Кислород от инспираторной фракции до митохондрий Э М

Скачать презентацию Кислород от инспираторной фракции до митохондрий Э М

O2 metabolism Казань 2014.ppt

Количество слайдов: 151

"Кислород: от инспираторной фракции до митохондрий" Э. М. Николаенко

Кислород (Oxygen) от греческих -ὀξύς (оксис) – кислый, "острый" -γενής (генес) – производить, порождать. Обычный аллотроп элементарного кислорода на Земле – диоксиген (О 2)

Открытие кислорода Carl Wilgelm Scheele, Scheele шведский фармацевт 1772 г - "огненный газ" "Treatise on Air and Fire" 1775 г; опубликована-1777 г Joseph Priestley британский пастор; 1774 г "An Account of Further Discoveries in Air" 1775 г A. L. Lavoisier – французский химик

“…Кто-то может сказать, что со временем этот чистейший воздух станет предметом особой роскоши. Но до сих пор лишь две мыши и я имели возможность дышать им. " Priestley J. Experiments and Observations on Different Kinds of Air. 2 nd ed. London: J. Johnson 1775 -1777. Vol. 1– 3.

Для чего нужен кислород? Что он делает в организме?

Процессы выработки энергии и создания ее запасов в тканях в виде АТФ зависят от катализируемых ферментами окислительных реакций (Мак-Мюррей), конечным акцептором протонов (Н+) в которых является кислород (В. А. Энгельгард, 1931).

Свеча горела на столе, Свеча горела. Б. Пастернак

Кислородный каскад ани тк РО 2 мм рт ст ≈ к. Па 7, 5 мм рт ст 150 к. Па 100 ткани артерия лёгочные капилляры альвеолярный газ атмосфера 0 увлажнённый воздух 50 дриях он митох р. О 2 в т м рт с ткани <1 м

Вдыхаемый воздух Высота над уровнем моря мм рт ст 35 100 150

Кислородный каскад аль вел ярн газ ый я ери арт

Уравнение альвеолярного газа: P Н 2 О давление насыщенного пара при 37ºC = 47 мм рт. ст. R – дыхательный коэффициент (RQ) = VCO 2/VO 2 = 0, 8 PAO 2 = 0, 21 × (760 - 47) - (38 × 1, 19) = 103 мм рт. ст.

Вентиляция: зависимость PАO 2 от величины VA и FIO 2 PAO 2 к. Па PIO 2 при FIO 2 =0, 21 PА O 2 нормальная VA Альвеолярная вентиляция (VA) л/мин (BTPS) PAO 2 мм рт ст PIO 2 при FIO 2 =0, 3

ТРИ ФУНКЦИИ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛЁГОЧНОГО ГАЗООБМЕНА в ен О 2 тил СО 2 зия у рф е яц п ия альвеолы диффузия

N. A. Saunders «Если спросить студента о причинах артериальной гипоксемии, то на первое место он поставит «альвеоло-капиллярную блокаду» … Не вре

Путь молекулы кислорода из альвеолы к гемоглобину Сурфактант Альвеолярный эпителий Базальная мембрана Эндотелий капилляра Плазма Мембрана эритроцита Внутриэритроцитарная жидкость Минимальная дистанция диффузии -2

ДЛО 2 и другие физиологические показатели у кардиохирургических больных с послеоперационными дыхательными осложнениями P/F - 240 Qs/Qt - 31, 2 Hb - 114 ФОЕ – 1, 68 ФЭА – 0, 64 СИ – 2, 23 ДЛО 2 (изм) – 5, 71 ДЛО 2 (корр) – 10, 06

Staub N. C. , J. Appl. Physiol. , 18: 673 -680 … «the alveolar wall thickness sufficient to cause an appreciable gradient between alveolus and capillary would be so great the alveolus would be unstable and collapse» . «…утолщение альвеолярной стенки, достаточное для того, чтобы создать ощутимый градиент между альвеолой и капилляром, должно быть настолько существенным, что альвеолы становятся нестабильными и коллабируют» .

N. A. Saunders «Если спросить студента о причинах артериальной гипоксемии, то на первое место он поставит «альвеоло-капиллярную блокаду» … Не вредно было бы эту фразу забыть!»

