电解质和酸碱平衡紊乱的生物化学检验(酸碱).ppt

1,第七章体液平衡与酸碱平衡紊乱（II),孙艳虹中山大学附属第一医院检验医学部Tel:87755766ext8468Email:irissun,2,第四节血气分析,血气分析（analysisofbloodgas）与酸碱指标测定是临床急救和监护病人的一组重要生化指标，尤其对呼吸衰竭和酸碱平衡紊乱病人的诊断治疗起着关键的作用。,3,血气分析仪的发展历史,20世纪五十年代末，丹麦的PoulAstrup研制出第一台血气分析仪大致可将其分为三个发展阶段50年代末-60年代手动、笨重、样品用量大、项目少70年代-80年代自动定标、自动进样、自动清洗、自动检测仪器故障和电极状态，并自动报警，电极的使用寿命和稳定性不断提高，仪器的预热和测量时间也逐步缩短。几百几十微升，测量+计算90年代-90年代以来血气电解质分析仪便携式、免维护、易操作,4,血气分析仪指标,血液氧分压（PO2）pH值二氧化碳分压（PCO2）HCO3-三个主要项目并由这三个指标计算出其它酸碱平衡相关的诊断指标，从而对病人体内酸碱平衡、气体交换及氧合作用作出比较全面的判断和认识。,5,一血液中的气体及运输,6,（一）血液中的气体及运输,血液中的气体分压：根据Dalton定律，混合气体的总压强等于各气体分压之和(P=Pi)。气体分压强可由下式计算：气体分压强=混合气体总压强该气体容积百分比,7,溶解度系数,根据Henry定律，在一定温度下某种气体在血液中的溶解量与其分压呈正比，而且随温度升高其数值减少。气体的溶解量用溶解度系数(Bunsencoefficient)表示。溶解度系数：指压力为760mmHg(101kPa)和特定温度时1ml液体中溶解气体的毫升数。,8,（二）血中的氧,血液氧含量(cto2)cto2=cdo2+o2Hb1.5%98.5%血红蛋白(hemoglobinHb)对氧的运输：血浆中PO2的改变会直接影响O2与Hb结合,9,血氧饱和度：,血液中HbO2的量与Hb总量（包括HHb和HbO2）之比,血氧饱和度=HbO2/（HHb+HbO2）,氧的运输与氧解离曲线,10,以血氧饱和度对PO2作图，所得的曲线称为氧解离曲线。,氧解离曲线呈S型具有重要的生理意义,氧解离曲线（Oxygendissociationcurve）,11,由组织扩散入血浆，其中少量溶于水8.8%向红细胞内扩散，在红细胞内碳酸酐酶（carbonicanhydrase，CA）作用下与水结合成H2CO377.8%与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白（HbNHCOOH)13.4%,（三）CO2的运输,12,13,（一）血气分析标本的采集与处理1.动脉血2.动脉化毛细血管血3.静脉血4.取血前病人的准备5.抗凝剂及采血器6.标本的贮存,二、血气分析标本的采集和质量控制,14,仪器分析性能的保证控制物采集合格的血液标本制定统一的操作规程温度的控制对精密度和准确度的要求,二、血气分析标本的采集和质量控制,15,采集标本的标准化,注射器和针头的标准化2ml注射器比5ml注射器为佳死腔量小肝素与血之比约为1202ml注射器针蕊较轻，当针刺入动脉后，血液进入针筒较快，这时无需抽拉注射器的针蕊造成负压，气泡不易混入,16,采集标本的标准化,抗凝剂的标准化肝素是血气分析的最佳抗凝剂使用液体肝素，要最大限度地减小标本的稀释。把吸入针筒的抗凝剂尽量排出，肝素的浓度必须足够低，标本的最终浓度要在50100ul/ml之间。残留肝素愈多，使标本中PH值偏低，PO2偏高，PCO2偏低，实验证明对PCO2影响最大。,17,采集标本的标准化,血液和肝素混合的标准化取样后要认真混匀，将注射器放在手心中慢慢滚动1分钟，并上下翻转5次，充分混合，动作要慢不能太剧烈，避免溶血。,18,采集标本的标准化,确保密闭必须防止外界空气进入。抽血时必须做到：抽血针筒不漏气；抽气时应让血液自动进入注射器，切勿用力拉针蕊，以免空气沿针筒壁进入；针头拔出时应立刻将针头刺入橡皮塞内，注意针头不要穿通橡皮塞。隔绝空气空气中氧分压高于动脉血，二氧化碳分压低于动脉血,19,采集标本的标准化,抽血后及时送检细胞离体后还在不断地进行新陈代谢，使PH下降、PCO2上升、PO2下降，标本存放时间愈长，室温愈高，变化愈大；如不能及时测定，将标本放置于4，2小时内检测,20,采集标本的标准化,测定前标本要充分混合除血液与抗凝剂充分混合外，在测定前血浆和血球要充分混合，特别是对血红蛋白、红细胞压积影响最大。把注射器针头部位不能混合的血弃去，然后慢慢进行注入。,21,仪器的标准化,仪器调试新购仪器必须进行性能鉴定（电极线性、稳定性、气压计精密度、重复性试验），是观察电子元件及电极的重要方法，并要有详细的记录。,22,仪器的标准化,仪器的标定在进行标本测定之前必须用三个标准物分别定标，使其各参数值均在标准物参数范围内，才能进行标本测定。,23,仪器安装标准化,放置仪器的实验台要稳固(最好水泥台)，工作环境要清洁(最好操作间单独隔开)，要防潮、防止阳光直射，室内温度应在1525之间，相对湿度应80%。仪器应有稳压器，并有良好的接地。,24,制订严格的操作规程,严格的操作规程是质量的保证，将操作规程张贴在操作台前，随时检查及时对照，同时要建立仪器使用工作记录，每天记录仪器的使用情况及故障的发生与排除。,25,其他,质控物：要定期对仪器进行质量监控。查找失控之可能原因进行逐项排除直至在控，方可用于病人标本分析。电极的线性：用不同浓度的气体进行校正，制作曲线。用于验证电极的质量温度控制：仪器内温度必须设定在370.1。