血气分析的临床应用

1、血气分析的临床应用,1 pH pH是指血液中氢离子浓度的负对数值。(7.357.45) 7.45 为失代偿性碱中毒 7.357.45 正常, 代偿性酸碱失衡, 混合性酸碱失衡,2. 动脉血氧分压(PaO2) 指物理溶解于血液中氧分子所产生的压力(12.613.3kPa/95100mmHg) 判断有否缺氧及其程度 8.0kPa (60mmHg) 呼吸衰竭 5.3kPa (40mmHg) 重度缺氧 2.67 kPa (20mmHg) 脑细胞有氧代谢停止,3. 动脉血氧饱和度 (SaO2) 指动脉血氧与Hb结合的程度(95%98%) SaO2与PaO2的相关曲线称氧合血红蛋白离解曲线(ODC), 呈

2、S型 PaO27.6(57mmHg), SaO2仍可接近90% pH 曲线右移 氧合Hb易释放氧, 组织氧分压 pH 曲线左移 氧合Hb不易释放氧, 组织氧分压,氧解离曲线呈S形 CO2解离曲线呈直线,4 动脉血二氧化碳分压 (PaCO2) 指血液中物理溶解的CO2分子所产生的压力 4.76.0 kPa(3545mmHg) 临床意义: 判断呼吸衰竭的类型 型呼衰PaCO26.67 kPa(50mmHg) 判断有无呼吸性酸碱平衡失调 呼酸PaCO26.67 kPa(50mmHg) 判断代谢性酸碱失衡的代偿反应 代酸代偿 PaCO2, 代碱代偿 PaCO2 判断肺泡通气状态,5. 碳酸氢盐 (bi

3、carbonate) a)标准碳酸氢盐 (standard bicarbonate, SB) SB是动脉血在38C、PaCO25.33 kPa(40mmHg)、SaO2100%条件下,所测得血浆HCO3-的含量. 一般受呼吸影响较小.正常值2227mmol/L, 平均24 mmol/L. b)实际碳酸氢盐 (actual bicarbonate, AB) AB是指隔绝空气的血标本, 在实际条件下测得的HCO3-实际含量.受呼吸影响较大 临床意义: ABSB 呼吸性酸中毒 AB正常值 代谢性碱中毒,6. 缓冲碱 (buffer base, BB) 是血液中一切具有缓冲作用的碱的总和, 包括HCO

4、3-、Hb、血浆蛋白、和HPO4-. 正常值 4555mmol/L, 平均50mmol/L. HCO3-是BB的主要成分(24/50), 临床意义: BB 代谢性碱中毒 BB 代谢性酸中毒,7. 碱剩余 (base excess, BE) 是在38C、PaCO25.33 kPa(40mmHg)、SaO2100%条件下,血液标本滴定至pH7.40时所需要酸或碱的量.需加酸者为正值, 加碱者为负值. 正常值 2.3mmol/L B.E.(B.E.b.) 全血B.E. B.E.e.c.f 细胞外液B.E.(用血红蛋白浓度56g%校正后)BE排除了呼吸的干扰, 临床意义同BB,8. 血浆CO2含量（t

5、otal plasma CO2 content, T-CO2） 血浆中各种形式存在的CO2总量，主要包括结合形式的HCO3-和物理溶解的CO2 其中HCO3-占95%以上, 故T-CO2基本反映HCO3-的含量,9. 二氧化碳结合力 (carbon dioxide combining power, CO2-CP) 是静脉血标本在分离血浆后在CO2分压5.33kPa(40mmHg)、氧分压13.3 kPa(100mmHg)的正常人肺泡气平衡后，测得血浆中HCO3-所含CO2和溶解的CO2的总量. 正常值 5070vol%(2231mmol/L), 平均60vol%(27mmol/L). 临床意义