ПОЛНОЦЕННЫЙ ГАЗООБМЕН В ЛЁГКИХ ВОЗМОЖЕН ЛИШЬ ПРИ СОВПАДЕНИИ ВЕНТИЛЯЦИИ И ПЕРФУЗИИ ве О 2 СО 2 я узи ф нт ил яц ер п ия альвеолы VA/Q диффузия

Ди фф узи я шу нт р. О 2 в митохондриях <1 мм рт ст

Шунт; венозное примешивание Анатомический (истинный) 1 -2% -Тибезиевы вены - бронхиальные вены - внутрисердечный - внутрилёгочный Физиологический – венозное примешивание V/Q крайняя степень – ателектаз – V=0 VA/Q = 0 шунт коллабированные альвеолы – нет вентиляции кровоток

Диаграмма V/Q отношений H Rahn and WO Fenn. "Graphycal analysis of the respiratory gas exchange" Am Physiol Soc, 1955. " а газ го о н аль е д и ка " оч т PAO 2=Pi. O 2–Pa. CO 2/RQ Чем больше газовый состав артериальной крови отличается от "идеального газа", тем более несовершенна газообменная функция лёгких.

увеличение кровотока увеличение вентиляции Распределение вентиляции и перфузии

Вертикальный гравитационный градиент. Зоны Веста

диафрагма верхушка вентиляцищнно/перфузионное отношение кровоток; вентиляция Распределение вентиляции, перфузии и VA/Q

Распределение вентиляции и перфузии

Шунт; венозное примешивание Причины ателектаз отёк пневмония обструкция коллабированные альвеолы – нет вентиляции кровоток

Физиологический шунт - фракция от общего легочного кровотока (Qt) Qs / Qt = (Cc. O 2 – Ca. O 2) / (Cc. O 2 – Cv. O 2) Qt - общ. кровоток Qs - кровоток шунта Ca. O 2 - содержание O 2 в арт. крови Cv. O 2 - содержание O 2 в смешанной венозной крови Cc. O 2 - содержание O 2 в крови лёгочных капилляров ! Рc. O 2≈ РАO 2

«Качество» шунта. "Измерение и интерпретация внутрилегочного венозного примешивания у больных в критических состояниях". ЭМ Николаенко, 1994 СВ – 5 Qs/Qt -10% Pa. O 2 - 78 СВ – 8 Qs/Qt -10% Pa. O 2 - 85

Несоответствие вентиляции и перфузии и неравномерность распределения вентиляционно–перфузионных отношений (V/Q) - главный фактор нарушения лёгочного газообмена, оксигенации артериальной крови.

Кислородный каскад я ери арт

Какие показатели характеризуют оксигенацию крови? Напряжение – РО 2 мм рт ст; к. Па Насыщение – SO 2% ; Hb. O 2% Содержание – Сод. O 2 мл/л Сод. O 2 = [Hb] x k x SO 2% + 0. 03 (PO 2) Сa. O 2 = 150 x 1. 34 x 0, 98 + 0. 03 x 85 = 200 мл/л CVO 2 = 150 x 1. 34 x 0, 75 + 0. 03 x 40 =152 мл/л Сa-v. O 2 = 200 -152 = 48 мл/л

Цианоз. Что случилось?

Цианоз. Что случилось? восстановленный Hb > 50 г/л - при [Hb] 150 г/л Sa. O 2 < 66 % - при [Hb] 70 г/л Sa. O 2 < 30 % - при [Hb] 200 г/л Sa. O 2 75 % Met. Hb 15 г/л Hb. SO 4 5 г/л

Оксигенация гемоглобина Каждая молекула Hb связывает 4 молекулы O 2 Определяется парциальным давлением (напряжением) O 2 (PO 2) Зависит от состояния местных тканей (p. H, температура, 2, 3 -DPG, CO 2) Связывание O 2 с каждым новым узлом связи молекулы Hb усиливает процесс связи в оставшихся узлах за счет аллостерических изменений (“релаксированная” и “напряженная” формы) Сродство Hb к O 2 – 1, 34 мл O 2/г Hb (Hufner)

Кривая диссоциации оксигемоглобина (Barcroft; J. Severinghaus) Hb. O 2 % 95 50 Эффект Bohr 2, 3 -DPG 40 PO 2 2, 3 -DPG Изофлюран 1 МАК смещает р50 вправо на 2, 6 + 0, 07 мм. рт. ст (Kambam JR, 1987); Центральные аналгетики (фентанил, морфин, меперидин…) не влияют на кривую диссоциации.

