血气分析及酸碱平衡失调

血气分析及酸碱平衡失调,王凤胜医生2016.11.25,血气分析的概念,血气分析：是用血气分析仪对动脉血氧分压（PaO2）和二氧化碳分压（PaCO2）的测定，但PaCO2与PaO2、酸碱成份及电解质有关，是机体内环境稳定的重要因素。因此，它包含了血液气体，酸碱平衡和电解质代谢三部分的综合诊断。血气分析的各项参数对各危急重症诊断、鉴别诊断与指导治疗都是十分重要的。,血气分析常用指标,（一）动脉血pH值 pH值即酸碱度，表示体液氢离子的负对数，即氢离子为40 nmolL时，pH为7.4。动脉血正常pH值为7.357.45，故H的参考值为3545 nmolL。pH值是酸碱平衡中最重要的参数，它反应了体内呼吸因素与代谢因素综合作用的结果。PH7.35表示酸中毒；pH7.45表示碱中毒。即使在7.357.45之间时，也不能排除体内无代谢和呼吸性酸碱失衡，可能是酸碱综合作用结果。,（二）动脉血氧分压（PaO2） 指溶于动脉血中的氧分子所产生的压力。氧气是血中有生理效应的气体，根据亨利定律，血中O2的溶解量与其分压的大小成正比，因此测定PaO2就有可能进一步了解血中氧含量，从而分析体内组织代谢情况。,血氧分压正常值,在海平面大气压时健康人动脉血PaO2的正常值为10.713.3 kPa。PaO2 还受体位因素等影响。 PaO2可随年龄的增长而下降，成年人不同年龄的PaO2可按以下公式计算：PaO2102-（0.33年龄）0.133kPa,（三）动脉血氧饱和度（SaO2） SaO2 是单位血红蛋白的含氧%，正常值为963%。SaO2和PaO2的关系，即氧血红蛋白离解曲线呈S形态，当PaO28 kPa，SaO290%时，曲线处于平坦段。当PaO28 kPa时曲线变得陡直，PaO2稍下降，SaO2就很快下降，此曲线变化有重要生理意义。,P50： P50是指pH7.40，PaCO25.3 kPa情况下SaO2为50%时的PaO2，正常值为3.5kPa（26mmHg），P50增加时表明氧解离曲线右移，反之，氧解离曲线左移。P50增加有利于氧的释放和组织摄取。,（四）氧含量（CaO2） 氧含量是指血液实际结合O2总量，包括血红蛋白结合氧和物理溶解O2的含量之和。每克血红蛋白可结合O2 1.34 ml，故CaO2的计算公式为：CaO21.34HbSaO2%+ PaO20.003 mlL （0.003为氧溶解系数，氧含量可用ml%或mmolL表示。）,（五）动脉血二氧化碳分压（PaCO2）,指动脉血中溶解的CO2所产生的压力，反映了肺泡的通气功能。CO2弥散力强，相当于氧弥散系数的20倍，故当血液透过肺泡壁毛细血管时，肺泡中的CO2与PaCO2之间很快达到平衡，肺泡气的PaCO2等于动脉血中的PaCO2，故它可反映肺泡通气效果，正常值为4.76.0（平均5.3）kPa（3545 mmHg）。PaCO2是判断酸碱平衡的重要指标，当PaCO2升高时，可能是原发性呼吸性酸中毒，亦可能是代谢性碱中毒。,(六）AB-实际碳酸氢根（HCO3） AB是直接从血浆中测定的（HCO3）的含量，它反映了机体对酸碱调节的代谢因素，但也受呼吸因素影响，当PaCO2增加时，（HCO3）相应有增高。其正常值为2127mmolL，平均为24mmolL。,（七）SB-标准碳酸氢盐,是指隔绝空气的全血标本在38，PaCO2在5.3 kPa，SaO2在100%的情况下测得的HCO3含量，故不受呼吸因素影响。正常值21-27mmolL（平均24），它反映了体内HCO3储备量，因此SB比AB更能准确反应代谢性酸碱平衡。正常SBAB，SB增高表示代谢性碱中毒；降低则为代谢性酸中毒。