机械通气中的血气分析与酸碱平衡

1、机械通气中血气分析机械通气中血气分析与酸碱平衡与酸碱平衡血气分析是医生的眼血气分析是医生的眼睛睛 O2血气分析： CO2 酸碱平衡 酸碱平衡紊乱的分析程序酸碱平衡紊乱的分析程序酸碱平衡的分析程序Step 1: 酸血症抑或碱血症 7.35 to 7.45 = 正常 7.45 = 碱血症如何判断原发性继发性酸碱紊乱 If the pH is lower than predicted then you likely have a primary metabolic acidemia as well If the pH is higher than predicted then you likely

2、have a primary metabolic alkalemia as wellpH的生理影响死亡抽搐心律失常激惹正常昏睡昏迷死亡酸碱平衡紊乱分析酸碱平衡紊乱分析Step 2: 分析 PaCO2 正常 = 35 to 45 mm Hg 高碳酸血症 = 45 mm Hg 低碳酸血症 = 35 mm HgPaCO2 pH关系预测 (Beachey & Malley)PaCO2 变化pH 变化降低 增高10 mmHg (eg. 4030)0.10 eg.7.407.50)增高降低10 mmHg (eg. 4050).06 (7.407.34)酸碱平衡紊乱的分析酸碱平衡紊乱的分析Step 3: 分

3、析 HCO3- 正常 = 22 to 26 mEq/L 酸血症 = 26 mEq/LHCO3 - pH 关系HCO3- 变化pH 变化降低降低9 mEq/L (eg. 2415)0.20 (eg. 7.407.20)增高增高16 mEq/L (eg. 2440)0.20 (eg7.407.60)酸碱平衡紊乱的分析酸碱平衡紊乱的分析 Step 4: 评估代偿 pH 7.35 - 7.45 = 完全代偿 已代偿= 慢性 未代偿 = 急性 代偿并不纠正固有的酸碱紊乱 restores (or nearly restores) pH to normal range混合酸碱平衡紊乱混合酸碱平衡紊乱1.T

4、hose disturbances that drive pH in the same directionEg. Acute or Combined Respiratory and Metabolic Acidemia2.Those disturbances that drive pH in opposite directionsEg. Acute or Combined Respiratory Acidemia and Metabolic Alkalemia常见两重酸碱平衡紊乱常见两重酸碱平衡紊乱1.代酸合并呼酸心跳呼吸骤停严重肺水肿2.代酸合并呼碱水杨酸盐中毒脓毒血症常见两重酸碱紊乱常见两

5、重酸碱紊乱3.代碱合并呼酸COPD 伴利尿剂或呕吐4.代碱合并呼碱严重肝病伴呕吐酸碱平衡紊乱例举酸碱平衡紊乱例举弥散阶梯 PIO2 = 760 mm Hg x 0.21 = 159 mm Hg PIO2 (湿化) = (760 47) x 0.21 = 149 mm Hg 呼吸商 (R = 0.8) R = VCO2/VO2 O2 消耗 250 mL/min CO2 产生 200 mL/min 肺泡内气体平衡 PAO2 = PIO2 (PaCO2) 1.25 PAO2 = PIO2 PaCO2 (if FIO2 0.60)Fig. 7-2氧在血液中的形式氧在血液中的形式物理溶解氧 化学结合氧

6、物理溶解氧 动脉血氧分压（PaO2）：血液中物理溶解氧所产生的压力 （mmHg或kpa) （1 kPa=7.5 mmHg）正正常值常值www.cbrc.ca动脉血混合静脉血7272小时的足月新生儿小时的足月新生儿PaO2临床意义PaO2：1.高压氧2.机械通气PaO2：1.通气功能或换气功能障碍；2.心功能障碍，右左分流PaO2临床意义 轻度低氧血症： 60 mmHg 80 mmHg或年龄预计值 可不氧疗 中度低氧血症： 40 mmHg60 mmHg 应予氧疗 重度低氧血症： 20 mmHg40 mmHg 加强氧疗PaO2临床意义 60 mmHg 呼吸衰竭； 40 mmHg 乳酸产量 PvO2

7、：正常：3545 mmHg 平均40 mmHg 亨利（亨利（HenryHenry）气体溶解定律）气体溶解定律 如温度不变，气体溶解于溶媒中的气体量与该气体的分压成正比，如温度不变，气体溶解于溶媒中的气体量与该气体的分压成正比，其溶解系数为该气体在溶媒中的溶解度其溶解系数为该气体在溶媒中的溶解度。 O2的溶解系数：0.0031ml/mmHg. 100ml 化学结合氧 Hb+O2 HbO2 1g Hb结合氧1.34ml SaO2:动脉血氧饱和度: HbO2占全部Hb的百分比 HbO2SaO2= 100% HbO2+Hb 正常值:9598%。 血液中物理溶解氧比例很小，但很重要： 氧 物理溶解氧 化