6、与SB相当,血电解质 血K+ 酸中毒时K+从细胞内向细胞外转移，血K+ 碱中毒时K+从细胞外向细胞内转移，血K+ 正常值3.54.5mmol/l 血Cl- 呼吸性酸中毒血Cl-，Cl- HCO3 呼吸性碱中毒血Cl- 代谢性碱中毒血Cl- 血Cl-正常性代酸（高阴离子隙代酸）血Cl-正常 血Cl-性代酸（正常阴离子隙代酸）血Cl-,阴离子间隙 （anion gap; AG） Cl-和HCO3以外的阴离子. 在诊断代谢性酸中毒有重要价值 AG = Na+ - (Cl-+ HCO3) 正常值1014mmol/L 平均值 12mmol/L 高AG代谢性酸中毒;固定酸产生过多或蓄积 (乳酸、酮酸、尿毒

7、症) AG16 可能存在; AG30 肯定存在. AG正常性代酸: HCO3丢失(腹泻), 盐酸制剂的应用(盐酸精氨酸等),AG在判断二重酸碱紊乱的意义 例:肺炎和并腹泻者,PH 7.12 Pco2 84.6 HCO326.6 Na 137 Cl 85 分析:咋一看是失代偿性呼酸,但AG25.416.表明有代酸， 故为失代偿性呼酸合并代酸,AG在判断三重酸碱紊乱的意义,校正HCO3值=实测HCO3值+AG 如校正HCO3值26 例:肺心病呼衰合并肺性脑病,利尿,激素治疗;PH 7.43 PaCO2 61 HCO3 38 Na 140 Cl 74 K3.5 分析: 根据病史原发为呼酸; AG28

8、16,有代酸 校正HCO3值=38+（28-14）=52 校正HCO3值26,有代碱 故诊为: 呼酸型三重酸碱紊乱,酸碱平衡及其判定,酸碱平衡的调节 机体代谢每天产生固定酸120150mmol和挥发酸15000mmol, 但pH波动范围很小 (7.357.45), 主要调节机制包括化学缓冲系统、细胞内外电解质交换和肺、肾的生理调节.,1. 缓冲系统: 体液缓冲系统有: 碳酸氢盐缓冲系(NaHCO3/H2CO3) 占全血缓冲 系统的50% 磷酸氢盐缓冲系统(Na2HPO4/NaH2PO4 ) 5% 血浆蛋白缓冲系统(Na-蛋白/H-蛋白) 7% 血红蛋白缓冲系统(K-Hb/HHb) 35%,代谢

9、 非挥发性固定酸 HCO3/H2CO3(分子原发性变小) HCO3/H2CO3(分母继发性变小) 呼吸性挥发性碳酸 HCO3/H2CO3(分母原发性变大) HCO3/H2CO3(分子继发性变大),2.细胞内外液电解质交换 代谢性酸中毒 血浆H+与细胞内K+交换 血浆K+ 代谢性碱中毒 血浆K+与细胞内H+交换 血浆K+ 呼吸性酸中毒 红细胞内HCO3与血浆Cl交换 血浆Cl,3.肺的调节 酸中毒H+浓度或PaCO2 兴奋周围和中枢 化学感受器 肺通气 碱中毒 抑制化学感受器 肺通气,4肾的调节 肾调节比肺慢，618小时开始，需57天才能达到最大代偿反应，其调节方式有三； 泌H+ 排酸 泌氨中和

10、酸 HCO3再吸收,常见酸碱平衡失调的判断及处理原则,在判断酸碱平衡失调时，实验室判断不能代替临床诊断，必须结合临床进行综合分析 首先要了解患者发病经过，病期与临床表现 治疗经过及其反应 怀疑混合性酸碱平衡失调时，需了解血电解质K+、 Na+、Cl-、Mg2+,并测算阴离子隙,1. 呼吸性酸中毒：由于肺泡通气不足，CO2不能全部排除，PaCO2，导致原发性H2CO3. 机体通过代偿机制使HCO3增加. 以恢复 HCO3/H2CO3的正常比值. 急性呼酸: PaCO20.133kpa(1mmHg), HCO3可0.07mmol/L 一般不32 mmol/L，HCO3=0.1PaCO2 慢性呼酸:

