血气分析与酸碱失衡.ppt

1、血气分析与酸碱失衡,李报春 解放军第八十八医院 呼吸科,内 容,一、血气分析的概念 二、血气分析的意义 三、标本的采集和处理 四、血气分析的指标 五、酸碱平衡的调节 六、酸碱失衡的类型 七、酸碱失衡的诊断步骤和方法,一、血气分析的概念,血气分析(blood gas analysis) 包括pH、 PaO2、PaCO2、SB、AB、BE、BB等测定，分为 气体分析：PaO2、 PaCO2 酸碱分析：pH、SB、AB、BE、BB等,二、血气分析的意义,呼吸功能,酸碱失衡,(一)判断呼吸功能,动脉血气分析是判断呼吸衰竭最客观指标。,(一)判断呼吸功能,在海平面平静呼吸空气条件下，可以将呼吸衰竭分为型

2、和型。,型呼吸衰竭 PaO260mmHg PaCO250mmHg,型呼吸衰竭 PaO260mmHg PaCO2正常或下降,(一)判断呼吸功能,吸O2条件下，判断有无呼吸衰竭，可见于两种情况,(2)若PaCO250mmHg ， PaO260mmHg 可计算氧合指数 （PaO2/FiO2）， 300mmHg提示：呼吸衰竭,(1) 若PaCO250mmHg， PaO260mmHg 可判断为吸O2条件下 型呼吸衰竭,举 例,鼻导管吸氧：流量2L/min FiO20.210.0420.29 血气分析：PaO2 80 mmHg 氧合指数=PaO2/FiO2=80/0.29276300mmHg 提示：呼吸衰

3、竭,(二)判断酸碱失衡,应用动脉血气分析，可对酸碱失衡作出正确的判断。,酸碱失衡传统分型,呼吸性酸中毒(呼酸),呼吸性碱中毒(呼碱),代谢性酸中毒(代酸),代谢性碱中毒(代碱),呼酸并代酸,呼酸并代碱,呼碱并代酸,呼碱并代碱,新的混合性酸碱失衡,由于预计代偿公式、阴离子间隙和潜在HCO3-在酸碱失衡领域中的应用，目前可判断新的混合性酸碱失衡有五型。,新的混合性酸碱失衡,混合性代酸(高AG代酸高Cl-性代酸) 代碱并代酸 包括代碱并高AG代酸 代碱并高Cl-性代酸 三重酸碱失衡(Triple Acid Base Disorders，TABD) 包括呼酸型三重酸碱失衡 呼碱型三重酸碱失衡,三、标本

4、的采集和处理,动脉血气分析的正确判断，首先要依赖于动脉血气分析参数的正确，而获得正确的动脉血气分析参数，除了实验室要把握各个测定环节外，临床科室医护人员需要注意的是： 正确的动脉血标本的采集与保存； 静脉血替代动脉血行血气分析的可行性。,标本的采集与保存,要获得准确的血气与pH测定结果，除了仪器精密、操作正确 及严格地进行质量控制外，标本的采集与保存是一个不可忽视的重要环节。临床上常可见到因标本采集与保存不当，造成比仪器分析偏差更大的误差。,标本的采集,主要要求 合理的采血部位 严密隔绝空气 病人处于安静状态下的抗凝血 抽血后立即送检 病情许可，最好停止吸氧30分钟后再采取， 否则应注明吸氧浓

5、度,标本的采集,采血部位与方法 首选的采血部位是动脉，如股动脉、桡动脉或肱动脉均可。动脉化毛细血管血，可取血于指尖、耳垂或足跟，但目前临床上较少采用。 采血前嘱病人安静，切忌大声喧哗及呻吟，以免 PCO2下降。 为避免肝素对血样的稀释而影响血气结果，最好用肝素化的干注射器抽血。目前临床上常用消毒肝素液(用生理盐水配成1000U/ml)湿润2ml注射器内壁并充满死腔(肝素含量约为4050U)。,标本的保存,采血后应尽快进行测定。原则上标本应在抽取后20分钟内进行测定，如果需要放置，则应置于碎冰块中（0） 或放置冰箱内，最好不超过两小时。,静脉血替代动脉血行血气分析的可行性,血气分析原则上应采用动

