| 泸州医学院危重病医学教研室教案 | |||||||||||
| 课程名称 | 危重病医学 | 年级 | 2006级 | 专业、层次 | 麻醉学 | ||||||
| 授课教师 | 石恒林 | 职称 | 副教授 | 课型 | 大 | 学时 | 6 | ||||
| 授课题目（章、节) | 第六章 血液气体监测 | ||||||||||
| 基本教材或 主要参考书 | 《危重病医学》第二版，曾因明主编，人卫出版社 《现代麻醉学》第三版，曾因明主编，人卫出版社 | ||||||||||
| 目的与要求： 掌握血气分析常用参数的名称、符号和正常值； 掌握血液气体分析各项指标的临床意义； 熟悉呼吸生理与血气分析各项指标之间的关系； 熟悉血液气体分析在临床诊断与治疗中的重要性。 | |||||||||||
| 教学内容与时间安排、教学方法： 时间安排 血气的物理与化学知识…………………………………………15min 血气监测的常用参数及临床意义………………………………145min 血气监测与呼吸生理……………………………………………40min 血气监测的临床应用……………………………………………20min 血气监测的进展…………………………………………………20min 教学方法 多媒体教学、临床病例讨论 | |||||||||||
| 教学重点及如何突出重点、难点及如何突破难点： 重点：血气监测的常用参数及临床意义； 难点：血气监测与呼吸生理的关系。 突破难点方法：采用病例讨论及多媒体课件讲解 | |||||||||||
| 教研室审阅意见：
教研室主任签名： 年 月 日 | |||||||||||
| 基本内容 | 教学手段 | 课堂设计和时间安排 | |||||||||
| 概述： 血气监测的主要用途：了解机体的呼吸状态及酸碱平衡状态。 第一节 血气监测的物理化学知识 一、血气的物理学知识： Dalton定律：按照Dalton定律，几种互相不起反应的混合气体的压力等于组成该混合气体的各气体所占容积的压力的总和，也就是各个气体分压的总和。空气是一咱由N2、O2、CO2及H2O组成的混合气体，其压力（PB)应为这些气体分压的总和，即：PB=PN2+PO2+PH2O+PCO2。各个气体的分压等于总压力乘该气体所占的VOL%而求得，即PB×f，f为各气体的VOL%。 在人体中，当空气被吸入肺泡时，由于受体温的影响，已达饱和状态。因此在计算人体中各气体的分压时，必须减去饱和水蒸气压后再乘以各自的VOL%。 二、血气的化学知识 Henry法则：在温度恒定时，气体溶于液体中的量，与该气体在气相中的分压呈正比，用公式表示：C=α.P/760,其中α为Bunsen系数,C为气体的容解量,P为溶解气体气相时的分压。所谓Bunsen系数是指在标准温度干燥状态下，PB=760mmHg时,在1ml液体中所溶解的气体量。在人体中,温度是影响溶解的一个重要因素。体温升高, α降低,反之亦然。O2在温度为37℃时，α为0.0238，若PAO2=100mmHg，是1ml血中溶解的氧量为（ml/ml)：0.0238×100/760=0.00315。该法则适应用于不与血液发生反应的气体如氧气、氮气等。 第二节 血气监测的参数及临床意义 一、氧分压（partial pressure of oxygen,PO2) 1、概念：指溶解在血浆中氧所产生的压力。 2、临床上常用的氧分压指标： （1)、动脉血氧分压（partial pressure of artery oxygen,PaO2)：临床上最常用的氧分压指标；正常：80~100mmHg，并随年龄的增加而呈进行性的下降； （2)经皮氧分压监测（transcutaneous oxygen monitoring,PtcO2)：经患者完整皮肤表面检测氧分压，用以反映动脉血氧分压变化的方法，称为无创性经皮氧分压监测。正常值比PaO2低10mmHg。其优点是不必采血即可连续无创性监测氧分压； （3)混合静脉血氧分压（partial pressure of mixed venous oxygen,PvO2)：即肺动脉血的氧分压，它也是反映全身氧供与氧耗平衡的综合指标。PvO2正常值是37~42mmHg，平均值为40mmHg左右，低于35mmHg即可认为存在组织缺氧。 