当ABSB时表示有呼吸性酸中毒存在。,（八）BE-剩余碱 是在标准条件下，即血红蛋白充分氧合，温度在38，PaCO2为5.3 kPa，将1升全血用酸或碱滴定使pH=7.4时所需酸或碱的量，滴酸为正，滴碱为负。BE正常值为33mmolL。-3mmolL为代谢性酸中毒，3mmolL为碱中毒。其意义与SB基本相同。,（九）BB-缓冲硷,BB 是指一升全血（BBb）或血浆（BBp）中所具有缓冲作用的阳离子总和。血浆中缓冲硷主要是HCO3和血浆蛋白，正常值为4555mmolL（平均50）。全血中缓冲体系还包括有血红蛋白和少量的磷酸盐，BB反映了机体在酸碱失衡时总的缓冲能力。增高：常见于代谢性碱中毒。减低：常见于代谢性酸中毒，若此时实际碳酸氢盐(AB)正常，有可能为贫血或血浆蛋白低下。,血清主要电解质及阴离子间隙（AG）,血清Na+：细胞外液最重要的阳离子，44%在细胞外液，9%在细胞内液，47%在骨骼中，正常血Na+为135145mmolL，钠主要由肾脏排出，少量由皮肤和粪便中排出，体内低钠时，血Na+排出减少。 血清K+：细胞内主要阳离子，98%在细胞内，正常人血清K+浓度3.55.5mmolL，成人每日钾由食物中摄取80mmolL，约8590%的钾由肾排出。当钾摄入不足时，钾仍以3050mmolL日排出，最终导致低钾性碱中毒。 肾脏对K+、 Na+的排泄和再吸收，对调节体内的酸碱平衡起着重要作用。,血清Cl 是细胞外液主要阴离子，正常为95106 mmolL，成人每日需要量相当于NaCl约3.55g，大量胃液丧失时，Cl大量丢失，机体便通过HCO3来代偿，以维持体内阴、阳离子平衡。反之，当血清ClHCO3便代偿性减少，这种代偿是靠肾小管选择性重吸收与排泄来调节的。,阴离子间隙（AG）,是指血清中所测定的阴阳离子总数之差。根据电中性原理，人体血清中的阳离子与阴离子的总数是相等的，各自为148 mmolL，在阳离子中Na+为可测定阳离子（占94.6%）；K+ 、Ca2+、Mg2+为未测定阳离子（UC）。因此阳离子总量Na+ UC。在阴离子中Cl和HCO3为可测定阴离子（占86.5%），而SO42-、HPO42-，有机酸带有负电荷的蛋白质为未测定阴离子（UA）、故阴离子总量=ClHCO3UA。,临床上可通过同步测定血清中Na+ 、Cl 、HCO3的值来计算AG（正常范围是124mmolL），AG16mmolL，称高AG代谢性酸中毒，表明机体内有机酸（如乳酸、丙酮酸）浓度升高。 AG升高对判断代谢性酸中毒特别是三重酸碱失衡有十分重要价值，但由于影响AG因素较多，故需结合病因，临床表现，同步血气分析和血中乳酸，丙酮酸测定，并要排除实验室误差后应用。,四体内酸碱平衡的调节机制： 酸碱失衡时，机体调节功能：缓冲系统；细胞内外液间的离子交换；肺的调节；肾的调节。众多因素中，PH、PaCO2、HCO3-是最重要的参数，HCO3-是由肾调节，是酸碱调节的代谢因素，PaCO2是由肺调节，是酸碱调节的呼吸因素。,缓冲系统作用机制是化学反应，对酸碱调节为立即反应，不作为酸碱失衡的最终调节。而肺调节的方式为排出体内CO2，需23天时间；肾脏调节方式是排出H+而回收HCO3，完成酸碱调节，需要一周左右。 临床上常用的血气分析中评价酸碱代谢紊乱的主要指标有pH、PaCO2 、HCO3 及BE。在我国HCO3常作为代偿公式中常用的参数，比BE值应用普遍。,五. 酸碱失衡的类型：单纯性酸碱失衡有：呼酸、呼碱、代酸、代碱4种情况。为保持pH正常范围，机体必然进行代偿，称代偿性酸碱失衡。临床上分清原发失衡和继发代偿十分重要，在单纯性酸碱失衡中，原发失衡取决于pH值，pH7.45时为碱中毒，pH7.35时为酸中毒。