循环系统生理和监测

循环系统生理和循环监测循环系统生理心动周期：心率增快时舒张期的缩短更为显著。心肌收缩力：心肌纤维的最适初长度为2.0－2.3μm。一些正常值：右室压：15-30/0-10mmHg肺动脉压：15-30/0-12mmHg左室压：100-140/3-12mmHg主动脉压：100-140/60-90mmHg主动脉瓣膜面积：3-4cm2肺动脉瓣4cm2二尖瓣6-8cm2三尖瓣8-11cm2循环系统生理心排血量CO＝SV×HRCI=CO/BSA，70Kg成人CI为2.5-3.5L/(min·m2)。心排血量的调节决定心排血量的两个主要因素是心率和每搏量，后者由四个因素决定：心肌收缩性、前负荷、后负荷和室壁和瓣膜运动异常。循环系统生理静息时冠脉血流占心排量的5％，最大活动时能增至10％。右室冠脉血流在收缩期和舒张期都有，其最大灌注速率发生在收缩峰值期。左室冠脉血流只存在于舒张期，因此舒张期在冠脉循环中十分重要。心率减慢时舒张期延长可增加冠状血流。冠脉闭塞等病理情况下，心内膜比心外膜更容易缺血。循环系统生理冠状动脉灌注压（CPP）＝DBP－LVEDP，凡引起DBP下降，或LVEDP升高的因素，都能导致CPP下降。CPP在60－150mmHg范围内冠状循环具有自动调节功能。因此冠脉循环主要由DBP、LVEDP和心率（冠脉灌注时间）决定。心肌缺血时，狭窄血管已达扩张的极限，则内源性舒血管物质首先作用于正常血管，正常心肌的冠脉血流增加而缺血区的血流反而减少，称为“冠脉窃血”现象。循环系统生理冠脉血流量与心肌氧耗有密切关系。心肌可以从动脉血摄取约65％的氧（其他组织仅摄取25％的氧），已接近血红蛋白解离曲线的最大值。心脏活动增加时主要通过增加冠脉血流量来满足氧耗的增加。因此心脏摄氧储备主要通过增加是冠脉血流来实现。心肌耗氧增加的因素包括：①心率加快、②心肌收缩性增加、③心室壁张力增加，前后负荷增加心肌供氧减少的因素包括：①冠脉血流减少（心动过速、DBP过低、LVEDP增加、PCO2过低、冠脉痉挛等）、②氧供减少（贫血、缺氧和2,3-DPG减少）循环监测心率和心律监测常用方法包括心电图监测、动脉压波形和脉搏血氧饱和度指脉波形等。循环监测动脉压监测循环系统内足够的血液充盈和心脏射血是形成血压的基本因素。动脉血压的数值主要取决于心输出量和外周阻力。动脉压＝CO×PVR。循环监测动脉穿刺技术包括经皮动脉穿刺和直视动脉穿刺两种方法。经皮动脉穿刺包括对穿法、直入法和导丝法。穿刺途径原则上应该选择即使阻塞，远端也不会发生缺血的动脉。挠动脉常为首选，此外，肱、股、足背和腋动脉均可采用。桡动脉：在做挠动脉插管前可测试尺动脉供血是否畅通。清醒病人可用改良Allen试验：肱动脉：肱动脉完全闭塞后果严重腋动脉：有广泛的侧支循环，腋动脉结扎或血栓形成并不会引起远端肢体的血流障碍。腋动脉穿刺若发生血肿，可压迫损伤神经，应作紧急探查和减压。股动脉：位于腹股沟韧带中点下方，外侧是股神经，内侧是股静脉。穿刺成功率高，但管理不便，感染机会大，不适宜于长时间保留导管。足背动脉：穿刺前要了解胫后动脉血供情况，以免引起拇趾缺血坏死。方法是压迫足背动脉后观察趾甲颜色转红时间。循环监测测压装置连接管道可显著影响整个测压系统的效果，硬、短、粗的连接管道效果最好。管道过长增加脉压、有气泡减小脉压。目前的要求是使用高频效应换能器，用内径2.0－3.0mm、长60－120cm的硬质连接管，并保证测压系统内不能有气泡连续冲洗可有效防止凝血。连续冲洗液中肝素的浓度2－4u/ml循环监测测压时应注意的问题不同部位的压差：由中心至外周动脉收缩压逐渐升高、舒张压逐渐降低、平均动脉压逐渐降低，血流方向由平均动脉压决定。与桡动脉相比，足背动脉压力波形由高频成分组成的动脉波切迹不明显，收缩压高10mmHg，舒张压低10mmHg。