高压氧医学基础教学课件.ppt
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1、高压氧医学基础高压氧医学基础肖平田肖平田卫生部医政司医用高压氧岗位培训中心卫生部医政司医用高压氧岗位培训中心高压氧医学基础高压氧医学基础一、高压氧医学概念一、高压氧医学概念1、高压氧、2、标准大气压、常压3、表压、附加压4、绝对压、压力单位之间的换算。5、波义尔-马略特定律(温度不变)6、道尔顿定律(总压与分压)7.亨利定律(气体物理溶解量)8、惰性气体,饱和、半饱和、完全饱和、过饱和、安全过饱和、安全潜水、脱饱和、假定时间单位、五类理论组织、二、高压氧治疗原理二、高压氧治疗原理(HBO的直接作用)1.物理溶解氧增加2.提高血氧弥散力3.增加机体储氧量4.对气泡的作用5.对微生物的作用。三、高
2、压氧对机体生理机能的影响三、高压氧对机体生理机能的影响(HBO的间接作用)1.血液系统,2.循环系统3.呼吸系统,4.消化系统5.泌尿系统,6.神经系统。7.免疫系统,8.内分泌系统。四、四、HBO的毒副作用的毒副作用五、五、HBO治疗方案治疗方案一一.高压氧医学概念高压氧医学概念高压高压:超过一个大气压的压力称高压:超过一个大气压的压力称高压.高压氧的工程定义高压氧的工程定义:超过一个大气压的氧气称高压氧。超过一个大气压的氧气称高压氧。高压氧的临床定义高压氧的临床定义:老的定义:机体处于高气压环境中所呼吸与环境等压的纯氧,称高压氧老的定义:机体处于高气压环境中所呼吸与环境等压的纯氧,称高压氧
3、 X。高气压下吸入纯的、或氧分压超过100KPa高浓度的,有特殊治疗作用的氧气。高气压下吸入纯的或高浓度的、氧分压超过高气压下吸入纯的或高浓度的、氧分压超过100KPa有特殊治疗作用的氧气。有特殊治疗作用的氧气。常压纯氧的氧分压:常压纯氧的氧分压:气压 氧浓度 =氧分压 1ATA100%=100KPa=1ATA分类氧分压高压氧大于100KPa常压高浓度氧 21100KPa低压氧 小于20KPa 高压氧疗法高压氧疗法:利用高压氧和高气压环境治疗疾病的方法称高压氧疗法:利用高压氧和高气压环境治疗疾病的方法称高压氧疗法高压氧高压氧HBO(hyperbaric oxygen),bar是压力单位,气体的
4、压力(高)和气体介质(氧),气体的压力(高)和气体介质(氧)3、气压法定计量单位:帕(、气压法定计量单位:帕(Pascal,Pa)、)、千帕千帕(KPa)、兆帕)、兆帕(MPa)(千进位)。千进位)。1000Pa=1KPa(千帕)千帕)=0.001MPa1000KPa=1MPa(兆帕兆帕)4、大气压强单位、大气压强单位Pa与与mmHg的换算的换算1mmHg133.3Pa0.13KPa1个标准大气压强个标准大气压强=760133.3Pa=101300Pa=101.3KPa0.1MPa 附加压附加压:常压以外新增加的压强称附加压,附加压:常压以外新增加的压强称附加压,附加压显示于气压表,故又称显示
5、于气压表,故又称表压表压。常压时表压显示为。常压时表压显示为“0”。绝对压绝对压(Atmosphere Absolute,ATA)单位面积单位面积上实际承受的压强称绝对压(上实际承受的压强称绝对压(以大气为单位的气体总压力-换言之将大气压包括在内总共相当于多少个大气压)。单位)。单位符号为符号为ATA,ATA也常作为高压氧治疗压力单位。也常作为高压氧治疗压力单位。绝对压(绝对压(ATA)=常压(常压(大气压大气压)+附加压(附加压(表压表压)2ATA=0.1MPa+1ATA(0.1MPa)Pa与与ATA的换算的数值关系的换算的数值关系:0.1MPa=100kPa1ATA 10米水柱米水柱公斤公
6、斤cm2 1bar 760mmHg 1托托二二.气体定律气体定律一般用压强、体积、温度三个物理量来描述一般用压强、体积、温度三个物理量来描述气体状态气体状态1、波义尔波义尔马略特马略特(Boyle-Mariotte)定律定律。(1)描述:温度不变时,一定质量气体的体积)描述:温度不变时,一定质量气体的体积与它的压强成反比,即体积越大,压强越小。与它的压强成反比,即体积越大,压强越小。(2)公式:)公式:P1V1=P2V2V体积体积 P压强压强(3)应用:加压时气体被压缩体积缩小,减压)应用:加压时气体被压缩体积缩小,减压时反之,此即为加减压时引起气压伤的基础。时反之,此即为加减压时引起气压伤的
