有关ECMO的1000个疑问之“膜后的氧分压越高氧供是不是就越高?”

文摘   2024-09-05 00:00   广东  

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膜后的氧分压越高氧供是不是就越高?


在实际管理中我们常说患者氧供不足,需要增加氧供,那么增加氧供的方式有哪些?增加ECMO气流氧浓度会不会改善?增加气流速会不会改善?



一、患者提供氧供的途径有2条,一是自身呼吸循环形成DO2,二是ECMO提供的,ECMO常有两种方式,VVVA,区别是经过氧合的血液流经静脉和直接进入动脉。


   我们来回顾下氧供的基本定义。



氧供( DO2)是衡量心脏向全身输送氧气能力的指标,对于评估和监测患者的氧合状态至关重要。以下是氧供的详细阐述:


 心输出量 ( CO)

心输出量是心脏每分钟泵出的血液量,它是氧供的关键决定因素之一。心输出量可以通过以下公式计算:


[ CO = HR X SV ]


- HR:心率,表示心脏每分钟跳动的次数,单位是次/分钟(bpm)。

- SV:每搏输出量,表示每次心脏跳动时心室泵出的血液量,单位是毫升/次(ml/beat)或毫升/分钟(ml/min)。


 动脉血中的氧含量 ( CaO2)

动脉血中的氧含量是血液中运输氧的能力的度量,它是氧供的另一个关键决定因素。动脉血中的氧含量可以通过以下公式计算:


[ CaO2 = (1.39  X  Hb  X  SaO2) + (0.0031  X  PaO2) ]


- Hb:血红蛋白浓度,单位是克/分升(g/dl)。

- SaO2:动脉血氧饱和度,表示血红蛋白分子中氧合的比例,单位是百分比(%)。

- PaO2:动脉血氧分压,表示动脉血中氧气的化学势,单位是毫米汞柱(mmHg)。

- 1.39:每克血红蛋白结合的氧气的毫升数,这是在37°C时的常数。

- 0.0031:每毫米汞柱氧分压下,血液中溶解的氧气的毫升数,这是氧气在血液中溶解度的常数。


 氧输送 ( DO2)

氧输送是心输出量和动脉血中氧含量的乘积,表示心脏每分钟向组织输送的氧总量。氧输送的公式如下:


[ DO2 = CO  X  CaO2 ]


- DO2:氧输送,单位是毫升/分钟(ml/min)或毫升/分钟/平方米体表面积(ml/min/m²)。


分析:我们不难看出提高氧供关键因素。1.提高心排量,2增加动脉血中氧含量;而提高动脉血中氧含量的关键在于提高血红蛋白浓度,这是我们进行氧输送的载体,我们推荐12g以上,目前血液形式各医院都难以达到,我们尽量维持10g以上。动脉血氧饱和度目标在85以上即可,注意!!!我们关注的血氧饱和度程度远高于氧分压,动脉血氧分压我们要求是对患者的右手进行采集,目标氧分压大于80就可以。从公式上不难看出即使300mmHg氧分压对于结果也不会有多大变化。

假设Hb: 12 g/dL,SaO2: 85%,CO: 5 L/min,PaO2: 变化值


条件1 (低氧分压)

- PaO2: 60 mmHg


条件2 (正常氧分压)

- PaO2: 100 mmHg


条件3 (高氧分压)

- PaO2: 200 mmHg


 DO2_{1} =  78.03mL O2/min

-DO2_{2} =  78.65mL O2/min

 DO2_{3} = 80.20mL O2/min


在血红蛋白和氧饱和度不变的情况下,氧分压的增加会导致溶解在血浆中的氧气量增加,从而略微提高氧输送量。具体来说,氧分压从60 mmHg增加到200 mmHg时,氧输送量从78.03 mL/min增加到80.20 mL/min。尽管这种变化是积极的,但其对整体氧输送的贡献相对较小,因为氧输送主要依赖于血红蛋白的氧合。


再一个问题容易被忽略,就是温度和PH值。温度增高会使sao2降低,血液的酸碱度通过Bohr效应影响SaO2。

三、以上是人体正常的氧供方式,我们知道患者因为某种原因已经进行ECMO辅助,如VV呼吸支持,我们将氧合好的血输送至患者右心再与患者本身肺循环的血液流经全身,当评估患者氧供不足时我们除了提高心输出量调整呼吸机外可以设法提高ECMO系统送提供的氧含量。该公式同样适用,心输出量变为ECMO流量,同样需要提高输送载体。(忽略再循环) 

那么膜后氧分压400mmHg和膜厚氧分压200mmHg有多大区别?

此时DO2=83.3 mL O2/min ,DO2_{3} =  80.20mL O2/min所以对结局依旧没有明显变化,只是物理溶解的氧多了一点而已,这艘大船能运送多少货物还是主要取决于你的船(载体)的多少和你行驶速度(流速)  。

VA模式同样适用,我们要求以右手血气为标准,其中还涉及到心功能的恢复,甚至南北综合征的特殊情况需要具体分析,日后单讲。



讨论下提高ECMO系统的气体氧浓度有用吗?有用,但是当达到其饱和度时在增加也无益,最终增加的还是氧分压!

那增加ECMO气体流速有用吗?这个气流量是将混合气体吹向膜肺,排出二氧化碳的作用,一款新膜肺只需要较低流量就能将气体捕捉到血红蛋白中。并不会以为总量增加就会提高携氧能力。 


                                                                         

小结一下:提供氧供的方式主要①增加流量,心排量;②提高携氧能力及时输血Hb10g/dl;③过高的追求高氧分压有害无益,推荐对患者右手进行血气分析,pao2在80mmHg以上就好,保持sao2在85%以上;④不要勿略温度影响,早期偿还氧债目标温度33-35℃;⑤PH维持在7.35-7.45之间;⑥高浓度高流速通气并不会有明显改善氧供;                                                                          




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本号是个人账号,只做个人经验、观点分享。本人年上机、管理病人100例/年,同时参与进修ECMO学员的培训教学工作,培训学员80-90人/年。同时从事麻醉、体外循环工作,具有一些个人经验。若能被同行们借鉴将是我的荣幸。
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