动脉血气分析的临床应用课件.ppt

动脉血气分析的临床应用 1 动脉血气采集要求 动脉血 桡动脉 肱动脉 股动脉 隔绝空气海平面大气压 101 3kPa 760mmHg 安静状态下肝素抗凝 2 血气分析的基本理论 在生理条件下 血液气体主要包括O2 N2 CO2三种气体 此外 血液中尚含有微量氩 CO及稀有气体 外呼吸 外界的空气通过肺泡和肺毛细血管进行气体交换 血液从肺泡中摄取O2 并将从组织中带来的CO2排出 这一过程称之为外呼吸 3 内呼吸 血液中的气体通过细胞膜与组织进行气体交换 氧被释放供组织利用 并将组织细胞的代谢产物CO2带走 这一过程称为内呼吸 目前判断酸碱平衡往往是在血气分析的基础上进行的 血气分析主要指标包括PaO2 SaO2 PaCO2等 酸碱平衡的主要指标包括PH BE HCO3 与作为呼吸性因子指标的PaCO2等 4 血气分析涉及到气体的物理性能和气体定律一 气体定律 1 波义耳 Boyle 定律 当温度不变时 气体的容积与压力成反比 P1V1 P2V2如果气体的容积被压缩 其压力也就越大 但当温度接近某气体的沸点时 液气体就不服从本定律 5 2 查理 Charles 定律 当压力不变时 气体的容积与温度成正比 V1 V2 T1 T23 道尔顿分压定律 混合气体的总压力等于各个气体的分压之和 以空气为例 由空气重量形成的大气压 在海平面约为760mmHg 空气的组成从地面到100公里左右的高度是不变的 6 如氮气的气体浓度为79 01 氧气为20 95 CO2为0 04 浓度百分比 气体浓度 100 各自气体分压 大气压 气体浓度故 PB PN2 PO2 PCO2 但在人体内受温度和饱和水蒸气的影响 在海平面时 肺泡气含6 2 的水蒸气 其分压为47mmHg 6 3Kpa 7 举例 P 760mmHg 体温37 时 吸入气体的氧分压为 PIO2 760 47 0 2095 149 4mmHg 19 9kpa 8 4 亨利气体溶解定律 如温度不变 气体溶解于溶媒中的气体量与该气体的分压成正比 其比例的常数表示该气体在溶媒中的溶解度 当温度升高时 溶解度便下降 一种气体的溶解度不受同时存在的其他气体的影响 混合气体中的各个气体均依据自身分压和溶解系数而溶解 9 一般习惯计算溶解于血液中的气体为容积百分数 每100毫升血液所溶解气体的百分数 以mmHg 或kPa 表示压力 即毫升百分数 mmHg血液中氧的溶解量与其分压成正比 即含氧0 003毫升 100毫升血液 mmHgPO2 不论PO2升高或降低 这个比例都是不变的 10 例如 当病人吸入高浓度氧混合气体时 PO2增至600mmHg 29 8kpa 溶解的氧为1 8毫升 如在3个大气压下吸入氧气时 PaO2为2000mmHg 266kPa 如100毫升血液溶解的氧为6毫升 11 从空气到线粒体 氧降低所经过的步骤称氧降阶梯 159 大气的 149 气管 105 肺泡 100 肺毛细血管 95 动脉血 到全身毛细血管逐渐释放氧 40 混合静脉血 12 血液气体分析和酸碱测定一 人体酸碱的来源 酸 挥发性酸 碳酸 非挥发性酸 固定酸 硫酸 磷酸 乳酸 丙酮酸 每日约50 100mmol L 碱 有机酸盐 蔬菜 水果 柠檬酸盐 苹果酸盐 13 二 人体的缓冲系统 H 过剩1 细胞外液缓冲作用 血浆 NaHCO3 H2CO3 HCO3 PCO2 红细胞 KHb HHb KHbO2 HHbO2细胞内缓冲作用 3H K 2Na 交换骨的矿物质 软组织的组织蛋白 肝的缓冲 14 2 肺调节作用 调节CO2呼出量 维持血 HCO3 PaCO23 肾调节作用 肾排H 泌NH3 重吸收HCO3 维持细胞外液 HCO3 肾小球滤液中HCO3 重吸收 肾小管酸化 肾小管内可滴定酸的形成 排出 结果仍是排出H 15 三 血浆电解质的电中性原则 阴阳离子的平衡 阳离子阴离子Na 140mmol LCl 103mmol LHCO3 25mmol LAG12mmol L 16 四 血电解质与酸碱失衡的关系 血 Na 与 Cl 的关系 Na Cl平衡 Na Cl 1 4 1 Cl 变化与pH 水代谢均有关 Na 代谢仅与水有关 Na Cl 失调提示酸碱失衡假如Cl HCO3 必然相应 Cl HCO3 相应 17 由于Cl 转移 以及Cl 与HCO3 负相关的缘故 Cl Na 提示代碱 Cl Na 提示代酸 例如 细胞外液减少患者 血Cl 85mmol