血气分析BloodGasAnalysis教学质量实时监控系统

1、例例1. 1. 王淑珍，女，王淑珍，女，6868岁，岁，H 192185 2004-6-30H 192185 2004-6-30 病史：反复咳嗽、咳痰病史：反复咳嗽、咳痰4040年，冬季易发作，持续年，冬季易发作，持续2-32-3个月，个月， 胸闷、夜间不能平卧胸闷、夜间不能平卧2 2个月。个月。 体征：神清，球结膜水肿，唇紫苷，颈静脉怒张，体征：神清，球结膜水肿，唇紫苷，颈静脉怒张， 双肺底水泡音，双肺底水泡音，HR 112/HR 112/分分, ,双下肢水肿双下肢水肿. . PH 7.359 Na+ 134.2 mmol/L PaO2 30.2 mmHg K+ 3.22 mmol/L Pa

2、CO2 110.1 mmHg Cl 76.5 mmol/L SaO2 45% Hb 13.9g/L BUN 2.1 mmol/L(2.9-8.3) BE 29 mmol/L CRE 38 mol/L(40-100) HCO3 62.6 mmol/L TCO2 66 mmol/L An gap 2.3 mmol/L 血气血气(Blood Gas): O2， ， CO2 血气分析血气分析(Blood-gas Analysis):用三个用三个 电极电极(PH、 O2 、CO2)测定血液中具有生理测定血液中具有生理 效应的气体及效应的气体及PH。 临床意义：临床意义：反映气体代谢情况反映气体代谢情况

3、判断酸碱平衡状态判断酸碱平衡状态 精密仪器精密仪器 规范操作规范操作 结果判断结果判断 质量控制质量控制 条件条件: 标本采集：标本采集：采血部位，安静状态下，采血部位，安静状态下， 肝素抗凝，吸氧浓度，肝素抗凝，吸氧浓度， 隔离空气隔离空气 , ,海平面，海平面， 大气压大气压. . Table1：The Relation Between Altitude(m) and PaO2 (mmHg) Atmospheric Altitude Pressure PaO2 Sao2 Sea level 760 100 97 760 100 97 3190m 512 67 883190m 512 67

4、88 4408m 438 40 754408m 438 40 75 7600m 282 30 557600m 282 30 55（ComaComa） 血气分析指标血气分析指标 pH BB PaO2 BE P(A-a)O2 T-CO2 SaO2 CO2-CP PvO2 AG PaCO2 CaO2 H2CO3 一一 动脉血氧分压（动脉血氧分压（PaO2） (Partial Pressure of Arterial Oxygen) 血液中物理溶解的氧分子所产生的压力。血液中物理溶解的氧分子所产生的压力。 正常值：正常值：12.6-13.3Kpa（95-100mmHg） （100 0.33 年龄年龄

5、5 ） The Oxygen-Hemoglobin Saturation Curve PaO2作用作用: : 1.1.影响影响SaO2， ， 从而影响血 从而影响血 氧含量。氧含量。 External respiration Internal respiration 2.2.决定决定O O2 2的驱动压，的驱动压， 影响氧在血液与组影响氧在血液与组 织间的弥散。织间的弥散。 3.3.调节呼吸调节呼吸 Peripheral chemoreceptors (arotic sinus or carotid body) (Through cranial nerves 9,10). PaO2下降原因：下

6、降原因： 肺泡通气不足肺泡通气不足 Hypoventilation V/QV/Q比例失调比例失调 V/Q ratio mismatch 右右- -左分流左分流 Right to left shunting 吸入气的氧分压下降吸入气的氧分压下降 Inhaled PO2 low 弥散功能下降弥散功能下降 Diffusion of O2 low 低低氧血症氧血症（Hypoxemia）： PaOPaO2 2低于同龄正常人下限低于同龄正常人下限 呼吸衰竭呼吸衰竭(Respiratory Failure)： PaO260mmHg 缺氧缺氧（Hypoxia） 严重缺氧：严重缺氧：PaO240mmHg PaO