零点：弹簧血压计连接管内肝素液面以及换能器的高度应与心脏在同一水平导管口方向：血压是血液对血管壁所施的侧压强。通常动脉导管口是迎向血流方向，测出的压力是血管壁侧压强与血液动压强之和。当血流速度不大时该影响可以忽略；但在心率增快、血流速度增加，以及动脉阻塞形成终端动脉时，测得压力数值显著高于实际数值。循环监测CVP监测穿刺途径①颈内静脉：前路、中路、后路②锁骨下静脉③颈外静脉可能的并发症：①心包填塞②气胸③血胸和水胸④空气栓塞⑤血肿⑥感染：导管留置时间过长可引起血栓性静脉炎或局部干扰，有症状时应拔除导管并作细菌培养。循环监测CVP的正常值为3-9mmHg或4-12cmH2O。正常CVP波形有a、c、v三个正波和x、y两个负波。a波为心房收缩形成，c波由三尖瓣关闭形成，v波由静脉回流形成。房颤病人a波消失；三尖瓣狭窄、右室肥厚、肺高压、交界性心律时出现较大的a波；三尖瓣反流x波下行支消失，出现大的v波CVP的影响因素CVP反映静脉回流与右室排血量之间的平衡，受心功能、血容量、静脉血管张力、胸内压、静脉血回流量和肺循环阻力等因素影响。循环监测CVP的临床应用临在多数病人CVP变化与PCWP变化之间存在一定相关，在PCWP升高30－60分钟后CVP也开始上升，因此可把CVP看做是PCWP的延迟相。尽管CVP监测不能判断左室功能，但对右心功能监测有肯定价值。在没有条件监测PCWP时，CVP监测仍有相当重要的意义。在心功能基本正常者，CVP对估计血容量有重要作用。与动脉压不同，CVP不应强调正常值，更不能为维持正常值而控制输液，其动态变化更有指导意义。CVP的局限性CVP仅反映右心室的功能情况，不能评价左心功能和肺水肿。循环监测肺动脉压监测（Swan－Ganz导管）每根导管有三腔和一根金属导线，导管顶端开口测量肺动脉压和取血标本；导管近端开口测量右房压或CVP以及供测量心排量时注射冰盐水或染料；第三个腔开口于气囊内。近年发展了多种类型。Swan－Ganz导管主要用于：①区别心源性和非心源性肺水肿、②指导正性肌力药和血管活性药的使用、③诊断肺高压、④发现心肌缺血、⑤估计左室前负荷、⑥指导液体治疗、⑦评估氧供需平衡。循环监测插管技术经皮颈内静脉穿刺，依据压力和波形的变化判断导管到达的位置。管端可达右房，可记录到低平的静脉压波形；导管进入右室可记录到收缩压突然升高、舒张压迅速降至零点的压力波形；导管进入肺动脉则收缩压与右室相同，而舒张压高于右心室；达到肺动脉分支，则出现接近于肺动脉舒张压的小振幅波，即为肺毛细血管楔压。气囊排气，又呈现肺动脉压力波形。循环监测循环监测脉动脉导管的临床应用气囊阻塞肺动脉分支，从导管尖端测得的压力即PCWP，由于左房与肺循环之间不存在瓣膜，该压力是从左房逆流经肺静脉和肺毛细血管所传递的压力。正常肺动脉收缩压15-30mmHg，舒张压6-12mmHg，平均压9-17mmHg，PCWP5-12mmHg。循环监测大多数情况下PCWP可以代替LVEDP和LAP来评价左心功能。在某些条件下也可用PEDP代替PCWP，从而代替LVEDP来评价左心功能。LVEDP和PCWP：左室前负荷应该由LVEDP表示，临床上一般以PCWP代替。PCWP高于LVEDP见于COPD、MS、MR、左向右分流；PCWP低于LVEDP见于AR、左室功能不全、室壁顺应性降低、心室舒张时心房收缩、肺栓塞和肺切除。在以上情况下，不能用PCWP代替LVEDPLAP和PCWP：心功能正常的情况下，LAP与LVEDP基本一致，也是左室前负荷的可靠指标。当左室和二尖瓣功能正常时，PCWP仅较LAP高1－2mmHg，因此可用PCWP间接代表LAP来评价肺循环状态、左室前负荷和左室功能。PCWP和肺动脉舒张末压（PEDP）：在无肺血管病变时，肺动脉舒张末压（PEDP）仅比PCWP高1－3mmHg，且与LVEDP和LAP压有很好的一致性，故可用PEDP表示PCWP和LAP。