还可根据pH与PaCO2变化来判断原发失衡，例如：1. pH，PaCO2，提示呼吸性酸中毒；2. pH，PaCO2，提示呼吸性碱中毒；3. pH，PaCO2，提示代谢性酸中毒；4. pH，PaCO2，提示代谢性碱中毒。,单纯性酸碱失衡实例分析： 实例1:慢性肺心病患者测定血气分析如下：pH7.35，PaCO27.32kPa(58mmHg)，HCO332mmolL。 分析：确定原发失衡：呼吸系统慢性病; pH在正常范围偏低，PaCO2提示呼酸; 根据慢性呼酸代偿公式，测定HCO3代偿范围：HCO3240.35（58-40）5.58246.35.5824.7235.88 mmolL 实测HCO3为32mmolL，在预计代偿范围之内。 结论：慢性呼吸性酸中毒,实例2 严重腹泻患者，动脉血气分析如下：pH 7.45，PaCO2 6.26kPa(47 mmHg)，HCO3 37mmolL，Na+ 130mmolL， K+ 2.5mmolL，Cl92mmolL 分析：因严重腹泻导致低钾，低氯血症； pH在正常范围偏高值，HCO3，两者变化一致 也提示代谢性碱中毒； 根据代碱代偿公式测定PaCO2代偿范围： PaCO2400.9（37-24）546.756.7 mmHg 因为实测PaCO2为6.26 kPa(47 mmHg),在预计代偿范围内. 结论：代谢性碱中毒,混合性酸碱失衡 二重酸碱失衡：包括呼酸并代碱、呼酸并代酸、呼碱并代碱及呼碱并代酸四种类型，其临床血气分析的特点如下： 酸碱状态失衡类型 pH PaCO2 HCO3 呼酸并代碱 = 呼酸并代酸 呼碱并代碱 呼碱并代酸 注：正常范围，高于正常，低于正常。 尚有以下几种类型酸碱失衡可识别：混合性代酸（高AG代酸高Cl性代酸）; 代碱并代酸（代碱高Cl性代酸），（代碱高AG代酸）,二重酸碱失衡实例分析： 实例1： 一慢性肺心病患者，因呼吸困难伴双下肢浮肿住院，住院后经 抗感染，强心，利尿以后双下肢浮肿减轻，但出现恶心，烦躁。血气结果示：pH 7.41，PaCO2 9.67kPa（67mmHg），HCO3 42mmolL，血Na+ 140mmolL, Cl 90 mmolL。分析：PaCO2 9.67 kPa(67mmHg),示呼吸性酸中毒。根据代偿公式：HCO3240.35（67-40）5.5827.8739.03 实际HCO342mmolL39.03mmolL 示合并代谢性碱中毒。AG8mmolL，在正常范围。 结论为：呼酸合并代碱。,实例2：支气管哮喘急性发作，喘息8小时，神志恍惚。血气所示：pH 7.30，PaO2 7.33kPa（55mmHg），PaCO2 3.73kPa （28mmHg），HCO316mmolL，血Na+ 140mmolL，Cl106 mmolL。 分析：支气管哮喘病史，PaCO2 示呼碱，换气过度，pH示酸中毒，两者变化不一致，应考虑存在混合性酸碱失衡。使用急性呼碱代偿公式： HCO324PaCO20.22.524(28-40)0.22.5 21.62.5（mmolL） HCO3代偿范围19.124.1mmolL，实测HCO316mmolL19.1mmol L低于代偿范围。 计算AG: AGNa+-（HCO3Cl）140-（106+16）18mmolL16mmolL 的范围，故考虑高AG代酸存在. 结论为：呼碱并高AG代酸。,三重酸碱失衡（TABD）： 现认为TABD可分为二型：呼酸型：呼酸代碱代酸；呼碱型：呼碱代碱代酸。因呼酸和呼碱不可能同时存在，故判断TABD关键问题是代酸与代碱共存时的鉴别。 TABD中的代酸可以是高AG、或高Cl和正常AG性代酸，这两种情况在理论上都应存在。