11、 PaCO20.133kpa(1mmHg), HCO3可0.30.4 mmol/L, 一般不45 mmol/L，HCO3=0.35PaCO2 常见病因: 通气功能障碍 实验室检查: 急性呼酸: PaCO2, HCO3轻度, BE轻度,K+, Cl轻度. 慢性呼酸: PaCO2,pH正常, HCO3, BE, K+正常, Cl,处理原则 保持气道通畅 原发病的治疗(解痉、平喘、抗炎、化痰、补液) 吸痰、插管 改善肺泡通气 呼吸兴奋剂的使用 必要时应用机械通气 单纯呼酸一般不使用碱性药物 pH7.15时, 如不能很快降低PCO2, 可小剂量使用 5%NaHCO3, 50100ml,2. 呼吸性碱中

12、毒: 由于肺泡通气过度，致使CO2排出过多, 原发性H2CO3, 为恢复HCO3/H2CO3的正常比值, 肾代偿性H+排出, HCO3排出. 急性呼碱: PaCO20.133kpa(1.0mmHg), HCO30.2mmol/L HCO3=0.2PaCO2 慢性呼碱: PaCO20.133kpa(1.0mmHg), HCO30.5mmol/L HCO3=0.5PaCO2 常见病因:通气过度(肺、心疾病所致低氧血症, V/Q比例失调, 中枢神经系统病变, 肝昏迷, 妊娠, 手术或外伤所致疼痛, 过度机械通气) 实验室检查: pH正常或, PaCO2, HCO3急性呼碱, 慢性呼碱, ABSB,

13、BE负值, 血Cl. 处理原则: 原发病治疗, 给氧, 增加死腔通气, 必要时使用镇静剂,3. 代谢性酸中毒: 由于固定酸的产生增加或排出减少，导致HCO3原发性减少. 肺的代偿功能通过呼吸加深, 增加CO2的排出, 以降低PaCO2, 常见病因: 1.高AG型代酸: 乳酸性酸中毒; 严重缺氧, 微循环障碍, 肾功能障碍 酮症酸中毒; 糖尿病酮症酸中毒, 饥饿 2. 正常AG型代酸: HCO3丢失(腹泻、碳酸酐酶抑制剂） 肾小管泌H+障碍 盐酸或盐酸化合物的应用（盐酸、氯化铵、盐酸精氨酸） 实验室检查: 高AG型代酸: pH, PaCO2, HCO3, BE负值, 血K+,Cl正常, AG P

14、aCO2=(11.3)HCO3 处理原则: 1. 病因治疗 2. 补充碱性溶液,代酸补碱一般原则： 1. 轻度代酸不必补碱，严重代酸在以下五种情况必 须迅速补碱 酸血症引起心功能障碍 意识障碍 血管平滑肌弛缓，血压下降 心律失常 动脉pH7.10 2. 严重酸血症补碱目标是将pH提高到7.20, 不宜7.25 3. 补碱量的计算,代酸补碱量的计算 补碱计算公式: 使HCO3-恢复至正常浓度(24mmol/L) HCO3缺失量(mmol)= (24 实测HCO3)mmol/Lkg70% pH上升至7.20补碱计算公式 HCO3需要量(mmol/L)=(0.38PaCO2 - 实测 HCO3)kg

15、70%,举例: 某患者, 70kg, 腹泻入院. pH = 7.10, SB = 6mmol/L, PaCO2 = 2.67kPa (20mmHg). 问需补充多少碳酸氢钠? 分析和计算: 严重代酸, 呼吸有代偿, 当代酸减轻时，PaCO2，pH上升0.10, PaCO2可上升约5mmHg. 因此, 补碱使pH上升到7.20时PaCO2估计可升道5mmHg, 因此NaHCO3的需要量为: (0.3825 6)7070%=171.5mmol. 即需NaHCO3(其分子量为84)172841000=14.5g. 约需5% NaHCO3300ml,4.代谢性碱中毒: 原发性血浆 常见病因: 持续呕吐

