血气分析与酸碱指标测定

第十二章 酸碱平衡与血气分析,第一节、气体在血液中的运输, 氧的运输,血液中的氧，1.5物理溶解，98.5与Hb化学结合。,1.物理溶解的氧：PO2的来源。 PO2是血气分析最有意义的指标之一。,2.化学结合的氧：Hb是血液中运输气体的主要工具。,HHbO2,PO2(肺泡),HbO2H,PO2 (组织),肺部PO2高，Hb与O2结合而释放CO2。组织中PO2低， Hb与CO2结合而释放O2。,Hb的结构 由两条链和两条链组成的四聚体。,构象变化：HHb是紧密型(T型)：与O2亲和力小。 HbO2是疏松型(R型)：与O2亲和力大。,血红蛋白HbA（正常成人基因产物）能结合O2 病态血红蛋白没有能力与O2结合： 正铁血红蛋白（MetHb） 碳氧血红蛋白（COHb） 硫化血红蛋白（SulfHb） 氰化高铁血红蛋白,HbO2的生成与氧离曲线 O2与Hb结合特点： 快、可逆、受pH值影响。 氧合，非氧化。 1分子Hb结合4分子O2 。,血氧饱和度：血液中HbO2与Hb总量之比。 SO2 HbO2/ Hb HbO2100,血红蛋白氧离曲线：以为PO2横坐标， SO2为纵坐标。,SO2计算正常成人为 0.940.98（94%98%）常只测定cO2Hb和cHHb，未测COHb、MetHb或SulfHb。异常Hb病时会误解。使用SO2前，应估计异常血红蛋白的含量。,SO2 =,cO2Hb,cO2Hb+cHHb,通过血氧分析仪超声波裂解全血，用分光光度法测定测定所有血红蛋白种类。参考范围： 0.900.95(90%95%),FO2Hb =,cO2 Hb,ctHb,氧合Hb分数（FO2Hb）,估计氧饱和度（O2Sat）微处理器通过pH、PO2和Hb推算出O2Sat，常将“O2Sat”代替“SO2” 。O2Sat的使用是因为它能估计正常Hb对O2的亲和力、正常2,3-DPG浓度以及异常血红蛋白的存在。,三个因素决定：正常Hb量 PO2 Hb对O2的亲和力 bO2=1.39ml/g O2=0.0031(ml/dL)/mmHg =0.0014(mmol/L)/mmHg,血可携带O2的量,影响氧离曲线的因素：,a：pH值： H Hb与O2亲和力曲线右移释放 H Hb与O2亲和力曲线左移释放,Hb(O2)42H,pH,2HbH4O2,pH,Bohr效应： 因pH改变而影响Hb携带O2能力的现象。,b： PCO2 PCO2Hb与O2亲和力曲线右移。 PCO2Hb与O2亲和力曲线左移。 改变H，产生Bohr效应。,c：2,3DPG2,3DPG Hb与O2亲和力曲线右移。2,3DPG Hb与O2亲和力曲线左移。,SO250时相应的PO2。 测定：电位法测定PCO2 计算P50 log P50= log PO2-logitSO2/2.7,P50：,参考值：2529mmHg临床意义： P50增加，曲线右移：酸中毒 P50降低，曲线左移：碱中毒, CO2的运输8.8物理溶解；78结合HCO3；1314与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白(HbNHCOO ) 。,第二节 血气分析的测定原理与方法,一、血液标本的采集与贮存, 血液标本采集,1.动脉血(最常见),部位：桡动脉、肱动脉、股动脉。 方法：拔针后，注射器塞稍外推，使血液充满针尖空隙，并排出第一滴血，弃之，让空气排尽，用塑料塞或橡皮泥封住针尖，隔绝空气，再把注射器来回搓滚，混匀抗凝血，立即送检。,样本采集,2.动脉化Cap血：需反复测定及婴幼儿不易动脉采血,部位：耳垂、指尖、足跟部。 方法：局部组织45温水热敷5min，使 循环加速，血管扩张，再采血。 此 时，pH、PCO2、PO2近似动脉 血。,3.静脉血： 少见，可测定pH与PCO2，不适宜测PO2及相关推算数据。, 注意事项,1.病人处于安静舒适环境中，卧床5min后 采血。