L 血Na 130mmol L 两者均下降 Cl下降了15 Na下降了7 下降的幅度不成比例PH值与钾离子的关系 PH值每变动0 1 引起血浆钾离子浓度约0 6mmol L的变化 18 五 考核酸碱平衡的一些指标 1 PH血液PH实际是指没有分离血球的血浆PH 正常值7 35 7 45 平均值7 4 异常最低值6 8 最高值7 8 静脉血较动脉血低0 03 0 05 19 2 二氧化碳分压 血浆中物理溶解的二氧化碳便产生二氧化碳分压 二氧化碳分压低于35mmHg为呼吸性碱中毒 高于45mmHg为呼吸性酸中毒 它是反映呼吸性酸中毒或碱中毒的重要指标 正常范围35 45mmHg 异常最低值为10mmHg 最高值为150mmHg 静脉血较动脉性高5 7mmHg 20 3 碱过剩 BE 它表示血浆或全血的碱储备的增加或减少的情况 正常范围为0 2 5mmol L 异常最低值为 30mmol L 最高值为30mmol L BE正值时表示缓冲碱增加 负值时表示缓冲碱减少或缺失 BE是观察代谢性酸碱失衡的指标 21 4 实际碳酸氢根 AB 和标准碳酸氢根 SB 当二氧化碳分压为40mmHg 血红蛋白氧饱和度为100 温度为37 时测得的碳酸氢根值为标准碳酸氢根 AB是指人体内血浆中碳酸氢根的实际含量 正常人SB AB 平均正常值24mmol L 22 27 SB不包括呼吸因素的影响 反映代谢因素的影响 不能反映体内碳酸氢根的实际含量 22 AB受呼吸因素的影响 AB值与SB值的差值 反映了呼吸对酸碱平衡影响的程度 AB代表采样时体内碳酸氢根的含量 如AB SB 诊断为呼吸性酸中毒 AB SB 诊断为呼吸性碱中毒 AB SB但低于正常值 表示失代偿性代谢性酸中毒 AB SB但高于正常值 表示失代偿性代谢性碱中毒 23 5 BB 体液中阳离子 阴离子 在阳离子中有一组抗酸物质 如 HCO3 Pr HPO4 总称BB 正常值42 54mmol L 仅BB一项减低时应考虑为贫血 24 6 二氧化碳结合力 指碳酸氢根中二氧化碳的含量 为化学状态下二氧化碳含量 正常50 70 除以2 24即得碳酸氢根浓度 正常值23 31mmol L 如将碳酸氢根乘以2 24即得二氧化碳结合力的近似值 但比实际的AB偏高 这是因为碳酸氢钠等因素的干扰缘故 25 7 总二氧化碳含量 T CO2 二氧化碳结合力加上溶于血浆中二氧化碳 正常28 24 32 mmol L 26 8 氧分压 正常值80 100mmHg 依据动脉氧分压和PH值可以推算出血氧饱和度 依动脉氧分压 血红蛋白和血氧饱和度可以计算出全血氧含量 正常预期值 104 2 0 27 年龄 坐位 103 5 0 42 年龄 27 9 动脉血氧饱和度 SaO2 正常值为92 99 为动脉血氧合血红蛋白占全部血红蛋白的百分率 体内氧运送的多少 与氧分压不是呈直线关系 而与血红蛋白量 尤其是氧合血红蛋白量有关 故临床上因人而异 28 氧离曲线 SaO2与PaO2的相关曲线 29 临床意义 右 左分流或肺血管病变使肺内动 静脉解剖分流增加分流 正常人肺内分流2 5 病理状态 功能性分流 吸O2后易纠正真性分流 解剖分流 毛细血管分流 吸O2后不能纠正 30 弥漫性间质性肺疾病 肺水肿 ARDS等致弥散障碍 V Q比例严重失调 COPD 肺炎 肺不张或肺栓塞结果 PaO2 P A a O2 31 12 动脉血氧含量 CaO2 定义 每升动脉全血含氧的mmol数或每百毫升动脉血含氧的ml数正常值 8 55 9 45mmol L 19 21ml dl 红细胞含氧量 血浆含氧量 32 CaO2 Hb g dl 1 34 SaO2 PaO2 kPa 0 0225 Hb g dl 1 34 SaO2 PaO2 mmHg 0 00310 0225ml dl kPa 0 0031ml dl mmHg为氧在血中溶解系数 33 13 混合静脉血氧分压 PVO2 定义 混合静脉血即中心静脉血 指全身各部静脉血混合后的静脉血 经右心导管取自肺动脉 右心房或右心室腔内的血 分别测 混合静脉血样分压 PVO2 混合静脉血氧饱和 AVO2 34 计算混合静脉血氧含量 CVO2 6 3 6 75mmol L 14 15ml dl正常值 PVO235 45mmHg 组织中平均氧分压意义 组织缺氧程度的指标 P a v O2 PaO2 PVO2 8kPa 说明组织摄取耗氧能力障碍 组织需氧 耗氧增加 35 