动脉血气临床应用

1、动脉血气临床应用雷度米特 林琳 19521952年年 欧洲脊髓灰质炎大爆发，成千上万的欧洲脊髓灰质炎大爆发，成千上万的人失去了生命！人失去了生命！当时人们对束手无策，尽管给患者持续吸氧但很多人还是当时人们对束手无策，尽管给患者持续吸氧但很多人还是死于呼吸衰竭。死于呼吸衰竭。无法判断患者的真实情况无法判断患者的真实情况l发明了全球首台血气分析仪，检测PH和pCO2l从此医疗领域发生了革命性的改变血气之父血气之父 Dr.AstrupDr.Astrup血气分析对于临床诊断、治疗、预后起着重要作用,尤其对急重症患者的抢救和监护更为重要。 简明临床血气分析血气分析的重要性 血气应用现状国外在上世纪80年

2、代，血气分析就已经作为临床处理危重、疑难病例的常规检查，目前已经作为所有病人的常规检查国内目前仅在危重症方面作为常规检查，但是，重视程度不一。ICU呼吸科麻醉科急诊科心胸外科新生儿科产科、消化科、内分泌科.血气分析广泛应用于各科领域呼吸系统疾病 慢性支气管炎 COPD 慢性肺源性心脏病 支气管哮喘 慢性呼吸衰竭 ARDS 间质性肺疾病 肺栓塞 内科其他疾病 感染性休克 早期过度通气导致呼吸性碱中毒，晚期因肺功能损伤或呼吸衰竭而导致低氧血症和高碳酸血症心力衰竭 左心衰肺淤血、水肿，导致肺顺应性降低，呼吸浅快，呼吸功增加；并导致肺弥漫性功能降低，通气/血流比值降低，引起低氧血症。呕吐、腹泻 引起电

3、解质紊乱、酸碱失衡。 内科其他疾病 肾衰 酸碱失衡与电解质紊乱比如：代谢性酸中毒和高钾血症糖尿病 代谢性酸中毒（高AG型），电解质紊乱在呼吸机使用中 ：指导调节呼吸机的参数， 作为上机指征，疗效观察指标，撤机定标程序。在整个呼吸机使用过程中定期检测血气分析，才能保证机械通气的最佳效果。血气临床应用举例1重症监护室（ICU）监测项目治疗处理转归预后血气临床应用举例2什么是血气分析？有什么用？ 气体：气体：pO2pO2，pCO2pCO2酸碱度：酸碱度：pHpH电解质：电解质：K K，NaNa，ClCl，CaCa 血红蛋白血红蛋白 酸碱平衡 肺功能、肾功能 氧气的吸收、运输、利用 能量代谢情况血气分

4、析的目的 评估：肺泡通气动脉氧合酸碱平衡pH 肺 泡 通 气pCO2 和肺泡通气量肺泡通气量实例： 老年女性，三天前因与心肺无关的疾病入院。病人焦虑，陈述气短。听诊肺野清晰，轻度心动过速，呼吸频率30/分。护士说病人每晚都这样。医生诊断为过度通气和焦虑，给与抗焦虑药物治疗。30分钟后病人呼吸大幅减慢，紫绀，被送入ICU。病人为什么会出现这样的变化？pCO2 和肺泡通气量肺泡通气量 PaCO2 与呼吸频率、深度和困难程度没有特定的关系 临床上不能根据呼吸频率或深度来判断通气过度或通气不足 PaCO2 是判断通气过度或通气不足的唯一可靠指标结论结论：PaCO2 =58mmHg PaO2=62mmH

5、gpCO2 和肺泡通气量 二氧化碳分压方程式 每分钟肺泡通气量= 分钟通气量 分钟死腔气量 分钟死腔气量 = 呼吸率 x 生理死腔气量分钟通气量 =呼吸频率 x 潮气量 每分钟产生的二氧化碳每分钟产生的二氧化碳(ml/min) (ml/min) o.863o.863二氧化碳分压二氧化碳分压= -= - 每分钟肺泡通气量每分钟肺泡通气量(L/min)(L/min)pCO2 和肺泡通气量判断人体通气状态的唯一指标是PaCO2通气不足和通气过度分别反映为高和低的paCO2正常的二氧化碳分压说明，在测量当时肺泡通气量与二氧化碳的产生是相匹配的。pCO2 mmHg血液情况肺泡通气状况45高碳酸血症通气不