6、脉血，但在临床上常可遇到病人动脉穿刺困难，特别是婴幼儿，此时往往用静脉血取代动脉血测定。,静脉血替代动脉血行血气分析的可行性,但必须牢记 静脉血气分析只能用于判断酸碱失衡，不能用于判断呼吸功能。 其理由为：动、静脉血pH、PCO2、HCO3-有明显替代关系，即 静脉血pH较动脉血pH低0.030.05； 静脉血PCO2较动脉血PCO2高57mmHg； 动、静脉血HCO3-大致相等。,四 、血气分析的指标,1. pH 2. PCO2 3. HCO3- 4. 标准碳酸氢盐(standard bicarbonate,SB) 5. 缓冲碱（buffer base，BB） 6. 碱剩余(base exc

7、ess，BE) 7. 总CO2量（total CO2 ,TCO2） 8. CO2-CP（CO2 combining power) 9. PO2 10. 血氧饱和度（SO2） 11. 阴离子间隙（anion gap, AG),1. pH,pH指体液内氢离子浓度的负对数，即pH=log1/H+ 正常值为7.35-7.45,是反映体液总酸碱度的指标， 受呼吸和代谢因素共同影响。 pH 7.45为碱中毒 pH正常可能有3种情况： 无酸碱失衡、代偿性酸碱失衡及复合性酸碱失衡。,1. pH,根据Hendeson-Hasselbalch公式 (简称H-H公式: PH=pk+logHCO3-/H2CO3 ）

8、当HCO3-（由肾脏调节）与H2CO3(由肺脏调节）之比值维持在20:1时，PH值为7.40。 当发生酸碱平衡失调时机体启动代偿机制，使 HCO3-与H2CO3 之比仍维持在20:1时，PH在正常范围，谓之代偿性酸中毒或代偿性碱中毒。 如比值不能保持20:1，PH可 7.45，则为失代偿性酸中毒或失代偿性碱中毒。,2. PCO2,PCO2指血浆中物理溶解的CO2分子所产生的压力 正常值: 动脉血3545mmHg 平均值40 mmHg 静脉血较动脉血高57mmHg PCO2是酸碱平衡呼吸因素的唯一指标 PCO245mmHg时，为呼酸或代碱的呼吸代偿 PCO235mmHg时，为呼碱或代酸的呼吸代偿

9、,3. HCO3-,HCO3-即实际碳酸氢盐(actuabicarbonate，AB） 是指隔绝空气的血液标本在实验条件下所测的 血浆HCO3-值。 正常值: 2227mmolL，平均值: 24mmolL， 动、静脉血HCO3-大致相等。它是反映酸碱平衡代谢因素的指标。 HCO3- 24mmol/L,可见于代酸或呼碱代偿 HCO3- 24mmol/L,可见于代碱或呼酸代偿,4. 标准碳酸氢盐,标准碳酸氢盐(standard bicarbonate, SB)是指在标准条件下（PCO2 40mmHg、Hb 完全饱和、温度38）测得的HCO3-值，它是反映酸碱平衡代谢因素的指标。 正常值:2227m

10、molL； 平均值:24mmolL。 正常情况下ABSB ABSB见于代碱或呼酸代偿； ABSB 见于代酸或呼碱代偿。,5. 缓冲碱,缓冲碱（buffer base，BB）指体液中所有缓冲阴离子总和，包括HCO3-、磷酸氢盐、Hb。 血浆缓冲碱(BBp) = 41mmol/L 全血缓冲碱(BBb) = 47.3 mmol/L 这一指标临床上不常用。 BB降低为代谢性酸中毒，BB增高为代谢性碱中毒。仅BB一项降低时，应考虑为贫血(Hb低)。,6. 碱剩余,碱剩余(base excess，BE)是指用酸或碱将1L全血或血浆滴定至PH=7.40时所用的酸或碱的毫摩尔数，它是表示血浆碱储量增加或减少的

11、量。 若用酸滴定则表示血液的BB过多，即碱剩余，用正值表示，提示代谢性碱中毒存在。正值越大提示代谢性碱中毒越重。反之负值越大提示代谢性酸中毒越重。 正常范围3mmolL，平均为0。,7. 总CO2量,总CO2量（total CO2 ，TCO2） 血浆内HCO3-等化学结合CO2量(24mmol/L)物理溶解的CO2量(0.0340=1.2mmol/L) 总CO2量正常值241.225.2 mmolL 其意义同HCO3-值。,8. CO2-CP,CO2-CP（CO2 combining power)是指血浆中HCO3-及H2CO3呈化合状态的CO2的总量，正常值为23-32mmolL，平均为27

