血气分析-大连医科大学周峻峰课件

动脉血气分析周峻峰大连医科大学附属一院重症医学科动脉血气表本的采集及注意事项常用的监测酸碱失衡的指标酸碱失衡的判断方法实例主要内容血气标本的采集及注意事项采集部位局部碘酒和酒精消毒采血量1ml采血后局部压迫3～5分钟血标本采集后立即密封隔绝空气，含有气泡应排出10分钟内送检，保存时间≯2～4小时保持安静、均匀呼吸、避免摒气或喊叫、烦躁等吸氧时停止吸氧30分钟后，改变FiO215min后再采血进行分析动脉血标本必须以肝素钠抗凝患者体温酸碱概念血气分析的基础理论凡在水中释放H+的物质为酸： 挥发酸 固定酸接受H+的物质为碱：氨基酸及食物中有机酸盐的代谢*1887瑞典科学家阿伦尼乌斯——酸碱电离理论pH越小,溶液的酸性越强；pH越大，溶液的碱性越强pH=-log[H+]血气分析的基础理论1905年富兰克林(Franklin)－酸碱溶剂理论：凡是在溶剂中产生该溶剂的特征阳离子的溶质叫酸，产生该溶剂的特征阴离子的溶质叫碱1923年布朗斯特(J.N.Bronsted)和劳里(Lowry)－酸碱质子理论（Bronsted酸碱理论）：凡是能够给出质子(H+)的物质都是酸；凡是能够接受质子的物质都是碱1923年美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯(GilbertNewtonLewis)－酸碱电子理论（Lewis酸碱理论）：酸是电子的接受体，碱是电子的给予体1963年拉尔夫·皮尔逊(RalphG.Pearson)－软硬酸碱理论（HSAB）酸碱概念酸碱平衡调节机制体内酸碱的绝对量时时刻刻都在变动，人体通过体液化学缓冲、肺代偿、肾代偿、组织细胞内液离子交换四种基本形式，将PH值维持在一个狭窄的生理范围内，维持正常生理功能血气分析的基础理论缓冲系统

肺代偿肾代偿离子交换缓冲是指可以减少某一系统酸碱度变化的作用，其代偿作用微弱碳酸氢盐系统：H2CO3

HCO3-＋H+磷酸盐系统：H2PO4-

HPO42－＋H+血浆蛋白系统：HPrPr-＋H-血红蛋白系统：HHbHb＋H-

HHbO2HbO2

＋H-血气分析的基础理论缓冲系统肺代偿肾代偿离子交换CO2是代谢的最终产物，是酸的主要来源，可由肺脏排出。机体通过调节CO2的排出量，可以使HCO3-/H2CO3比值接近正常，保持pH相对恒定呼吸中枢化学感受器脑脊液H+/CO2主动脉体颈动脉体化学感受器血液中H+/Po2呼吸中枢肺呼出CO2血气分析的基础理论缓冲系统肺代偿肾代偿离子交换通过排酸保碱作用维持HCO3-浓度，调节pH值使之相对恒定近端肾小管泌H+重吸收HCO3-NaHCO3Na+NaHCO3Na+HCO3-H+H+HCO3-H2CO3H2CO3CACO2+H2O近端小管上皮细胞H2O+CO2管周毛细血管3Na+2K+肾小管腔管腔膜基侧膜血气分析的基础理论缓冲系统肺代偿肾代偿离子交换远端肾小管泌H+重吸收HCO3-HPO42-H+H+HCO3-H2CO3CACO2+H2O远端小管上皮细胞管周毛细血管肾小管腔管腔膜基侧膜H2PO4-HCO3-Cl-血气分析的基础理论缓冲系统肺代偿肾代偿离子交换NH3H+H+HCO3-H2CO3CACO2+H2O近端小管上皮细胞管周毛细血管肾小管腔NH4+HCO3-Cl-K+Na+CO2+

