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血气分析解读 重症医学科谢明生 内容提要 一 基本概念及意义二 临床应用范围三 血气分析常用指标正常值及临床意义四 酸碱失衡的类型和处理五 血气分析的诊断程序六 案例说明 血气分析是指对各种液体中不同类型的气体和酸碱性物质进行分析的技术过程 其标本可以来自血液 尿液 脑脊液等 但临床应用最多的还是血液 血液标本包括动脉血 静脉血和混合静脉血等 其中又以动脉血气分析的应用最为普遍 一 基本概念及意义 血气分析是利用3个电级 pH CO2 O2 测定动脉血气中具有生理效应气体 O2 CO2 分压及pH值的技术 其作用在于 1 了解有无缺氧和CO2潴留 程度 2 酸碱失衡 类型 程度 3 重要的重症监护参数 指导临床诊断和治疗 二 临床应用范围 1 医生根据患者病情初步判断存在缺氧和 或酸碱平衡失调者 需查血气分析 2 临床各科的急危重症一般都伴有程度不等的缺氧和 或酸碱失衡 原则上均需查血气分析跟踪病情变化 3 各种诊断不明的疑难杂症 查血气分析可提示氧供和酸碱平衡状态的信息 从而可拓展思路 有助于明确诊断 三 常用指标正常值及临床意义 PaO2SaO2D A a O2氧合指数 IO 1 有关氧的指标 1 PaO2 PaO2 物理溶解于动脉血液中的氧所产生的压力正常值80 100mmHg影响因素 1 大气压2 温度3 吸入氧浓度4 患者年龄 PaO2 102 0 33xage 意义 缺氧的早期指标 趋势 但不完全反映缺氧 1 PaO2 病理性降低 肺部通气功能障碍 如支气管痉挛 粘膜肿胀 分泌物增多 慢阻肺等使气道狭窄 通气受阻 肺部换气功能障碍 如肺泡周围毛细血管痉挛 血管栓塞 炎症 肺泡组织纤维化及肺不张 肺萎缩等 氧供应不足 Pa02 60mmHg提示呼吸功能衰竭 Pa02 20mmHg时病人往往昏迷 有生命危险 2 SaO2 指血液在一定氧分压下 HbO2占全部Hb的百分比 SaO2和Hb的多少无关 不能完全反映机体缺氧的情况 尤其当合并贫血时 此时虽然SaO2正常 但却可能存在着一定程度的缺氧 正常值 95 3 影响因素 1 PO22 体温3 pH意义 作为缺氧和低氧血症的客观指标 但在某些情况下并不能完全反映机体缺氧的情况 3 D A a O2 肺泡 动脉氧分压差 D A a O2 肺泡气氧分压与动脉血氧分压之间存在的差值 非直接测定数据 PA aO2 PAO2 PaO2 PiO2 PaCO2 1 R PaO2 713 FiO2 1 25xPCO2 PaO2参考值 吸空气时为20mmHg 吸纯氧时25 75mmHg 儿童为5mmHg 正常青年人平均为8mmHg 60 80岁可达24mmHg 一般不超过30mmHg PA aDO2临床意义 PA aDO2大于正常者 吸入空气 弥散功能障碍 吸纯氧 为解剖分流 用于判断肺的换气功能 能较PaO2更敏感反映肺部的氧摄取状况 有助于了解肺部病变的进展情况 可作为机械通气的适应症及撤机的参考指标 1 PA aDO2增大伴Pa02降低 提示肺部病变所致的氧合障碍 常见于 肺血管病变 使肺内动静脉解剖分流增加导致的静脉血参杂 弥漫性间质性肺炎 肺水肿 急性呼吸窘迫综合征导致的氧弥散障碍 通气 血流比例严重失调 如慢性阻塞性肺疾病 肺不张 肺栓塞等 2 PA aDO2增大不伴Pa02降低 见于肺泡通气量增加 3 当PA aDO2正常 Pa02降低 PaCO2升高 则提示基础病因多半不在肺 很可能为中枢神经系统或神经肌肉病变引起肺泡通气不足 当PA aDO2正常 Pa02降低 PaCO2正常 要考虑此种低氧血症是吸入氧浓度低所致 而不是肺部本身病变所致 如高原性低氧血症 PA aDO2临床意义 4 氧和指数 IO IO PO2 FiO2正常值 400 