16、, 胃液吸引，利尿, 血容量不足, 过量使用碱性药物等. 临床表现：血容量不足，精神症状，抽搐和低钾表现 实验室检查: pH7.45, PaCO2, HCO327mmol/L, BE正值, 血K+, Cl, Na+正常或升高. PaCO2=(0.51.0) HCO3 处理原则: 原发病的处理 生理盐水的补充(低尿氯性代碱), NS 1000 2000ml/d 解除低血容量和低钾血症所至HCO3吸收 提高肾小管中的Cl-浓度, 促进远端肾小管分泌HCO3 KCl的补充(高尿氯性代碱, 尿氯15 20mmol/L) 碳酸酐酶抑制剂, 酸性药物(合并水肿状态的代碱),酸性药物的应用；严重代碱伴有以下

17、情况 精神症状（嗜睡、烦躁）、抽搐 心律失常、心功能不全 肾功能不全 PH7.50,HCl需要量的计算: HCO3过多量= 0.5(HCO3间隙) （实测HCO3-24） 首次补酸量（mmol）= 0.2体重kg5（HCO3下降数） 举例: 一位代碱患者, 体重60kg, 实测HCO3为40mmol/L. 则: HCO3过多量=0.560(40-24)=480mmol 首次补酸量=0.2605=60mmol,常用酸性药物: 盐酸溶液: 150mmolHCl/L 按上例病人首次补酸量计算60/0.15=400ml 加在氨基酸溶液或脂肪乳液中输入 氯化铵溶液: 氯化铵在肝脏中代谢, 转化为HCl和

18、NH4, 可导致 血氨增高, 故有肝脏疾病者慎用. 用量及用法: 2%氯化铵溶液200ml+5%GS300ml=0.8%氯化铵溶液 (H+为150mmol/L) 盐酸精氨酸: 20g盐酸精氨酸在体内释放100mmol H+, 一般将 20g盐酸精氨酸溶于5%GS 1000ml vi,5. 呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒 慢支炎急性发作因摄入不足、利尿剂使用等因素导致低K+、低Cl- 或不恰当使用碱性药物. 呼酸合并代碱，将减轻呼酸所致酸血症，动脉血pH的高低取决于呼酸和代碱相互作用的结果。 实验室检查: pH正常(7.4)或，PaCO2, HCO3(38mmol/L), BE正值(+15mmol

19、/L), 血K+, Cl,其下降数 HCO3升高数(80mmol/L),举例：一位慢阻肺急性发作合并肺心病患者，应用利尿剂后等治疗后症状不缓解，一周后查血气分析：pH=7.38, PCO2=70mmHg, HCO3=40mmol/L, PaO2=30mmHg, Na+=130mmol/L, K+=3.0mmol/L, Cl=76mmol/L 分析：高碳酸血症，结合病史提示慢性呼酸， 慢性呼酸；HCO3=0.35PaCO2=0.35(7040)=10.5 单纯代偿HCO3应为24+10.5=34.5, 本例实测HCO3为40mmol/L, 高于此值, 并有低K+和低Cl, 提示合并代碱.,处理原

20、则: 同代谢性碱中毒，但应注意 低K+、低Cl性碱中毒, pH正常或7.50或有精神症状, 可使用酸性药物, 如盐酸精氨酸 20g+5%GS1000ml,iv 纠碱不要使HCO3下降超过呼酸代偿的水平.,6. 呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒 呼吸衰竭导致呼吸性酸中毒，同时合并严重缺氧或休克导致体内 固定酸蓄积出现代谢性酸中毒，双重酸血症使原本升高的HCO3 ，pH明显降低。 实验室检查: pH，PaCO2, HCO3, BE负值, 血K+, AG 处理原则: 重度呼酸 (PaCO2), 轻度代酸 (HCO3或正常), pH, 处理呼酸为主 轻度呼酸 (PaCO2), 重度代酸 (HCO3), p

21、H, 处理代酸为主(pH7.20时适量使用碱性药物, 如5%NaHCO350100ml),补碱量公式计算: NaHCO3需要量(mmol)=代酸所致HCO3值(mmol/L)kg20% 代酸所致HCO3值=预测呼酸代偿后HCO3 实测HCO3值,举例：某呼衰患者心跳骤停在复苏期间血气分析结果: pH=7.16, PCO2=52mmHg, HCO3=18mmol/L, 患者体重70kg. 问碳酸氢钠需要量是多少? 分析: pH和PaCO2提示呼酸, 但呼酸HCO3应代偿性升高, 本例HCO3=18mmol/L, 有明显下降, 提示合并代酸. 根据呼酸公式计算;HCO3=0.1(52-40)=1.