6、足35-45血碳酸正常正常通气35低碳酸血症通气过度pCO2 和肺泡通气量肺泡通气量通气不足导致高pCO2 的原因: 肺泡通气量不足 见于中枢神经系统抑制、呼吸肌无力或麻痹或其它限制呼吸频率和深度的疾病 (严重肺纤维化、肥胖等)。 死腔增加 常见于严重慢性阻塞性肺病，表浅呼吸、严重限制性损害 (如肺纤维化)。 上述情况同时存在。通气过度导致低pCO2 的原因: 呼吸兴奋性增高：多见于焦虑、躁动等 呼吸机潮气量过大 动 脉 氧 合动脉氧合状态动脉氧合状态氧气的运输氧气的运输氧氧气的释放气的释放?氧摄取- pO2(a)请问：动脉氧分压 95、60、28mmHg那个正常？氧摄取- pO2(a) pO

7、2(a)是评估肺中氧摄取的关键参数当动脉氧分压变低时,将危及对细胞的氧供pO2 与肺泡气方程肺泡气方程式平均肺泡氧分压 = 吸入气氧分压 (二氧化碳氧分压/呼吸商）其中 吸入气氧分压 = 氧浓度 (大气压 47) 0.8 ( FIO2 60% ) 呼吸商呼吸商 RQ = RQ = 1.0 ( FIO 1.0 ( FIO2 2 60% )60% )水蒸气压水蒸气压 = 47mmHg= 47mmHgP(A-a)O2 肺泡肺泡- -动脉动脉POPO2 2差：差：P(A-a)OP(A-a)O2 2能充分反映氧气从肺进入到血液的情况能充分反映氧气从肺进入到血液的情况 P(A-a)O2: 5-15mmHg

8、 青年到中年人，FiO2=0.21 15-25mmHg 老年人， FiO2=0.21 10-110mmHg 呼吸100%氧气的个体 理想肺状态PAO2=PaO2PAO2决定了PaO2的上限P(A-a)O2 案例 27岁女性急诊室主诉胸痛，胸片和体格检查均正常，动脉血气结果如下：初步判断：病毒性胸膜炎可能治疗：止痛治疗，回家休息计算P(A-a)O2=27mmHg,说明氧运输缺陷，原因不明第二天患者因相同主诉返回，肺扫描提示肺栓塞高度可能。 pHpHPaCOPaCO2 2PaOPaO2 2HCOHCO3 3FIOFIO2 2PBPBmmHgmmol/l7.453183210.21747病例结论：肺

9、泡-动脉氧分压差异常提示氧摄取障碍肺泡-动脉氧分压差异常提示肺实质性病变肺泡-动脉氧分压差可以作为肺栓塞的早期诊断线索如果没有大气压、氧浓度、二氧化碳分压、和肺泡-动脉氧分压差的信息无法正确评估动脉氧分压氧合指数氧合指数 PaO2/FiO2 对于吸高浓度氧的危重病人，氧合指数是首选的低氧血症指数。PaO2/FIO2300意味着氧交换严重缺陷PaO2/FIO2200是诊断急性呼吸窘迫综合征的标准之一氧摄取- pO2(a) 综上，PaO2 值受以下因素的影响：大气压吸氧浓度动脉二氧化碳分压肺泡动脉氧分压差 氧运输动脉血的氧运输取决于 tHb血红蛋白 pO2 氧分压FO2Hb氧合血红蛋白分数血红蛋白

10、类型HHb 还原血红蛋白O2Hb 氧合血红蛋白HbO2HbO2O2O2O2O2MetHbCOHbCOHb 碳氧血红蛋白MetHb 高铁血红蛋白SHb 硫化血红蛋白氧饱和度检测 氧饱和度 氧合的血红蛋白分数sO2 =cO2HbcO2Hb + cHHb 100 %FO2Hb =cO2HbcO2Hb + cHHb + cMetHb + cCOHb 0.10.20.30.40.50.60.70.80.9sO (a)2-2sO (v)040602080mmHg24681012kPa0pO2sO2-p50(a)pO2(v)pO2ctO2 氧运输的关键参数 氧含量是评估氧运输能力的关键参数 当ctO2低时,

11、会危及氧运输到组织细胞氧含量ctO2氧含量是与血红蛋白结合的氧与物理溶解的氧的总和 98% 的氧由血红蛋白运输 剩下的 2% 以气体形式溶解在血液中,可用氧电极检测，即氧分压ctO2 =1.34 sO2 ctHb (1 FCOHb FMetHb) + aO2 pO2ctO2 正常范围 16-22 mL/dL ctO2 影响因素 ctHb 血红蛋白的浓度 FO2Hb 氧合血红蛋白分数 sO2 动脉氧饱和度 FCOHb & FMetHb 碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白 酸 碱 平 衡为什么阴离子间隙可以反映代谢性酸中毒？临床上如何应用阴离子间隙？理论基础阴离子（MEQ/L）阳离子（MEQ/L)