3、氧分压的临床意义： （1)它是反映机体氧合的指标； （2)与组织供氧相关。 （3)混合静脉血氧分压可反映全身氧供与氧耗的平衡。 二、血氧饱和度（saturation of oxygen,SO2) 1、概念：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%。 2、临床上常用的血氧饱和度指标： （1)动脉血氧饱和度（saturation of artery oxygen,SaO2 SAT)： 通过采集动脉血由血气分析仪测定而得，正常值95~99%。反映机体氧合的指标之一。SaO2与Hb的量无关，而与PaO2及Hb与O2的亲和力有关。SaO2与PaO2的相关性构成氧离曲线(ODC)。Hb与O2的亲和力可以从该当曲线上反映出来：曲线左移，Hb与O2亲和力增加；曲线右移，Hb与O2的亲和力下降。 （2)脉搏血氧饱和度（saturation of pulse oxygen,SpO2)： 概述： 工作原理及与PaO2的对应关系； 显示方式的解释： 临床用途：6个方面； 使用注意事项。 (3)混合静脉血氧饱和度（saturation of mixed venous oxygen,SvO2)：可经可心导管自肺动脉内取血直接测量，亦可用光导纤维心导管监测系统持续监测。SvO2正常值为65%~75%。SvO2是反映由心排出量、动脉血氧饱和度、血红蛋白量决定的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SvO2下降。 三、二氧化碳分压（partial pressure of CO2) 1、概念：是血液中物理溶解的二氧化碳分子所产生的压力。 2、临床上常用的二氧化碳指标： （1)动脉血二氧化碳分压（Partial pressure of artery CO2, PaCO2)：PaCO2是肺通气功能与CO2产生量平衡的结果，通常在CO2产生量不变的情况下，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。 （2)呼气末二氧化碳监测（expiratory CO2 monitoring, PetOC2)： 概述： 正常的CO2曲线图： 异常的CO2曲线图： 机械通气时的CO2曲线图： PetCO2的临床应用。 （3)经皮二氧化碳分压（transcutaneous CO2 monitoring,PtcCO2)：是将电极直接放置于皮肤上连续测定二氧化碳分压，测定方法同PtcO2。监测电极加热至超过正常体温，皮肤血管可发生主动性扩张。当CO2通过皮肤和电极膜向电解质液内弥散时，产生pH变化，然后将pH之转化为相应的PtcCO2值，并以数字的形式连续显示出来。PtcCO2值较PaCO2高5~20mmHg，血流动力学改变对其影响较PtcO2轻，在成人和婴幼儿中与PaCO2相关性显著，可反映ＰaCO2变化趋势。 3、二氧化碳总量（TCO2)：是指存在于血浆中一切形式的二氧化碳量的总和。当血液pH为7.40、PaCO2为40mmHg、血温为37℃时，二氧化碳总量25.4017mmol/L。其组成应包括：[HCO3-]、[蛋白质氨基甲酸酯][CO32-]和[H2CO3]。 四、气体交换效率的指标 1、肺泡动脉血氧分压差（difference of alveolar-artery oxygen,PA-aO2 A-aDO2) （1)定义：肺泡气和动脉血之间的氧分压差值，是判断氧弥散能力的一个重要指标。当大气压为760mmHg，吸入空气时正常值为0~20mmHg，吸入纯氧时正常值为50±25mmHg。 （2)计算方法： A-aDO2=PAO2-PaO2 PAO2=PiO2-PaCO2/R （3)临床意义：A-aDO2是鉴别通气障碍还是换气障碍的一个重要指标。 2、氧合指数（PaO2/FiO2)：主要根据FiO2和动脉血气分析计算。该值计算方便，动态观察可了解病情变化和对治疗的反应。正常值范围430-560mmHg。当FiO2变化时PaO2/FiO2反映氧气交换状况。肺弥散功能正常时，随FiO2增加PaO2也相应升高，否则提示肺弥散功能障碍或不同程度的肺内分流。如PaO2/FiO2为400~500，提示肺氧交换效率正常。