8、学结合氧。 氧离曲线氧离曲线氧离曲线 SaO2与PaO2 正相关，曲线呈“S”型， 陡直段； PaO2 60 mmHg 右移：PHPCO2温度2.3DPG 左移：PHPCO2温度2.3DPG 一般； PaO2 =60 mmHg时SaO2=90%P50： SaO2为50%时的PO2 正常：26.6 mmHg， : :提示曲线左移， : :提示右移。 369369法则： CaO2动脉血中O2的含量 =物理溶解氧 + 化学结合氧 CaO2=HbSaO21.34 + PaO20.0031 正常：1821ml% 氧合比 - PaO2/PAO2 PaO2/PAO2比 P(A-a)O2 好正常值大于 75

9、% (or 0.75)若小于0.55，说明存在严重损害氧合比-PaO2 / FiO2正常： 400 mmHg ARDS ：200 mmHgALI：300 mmHg PaO2/FiO2计算. 100 mmHg 0.21 = 500 OR100 mmHg 21 % = 5 正常值 = 4 5 (400-500)比值越小，损害越重： 400-500, 正常，200-390 = 中度, 200 重度没有把 PaCO2 变化考虑进去肺泡动脉氧分压差 P(A-a)O2 or A-aDO2 正常值 = 10 mm Hg (成人 60 岁, FiO2 = 0.21) 但易变 随年龄增长而增高 可随体位变化而变

10、化P(A-a)02 PAO2 PaO2 增加，表明功能性分流增加FiO2 40，死亡率极高，需用ECMO； 20-25，病死率在50%左右。 动态评估二氧化碳运输二氧化碳运输 （1）物理溶解COCO2 2 溶解系数 ：0.03mmol/mmHgL (2) 化学结合COCO2 2：HCOHCO3 3- - （3）氨基甲酰血红蛋白： HHbCO2 (4) 极少量的H2CO3， 动脉血浆CO2总量=HCO3-+PaCO2=24+400.03=25.2mmol/L CO2，H2CO3-，and H+ 平衡 CO2 = 有氧代谢产物 200 mL/min 平均组织中 PCO2 = 46 mm Hg 毛细

11、血管中 PCO2 = 40 mm Hg PvCO2 = 46 mm Hg 肺泡 PCO2 = 40 mm Hg 含量(ml/100ml) %二氧化碳总量 48.5 100溶解的二氧化碳 2.5 5.15HCO3- 43.0 88.66氨基甲酰Hb 3.0 6.19H2CO3 极少 动脉血中二氧化碳的形式物理溶解CO2 PaCO2：物理溶解于动脉血中的CO2所产生的张力（mmHg）正常值：3545 mmHg 平均值: :40 mmHg。 PaCO2临床意义临床意义 （1）判断肺泡通气量是否正常：正常：肺泡通气量正常PaCOPaCO2 2: 通气过度PaCOPaCO2 2: 通气不足（2）酸碱失衡

12、的判断：PaCO2临床意义临床意义（3) 型呼衰标准：50 mmHg (4) 肺性脑病： 6570 mmHg（5）呼吸机指征： 70 mmHg。 酸碱基本理论 酸碱概念酸碱概念 : 凡在水中放出H+ +者为酸酸， 接受H+ +者为碱碱 H2CO3酸酸 H+ + HCO3-碱碱 pH = -logH+ 表示酸碱度。 水： 7 血：7.357.45. Henderson-Hassclbach 方程式（H-H方程式） H2O+CO2 H2CO3 H+ + HCO3- HCO3-pH = PK + log .PaCO2 PK=6.1 =0.03mmol/mgL (1)pH (1)pH、PCOPCO2

13、2、 HCOHCO3 3- -三个变量一定符合H HH H公式，若三值代入公式等式不成立，必表明报告有错误，（2 2）pHpH值是由HCOHCO3 3- -/PaCO/PaCO2 2决定的 正常：HCOHCO3 3- - / /PaCOPaCO2 2 = 24/= 24/0.030.034040=20/1,=20/1,只要HCOHCO3 3- -/ /PaCOPaCO2 2在20/1,20/1,血液中的PHPH就不变, , (3)(3)人体内HCOHCO3 3- -或PaCOPaCO2 2任何一个发生变化都会引起另一个变量继发( (代偿) )改变, ,使HCOHCO3 3- - / /PaCO

