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血液ガスの基礎

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血液ガスの基礎. 血液中の酸素と二酸化炭素 意味・役割・測定 諏訪邦夫 [email protected] 今日のアウトライン. 実例:食道がん術後の呼吸不全 ガスの分圧について 人体での酸素と二酸化炭素の動き 肺のガス交換能について 換気と血液酸素化の条件 血液と酸素:酸素解離曲線の解釈 酸素解離曲線の基礎 血液ガス分析についてほんの少しだけ. 食道ガン術後の呼吸不全. 53 歳男性:持病あり 高血圧・冠状動脈障害 糖尿病・腎機能低下 喫煙歴 (20 本 ×30 年 ) ・肺結核の既往 術前の肺機能検査で軽度拘束性閉塞性障害

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Presentation Transcript
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血液ガスの基礎

血液中の酸素と二酸化炭素

意味・役割・測定

諏訪邦夫[email protected]

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今日のアウトライン
  • 実例:食道がん術後の呼吸不全
  • ガスの分圧について
  • 人体での酸素と二酸化炭素の動き
  • 肺のガス交換能について
    • 換気と血液酸素化の条件
  • 血液と酸素:酸素解離曲線の解釈
    • 酸素解離曲線の基礎
  • 血液ガス分析についてほんの少しだけ
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食道ガン術後の呼吸不全
  • 53歳男性:持病あり
    • 高血圧・冠状動脈障害
    • 糖尿病・腎機能低下
  • 喫煙歴(20本×30年)・肺結核の既往
    • 術前の肺機能検査で軽度拘束性閉塞性障害
    • 成績は正常下限ぎりぎり
  • 手術時に肺の癒着
    • 手術時間は8時間(肺癒着でやや延長)
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術 後 経 過
  • 術後:気管内チューブ留置人工呼吸継続
    • 術後1日:午前中に抜管
    • 術後3日までPao2が100→80→60と悪化
    • Fio2 上昇などで対応
  • 術後3日夕:Pao2が急速に30mmHgに低下
    • 気管内挿管して人工呼吸
  • 多臓器不全併発,ダウンヒルで3週間後死亡
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原因と反省?
  • 大手術後の呼吸不全(ARDS)
    • 基本的には現症と手術の組み合わせ
    • 高血圧・冠障害・糖尿病・腎機能低下・喫煙肺?
  • 急性呼吸不全から多臓器不全に
  • 積極治療の遅れ?
    • 遅れた理由は? 手術で見つかった肺傷害?
  • この手術が無理? しかし悪性腫瘍だ
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ガスの「分圧」を少し説明
  • 空気中には酸素,窒素,二酸化炭素,水蒸気
  • 水蒸気は状況で変化、体内では体温で飽和 47mmHg
  • 気道のガスは他の三者で713mmHg
  • ガス相で濃度と分圧は比例(ドルトンの法則)

    酸素 窒素 二酸化炭素

濃度 20.93 79.04 0.03

分圧 149 564 0.2(≒0)

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血液の「ガス分圧」とは

血液にガスを流す

しばらく経過すると、流すガスと血液とが平衡に達する

(両者間にガスの受渡しなし) 

「平衡」が「血液のガス分圧」

   酸素 窒素   CO2

濃度20.9379.04 0.03

分圧149 564 0.2

              (≒0)

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肺のガス交換能
  • ガス交換能について
    • 肺が「良好に機能する」には
    • 「換気血流比:VA/Qc」の概念
    • これが「一様」か「ばらばら」か
    • どういう病気や状態で?
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O2

O2

O2

O2

O2

間質浮腫

実例は肺水腫:「拡散障害』も加わる

肺胞

肺血管

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分圧と量(含量)の関係:酸素と二酸化炭素は違う分圧と量(含量)の関係:酸素と二酸化炭素は違う
  • 酸素の血液中の成分は2種類
    • ヘモグロビン結合分が主、少量が水に溶ける
    • ヘモグロビンの量と飽和度が重要
    • それで「酸素解離曲線」
  • 二酸化炭素は複雑:5~6種類もある
    • 「飽和度」はない
    • 血液の運搬は制限要因になりにくいが
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酸素解離曲線を少し勉強
  • ヘモグロビンと酸素の結合
  • 「結合」と「解離」の両方が重要
    • それが「S字」の問題
  • 正常値
  • 安静と活発な活動の差
  • 「移動」:右方移動と左方移動
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酸素解離曲線のS字型の意味
  • 化学反応としての意義
  • 簡単な数式表現:ヒルの式
  • 生理学的な意義
  • S字でない人は不調

ここでは生理的意味だけ検討しよう

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S字の生理学的な意義
  • 肺胞レベルで飽和度が高い:大量に取り込む
  • 静脈レベルで飽和度が低い:大量に渡す
  • 特に、臓器の活動が活発な時に有用度大
  • 安静時での意義は高くないが

 活動時や血流が障害された状況で有用

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S字の生理学的な意義(2)
  • 安静時の混合静脈血は(40, 75)
  • 血流が全身に運んだ酸素の1/4だけ利用
  • ところが、激しい活動では
  • 酸素消費量が10倍に増すのに、心拍出量は5倍に増えるだけ
  • その代わり混合静脈血は(30,50)
    • 酸素解離曲線は右方移動(体温↑とpH下降)
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曲線がS字でない人の体調
  • 左方移動でS字の弯曲も小さい例
    • 肺で酸素をとりやすいが、末梢で放ちにくい
    • ふつうの生活には支障はない
    • 運動能力が劣る
    • 過労に弱い
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酸素解離曲線移動の生理
  • 酸素は右方移動で放出しやすく左方移動で放出しにくくなる
  • 右方移動はいろいろに利用
    • 運動(高温・pH低下),貧血・チアノーゼ(2,3DPG)
  • 左方移動利用の例は胎児
    • 妊娠末期には母体の酸素解離曲線は右方移動
    • 胎児の血液の酸素解離曲線は左方(P50=20)
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喫煙と一酸化炭素のこと
  • COHbがあると
  • その分だけ酸素含量が減少する
  • 酸素解離曲線の左方移動
  • 二つの因子で、運動能力低下
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禁煙と減煙
  • 20本/日でCOHb は約5%:十分悪い!
    • 10年の加齢に匹敵?!
  • 血液一酸化炭素は吸わなけれ1日でゼロに
  • したがって、「週に1日数本喫煙」なら害は小

  (ただし、これは一酸化炭素の問題だけ、

  がんの問題は別)

  • 禁煙がベストだが、せめて減煙して下さい
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二酸化炭素は「換気」で決まる
  • 二酸化炭素は「換気」の影響が圧倒的
  • 小さいが無視はできない因子
    • 肺機能の良否
    • 血流の良否
    • 血液の二酸化炭素運搬能
    • 身体の二酸化炭素産生能
    • 血流低下による組織のアシドーシス
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血液ガス分析:方法と利点
  • 方法:分圧を「直接」測定
    • 電極法を採用
    • 電極は1950年代に相次いで開発
  • 利点
    • 正確で簡便で
    • 「ガス相と直接比較」
  • 例:健康人ならPAo2 ≒Pao2 ≒100mmHg
  • 冒頭の患者はPAo2 ≒400でPao2 は100→80→60→30と低下
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「血液ガスの基礎」の結論

今日学んだことは、

  • ガスの分圧について
  • ガス交換能について
  • 血液と酸素:酸素解離曲線の解釈
  • ガス分析データの見方
  • とくに、「ガス交換能」と「酸素解離曲線」を少し詳しく
  • 勉強の資料は豊富
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