≤300提示肺的氧弥散能力受损，病人存在急性肺损伤（ALI)；≤200提示发生急性呼吸窘迫综合征（ARDS)。 3、呼吸指数（A-aDO2/PaO2)： 指数利用PaO2和A-aDO2作为肺氧合能力的指标 特点：（1)即使FiO2不同，仍有参考价值；（2)呼吸指数的变化与肺功能状态呈现明显的相关性，呼吸指数越大，说明肺功能越差，呼吸指数的动态观测对预后的判断有价值；（3)利用呼吸指数列线图可以大致预计出该病人在不同FiO2条件下的PaO2值，因而可供麻醉掌握给氧量时参考。 正常值：<0.15，呼吸指数参照范围为0.1~0.37。 临床意义：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。 4、分流率（Qs/Qt) (1)定义：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。 （2)计算方法：可经Swan-Ganz导管抽取混合静脉血按下式计算： Qs/Qt=（CcO2-CaO2)/(CcO2-CvO2) （3)临床意义：正常人存在少量混合静脉血不经肺循环直接进入体循环而形成解剖分流，以及由于血液流经肺组织而未进行气体交换的肺内分流，约占心排出量的5%。如Qs/Qt>10%说明有异常分流，Qs/Qt>30%即使吸入高浓度氧低氧血症也难以改善，因此对于顽固性低氧血症患者监测分流可协助诊断。 5、死腔率（Vd/Vt)： （1)正常值：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%。 （2)临床意义：VD/VT值的持续升高往往提示预后不良。VD/VT增大见于（1)休克、低血容量、控制性降压、肺梗死、机械通气时气道压力过高所致的肺泡血流灌注下降；（2)慢性肺病使肺泡毛细血管床广泛破坏；（3)术中侧卧位使通气和血流分布不均，特别是开胸后。VD/VT增大直接影响通气效率，如不增加通气量将导致PaCO2升高。VD/VT值的预后意义大于诊断意义。 （3)计算方法： Vd/Vt=（PaCO2-PetCO2)/PaCO2) 五、反映气体血液运输和组织呼吸的指标 1、氧含量（content of oxygen,C-O2) (1)定义及临床意义：指物理溶解的和与Hb结合的氧量，单位是vol%或ml%，它主要取决于Hb的质、量及PaO2。当PaO2>100mmHg时，与Hb结合的O2的量不再随PaO2的增长而升高，此时全血氧含量的增加与血浆溶解的O2量增加呈平行关系。通过CaO2可以计算DO2。 （2)计算方法： C-O2=（1.34×Hb×SaO2)+PaO2×0.00315 2、氧供（delivery of oxygen, transport of oxygen, DO2)：是机体通过循环系统在单位时间内向外周组织提供氧的量，也就是动脉血单位时间内运送氧的速率。其数值为心脏指数与动脉血氧含量的乘积，即DO2=CI×CaO2×10ml/min/m2。从这公式中可以看出，决定向组织供氧量多少的因素有三类：循环因素、呼吸因素和血液因素。正常值为520~720ml/min/m2。 3、氧耗（oxygen consumption, oxygen uptake,VO2)： （1)定义：氧耗是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。 （2)正常值：110~180ml/min/m2。正常生理状态下，DO2与VO2相互匹配维持组织氧供需平衡。 （3)测定方法：通常用反向Fick公式：VO2=（CaO2-CvO2)×CI×10ml/min/m2计算。也可用代谢监测仪测定。根据公式VO2=VE(FiO2-FeO2)计算,两种方法有一定差别。其正常值为110~160ml/min/m2。 4、氧摄取率（oxygen extraction ratio,O2ER)： （1)定义：氧摄取率是指全身组织氧的利用率，它反映组织从血液中摄取氧的能力。 （2)正常值：0.22~0.30 （3)计算公式为：O2ER=VO2/DO2×100%或O2ER=（CaO2-CvO2)/CaO2×100%。 5、P50 （1)定义：指正常人在pH=7.40，PaCO2=40mmHg，BE=0，体温=37℃时,50%Hb被氧饱和时的氧分压,正常值为26.6mmHg。 （2)临床意义：由于P50位于氧离曲线的陡直部位，因此它的变化可反映氧离曲线位移方向。若P50减小，则氧离曲线左移，说明氧与血红蛋白亲和力增加，氧就不易从血红蛋白释放，此时血氧饱和度虽正常，组织细胞仍有缺氧的可能；若P50增大，则氧离曲线右移，说明氧与血红蛋白亲和力降低，氧易从血红蛋白中释放，虽然此时血氧饱和度偏低，组织细胞仍可能无明显缺氧。 （3)影响因素：常见的有pH、体温、2,3-DPG、PaCO2。其中2,3-DPG对氧离曲线影响较大.缺氧时, 2,3-DPG含量增多,引起曲线右移,Hb与氧条和力下降。pH与PaCO2对Hb与O2亲和力的影响称为Bohr效应。 6、动静脉血氧分压差（Pa-vO2) 作为组织摄取氧能力的重要指标。当Pa-vO2减小时，说明组织从血流中摄取的氧减少。当VO2明显增加时，可发生因氧耗过多而导致的缺氧，此时可伴Pa-vO2值增加，而PaO2可在正常范围之内。由于PaO2下降造成缺氧时，应当注意，当PaO2下降到一定程度时组织细胞的VO2就可随之减少。可以这样认为，Pa-vO2反映了该静脉所引流区域组织细胞表面氧分压之平均值。 第四节 血气监测与呼吸生理 一、呼吸的三个过程 （1)外呼吸（或称肺呼吸)，空气被吸入肺，肺泡内气体与肺毛细血管血液中气体进行交换，氧进入血液循环，二氧化碳进入肺泡并呼吸排出到体外； （2)氧与二氧化碳在血液中的运输； （3)内呼吸（或称组织呼吸)，系指气体在血液与组织细胞间的气体交换，氧从血液中进入组织细胞，而二氧化碳则进入到血液中。 二、外呼吸与血气监测 1、肺通气功能与血气监测 （1)PaCO2：VA=VCO2/PaCO2×K或PaCO2=VCO2×K/VA。因此，在VCO2恒定不变或变化较小的情况下，PaCO2反映着病人的通气功能状态。PaCO2升高，则表示通气不足；PaCO2下降则表示通气过度。麻醉与重症治疗中通气参数的调节均以PaCO2作为主要指标。 （2)PAO2：肺泡住院医师通气与PAO2有一定关系。当通气不足时，PAO2随VA下降而下降。但过度通气时，尽管VA明显增加，PAO2却不能有明显相应升高，此部分曲线比较平坦。由于存在肺泡膜（血气屏障)，PAO2与PaO2之间有一定差别，特别是当有换气功能障碍时，对PaO2影响更明显。因此，以PaO2作为反映通气功能的指标有一定局限性。
（3)Vd/Vt：乃无效腔量与潮气量的比值，反映通气效率，也是肺通气功能状态的一www.med126.com个重要指标。正常值为0.2~0.35。计算方法如下： Vd/Vt =（PaCO2- PetCO2)/ PaCO2 2、肺换气功能与血气监测 （1)气体的弥散：肺的换气功能指的是肺泡膜两侧气体的交换。在正常状态下，单位时间内气体弥散量（Vgas)取决于弥散面积（A)、肺泡膜的厚度（T)以及气体在肺泡膜两侧的分压差。 （2)肺换气功能障碍的原因及表现：肺换气功能障碍主要原因有肺泡膜病变和V/Q比例失调，其结果均造成PaO2下降，因此低氧血症（Hypoxemia)常是肺换气功能障碍的主要早期征象，与此同时，A-aDO2升高，Qs/Qt分流率升高。 （3)反映指标：A-aDO2 和Qs/Qt。 三、气体运输与血气监测： 氧输送：包括外呼吸（肺通气和肺换气)、血液与氧的结合、循环系统输送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。 四、血气监测与组织呼吸 1、P50 ：反映组织缺氧程度指标； 2、Pa-vO2 ：反映组织对氧的利用情况； 3、SvO2：反映由心排出量、动脉血氧饱和度、血红蛋白量决定的氧供与氧耗之间平衡关系的指标； 4、氧需求（Oxygen demand)：机体组织维持有氧代谢所需氧的总量； 5、氧耗量（VO2)； 6、氧摄取率（O2ER)。 第五节 血气监测的临床应用 一、麻醉手术前的应用 1、判断病情 2、判断病人的呼吸功能 二、麻醉手术的应用 1、判断硬膜外麻醉对呼吸功能的影响； 2、在创伤病人中的应用； 3、对患有呼吸功能疾患的病人进行呼吸功能判断； 4、在心脏病病人中的应用； 5、在神经外科中的应用； 6、在机械通气中的应用； 7、指导麻醉后气管导管的拔除。 