H2OH2CO3谷氨酰胺NH4+H+NH3谷氨酸α-酮戊二酸NH3NH3Na+HCO3-NaHCO3NH4+集合管上皮细胞管周毛细血管管腔膜基侧膜管腔膜基侧膜尿胺形成血气分析的基础理论缓冲系统肺代偿肾代偿离子交换2Na+1H+3K+3K+2Na+1H+血液中[H+]升高时血液中[H+]降低时组织细胞内液是酸碱平衡的缓冲池，红细胞、肌细胞和骨组织均可通过离子交换调节酸碱平衡血气分析的基础理论血气分析的常用参数及意义酸碱度：H+浓度低，常以其的负对数表示即pHpH=pKa+lg[HCO3]/[H2CO3]=pKa+lg[HCO3]/(α×PaCO2)=6.1+lg(24/(0.03×40))=7.40正常值范围：7.35~7.45意义：动脉血pH受血液缓冲对影响，血液缓冲对以HCO3/H2CO3缓冲为主，故pH主要取决于HCO3/H2CO3的比值，pH低于7.35为失代偿酸中毒，pH高于7.45为失代偿碱中毒，但pH本身不能区分酸碱平衡的类型碳酸氢盐解离常数的负对数二氧化碳溶解度PaCO2：血浆中呈物理溶解状态的CO2分子产生的张力正常值：35~45mmHg意义：PCO2是反映通气最佳指标，不受弥散影响

>45mmHg为通气不足，CO2潴留，呼酸

<35mmHg为通气过度，CO2排出过多，呼碱血气分析的常用参数及意义标准碳酸氢盐(SB)：全血在标准条件下(T:37℃，PaCO2：40mmHg，So2：100%)，测得的血浆中HCO3-含量实际碳酸氢盐(AB)：在隔绝空气的条件下，在实际体温、PaCO2、So2测条件下测得的血浆HCO3-浓度正常值：24(22~27)mmol/L意义：AB受呼吸影像，SB不受呼吸影像AB>SB，通气不足，呼酸

AB<SB，通气过度，呼碱血气分析的常用参数及意义缓冲碱(BB)：血液中一切具有缓冲作用的负离子碱的总和，包括血浆和红细胞中的HCO3-、Hb-、Hbo2-、Pr-和HPO42-正常值：45~55mmol/L意义：反映代谢性因素的指标代谢性酸中毒时BB减少代谢性碱中毒时BB增加血气分析的常用参数及意义碱剩余(BE)：在标准条件下用酸或碱滴定全血标本至pH7.40时所需的酸或碱的量正常值：–3~+3mmol/L意义：反映代谢性因素的指标代谢性酸中毒时BE负值增加代谢性碱中毒时BE正值增加PCO202040608010050403020102.665.3810.714.4mmHgkPaHCO3-Concentration(mM)B.E.zeroNormalbloodlinePCO2highB.E.posPCO2highB.E.negPCO2lowB.E.posPCO2lowB.E.neg血气分析的常用参数及意义阴离子间隙(AG)：在血浆中未测定的阴离子(UA)与问测定的阳离子的差值(UC)正常值：12±4mmol/LUA：K+、Ca2+、Mg2+UC：Pr-、HPO4-、SO42-和有机酸阴离子Na++UC=Cl-+HCO3-+UAAG=UA-UC=Na+-(HCO3-+Cl-)Na+140Cl-104HCO3-24UC11UA23AG12意义：区分代谢性酸中毒的类型诊断混合性酸碱平衡紊乱血气分析的常用参数及意义Emmett认为除特殊情况外，AG升高实际上是代酸的同义词，AG增大可能是某些混合性代酸和代碱患者酸中毒的唯一证据。DuBose称AG的增高数可以用来粗略估计血浆“潜能”HCO3-的量潜在HCO3-(potentialorcorrected)意义：

correctedHCO3-=normalHCO3-，单纯代酸correctedHCO3-<normalHCO3-，复合代酸correctedHCO3->normalHCO3-，合并代碱判定有无三重酸碱平衡紊乱血气分析的常用参数及意义HCO3-减少是由于存在未测定阴离子，每增加一分子阴离子,丢失一分子HCO3-，△AG＋实测HCO3-即为潜在HCO3-