12、mmolL。 同时受代谢和呼吸因素的影响。理论上应与 HCO3-大致相等，但因有NaCO3-等因素干扰，比HCO3-偏高。其意义同HCO3-值。不能及时反映血中CO2的变化，对伴随通气障碍而发生的酸碱失衡的判断意义有限，若临床上能除外原发性呼吸因素的影响，则其数值表示代谢性因素变化。,9. PO2,PO2是指血浆中物理溶解的O2分子所产生的压力。 PaO2正常值80100mmHg 其正常值随着年龄增加而下降 预计PaO2值1020.33年龄10.0,9. PO2,氧降梯度 大气中干燥气体的氧分压为159mmHg 进入气道由于湿化作用吸入气氧分压为149mmHg 气体到达肺泡被残留气体稀释，肺泡

13、氧分压降至105mmHg 由于肺内存在通气血流比例不均等因素，动脉氧分压降至95mmHg 经过组织利用氧后，氧分压变为静脉血的40mmHg,氧降梯度,9. PO2,PvO2受呼吸功能影响、循环功能影响。 呼吸功能正常的病人，当休克微循环障碍时，由于血液在毛细血管停留时间延长、组织利用氧增加，可出现PaO2正常，而PvO2明显降低。 因此在判断呼吸功能时，一定要用PaO2，决不能用PvO2替代。,10.血氧饱和度,血氧饱和度（SO2）是指血红蛋白实际上所结合的氧含量被全部血红蛋白能够结合的氧除得的百分率。 动脉血氧饱和度以SaO2表示 正常范围为9599。 SaO2与PaO2间的关系即是氧离解曲

14、线。 SaO2可直接测定所得，但目前血气分析仪上所提供的SaO2是依PaO2和pH推算所得。,氧离解曲线,11.阴离子间隙,阴离子间隙（anion gap, AG)是一项近年引起广泛重视的酸碱指标。指血浆中未测定阴离子（UA）与未测定阳离子（UC）之差（UA-UC）。 根据电中和原理，体内各种离子成份的浓度可以变化，但是阴阳离子总数应该相等。因此Na+UC=(Cl-+ HCO3-)+ UA，可以变为AG=UA-UC=Na+-(Cl-+ HCO3-)。正常为(124)mmol/L。 AG16即为高AG代谢性酸中毒，提示有机酸或（和）无机酸阴离子增多。,五、酸碱平衡的调节,正常时pH值之所以在7.

15、35-7.45狭窄范围内波动，保证人体内环境的稳定，是由于体内有一系列复杂的酸碱平衡调节机制的作用。,(一) 缓冲系统,缓冲系统为最为迅速的酸碱调节系统，缓冲的基本机理为H+HCO3-H2CO3CO2+H2O，碳酸氢盐缓冲系（ HCO3- / H2CO3)占全血缓冲总量的50%以上。,(二)呼吸调节,氢离子可通过刺激延髓化学敏感区的二氧化碳敏感细胞、颈动脉体和主动脉体的化学感受器，引起肺泡通气量增大，二氧化碳呼出增多，使血中二氧化碳分压降低，反之亦然。一般呼吸代偿在数分钟内出现。,(三)细胞内外的离子交换,主要为细胞内外的H+与K+交换,(四)肾脏代偿,一般在酸碱失衡后的数小时开始，35日可发

16、挥最大作用。 肾脏代偿的机理主要有3个方面： 碳酸氢钠重吸收增加或减少； 磷酸盐的酸化增强或减弱； 氨排泌增强或减弱。,六、酸碱失衡的类型,(一)代谢性酸中毒,原因：机体产酸过多（糖尿病、饥饿等所致的酮症、严重缺氧、感染、微循环障碍等引起的乳酸等有机酸增多），急慢性肾功能不全，使用精氨酸和大量生理盐水引起的高氯性酸中毒，严重的腹泻、肠瘘、肠道引流。,(一)代谢性酸中毒,血气：HCO3-降低，AB及SB下降，BE负值增大，PH值降低或正常，CO2-CP降低，AG可升高或正常，代偿性的PCO2正常或降低（最低可至10mmHg）。,(二)代谢性碱中毒,原因： 容量不足：临床最常见，包括严重呕吐、长期

