动脉血气分析的临床应用进展幻灯

动脉血气分析的临床应用进展,一、动脉血气分析作用可以判断呼吸功能酸碱失衡,(一)判断呼吸功能动脉血气分析是判断呼吸衰竭最客观指标，根据动脉血气分析可以将呼吸衰竭分为型和型。标准为海平面平静呼吸空气条件下：1.型呼吸衰竭PaO28kPaPaCO2正常或下降2.型呼吸衰竭PaO28kPaPaCO26.67kPa,3吸O2条件下判断有无呼吸衰竭可见于以下两种情况(1)若PaCO26.67kPa，PaO28kPa可判断为吸O2条件下型呼吸衰竭(2)若PaCO26.67kPa，PaO28kPa可计算氧合指数，其公式为：氧合指数=PaO2/FiO2300mmHg提示：呼吸衰竭,举例:鼻导管吸O2流量2L/minPaO280mmHgFiO20.210.0420.29氧合指数=PaO2/FiO2=80/0.29300mmHg提示：呼吸衰竭,(二)判断酸碱失衡应用动脉血气分析可对酸碱失衡作出正确的判断，传统认为有单纯性酸碱失衡四型和混合性酸碱失衡四型。由于预计代偿公式、阴离子间隙和潜在HCO3-在酸碱失衡领域中应用，目前可判断新的混合性酸碱失衡有五型。,1.单纯性酸碱失衡(SimpleAcidBaseDisorders)常见有四型呼吸性酸中毒(呼酸)呼吸性碱中毒(呼碱)代谢性酸中毒(代酸)代谢性碱中毒(代碱),2.混合型酸碱失衡(MixedAcidBaseDisorders)(1)传统认为有四型呼酸并代酸呼酸并代碱呼碱并代酸呼碱并代碱,(2)新的混合性酸碱失衡类型混合性代酸(高AG代酸高Cl-性代酸)代碱并代酸包括代碱并高AG代酸代碱并高Cl-性代酸三重酸碱失衡(TripleAcidBaseDisorders,TABD)包括呼酸型三重酸碱失衡呼碱型三重酸碱失衡,二、阴离子隙的临床应用阴离子隙(AG)是70年代应用于酸碱失衡领域的。AG=Na+-(HCO3-Cl-)计算所得。其真实含义反映了未测定阳离子(uC)和未测定阴离子(uA)之差。AG升高的最常见原因是体内存在过多的UA,即乳酸根、丙酮酸根、磷酸根、及硫酸根等。当这些未测定阴离子在体内堆积，必定要取代HCO3-，使HCO3-下降，称之为高AG代谢性酸中毒（代酸）。,临床上重要意义就是AG升高代表了高AG代酸。AG在酸碱失衡判断中主要用途是可判断以下六型酸碱失衡：高AG代酸代谢性碱中毒(代碱)并高AG代酸混合性代酸呼吸性酸中毒(呼酸)并高AG代酸呼吸性碱中毒(呼碱)并高AG代酸三重酸碱失衡(TABD),AG在临床上实际应用时，必须注意以下四点：(1)计算AG时强调同步测定动脉血气和血电解质。(2)排除实验误差引起的假性AG升高：因为AG是根据Na+、Cl-、HCO3-三项参数计算所得，因此此三项参数中任何一项参数的测定误差均可引起AG假性升高。,(3)结合临床综合判断(4)AG升高的标准：国内外文献报道，AG正常范围为816mmolL，凡是AG16mmolL，应考虑高AG代酸存在。根据我们的临床经验，只要AG16mmolL，结合临床，可以判断为高AG代酸，特别是动态监测所得的AG意义更大。,三、潜在HCO3-的临床应用潜在HCO3-(Potentialbicarbonate)是80年代提出的新概念是指排除并存高AG代酸对HCO3-掩盖作用之后的HCO3-用公式表示为:潜在HCO3-实测HCO3-AG其意义可揭示代碱高AG代酸和三重酸碱失衡中的代碱存在,要理解上述意义，必须牢记：高Cl-性代酸HCO3-Cl-，AG不变。高AG代酸HCO3-AG，Cl-不变。代碱和呼酸时HCO3-代偿升高，符合：HCO3-Cl-，AG不变。呼碱时HCO3-代偿下降，符合：HCO3-Cl-，AG不变。,根据上述代偿规律，呼酸型TABD时，呼酸引起的HCO3-代偿升高，符合：HCO3-Cl-；高AG代酸：HCO3-AG；代碱：HCO3-Cl-。三者混合必符合:HCO3-=Cl-AG即HCO3-变化反映了:呼酸引起的代偿性HCO3-代碱的原发HCO3-高AG代酸的原发HCO3-由此可见，实测HCO3-包括了高AG代酸时引起的HCO3-下降。