Что характеризует кривую диссоциации Hb. O 2 ? SO 2 и PO 2 артериальной крови в норме 95 -98% и 75 -80 мм рт. ст. (10 к. Па) SO 2 и PO 2 венозной крови в норме 73 -76% и 37 -42 мм рт. ст. (5, 3 к. Па) значение P 50 50% и 25 мм рт. ст. (3, 5 к. Па) SO 2 10% - PO 2 10 мм рт. ст. (1, 3 к. Па)

Транспорт O 2 97% O 2 переносится с кровью в связанном с Hb виде - Hb. O 2 Количество растворенного O 2 пропорционально PO 2 и коэффициенту растворимости - 0, 03 мл/мм рт. ст. /л плазмы - при PO 2 100 мм рт. ст. количество растворенного O 2 - всего лишь 3 мл в 1 л крови (1, 5 %)

Доставка (DO 2) и потребление (VO 2) кислорода В норме IDO 2= 700 мл/м 2 IVO 2= 120 мл/м 2 DO 2 = CO x Hb x Кx. SO 2+Pa. O 2 xk DO 2 VO 2 КЭО 2=25% (1/4) Резерв О 2 = 3/4 от DO 2 сердце кровь легкие С(а-в)О 2 х СВ КЭО 2 = VO 2 /DO 2 = = Са. О х СВ = С(а-в)О 2 / Са. О

Доставка (DO 2) и потребление (VO 2) кислорода

Доставка и потребление кислорода Доставка O 2 ( DO 2; ТO 2) - количество O 2, транспортируемое к тканям при Ca. O 2 = 200 мл/л и СВ = 5, 0 л/мин доставка O 2 (DO 2) = 1000 мл/мин; IDO 2= 560 при Cv. O 2 = 152 мл/л и СВ = 5, 0 л/мин резерв O 2 = 760 мл/мин потребление (VO 2) = доставка O 2 – возврат O 2 = 1000 мл – 760 мл = 245 мл/мин коэффициент экстракции (КЭO 2)= 24, 5%

Принцип Фика VO 2 = СВ Ca. O 2 - Cv. O 2 Adolf Eugen Fick (1829 -1901). «Прямой Фик»

• Измерение потребления кислорода (VO 2 ) с помощью масс-спектрографа, газоанализатора в наркозном аппарате или капнографа. дыхательные пути РСО 2 смесительн камера РЕЕСО 2 =37 РЕСО 2 = 21, 5 50 0 VD / VT ~ 0, 4 VO 2 = VE F(I – E)О 2 Рi. О 2 =145 РЕО 2 =125 РЕЕО 2 =110 РО 2 100 VO 2 = 173, 2 мл/мин VE – минутная вентиляция лёгких F(I – E)О 2 – разница концентраций О 2 во вдыхаемой и смешанной выдыхаемой газовой смеси

«Обратный Фик» VO 2 = С(а-в)О 2 х СВ VO 2 х 1/СВ = Са. О 2 - Св. О 2 = Са. О 2 - VO 2 х 1/СВ Св. О 2 (Sv. O 2; Pв. О 2) = f (VO 2) (1/DO 2) оксигенация смешанной венозной крови ( Pv. O 2 ; Sv. O 2) – отражает адекватность доставки кислорода метаболическим потребностям

Изменения производительности сердца ( Q ) и оксигенации смешанной венозной крови ( Pv. O 2) при повышении метаболической активности в норме и при НК · Q – сердечный % выброс 10 0 · VO 2 P v. O 2 · исход · · VO 2 / DO 2 в норме при НК КЭО 2

Насыщение кислородом венозной крови (Sv. O 2%), оттекающей от различных органов Сa-v. O 2 мл/л кожа, почки – 10; печень – 40; мозг – 60; мышцы – 80; сердце – 110. 37% Для миокарда характерны: наиболее высокий КЭО 2 (> 50%) наиболее низкое Sv. O 2 наиболее низкий резерв О 2 миокард является наиболее чувствительным к снижению доставки кислорода и, соответственно, кислородной ёмкости крови.

