動脈血氣分析及酸堿失衡判斷

動脈血氣分析及酸堿失衡判斷第1頁/共45頁2023/3/82第2頁/共45頁2023/3/83血氣分析系指對血液中的O2、CO2和pH值的測定，以及由上述三項所衍生出的有關(guān)氧代謝及酸堿平衡的一系列指標的分析。人體為能正常進行生理活動，必須依靠人體的調(diào)節(jié)功能，血液的氫離子濃度維持一定的正常范圍，使體內(nèi)酸堿達到動態(tài)平衡。如果體內(nèi)酸或/和堿產(chǎn)生過多或不足,引起血液氫離子濃度的改變,這就叫酸堿平衡失常,簡稱酸堿失衡。

一、定義第3頁/共45頁2023/3/84二、動脈血氣分析作用

血氣、酸堿失衡與臨床多種疾病有關(guān)，其正確的判斷常常是治療成功的關(guān)鍵。

可以判斷

●呼吸功能

●酸堿失衡第4頁/共45頁2023/3/85(一)判斷呼吸功能

動脈血氣分析是判斷呼吸衰竭最客觀指標，可以分為Ⅰ型和Ⅱ型。1.標準為海平面平靜呼吸空氣條件下：

Ⅰ型呼吸衰竭

PaO2＜60mmHg，PaCO2正?；蛳陆?/p>

Ⅱ型呼吸衰竭

PaO2＜60mmHg，PaCO2＞50mmHg

2.吸O2條件下判斷有無呼衰見于以下兩種情況

(1)若PaCO2＞50mmHg，PaO2＞60mmHg可判斷為吸O2條件下Ⅱ型呼吸衰竭。第5頁/共45頁2023/3/86(2)若PaCO2＜50mmHg，PaO2＞60mmHg可計算氧合指數(shù)，其公式為：氧合指數(shù)=PaO2/FiO2＜300mmHg，提示：Ⅰ型呼吸衰竭--舉例:鼻導(dǎo)管吸O2流量2L/min

PaO280mmHg

FiO2＝0.21＋0.04×2＝0.29

氧合指數(shù)=PaO2/FiO2

=80/0.29=275.9＜300mmHg

提示：呼吸衰竭第6頁/共45頁2023/3/87

(二)判斷酸堿失衡

應(yīng)用動脈血氣分析可對酸堿失衡作出正確的判斷，傳統(tǒng)認為有四型單純性酸堿失衡和四型混合性酸堿失衡。

由于預(yù)計代償公式、陰離子隙和潛在HCO3-在酸堿失衡領(lǐng)域中應(yīng)用，目前可判斷新的混合性酸堿失衡有五型。

第7頁/共45頁2023/3/881.單純性酸堿失衡(SimpleAcidBaseDisorders)：

呼吸性酸中毒(呼酸)；呼吸性堿中毒(呼堿)；代謝性酸中毒(代酸)；代謝性堿中毒(代堿)

2.混合型酸堿失衡(MixedAcidBaseDisorders)

(1)傳統(tǒng)認為有四型：呼酸并代酸；呼酸并代堿；呼堿并代酸；呼堿并代堿

(2)新的混合性酸堿失衡類型

●混合性代酸(高AG代酸＋高Cl-性代酸)

●代堿并代酸

代堿并高AG代酸；代堿并高Cl-性代酸

●三重酸堿失衡

(TripleAcidBaseDisorders,TABD)

呼酸型三重酸堿失衡；呼堿型三重酸堿失衡

第8頁/共45頁2023/3/89三、常用的考核指標

一）考核酸堿失衡的指標

1.pH：是指體液內(nèi)氫離子濃度的反對數(shù)。反映體液總酸度的指標，受呼吸和代謝因素共同影響。正常值:動脈血7.35~7.45，平均值7.40，靜脈血pH較動脈血低0.03~0.05。

2.PCO2：血漿中物理溶解的CO2分子所產(chǎn)生的壓力稱為PCO2。正常值動脈血35~45mmHg，平均值40mmHg。靜脈血較動脈血高5~7mmHg。是衡量酸堿平衡呼吸因素的唯一指標。第9頁/共45頁2023/3/8103.HC03-即實際碳酸氫鹽(actualbicarbonate，AB)，是指隔絕空氣的血液標本在實驗條件下所測的血漿HC03-值。正常值22～27mmol/L，平均值24mmol/L，動、靜脈血HC03-大致相等。它是反映酸堿平衡代謝因素的指標。4.標準碳酸氫鹽(standardbicarbonate，SB)