,为了正确反映高AG代酸时等量HCO3-下降，提出了潜在HCO3-此概念，假如机体没有高AG代酸时，体内应有HCO3-值，即潜在HCO3-实测HCO3-AG。因此在判断TABD中呼酸或呼碱代偿程度时应该用潜在HCO3-与预计HCO3-值相比，不应用实测HCO3-。潜在HCO3-的作用就是揭示被高AG代酸所掩盖的TABD中的代碱存在。,举例:某病人的动脉血气及血电解质:pH7.40，PCO240mmHg(5.33kPa)、HCO3-24mmol/L、K+3.8mmol/L、Na+140mmolL、Cl-90mmolL。分析:AG=140-(2490)=140-114=2616mmolL，示高AG代酸AG261610mmolL潜在HCO3-=实测HCO3-AG=2410=3427mmol/L，示代碱结论：代碱并高AG代酸。若不计算潜在HCO3-及AG，必误认为无酸碱失衡。,四、酸碱失衡预计代偿公式的临床应用70年代开始酸碱失衡预计代偿公式应用于酸碱失衡领域,使酸碱失衡判断由定性进入定量判断。判断方法简便、精确、临床实用价值大。,在临床使用酸碱失衡预计代偿公式时，一定要考虑到酸碱失衡的代偿程度及代偿极限。代谢性酸碱失衡主要经肺脏代偿，时间快，无急慢性之分。呼吸性酸碱失衡病人主要是肾脏代偿，因肾脏最大代偿能力发挥需35天，因此在临床上对呼吸性酸碱失衡按时间小于3天或大于3天，分成急慢性呼酸和呼碱。急慢性呼酸或呼碱之间代偿程度差异极大，慢性呼吸性酸碱失衡代偿程度大于急性呼吸性酸碱失衡。其中慢性呼碱代偿程度最大。,在临床上，对于酸碱失衡判断时必须考虑到代偿极限。所谓代偿极限，即为机体发挥最大代偿能力所能达到的代偿值。各型酸碱失衡预计代偿公式均有代偿极限。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。,举例：pH7.38PCO280mmHg(10.67kPa)HCO3-46mmol/L判断：PCO28040mmHgHCO3-4624mmolLpH7.387.40示原发失衡为呼酸，因慢性呼酸偿极限为HCO3-45mmolL，实测HCO3-4645mmol/L，示代碱结论：呼酸并代碱,正确使用预计代偿公式的步骤：必须首先通过pH、PCO2、HCO3-三个参数，并结合临床确定原发失衡根据原发失衡选用公式将公式计算所得结果与实测HCO3-或PCO2相比作出判断,例1：pH7.32、PCO260mmHg（8kPa）、HCO3-30mmolL分析：PCO26040mmHgHCO3-3024pH7.327.40判断原发失衡为呼酸选用呼酸预计代偿公式HCO3-0.35PCO25.580.35（6040）5.5875.58预计HCO3-正常HCO3-HCO3-2475.58315.5825.4236.58实测HCO3-30mmolL落在此范围内结论：呼酸,例2:pH7.47、HCO3-14mmol/L、PCO220mmHg分析：PCO22040mmHg、HCO3-1424mmol/LpH7.477.40判断原发失衡为呼碱选用呼碱预计代偿公式HCO3-=0.49PCO21.72=0.49(20-40)1.72=-9.81.72预计HCO3-=正常HCO3-+HCO3-=24-9.81.72=14.21.72=15.9212.48实测HCO3-14mmol/L落在此范围内结论：呼碱,例3：pH7.34、HCO3-15mmol/L、PCO228.5mmHg（3.80kPa）分析：PCO228.540mmHg、HCO3-1524mmol/LpH7.347.40判断原发失衡为代酸选用代酸预计代偿公式PCO2=1.5HCO3-82=1.51582=22.582=30.52=28.532.5mmHg实测PCO228.5mmHg落在此范围内结论：代酸,例4：pH7.45、HCO3-32mmolL、PCO248mmHg（6.47kPa）分析：HCO3-24mmolL、PCO24840mmHg、pH7.457.40判断原发失衡为代碱选用代碱预计代偿公式PCO2=0.9HCO3-5=0.9(3224)5=7.25预计PCO2=正常PCO2PCO2=407.25=47.25=52.242.2mmHg实测PCO248mmHg落在此范围内结论：代碱,五、常用的考核酸碱失衡的指标1.pH指体液内氢离子浓度的反对数即pH=log1/H+是反映体液总酸度的指标，受呼吸和代谢因素共同影响。