22、2mmol/L. 故代偿后的预测值应为；24+1.2=25.2mmol/L, 而实测HCO3值为18mmol/L, 代酸诊断成立. 补碱量计算：代酸所致HCO3值=25.2-18=7.2mmol/L NaHCO3需要量(mmol)=7.2700.2=100.8mmol848.5gNaHCO3 =5%NaHCO3170ml,7.呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒 过度通气使PaCO2以及导致H+和HCO3因素同时存在时可出现 呼碱合并代碱。 导致严重碱血症, pH, 使氧血红蛋白解离曲 线左移, 组织氧供, 常合并严重低K+血症, 引起严重心率紊乱. 呼碱合并代碱多出现在外科情况, 如， 严重创伤 疼

23、痛等刺激使呼吸加深加快, PaCO2, 导致呼碱 .同时, 由于胃肠减压、呕吐等导致胃酸丢失, 以及体液丢失导致 血液浓缩等因素, 可促发代碱 大量输血 大量输血同时输入了大量枸橼酸纳, 在体内代谢 后生成HCO3, 同时伴有手术疼痛所致过度通气. 妊娠 雌激素水平, 刺激呼吸中枢. 腹痛、膈肌抬高使呼 吸浅快. 呕吐导致胃酸丢失和体液浓缩引起代碱.,实验室检查: pH, PaCO2, HCO3, BE正值, 血K+ 处理原则: 适当止痛、镇静、重复呼吸 补充生理盐水, 补足血容量 必要时应用酸性溶液,8. 呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒和代谢性碱中毒 (多元性酸碱平衡紊乱) 在呼酸的基础上同时

24、具备能引起代酸（高AG）和代碱的病因，如休克合并低钾血症, 可根据以下实验室检查结果做出诊断。 AG值16mmol/L 校正HCO3值26mmol/L PaCO2: 代酸合并代碱时, 若HCO3值正常, PaCO245mmHg 若HCO3值计算PaCO2，（PaCO2=(11.3)HCO3 ） 若HCO3值正常, 按代碱所致PaCO2代偿性增高公式计算, 实测PaCO2计算PaCO2， （PaCO2=(0.51.0) HCO3）,举例, 某患者根据病史和临床表现可能存在呼酸合并代酸和代碱, 实验室检测结果如下: 动脉血气: pH=6.98, PCO2=50mmHg, HCO3=10mmol/L

25、 电解质: Na+=145mmol/L, K+=3.5mmol/L, Cl-=100mmol/L 分析: pH=6.98, 酸血症 计算AG: AG=145-(100+10)=35mmol/L, 提示高AG代酸 计算校正HCO3: 校正HCO3=10+(35-12)=33mmol/L, 26mmol/L, 提示合并代碱 因HCO3值正常, 按代酸公式计算代偿后PaCO2 (PaCO2=(11.3)HCO3) HCO3下降值=24-10=14mmol/L PaCO2=(11.3)14=1418.2 代偿后PaCO2=(40-18)(40-14)=2226mmHg实测的50mmHg, 提示呼酸 最后诊断：呼酸合并代酸和代碱,9. 呼吸性碱中毒合并代谢性酸中毒和代谢性碱中毒 AG(16mmol/L)提示代酸 校正HCO3（26mmol/L）提示代碱 PaCO2, 提示呼碱 HCO3值正常, PaCO2正常, 按代碱所致PaCO2代偿性增高公式计算, 实测计算值,举例，某患者临床提示有呼碱合并代碱和代酸的病因，实验室检查结果如下： 动脉血气：pH=7.52, PCO2=