500mmHg反映机体的缺氧状态ALI 200mmHg IO 300mmHgARDS IO 200 2 PaCO2 PaCO2是指物理溶解于动脉血浆中CO2所产生的压力正常值 35 45mmHg意义 45mmHg为通气不足 CO2潴留 呼酸 35mmHg为通气过度 CO2排出过多 呼碱 1 病理性增高 呼吸性酸中毒时 肺通气不足 致二氧化碳潴留 2 PaCO2 代谢性碱中毒代偿期 由于体内碱性物质囤积过多 使机体代偿性肺通气减慢 二氧化碳潴留 病理性降低 呼吸性碱中毒时 肺通气过度 致二氧化碳排出过多 代谢性酸中毒代偿期 由于体内酸性物质囤积过多 使机体代偿性肺通气加快 二氧化碳排出过多 3 pH值 是未分离血细胞的血浆中氢离子浓度的负对数 生命的pH值范围约6 8 7 8 正常值 pH 7 40 0 05 酸血症 动脉PH值低于正常范围 pH7 45但pH正常也不能表明机体没有酸碱平衡失调 还需要结合其他指标进行综合分析 4 HCO3 AB 血浆中实测HCO3 的含量 受呼吸因素影响SB 标准状态下测的HCO3 含量 不受呼吸影响正常值 22 27mmol L 平均24mmol L 正常 AB SB意义 AB与SB为反映酸碱平衡中代谢因素的指标 HC03 在正常范围 除正常的酸碱平衡外 急性呼吸性酸碱中毒早期 混合性酸碱中毒 如代偿性呼吸性酸中毒 代偿性呼吸性碱中毒 代谢性碱中毒 4 HCO3 HC03 减少 代谢性酸中毒 呼吸性碱中毒代偿期 呼吸性碱中毒合并代谢性酸中毒时明显下降 HC03 增高 代谢性碱中毒 呼吸性酸中毒代偿期 代谢性碱中毒合并呼吸性酸中毒时明显升高 HC03 异常病人 AB与SB这两个指标结合起来分析 在酸碱平衡鉴别诊断上有一定价值 HCO3 代偿极限 急性 18mmol L至30mmol L慢性 12mmol L至45mmol L注 代偿极限 指机体发挥最大代偿能力所能达到的代偿值 若超过此极限 不管pH正常与否均应判断为混合性酸碱失衡 5 BE 动脉血标准碱储备 和BEecf 实际碱储备 BE是指在37 pCO2为40mmHg Hb完全氧合的标准条件下 将1L全血或血浆滴定pH至7 40时所需的酸或碱的量 BEecf是指在实际条件下测定全血或血浆标本时所需的酸或碱的量 正常值 0 3mmol L意义 判断代谢性酸 碱中毒的重要指标 病理性增高 体内碱储存过量 提示代谢性碱中毒 病理性降低 体内碱储存不足 提示代谢性酸中毒 在呼吸性酸中毒或碱中毒时 由于肾脏的代偿作用 BE也可分别出现正值增加或负值增加 6 阴离子间隙 AG AG Na Cl HCO3 12 4mmol L意义 这是判断代谢性酸中毒的重要指标 AG增高提示肯定有代谢性酸中毒存在 对许多潜在的致命性疾病的诊断可提供重要线索 155155 AG越大 判定代酸越可靠 但AG正常 不等于无代酸 高氯性代酸 AG 四 酸碱失衡类型及处理 单纯性 详见后 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 呼酸型 呼酸 代酸 代碱呼碱型 呼碱 代酸 代碱 PH值与PaCO2同向为代谢性 异向为呼吸性 酸碱失衡的病因及处理原则 综合分析 明确病因 治本为主 治标为辅 急病急治 慢病慢治 与其偏碱 不如偏酸 呼吸问题靠呼吸解决代谢问题靠代谢解决 治一步 看一看 治疗满意范围 酶系统活动受限范围 代谢性酸中毒 综合分析 抓住AG 明确病因 高AG酸中毒主要病因内源性酸性产物增多酮症酸中毒乳酸酸中毒A型 组织的氧合作用受损当灌注不足时 如休克 组织进行缺氧代谢 致使乳酸生成增多B型 组织的氧合作用未受损 比如肝衰竭时 乳酸代谢减少外源性酸性物质增多甲醇乙二醇 防冻剂 阿司匹林机体对酸性物质的排泄能力下降慢性肾衰 正常AG酸 高氯性 中毒主要病因1 碳酸氢盐丢失经胃肠道 腹泻回肠造口术胰瘘 