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“经典”的吸氧浓度计算公式正确吗？ 宁波一院 宗建平 遇到呼吸系统疾病，特别是慢性阻塞性肺疾病，出现缺氧或呼吸衰竭时，需要给患者提供氧疗，用低流量供氧不能维持患者基本生命需要时，我常会给患者加大吸氧流量，把流量计开大到4到5升/分，有时会更大，每当此时，常常会引来非议，主任你为什么吸氧浓度调到这么高，会抑制呼吸的。 这是我们在医学教育中，有一个牢不可破的概念，用“经典”的吸氧浓度计算公式（吸氧浓度=21+4×吸氧流氧）评估吸入氧浓度，从而产生了吸氧流量超过3L/分时，有可能会出现呼吸抑制。这个观念，一代又一代影响着从医者。 这就是我们今天要讨论的问题: 作为医师，能正确提供氧疗吗? “经典”的吸氧浓度计算公式是不是正确？ 看到这个题目，或许你会感到奇怪，是不是我在故弄玄虚。真的不是，我是认真的，吸氧是一种很重要的治疗手段之一，特别对慢性阻塞性肺病，有相当一部分医师，给患者吸氧配比不一定正确。 在临床工作中，重危病患者一到急诊室，给患者提供氧气是必须的，尤其是有缺氧或呼吸衰竭的患者，大多数情况，只要缺氧，根据患者的缺氧迹象，尽可能满足患者维持生命基本需要的氧浓度，也就是说，没有浓度的限制，但有一种情况是例外，那就是II型呼吸衰竭，特别是慢性阻塞性肺病，因为后者吸氧浓度过高，有可能反而抑制患者呼吸中枢的兴奋性，从而导致呼吸抑制，这是我们不希望发生的。 所以，每当给慢性阻塞性肺病患者提供氧疗流量大于3升/分时，就会听到反对意见。 那么这种做法，究竟是不是正确？先得从氧疗历史说起。 自从人类发现氧气后，逐渐经由科学研究和科学实验，认识到氧气在生命运动中的作用，氧气逐渐被用于治疗各种疾病的治疗中。 1887年3月，Dr George Holzapple给肺炎病人吸氧，是最早记载的氧疗尝试。后来，英国生理学家霍尔丹（John scott Haldane，1860～1936）设计了吸氧用的面罩，创建了面罩吸氧方法。比面罩吸氧方便的鼻管器吸氧方法，是斯氏（Captain Adrian Stokes）首先提出来的。第一次大战期间，巴氏（Bar）在英国，斯氏（Stadle）在洛克菲勒研究所修建了氧气室，在氧气室内治疗肺水肿获得成功。 常用的供氧方法很多，主要有氧帐、面罩和氧导管等几种，当然近年来还有高流量吸氧。 这几种吸氧方法有什么不同呢？为了说明问题，以氧帐和经鼻导管供氧为例，通过比较来说明这个问题。氧帐，类似于蚊帐，空间很大，在帐内输入一定浓度的氧气，这种情况下，患者吸氧的浓度是相对稳定的（现在多用于新生儿抢救）；而鼻导管吸氧是通过一根导管，用流量机通过控制氧气流量（这是平时最常见的方法，见图1、2）来调正吸气浓度。用鼻导管供氧有一个致命的缺陷：吸入氧浓度极其不稳定，且无论氧流量多大，吸入氧浓度不会很高。
为什么用鼻导管供氧，吸入氧的浓度会不稳定，而且不会很高？ 因为每一次吸气过程中，每次吸入气体的量大约400毫升左右（为了说明问题，以偏小解释，如果用500ml来算，通过鼻导管吸入氧比例会更低），这个量即吸入气体的量叫潮气量。通过纯空气进行呼吸，在标准大气压的情况下，空气的含氧量20.9%(高原除外)，患者每次呼吸吸入的气体都是含有20.9%氧，所以吸入氧的浓度一定是稳定的。用氧帐吸氧，帐内氧浓度是相对稳定的，所以每次呼吸吸入的气体，是氧帐内提供的气体，所以吸入氧浓度也是稳定的。 