三、在麻醉恢复室及ICU中的应用 1、在麻醉恢复期的应用 2、早期诊断和防治术后并发症 3、术后重危病人的监测治疗 第六节 血气监测进展 一、连续动脉血气分析（continuous intra-arterial blood gas,CIABG) 二、光导纤维导管血氧饱和度仪 （fiberoptic catheter oximeter, FCO) 1、动脉内血氧饱和度（SiaO2) 2、颈内静脉血氧饱和度（SjO2) 三、脑氧饱和度仪又称经颅近红外光分光检查仪 （transcranial near infrared spectroscopy, NIRS) 总结本次课内容 | 病例 多媒体讲解 多媒体讲解 多媒体讲解 图片、图表及flash动画 多媒体课件示教 多媒体示教 表格 图片 动画示教 病例示教 举例说明 图片 Flash动画 Flash动画示教 图片 图片 多媒体讲解 举例说明 | ▲--重点 △--难点 5min 结合病例讨论说明血气监测的用途及重要性 总时间10min 5min 复习麻醉设备学的知识，通过该知识介绍，使学生了解吸入气中氧分压的计算方法及意义 5min 复习麻醉设备学的知识 ▲本章重点 总时间15min 1min 5min 临床上常说的氧分压即是PaO2。 3min 该指标用来反映PaO2的变化，是无创的连续的。 3min 它是全身静脉血氧分压的平均值，与局部PvO2有所差异。 3min 介绍临床上根据PaO2的高低，判断机体缺氧的程度 总时间25min 2min 5min 介绍SaO2与PaO2的关系 第一节课结束 15min 强调SpO2两种显示方式所代表的含义。 结合临床说明其使用及注意事项 3min 总时间25min 2min 3min PaCO2是有创监测，它受VCO2及VA的影响。 15min PetCO2是无创的，它受VA，VCO2及肺灌注的影响。 2min 同PtcO2一样，它是一种连续无创监测PaCO2的方法 3min
第二节课结束 总时间40min 10min 临床上使用该参数，判断病人缺氧的原因。 举例说明该参数的临床意义。 5min 强调其意义，举例。 10min 10min 5min 这也是反映通气效率的一个有用指标。其计算公式又称为Fick等式。 第三节课结束 总时间40min 5min 10min 强调决定氧供的因素，从而为临床提供解决缺氧的方法。 举例说明 5min 举例说明DO2与VO2匹配在临床中的应用 5min 10min 用图片说明该参数的临床意义。 5min 第四节课结束 总时间40min 5min 5min 举例说明 5min 尽管PAO2反映VA有一定局限性，但临床上发生缺氧时，首先要提高VA，同时提高FIO2 3min 7min 5min 回顾呼吸每一过程常用反映指标。 10min 回顾可用于反映组织呼吸的常用指标。 第五节课结束 总时间20min 5min 10min 重点介绍气管拔管指征 5min 总时间15min 3min 7min 5min 5min 第六节课结束 | |||||||||
| 小 结 | 本次课重点介绍常用血气监测参数及其临床意义（氧分压、血氧饱和度、二氧化碳分压反映气体交换效率的指标及用于反映气体血液运输和组织呼吸的指标)。 | ||||||||||
| 复习思考题、 作 业 题 | 1、反映机体氧合的指标有哪些？ 2、反映组织缺氧程度的指标有哪些？ 3、何谓P50，有何临床意义、主要影响因素有哪些？ 4、在PaCO2和PaO2这两个指标中，哪一指标更能机体的通气状况，为什么？ 5、一直肠癌患者，术前检查提示存在慢性阻塞性肺病，在气管插管全麻下行直肠癌根治术。其术中血气分析结果：pH7.025，PaCO2 82.5mmHg，PaO2 247mmHg，BE3.1mmol/L，SaO2 100%。请写出其血气诊断并说明其发生原因及治疗措施。 | ||||||||||
| 下 次 课 预 习 要 点 | 第七章 呼吸功能监测 | ||||||||||
| 实 施 情 况 及 分 析 | 本次课重点介绍常用血气监测参数及其临床意义（氧分压、血氧饱和度、二氧化碳分压反映气体交换效率的指标及用于反映气体血液运输和组织呼吸的指标)。 | ||||||||||