正常值：动脉血pH7.357.45，平均值7.40静脉血pH较动脉血低0.030.05pH7.35时为酸血症pH7.45时为碱血症,2.PCO2血浆中物理溶解的CO2分子所产生的压力称PCO2正常值:动脉血3545mmHg(4.676kPa)平均值40mmHg（5.33kPa）静脉血较动脉血高57mmHg(0.670.93kPa)PCO2是酸碱平衡呼吸因素的唯一指标PCO245mmHg(6kPa)时,为呼酸代碱的呼吸代偿PCO235mmHg(4.67kPa)时,为呼碱代酸的呼吸代偿,3.HCO3-即实际碳酸氢盐(actualbicarbonate,AB）是指隔绝空气的血液标本在实验条件下所测的血浆HCO3-值正常值:2227mmolL平均值:24mmolL动、静脉血HCO3-大致相等它是反映酸碱平衡代谢因素的指标HCO3-22mmol/L,可见于代酸或呼碱代偿HCO3-27mmol/L,可见于代碱或呼酸代偿,4.标准碳酸氢盐(standardbicarbonate,SB)在标准条件下PCO240mmHg(5.33kPa)、Hb完全饱和、温度37测得的HCO3-值它是反映酸碱平衡代谢因素的指标正常值:2227mmolL平均值:24mmolL正常情况下ABSBABSB见于代碱或呼酸代偿ABSB见于代酸或呼碱代偿,5.缓冲碱（bufferbase，BB）体液中所用缓冲阴离子总和包括HCO3-、Pr-、Hb-血浆缓冲碱(BBp)=HCO3-+Pr-24+17=41mmol/L全血缓冲碱(BBb)=HCO3-+Pr-+Hb-=24+17+0.4215=47.3mmol/L仅BB一项降低时,应考虑为贫血(Hb低),6.碱剩余(baseexcess，BE)它是表示血浆碱储量增加或减少的量正常范围3mmolL平均为0BE正值时表示缓冲碱增加BE负值时表示缓冲碱减少或缺失（basedefect,BD）它是反映酸碱失衡代谢性因素的指标全血碱剩余BEbBE15ABE细胞外液碱剩余BEbBEECFSBE,7.总CO2量（TCO2）化学结合CO2量(24mmol/L)物理溶解的CO2量(0.0340=1.2mmol/L)正常值241.225.2mmolL其意义同HCO3-值8.CO2-CP是指血浆中呈化合状态的CO2量，理论上应与HCO3-大致相等，但因有NaCO3-等因素干扰，比HCO3-偏高。其意义同HCO3-值。,9.PO2PO2是指血浆中物理溶解的O2分子所产生的压力。PaO2正常值10.6713.33kPa（80100mmHg）其正常值随着年龄增加而下降预计PaO2值（mmHg）1020.33年龄（岁）10.0PvO2正常值5.33kPa（40mmHg）,PvO2受呼吸功能影响循环功能影响呼吸功能正常的病人，当休克微循环障碍时，由于血液在毛细血管停留时间延长、组织利用氧增加，可出现PaO2正常，而PvO2明显降低。因此在判断呼吸功能时，一定要用PaO2，决不能用PvO2替代。,10.血氧饱和度（SO2）是指血红蛋白实际上所结合的氧含量被全部血红蛋白能够结合的氧除得的百分率。动脉血氧饱和度以SaO2表示正常范围为9599。SaO2与PaO2间的关系即是氧离解曲线。SaO2可直接测定所得，但目前血气分析仪上所提供的SaO2是依PaO2和pH推算所得。,依据PaO2、血红蛋白（Hb）和SaO2尚可以推算出全血氧含量（C-O2）,是指氧的化学结合量和物理溶解量的总和。理论上讲每克血红蛋白可结合1.39ml氧，但实际上每克血红蛋白结合氧量为1.34ml。故临床常用的动脉血氧合量（CaO2）由下列公式计算：CaO21.34ml/gHb（g/100ml）SaO2（）0.003（ml/mmHg.100ml）PaO2（mmHg）。