2.抗凝剂：肝素锂、肝素钠。3.隔绝空气：空气中PCO2血。4.及时测定：30min，或者冷藏保存，冰块运输。,二、血气分析仪简介,直接测定参数：pH、PO2、PCO2。其他结果计算得出：如HCO3、BE、SO2等。,基本结构： 1.电极系统及其附属结构： pH、PO2、 PCO2电极、甘汞参比电极 2.放大器：场效应管、直流放大器。3.计算电路和显示打印装置。,操作： 1.启动。 2.定标。 3.测定（先输入T、Hb）。,校准与测定 pH校准，高、低pH标准液交替进入检测，得出pH线性曲线。 气体校准，高、低混合气体进入检测，得到PO2、PCO2线性曲线。 测定样本，样本与三种曲线比较得到结果。 仪器自动校准，每30分钟一点校准和8小时两点校准，持续监测校准物的pH、PO2、PCO2 。,电极,pH电极是H+玻璃电极,PCO2电极 膜为聚四氟乙烯或硅橡胶，厚25微米。 电极内液是碳酸氢钠和氯化钠用AgCl饱和溶液，尼龙网垫片或玻璃纸放在电极内液与H+玻璃之间。,PO2电极 膜 为20微米厚的聚丙烯。 电极内液 是磷酸盐缓冲液用AgCl饱和并含有KCl溶液薄层，与极化铂金负极和Ag/AgCl正极接触。,质量保证主要控制实验前误差(标本的收集和处理) 以及分析仪器和测定过程。质量保证内容包括： 仪器维护 质控物的使用 电极的线性检验 气压计精密度的检查 测定温度的准确,仪器维护,按说明书保养维护仪器自动冲洗进样口每天清洗去蛋白清洗液,血液控制物碳氟化合物控制物水溶液控制物,控制物,热敏传感器来控制温度超出发出报警,温度控制,新电极需要验证校正中间值为验证值验证气体可在质量保证程序中定期检查,电极的线性,第三节 血气分析与酸碱失衡的判断,一、酸碱平衡及调节机制,酸碱平衡指各部分体液中H浓度最适于细胞代谢和发挥生理功能。 由于细胞内液、组织间液及血浆之间可发生物质交换，故一般情况下动脉血中H浓度应该维持在一恒定范围内。 RV：血清pH：7.357.45。, 血液的缓冲系统的调节,1.组成,血浆中： RBC内：HCO3/H2CO3 HCO3/H2CO3 HPO42/H2PO4 HPO42/H2PO4 Pr/HPr Hb/HHb HbO2/HHbO2,HCO3/H2CO3 含量大。 肺调节H2CO3，肾调节NaHCO3浓度。 缓冲能力大(比值20/1)。, 肺的调节作用,1.呼吸的作用：排出CO2，调节血液中的呼吸性成分 (PCO2)。,2.通过CO2排出的多少来调节血浆中H2CO3浓度以调节体内酸碱平衡。 当PCO2 (V血)， PO2 呼吸中枢兴奋 肺通气 排 CO2 当PCO2 (A血)， PO2 呼吸中枢抑制 肺通气 排 CO2, 肾的调节作用,肾的作用：排出代谢性H，调节血液中HCO3。,H2O+CO2 H2CO3 HHCO3,其中：H进行H、Na交换被分泌到小管液中，可酸化尿液。 HCO3留在细胞内，与Na一起转运到肾小管周围组织间液，再进入血浆中。,肾小管液中H，被缓冲碱结合1.结合HCO 3 ，肾小球滤液中HCO 3 全部重吸收。2.结合弱酸根离子，酸化尿液。3.结合NH3，形成NH4 盐。,二、血气分析参数, pH值,pHlgH6.1+lg20/17.4 pH7.45，碱中毒。7.35pH7.45，正常或代偿性混合酸碱中毒。,pH校正公式： 实际pHpH0.0147(37 T) (37 )故使用血气分析仪时应输入病人体温。, PCO2,定义：物理溶解于血浆中的CO2所产生的张力。,是血气分析中反映呼吸性因素的唯一指标。,RV：3545mmHg 平均40mmHg,PCO2异常原因：原发性、继发性。PCO2 肺通气不足，CO2蓄积呼酸PCO2 肺通气过度，CO2排出过多呼碱。, 反映血浆HCO3的指标,1.总CO2：指血液中各种形式存在的CO2的总含量，以HCO3为主。,包括：HCO3(95以上)、CO2(5)、H2CO3、CO32和HbNHCOO(极少)。