然而高AG代酸与呼酸、呼碱及代碱并存时，其增高的AG值不变，因而可做为判断高AG代酸的理论依据。Cl值易受影响而改变，高Cl性代酸与单纯型酸碱失衡并存时诊断高Cl性TABD不可靠。,混合性酸碱失衡的判断步骤： 1.先测动脉血pH、PaO2、PaCO2 和HCO3四个基本参数，并测定Na+，K+，Cl，结合临床确定原发失衡； 2.根据原发失衡选用合适预计代偿公式； 3.计算代偿值在公式代偿的允许范围内判断为单纯性酸碱失衡或混合性酸碱失衡； 4.当考虑有无TABD存在时，尚应使用公式测定AG的升高，并应排除假性AG升高。因AG是揭示高AG代酸存在的唯一线索； 5.若考虑TABD代碱存在与否，则应计算潜在HCO3，若潜在HCO3HCO3的代尝极限时可判断代碱的存在。,实例3：慢性阻塞性肺疾病患者，血气分析：pH 7.34，PaCO2 8.67kPa（65mmHg），HCO336mmolL，Na+140mmolL, Cl 84mmolL。 分析：aCO2，pH示呼酸 （2）根P据呼酸预计代偿公式计算HCO3 HCO3240.35（65-40）5.58 248.755.58 HCO3的代偿范围应是7.1738.33 计算AGNa+-（ ClHCO3）140-（8436）2016mmolL 故考虑存在有高AG代酸存在。 计算潜在HCO3实测HCO3 AG36（2016）4038.33mmolL 提示代碱。 结论：呼酸代酸（高AG）代碱 （呼酸型TABD） 如果不计算潜在HCO3很可能被认为是呼酸并代酸。,酸碱平衡紊乱常见病因：（一）单纯型：1、呼吸性酸中毒：各种造成CO2排出障碍性疾病，如慢性阻塞性肺疾病，肺心病，气管内异物，胸廓畸形，呼吸肌疲劳等。2、呼吸性碱中毒：支气管哮喘，癔病，高通气综合症，机械通气潮气量过大等。3、代谢性酸中毒：休克，糖尿病，饥饿性酮症，慢性肝、肾功能损害及衰竭，白血病，重度腹泻，肠瘘（失硷性代酸）。4、代谢性碱中毒：急性胃肠炎，高位肠梗阻，碱性药物过量。（二）复杂型（三重酸碱失衡TABD）常见的原因：呼酸型TABD和呼碱型TABD,纠正酸碱失衡和电解质紊乱：首先结合临床，积极治疗原发病。单纯性酸碱失衡的治疗1、呼吸性酸中毒： 主要改善肺泡通气，重点在于积极控制下呼吸道感染，保持呼吸道通畅，降低PaCO2，使用祛痰和舒张支气管药物，促进CO2排出，原则上不补硷，因NaHCO3进入入机体后生成二氧化碳和水，在通气不佳的情况可加重二氧化碳潴留，使PH进一步下降。,1、呼吸性酸中毒：如PH7.2时，考虑短期内不能改善通气阻塞并合并有代酸时，可给予碱性药物，一般可根据PH降低情况，每次给予：5% NaHCO3 100ml；三羧基氨基甲烷（THAM），该药为一种有机氨缓冲剂，与二氧化碳结合形成HCO3，使PaCO2下降。用3.6%溶液200 ml加入5%GS 300 ml静点。 快速大量输入缺点：A.致低血压，B.低血糖，C.呼吸抑制，D.重者可诱发室颤。E.溢出血管外造成组织坏死，F.长时间输入易引起静脉炎。乳酸钠：在低氧和肝功能损害时不应使用。因须经肝乳酸脱氢酶作用转化为丙酮酸，再经三羧循环生成CO2并转化为HCO3-。,病例一：患者，女，岁诊断：COPD急性发作，II型呼衰，肺性脑病,病例二：患者，男，岁诊断：COPD急性发作，II型呼衰，肺性脑病,2、呼吸性碱中毒： 主要因为通气过度造成。故对癔病患者应耐心解释，解除紧张，烦躁情绪，必要时可使用肌注或口服镇静剂。对手足抽搐者可静推10%葡萄糖酸钙10ml,可使用面罩重复呼吸或吸入5% CO2，减少CO2从体内排出。3、代谢性酸中毒： 多因糖尿病，肝肾功能衰竭和长期缺氧引起，治疗应针对原