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什么是血流动力学，需要监测哪些指标？

血流动力学或称血液动力(hemodynamics) 是研究血液及其组成成分在机体内运动特点和规律性的科学。 血流动力学的内涵不仅是指血液在血管内流动的特点及规律 ，还包括血液与组织间水的移 动及物质交换的规律 ，涵盖循环与组织、器官间相互作用等多个方面。临床上通常通过对血流动力学指标的评估来揭示机体 的生理或病理改变 ，了解病情的发展过程 。

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血流动力学监测

依据物理学的定律，结合生理和病理生理学概念，对血液及其组成成分运动的规律性进行定量地、动态地、连续地测量和分析，并将这些数据反馈性用于对病情发展的了解和对临床治疗的指导，称为血流动力学监测(hemodynamic monitoring)。

·一、流量指标 · 

心输出量CO与每搏量SV是具有代表性的流量指标。热稀释法应用于临床之后，测量CO的方法出现了经肺热稀释法、连续动脉波形轮廓法、超声多普勒法、呼吸气体测量法、生物电阻抗法等。

· 1.1 肺动脉漂浮导管Swan-Ganz· 

Swan-Ganz导管可获得的血流动力学参数主要

包括三个方面：压力参数(包括右房压、肺动脉嵌顿压、肺动脉压)、流量参数(主要为心输出量)和氧代谢方面的参数(混合静脉血标本)。以这些参数为基础，结合临床常规检查，通过计算可以获得更多的相关参数。

其通过热稀释方法测量心输出量。原理与应用染料测量心输出量的原理相似，只是热稀释方法应用温度作为指示剂，而不是应用染料。当将5%的葡萄糖冰水由

Swan−Ganz导管的近端孔注入右心房后，这些冰水立即与血液混合，随着这部分血液经过右心室并被泵入肺动脉后，这部分血液的温度也逐渐升高。在Swan−Ganz导管远端的温度感受器可以感知这种温度的变化，并将这种变化输送到心输出量计算仪。心输出量可根据

Stewat −Hamliton公式得出。

· 1.2 脉搏指示持续心输出量· 

脉搏指示持续心输出量(pulse indicator continuou cardiac output，PiCCO)监测，是近几年来临床广泛使用的血流动力学监测技术。同

Swan−Ganz肺动脉漂浮导管一样，PiCCO应用热稀释法监测心输出量。PiCCO技术测量参数较多，可相对全面地反映血流动力学参数与心脏舒缩功能的变化。通过置于股动脉的热敏探头，从经颈内或锁骨下静脉置入的中心静脉导管注入

冰盐水，通过热稀释法得到心输出量(CO)、全心舒张末期容积(global end diastolic volume，GEDV)、胸腔内血容量(intrathoracie blood volume，ITBV)和血管外肺水(extravas-

cular lung water，EVLW)，全心射血分数(cardiac ejection fraction，GEF)、心功能指数(cardiac function index，CFI)。

· 1.3、部分CO2重复吸入法（NICO）测CO · 

NICO测定CO的基本原理在气管插管和呼吸机Y形管之间连接一个环形管，该环形管含有一个气

动控制阀，NICO监护仪可自动使气流通过环行管无效腔完成部分CO2重复呼吸。每3分钟附加环管部分重复呼吸35秒。 利用部分重复呼吸35秒和正常通气时CO2生成量及呼出气CO2浓度的差值，可测算肺毛细血管血流量(PCBF)，代表心输出量中进行气体交换的部分血流。同时监测指脉氧饱和度

(SpO2)和吸入氧浓度 (FiO2)

根据Nunn分流图测算肺分流量，即心输出量中未进行气体交换的部分血流。将PCBF与肺分流相加到心输出量值。部分CO2重复吸入法是根据改良Fick定律来测定CO。Fick定律认为，一定时间内进或出肺的气体量(氧气或二氧化碳)与肺毛细血管血流带走或释放的气体量相等。

二、容量与压力指标

血压、中心静脉压(CVP)是临床上最为常用的压力指标。虽然无创测量血压的方法已经成熟，但 有创测量方法可提高准确性。

· 2.1 血压· 

血压作为重要的生命体征之一是最基本的血流动力学监测项目。血压可以反映心输出量和外周血管总阻力，同时和血容量、血管壁弹性、血液黏滞度等因素有关，是衡量循环功能的重要指标之一。它和组织器官的灌注、组织的氧供平衡及微循环的关系密切。正常人的血压和性别、年龄、体位、运动和精神状态等因素有关。血压的监测方法可以分为两类：即无创伤性测压法和有创测压法。

· 2.2 中心静脉压· 

中心静脉压(CVP)是指腔静脉与右房交界处的压力，是反映右心前负荷的指标。中心静脉压由4部分组成：右心室充盈压；静脉内壁压即静脉内容量产生的压力；静脉外壁压，即静脉收缩压和张力；静脉毛细血管压。