7、220mmHg，有氧代谢停止。，有氧代谢停止。 Table2 : Partial Pressures(mmHg) of O2 and CO2 Source of Sample PO2 PCO2 Inhaled air 160 0.3 Alveolar air 104 40 Arterial blood 95 40 Venous blood 40 46 二二 肺泡肺泡- -动脉氧压差动脉氧压差( (P(A-a)O2) (Alveolar-Arterial Oxygen Difference) 肺泡与动脉血氧分压之差。肺泡与动脉血氧分压之差。 产生原因：产生原因： 肺内生理分流（肺内生理分流（3-

8、5%3-5%） 支气管动脉血支气管动脉血 最小静脉血（营养心肌）最小静脉血（营养心肌） 正常值：正常值：15-20mmHg，45mmHg(6.0Kpa) 呼吸性硷中毒呼吸性硷中毒( (Respiratory alkalosis) PaCO2 SB AB下降下降：代酸：代酸 AB = SB 呼硷呼硷 AB 30mmol/L 30mmol/L，肯定酸中毒。肯定酸中毒。 酸碱平衡酸碱平衡 Acid-Base Balance The number of H+ in the body: 2400 nmol (an adult male, 60Kg) The production of H+: Nearl

9、y 55,000,000nmol / day Type of Acids in the Body Fixed acids: (the catabolism of amino acids and compounds like phospholipids and nucleic acids) Sulfuric acid Phosphoric acid Organic acids: Lactic acid (anaerobic metabolism) Ketone bodies(starvation or excessive lipid catabolism) A volatile acid (H2

10、CO3) Table3: Range of H+ in Plasma in Clinical Conditions Condition H+ nmol/L pH Importance Acidemia 100 7.00 Can be lethal Acidemia 50 - 80 7.10 - 7.30 Clinically important Normal 40 5 7.40 0.05 Normal Alkalemia 20 36 7.44 7.69 Clinically important Alkalemia 7.70 Can be lethal Lines of Defense: 一一

11、The buffer system 二二 The respiratory system 三三 The renal system Table4：Whole blood buffers Buffer type Buffering capacity of whole blood(%) Bicarbonate plasma 35 erythrocyte 18 total 53 Nonbicarbonate Hemoglobin 35 Plasma proteins 7 Organic phosphate 3 Inorganic phosphate 2 total 47 一一 缓冲系统缓冲系统 2. H

12、CO3/H2CO3 ratio decides blood pH. 1. The carbonic acid-bicarbonate buffer system is the most importmant(53%). Protein buffer systems R-COO- + H+ RCOOH R-COOH NH2 NH2 NH3+ pH pH In alkaline medium, amino acid acts an acid and releases H+ Neutral pH In acidic medium, amino acid acts a base and absorbs

13、 H+ The phosphate buffer system H2PO4- H+ + HPO42- 二二 肺调节：肺调节： Respiratory Compensation 排出排出COCO2 2( (挥发酸挥发酸) ) (3-6(3-6小时达高峰小时达高峰) ) Respiratory control Peripheral Chemoreceptors at Carotid and Aortic bodies pH,PaO2 of blood changes Central chemoreceptors at medulla oblongata Pco2,pH of CSF changes

14、 CSF Cerebrospinal Fluid 三三 肾的调节肾的调节 Renal Compensation An Overview of Urine Formation Active transport Exchange pump Countertransport Cotransport Secretion of H+ HCO3-/H2CO3 system Phosphate system Ammonia Reabsorption of bicarbonate Secretion Reabsorption Countertransport Active transport Secretio

15、n Reabsorption pH of Urine: 6.0(4.5-8) 四四 细胞内外离子交换（细胞内外离子交换（24-3624-36小时）小时） 3K+ H+ 2Na+ 酸中毒酸中毒 98% of Potassium of the human body is In the ICF. 血气分析的临床应用血气分析的临床应用 一一 确定呼吸衰竭的类型及程度确定呼吸衰竭的类型及程度 二二 判断酸碱失衡判断酸碱失衡 表表6：呼吸衰竭的程度：呼吸衰竭的程度 指标指标 轻度轻度 中度中度 重度重度 PaO2mmHg(Kpa) 60(8.0) 50(6.67) 70(9.33) 90(12.0) Sa