12、蛋白质15钙5有机酸5镁1.5磷酸盐2钾4.5硫酸盐1鈉140氯104碳酸氢盐24合计151151概念阴离子间隙（ AG ） 是指未测定阴离子( UA )与未测定阳离子( UC )之差根据电中和定律：阴阳离子电荷总数相等 。 Na+UC = CL- +HCO3- + UA AG = UA - UC = Na+ - ( CL- + HCO3- )正常范围：8-16mmol/lNaClHCO3AG很低或负AG的原因卤族离子被当作氯离子检测，如溴中毒时（止咳药含溴酸美沙芬）；过量的未被检测阳离子，如锂中毒时；未测出的阴离子减少，如低蛋白血症（白蛋白每减少1g/dl ，AG降低2.5mEq/L)出现异

13、常带正电荷的蛋白质（副蛋白），可见于多发性骨髓瘤。AG增高 AG 16 mmol/L 时提示有代谢性酸中毒 血液中所有过量的阴离子均由碳酸氢盐缓冲阴离子间隙代谢性酸中毒的临床原因阴离子间隙代谢性酸中毒的临床原因 乳酸酸中毒 酮症酸中毒 糖尿病酮症酸中毒 乙醇酮症酸中毒 饥饿性酮症酸中毒尿毒症甲醇中毒乙二醇中毒水杨酸中毒副醛中毒病例 男性34岁，主诉不断加重的乏力和脚部水肿，血气资料如下： 血气提示无酸碱失衡 AG = 149 (100+24) = 25 代谢性酸中毒pHPaCO2(mmHg)HCO3(mmol/l)Na+(mmol/l)K+(mmol/l)Cl+(mmol/lPaO2(mmHg

14、)BUNCrCO2(mmol/l)7.4038241493.8100721108.724酸碱平衡HCO3-、PaCO2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性变化。原发失衡变化必大于代偿变化酸碱失衡的代偿性变化有一定限度代偿规律原发失衡决定了pH值是偏酸抑或偏碱HCO3-和PaCO2呈相反变化，必有混合型酸碱失衡存在PaCO2和HCO3明显异常同时伴有pH正常，应考虑混合型酸碱失衡存在结 论病例一pHpHPaCOPaCO2 2PaOPaO2 2HCOHCO3 3NaNaK KClClBGBGmmHgmmol/lMg/dl7.191510261285.994324男性22岁，糖尿病伴

15、严重上呼吸道感染 酸碱数据是否一致？ 是酸中毒还是碱中毒？ 原发失衡是什么？ 代偿情况如何？ 如果有代谢性酸中毒，是正常AG代酸还是高AG代酸？ 对于高AG代酸，是否存在其他酸碱失衡？ 如何解释酸碱失衡？Step 1pH7.07.057.107.157.207.257.307.357.407.457.507.557.607.65H+10089797163565045403532282522 H+ = 24 PCO2 / HCO3- = 24 15 / 6 = 60酸碱数据基本符合Step 2 是酸中毒还是碱中毒？是酸中毒还是碱中毒？ pH pH 7.45 7.45 碱中毒碱中毒 pH pH 7

16、.35 7.35 酸中毒酸中毒 pH = 7.19 pH = 7.19 7.35 7.35 酸中毒酸中毒 Step 3 原发变化是什么？原发变化是什么？ 原发变化大于代偿变化原发变化大于代偿变化 原发变化决定了原发变化决定了pHpH的变化方向的变化方向 pH = 7.19 pH = 7.19 酸中毒酸中毒 PCO2 = 15 mmHg pH PCO2 = 15 mmHg pH 偏碱偏碱 HCO3 = 6 mmol/l pH HCO3 = 6 mmol/l pH 偏酸偏酸 原发变化是代谢性酸中毒原发变化是代谢性酸中毒Step 4 代偿情况如何？代偿情况如何？酸碱失衡类型酸碱失衡类型预计代偿公式预

17、计代偿公式急性呼吸性酸中毒代偿作用有限，HCO3极限值不超过30mmol/l慢性呼吸性酸中毒HCO3- =24+0.35 PaCO2(mmHg)-405.58急性呼吸性碱中毒HCO3- =24 - 0.2 40 - PaCO2(mmHg) 2.5慢性呼吸性碱中毒 HCO3- =24 - 0.5 40 - PaCO2(mmHg) 2.5代谢性酸中毒 PaCO2(mmHg) = 1.5 HCO3- + 8 2代谢性碱中毒 PaCO2(mmHg) = 40 + 0.9 (HCO3- - 24) 5Step 4 代偿情况如何？代偿情况如何？酸碱失衡类型酸碱失衡类型预计代偿公式预计代偿公式代谢性酸中毒

