小编按:初学诊断学时,大家都可以脱口而出生命体征的四个项目:体温 T、心率 P、呼吸频率 R、血压 Bp,然而到了病房会发现,无论是在入院记录的查体项目中,还是病房领导日常关注的临床指标中,指氧饱和度(Saturation of pulse oxygen, SpO2)同样占有重要一席。面对自己病人 SpO2 在 90% 上下徘徊甚至更低,该怎么处理呢?今天我们就来聊聊普通病房常用的几种氧疗方式(包括鼻导管及面罩)和它们的原理。 回复「氧疗」可查看本文。 指氧水平与肺通气、肺换气、肺通气/血流比(V/Q 比)相关,氧疗对氧合的改善主要作用于通气环节,包括改善呼吸节律、提高肺泡内氧分压。 图1 肺通气与肺换气 来源:Medical Physiology, Edition 2003 对呼吸节律的调节主要依赖呼吸机,本文暂不涉及,主要讨论对肺泡内氧分压的调节方式。 这里要提一下氧分压和氧浓度的区别。根据道尔顿分压定律 P1 = P × x1 P1 代表某组分分压,P 代表总压强,x1 代表该组分浓度。正常的一个大气压是 760mmHg,大气中氧浓度是 21%,氧分压是 760mmHg × 21% = 160mmHg。 在氧疗中,真正有意义的参数改变是肺泡内氧分压,而非氧浓度。改善肺泡内氧分压直接影响肺泡-毛细血管界面的氧分压差,使氧分子交换速率更高,从而改善氧合。 我们可以通过提高总压强 P 或肺泡内氧浓度 x1 的方式提高肺泡内氧分压 P1。 比如高压氧治疗,在提升氧浓度的同时提升总压强,使肺泡内氧浓度得以进一步升高,达到普通大气压时难以达到的血氧水平。 PS:这也是高压氧舱用于一氧化碳中毒病人的治疗原理,在高氧分压的环境下,一氧化碳分子与血红蛋白的结合相对不那么牢固,更容易被氧分子竞争,从而与血红蛋白解离。 可近似认为提升吸入氧浓度,即 Fraction of inspiration O2(FiO2)。改变 FiO2 的方式通常有鼻导管吸氧和面罩吸氧,无论采取什么方式,提升 FiO2 都是依据以下两项: A.在吸气相时以一定速率提供纯氧; B.在呼气相将纯氧暂时储存起来,以备吸气相时吸入; 因此涉及到两个变量:储氧空间体积和氧流量;总体来说,储氧空间越大,氧流量越大,FiO2 就越高。 可以比较常用氧疗方式的这两个变量:
临床上鼻导管吸氧时 FiO2 与吸入氧浓度可以利用经验公式 FiO2(%)= 21 + 4 ×氧流量(L/min) 进行换算,常用的 2L/min 氧流量对应的 FiO2 在 30% 左右,但会因为病人的潮气量、呼吸节律等参数而改变。 储氧面罩所对应的 FiO2,在「理想工作」的情况下是 100%。这里所强调的理想工作状况,指「储氧气囊保持充盈程度达一半以上,且在吸气相时能观察到面罩上的单向阀向外放气」,以保证储氧空间内 FiO2 为 100%。这也是储氧面罩吸氧需要较高氧流量的原因。实际上储氧面罩能提供的 FiO2 约 80%。 至于大名鼎鼎的 Venturi(文丘里)面罩,能够同时满足高流量通气和精确控制 FiO2 的要求,这一设计特点使它可以很好应用于存在二氧化碳潴留的病人。 Venturi 面罩的工作原理和飞机飞行一样,是我们中学时所接触的 Bernoulli(伯努利)原理,实质是能量守恒: p 表示压力势能即压强,1/2 ρv2 表示动能,ρgh 表示重力势能 由此可以得出,流体在重力势能不变的情况下,动能(流速)越大,压力势能(压强)越小;因此高速气流附近会产生负压,可以卷入周围气体。 图2 Venturi面罩原理示意图 来源:BMJ 1998;317:798 Venturi 面罩的设计特点使高流量的纯氧以较快的速度通过进气阀的同时,将外界大气带入;通过进气阀中孔径的设计,将氧流量和 FiO2 一一对应,从而达到 FiO2 的精确调控。因此在通过 Venturi 面罩给氧时,务必确认进气阀上的氧流量要求,避免与 FiO2 的不对应。 最后留一个小问题:当病人使用 Venturi 面罩以对应设计 FiO2 为 40% 的 12L/min 氧流量吸氧的时候,病程记录应该写「 Venturi 面罩 12L/min 吸氧治疗」还是「 Venturi 面罩 FiO2 40% 吸氧治疗」呢? 精选每日一题 更多精选题可回顾历史推送文末 男,71 岁。COPD 患者,长期家氧疗。近 10 天因呼吸困难增加氧流量。1 小时前被发现无法唤醒而就诊。查体:昏睡,球结膜充血水肿,双肺呼吸音低,双侧巴氏征阳性。动脉血气(鼻导管吸氧 1.5 升/分),pH 7.18,PaO2 71mmHg,PaCO2 76mmHg 题目来源:临床执业医师资格考试往届真题
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