在標準條件下(PaCO240mmHg、Hb完全飽和、溫度37℃)測得的HC03-值。它是反映酸堿平衡代謝因素的指標。正常值22～27mmol/L，平均值24mmol/L。第10頁/共45頁2023/3/8115.緩沖堿(bufferbase，BB)：體液中所有緩沖陰離子總和，包括HCO3-、Pr-、Hb-等。血漿緩沖堿(BBp)=41mmol/L，全血緩沖堿(BBb)=50mmol/L。6.堿剩余(baseexcess，BE)：它是表示血漿堿儲量增加或減少的量。正常范圍±3mmol/L，平均為0。BE正值時表示緩沖堿增加；BE負值時表示緩沖堿減少或缺失(basedefect，BD)。它是反映酸堿失衡代謝性因素的指標。第11頁/共45頁2023/3/812二）判斷低氧血癥的參數(shù)1.氧分壓(PO2)

指血漿中物理溶解的氧分子所產(chǎn)生的壓力。動脈血氧分壓(PaO2)正常值80~100mmHg，其值隨年齡增加而下降，預(yù)計PaO2值(mmHg)=102-0.33×年齡(歲)±10.0。靜脈血氧分壓(PvO2)正常值40mmHg,不僅受呼吸功能影響而且還受循環(huán)功能影響。呼吸功能正常的病人，當休克微循環(huán)障礙時，由于血液在毛細血管停留時間延長、組織利用氧增加，可出現(xiàn)動脈血氧分壓正常，而靜脈血氧分壓明顯降低。第12頁/共45頁2023/3/8132.血氧飽和度(SaO2)

是指血紅蛋白（Hb）實際上所結(jié)合的氧含量被全部血紅蛋白能夠結(jié)合的氧除得的百分率。血氧飽和度的計算公式為：Sa02=（氧合Hb/全部Hb）×100％動脈血氧飽和度以Sa02表示，正常范圍為95％~99％，動脈血氧飽和度與動脈血氧分壓間的關(guān)系即是氧離曲線。

第13頁/共45頁2023/3/814

氧離曲線第14頁/共45頁2023/3/8153.氧合指數(shù)氧合指數(shù)=PaO2／FiO2，又稱通氣/灌注指數(shù)，正常值為400~500mmHg。4.肺泡-動脈血氧分壓差(P(A-a)O2)

在正常生理條件下，吸空氣時P(A-a)O2為10mmHg左右；吸純氧時P(A-a)O2正常不應(yīng)超過60mmHg。5.肺內(nèi)分流量(Qs/Qt)

正常人可存在小量解剖分流，一般不超過3％。第15頁/共45頁2023/3/816三）其他指標：

1.陰離子隙（AG）：AG是上世紀70年代應(yīng)用于酸堿失衡領(lǐng)域的。其真實含義反映了未測定陽離子(uC)和未測定陰離子(uA)之差。

AG=Na+-(HCO3-+Cl-)

AG升高的最常見原因是體內(nèi)存在過多的uA,

即乳酸根、丙酮酸根、磷酸根及硫酸根等。當這些未測定陰離子在體內(nèi)堆積，必定要取代HCO3-，使HCO3-下降，稱之為高AG代謝性酸中毒（代酸）。第16頁/共45頁2023/3/817AG在酸堿失衡判斷中主要用途是可判斷以下六型酸堿失衡：

①高AG代酸

②代謝性堿中毒(代堿)并高AG代酸

③混合性代酸

④呼吸性酸中毒(呼酸)并高AG代酸

⑤呼吸性堿中毒(呼堿)并高AG代酸

⑥三重酸堿失衡(TABD)

第17頁/共45頁2023/3/818

AG在臨床上實際應(yīng)用時，必須注意以下四點：

(1)計算AG時強調(diào)同步測定動脈血氣和血電解質(zhì)。

(2)排除實驗誤差引起的假性AG升高：因為AG是根據(jù)Na+、Cl-、HCO3-三項參數(shù)計算所得，因此,此三項參數(shù)中任何一項參數(shù)的測定誤差均可引起AG假性升高。

