血液中の酸素と二酸化炭素 意味・役割・測定

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1 血液中の酸素と二酸化炭素 意味・役割・測定 諏訪邦夫kunio.suwa@nifty.ne.jp
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

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4 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

5 食道ガン術後の呼吸不全 53歳男性：持病あり 喫煙歴(20本×30年)･肺結核の既往 手術時に肺の癒着 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)

6 術 後 経 過 術後:気管内チューブ留置人工呼吸継続 術後3日夕:Pao2 が急速に30mmHgに低下
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

7 原因と反省? 大手術後の呼吸不全(ARDS) 急性呼吸不全から多臓器不全に 積極治療の遅れ? この手術が無理? しかし悪性腫瘍だ
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

8 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
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　 分圧 （≒0）

9 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）
（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20.93　79.04 　　0.03 分圧 　　0.2 　　　　　　　　　　　　　　（≒0）

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11 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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14 上腹部手術のFio2 とPao2

15 麻酔＋人工呼吸でVA/Qc悪化

16 実例は肺水腫：「拡散障害』も加わる 肺胞 肺血管 間質浮腫 O2 O2 O2 O2 O2
間質浮腫などで肺胞と肺血管の距離が大きくなると、もともと拡散しにくい酸素の拡散障害が大きくなり、酸素化障害を招きます。 肺血管

17 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

18 酸素と二酸化炭素の血液での運ばれ方

19 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 正常値 安静と活発な活動の差 「移動」：右方移動と左方移動
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

20 標準酸素解離曲線：37℃,pH7.4,Ｐｃｏ2 =40mmHg

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22 酸素解離曲線の安静時と活動時

23 酸素解離曲線のS字型の意味 ここでは生理的意味だけ検討しよう 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

24 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

25 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）

26 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

27 酸素解離曲線の移動と因子

28 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 左方移動利用の例は胎児
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）

29 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

30 禁煙と減煙 20本/日でCOHb は約5％：十分悪い！ 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
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

31 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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33 血液ガス分析：方法と利点 方法：分圧を「直接」測定 利点 電極法を採用 電極は1950年代に相次いで開発 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

34 「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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36 おわりです

37 おわり