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1、动脉血液气体分析和酸碱测定黄石爱康医院黄石爱康医院叶涛叶涛黄石市重症医学分会副主任委员，黄石市重症医学分会副主任委员，湖北省重症医学分会青年委员，湖北省重症医学分会青年委员，黄石地区呼吸专业鉴定专家，黄石地区呼吸专业鉴定专家，黄石市司法鉴定专家，黄石市司法鉴定专家，黄石爱康医院黄石爱康医院ICUICU科主任，科主任，专业特长：专业特长：擅长呼吸机机械通气，擅长呼吸机机械通气，ARDS、重症感染、多器官功能衰竭的诊重症感染、多器官功能衰竭的诊断及治疗。断及治疗。叶涛叶涛 副主任医师副主任医师一、血气分析指标 二、酸碱平衡调节三、血气分析临床应用一、血气分析指标 动动脉脉血血氧氧分分压压(PaO(
2、PaO2 2)：动脉血液中物理溶解氧分子所产生的压力。正常范围12.613.3kPa(100-0.33*年龄5)，低于同年龄人正常值下线为低氧血症，降至8.0kPa(60mmHg)以下为呼吸衰竭。（1kP=7.5mmHg）pHpH：为动脉血中H+浓度的负对数，正常值为 7.357.45，平均为7.4。HCO3_方程式：方程式：pH=pKa+logH2CO3pH 7.45为碱血症，即失代偿性碱中毒。pH 50mmHg为肺泡通气不足，见于呼吸性酸中毒，型呼衰；（2）当PaCO2 SB;呼碱时ABSB。当HCO3 27mmol/L时,可为代谢性碱中毒;肺泡动脉氧分压差（肺泡动脉氧分压差（P(P(A
3、A-a)Oa)O2 2）：P(A-a)O2=(PB47)*FiO2PaCO2/RPaO2 正常年轻人一般不超过1520mmHg(22.7kP)，随年龄增长而增加，但一般不超过30mmHg(4Kp)。.p(Aa)O2增加见于肺换气功能障碍。动脉血氧饱和度（动脉血氧饱和度（SaOSaO2 2）：动脉血氧与血红蛋白的结合程度，是单位血红蛋白含氧百分数。正常值95%98%。P P50：SaO2为50%时的PaO2,代表Hb与O2的亲和力。正常值26.6mmHg(3.55kP)。P50升高时，Hb与O2的亲和力下降，氧离曲线右移；P50降低时，Hb与O2的亲和力增加，氧离曲线左移。二、酸碱平衡的调节机体
4、代谢产生固定酸和挥发酸，但是由于体内 1.化学缓冲系统化学缓冲系统 2.2.细胞内外电解质的交换细胞内外电解质的交换 3.3.肺肾的生理调节机制肺肾的生理调节机制 允许pH值在7.357.45狭窄范围内变动，保证人体组织细胞赖以生存的内环境的稳定。1.缓冲系统缓冲系统：碳酸氢盐缓冲系（NaHCO3/H2CO3）磷酸盐缓冲系(Na2HPO4/NaH2PO4)血浆蛋白缓冲系血红蛋白缓冲系其中最重要的是碳酸氢盐缓冲系统：缓冲能力大，占全血缓冲总量50%，血浆缓冲量的35%；它通过CO2与肺、通过HCO3与肾相关联；NaHCO3/H2CO3的比值决定pH值。2.2.细胞内外液电解质交换细胞内外液电解质
5、交换：酸中毒：细胞外液2Na+1H+进入细胞内，细胞 的3k+进入细胞外。硷中毒、低血钾或高血钾原理相同。呼酸时还出现一种变化，红细胞内产生H2CO3增多，解离的HCO3与细胞外液Cl进行交换，缓解细胞外酸中毒。3.3.肺在呼吸性酸碱平衡失调中的调节过程肺在呼吸性酸碱平衡失调中的调节过程 当固定酸和非固定酸增加时NaHCO3，脑脊液的H+增加，呼吸中枢兴奋，呼吸加深加快，CO2排出增加，使NaHCO3/H2CO3比值仍在20/1,pH值保持在正常范围。肺调节到达完全代偿所需时间约36h。4.4.肾在呼吸性酸碱平衡失调中的调节过程肾在呼吸性酸碱平衡失调中的调节过程：呼酸时H2CO3,肾脏通过下列
6、途径代偿，使NaHCO3,确保NaHCO3/H2CO3比值仍在20/1,pH值在正常范围。泌H+排酸 泌氨中和酸 HCO3 再吸收 肾调节到达完全代偿所需时间57d。血气分析4看简易判定方法 血气分析仪尽管越来越复杂，但其基本原理是依据Henderson-Hasselbalch方程式设计出来的。HCO3方程式：方程式：pH=pKa+logH2CO3血气分析仪可提供多个血气指标，如 pH、PaO2、PaCO2、HCO3、AB、SB、BB、BE等。但其中最基本的血气指标是pHpH、PaCOPaCO2 2、HCOHCO3 3，其他指标是由这3个指标计算或派生出来的。一、看一、看pH pH：定酸血症或