DO 2 ; Sv. O 2 и распределение тканевого РO 2 Reinhart K et al. , 1997

Низкая оксигенация смешанной венозной крови ( Pv. O 2 ; Sv. O 2) – свидетельство низкой, неадекватной метаболическим потребностям доставки кислорода. Сигнал к немедленным действиям!

Гипоксия - мало кислорода. Где ? Кому ? Чему ? Как определить у постели больного? Тканевая гипоксия - Дизоксия ненормальное (низкое ? ) потребление кислорода клетками, переключение метаболизма на анаэробный путь? Тканевая гипоксия: • низкое РО 2 (? ) • [АТФ] ? • цитохром а 3 ? • накопление лактата ? • накопление NADH ?

Тканевой цилиндр Крога (1936 г) G. Thews, B. Opitz, M. Shneider, ЮМ Киселевич Кислород в тканях, максимально удаленных от капилляра ("мертвый" угол): • 25 -28 мм рт ст - "Реактивный" порог. • 17 -19 мм рт ст – "Критический" порог. • ~ 12 мм рт ст - "Смертельный" порог. ΔР > рв. О 2 = гипоксия

Гипоксия Гипоксическая (гипоксемия) - низкая Fi. O 2 - гиповентиляция - нарушения V/Q - шунт Гемическая - анемия - блокада Нв Циркуляторная Цитопатическая (дизоксия)

Митохондрия от греч. μίτος — нить и χόνδρος — зёрнышко, крупинка — двумембранная гранулярная или нитевидная органелла толщиной около 0, 5 мкм хромосома митохондрии намного меньше ядерных хромосом наследуется по материнской линии

Митохондрии в структуре клетки расположены в цитоплазме клетки вне ядра. ответственны за выработку энергии.

иях др н охо мит т ст в 2 р. О 1 мм р < Митохондрии ответственны за выработку энергии - цикл трикарбоновых кислот (Кребса) - терминальный перенос электронов (цитохромы) - окисление жирных кислот - окислительное фосфорилирование

Свеча горела на столе, Свеча горела. Глюкоза Пируват Б. Пастернак NADH Лактат PDG ацетил-коэнзим А Цикл Кребса При расщеплении глюкозы образуются богатые энергией соединения - АТФ, а также СО 2 Н+ Н+ цепь переносчиков Н 2 О О 2

Свеча горела на столе, Свеча горела. Б. Пастернак … но на подсвечнике, чтобы входящие видели свет. Евангелие от Луки

Мониторинг оксигенации, соответственно уровням О 2 каскада Респираторные газы неинвазивно химическая ячейка парамагнитн. резонанс эл. химия – Clark МСГ; Raman спектром. инвазивно Артериальная кровь пульсоксиметрия световолоконная оксиметрия электрод Clark Органы Ткани р. О 2 транскутанное NIR (БИК)спектроскопия поверхностный, тканевой электрод р. О 2; световолокно Венозная кровь ? световолоконная оксиметрия Sv. O 2 Scv. O 2 Svj. O 2

Метаболизм в покое при различных клинических ситуациях

МОНИТОРИНГ ГАЗООБМЕНА Пульсовая оксиметрия Капнометрия Оксиметрия дыхательных смесей Внутрисосудистая окси- капнометрия - артерия большого круга - лёгочная артерия - правое предсердие - внутренняя яремная вена Транскутанная оксиметрия Транскраниальная оксиметрия Интрамуральная капнометрия

Измерение FIO 2 (оксиметрия, оксиграфия) - предотвращение подачи гипоксической смеси - стандартизация (нормализация) показателя оксигенации крови (Ра. О 2/Fi. O 2) Методы - парамагнитный резонанс - химическая ячейка - масс-спектрография - газовая хроматография

Мониторинг метаболизма: Перевод на спонтанную вентиляцию сопровождается повышением VECO 2 и VEO 2 спонтанная вентиляция