18、PaCO2(mmHg) = 1.5 HCO3- + 8 2PaCO2 = 1.5 6 + 8 2 = 17 2患者paco2 为 15mmHg ，在预计代偿范围内，所以，paco2的变化是生理性代偿变化 Step 5 - AG 阴离子间隙（ AG ）：未测定阴离子（ UA ）与未测定阳离子（ UC ）之差根据电中和定律：阴阳离子电荷总数相等 。 Na+UC=CL- +HCO3- + UA AG = UA-UC = Na+-(CL-+HCO3-) 正常范围：8-16mmol/l AG = 128 94 6 = 28高AG代谢性酸中毒NaClHCO3AG Step 6 - AG HA = H+ +

19、 A- H+ + HCO3- = H2CO3 H2CO3 = H2O + CO2 A-的增加值等于HCO3-的下降值 AG = HCO3-AG = 28 12 = 16 预计HCO3- = 16 + 6 = 22 单纯性代谢性酸中毒NaClHCO3AGStep 7 临床解释阴离子间隙代谢性酸中毒的临床原因阴离子间隙代谢性酸中毒的临床原因 乳酸酸中毒 酮症酸中毒 糖尿病酮症酸中毒 乙醇酮症酸中毒 饥饿性酮症酸中毒尿毒症甲醇中毒乙二醇中毒水杨酸中毒副醛中毒诊断：代谢性酸中毒诊断：代谢性酸中毒临床原因：临床原因： 糖尿病酮症酸中毒糖尿病酮症酸中毒病例二pHpHPaCOPaCO2 2PaOPaO2 2

20、HCOHCO3 3NaNaK KClClBGBGmmHgmmol/lMg/dl7.251011041323.98268男性32岁，长期酗酒，恶心、呕吐、腹痛3天入院。神清，查体无特殊异常，入院前因腹痛进食。 酸碱数据是否一致？ 是酸中毒还是碱中毒？ 原发失衡是什么？ 代偿情况如何？ 如果有代谢性酸中毒，是正常AG代酸还是高AG代酸？ 对于高AG代酸，是否存在其他酸碱失衡？ 如何解释酸碱失衡？Bun 14mmol/l 血酒精浓度106，尿常规：蛋白（-），酮体（-），有尿结晶Step 1pH7.07.057.107.157.207.257.307.357.407.457.507.557.607.

21、65H+10089797163565045403532282522 H+ = 24 PCO2 / HCO3- = 24 10 / 4 = 60酸碱数据基本符合Step 2 是酸中毒还是碱中毒？是酸中毒还是碱中毒？ pH pH 7.45 7.45 碱中毒碱中毒 pH pH 7.35 7.35 酸中毒酸中毒 pH = 7.25 pH = 7.25 7.35 7.35 酸中毒酸中毒 Step 3 原发变化是什么？原发变化是什么？ 原发变化大于代偿变化原发变化大于代偿变化 原发变化决定了原发变化决定了pHpH的变化方向的变化方向 pH = 7.25 pH = 7.25 酸中毒酸中毒 PCO2 = 10

22、 mmHg pH PCO2 = 10 mmHg pH 偏碱偏碱 HCO3 = 4 mmol/l pH HCO3 = 4 mmol/l pH 偏酸偏酸 原发变化是代谢性酸中毒原发变化是代谢性酸中毒Step 4 代偿情况如何？代偿情况如何？酸碱失衡类型酸碱失衡类型预计代偿公式预计代偿公式急性呼吸性酸中毒代偿作用有限，HCO3极限值不超过30mmol/l慢性呼吸性酸中毒HCO3- =24+0.35 PaCO2(mmHg)-405.58急性呼吸性碱中毒HCO3- =24 - 0.2 40 - PaCO2(mmHg) 2.5慢性呼吸性碱中毒 HCO3- =24 - 0.5 40 - PaCO2(mmHg) 2.5代谢性酸中毒 PaCO2(mmHg) = 1.5 HCO3- + 8 2代谢性碱中毒 PaCO2(mmHg) = 40 + 0.9 (HCO3- - 24) 5Step 4 代偿情况如何？代偿情况如何？酸碱失衡类型酸碱失衡类型预计代偿公式预计代偿公式代谢性酸中毒 P