中Hb 被氧充分饱和时的最大带氧量。1.34ml/gx15g/dl=20ml/dl 血氧容量( Oxygen Capacity )  体外标准条件（PO2 为150 mmHg 、二氧化碳分压为40 mmHg ，温度为380C ）下测定SO2 的种类和意义碳氧血红蛋白血症(Carboxy hemoglobinemia) HbCO:  亲和力高; 抑制糖酵解; 樱桃红色高铁血红蛋白血症（methemoglobinemia)  肠源性紫绀(enterogenous cyanosis) Fe2+ Fe2+ Fe2+ Fe2+ Hb:  2 2 Hb-Fe2+ HbFe3+OH 氧化还原（咖啡色）定义：是动脉血中物理溶解的CO2 分子所产生的压力. CO2 在血中存在有三种形式：物理溶解（PCO2 ）化学结合（HCO3- ）水合形成碳酸（H2CO3 ）意义：①判断肺泡通气状态PaCO2=K×VCO2/VA ②结合PaO2 判断呼吸衰竭的类型和程度③判断是否有呼吸性酸碱平衡失调④判断代谢性酸碱失衡的代偿反应定义：体内100ml 血液的实际带氧量。溶解氧（0.3ml/dl)+ 结合氧A: 19ml/dl  V:14ml/dl Hb 的质和量；SO2 ；PO2 影响因素：血氧含量(Oxygen Content )