胆汁瘘 肠瘘经肾 2型 近端 肾小管酸中毒2 服用碳酸酐酶抑制剂3 肾脏排酸能力下降1型 远端 肾小管酸中毒4型肾小管酸中毒 醛固酮减少症 代谢性酸中毒处理要点 轻度 HCO3 16 18mmol L 不需补碱 边治疗边观察重度 HCO3 10mmol L 立即输液和给碱性药补碱公式 5 NaHCO3 ml 24 测定值 kg体重 0 6先补一半 2 4小时内输完 以后灵活调整 2 4小时复查血气 电解质 酸中毒纠正 PH 离子钙 钾细胞内移 低钾低钙症状 乏力 手足抽搐 呕吐 胃管吸引 髓袢类或噻嗪类利尿剂 碱剂 生理盐水治疗有效 应用皮质激素 肾上腺皮质激素增多症 Cushing症 高醛固酮血症 低钾等 生理盐水治疗无效 代谢性碱中毒 非氯反应性 氯反应性 公式 H mmol 实测HCO3 正常HCO3 体重 Kg 0 5药物 精氨酸 10g精氨酸含H 48mmol 经验 精氨酸10 20g 代谢性碱中毒处理要点 补液 纠正低钾血症或低氯血症 轻度碱中毒 血浆HCO3 40mmol L 补液 补钾 重度碱中毒 血浆HCO3 45 50mmol L pH 7 65 考虑补酸 非氯反应性代碱着重解决原发病因 1 呼吸中枢受抑制 药物 如阿片类和苯二氮卓类药物 中枢神经系统的病变 慢性高碳酸血症患者进行氧疗后2 神经肌肉疾病导致的呼吸肌无力运动 神经元性疾病 双侧膈肌麻痹 可见于脊髓灰质炎患者 格林巴利综合症 肌萎缩症 多发性硬化3 胸壁或胸廓异常 脊柱后凸连枷胸硬皮病肥胖低通气综合症4 影响气体交换的疾病COPD肺炎重症哮喘急性肺水肿5 气道梗阻 OSAS 喉头水肿 异物梗阻6 呼吸机使用不当等 呼吸性酸中毒 慢性呼酸 通气的调节应使pH不超过7 45 7 50 要警惕通气障碍纠正后由于肾代偿后遗的碱血症和低钾血症 呼吸性酸中毒处理要点 解除呼吸道梗阻 必要时气管插管或气管切开 改善肺通气和换气功能 机械辅助通气 换气功能衰竭时 则可应用PEEP 急性呼酸 PaCO2快速下降时可发生二氧化碳排出综合征 表现为血压下降 心动过缓 心律失常 甚至心跳停止 人工通气量要适当控制 逐步增加 要注意补充血容量 必要时可使用多巴胺 异丙肾上腺素等升压药 PH 7 2 不纠酸 中枢神经系统的兴奋性增高疼痛焦虑脑血管意外脑膜炎脑炎肿瘤颅脑外伤低氧血症或组织缺氧海拔过高重度贫血 呼吸性碱中毒 肺部疾病哮喘肺栓塞肺炎肺水肿间质性肺疾病气胸药物 呼吸兴奋药 水杨酸盐类氨茶碱孕酮 有肌肉痉挛及抽搐者应用钙剂 呼吸性碱中毒处理要点 采用纸袋面罩 镇静药或肌肉松弛药 适当降低人工呼吸机的通气量及呼气时间 五 血气分析的诊断程序 一 了解有无缺氧和CO2潴留 程度 二 判断是否存在酸碱失衡 类型 程度 一 了解有无缺氧和CO2潴留 程度 若Pa02 60mmHg 提示存在缺氧 根据二氧化碳是否潴留 判断呼吸衰竭类型 通过PA aO2 PaO2 PaCO2指标 了解缺氧严重程度 分析病因 五 血气分析的诊断程序 记住标准血气值 PaO280 100mmHgSaO295 3 五 血气分析的诊断程序 二 酸碱失衡 类型 程度 采用血气分析三步法分析 记住标准血气值 PH7 4PCO240mmHg HCO3 24mmol L 五 血气分析的诊断程序 第一步 病人是否存在酸中毒或碱中毒 pH 7 35为酸中毒 7 45为碱中毒 第二步 酸 碱中毒是呼吸性还是代谢性 看pH值和PCO2改变的方向 同向改变 PCO2增加 pH也升高 为代谢性 异向改变为呼吸性 血气分析三步法 第三步 如果是呼吸性酸 碱中毒 是单纯呼吸因素 还是存在代谢成份 急性过程 单纯呼吸性酸 碱中毒 PCO2每改变10mmHg 则pH值反方向改变0 08 0 02 慢性过程 单纯呼吸性酸 碱中毒 PCO2每改变10mmHg 则pH值反方向改变0 03 0 02 例如 