VO 2 ml/min/m 2 Потребление кислорода при интраоперационной изоволемической гемодилюции. w - контрольная группа - группа ОИГ и а ии ей ии зи л ц уз фу г ча ии ук узи с на ез нф эк л /к нд сф и к еи до ест ле м е ер ос -15 сл ед э ан п 0 сл по ер 1 по п EM Nicolayenko et al. 1999

VO 2 мл/мин/м 2 ИВЛ – 137, 2 ± 9, 8 СД – 173, 1 ± 9, 4 n - 10 р<0, 01 VO 2 (кислородная стоимость дыхания) = 35, 9 м. VO 2 (ИВЛ СД) - +17%

Необходим полноценный мониторинг

Основные подходы к оценке функционального состояния и метаболизма ЦНС при хирургических вмешательствах на внутренней сонной артерии о? МК (Кети, транскраниальный допплер) от ЭЭГ ол з BIS де г Lifescan EEG но AEP , т(давление в ВК) Ретроградное АД ти Svji. O 2 ес бл Транскраниальная оксиметрия сё В Хе 133, Ни один из методов не обладает абсолютной чувствительностью и абсолютной специфичностью !

транскраниальная оксиметрия

Принцип работы Hongo K, Kobayashi S, Okudera H, Hokama M, Nakagawa F. Noninvasive cerebral optical spectroscopy: Depth-resolved measurements of cerebral haemodynamics using indocyanine green. Neurol Res. 1995; 17(2): 89 -93.

Транскраниальная (церебральная) оксиметрия – ТКО 2 - один из типов спектроскопии близкого к инфракрасному излучения (Near-infrared spectroscopy) ТКО 2 - позволяет определять регионарную оксигенацию мозга в %%. Мониторинг ТКО 2 основан на постулате интрацеребральное распределение крови постоянно: 25% - в артериях 75% - в венах Grubhofer G et al Acta Anaesth Scand 1999; 88: 58 -65

Церебральная оксиметрия регионарное насыщения гемоглобина кислородом r. S 02 - отражает сатурацию в основном в венах лобных долей мозга. две методики – INVOS (инфракрасный церебральный оксиметр) - FORE-S (лазерный датчик) Уровень r. S 02, при котором показана установка шунта не определен, но известно, что уровень ниже 25% сопряжен с ишемией мозга.

Изменение ТКО 2 при окклюзии ВСА (в %% по сравнению с предокклюзионным уровнем) Контрлатеральное полушарие Гомолатеральное полушарие -10% -20% ЭМ Николаенко и соавт. 2008

Изменение ТКО 2 при повышении АД во время окклюзии ВСА (в %% по сравнению с предгипертензионным уровнем) Контрлатеральное полушарие Гомолатеральное полушарие +20% +10% ЭМ Николаенко и соавт. 2008

Изменение ТКО 2 при гиперкапнии во время окклюзии ВСА (в %% по сравнению с уровнем нормокапнии) Контрлатеральное полушарие Гомолатеральное полушарие +20% +10% ТКО 2 / РЕЕСО 2 = 9, 7% / 11, 6 мм рт ст ТКО 2 / РЕЕСО 2 = 16, 1% / 11, 6 мм рт ст ЭМ Николаенко и соавт. 2008

Зависимость оксигенации мозга (ТКО 2) от РЕЕСО 2 Больные без цереброваскулярной патологии. 80 Абдоминальные операции. ТКО 2 % 70 LF анестезия этраном или изофлюраном 60 Тест с 50 РЕЕ СО 2 и 20 40 РЕЕ СО 2 мм рт ст 60 РЕЕ СО 2

Снижение r. SO 2 (ТКО 2) на ~20% от исходного уровня (< 50%) (при ИК, трансплантации печени, обширных абдоминальных операциях) приводит к расстройству когнитивных способностей в послеоперационный период Moller JT et al. Lancet 1998; 351: 857 -861 Abidstrom H et al. Acta Anaesth Scand 2000; 44: 1246 -51