,参考值：2328mmol/L,：代碱。：代酸。,2. AB和SB,AB：实际情况下，血浆中的HCO3。受代谢、呼吸影响。,CO2CP(二氧化碳结合力)就是AB，但此命名被淘汰。,SB：标准情况下血浆HCO3 。反映代谢因素的影响。,RV：ABSB2227mmol/L ABSBSB：呼酸或代碱通过呼吸代偿AB3，代碱3，代酸, 血氧常数,1.PO2,定义：血液中呈物理溶解的氧所产生的张力，是衡量肺换气、通气功能和机体是否缺氧的良好指标。,RV：83108mmHg。,：肺通气功能不好。：吸入纯氧、高压氧。,25mmHg，维持生命。,2.血氧饱和度(SO2),Hb有多少跟O2结合，即SO2 HbO2/总Hb 100。 表明血液中Hb与O2的饱和程度，受PO2的制约。,A：9598V：6085SO2：呼吸功能不好。,3.肺泡-动脉氧分压差（A-aDO2）,指肺泡气氧分压与动脉血氧分压之间的差值。意义：它是判断肺换气功能的一个指标。 在心肺复苏中，又是反映预后的一项重要指标。,数据通过公式计算： A-aDO2=（ ）FIO2PaCO2-PaO2参考值：儿童期 5mmHg（0.66kPa）； 青年期 8mmHg（1.06kPa）； 6080岁 24mmHg（3.2kPa）。, AG(阴离子间隙),血浆中未测定阴离子与未测定阳离子的差值，临床上常用下式测定： AG=Na(Cl+HCO3),RV：8 16mmol/L (12 mmol/L) 代酸时，AG。,意义： AG AG正常 1.区分代 获得性代酸 失碱性代酸 酸性质 正常血Cl 高血Cl 2.寻求病因 肾衰 低血钾性酸中毒 乳酸酸中毒 正常高血钾性酸中毒 毒物(甲醇、 早期肾衰、肾盂积 水杨酸) 水、摄入HCl、NH4Cl。3.AG是判断混合性酸碱失衡的主要指标。,三、酸碱平衡紊乱分类（一） 根据pH变化1 酸中毒pH7.45（二） 根据起始病因1 呼吸性酸碱平衡紊乱 H2CO3原发改变2 代谢性酸碱平衡紊乱 HCO3-原发改变,（三） 根据代偿状况1 代偿性HCO3-/ H2CO3=20/1；pH=7.357.452 失代偿性 pH超出正常范围。,（四） 根据酸碱丢失状况1 单纯性酸碱平衡紊乱：2 混合性酸碱平衡紊乱：（1）双重混合性酸碱平衡紊乱（2）三重混合性酸碱平衡紊乱,常见的酸碱失衡的分类, 单纯性,1.代酸 原发原因是HCO3 (同时BE) pHpKalgHCO3/H2CO3,病因：产生大量的酸：糖尿病酮症酸中毒。 排酸，肾衰导致H排泄障碍。 丢失碱：腹泻、肠瘘、肾重吸收HCO3减少。,分类：代偿性：肺代偿排CO2pH正常失代偿性：pH预计代偿值，可诊断为代谢性酸中毒合并呼吸性酸中毒；凡实测PaCO2预计代偿值，可诊断为代谢性酸中毒合并呼吸性碱中毒。,病例分析,一男性，32岁，糖尿病昏迷4h，尿糖+，酮体+，血糖22mmol/L。血气分析结果：pH=7.02，PaCO2=15mmHg，PaO2=110 mmHg ，HCO3= 4.8mmol/L，AG =31 mmol/L。根据病史和pH值，可初步判断为糖尿病酮症酸中毒。代偿计算： PaCO2=4.81.5+82=15.22 mmHg。因为测得PaCO2在此范围内，故PaCO2 降低是继发的。由于酮酸蓄积，AG增大。结论：代谢性酸中毒。,2.呼酸 原发原因H2CO3 (肺通气不足),病因：肺通气不足CO2排出受阻，如肺心病、肺性脑病等。,分类：代偿性：肾代偿，回收HCO3 HCO3 / H2CO320/1(慢性)。 pH正常，HCO3，PCO2，BE正值。 失代偿性：pH7.45， HCO3, PCO2，BE正值。,判 断凡实测PaCO2落在预计值范围内,可诊断为代谢性碱中毒；实测PaCO2预计代偿值，可诊断为代谢性碱中毒合并呼吸性酸中毒；实测PaCO27.45。