病理生理学(第二版)
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第一节 常用的血氧指标

反映组织供氧量和摄氧量的血氧指标有血氧分压、血氧容量、血氧含量及血氧饱和度等。

一、血氧分压

血氧分压(partial pressure of oxygen, PO2)是指以物理状态溶解在血液中的氧分子产生的张力或压力。正常成人动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen, PaO2)约为13.3 kPa(100 mmHg),主要取决于吸入气氧分压和外呼吸功能状况。静脉血氧分压(venous partial pressure of oxygen, PvO2)正常约为5.33 kPa(40 mmHg),主要取决于组织摄氧和利用氧的能力,反映内呼吸状况。

二、血氧容量

血氧容量(oxygen binding capacity, CO2max)是指标准条件下 [38 ℃,氧分压为20.0 kPa(150 mmHg),二氧化碳分压为5.3 kPa(40 mmHg)]100 ml血液中的血红蛋白被氧充分饱和时的最大携氧量。正常成人血红蛋白约为150 g/L,在氧充分饱和时1 g血红蛋白可结合1.34 ml的氧,故血氧容量正常值≈1.34 ml/g×150 g/L=200 ml/L。血氧容量的高低取决于血红蛋白的质(与O2结合的能力)和量(每100 ml血液所含的血红蛋白的数量),反映血液携带氧的能力。

三、血氧含量

血氧含量(oxygen content, CO2)是指100 ml血液的实际携氧量,包括与血红蛋白结合的氧量和溶解于血液的氧量。血氧含量取决于血氧分压和血氧容量。由于以物理状态溶解在血液中的氧仅约为3 ml/L,故血氧含量主要指血红蛋白所结合的氧量。动脉血氧分压明显降低、血红蛋白结合氧的能力降低或血红蛋白的数量减少等,都可能使血氧含量降低。

正常动脉血氧含量(CaO2)约为190 ml/L,静脉血氧含量(CvO2)约为140 ml/L。两者之差称为动-静脉血氧含量差,即CaO2-CvO2,正常值约为50 ml/L,它取决于组织从单位容积血液内摄取氧的多少,反映组织的摄氧量。

四、血氧饱和度与P50

血氧饱和度(oxygen saturation of hemoglobin, SO2),简称氧饱和度,是指血红蛋白与氧结合的百分数。计算公式如下:

SO2=(血氧含量-物理溶解氧量)/血氧容量×100%

正常动脉血氧饱和度(SaO2)为95%~97%,静脉血氧饱和度(SvO2)为70%~75%。血氧饱和度的高低主要取决于血氧分压,两者的关系可以用氧合血红蛋白解离曲线(简称氧离曲线)表示。氧离曲线呈“S”形。在肺内,一旦PaO2达到8.0 kPa(60 mmHg)以上,氧离曲线即进入S形的平直段,血氧饱和度可达到89%以上,血红蛋白与氧气结合趋于饱和。而在组织中,细胞的氧分压为0.7~5.3 kPa(5~40 mmHg),位于氧离曲线的陡直部分,有利于血红蛋白释放氧。当红细胞内的2,3二磷酸甘油酸(2,3-diphosphoglyceric acid,2,3 DPG)增多、酸中毒、体温升高、CO2增多时,血红蛋白与氧的亲和力降低,以至在相同氧分压下血氧饱和度降低,氧离曲线右移;反之,氧离曲线则左移(图5-1)。

图5-1 氧合血红蛋白解离曲线及其影响因素

P50为反映Hb与O2的亲和力的指标,是指在血液PCO2为5.3 kPa(40 mmHg)、pH值为7.4、温度为38 ℃的条件下,血氧饱和度为50%时的氧分压。其正常值为3.5~3.6 kPa(26~27 mmHg)。氧离曲线右移时,P50值增大,血红蛋白与氧的亲和力减小;氧离曲线左移时,P50值变小,血红蛋白与氧的亲和力增大。