用鼻导管给患者提供氧疗时，那就不同了，吸入的气体或潮气量一部分是空气，另一部分是鼻导管提供的氧。以患者呼吸频率30次/分为例，每一次呼吸是2秒，吸气时间可能只有一秒，在理想状态情况下（不考虑具体患者的系统误差），氧流量开到5升/分，如果不外溢，导管每次吸气时，导管提供的氧全部吸入呼吸道内，那每秒吸入氧气的量是83.3ml（5000ml÷60=83.3ml），约占每次吸入潮气量的400ml 的20%左右，吸氧浓度是36%（320×0.2=64ml,64+80.3=144.3ml,吸入氧浓度是144÷400=0.36）,如果患者病情危重，呼吸很快，吸气时间只有0.5秒，用同样的计算方法得出的结果是吸氧浓度是28%（40.15+360×0.2=112，112÷400=28 ）。 反之，当患者病情稳定时，呼吸频率只有20次/分，吸氧浓度可达50.3%,所以用鼻导管提供的氧浓度差异就很大，对慢性阻塞性肺疾病稳定期患者（或家庭氧疗），氧流量最好选择3L/分供氧。 根据道尔顿定律，在相同温度下，某一气体在气体混合物中产生的分压，与浓度成正比；而气体混合物的总压强等于其中各气体分压之和，这就是气体分压定律。用鼻导管吸氧，当呼吸困难或呼吸频率较快时，如上计算所述，供氧流量5L/分时，吸氧浓度不会超过40%,仍然是低浓度吸氧。高浓度吸氧概念是吸氧浓度大于60%，才会产生呼吸抑制。 特别要强调一点，流量不等于浓度。 以上的计算是鉴于气道是在理想状态下，实际情况复杂得多了，由于气道的压力、肺部疾病不同和湿度，吸入氧的浓度远远要小于预期；小小一根管子不管你流量有多大，你可以想象一下，每次通过吸氧管吸入肺内的氧气量只有很少一部分，况且，鼻导管供氧不是密闭的，有一部分还会外溢。随着吸氧流量的提高，吸入的浓度是会有一定的提高，但鼻导管氧浓度不会超过40%，如果按教课书的公式计算吸入的浓度（21+4×吸氧流量），如果提供20升/分流量吸氧，那不是吸氧浓度可以达到100%吗？那为什么，当鼻导管吸氧不能维持患者的基本生命需要时，需要用面罩吸氧、高流量吸氧提供更高的吸氧浓度。说更极端一点，鼻导管吸氧可以提供吸氧浓度100%，何必用呼吸机给患者供氧呢? 维持呼吸中枢兴奋性的化学因素有二：动脉的二氧化碳分压和氧分压，当二氧化碳分压过高时，缺氧或氧分压低是刺激中枢维持正常呼吸的唯一因素数，PaO2在30到60mmHg时，对中枢作用最大，但当氧分压从40mmHg突然升至600mmHg时，这时吸氧浓度应在85%以上（600除以760-60，其中60为气道水蒸气压力），通气可以停止（呼吸生理学，P250，人民卫生出版社），鼻导管导吸氧的浓度不可能达到80%以上,所以慢性阻塞性肺病患者，当严重缺氧时，用鼻导管，提供5L/分流量，是不会出呼吸抑制的。 慢性阻塞性肺病患者，严重缺氧情况下，提高吸氧浓度，维持动脉氧分压在60mmHg或皮氧饱和度达到90%左右，不但能保证机体对氧的基本需求，也能维持缺氧对呼吸中枢的兴奋性，毫无疑问这是抢救开始时，最佳选择之一。 读者的你，不妨，在临床上，对一个慢阻肺患者有低氧血症患者，提供5L/分流量吸氧时，再密切观察一下，患者的呼吸会抑制吗？ 这就是今天要讨论的问题，不妥之处希望大家批评指针！ 购《急诊医师值班日志》书请点以下二维码
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