17、胃肠减压、肠梗阻，应用利尿剂引起低钾低氯，腹泻。 容量过多：醛固酮增多症、Cushing综合征,(二)代谢性碱中毒,血气：HCO3-增高，AB及SB增高，BE正值增 大，PH值升高或正常，CO2-CP升高， 代偿性的PCO2正常或升高。钾氯离子降 低。,(三)呼吸性酸中毒,原因：各种原因引起的肺泡通气不足，使体内 CO2潴留，产生高碳酸血症。 如：COPD、呼吸中枢抑制、神经肌肉疾病 （格林巴利综合征、重症肌无力、低钾 血 症）、胸壁疾病、气道阻塞。,(三)呼吸性酸中毒,血气： 急性呼酸： PCO2升高， PH值下降， HCO3-正常或轻度增高， BE基本正常。 慢性呼酸：PCO2升高， PH

18、值正常或下降， 代偿性HCO3-增高， BE正值增大，。,(四)呼吸性碱中毒,原因：各种原因引起的肺泡过度通气，如：中枢神经系统疾病、低氧、肺感受器刺激（哮喘、肺炎、肺栓塞）、焦虑、药物（水杨酸、茶碱）、肝衰、全身性感染、高热、甲亢、癔症。,(四)呼吸性碱中毒,血气： PCO2下降， PH值正常或升高，代偿性 HCO3-下降（最低至12l），BE 负值增大，。,(五)复合性酸碱失衡,（1）互相抵消的双重酸碱失衡 呼酸+代碱、呼碱+代酸：PCO2、 HCO3-呈同向反应， PH值不定。 （2）互相加重的双重酸碱失衡 呼酸+代酸、呼碱+代碱：PCO2、 HCO3-呈分离现象，PH值变化显著，酸者低

19、，碱者高。 （3）代酸+代碱及三重酸碱失衡 要借助AG、潜在HCO3-等综合判断， PH值不定。,七、酸碱失衡的判断方法,评价血液酸碱平衡状态的指标较多，PCO2作为判定呼吸性酸碱失衡的指标，pH作为血液酸碱度的指标，看法是一致的，然而对于判定代谢性酸碱失衡的指标尚无一致意见。 美国波士顿的Schwartz派主张用HCO3-作为判断指标；丹麦哥本哈根的Astrup派主张用BE作为判断标准。 但不管使用哪几项指标， 其判断的结果基本上是一致的。,下面主要介绍一下使用pH、PCO2、HCO3-指标的判断方法。,1.首先要核实实验结果是否有误差,目前，临床上常用的血气分析仪绝大部分是全自动血气分析仪

20、，其各项参数值均是有仪器自动打印出来，一般不会出现误差。血气要与Na+、K+、Cl-同步采血。查血气分析时一定标明FiO2及体温。,2.分清原发与继发（代偿）变化,酸碱失衡代偿必须遵循下述规律： (1) HCO3-、PCO2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变化，即： 原发HCO3-升高，必有代偿的PCO2升高； 原发HCO3-下降，必有代偿PCO2下降 反之亦相同 。 (2) 原发失衡变化必大于代偿变化。,2.分清原发与继发（代偿）变化,根据上述代偿规律，可以得出以下三个结论： 原发失衡决定了pH 值是偏碱抑或偏酸； HCO3-和PCO2呈相反变化，必有混合性酸碱失衡存在；

21、PCO2和HCO3-明显异常同时伴pH正常，应考虑有混合性酸碱失衡存在。 牢记上述代偿规律和结论，对于正确判断酸碱失衡是极重要的。,2.分清原发与继发（代偿）变化,根据上述的代偿规律和结论，一般地说，单纯性酸碱失衡的pH是由原发失衡所决定的。如果： pH7.40原发失衡可能为酸中毒 pH7.40原发失衡可能为碱中毒 pH24mmol/L、PaCO240mmHg 呼酸 pH7.40、HCO3- 24mmol/L、PaCO240mmHg 代碱 pH7.40、HCO3- 24mmol/L、PaCO2 40mmHg 呼碱,举 例,pH 7.32、HCO3- 15mmol/L、PaCO2 30mmHg。

22、 分析： PaCO230 mmHg40 mmHg，可能为呼碱；HCO3- 1524mmol/L，可能代酸， 但因pH 7.327.40偏酸。 结论：代酸。,举 例,pH 7.45、HCO3- 32mmolL、PaCO248mmHg 分析： PaCO248mmHg40mmHg，可能呼酸 HCO3-3224mmolL，可能代碱， 但因pH 7.457.40偏碱 结论：代碱,举 例,pH 7.42、HCO3- 19mmol/L、PaCO2 29mmHg 分析： PaCO2 29mmHg40mmHg，可能呼碱 HCO3- 1924 mmolL，可能代酸 但因pH 7.427.40偏碱 结论：呼碱,举