7、碱血症（酸或碱中毒）：定酸血症或碱血症（酸或碱中毒）pH值：为动脉血中H+浓度的负对数，正常值为7.357.45，平均为7.4。pH值有三种情况：pH正常、pH、pH。pH正常：可能确实正常或代偿性改变。pH7.45为碱血症，即失代偿性碱中毒。pH7.35为酸血症，即失代偿性酸中毒。碱或酸中毒包括：代偿性和失代偿碱或酸中毒。pHpH值能解决是否存在酸值能解决是否存在酸/碱血症，但碱血症，但 1.1.不能不能发现是否存在发现是否存在（pH正常时）代偿性酸碱平衡失调；2.不能区别是不能区别是（pH异常时）呼吸性或是代谢性酸呼吸性或是代谢性酸/碱平衡失调碱平衡失调。例1.pH值正常有3种情况：HCO
8、3和H2CO3数值均正常范围内。HCO3/H2CO3HCO3/H2CO3，虽然PH值正常，但单看pH值无法判断是否存代偿性酸碱平衡失调。例2.pH可能是HCO3/H2CO3引起，单看pH值无法区别这两种情况。二、看原发因素：定呼吸性或代谢性酸碱平衡失调二、看原发因素：定呼吸性或代谢性酸碱平衡失调 原发性HCO3增多或减少是代谢性碱或酸中毒的特征 代硷：低钾低氯;代酸：1.产酸多：乳酸、酮体;2.获酸多：阿司匹林；3.排酸障碍：肾脏病;4.失碱：腹泻等导致酸中毒;原发性H2CO3增多或减少是呼吸性酸或碱中毒的特征原发因素的判定原发因素的判定：由病史中寻找由病史中寻找重要依据重要依据由血气指标判断
9、由血气指标判断辅助依据辅助依据例1：HCO3/H2CO3，pH值正常。若病史中有上述4种原发性获酸情况，则HCO3为原发性变化，而H2CO3为继发性或代偿性改变，即诊断为代偿性代谢性酸中毒。如病史中有原发性H2CO3变化，HCO3则为继发性或代偿性改变，即诊断为代偿性呼吸性碱中毒。例2：pH7.32,HCO318mmol/L,H2CO335mmHg。pH酸血症，HCO3偏酸,H2CO3偏碱，可能为代酸。仅适合于单纯性酸碱平衡紊乱。三三、看看“继继发发性性变变化化”：是是否否符符合合代代偿偿调调节节规规律定单纯性或混合性酸碱紊乱。律定单纯性或混合性酸碱紊乱。在单纯性酸碱紊乱时，HCO3/H2CO
10、3分数中确定一个变量为原发性变化后，另一个变量即为继发性代偿性反应。而在混合性酸碱紊乱时，HCO3/H2CO3分数中确定一个变量为原发性变化后，另一个变量则为又一个原发性变化，为讨论方便，称为“继发性变化”。在在酸酸碱碱紊紊乱乱时时，机机体体代代偿偿调调节节（继继发发性性变变化化）是有一定规律的。是有一定规律的。代偿规律包括：1.方向 2.时间 3.代偿预计值 4.代偿极限1.1.代代偿偿方方向向：应应同同原原发发性性改改变变相相一一致致，确保确保pHpH值在正常范围。值在正常范围。HCO3（原发性）如单纯性（不一定是）代谢性H2CO3（继发性）酸中毒HCO3（原发性）又如则为混合性代碱合并呼
11、碱H2CO3（原发性）2.2.代偿时间：代偿时间：代谢性酸碱紊乱引起呼吸性完全代偿需1224h。呼吸性酸碱平衡失调引起代谢性完全代偿，急性者需数分钟，慢性者需35天。名称原发性改变继发性改变未代偿部分代偿完全代偿最大代偿-极限过代偿HCO3HCO3HCO3HCO3HCO3H2CO3H2CO3H2CO3H2CO3H2CO33.3.代代偿偿预预计计值值：继继发发改改变变是是可可以以用用图图表表和和经经验公式计算验公式计算 代偿名词解释“继发性变化”在代偿预计值范围内为单纯性酸碱紊乱，否则代偿不足或过度为混合性酸碱平衡失调。单纯性酸碱紊乱代偿预计公式原原发发失失衡衡原原发发改改变变代代偿偿反反应应预
12、预计计代代偿偿公公式式代代偿偿时时限限代代偿偿极限极限呼吸性酸中毒PaCO2HCO3急性HCO3=PaCO2*0.071.5数min30mmol/L慢性HCO3=PaCO2*0.4335d45mmol/L呼吸性碱中毒PaCO2HCO3急性HCO3=PaCO2*0.22.5数min18mmol/L慢性HCO3=PaCO2*0.52.535d12mmol/L代谢性酸中毒HCO3PaCO2PaCO2=HCO3*1.5+821224h10mmHg代谢性碱中毒HCO3PaCO2PaCO2=HCO3*0.951224h55mmHg 4.4.代偿极限代偿极限:肺（呼吸性）或肾（代谢性）肺（呼吸性）或肾（代谢