7、基础。温度、质量不变温度、质量不变体积与压强成反比体积与压强成反比10米米 水深水深海平面气球2、道尔顿(、道尔顿(Dolton)定律定律(1)描述:)描述:混合气体的压强等于各成分气混合气体的压强等于各成分气体分压之和体分压之和(2)公式:)公式:P=P1+P2+P3Pn空气氧分压空气氧分压=氧(气)分压(氧(气)分压(21%)+氮气氮气分压(分压(79%)+稀有气分压(微量不计)稀有气分压(微量不计)(3)应用:应用:高原大气压低,氧分压也就低。高原大气压低,氧分压也就低。O2+N220%80%压力浓度=分压,单位为ATA或Pa(2)溶解量计算分式:)溶解量计算分式:V=KPV0%V1V气
8、体在液体中的溶解量气体在液体中的溶解量K气体在液体中的溶解度气体在液体中的溶解度P混合气总压力混合气总压力 V0%成分气体在混合气中浓度成分气体在混合气中浓度V1液体体积液体体积(3)应用:)应用:高压氧下血液溶解氧量增加高压氧下血液溶解氧量增加加压治疗减压病时,即增加氮分压,使氮气泡重新加压治疗减压病时,即增加氮分压,使氮气泡重新 溶入体液中。溶入体液中。高压氧下,血液溶解氧增加的基本原理。高压氧下,血液溶解氧增加的基本原理。3、享利(享利(Henry)定律定律(1)描述:)描述:气体在液体中的溶解量与气体分压成正比气体在液体中的溶解量与气体分压成正比三三.惰性气体在体内的饱和、惰性气体在体
9、内的饱和、脱饱和及过饱和脱饱和及过饱和 惰性气体惰性气体-高压氧医学中的高压氧医学中的“惰性气体惰性气体”(中性气体)是指单纯以物理状态溶解于(中性气体)是指单纯以物理状态溶解于机体组织内,不引起机体发生明显的生理机体组织内,不引起机体发生明显的生理或病理变化的某些气体。空气中的氮,以或病理变化的某些气体。空气中的氮,以及氢、氦、氖、氩、氙等气体都是惰性气及氢、氦、氖、氩、氙等气体都是惰性气体,氮是最常遇到的惰性气体。体,氮是最常遇到的惰性气体。(一一)氮气在体内的饱和及脱饱和规律氮气在体内的饱和及脱饱和规律1.饱和与脱饱和定义饱和与脱饱和定义:氮饱和氮饱和-氮气(外界气压增高时)溶于体内的过
10、程叫作氮饱和。氮脱饱和氮脱饱和-氮气(外界气压降低时)由血向肺弥散而离开机体的过程叫作氮脱饱和完全饱和完全饱和-当组织中氮张力与外界氮分压相等时,氮气进出机体量处于平衡。这一状态称为氮的完全饱和。半饱和半饱和-若组织中氮张力达外界氮分压50%时称为半饱和。半饱和时间假定时间单位,过饱和过饱和-外界气压降低时,体内氮张力高于外界氮分压,这种状态称过饱和。安全过饱和安全过饱和-减压幅度不太大,过多溶解的氮张力超过外界总气压不太多减压幅度不太大,过多溶解的氮张力超过外界总气压不太多,不致不致在体内形成气泡在体内形成气泡的过饱和状态叫作的过饱和状态叫作“安全过饱和安全过饱和”(1)先快后慢:先快后慢:
11、停留一个假定时间单位,饱和度达到50%饱和,缺额为50%。第二个假定的时间单位内则饱和了第一个假定时间单位饱和缺额的50%(50%50%)即25%,累计饱和度是75%,这时的饱和缺额为25%。依次类推,用假定时间单位计算饱和度时,假定时间单位个数增加,累计饱和度将不断升高。机体达到完全饱和(100%)是要经过很多个假定时间单位,即需要很长的时间。一般把氮饱和98.437%当作完全饱和。这样,氮在体内要达到完全饱和,需要6个假定时间单位长久彻底:长久彻底:1个假定时间单位,饱和或脱饱和50%2个假定时间单位,饱和或脱饱和75%3个假定时间单位,饱和或脱饱和87.5%6个假定时间单位,饱和或脱饱和
12、98.44%怎么样先快后慢怎么样先快后慢S=(1-0.5n)100%2.气体饱和与脱饱和规律气体饱和与脱饱和规律 当当n=6时时S=98.44%=(1-0.56)100%=(1-0.00156)100%=(0.9844)100%=98.44%半饱和时半饱和时间单位间单位(n)饱和度饱和度(S)达完全饱和缺额达完全饱和缺额150%长久彻底50%先快后慢275%25%387.5%12.5%493.75%6.25%596.875%3.125%698.44%1.56%S=(1-0.5n)100%五五.类理论组织类理论组织 何尔登根据机体各组织在高气压下氮达何尔登根据机体各组织在高气压下氮达到半饱和度所