PEDP和PCWP之间的压差6mmHg以上，则提示原发性肺部病变。再结合Pa-vO2即可鉴别呼衰是心源性还是肺源性（Pa-vO2增大为肺源性？）。循环监测心输出量监测包括温度稀释法、染料稀释法和连续温度稀释法等。温度稀释法（thermodilutionmethod）以温度为指示剂测定心排血量。用比血温低的溶液作为指示剂，从位于右房的导管开口注入，在离导管开口4cm处的热敏电阻测量血温变化，得到温度－时间稀释曲线，据此曲线计算CO。连续心排量导管在心房心室段有加温系统使周围血温升高，然后由距导管开口4cm处的热敏电阻测定血温变化。间断加热，获得温度－时间曲线来测定心输出量。循环监测射血分数监测EF＝（EDV－ESV）/EDV，正常值大于0.55。EF小于0.50提示心功能减退。心导管及心室造影术是测定EF的标准工具，常用的方法是温度稀释法。常用的无创伤性方法有：超声心动图、核素血管造影、超速CT及磁共振成像（MRI）。二维超声心动图：测量EF的首选方法是Simpson公式法。Simpson公式是指从二尖瓣到心尖将左室分成四等分，根据这四个短轴切面左室面积测量EF。TEE：若存在显著的左室节段性室壁运动异常，则TEE的准确性显著高于经胸Simpson公式法。核素血管造影、核磁共振成像、超高速CT循环监测微循环监测外周体温（腋温）与中心体温（直肠温）的差别：正常时不超过0.5－1.0℃，若温差超过2－3℃，则提示外周血管收缩，微循环障碍眼底检查：观察眼底血管有无收缩或痉挛生化测定：血Lac、pH、BE、HCO3－微循环镜：观察甲皱与球结膜等部位微血管状态循环监测血流动力学监测的演算数据心指数（CI）：心排血量与机体耗氧量或代谢率有关，后者与体表面积相关。Cl=CO/BAS，正常值2.5－4.0L/(min·m2)每搏量（SV）和每搏指数（SI）：SV＝CO/HRX1000，正常值60－90ml/搏SI＝SV/BAS，正常值40－60ml/m2循环监测血流动力学监测的演算数据心脏做功心脏做功可以用心室内压强和心排血量乘积表示。临床上一般用主动脉或肺动脉平均压代替心室内压强计算左、右心室每搏功（SW）或每搏功指数（SWI）。左室每搏功指数＝（Bp－PCWP）×SI，正常值40－60g/(m·m2)右室每搏功指数＝（PBp－PCWP）×SI，正常值5－10g/(m·m2)血管阻力血管阻力＝血管压力/血流量，类似于安培定律。SVR正常值90－160kPa/(s·L)，900－1600dyne/(s·cm-5)PVR正常值5－15kPa/(s·L)，50－150dyne/(s·cm-5)循环监测氧供需平衡监测及其临床意义机体的氧供需平衡状况可通过监测混合静脉血氧饱和度（SvO2）和乳酸浓度来获得。循环监测SvO2是指混合静脉血（肺动脉血）的氧饱和度，其正常值为75%（60%－80%），可反映组织摄氧情况，并可通过计算Sa-vO2来估计心输出量。根据动脉血和混合静脉血氧含量差（Ca-vO2）与心排血量即可了解病人的实际分钟氧耗量。SvO2可由光纤肺动脉导管直接测量。循环监测SvO2根据Fick方程计算SvO2=SaO2-VO2/(1.34×CO×Hgb)由Fick方程可知，SvO2受到动脉血氧饱和度（SaO2）、心排血盘（CO）、血红蛋白（Hb）和氧消耗（VO2）的影响，其中前三项代表氧输送，而VO2则是机体实际氧耗量。凡影响机体氧供或氧耗的任何因素，都能引起SvO2的相应改变。循环监测循环监测围术期连续监测SvO2有助于：早期发现各种意外事件（出血、血容量不足、心律失常、心功能不全、心肌梗死及吸人气氧浓度过低等）；可评估血管活性药物；指导调整机械通气参数。ICU中通过连续监测SvO2的意义有：连续反映心排量的变化；反映全身供氧和耗氧平衡；确定输血指征（在心输出量、体温和SaO2相对稳定时，SvO2反映了Hb浓度能否满足血液向组织供氧，从而帮