13、性）代偿是有一定极限的，这一极限称为代偿极限。代偿是有一定极限的，这一极限称为代偿极限。例例1 1.败血症并发感染中毒性休克患者的血气指标为：pH 7.32,PaO2 80mmHg，PaCO2 20mmHg,HCO310mmol/L。预计PaCO2=HCO3*1.5+82=232实测PaCO2 预计PaCO2 诊断：代酸合并呼碱 例例3 3.过度换气8天者，不能进食，每日输葡萄糖和盐水，血气为：pH 7.59,PaCO2 20mmHg,HCO323mmol/L。按慢性HCO3=PaCO2*0.52.5计算,预计HCO314mmHg 预计HCO3实测HCO3 诊断：呼碱合并代碱 例例2 2.肺心
14、病合并心衰者，其血气为：pH7.52,PaCO2 58.3mmHg,HCO346mmol/L。慢性HCO3=PaCO2*0.43=(58.3-40)*0.43=7.33 预计HCO3=24+HCO3=24+7.33=31.3 3 预计HCO3 45mmol/L极限四、看四、看AGAG：定二、三重性酸碱紊乱：定二、三重性酸碱紊乱阴离子间隙是数学思维的产物，它是用数学方法处理血浆电解质数值归纳出的一个新概念。NaNa+uC=HCO+uC=HCO3 3+cl+cl+uA+uANaNa+-(HCO-(HCO3 3+cl+cl)=uA)=uAuC=AGuC=AGuA(unmeasured anion)包
15、括：乳酸、酮体。SO42-、HpO42-、白蛋白 uC(unmeasured cation)包括：K+、Ca2+、Mg2+AG的正常值124mmol/L.AG16可能有代酸，AG30 mmol/L肯定有代酸。根据AG将代谢性酸中毒分为2类：高AG,正常血氯性代谢性酸中毒。高血氯,正常AG性代谢性酸中毒。当高当高AGAG性代酸时，性代酸时，AGAG的升高数恰好等于的升高数恰好等于HCOHCO3 3的下降值时，的下降值时，既既AG=HCOAG=HCO3 3，于是由，于是由AGAG派生出一个潜在派生出一个潜在 HCOHCO3 3 的概念。的概念。潜在潜在HCOHCO3 3=AG+=AG+实测实测HC
16、OHCO3 3。当潜在。当潜在HCOHCO3 3 预计预计HCOHCO3 3示示有代硷存在。有代硷存在。AGAG在二重酸碱失调中应用在二重酸碱失调中应用 例1.某慢性肺心病合并腹泻患者，血气电解质为：pH 7.12,PaCO2 84.6mmHg,HCO3 26.6mmol/L，Na+137mmol/L，Cl 85mmol/L。AG=Na+（HCO3+cl）=137-(26.6+85)=25.4正常16 AG=25.4-16=9.4 诊断：慢性呼酸并代酸 例例2.2.PH4.0，PaCO240mmHg，HCO320mmHg，Na+130mmol/L,CI90mmol/L AG=Na+-（HCO3
17、+cl）=130-(20+90)=20 AG=20-16=4 潜在HCO3=实测HCO3+AG=20+4=24 预计值=24-AG=24-420 诊断：潜在HCO3预计值HCO3 提示代酸合并代碱。AG在三重酸碱失调中应用在三重酸碱失调中应用判断步骤：确定呼酸/呼碱 计算AG定代酸计算潜在HCO3 预计值HCO3定代碱。例例1 1.呼酸型（呼酸、代酸和并代碱）某肺心病，呼吸衰竭合并肺性脑病者，用利尿剂和激素等治疗，血气电解质为：pH7.43,PaCO261mmHg,HCO38mmol/L，Na+140mmol/L，Cl74mmol/L，K+3.5mmol/L。按前述3步骤：原发性变化定呼酸 AG为28定代酸 计算潜在HCO3预计值HCO3 =50 34.2定代碱。例2.呼碱型（呼碱、代酸和并代碱）某冠心病左心衰患者合并肺部感染、呼吸困难3天而住院，血气电解质为：pH7.7,PaCO216.6mmHg,HCO320mmol/L，Na+120mmol/L，Cl70mmol/L。按前述3步骤：原发性变化定呼碱 AG为30定代酸 计算潜在HCO3 预计值HCO3=3412.3 定代碱。