(3)結(jié)合臨床綜合判斷

(4)AG升高的標準：AG正常范圍為8～16mmol／L，凡是AG＞16mmol／L，結(jié)合臨床，可以判斷為高AG代酸，特別是動態(tài)監(jiān)測所得的所得的AG意義更大。

第18頁/共45頁2023/3/8192.潛在HCO3-(Potentialbicarbonate)：

是上世紀80年代提出的概念。是指排除并存高AG代酸對HCO3-掩蓋作用之后的HCO3-。

用公式表示為:潛在HCO3-＝實測HCO3-＋△AG

其意義可揭示代堿＋高AG代酸和三重酸堿失衡中的代堿存在。第19頁/共45頁2023/3/820舉例:某病人的動脈血氣及血電解質(zhì):

pH7.40，PaCO240mmHg、HCO3-24mmol/L、K+3.8mmol/L、Na+140mmol／L、Cl-90mmol／L。

分析:AG=140-(24＋90)=140-114

=26＞16mmol／L，示高AG代酸

△AG＝26－16＝10mmol／L

潛在HCO3-=實測HCO3-＋△AG

=24＋10=34＞27mmol/L，示代堿結(jié)論：代堿并高AG代酸。若不計算潛在HCO3-及AG，必誤認為無酸堿失衡。第20頁/共45頁2023/3/821四、酸堿失衡的判斷方法

評價血液酸堿平衡狀態(tài)的指標較多，PaCO2作為判定呼吸性酸堿失衡的指標，pH作為血液酸堿度的指標，看法是一致的，然而對于判定代謝性酸堿失衡的指標尚無一致意見。

美國波士頓的Schwartz派主張用HCO3-作為判斷指標。

丹麥哥本哈根的Astrup派主張用BE作為判斷標準。

但不管使用哪幾項指標，其判斷的結(jié)果基本上是一致的。

第21頁/共45頁2023/3/822使用pH、PaCO2、HCO3-指標的判斷方法：

1.首先要核實實驗結(jié)果是否有誤差

全自動血氣分析儀，一般不會出現(xiàn)誤差。

2.分清原發(fā)與繼發(fā)（代償）變化

酸堿失衡代償必須遵循下述規(guī)律：

(1)HCO3-、PaCO2任何一個變量的原發(fā)變化均可引起另一個變量的同向代償變化，即：

●原發(fā)HCO3-升高，必有代償?shù)腜aCO2升高；

●原發(fā)HCO3-下降，必有代償PaCO2下降；

●反之亦相同。

(2)原發(fā)失衡變化必大于代償變化第22頁/共45頁2023/3/823

根據(jù)上述代償規(guī)律，可得出以下三個結(jié)論：

①原發(fā)失衡決定了pH值是偏堿或偏酸。

②HCO3-和PaCO2呈相反變化，必有混合性酸堿失衡存在。

③PaCO2和HC03-明顯異常同時伴pH正常，應(yīng)考慮有混合性酸堿失衡存在。

第23頁/共45頁2023/3/824各類單純型酸堿失衡的PaCO2與HCO3-變化———————————————————————

呼酸代堿代酸呼堿———————————————————————PH↓↑↓↑PaCO2↑↑↑↓↓↓HCO3-↑↑↑↓↓↓———————————————————————第24頁/共45頁2023/3/825

一般情況下，單純性酸堿失衡的pH是由原發(fā)失衡所決定的。

如果pH<7.40，提示原發(fā)失衡可能為酸中毒；

pH>7.40，提示原發(fā)失衡可能為堿中毒。-舉例：pH7.32、HCO3-15mmol/L、PaCO230mmHg。

分析：PaCO230mmHg<40mmHg，可能為呼堿；HCO3-15<24mmol/L,可能為代酸,但pH7.32<7.40偏酸。

結(jié)論：代酸第25頁/共45頁2023/3/826舉例：pH7.35、PaCO260mmHg、HCO3-32mmol/L。

分析：PaCO260mmHg>40mmHg，可能為呼酸；HCO3-32>24mmol/L，可能為代堿，但pH7.35<7.40偏酸。結(jié)論：呼酸舉例：pH7.45、HCO3-32mmol／L、PaCO248mmHg

分析：PaCO248mmHg＞40mmHg，可能為呼酸；HCO3-32＞24mmol／L，可能代堿，但因pH7.45＞7.40偏堿。結(jié)論：代堿舉例：pH7.42、HCO3-19mmol/L、PaCO229mmHg

