人体动脉血气波浪式变化特点的实验证据—同时间动、静脉血波浪式变化幅度的不同*

doi:10.12047/j.cjap.0077.2021.102

中国应用生理学杂志 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (1): 34-39.doi: 10.12047/j.cjap.0077.2021.102

人体动脉血气波浪式变化特点的实验证据—同时间动、静脉血波浪式变化幅度的不同^*

崔闫¹, 孙兴国, 慈政^1,2, 葛万刚¹, 李浩¹, 王桂芝^1,2, 朱嘉宝^1,3, 李银俊^1,4, 邓维^1,5, 马铭欣^1,6, 陈荣^1,6, 黄燕^1,6, 邹昱馨^1,7, 谭晓越¹, 刘方¹

1.国家心血管病中心中国医学科学院阜外医院心血管疾病国家重点实验室国家心血管疾病临床医学研究中心,北京协和医学院, 北京 100037;
2.潍坊医学院,山东潍坊 261053;
3.河北医科大学第二医院,石家庄 050005;
4.兰州市康乐医院,甘肃兰州 730030;
5.重庆医科大学附属康复医院,重庆 400050;
6.辽宁省大连儿童医院,大连 116000;
7.山东省聊城市立医院儿童医院,聊城 252000

收稿日期:2020-08-12 修回日期:2021-01-07 发布日期:2021-10-21
通讯作者: ^△Tel：010-88398300;E-mail: xgsun@lundquist.org
基金资助:
^*国家高技术研究发展计划（863计划）课题资助项目（2012AA021009）; 国家自然科学基金医学科学部面上项目（81470204）; 中国康复医疗机构联合重大项目基金（20160102）; 中国医学科学院国家心血管病中心阜外医院科研开发启动基金（2012-YJR02）; 首都临床特色应用研究与成果推广（Z161100000516127）; 北京康复医院2019-2021科技发展专项（2019-003）; 北京协和医学院教学改革项目（2018E-JG07）; 北京协和医学院-国家外国专家局外国专家项目（2015,2016,T2017025,T2018046,G2019001660）; 重庆市卫计委医学科研计划项目（2017MSXM090）; 重庆市科委社会事业与民生保障科技创新专项项目（cstc2017shmsA130063）

The experimental evidence of waveform information in arterial blood gas by beat-by-beat sampling method in human body—the differences of waveform information between arterial and venous blood samples

CUI Yan¹, SUN Xing-guo, CI Zheng^1,2, GE Wan-gang¹, LI Hao¹, WANG Gui-zhi^1,2, ZHU Jia-bao^1,3, LI Yin-jun^1,4, DENG Wei^1,5, MA Ming-xin^1,6, CHEN Rong^1,6, HUANG Yan^1,6, ZOU Yu-xin^1,7, TAN Xiao-yue¹, LIU Fang¹

1. Department of Cardiology,Fuwai Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences/National Center for Cardiovascular Diseases/ State Key Laboratory of Cardiovascular Diseases/Chinese Academy of Medical Sciences/Peking Union Medical College, Beijing 100037;
2. Weifang Medical University, Weifang 261053;
3. The Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050005;
4. Kangle Hospital of Chengguan District, Lanzhou 730030;
5. The Affiliated Rehabilitation Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400050;
6. Dalian Children's Hospital,Dalian 116000;
7. Liaocheng People's Hospital, Liaocheng 252000, China

Received:2020-08-12 Revised:2021-01-07 Published:2021-10-21

摘要/Abstract

摘要： 目的: 人动脉血来源是右心系统并在肺脏进行气体交换的静脉血,右心系统的静脉血是否存在波浪式信号目前尚没有证据支持,本研究旨在对比同时间动、静脉血中信号的连续变化特点。方法: 选择心功能正常,需要连续监测动脉血流动力学变化的患者6 例,4男2女,年龄（59.00±16.64）岁,体质量（71.67±10.37）kg,左心射血分数（LVEF）（61.33±2.16)%。患者签署知情同意书后,选择心功能正常需要监测动、静脉血流动力学变化的患者6 例,连续同时桡动脉、颈内静脉逐搏取血,测定PaO₂。选取2个典型呼吸周期,用于分析同时段动、静脉血气的波浪式变化。分别比较患者血氧分压最高和最低值,以验证同时段动、静脉血气是否都存在周期性波浪式信号变化。此外,将患者动脉、静脉血气周期性波浪式信号的变化幅度进行统计学t 检验分析,比较有无差异。结果: 共6例患者,抽取动、静脉血液充满肝素化细长塑化管需要15~16次心跳,即取血需要15~16次心跳,全部覆盖超过2个呼吸周期。所有患者动脉血气中PaO₂均呈现明显的波浪式变化（P<0.05）,幅度是（9.96±5.18）mmHg,是均值的（8.09±2.43）%。患者静脉血气中PaO₂波动幅度并不明显,为（1.63±0.41）mmHg,是均值的（3.91±1.22）%,与动脉血气组相比有明显统计学差异（P<0.05）。结论: 采用同时连续逐搏动、静脉取血血气分析法证实,患者自主呼吸时动脉血气有明显的周期性波浪式变化信号,而静脉血气几乎没有周期性波浪式变化信号（很弱）,说明动脉血气波浪式信号主要是由于肺通气过程中吸气和呼气期产生肺泡中氧分压规律性上升和下降,通过离开肺毛细血管与肺泡氧气压力平衡的动脉化血液,经过左心室搏血进入动脉血管系统所致。