按上述计算，在一般正常条件下每100ml的血约含20ml氧。,六、动脉血气分析测定方法动脉血气分析的正确判断首先要依赖于动脉血气分析参数的正确，而获得正确的动脉血气分析参数，除了实验室要把握各个测定环节外，临床科室医护人员需要注意的是：正确的动脉血样品的采集与保存静脉血替代动脉血行血气分析的可行性,(一)样品的采集与保存要获得准确的血气与pH测定结果，除了仪器精密、操作正确及严格地进行质量控制外，样本的采集与保存是一个不可忽视的重要环节。临床上常可见到因样品采集与保存不当造成比仪器分析偏差更大的误差。,1.样品的采集样品采集的主要要求：合理的采血部位严密隔绝空气病人处于安静状态下的抗凝血抽血后立即送检病情许可,最好停止吸氧30分钟后再采取,否则应注明吸氧浓度,采血部位与方法：采血前嘱病人安静，切忌大声喧哗及呻吟，以免PCO2下降。首选的采血部位是动脉，如股动脉、桡动脉或肱动脉均可。为避免肝素对血样的稀释而影响血气结果，最好用肝素化的干注射器抽血，但此法较繁琐。目前临床上常用消毒肝素液(用生理盐水配成1000U/ml)湿润2ml注射器内壁并充满死腔(肝素含量约为4050U)。动脉化毛细血管血，可取血于指尖、耳垂或足跟，但目前临床上较少采用。,2.样品的保存采血后应尽快进行测定原则上样品应在抽取后20分钟内进行测定，如果需要放置，则应置于碎冰块中（0）或放置冰箱内，最好不超过两小时。,（二）静脉血替代动脉血行血气分析的可行性血气分析原则上应采用动脉血，但在临床上常可遇到病人动脉穿刺困难，特别是婴幼儿，此时往往用静脉血取代动脉血测定。但必须牢记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。,其理由为：动、静脉血pH、PCO2、HCO3-有明显替代关系，即静脉血pH较动脉血pH低0.030.05静脉血PCO2较动脉血PCO2高57mmHg动、静脉血HCO3-大致相等静脉血PO2不仅受呼吸功能影响，而且受循环功能影响，当微循环障碍时，血液在毛细血管停留时间延长，组织利用氧增加，回到静脉血PCO2可明显下降，此时可表现为PaO2正常,而PvO2明显下降。,七、酸碱失衡的判断方法评价血液酸碱平衡状态的指标较多，PCO2作为判定呼吸性酸碱失衡的指标，pH作为血液酸碱度的指标，看法是一致的，然而对于判定代谢性酸碱失衡的指标尚无一致意见。美国波士顿的Schwartz派主张用HCO3-作为判断指标丹麦哥本哈根的Astrup派主张用BE作为判断标准但不管使用哪几项指标，其判断的结果基本上是一致的。,下面主要介绍一下使用pH、PCO2、HCO3-指标的判断方法1.首先要核实实验结果是否有误差目前，临床上常用的血气分析仪绝大部分是全自动血气分析仪，其各项参数值均是有仪器自动打印出来，一般不会出现误差。,2.分清原发与继发（代偿）变化酸碱失衡代偿必须遵循下述规律(1)HCO3-、PCO2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，即：原发HCO3-升高，必有代偿的PCO2升高；原发HCO3-下降，必有代偿PCO2下降反之亦相同,(2)原发失衡变化必大于代偿变化根据上述代偿规律，可以得出以下三个结论：原发失衡决定了pH值是偏碱抑或偏酸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,牢记上述代偿规律和结论，对于正确判断酸碱失衡是极重要的。根据上述的代偿规律和结论，一般地说，单纯性酸碱失衡的pH是由原发失衡所决定的。