血气分析与酸碱失衡的判断两规律三推论三个概念 36 规律1 HCO3 PaCO2代偿的同向性和极限性同向性 机体通过缓冲系统 呼吸和肾调节以维持血液和组织液pH于7 4 0 05 HCO3 PaCO2 20 1 的生理目标极限性 HCO3 原发变化 PaCO2继发代偿极限为10 55mmHg PaCO2原发变化 HCO3 继发代偿极限为12 45mmol L 37 规律2 原发失衡的变化 代偿变化推论1 HCO3 PaCO2相反变化必有混合性酸碱失衡推论2 超出代偿极限必有混合性酸碱失衡 或HCO3 PaCO2明显异常而PH正常常有混合性酸碱失衡推论3 原发失衡的变化决定PH偏向 38 例1 血气pH7 32 PaCO230mmHg HCO3 15mmol L 判断原发失衡因素 例2 血气pH7 42 PaCO229mmHg HCO3 19mMol L 判断原发失衡因素 39 三个概念定义 AG 血浆中未测定阴离子 UA 未测定阳离子 UC 根据体液电中性原理 体内阳离子数 阴离子数 Na 为主要阳离子 HCO3 CL 为主要阴离子 Na UC HCO3 CL UAAG UA UC Na HCO3 CL 参考值 8 16mmol 40 意义 1 16mmol 反映HCO3 CL 以外的其它阴离子如乳酸 丙酮酸堆积 即高AG酸中毒 2 AG增高还见于与代酸无关 脱水 使用大量含钠盐药物 骨髓瘤病人释出过多本周氏蛋白3 AG降低 仅见于UA减少或UC增多 如低蛋白血症 41 例 PH7 4 PaCO240mmHg HCO3 24mmol L CL 90mmol L Na 140mmol L 分析 单从血气看 是 完全正常 但结合电解质水平 AG 26mmol 16mmol 提示伴高AG代谢性酸中毒 42 潜在HCO3 定义 高AG代酸 继发性HCO3 降低 掩盖HCO3 升高 潜在HCO3 实测HCO3 AG 即无高AG代酸时 体内应有的HCO3 值 意义 1 排除并存高AG代酸对HCO3 掩盖作用 正确反映高AG代酸时等量的HCO3 下降2 揭示被高AG代酸掩盖的代碱和三重酸碱失衡中代碱的存在 43 例 pH7 4 PaCO240mmHg HCO3 24mmol L CL 90mmol L Na 140mmol L 分析 实测HCO3 24mmol L似乎完全正常 但因AG 26mmol 16mmol 提示存在高AG代酸 掩盖了真实的HCO3 值 44 几个有关概念 几个有关概念 1 PH与 H 体液酸碱度可用PH或 H 形式来表示 正常PH7 35 7 45 H 为36 44mmol L PH是 H 的负对数形式 即PH log1 H 两者间呈负相关 在PH7 1 7 5范围内 有人提出在PH 7 40和PH 7 40时 PH每变化0 1单位所得的 H 分别为换算因子0 8和1 25乘以原有 H 45 实例介绍 Eg1 PH7 46比7 40增加0 06 故 H 应比40nmol L下降6nmol L 即 H 为34nmol LEg2 PH7 31比7 40下降0 09 故 H 应比40nmol L增加9nmol L 即 H 为49nmol LEg3 PH7 30 用 0 8 1 25 法估计 H 40 1 25 50nmol L Eg4 PH7 50 用 0 8 1 25 法估计 H 40 0 8 32nmol L 46 2 PH HCO3 和PCO2之间的关系 PH HCO3 和PCO2之间的关系可用H H公式来表示 H2CO3与被溶解在体液内的浓度成正比 PH Pka log HCO3 HCO3 6 1 log24 1 2 6 1 1 301 7 401 47 酸碱失衡的判断方法 48 现主要介绍使用PH PCO2 HCO3 指标的判断方法 1 首先要核实结果结果是否有误差 PH PCO2和HCO3 三个变量一定要符合H H公式 若报告所示的 PH PCO2和HCO3 代入H H公式等式不成立 必表明化验有误差 可不必分析 H H公式涉及了对数形式 在实际应用中较繁琐 因此Kassier和Bleich提出了用Henderson公式来判断 49 既 H 24 PCO2 HCO3 通过上述介绍的PH和 H 的换算关系 现将PH换算成 H 然后将 H PCO2 HCO3 三个变量代入Henderson公式来判断 方法简便 便于临床应用 50 Eg5 PH7 4 HCO3 24mmol L CO240mmHg 