Ретроспективный анализ 46 больных старше 55 лет. Абдоминальные операции. Мониторинг ТКО 2. Тест MMSE Результаты: У 23 больных (50%) снижение r. SO 2 >15% У 11 больных снижение r. SO 2 >20% Послеоперационные когнитивные расстройства у 35% больных. Заключение: У пожилых больных во время абдоминальных операций наблюдаются значительные снижения оксигенации мозга, которые не могут быть распознаны без специального мониторинга. Green DW. EJA 2006; 24: 230 -234

1940 г – первый in-vivo оксиметр

1974 г Takuo Aoyagi – изобретатель пульсовой оксиметрии

Теория пульсоксиметрии Оксигенированный Нв (Нв. О 2) поглощает больше инфракрасный свет (940 нм) Восстановленный Нв (Нв) поглощает больше красный свет (660 нм) R = AC 660/DC 660 AC 940/DC 940

Пульсовая оксиметрия фотодетектор источник света закон Beer Lambert - концентрацию вещества в растворе можно вычислить по поглощению проходящего света

Абсорбция света кровью и тканями пульсовое кровенаполнение артериальная кровь венозная кровь ткани Только при наличие пульсирующего потока возможно определение SO 2

Пульсоксиметрия просто не нужна калибровка не инвазивно оксигенация артериальной крови ( ~Sa. O 2%) определяет - пульсовое кровенаполнение (перфузия тканей) - окисленный (окси-) и восстановленный Нв Включена в Гарвардский стандарт мониторинга закон Beer Lambert - концентрацию вещества в растворе можно вычислить по поглощению проходящего света

Физиологические и технические ограничения пульсоксиметрии Помимо Нв артериальной крови на пути луча много и других поглотителей света Только при наличие пульсирующего потока возможно определение SO 2 Аритмии, электронож Движения руки Отставание в реагировании на изменения SO 2 (ушной датчик реагирует быстрее пальцевого) Недостаточная точность при низком SO 2 Аномальные Нв Карбокси/мет Нв Маникюр Введение красителей Возможны ожоги и некрозы

При отравлении СО пульсоксиметрия завышает показатели оксигенации артериальной крови

Рефлекторная Ps. O 2 Сигнал слабый Источник света и детектор расположены рядом Кожа должна быть хорошо подготовлена Большая площадь фотодиода

Реакция пульсоксиметра (Sp. O 2) с пальцевым и лобным датчиком на изменения Fi. O 2 время (мин: сек)

Заключение : Пульсовая оксиметрия может улавливать гипоксемию и связанные с ней события. Однако доказательств её влияния на исходы анестезии не выявлено.

Мониторинг церебральной оксигенации

транскраниальная оксиметрия

Концепция Lowe & Ernst Определение должных VO 2 и СВ Б-ой 75 кг VO 2 = 753/4 10 = 25, 5 10 = 255 мл/мин СВ = 51 дл/мин = 5, 1 л/мин

• VO 2 • При стабильном VO 2 Pv. O 2 и Sv. O 2 = F (DO 2) экстракция кислорода потребление кислорода В норме при снижении Критический DO 2 увеличивается уровень DO 2 экстракция O 2 из крови, ой й уменьшается резерв O 2 нн ы ша ажн и снижается оксигенаме в нга ция смешанной веноз- я с – и и ви тор авки ной крови ац кро ни ст 362 н ге й мо до доставка кислорода DO 2 Pv. O 2 Sv. Oо тр ти а си зн 2 с о Ок но ме о. КЭОд • ве ара атн лор 2 КЭО 2 = VO 2 /DO 2 VO 2 п екв ис к = С(а-в)О 2 / Са. О Фик: СВ = норма ад C(a–v) O 2 патология доставка кислорода DO 2

Транскраниальная (церебральная) оксиметрия.

МОНИТОРИНГ оксигенация смешанной венозной крови – ДИСКРЕТНЫЙ НЕПРЕРЫВНЫЙ

МОНИТОРИНГ оксигенация смешанной венозной крови – лёгочная артерия (Sv. O 2 ) или центральная вена (Scv. O 2). При нестабильной гемодинамике уменьшается корреляция между Sv. O 2 и Scv. O 2, но совпадает динамика изменений Reinhart K, et al. Continuous central venous and pulmonary artery oxygen saturation monitoring in the critically ill. Intensive Care Med 2004; 30: 1572– 1578. Dueck MH et al. Trends but not individual values of central venous oxygen saturation agree with mixed venous oxygen saturation during varying hemodynamic conditions. Anesthesiology 2005; 103: 249– 257.