16、O2% 80 80-40 40 神智神智 清清 半昏迷半昏迷 昏迷昏迷 紫绀紫绀 无无 有有 有有 一一 确定呼吸衰竭的类型及程度确定呼吸衰竭的类型及程度 二二 判断酸碱失衡：判断酸碱失衡： 结合临床，确定有无引起酸碱失衡的原因结合临床，确定有无引起酸碱失衡的原因 判断有无酸碱平衡紊乱判断有无酸碱平衡紊乱 进一步进一步确定原发失衡因素确定原发失衡因素 选用合适的代偿预计公式，选用合适的代偿预计公式， 判断酸碱失衡判断酸碱失衡 表表7 7：常用单纯性酸碱失衡的预计公式：常用单纯性酸碱失衡的预计公式 原发原发 原发原发 代偿代偿 预计代偿公式预计代偿公式 代偿代偿 代偿极限代偿极限 失衡失衡 改变

17、改变 反应反应 时限时限 呼酸呼酸 PaCO2 HCO3 急性急性 HCO3 = PaCO2 0.07 1.5 数数min 30mmol/L(4.0Kpa) 慢性慢性 HCO3 = PaCO2 0.35 5.58 3-5天天 45mmol/L(6.0Kpa) 呼硷呼硷 PaCO2 HCO3 急性急性 HCO3 = PaCO2 0.2 2.5 数数min 18mmol/L(2.4Kpa) 慢性慢性 HCO3 = PaCO2 0.5 2.5 3-5天天 12mmol/L(1.6Kpa) 代酸代酸 HCO3 PaCO2 PaCO2 =HCO3 1.5+8 2 12-24h 10mmHg(1.3Kpa

18、) 代硷代硷 HCO3 PaCO2 PaCO2 =HCO3 0.9 5 12-24h 55mmHg(7.3Kpa) 酸碱变化规律酸碱变化规律: : 肺肾间相互代偿肺肾间相互代偿 代偿有一定极限代偿有一定极限 代偿有时限代偿有时限 代偿只能使代偿只能使PHPH值向正常方向移动值向正常方向移动 代偿过头或不足均提示可能存在另一种失调。代偿过头或不足均提示可能存在另一种失调。 过头：提示有与之相反的另一种失调；过头：提示有与之相反的另一种失调； 不足：提示有与之相同的另一种失调。不足：提示有与之相同的另一种失调。 （一）代谢性酸中毒一）代谢性酸中毒 (Metabolic acidosis) Mech

19、anisms: An increase of acid(not carbonic acid) A decrease of base Both Table8. Common Causes of Metabolic Acidosis Increase of Acid Ketoacidosis(diabetes mellitus, starvation, alcoholism) Severe infection Burns Shock Tissue anoxia Renal failure Intake of acids or precursors Decrease of Base Diarrhea

20、 Gastrointestinal fistula Intestinal decompression Renal tubular acidosis 代酸代酸HH+ + 血液缓冲系统血液缓冲系统(HCO(HCO3 3- -/H/H2 2COCO3 3 ) ) 血血PHPH值下降值下降 呼吸中枢呼吸中枢 呼吸加深加快呼吸加深加快 COCO2 2排出排出 PaCO2 HCO3 肾代偿肾代偿 排排H+ 回吸收回吸收HCO3 HCO3 HCO3 H2CO3 = 20 1 The signs and symptoms: Increased rate and depth of respiration Hea

21、dache Central nervous system depression Confusion, lethargy, coma. Cardiovascular system dysfunction Ventricular arrhythmia, Decreased cardiac contractility. Death(brain stem dysfunction or cardiovascular dysfunction ) 血气分析特点：血气分析特点： pH N or 、 HCO3 、AB=SB 、BE负值负值 PaCO2正常或正常或 AGAG 尿呈酸性尿呈酸性 高高K K+ +血症

22、时，尿呈硷性血症时，尿呈硷性。 例：女，例：女，6262岁，糖尿病昏迷。岁，糖尿病昏迷。 血气分析：血气分析：PH 7.17 PaCOPH 7.17 PaCO2 2 25mmHg 25mmHg K K+ + 4.4mmo Na 4.4mmo Na+ + 144mmol/L 144mmol/L Cl Cl 107mmol/L HCO 107mmol/L HCO3 3 12mmol/L 12mmol/L 代偿代偿 PaCO2 = HCO3 1.5 + 8 2 =12 1.5 + 8 = 26 ( (二二) )代硷代硷 Metabolic Alkalosis Mechanisms: An incre