判断 H 40nmol L 将数值代入代入Henderson公式 40 24 40 24 等式成立 表明此结果是正确的 Eg6 PH7 35 HCO3 36mmol L PCO260mmHg 判断 PH7 35较PH7 4降低了0 05单位 故 H 应比40nmol L高5nmol L 即 H 45nmol L 将数值代入代入Henderson公式 45 24 60 36 表明此结果有误 51 二 分清原发和继发 代偿 变化 根据上述的代偿规律和结论 一般的说 单纯性酸碱失衡的PH是由原发失衡所决定的 如PH7 40 原发失衡可能为碱中毒 52 例 PH7 34 HCO3 15mmol LPaCO228mmHg 分析 PaCO228mmHg 40mmHg 可能为呼吸性碱中毒 HCO3 15mmol L 24mmol L 可能为代谢性酸中毒 但因PH7 34 7 40偏酸 结论 代谢性酸中毒 53 例 PH7 47 HCO3 14mmol L PaCO220mmHg 分析 PaCO220mmHg7 40偏碱 结论 呼吸性碱中毒 54 三 分清单纯性和混合性酸碱失衡1 PaCO2升高同时伴HCO3 下降 肯定为呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒 例 PH7 22 PaCO250mmHgHCO3 20mmol L 2 PaCO2下降同时伴HCO3 升高 肯定为呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒 例 PH7 57 PaCO232mmHgHCO3 28mmol L 55 3 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 4 单纯性酸碱失衡预计代偿公式的判断 目前 临床上直接应用各型单纯性酸碱失衡预计代偿公式来判断 常用的各型单纯性酸碱失衡预计代偿公式 56 代谢性酸中毒 原发 HCO3 继发PCO2 预计代偿公式 PCO2 1 5 HCO3 8 2 代偿时限 12 24小时 代偿极限 10mmHg代谢性碱中毒 原发 HCO3 继发PCO2 预计代偿公式 PCO2 0 9 HCO3 5 代偿时限 12 24小时 代偿极限 55mmHg 57 呼吸性酸中毒 原发PCO2 继发 HCO3 急性 代偿引起HCO3 升高3 4mmol L 代偿时间 几分钟 代偿极限 30mmol L慢性 代偿公式 HCO3 0 35 PCO2 5 58代偿时间3 5天 代偿极限 42 45mmol L 58 呼吸性碱中毒 原发PCO2 继发 HCO3 急性 代偿公式 HCO3 0 2 PCO2 2 5 代偿时间 几分钟 代偿极限 18mmol L慢性 代偿公式 HCO3 0 5 PCO2 2 5代偿时间3 5天 代偿极限 12 15mmol L 59 例 PH7 34 HCO3 15mmol L PaCO228mmHg 分析 PaCO228mmHg 40mmHg 可能为呼吸性碱中毒 HCO3 15mmol L 24mmol L 可能为代谢性酸中毒 但因PH7 34 7 40偏酸 结论 代谢性酸中毒 60 例 PH7 47 HCO3 14mmol L PaCO220mmHg 分析 PaCO220mmHg7 40偏碱 结论 呼吸性碱中毒 61 例 PH7 35 HCO3 32mmol L PaCO260mmHg 分析 PaCO260mmHg 40mmHg 可能为呼吸性碱中毒 HCO3 32mmol L 24mmol L 可能为代谢性碱中毒 但因PH7 35 7 40偏酸 结论 呼吸性酸中毒 62 例 PH7 45 HCO3 32mmol L 分析 PaCO248mmHg 40mmHg 可能为呼吸性酸中毒 HCO3 32mmol L 24mmol L 可能为代谢性碱中毒 但因PH7 45 7 40偏酸 结论 代谢性碱中毒 63 例 PH7 24 PaCO260 HCO3 27mmol L 结合病史可诊断急性呼吸性酸中毒 例 PH7 34 PaCO260 HCO3 31 HCO3 0 35 60 40 5 58 7 5 58 HCO3 24 7 5 58 31 5 58 25 42 36 58实测 HCO3 31mmol L落在25 42 36 58mmol L范围内 结论 结合病史 可诊断为慢性呼吸性酸中毒 64