14、PaCO2 2趋向正常. . (4)(4)代偿规律, ,原发失衡必大于代偿的变化，故代偿只能使pHpH趋向正常，但决不会使pHpH恢复到原有水平，故原发失衡决定了pHpH是偏酸或偏碱。（5 5）超出最大代偿范围，应考虑为混合性酸碱失衡的存在酸碱平衡的调节： 1 1、缓冲系统：最敏感 ，即刻起反应2 2、肺：1010分钟半小时3 3、离子交换：2 2 4 4小时4 4、肾脏：最迟，但维持时间久 （一）缓冲系统： BHCOBHCO3 3- -/H/H2 2COCO3 3 、 H H2 2POPO4 4- - /HPO/HPO4 42-2- 其缓冲能力和肺调节COCO2 2及肾调节HCOHCO3 3

15、- -的能力密切相关 （二）肾的调节排H+ 重吸收HCO3- - 72时完成（三）肺的调节H H+ + ：代偿性过度通气H H+ + ：呼吸浅慢，减少COCO2 2排出 （四）离子交换： 细胞内外离子交换，肾脏离子交换规律：互为因果； 酸中毒：高ClCl- -、高K K+ + 碱中毒：低ClCl- - 、低NaNa+ +、 低K K+ + 酸碱失衡： 单纯性酸碱失衡： 呼酸、呼碱、代酸、代碱， 代偿、失代偿混合性酸碱失衡，二重、三重，仅呼酸与呼碱不能并存 （1）p pH： 受呼吸、代谢共同影响 正常值：7.357.357.457.45 7.357.35： 酸血症 7.45: 7.45: 碱血症

16、 正常范围： 1 1、正常人 2 2、代偿性、 3 3、混合性 （2）PaCO2 受呼吸，代谢双重影响 HCOHCO3 3- -/ /PaCOPaCO2 2PaCO2：呼酸或代碱代偿PaCO2：呼碱或代酸代偿（3）HCO3-： 实际碳酸氢盐（acute bicarbonate ,AB）意义：血液标本在实际条件下测到的HCO3-。正常值：2227mmol/L，平均值24mmol/L受呼吸、代谢双重影响 ：代碱 或呼酸代偿 ：代酸 或呼碱代偿 （4）AG：（anion gap） 电中和规律，体内任何部位体液内，阴阳离子必须相等。血浆均血浆均=154mmEq=154mmEq AG=UA-UC=Na

17、AG=UA-UC=Na+ +- Cl- Cl- - HCO- HCO3 3- 正常8 816mmol/L16mmol/L AGAG: :乳酸、酮酸、有机酸。 Na+ Cl -UC： K+、Ca2+、Mg2+UA：无机酸如HPO42-、SO42- 等有机酸如酮酸、乳酸、白蛋白HCO3-UAUC AG =UA-UC= Na+ - HCO3- - Cl - Na+Cl-Cl-Cl-HCO3-HCO3-AGHCO3-AGAG 高AGAG代酸：HCOHCO3 3- =AGAG 酮症，尿毒症，乳酸血症 高ClCl- -代酸: : HCOHCO3 3- =ClCl- - 腹泻，过量补氯，HCOHCO3 3-

18、 代偿预计公式慢性呼酸：HCO3-=0.35PaCO25.5预计HCO3- =24+0.35PaCO25.58如实测的HCO3预计值，合并代碱 预计值，合并代酸，例：p pH=7.39, PaCO2:70mmHg HCO3- =41mmHg 预计值 HCO3- =24+10.55.58=34.5 实测HCO3 - 4134.5，示代碱，结论呼酸并代碱。 常用酸碱失衡预计代偿公式 原发失衡 原发变化 代偿反应 预计代偿公式 代偿极限 代酸 HCO3 PaCO2 PaCO2=1.5HCO3+82 10mmHg 代碱 HCO3 PaCO2 PaCO2=0.9HCO3+155 55mmHg 呼酸 Pa

19、CO2 HCO3 急性： HCO3-=24+0.1PaCO2 30mmol/L 慢性： HCO3- =24+0.35PaCO23.5 45mmol/L 呼碱 PaCO2 HCO3 急性： HCO3- =240.2PaCO22.5 18mmol/L 慢性： HCO3- =240.5PaCO21.72 1215 mmol/L酸碱分析步骤1 1、根据病史，pHpH、PaCOPaCO2 2、HCOHCO3 3- 确立 原发失衡2 2、根据原发失衡选公式3 3、将公式计算的预计值与实测值作比 较。 其它指标： SB：标准碳酸氢盐 缓冲碱：BB BE：碱剩余 细胞外液碱剩余：BEECF、BE5 全血碱剩余BE15、BEb 实际碱剩余ABE 标准碱剩余SBE 小结 PaO2PaCO2 PH HCO3-SaO2 AG预计公式。 谢谢PaCO2 pH关系预测 (Beachey & Malley)PaCO2 变化pH 变化降低 增高10 mmHg (eg. 4030)0.10 eg.7.407.50)增高降低1