三、氧运输与组织灌溉

根据氧输送和氧代谢理论，血乳酸是反映组织灌注的较好指标，可结合混合静脉血氧饱和度、静-动脉血二氧化碳分压差等指标阶梯性指导血流动力学治疗。

· 3.1 混合静脉血氧饱和度SvO2· 

评估氧输送的传统方法就是测量混合静脉血氧饱和度SvO2,

其测量方法是通过肺动脉导管采集血样，此处取得的血样代表上腔静脉和下腔静脉回流且充分混合的血。连续评估

SvO2对评估氧输送和氧耗量的平衡很有帮助。如低容量状态或心功能心不全等原因导致心输出量下降或严重贫血时，氧输送下降，SvO2会明显低于正常，而在分布性休克心输出量正常甚至增高时

SvO2可以正常或升高。

· 3.2 乳酸· 

血乳酸是反映组织灌注较好的指标之一，已获得广泛应用。乳酸通常在组织细胞氧输送不足或氧利用障碍时，由于组织无氧糖酵解代谢增加而导致高乳酸血症。大量研究证实,乳酸能较好地反映组织灌注。已证明连续多次监测乳酸及乳酸清除率，可作为休克患者预后的有效监测指标;并且乳酸可以快速获得也是其优势：虽然高乳酸血症不仅由缺氧造成，亦可由其他非缺氧因素造成，如药物、应激、肝衰竭等，但高乳酸血症则强烈提示存在异常

，乳酸下降提示组织缺氧和（或)能量代谢紊乱获得改善。大量研究表明，代谢性酸中毒，包括乳酸酸中毒，通过各种机制参与心肌抑制及血管对升压药物的反应性下降。

·3.3 中心静脉血氧饱和度 · 

ScvO2是反映氧输送/氧消耗平衡状态的有效

指标，如低容量状态或心功能不全等导致心输出量下降或严重贫血时，氧输送下降、组织氧摄取率显著增加，明显低于正常。ScvO270%提示氧输送/氧消耗失衡，并与预后密切相关

，如感染性休克患者若复苏期间持续低ScvO2则预后不良 ;在心脏手术患者中，低

ScvO2的患者，并发症发生率更高,而维持ScvO270%可降低心脏手术患者的并发症发生率。

· 3.4 经皮氧分压（PtcO2）· 

经皮氧分压（PtcO2）仪是一种反映组织微循环情况的仪器，其原理为皮肤被该仪器的特殊电极加热，促使氧气从毛细血管中弥散出来.扩散到皮下组织、皮肤表面，电极监测皮肤的氧分压，反映组织细胞的实际氧供应量，可直接反映皮肤微循环情况.间接反映大血管情况。经皮肤测得氧分压在临床上用于评价微循环障碍敏感度及特异性均达到90%以上。临床上以40mmHg为分界点，PtcO2≥40mmHg表示没有缺血表现：当PtcO240mmHg为缺血、缺氧表现。

四、心脏功能

心脏会释放小分子蛋白进入血液中，通常称这些小分子蛋白为心脏标志物，可用来判断心功能。在ICU里面用心脏标志物来判断患者是否有早期心功能不全的研究越来越流行。因为它仅需要通过采集外周血标本就可以获得，相对来说是非侵入性操作，同时将其用来指导疾病的管理和治疗，有极大的潜在价值。目前大量的研究都集中在两类蛋白质上：肌钙蛋白和B型利钠肽(BNP)。

· 4.1 肌钙蛋白· 

肌钙蛋白T(TnT)和肌钙蛋白I(TnI)是心肌特有的收缩蛋白，被广泛用于心肌缺血的各类研究中。大量临床研究表明它们比传统的肌酐激酶MB

(CK−MB)在诊断心肌损伤方面更有优势。肌钙蛋白对那些无急性冠脉综合征的ICU患者，早期发现隐匿性心肌功能受损有极大的作用。这些有重大意义的早期发现都依赖于越来越敏感的肌钙蛋白检测方法，而这些方法更加促进了肌钙蛋白在ICU内的实用性方面的深入研究。

· 4.2 BNP· 

B型(脑)利钠肽(BNP)由心房和心室分泌。如果液体负荷增加，心肌张力也会增加，就会刺激这分泌。大量的研究证实BNP可代表左心室舒张末期压力和LVEF，其和充血性心力衰竭(CHF)的纽约分级NYHA高度相关。

· 参考文献 · 

[1]刘大为,王小亭,张宏民,于凯江,隆云,汤耀卿,崔娜,邱海波,王郝,康焰,严静,周翔,管向东,柴文昭,马晓春,万献尧,许媛,王迪芬,王雪,艾宇航,李建国,孙仁华,林洪远,杨荣利,杨毅,何振扬,陈德昌,陈秀凯,芮曦,欧阳彬,秦英智,胡振杰,晁彦公,黄青青,谢志毅,曹相原,蒋东坡,黎毅敏.重症血流动力学治疗——北京共识[J].中华内科杂志,2015, 54(03): 248-271.

[2]刘大为.休克治疗:行走于微循环与细胞之间[J].中华危重病急救医学,2013(01):2-4.