分析：PaCO229mmHg＜40mmHg，可能為呼堿；HCO3-19＜24mmol／L，可能代酸，但因pH7.42＞7.40偏堿。結(jié)論：呼堿

第26頁/共45頁2023/3/8273.分析單純性和混合性酸堿失衡

根據(jù)上述代償規(guī)律，一旦HCO3-和PCO2呈相反方向變化，必定為混合性性酸堿失衡，臨床上常見有以下三種情況:

(1)PaCO2↑同時伴HCO3-↓，肯定為呼酸并代酸。結(jié)論：呼酸并代酸。舉例：pH7.22、PaCO250mmHg、HCO3-20mmol/L。分析：PaCO250mmHg>40mmHg，而HCO3-20<24mmol／L。第27頁/共45頁2023/3/828(2)PaCO2下降同時伴HCO3-升高，肯定為呼堿并代堿。

舉例：pH7.57、PaCO232mmHg、HCO3-28mmol/L。

分析：PaCO232mmHg<40mmHg，而HCO3-28>24mmol/L。結(jié)論：呼堿并代堿。(3)PaCO2和HCO3-明顯異常同時伴pH正常，應(yīng)考慮有混合性酸堿失衡的可能，進一步確診可用單純性酸堿失衡預(yù)計代償公式。

舉例：pH7.37、PaCO275mmHg、HCO3-42mmol/L。

分析：PaCO275mmHg明顯大于40mmHg；HCO3-42mmol/L明顯大于24mmol/L，但pH7.37在正常范圍內(nèi)，提示有混合性酸堿失衡的可能。第28頁/共45頁2023/3/8294.用單純性酸堿失衡預(yù)計代償公式來判斷

正確使用公式必須要遵從以下步驟：

①必須首先通過動脈血pH、PaCO2、HCO3-三個參數(shù)，并結(jié)合臨床確定原發(fā)失衡；

②根據(jù)原發(fā)失衡選用合適公式；

③將公式計算所得結(jié)果與實測HCO3-或PaCO2相比作出判斷，凡落在公式計算代償范圍內(nèi)判斷為單純性酸堿失衡，落在范圍外判斷為混合性酸堿失衡；④若為并發(fā)高AG代酸的混合性酸堿失衡，則應(yīng)計算潛在HCO3-，將潛在HCO3-替代實測HCO3-與公式計算所得的預(yù)計HCO3-相比。第29頁/共45頁2023/3/830西南醫(yī)院酸堿失衡預(yù)計值公式

代償值預(yù)計公式代償時間代償極限代酸PaCO2=40-（24-HCO3-）×1.2±212-24小時10mmHg代堿PaCO2=40+(HCO3—24)×0.9±555mmHg呼酸

急性HCO3-=24+(PaCO2-40)×0.07±1.5幾分鐘30mEq/L

慢性HCO3-=24+(PaCO2-40)×0.4±33-5天45mEq/L呼堿

急性HCO3-=24-(40-PaCO2)×0.2±2.5幾分鐘18mEq/L

慢性HCO3-=24-(40-PaCO2)×0.5±2.52-3天15mEq/L第30頁/共45頁2023/3/831新橋醫(yī)院常用酸堿失衡預(yù)計代償公式