“潜能”HCO3-正常AG实测AG△AG实测HCO3-潜能HCO3-示意图血氧分压（PaO2）:

物理溶于血液中的氧产生的张力

正常值：80~100mmHg

PaO2=100-0.4×Age

血氧饱和度（S-O2）：

为HbO2被全部Hb除所得的百分率

正常值为92~99%血氧含量（C-O2）：

血液中所含O2的总量

C-O2=Hb×S-O2×1.34＋PO2×0.003正常40（37~42）mmHg<30mmHg提示组织缺氧混合静脉血氧PvO2

血气分析的常用参数及意义血红蛋白氧解离曲线246810121410080604020kPa2,3-DPG[H+]PCO2TCO左移右移TPCO2[H+]血氧饱和度（HbO2%）血氧分压(PO2)肺泡气-动脉血氧分压差P(A-a)O2正常人（5~15mmHg）50岁<20mmHg70岁<28mmHg增高原因：肺泡弥散障碍生理或病理分流通气/血流比例失调血气分析的常用参数及意义酸碱失衡的类型单纯性呼吸性：呼酸、呼碱代谢性：代酸、代碱复合型/混合型二重：呼酸+代碱

呼酸+代酸呼碱+代碱三重：呼酸+代酸+代碱

02040608010050403020102.665.3810.714.4mmHgkPaPCO2HCO3-Concentration(mM)NormalbloodlineMetabolicalkalosisRespiratoryacidosisMetabolicacidosisRespalkalosis单纯性酸碱紊乱的常见原因呼酸

通气不足COPD、OSAS、呼吸肌麻痹、安眠药、呼吸机使用不当呼碱

通气过度哮喘、IFP、癔病、左心衰、呼吸机使用不当类型机制

原因

代酸体内非碳酸类酸生成过多或[HCO3-]丢失过多AG增高：磷酸硫酸排泄障碍、乳酸中毒、酮症、水杨酸过量、甲醇、乙酸AG正常：应用CA、腹泻、肠瘘、肾小管功能障碍、NH4Cl、CaCl代碱体内[HCO3-]增多或非碳酸类酸的H+丢失过多盐水反应性：呕吐、胃管引流、利尿剂应用盐水抵抗性：严重低钾、Cushing综合症、原发性醛固酮增多症、一般情况时动脉血静脉血PH7.35～7.45较动脉血低0.03～0.05PaO2＞48mmHg各处不一，25～45mmHgPaCO235-45mmHg较动脉血高5～7mmHgHCO3-22-27mmol/L大致相等,高1～2mmol/L静脉血气与动脉血气的差别当循环功能不好时，动脉和中心静脉之间的△PH、△PCO2、△HCO3-差值会增大，提示预后不好静脉血气分析只能用于判断酸碱失衡，不能用于判断呼吸功能血气数值的内在一致性[H+]=24×[PaCO2]/[HCO3－]

=24×42/30=33.6

pH和[H+]数值不一致,该血气结果可能是错误的pH估测[H+](mmol/L)7.001007.05897.10797.15717.20637.25567.30507.35457.40407.45357.50327.55287.60257.6522血气分析：pH7.48,PaCO242mmHg,HCO3-30mmHgpH和[H+]数值一致该血气结果正确酸碱平衡紊乱的判断分清原发与继发分析单纯性和混合性酸碱失衡用预计代偿公式来分析结合临床表现、病史综合判断分清原发与继发pH=pK＋logHCO3－