,26,三、血气分析常用指标与参数及临床意义,27,【参考范围】动脉血pH7.357.45,(一)酸碱度（pH）,NaHCO3pH=6.1+log0.03Pco2,pH电极,判断酸或碱紊乱不能确定紊乱的性质,28,二氧化碳分压（partialpressureofcarbondioxide，pCO2）是指物理溶解在血液中的CO2所产生的张力。,在HH方程中H2CO3代表了呼吸成分，并直接影响pH值，即：,【参考范围】动脉血PCO2：3545mmHg（4.67-6.0kPa）,(二)二氧化碳分压pCO2,NaHCO3pH=6.1+log0.03Pco2,是否为呼吸性酸碱紊乱，代偿后的代谢性酸碱紊乱。,29,氧分压（partialpressureofoxygen，PO2）是指血浆中物理溶解的O2所产生的张力。,PO2是缺氧的敏感指标，肺通气和换气功能障碍动脉血氧分压（PaO2）的正常参考范围为75-100mmHg预计上限,实测预计上限,实测7.45,PCO2,PCO2,PCO2,45mmHg,45mmHg,45mmHg,45Alkalotic26,NormalABGValues?,PaO2pHPaCO2HCO3BaseExcess,10.0kPa（75mmHg)7.35-7.454.5-6.0kPa(35-45mmHg)22-26-2-+2,ManymoderngasmachinesalsomeasureK+Na+Cl-SaO2HbCOHbMetHbLactate,ToconvertkPatommHgmultiplyby7.5,71,5stepstoanalysinganABG,Isthepatienthypoxic?Isthereasignificantdegreeoflunginjury?,AaGradientThegradientbetweenalveolarPAO2andarterialPaO2inapersonwithhealthylungsis1520mmHgThehigherthegradient,theworstthelunginjury,72,5stepstoanalysinganABG,Doesthepatienthaveanacidaemiaoranalkalaemia?Isthecauserespiratoryormetabolic?Isthereanyattemptatcompensation?,73,Compensation,RespiratorycompensationisquickMetaboliccompensationisslowCompensationisnotusuallycompletePatientsneverovercompensate,74,N,N,N,N,Fillinthegaps,75,Scenario1,Arterialbloodgasanalysisreveals:FiO20.4(40%)PaO27.0kPapH7.25PaCO28.9kPaHCO335,65yearoldmalewithknownCOPDpresentsinA&Ecomplainingofincreasedbreathlessness.TheparamedicshaveputhimonaventurimasktogiveanFiO2of40%duetohisbreathlessnessandinitiallowsaturations.Significantfindingsonyourexaminationisadrowsypatientwitharesprateof8,SpO2of85%andwide-spreadcoarsecrackles,HypoxiaRespiratoryacidosiswithchronicrenalcompensationInfectiveexacerbationofCOPD?Hypoxicdrive?tired,76,Scenario2,Arterialbloodgasanalysisreveals:FiO20.3(30%)PaO222.0kPapH7.15PaCO22.5kPaHCO310Na135K5.4Cl106AnionGap=?,18yearoldmalewithdiabeteshasbeensufferingfromD&Vfor48hoursandbecausehehasbeenunabletoeathehasnottakenhisinsulinSignificantfindingsonyourexaminationarearesprateof40,heartrateof120,BP95/50,Bloodglucose30mmol/l,MetabolicacidosiswithrespiratorycompensationDKA,24,77,Scenario3,Arterialbloodgasanalysisreveals:FiO20.21(21%)PaO215.1kPapH7.53PaCO23.1kPaHCO325.0,17yearoldmalehastakenhisfathersBMW(withoutasking)toimpresshisgirlfriendandhadaaltercationwithalargebuswheretheBMWcameoffmuchtheworse.Thereislittleabnormaltofindonexaminationapartfrombruising,aresprateof24,apulseof110andaBPof120/85,RespiratoryalkalosisAnxiety,78,Scenario4,Arterialbloodgasanalysisreveals:FiO20.4(40%)PaO28.2kPapH7.17PaCO23.7kPaHCO3-12mmol/L,A75yearoldfemaleisonthesurgicalward2daysafteralaparotomyforaperforatedsigmoidcolonsecondarytodiverticulardisease.Shehasbecomehypotensiveoverthelast6hours.Anursehasstarted40%O2Onexaminationvitalsignsare:RR35min-1,SpO292%,HR120min-1,warmperipheries,BP70/40mmHg,Urineoutput50mlinthelast6hours,HypoxiaMetabolicacidosiswithrespiratorycompensationShocksecondarytoSepsis,79,Scenario5,A75yearoldmanpresentstotheemergencydepartmentafterawitnessedout-of-hospitalVFcardiacarrest.Theparamedicsarrivedafter5minutes,duringwhichCPRhadnotbeenattempted.Theparamedicshadsuccessfullyrestoredspontaneouscirculationafter3shocksbuthavebeenunabletointubatehim.Heisbreathingspontaneouslywitharebreathingmaskinsitu.Onarrival:comatose(GCS3)Resprate8HR120min-1BP150/95mmHg.,Arterialbloodgasanalysisreveals:FiO20.85(85%)PaO210.5kPapH7.10PaCO27.0kPaHCO314BE-10,MixedrespiratoryandmetabolicacidosisHypoperfusionandrespiratoryfailure,80,AnyQuestions?,?,81,Summary,IdentifythehypoxicpatientIdentifyanacidosisoralkalosisRecognisewhencompensationistakingplaceFormulateaninitialtreatmentplanforsomecommonscenariosUnderstandtheroleArterialBloodGasesplayinpatientmanagement,Youshouldnowbeableto:,MixedAcid-BaseAbnormalities,CaseStudyNo.3:56yoneurologicdzrequiredventilatorsupportforseveralweeks.SheseemedmostcomfortablewhenhyperventilatedtoPaCO228-30mmHg.Sherequireddailydosesoflasixtoassureadequateurineoutputandreceived40mmol/LIVK+eachday.On10thdayofICUherABGon24%oxygen&VS:,ABGResults,pH7.62BP115/80mmHgPCO230mmHgPulse88/minPO285mmHgRR10/minHCO330mmol/LVT1000mlBE10mmol/LMV10LK+2.5mmol/L,Interpretation:Acutealveolarhyperventilation(resp.alkalosis)andmetabolicalkalosiswithcorrectedhypoxemia.,CasestudyNo.4,27yoretardedwithinsulin-dependentDMarrivedatERfromtheinstitutionwherehelived.OnroomairABG&VS:pH7.15BP180/110mmHgPCO222mmHgPulse130/minPO292mmHgRR40/minHCO39mmol/LVT800mlBE-30mmol/LMV32L,Interpretation:Partlycompensatedmetabolicacidosis.,CasestudyNo.5,74yowithhxchronicrenalfailureandchronicdiuretictherapywasadmittedtoICUcomatoseandseverelydehydrated.On40%oxygenherABG&VS:pH7.52BP130/90mmHgPCO255mmHgPulse120/minPO292mmHgRR25/minHCO342mmol/LVT150mlBE17mmol/LMV3.75L,Interpretation:Partlycompensatedmetabolicalkalosiswithcorrectedhypoxemia.,CasestudyNo.6,43yoarrivesinER20minutesafteraMVAinwhichheinjuredhisfaceonthedashboard.Heisagitated,hasmottled,coldandclammyskinandhasobviouspartialairwayobstruction.Anoxygenmaskat10Lisplacedonhisface.ABG&VS:pH7.10BP150/110mmHgPCO260mmHgPulse150/minPO2125