O 2 reserves with or without more O 2 (think that the normal VO 2 is 0, 300 ml /min) - Without : In the FRC (2 L in a man of 70 kg) there are about 0, 300 L O 2 and 1, 2 L in the whole body, but not totally available. - With 1 min of preoxygenation, that reaches 2 L in the FRC and 3, 2 L in the whole body. - With 3 min of preoxygenation, that reaches 2, 3 L in the FRC and 3, 8 L in the whole 2, 3 L in

Распознавание тканевой гипоксии клиника р. Н и лактат НСО 3 , ВЕ NAD/NADH Red. Ox DO 2/VO 2 Pv. O 2 , Sv. O 2 Pt. O 2 PCO 2 p. Hi

VO 2 В норме при снижении DO 2 увеличивается экстракция O 2 из крови и снижается оксигенация смешанной венозной крови Pv. O 2 Критический уровень DO 2 ПАТОЛОГИЯ В НОРМЕ 362 КЭО 2 DO 2 Sv. O 2 VO 2 / DO 2

При крайней степени нарушения кровообращения Сердечно – сосудистая система не обеспечивает доставку кислорода к тканям адекватную их метаболическим потребностям. DO 2 VO 2 =ШОК Лактат

Доставка и потребление кислорода Оксигенация гемоглобина • Каждая молекула Hb связывает 4 молекулы O 2 • Определяется локальным давлением (напряжением) O 2 (PAO 2) • Зависит от состояния местных тканей (p. H, температура, 2, 3 -DPG, CO 2) • Связывание O 2 с каждым новым узлом связи молекулы Hb усиливает процесс связи в оставшихся узлах за счет аллостерических изменений (“релаксированная” и “напряженная” формы) Сродство Hb к O 2 – 1, 34 мл O 2/г Hb

При критических состояниях VO 2 / DO 2 Система кровообращения не обеспечивает доставку кислорода к тканям адекватную их метаболическим потребностям. - системные КНК - регионарные КНК

How much support is needed ?

Мониторинг метаболизма: перевод на спонтанную вентиляцию сопровождается повышением VCO 2 и VO 2 ИВЛ спонтанная вентиляция

При крайней степени нарушения кровообращения сердечно – сосудистая система не обеспечивает доставку кислорода к тканям, адекватную их метаболическим потребностям, что сопровождается увеличением экстракции О 2 из крови (КЭО 2) и снижением оксигенации смешанной венозной крови DO 2 КЭО 2 Pv. O 2 Sv. O 2 =ШОК VO 2 Лактат

Limites de l’oxymétrie de pouls • Hémoglobinopathies congénitales : drépanocytose homozygote, Hb H, Hb Köln • Hémoglobines anormales : carboxyhémoglobine, méthémoglobine, sulfhémoglobine • Colorants : carmin indigo, vert d’indocyanine, bleu de méthylène, bleu de disulfine (patent blue V) • Onychomycoses • Anémie majeure • Modifications cutanées du site de mesure : henné, vernis à ongles, pigmentation cutanée (peau noire) • Ictère • Adhésif : sparadrap

МОНИТОРИНГ ВЕНОЗНОЙ САТУРАЦИИ НОРМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ Barratt-Boyes BG, Wood EH. The oxygen saturation of blood in the venae cavae, right-heart chambers, and pulmonary vessels of healthy subjects. J Lab Clin Med 1957; 50: 93– 106. Madsen P, Iversen H, Secher NH. Central venous oxygen saturation during hypovolaemic shock in humans. Scand J Clin Lab Invest 1993; 53: 67– 72. Marx G, Reinhart K. Venous oximetry. Curr Opin Crit Care 2006; 12: 263– 268. • У здоровых людей венозная сатурация варьирует в пределах 70 -80%. • У пациентов с ХСН может быть более низкое значение (до 65%) без признаков тканевой гипоксии.