23、例,pH 7.35、HCO3- 32mmol/L、PaCO2 60mmHg 分析： PaCO260mmHg40mmHg,可能呼酸 HCO3-3224mmol/L,可能代碱, 但因pH 7.357.40偏酸 结论：呼酸,3.分析单纯性和混合性酸碱失衡,根据上述代偿规律，一旦HCO3-和PCO2呈相反方向变化，必定为混合性酸碱失衡。,(1)PaCO2升高同时伴HCO3-下降，肯定为呼酸合并代酸,举例：pH 7.22、HCO3- 20mmol/L、 PaCO2 50mmHg 分析：PaCO2 5040mmHg HCO3- 2024mmol/L 结论：呼酸并代酸,(2)PaCO2下降同时伴HCO3-升

24、高，肯定为呼碱并代碱,举例：pH 7.57、HCO3- 28mmol/L、 PaCO2 32mmHg 分析：PaCO23240mmHg HCO3- 2824mmolL 结论：呼碱并代碱,PaCO2和HCO3-明显异常同时伴pH正常， 应考虑有混合性酸碱失衡的可能， 进一步确诊可用单纯性酸碱失衡预计 代偿公式。,代偿预计公式,酸碱类型 代偿公式 代偿时间 代酸 PaCO2=1.5HCO3-82mmHg 1224h 代碱 PaCO2=40+0.9(HCO3-24)5 1224h 呼酸 急性 HCO3- =24+0.07(PaCO2-40)1.5 几分钟 慢性 HCO3- =24+0.35(PaCO

25、2-40)5.58 35天 呼碱 急性 HCO3- =24-0.2(40-PaCO2)1.5 几分钟 慢性 HCO3- =24-0.5(40-PaCO2)2.5 35天,举 例,肺心病患者，pH7.37、PaCO275mmHg、HCO3- 42mmolL 分析:PaCO275明显大于40mmHg、HCO3-42明显大于24mmolL pH 7.37在正常范围内，提示有混合性酸碱失衡的可能 用单纯性酸碱失衡公式判断：PaCO2 7540mmHg，提示有呼 酸可能 用公式计算HCO3- =0.35PaCO25.58 =0.35(75-40)5.58=12.255.58 预计HCO3-=2412.2

26、55.58=36.255.58 =41.8330.67 实测HCO3- 4241.83 mmolL，提示代碱存在。 结论：呼酸并代碱,举 例,肺心病pH7.39、PaCO270mmHg、HCO3-41mmol/L分析：PaCO2 7040mmHg，可能为呼酸 HCO3-4124mmol/L可能为代碱 pH 7.397.40，偏酸性，提示：呼酸为原发 用单纯性酸碱失衡公式计算： HCO3-=0.35PaCO25.58 =0.35(70-40)5.58=10.55.58 预计HCO3-=2410.55.58 =34.55.58=28.9240.08 实测HCO3-4140.08mmol/L，提示代

27、碱存在 结论：呼酸并代碱,举 例,糖尿病pH7.39、PaCO224mmHg、HCO3-14 mmol/L分析:HCO3-1424mmol/L，PaCO22440mmHg pH 7.397.40,提示原发代酸。 按代酸预计代偿公式计算： PaCO2=1.5HCO3-82=1.51482 =2182=2922731 mmHg 实测PaCO22427mmHg提示:呼碱存在，因此为代酸并呼碱,举 例,pH7.53、PaCO239mmHg、HCO3-32mmol/L 分析: HCO3-3224 mmolL，提示有代碱可能 按代碱公式计算:PaCO2=0.9HCO3-5 =0.9(32-24)5=7.25 mmHg 预计PaCO2=正常PaCO2PaCO2 =407.25=47.25=52.242.2 mmHg 实测PaCO2 39 mmHg42.2 mmHg 提示：有呼碱成立，因此为代碱并呼碱,举 例,pH 7.45、PaCO2 52 mmHg、HCO3-35 mmol/L分析:根据动脉血气分析结果，判断为： HCO3- 3524mmol/L，可能为代碱 PaCO2 5240mmHg，可能为呼酸 pH7.457.40，偏碱结论:代碱。 若按代碱公式计算： 预计PaCO2正常PaCO2PaCO2400.9（35-24）5 49.9544.954.9 mmHg 实测Pa