mmHgRR45/minHCO318mmol/LVT?mlBE-15mmol/LMV?L.,Interpretation:Acuteventilatoryfailure(resp.acidosis)andacutemetabolicacidosiswithcorrectedhypoxemia,CasestudyNo.7,17yo,48kgwithknowninsulin-dependentDMcametoERwithKussmaulbreathingandirregularpulse.RoomairABG&VS:pH7.05BP140/90mmHgPCO212mmHgPulse118/minPO2108mmHgRR40/minHCO35mmol/LVT1200mlBE-30mmol/LMV48L,Interpretation:Severepartlycompensatedmetabolicacidosiswithouthypoxemia.,CaseNo.7contd,Thispatientisindiabeticketoacidosis.IVglucoseandinsulinwereimmediatelyadministered.AjudgementwasmadethatsevereacidemiawasadverselyaffectingCVfunctionandbicarbwaselectedtorestorepHto7.20.Bicarbadministrationcalculation:BasedeficitXweight(kg)430X48=360mmol/LAdmin1/2over15min&4repeatABG,CaseNo.7contd,ABGresultafterbicarb:pH7.27BP130/80mmHgPCO225mmHgPulse100/minPO292mmHgRR22/minHCO311mmol/LVT600mlBE-14mmol/LMV13.2L,CasestudyNo.8,47yowasinPACUfor3hourss/pcholecystectomy.Shehadbeenon40%oxygenandABG&VS:pH7.44BP130/90mmHgPCO232mmHgPulse95/min,regularPO2121mmHgRR20/minHCO322mmol/LVT350mlBE-2mmol/LMV7LSaO298%Hb13g/dL,CaseNo.8contd,Oxygenwaschangedto2LN/C.1/2hourpt.readytobeD/CtofloorandABG&VS:pH7.41BP130/90mmHgPCO210mmHgPulse95/min,regularPO2148mmHgRR20/minHCO36mmol/LVT350mlBE-17mmol/LMV7LSaO299%Hb7g/dL,CaseNo.8contd,Whatisgoingon?,CaseNo.8contd,Ifthepicturedoesntfit,repeatABG!pH7.45BP130/90mmHgPCO231mmHgPulse95/minPO287mmHgRR20/minHCO322mmol/LVT350mlBE-2mmol/LMV7LSaO296%Hb13g/dL,Technicalerrorwaspresumed.,CasestudyNo.9,67yowhohadclosedreductionoflegfxwithoutincident.FourdayslatersheexperiencedasuddenonsetofseverechestpainandSOB.RoomairABG&VS:pH7.36BP130/90mmHgPCO233mmHgPulse100/minPO255mmHgRR25/minHCO318mmol/LBE-5mmol/LMV18LSaO288%,Interpretation:Compensatedmetabolicacidosiswithmoderatehypoxemia.Dx:PE,CasestudyNo.10,76yowithdocumentedchronichypercapniasecondarytosevereCOPDhasbeeninICUfor3dayswhilebeingtxforpneumonia.Shehadbeenstableforpast24hoursandwastransferredtogeneralfloor.Ptwason2Loxygen&ABG&VS:pH7.44BP135/95mmHgPCO263mmHgPulse110/minPO252mmHgRR22/minHCO342mmol/LBE+16mmol/LMV10LSaO286%.,Interpretation:Chronicventilatoryfailure(resp.acidosis)withuncorrectedhypoxemia,CaseNo.10contd,Shewasplacedon3Landmonitoredfornexthour.Sheremainedalert,orientedandcomfortable.ABGwasrepeated:pH7.36BP140/100mmHgPCO275mmHgPulse105/minPO265mmHgRR24/minHCO342mmol/LBE+16mmol/LMV4.8LSaO292%.,Ptsventilatorypatternhaschangedtomorerapidandshallowbreathing.AlthoughstillacceptablethepHandCO2aretrendingint