O oxygenaci ve tkáních informují čtyři rutinně dopočítávané veličiny.

Spotřeba kyslíku ve tkáních (VO₂)

• VO₂ (ml/min) = CO x (a-v)O₂ = CO x (C_aO₂ – C_vO₂)
  • (a-v)O₂ = (C_aO₂ – C_vO₂) = arteriovenózní diference kyslíku; referenční hodnoty jsou 30 – 50 ml/l;
    
  • C_aO₂ = obsah (objemová koncentrace) kyslíku v arteriální krvi (ml/l); referenční hodnoty 170 – 200 ml O₂/l arteriální krve;
  • C_vO₂ = obsah (objemová koncentrace) kyslíku ve smíšené venózní krvi (ml/l) (referenční hodnoty 120 – 150 ml O₂/l smíšené venózní krve).
    • C_aO₂ = (1,34 x [Hb] x S_aO₂) + 0,003 x p_aO₂.
      • [Hb] = obsah (hmotnostní koncentrace) hemoglobinu v krvi; S_aO₂ = saturace hemoglobinu v arteriáll.ní krvi (%); p_aO₂ = parciální tlak O₂ v arteriální krvi (mmHg). Dostatečnou dodávku tkáním  při normálním množství hemoglobinu zajišťuje saturace nad 92 %.
    • C_vO₂ = (1,34 x [Hb] x S_vO₂) + 0,003 x p_vO₂.
      • [Hb] = obsah (hmotnostní koncentrace) hemoglobinu v krvi; S_vO₂ = saturace hemoglobinu ve smíšené venózní krvi (%); p_vO₂ = parciální tlak O₂ ve venózní krvi (mmHg).

• Normální hodnoty (a-v)O₂: kolem 50 ml/l
• Normlání  hodnoty VO₂: kolem 250 ml/min.
• Referenční hodnoty VO₂: 200 – 340 ml/min (120 – 200 ml/min/m²)

Obsah O₂ v arteriální krvi (C_aO₂) a dodávka kyslíku arteriální krví do tkání (DO₂, oxygen delivery)

Dodávka kyslíku do tkání (ml/min) závisí na obsahu kyslíku v arteriální krvi (ml/l) a na srdečním výdeji (ml/min):

• DO₂ (ml/min) = CO x C_aO₂
• Normální hodnoty C_aO₂: kolem 200 ml/l,
• Normální hodnoty DO₂: kolem 1000 ml/min.
• Referenční hodnoty DO₂: 900 – 1100 ml/min (550 – 650 ml/min/m²).

Hodnotu C_aO₂, a tím DO₂, lze terapeuticky zlepšit optimalizací hematokritu. To spolu s patřičným léčebným ovlivněním srdečního výdeje může rozhodnout o osudu pacienta.

Extrakce kyslíku (O₂ER, oxygen extraction ratio)

Extrakce kyslíku O₂ER je podíl množství spotřebovaného (extrahovaného) a dodaného kyslíku. Vyjadřuje se v procentech:

• O₂ER (%) = VO₂/DO₂
• Normální hodnoty O₂ER jsou kolem 25 %. Při stimulované spotřebě kyslíku ve tkáních může extrakce vzrůst až k 50 %. Při šokových stavech je potřebné udržovat extrakci kyslíku pod 30 %.

Obsah O₂ ve smíšené venózní krvi (C_vO₂) a saturace hemoglobinu kyslíkem ve smíšené venózní krvi (S_vO₂)

Vzhledem k hodnotám extrakce kyslíku (fyziologicky asi 25 %) jsou normální hodnoty C_vO₂ kolem 150 ml O₂/l. Normání hodnoty saturace hemoglobinu ve smíšené žilní krvi (S_vO₂) jsou v rozmezí 60 – 80 %.

S_vO₂ je poměrně citlivý ukazatel rovnováhy mezi potřebou a dodávkou kyslíku. Odchylky S_vO₂ od normálních hodnot signalizují naléhavou nutnost znovu vyhodnotit základní ukazatele respiračních a kardiovaskulárních funkcí a přijmout náležitá opatření.

Pokles S_vO₂ pod 60 % signalizuje zvýšenou extrakci O₂. Příčinou může být snížená dodávka (pokles CO, pokles S_aO₂, pokles C_aO₂), nebo zvýšená spotřeba O₂ ve tkáních. Podrobněji:

• Pokles CO:
  • Selhání oběhu:
    • Hypovolémie;
    • Poruchy distribuce krve v periferii;
    • Srdeční insuficience, arytmie;
    • Obstrukční příčiny snížení žilního návratu nebo srdečního výdeje – např. vysoký PEEP, tamponádu, tenzní pneumothorax apod.
• Pokles S_aO₂:
  • Hypoxická hypoxie; respirační insuficience;
  • Anemická hypoxie; snížení vazebné kapacity Hb pro kyslík.
• Zvýšená spotřeba O₂ ve tkáních:
  • Zvýšená fyzická aktivita; zvýšená dechová práce; křeče;
  • Horečka;
  • Bolest; katabolismus; polytrauma, sepse, stres;
  • Tyreotoxikóza.

Zvýšení S_vO₂ nad 80 % signalizuje sníženou extrakci O₂. Příčinou může být pokles spotřeby O₂ ve tkáních, nebo zvýšená dodávka O₂. Podrobněji:

• Snížená spotřeba O₂:
  • Anestézie;
  • Hypotermie;
  • Poruchy utilizace kyslíku:
  • Přítomnost levo-pravého zkratu, otevření a-v zkratů (např při sepsi);
  • Poruchy funkcí mitochondrií (endogenní toxiny – např. při sepsi, exogenní vlivy – nitroprussid apod.).
• Zvýšená dodávka O₂:
  • Zvýšený CO (hyperkinetická cirkulace, např. při sepsi);
  • Stimulace srdečního výkonu (inotropika);
  • Zvýšení  hemoglobinu (transfúzemi).

Zpracoval: Jaroslav Veselý, Ústav patologické fyziologie LF UP v Olomouci