原發(fā)失衡原發(fā)變化代償反應(yīng)預(yù)計代償公式代償極限

代酸

HC03-↓PaC02↓PaC02=1.5xHC03-+8±210mmHg

代堿

HC03-↑PaC02↑ΔPaC02=0.9xΔHC03-±555mmHg

呼酸

PaC02

↑HC03-↑

急性：代償引起HC03-↑3~4mmHg30mmol/L

慢性:ΔHC03-=0.35xΔPC02±5.5842~45mmol/L

呼堿

PaC02↓HC03-↓

急性：ΔHC03-=0.2xΔPC02±2.518mmol／L

慢性:ΔHC03-=0.49xΔPC02±1.7212~15mmol／L第31頁/共45頁2023/3/832

舉例：pH7.39、PaCO270mmHg、HCO3-41mmol/L

分析：①PaCO270＞40mmHg，可能為呼酸

HCO3-41＞24mmol/L可能為代堿

pH7.39＜7.40，偏酸性，

提示：可能為呼酸

②若用單純性酸堿失衡公式計算：

△HCO3-=0.35×△PaCO2±5.58

=0.35×(70-40)±5.58=10.5±5.58

預(yù)計HCO3-=24＋10.5±5.58

=34.5±5.58=28.92～40.08

實測HCO3-41＞40.08mmol/L，提示代堿存在

結(jié)論：呼酸并代堿第32頁/共45頁2023/3/833

舉例:pH7.53、PaCO239mmHg、HCO3-32mmol/L

分析:HCO3-32＞24mmol／L,提示有代堿可能按代堿公式計算:△PaCO2=0.9×△HCO3-±5

=0.9×(32-24)±5

=7.2±5mmHg

預(yù)計PaCO2=正常PaCO2＋△PaCO2

=40＋7.2±5=47.2±5

=52.2～42.2mmHg

實測PaCO239mmHg＜42.2mmHg提示呼堿成立

結(jié)論：雖然此時PaCO239mmHg在正常范圍內(nèi)，仍可診斷為原發(fā)代堿的基礎(chǔ)上合并相對呼堿。第33頁/共45頁2023/3/834

舉例:pH7.39、PaCO224mmHg、HCO3-14mmol/L

分析:HCO3-14＜24mmol/L，PaCO224＜40mmHg

pH7.39＜7.40,提示代酸存在。

按代酸預(yù)計代償公式計算：

PaCO2=1.5×HCO3-＋8±2

=1.5×14＋8±2

=21＋8±2

=29±2＝27～31mmHg

實測PaCO224＜27mmHg提示呼堿存在。

結(jié)論：雖然pH7.39在正常范圍內(nèi)仍可診斷為呼堿并代酸。第34頁/共45頁2023/3/8355.結(jié)合臨床表現(xiàn)、病史綜合判斷

動脈血氣分析雖對酸堿失衡的判斷甚為重要，但單憑一張血氣分析報告單作出的診斷，有時難免有錯誤的。為使診斷符合病人的情況，必須結(jié)合臨床、其它檢查及多次動脈血氣分析的動態(tài)觀察。第35頁/共45頁2023/3/836

舉例:AECOPD患者機械通氣治療后查pH7.45、PaCO252mmHg、HCO3-35mmol/L

分析:根據(jù)動脈血氣分析結(jié)果，判斷為：

HCO3-35＞24mmol/L，可能為代堿

PaCO252＞40mmHg(5.33kPa)，可能為呼酸

pH7.45＞7.40，偏堿提示:代堿

若按代堿公式計算：預(yù)計PaCO2＝正常PaCO2＋△PaCO2＝40＋0.9（35-24）±5＝49.9±5＝44.9～54.9mmHg。實測PaCO252mmHg在此代償范圍內(nèi)。

血氣單分析結(jié)論:代堿

結(jié)合病史，此病人系肺心病人，原有血氣分析示呼酸，經(jīng)使用呼吸機和積極抗感染改善通氣治療后，病情有明顯改善。

正確結(jié)論：呼酸并代堿，也可稱之CO2排出后堿中毒（posthypercapnicakalosis）。第36頁/共45頁2023/3/837

必須牢記混合性酸堿失衡判斷時須聯(lián)合使用預(yù)計代償公式、AG和潛在HCO3-。具體步驟為：

①先用預(yù)計代償公式計算出HCO3-或PaCO2代償范圍，判斷其是單純性或混合性酸堿失衡；

②計算AG，判斷是否并發(fā)高AG代酸；

③計算潛在HCO3-，揭示代堿并高AG代酸和TABD中的代堿存在。即判斷并發(fā)高AG代酸的混合性酸堿失衡中代堿存在，必須計算潛在HCO3-，用潛在HCO3-替代實測HCO3-與預(yù)計代償公式計算所得的預(yù)計HCO3-相比，若潛在HCO3-大于預(yù)計HCO3-，即可判斷并發(fā)代堿存在；

④結(jié)合臨床綜合分析判斷。第37頁/共45頁2023/3/838酸堿失衡綜合判斷步驟I.根據(jù)病史推斷酸堿失衡II.根據(jù)體征推斷酸堿失衡III.根據(jù)化驗檢查推斷酸堿失衡：A.分析常規(guī)檢驗資料(如血尿素氮、血肌酐、血糖、血酮體等生化檢查及尿酸堿度測定等）B.分析血電解質(zhì)檢查資料：1.HCO3-：（1)如升，考慮代堿和代償性呼酸