/α·PaCO2

（H-H公式）H-H公式中变量就是pH、PCO2

、HCO3－

CO2+H2OH2CO3

HCO3-＋H+酸碱失衡代偿规律

HCO3－、PCO2中任何一个变量的原发变化均可引起另一个变量的同向代偿变化原发失衡变化必大于代偿变化三个结论原发失衡决定了pH值是偏碱或偏酸HCO3－和PCO2呈相反变化，必有混合性酸碱失衡存在PCO2和HCO3－明显异常同时伴pH正常，应考虑有混合性酸碱失衡存在分清原发与继发单纯性酸碱失衡的pH由原发失衡所决定pH＜7.40原发失衡为酸中毒pH＞7.40原发失衡为碱中毒实例1pH7.32、HCO3－

15mmol/L、PaCO230mmHgPaCO230mmHg＜40mmHg，可能为呼碱

HCO3－

15mmol/L＜24mmol/L，可能为代酸pH7.32＜7.40偏酸结论：原发为代酸

分清原发与继发实例2pH7.45、HCO3－

32mmol/L、PaCO248mmHgPaCO248mmHg＞40mmHg可能为呼酸HCO3－

32mmol/L＞27mmol/L，可能为代碱pH7.45＞7.40偏碱结论：原发为代碱实例3pH7.42、PaCO229mmHg、HCO3－

19mmol/LPaCO229mmHg＜40mmHg，可能为呼碱HCO3－

19mmol/L＜24mmol/L，可能为代酸pH7.42＞7.40偏碱结论：原发为呼碱

酸碱平衡紊乱的判断分清原发与继发分析单纯性和混合性酸碱失衡用预计代偿公式来分析结合临床表现、病史综合判断分析单纯性和混合性酸碱失衡HCO3－和PaCO2呈相反方向变化，必定为：

混合性酸碱失衡PaCO2升高同时伴HCO3－下降，肯定为呼酸合并代酸实例pH7.22、PaCO250mmHg、HCO3－

20mmol/LPaCO250mmHg＞40mmHg，HCO3－

20mmol/L＜24mmol/L结论：呼酸并代酸PaCO2下降同时伴HCO3－升高，肯定为呼碱并代碱实例pH7.57、PaCO232mmHg、HCO3－

28mmol/LPaCO232mmHg＜40mmHgHCO3－

28mmol/L＞24mmol/L结论：呼碱并代碱分析单纯性和混合性酸碱失衡PaCO2和HCO3－明显异常同时伴pH正常，应考虑有混合性酸碱失衡的可能确诊可用单纯性酸碱失衡预计代偿公式实例pH7.37、PaCO275mmHg、HCO3－

42mmol/LPaCO275mmHg明显大于40mmHg；HCO3－

42mmol/L明显大于24mmol/L，但pH7.37在正常范围内∆HCO3－＝0.35×∆PaCO2±5.58=12.25±5.58,预计HCO3－＝正常HCO3－＋∆HCO3－＝24+12.25±5.58 =36.25±5.58=41.83~30.67实测HCO3－

42mmol/L＞41.83mmol/L，提示代碱存在结论：呼酸并代碱

分析单纯性和混合性酸碱失衡酸碱平衡紊乱的判断分清原发与继发分析单纯性和混合性酸碱失衡用预计代偿公式来分析结合临床表现、病史综合判断用预计代偿公式来分析正确使用公式必须遵循以下步骤通过动脉血pH、PaCO2

、HCO3－三个参数，结合临床确定原发失衡根据原发失衡选用合适公式将计算所得结果与实测PaCO2或HCO3－相比作出判断如并发高AG代酸的混合性酸碱失衡，则应计算潜在HCO3－，将潜在HCO3－替代实测HCO3－与公式计算所得的预计HCO3－相比原发失衡原发变化代偿反应预计代偿公式代偿局限代偿时间代酸HCO3－↓PaCO2↓PaCO2