13、需的时间不同,把整个机体组到半饱和度所需的时间不同,把整个机体组织归纳为五大类。这种分类在一定意义是假织归纳为五大类。这种分类在一定意义是假设性的。故称设性的。故称“理论组织理论组织”,五大类理论组,五大类理论组织是:织是:(2)快进快出快进快出(慢进慢出慢进慢出)第一类理论组织(第一类理论组织(类组织):半饱和时间为类组织):半饱和时间为5分分钟,包括血液、淋巴等。钟,包括血液、淋巴等。第二类理论组织(第二类理论组织(类组织):半饱和时间为类组织):半饱和时间为10分钟,包括神经系统的灰质、腺体等。分钟,包括神经系统的灰质、腺体等。第三类理论组织(第三类理论组织(类组织):半饱和时间为类组织
14、):半饱和时间为20分钟,包括肌肉等。分钟,包括肌肉等。第四类理论组织(第四类理论组织(类组织):半饱和时间为类组织):半饱和时间为40分钟,包括脂肪组织和神经系统的白质等。分钟,包括脂肪组织和神经系统的白质等。第五类理论组织(第五类理论组织(类组织):半饱和时间为类组织):半饱和时间为75分钟,包括肌腱、韧带等。分钟,包括肌腱、韧带等。快进快出快进快出慢进慢出慢进慢出加压加压气体气体饱和饱和减压气体减压气体脱饱和脱饱和(3)先进后出先进后出,后进先出后进先出加压稳压减压先进后出后进先出先进先出,后进后出消化道消化道呼吸道呼吸道循环系统循环系统无先后之分,但对呼吸道的先进后出和消化道的先进先出
15、有缓冲作用进退运动循环运动穿过运动肌腱脂肪 肌肉 腺体 血液出入共1口有出入口气道血液腺体肌肉脂肪韧带先进后出后进先出先入的气体时间较长已经扩散到肌腱和韧带,当减压时气体脱饱和较慢,所以出现先进后出后入的气体在体内时间短,可能还在呼吸道,或血液淋巴时就已开始减压,因此脱饱和较快,所以叫后进先出气体出入人体三规律的意义气体出入人体三规律的意义1.先快后慢:主要是先入气体的压力较大,物理溶解量大2.先进后出主要是先入气体在体内停留时间较长.3.快进快出和慢进慢出,主要是扩大先进后出的作用三规律的应用三规律的应用:1.加压阶段要吸氧气,不要吸空气2.高压氧预处理对于预防减压病和缺氧有意义3.减压阶段
16、可以吸空气,吸氧气的效率较差匀速匀速间断停留间断停留氮饱和氮饱和氮脱饱和氮脱饱和CO2减减压压病病(二二).).影响脱饱和的因素影响脱饱和的因素 所有能够加速或减慢呼吸和循环系统功能的因素,均能影响氮对机体组织的饱和、脱饱和过程。1.1.二氧化碳含量:二氧化碳含量:二氧化碳能刺激呼吸,增加肺通气量,因而一般认为能加速氮在体内饱和。但CO2可使周围血管收缩,以及与氮竞争而影响氮脱饱和。因此当吸入气中二氧化碳含量增加时,减压病的发生率要增加。2.2.肌肉活动时,呼吸和循环加速、肌肉微小血管扩张,运动时血液重新分配,可加速气体的饱和过程,但运动对静脉与淋巴管的机械压迫作用,微小气泡使血流减慢而不利于
17、脱饱和。故减压时一般不主张有肌肉活动。3.温度:温度较高能使呼吸和循环加快,有利于氮气脱饱和。减压病发病率,寒冷季节比暖和季节要高。肌肉肌肉活动活动饱和饱和脱饱和脱饱和减压病减压病4.机体及精神的状况与氮气脱饱和有密切关系。潜水员水下劳动疲劳时,机体调节机能减退,上升出水时不利于脱饱和。精神过分紧张,恐惧或消极情绪,全身将受到高级神经活动的影响而发生代谢和调节机制的失常,都不利于脱饱和。5.吸氧:在一定压力下吸纯氧,使肺泡气氮分压迅速降低,可加速氮的脱饱和。6.其他因素:影响呼吸循环的理化因素及药物都能促进或降低脱饱和,如投用药物及使用一些物理疗法。O2、温暖温暖-热水浴、平卧、(减压病减少)
18、热水浴、平卧、(减压病减少)CO2、寒冷、运动、紧张、疲劳寒冷、运动、紧张、疲劳 (减压病增多)(减压病增多)(三)过饱和安全系数(三)过饱和安全系数 何尔登等调查统计了许多潜水记录后发何尔登等调查统计了许多潜水记录后发现,当潜水深度在现,当潜水深度在12.512.5mm以浅时以浅时,潜水,潜水员在水底停留时间无论多么久,减压员在水底停留时间无论多么久,减压出水的速度不管怎样快,一般都不发出水的速度不管怎样快,一般都不发生减压病。而当水深超过生减压病。而当水深超过12.512.5mm,工作工作超过一定时间,上升速度太快,则往超过一定时间,上升速度太快,则往往引起减压病。这说明氮气在体内的往引起
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