23、ase in base A decrease of acid Both Table9. Common Causes of Metabolic Alkalosis Increase of base Intake of bicarbonate or bicarbonate precursors Massive transfusion with citrated blood Decrease of Acid Emesis Gastric suction Hyperaldosteronism Hypokalemia 代硷代硷H+ 血液缓冲系统血液缓冲系统(HCO3/ H2CO3 ) 血血PH值值 呼吸

24、中枢呼吸中枢 呼吸浅慢呼吸浅慢 CO2排出排出 PaCO2 HCO3 肾代偿肾代偿 排排H+ 回吸收回吸收HCO3 HCO3 HCO3 H2CO3 = 20 1 The signs and symptoms: Shallow breathing Postural hypotention(ECF depletion) Muscle weakness(hypokalemia) Increased neuromuscular irritability Figuers and toes tingle, Signs of tetany, Seizures, Central nervous system

25、depression, (Confusion, lethargy, coma) Death (brain stem dysfunction). 血气分析特点：血气分析特点： pH N or 、 HCO3 、AB=SB、BE正正值值 PaCO2 尿呈碱性尿呈碱性 低低K K+ +血症血症。 例：男，例：男，4545岁，严重溃疡病呕吐一周。岁，严重溃疡病呕吐一周。 血气分析：血气分析：PH 7.50 PaCO2 53mmHg K+ 2.2mmol/L Na+ 140mmol/L Cl 86mmol/L HCO3 42mmol/L 代偿代偿 PaCO2 = HCO3 0.9 5 = (42-24)

26、0.9 = 16.2 PaCO2 = 40 + 16.2 = 56.2 ( (三三) )呼吸性酸中毒：呼吸性酸中毒： Respiratory Acidosis Mechanism: Hypoventilation Table10. Common Causes of Respiratory Acidosis Impaired Gaseous Exchange Chronic obstructive pulmonary disease Pneumonia Severe asthma Pulmonary edema ARDS Obstructive sleep apnea Impaired neur

27、omuscular function Guillain-Barre syndrome Chest injury or surgery Hypokalemia Respiratory muscle fatigue Respiratory depressant drugs(barbiturates, narcotics) Central sleep apnea The signs and symptoms: Headache(cerebral vasodilation ) Cardiovascular dysfunction Tachycardia,cardiac arrythmias, hypo

28、tention. Neurologic abnormalities Blurred vision, tremors, vertigo, disorientation, lethargy, coma. 血气分析特点：血气分析特点： pH N or 、 HCO3 (acute 32mmol / L, chronic 24+ PaCO2 0.35 5.58 HCO3 45mmol/L( (极限极限) ) 血血 K+ Cl 2. 呼酸呼酸+ +代酸代酸 缺氧、休克、糖尿病，肺泡通气不足。缺氧、休克、糖尿病，肺泡通气不足。 血气特点：血气特点： PaCO2 实测实测HCO3 24+ PaCO2 0.35

29、 5.58 AG 血血K+ Cl 3. 呼硷呼硷+ +代碱代碱 医源性多见，如肺心病人通气过快。医源性多见，如肺心病人通气过快。 血气特点：血气特点： PH PaCO2 HCO3 正常、下降正常、下降, , 升高。升高。 血血 K+ Cl 血气特点：血气特点： PaCO2 HCO3 24+ PaCO2 0.35 5.58 AG 例：例：血气分析：血气分析： PH 7.35 PaO2 40mmHg PaCO2 90 mmHg K+ 3.6mmol/L Na+ 142mmol/L Cl 70mmol/L HCO3 37mmol/L AG = 142 37 70 = 35 AG = 35 12 = 23 潜在潜在HCO3 =37 + 23 = 60 预计预计HCO3 = 24 + PaCO2 0.35 5.58 =24 + (90-40） 0.35 = 41.5 例例1. 1. 王淑珍，女，王淑珍，女，6868岁，岁，H 192185 2004-6-30H 192185 2004-6-30 PH 7.359 Na+ 134.2 mmol/L PaO2 30.2 mmHg