• При значении Scv. O 2 < 60% вероятна скрытая сердечная недостаточность. • Scv. O 2 < 45% ассоциируется с развитием кардиогенного шока. • Определение Scv. O 2 позволяет выявить «скрытый кардиогенный шок» у пациентов с декомпенсированной сердечной недостаточностью. Ander DS, Jaggi M, Rivers E, et al. Undetected cardiogenic shock in patients with congestive heart failure presenting to the emergency department. Am J Cardiol 1998; 82: 888– 891. Goldman RH, Klughaupt M, Metcalf T, et al. Measurement of central venous oxygen saturation in patients with myocardial infarction. Circulation 1968; 38: 941– 946.

Light emitting diodes (LED) Red LED Infra red LED Light turns ON & OFF several hundred times per second period ON Light switches from red to infrared OFF period ( both LED off ) Detect and compensate for extraneous light

Limites de l’oxymétrie de pouls Mouvements du site de mesure : tremblements, frissons, agitation Plusieurs solutions sont proposées - Site de mesure : doigts, oreille, front - Modification du calcul du signal pulsatile (Masimo) - Modification de la méthode de mesure (oxymétrie par réflectance)

Рефлекторная Ps. O 2

МОНИТОРИНГ оксигенации - оттекающей от мозга крови - смешанной венозной крови ДИСКРЕТНЫЙ НЕПРЕРЫВНЫЙ

VO 2* = С(а-в)О 2 х СО** VO 2 х 1/СВ = Са. О 2 - Св. О 2 = Са. О 2 - VO 2 х 1/СО Св. О 2 (Sv. O 2; Pв. О 2) = f (1/VO 2) (DO 2, СО) *VO 2 – потребление кислорода **СО – cardiac output – сердечный выброс

• У здоровых людей Sv. O 2 варьирует в пределах 70 -80% • У пациентов с ХСН может быть более низкое значение (до 65%) без признаков тканевой гипоксии. • Scv. O 2 < 60% - вероятна скрытая недостаточность кровообращения • Scv. O 2 < 45% ассоциируется с кардиогенным шоком. • Scv. O 2 позволяет выявить «скрытый кардиогенный шок» у пациентов с декомпенсированной сердечной недостаточностью. Ander DS, Jaggi M, Rivers E, et al. Undetected cardiogenic shock in patients with congestive heart failure presenting to the emergency department. Am J Cardiol 1998; 82: 888– 891. Goldman RH, Klughaupt M, Metcalf T, et al. Measurement of central venous oxygen saturation in patients with myocardial infarction. Circulation 1968; 38: 941– 946.

ЭМ Николаенко- +7 495 4901216; e-mail: ednicolayenko@yahoo. com

НЕДОСТАТКИ ПУЛЬСОКСИМЕТРИИ Ospina-Tacson G. A. et al. Intensive Care Med 2008 Морган ДЭ, Михаил МС Клиническая анестезиологият1998 Отставание в реагировании на изменения (ушной датчик реагирует быстрее пальцевого) Недостаточная точность при низком насыщении кислорода Артефакты при ярком свете, движениях, низкой перфузии (шок, анемия, гипотермия, вазоспазм), смещении датчика, маникюре, использовании красителей и др.

V/Q: норма и патология

Наш опыт сравнения…

Всё логично… http: //lh 4. ggpht. com/_c. EPdz 7 M 9 ILE/TMt. Cdj. Lyep. I/AAAAAcw/w 2 b. Uj. QTWQLQ/s 800/Lung% 20 -%20 Microstructure. jpg http: //legacy. owensboro. kctcs. edu/gcaplan/anat 2/notes/A 83_Alveoli_Type. I&II_40 X. jpg

40 -45% всей энергии электронов, переносимых по ЦПЭ, расходуется на синтез АТФ 25% тратится на работу по переносу веществ через мембрану. остальная часть энергии рассеивается в виде теплоты и используется теплокровными животными на поддержание температуры тела. дополнительное образование теплоты – при разобщении дыхания и фосфорилирования. Разобщение окислительного фосфорилирования может быть биологически полезным. Оно позволяет генерировать тепло для поддержания температуры тела у новорождённых, у зимнеспящих животных и у всех млекопитающих в процессе адаптации к холоду.