如果：pH7.40提示原发失衡可能为酸中毒pH7.40原发失衡可能为碱中毒,举例：pH7.32、HCO3-15mmol/L、PaCO230mmHg（4kPa）分析：PaCO230mmHg(4kPa)40mmHg(5.33kPa)，可能为呼碱；HCO3-1524mmol/L，可能代酸，但因pH7.327.40偏酸结论：代酸,举例：pH7.45、HCO3-32mmolL、PaCO248mmHg（6.4kPa）分析：PaCO248mmHg(6.4kPa)40mmHg(5.33kPa)，可能为呼酸；HCO3-3224mmolL，可能代碱，但因pH7.457.40偏碱结论：代碱,举例：pH7.42、HCO3-19mmol/LPaCO229mmHg(3.87kPa)分析：PaCO229mmHg(3.87kPa)40mmHg（5.33kPa），可能为呼碱；HCO3-1924mmolL，可能代酸，但因pH7.427.40偏碱结论：呼碱,举例：pH7.35、HCO3-32mmol/LPaCO260mmHg（8kPa）分析：PaCO260mmHg(8kPa)40mmHg(5.33kPa)，可能为呼酸；HCO3-3224mmol/L,可能代碱,但因pH7.357.40偏酸结论：呼酸,3.分析单纯性和混合性酸碱失衡根据上述代偿规律，一旦HCO3-和PCO2呈相反方向变化，必定为混合性性酸碱失衡，临床上常见有以下三种情况。,(1)PaCO2升高同时伴HCO3-下降，肯定为呼酸合并代酸举例：pH7.22、HCO3-20mmol/L、PaCO250mmHg(6.67kPa)分析：PaCO25040mmHgHCO3-2024mmol/L结论：呼酸并代酸,(2)PaCO2下降同时伴HCO3-升高，肯定为呼碱并代碱举例：pH7.57、HCO3-28mmol/L、PaCO232mmHg（4.27kPa）分析：PaCO23240mmHgHCO3-2824mmolL结论：呼碱并代碱,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，进一步确诊可用单纯性酸碱失衡预计代偿公式。,举例:pH7.37、PaCO275mmHg、HCO3-42mmolL分析:PaCO275明显大于40mmHgHCO3-42明显大于24mmolLpH7.37在正常范围内提示有混合性酸碱失衡的可能用单纯性酸碱失衡公式判断：PaCO27540mmHg，提示有呼酸可能用公式计算HCO3-=0.35PaCO25.58=0.35(75-40)5.58=12.255.58预计HCO3-=2412.255.58=36.255.58=41.8330.67实测HCO3-4241.83mmolL，提示代碱存在。结论：呼酸并代碱,(4)部分混合性酸碱失衡的判断需要用单纯性酸碱失衡预计代偿公式在临床上所见的混合性酸碱失衡，除了上述三种比较容易诊断，尚有一部分诊断较为困难，即它们可以PCO2与HCO3-同时升高或者同时下降。此时要正确认识混合性酸碱失衡的关键是要正确地应用酸碱失衡预计代偿公式、AG和潜在HCO3-。,举例：pH7.39、PaCO270mmHg、HCO3-41mmol/L分析：PaCO27040mmHg，可能为呼酸HCO3-4124mmol/L可能为代碱pH7.397.40，偏酸性，提示：可能为呼酸若用单纯性酸碱失衡公式计算：HCO3-=0.35PaCO25.58=0.35(70-40)5.58=10.55.58预计HCO3-=2410.55.58=34.55.58=28.9240.08实测HCO3-4140.08mmol/L，提示代碱存在结论：呼酸并代碱,4.用单纯性酸碱失衡预计代偿公式来判断正确使用公式必须要遵从以下步骤：必须首先通过动脉血pH、PCO2、HCO3-三个参数，并结合临床确定原发失衡；根据原发失衡选用合适公式；将公式计算所得结果与实测HCO3-或PCO2相比作出判断，凡落在公式计算代偿范围内判断为单纯性酸碱失衡，落在范围外判断为混合性酸碱失衡；若为并发高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。,举例:pH7.53、PaCO239mmHg、HCO3-32mmol/L分析:HCO3-3224mmolL,提示有代碱可能按代碱公式计算:PaCO2=0.9HCO3-5=0.9(32-24)5=7.25mmHg预计PaCO2=正常PaCO2PaCO2=407.2