[3]实用重症医学/刘大为主编. 2版.一北京：人民卫生出版社，2017ISBN 978−7−117−24199−1

[4]危急重症急救技术规范和实践/黄东胜，杨向红主编，一杭州：浙江大学出版社，2017.5 ISBN 978−7−308−16319−4

[5]ThakkarAB, Desai SP. Swan, Ganz, and Their Catheter: Its Evolution Over the

Past Half Century. Ann Intern Med. 2018;169(9): 636-642.

doi:10.7326/M17-2145

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化学反应动力学

5.2.1.1 化学反应速率与化学反应动力学方程

化学反应动力学方程主要以速率方程的形式表达。

化学反应一般的化学计量表达式可表示为：

地球化学原理与应用

式中：vi为化学计量系数；Yi为参加反应的物质。vi对产物为正值，对反应物为负值，其反应速度定义为：

地球化学原理与应用

式中：ξ为反应进程度，定义为：

ξ（t）＝｛［Yi］－［Yi］0｝/vi

当离开平衡状态时，总反应速度为：

地球化学原理与应用

显然化学反应速度方程是非线性的。其中Rf和Rr分别正、逆反应速度，［Yi］的指数叫做该反应对物质i的反应级数，vi＝1称为一级反应，vi＝2称为二级反应，其余类推。

对于一级反应速度方程为：

地球化学原理与应用

对于简单可逆一级反应A＝B，速度方程为：

地球化学原理与应用

对于不可逆二级反应，速度方程为：

地球化学原理与应用

对于简单可逆二级反应，速度方程可有下列5种形式：

地球化学原理与应用

5.2.1.2 化学反应速度理论与化学反应速率常数

地球化学反应速率的获得一般有3个方面的途径：一是实验测定，其指导思想是唯象方法，即力图将一个体系的反应速率与体系的可观测的宏观物理量（如成分、温度、压力、体积和时间等）联系起来，用宏观参数表达其速度常数，根据体系的不同，可分别采取初始速率法、唯象速率的积分-弧立法、弛豫法、多级反应方法等；二是通过分子结构理论，由单相的性质推导出多相反应的速率及其机制，即在原子和分子的级别上，了解反应进行的本质；三是精细矿物学工作，获得矿物的精细结构、缺陷、内部分带及有序无序的分配等方面的性质，以推导出矿物晶体生长及物质扩散的速率及机制。第一个和第三个途径分别属于实验地球化学和实验矿物学的范畴，不在此讨论。这里主要涉及与速率理论有关的第二方面的内容。

反应速度理论主要有“碰撞理论”和“过渡态理论”。

（1）碰撞理论

碰撞理论是在分子运动论基础上，接受了阿累尼乌斯关于“活化分子组”和“活化能”的概念而发展起来的。以简单反应A＋B→C为例，认为A和B分子的碰撞接触是发生化学反应的前提，而且只有那些能量较高的活化分子组的碰撞即所谓“有效碰撞”，并能满足一定空间配置几何条件时反应才能发生。

反应物分子的碰撞以ZAB代表A和B两种分子在单位时间、单位体积内的碰撞数，并称为碰撞频率；nA和nB分别代表每毫升中A和B的分子数；dAB代表A和B分子半径之和；V代表分子平均相对速度；M代表分子量，MA与MB分别代表分子A与分子B的分子量，则据分子运动论求得：

地球化学原理与应用

式中：ZAB为当CA＝CB＝1mol/L时，每升每秒内A和B发生碰撞的摩尔组数。

有效碰撞频率是指活化能指数

在总碰撞数ZAB中所占比例，即有效碰撞频率为：

地球化学原理与应用

因此有：

地球化学原理与应用

从而反应速率为：

地球化学原理与应用

它与质量作用定律应用于简单反应A＋B→C所得速率方程V＝kCACB相比较得：

地球化学原理与应用

（2）过渡态理论

过渡态理论，又称为活化络合物理论。它认为在一个反应中，先形成一种过渡态物质不稳定的活化络合物，这种活化络合物一方面能迅速地与反应物达到热力学平衡，另一方面可分解为产物，化学反应的速度就是单位时间、单位体积内活化络合物分解的量。

反应式可写成：

A＋BC＝A…B…C→AB＋C （5.25）

式中：A，B，C各代表一个原子，…代表不稳定结合。由A与BC反应生成AB＋C的反应速率主要由A＋BC反应形成活化络合物A…B…C的速率决定，其反应速度为：

地球化学原理与应用

式中：NA和NB为A和B的分子数；qA和qB分别为A和B络合物的配分函数；

为除反应模外络合物所有其他模内能量分配的配分函数；K（Γ）为穿透系数；μ＝dx/P，μ＝γmAmB/（mA＋mB）；P为反应动量。其反应速度常数为：

地球化学原理与应用

若以平均穿透系数

近似代替速度常数K（Γ），并用单位体积和摩尔配分函数Q＝qA/（VN0），（5.27）式可近似为：

地球化学原理与应用

这就是艾林方程，它表明利用反应物及活化络合物的结构数据就可计算出反应的速度常数K（T）。

过渡态理论可以运用于气相、液相和复相反应，目前地球化学中的反应动力学理论主要建立在过渡态理论上。

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