急性病患者PCO2是30mmHg 降低10mmHg 那么pH值应该是7 48 增加0 08 如果PCO2为60mmHg 增加20mmHg 则pH值应为7 24 降低2 0 08 血气分析三步法 血气分析三步法 比较理论上的pH值与实际pH值 如果实际pH值 理论pH值 说明同时存在代酸 反之 如果实际pH值 理论pH值 则说明同时存在有代碱 需注意pH值 可以有 0 02的波动 如果是代谢性酸 碱中毒 还应进行预计代偿性呼酸 碱计算是否在代偿范围内 代酸预计代偿公式 PCO2 1 5 HCO3 8 2代碱预计代偿公式 PCO2 40 0 9 HCO3 5 六 案例分析 第一步 pH 7 49 碱中毒 第二步 pH值和PCO2异向改变 pH升高 PCO2降低 为呼吸性 第三步 PCO2减少12mmHg pH值应升高1 2 0 08 0 02 即为7 49 0 02 与病人实际pH值相符 故考虑急性呼吸性碱中毒 案例分析1 女性 21岁 已知患有焦虑症 因 呼吸短促 来急症科就诊 胸片检查正常 呼吸频率为24次 分 其血气 pH 7 49pO2 78mmHg pCO2 28mmHgHCO3 25mmol l FiO20 21 请问该患者的目前症状是由焦虑发作引起 还是有其它更严重的病因 公式 PA aO2 713 FiO2 1 25xPCO2 PaO2正常值 5 15mmHg 空气 随年龄而增大 上限 30mmHg PA aO2 760 47 21 35 78 37mmHg 30mmHg PA aO2增大 PO2下降 提示肺部病变所致的氧合障碍 患者胸片检查正常 结合病史排除氧弥散障碍 弥漫性间质性肺炎 肺水肿 急性呼吸窘迫综合征 及解剖分流可能 考虑由于通气 血流比例失调所致 病史及胸片排除慢性阻塞性肺疾病肺不张 应该怀疑患者患有肺栓塞 案例分析1 案例分析2 一名60岁大叶性肺炎患者入院时PaO2为50mmHg PaCO2为56mmHg 住院后给与2L 分的氧气1天后 未吸氧时其PaO2为65mmHg PaCO2为40mmHg 请问患者的肺部病变是否已经改善 在抢救呼吸衰竭过程中 对PA aDO2进行动态观察极有价值 但应以相同的FiO2为基础 而不能脱离FiO2而单凭PA aDO2的绝对值 治疗前 PA aDO2 150 PaCO2 1 25 PaO2 150 70 50 30mmHg治疗后 PA aDO2 150 PaCO2 1 25 PaO2 150 50 65 35mmHg由此可见 该患者的肺部病变不但没有改善 反而加重了 案例分析3 急诊科接诊一20岁的女性哮喘患者 她言语断续 急症室予面罩吸氧5l min 血气结果如下 pH 7 47 pO2 86mmHg pCO2 28mmHg HCO3 25mmol l 患者存在哪种类型的酸碱平衡紊乱 如何治疗 第一步 该患者存在碱中毒 第二步 PCO2和pH值异向改变 表明为呼吸性 第三步 PCO2减少12mmHg pH值应升高1 2 0 08 0 02 即为7 49 0 02 与病人实际pH值相符 故考虑急性呼吸性碱中毒 案例分析3 该患者进行了持续雾化吸入和静脉滴注甲强龙及氨茶碱治疗 但30分钟后仍不见好转 面罩吸氧5l min的情况下 复查动脉血气示 pH 7 32 pO2 66mmHg pCO2 48mmHg HCO3 25mmol l 请问患者现在的酸碱平衡紊乱是否改变 如何治疗 第一步 该患者存在酸中毒 第二步 PCO2和pH值异向改变 表明为呼吸性 第三步 PCO2增加8mmHg pH值应降低0 8 0 08 0 02 即为7 34 0 02 与病人实际pH值相符 故考虑急性呼吸性酸中毒 患者pO2偏低 氧合较差且pCO2升高 是危重哮喘发作的血气指标 可危及生命 应考虑机械通气 案例分析4 男 53岁 行肺叶切除术 术后予高糖静脉滴入 未予