关键词: 动脉血气, 静脉血气, 呼吸调控, 逐搏取血, 波浪式信号

Abstract: Objective: The arterial blood with the oscillatory information comes from the right heart system after gas exchanging in the lung. However, the evidence of the waveform of venous ABG is lack. The objectives of this article are to compare the different information between arterial and venous beat-by-beat blood sample at the same time. Methods: Six post-operative patients with normal heart function and negative Allen test, had been placed the arterial catheterization and central venous catheterization directly connected to pre-heparin plasticpipes for continuous collecting arterial and venous blood. We twisted the 2 pipes into helix formation. After drawing arterial and venous blood with syringes in one heart beat with one helix at the same time, totally 15 heart beats, clipping the pipes with forceps, we put the helix pipe into icedwater at once and analyses PaO₂, PaCO₂, pH and SaO₂ as soon as possible. We selected two breathscycles of waveform from each patient for data calculations of magnitudes and time interval. Results: The heart beat numbers for drawing blood into pipe were 15~16, and all covered more than 2 breathing cycles. There were significant changes of arterial PaO₂(i.e. the highest high values compare to the next lowestvalues, P<0.05), but no significant changes in venous blood(P>0.05). The magnitudes of changing PaO₂ in arterial and venous blood sample were (9.96±5.18)mmHg and (1.63±0.41)mmHg with significant variance(P=0.010), and they were (8.09±2.43)% and (3.91±1.22)%from their mean with significant variance(P=0.009) respectively. Conclusion: With continuous beat-by-beat arterial and venous blood sampling and ABG analyzing method at the same time, we obtain a clear evidence of periodic parameters ABG waveform, which following breathing cycle, but no clear ABG waveform of the periodic parameters in the venous blood samples, which implies the oscillatory information of the arterial blood with comes from the gas exchanging in the lung.

Key words: arterial blood gas, venous blood gas, breathing control, beat-by-beatsampling, waveform information

中图分类号:

R332.3

崔闫, 孙兴国, 慈政, 葛万刚, 李浩, 王桂芝, 朱嘉宝, 李银俊, 邓维, 马铭欣, 陈荣, 黄燕, 邹昱馨, 谭晓越, 刘方. 人体动脉血气波浪式变化特点的实验证据—同时间动、静脉血波浪式变化幅度的不同^*[J]. 中国应用生理学杂志, 2021, 37(1): 34-39.

CUI Yan, SUN Xing-guo, CI Zheng, GE Wan-gang, LI Hao, WANG Gui-zhi, ZHU Jia-bao, LI Yin-jun, DENG Wei, MA Ming-xin, CHEN Rong, HUANG Yan, ZOU Yu-xin, TAN Xiao-yue, LIU Fang. The experimental evidence of waveform information in arterial blood gas by beat-by-beat sampling method in human body—the differences of waveform information between arterial and venous blood samples[J]. CJAP, 2021, 37(1): 34-39.

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人体动脉血气波浪式变化特点的实验证据—同时间动、静脉血波浪式变化幅度的不同^*

The experimental evidence of waveform information in arterial blood gas by beat-by-beat sampling method in human body—the differences of waveform information between arterial and venous blood samples

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[1]	刘方, 孙兴国, 李启威, 葛万刚, 李浩, 刘艳玲, 慈政, 陈升平, 宋桂芹, 王桂芝, 谭晓越, 崔闫, 张也, 朱嘉宝, 李银俊, 邓维, 黄燕, 马铭欣, 陈荣, 邹昱馨, 台文琦, 徐凡, 石超. 新生儿首次呼吸前后脐带动静脉血液氧和二氧化碳变化探索呼吸调控机制的初步报告I—血液氧和二氧化碳分压脐带动静脉差值的组间分析^*[J]. 中国应用生理学杂志, 2021, 37(1): 1-8.
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