＝1.5×HCO3－＋8±210mmHg12-24h代碱HCO3－↑PaCO2↑∆PaCO2

＝0.9×∆HCO3－

±555mmHg24-36h呼酸PaCO2↑HCO3－↑急性：代偿引起HCO3－↑升高3～4mmHg慢性：∆HCO3－＝0.35×∆PaCO2±5.5830mmol/L42～45mmol/L5-10min3-5d呼碱PaCO2↓HCO3－↓急性：∆HCO3－＝0.2×∆PaCO2±2.5

慢性：∆HCO3－＝0.49×∆PaCO2±2.518mmol/L12～15mmol/L5-10min3-5d预计代偿计算公式实例1pH7.53、PaCO239mmHg、HCO3－

32mmol/LHCO3－

32mmol/L＞24mmol/L，pH7.53＞7.40，提示有代碱可能按代碱公式计算；∆PaCO2

＝0.9×∆HCO3－

±5=0.9×(32-24)±5=7.2±5mmHg预计PaCO2

＝正常PaCO2

＋∆PaCO2

＝40+7.2±5=47.2±5=52.2~42.2mmHg实测PaCO239mmHg＜42.2mmHg

结论：原发代碱的基础上合并相对呼碱

用预计代偿公式来分析实例2pH7.39、PaCO224mmHg、HCO3－14mmol/LHCO3－

14mmol/L＜24mmol/L，PaCO224mmHg＜40mmHg，pH7.39＜7.40，提示代酸存在按代酸预计代偿公式计算

PaCO2=1.5×HCO3－

+8±2=1.5×14+8±2=21+8±2=29±2=27～31mmHg实测PaCO224mmHg＜27mmHg

结论：代酸并呼碱用预计代偿公式来分析酸碱平衡紊乱的判断分清原发与继发分析单纯性和混合性酸碱失衡用预计代偿公式来分析结合临床表现、病史综合判断结合临床表现判断单凭一张血气分析报告单作出的诊断，有时难免发生错误必须结合临床、其他检查及多次动脉血气分析的动态观察结合临床表现判断实例1pH7.45、PaCO252mmHg、HCO3－35mmol/LHCO3－

35mmol/L＞24mmol/L，可能为代碱．PaCO252mmHg＞40mmHg，可能为呼酸pH7.45＞7.40，偏碱，结论：代碱为原发按代碱公式计算：预计PaCO2=正常PaCO2+∆PaCO2=40+0.9（35－24）±5=44.9~54.9mmHg，实测PaCO252mmHg在此代偿范围内结论：单纯代碱

结合病史，此病人系肺心病人，原有血气分析示呼吸性酸中毒，经使用呼吸机和积极抗感染改善通气治疗后，病情有明显改善。故应判断为呼酸并代碱，也可称二氧化碳排出后碱中毒（posthypercapnicakalosis）联合使用预计代偿公式、AG和潜在HCO3－＞16mmol/L为高AG代酸∆AG＝∆HCO3－潜在

HCO3－＝实测HCO3－+

∆HCO3－步骤先用预计代偿公式计算出HCO3－或PaCO2代偿范围，判断其是单纯性或混合性酸碱失衡计算AG，判断是否并发高AG代酸计算潜在HCO3－，用潜在HCO3－替代实测HCO3－，与预计代偿公式计算所得的预计HCO3－相比，若潜在HCO3－大于预计HCO3－，即可判断并发代碱存在结合临床综合分析判断结合临床表现判断结合临床表现判断实例2pH7.40、PaCO240mmHg、HCO3－24mmol/L、K+3.8mmol/L、Na+140mmol/L、Cl－90mmol/L分析：

AG=140－(24＋90)=140－114=26＞16mmol/L=>高AG代酸

∆AG=26－16＝10mmol/L=∆HCO3－潜在

HCO3－=实测

HCO3－＋∆HCO3－

=24＋10＝34＞27mmol/L=>代碱结论：高AG代酸合并代碱实例2男，63岁，慢性肺心病急性加重期患者，有用大量利尿剂及激素史PH：7.283，