,判断,当实测HCO3在代偿预测值范围内时，可诊断为急性或慢性呼碱；实测HCO3代偿预测值范围上限时，可诊断为急性或慢性呼碱合并代碱；实测HCO3代偿预测值范围下限时，可诊断为急性或慢性呼吸碱合并代酸。,病例分析,男性 ，27岁，左侧渗出性胸膜炎，胸水量中等，病史五天。血气分析结果：pH=7.48，PaCO2=25mmHg，PaO2=100 mmHg ，HCO3-=17.6mmol/L。根据患者病史、pH和PaCO2可初步判断为慢性呼吸性碱中毒。,代偿计算：HCO3-=24-（40-PaCO2）0.52.5=24150.52.5=16.52.5 mmol/L。HCO3- 随着PaCO2 的降低而降低，测得HCO3-在代偿范围内。另外，患者年轻，虽左肺受压，但余肺代偿良好，PaO2高达100mmHg。结论：慢性呼吸性碱中毒。, 混合性,1.呼酸代酸：pH，HCO3 or正常，PCO2， BE负值 or正常。,2.呼碱代碱：pH，PCO2 ，HCO3 ， BE正值 。,3.呼酸代碱：pH不定，PCO2 ，HCO3 ， BE正值 。,4.呼碱代酸：pH不定，PCO2 ，HCO3 ， BE负值 。,5.代酸代碱：pH不定，PCO2与HCO3 反向。, 三重失衡,1.代酸代碱呼碱2.代酸代碱呼酸,例如： 酒精中毒患者：呕吐所致代碱乳酸与酮症酸中毒 肝昏迷所至呼碱。 肺气肿：CO2潴流所致呼酸强利尿剂失钾致代碱 腹泻致代碱。,四、酸碱失衡判断, 步骤： 1.核实结果有无误差。HPCO2/HCO324 2.首先看pH、PCO2、AB、PO2。 3.结合病史分清原发病因。 4.预计代偿公式计算。 5.结果判断：代偿值之内：单纯性。 代偿值之外：混合性。,一般判断：PCO245mmHg 呼酸HCO3-27mmol/L 代碱AG16 mmol/L 代酸,PCO2 xHCO3-判断PH1000，呼酸PH7.4,乘积7.4,乘积1000，呼酸,酸碱诊断检索表, 代偿公式,1.慢性呼酸：HCO3 0.4PCO232.慢性呼碱：HCO3 0.5 PCO22.53.代酸：PCO21.5HCO3 8 24.代碱：PCO2400.9HCO35,实际pHpH0.0147(37 T) (37 ),一划五看简易判断法一划：将多种指标简化成三项，并用箭头表示其升降 。五看：一看pH定酸碱1、 pH升高：失偿型碱中毒, pH降低：失偿酸中毒。,2、 pH正常可能是（1） 酸碱平衡（2） 代偿性单纯性（3）混合性相消型,二看原发因素定代呼病史中有获酸，失碱或相反情况，为代偿性代谢性ABD；病史中有肺过度通气或相反情况，为代偿性呼吸性ABD。,三看“继发性变化”是否符合代偿规律定单混1 继发性变化的方向:(1) 与原发性变化方向一致： 单纯型ABD，混合型ABD；(2)与原发性变化方向相反：混合型,“继发性变化”的数值 (代偿预计值）（1）数值在代偿预计值范围内，为单纯型ABD；（2）数值明显超过或低于代偿预计值，为混合型ABD。,例一位慢性肺心病人出现酸碱平衡紊乱。其PaCO2为60mmHg/L。这位病人的代偿最大限值是多少？HCO3=24 0.4PaCO23= 240.4(60-40)3=32mmol/L3=29-35 mmol/L,例 一位肝性脑病病人，pH = 7.47, PaCO2 =2 6.6 mmHg, HCO3 = 19.3mmol/L。该病人发生何种酸碱平衡紊乱？HCO3=240.5PaCO22.524 0.5(26.6-40)2.517.32.5mmol/L=14.8-19.8 mmol/L,例 一位肺心病经过治疗的病人，pH = 7.4, PaCO2 =57 mmHg, HCO3 = 40mmol/L。该病人发生何种酸碱平衡紊乱？HCO3 = HCO3+ 正常HCO3值3= 24 0.4PaCO2324 0.4(57-40) 3 30.83= 33.8 - 27.8 mmol/L,四