血氣分析與酸堿失衡

1、血氣分析與酸堿失衡,李報春 解放軍第八十八醫(yī)院 呼吸科,內(nèi) 容,一、血氣分析的概念 二、血氣分析的意義 三、標本的采集和處理 四、血氣分析的指標 五、酸堿平衡的調(diào)節(jié) 六、酸堿失衡的類型 七、酸堿失衡的診斷步驟和方法,一、血氣分析的概念,血氣分析(blood gas analysis) 包括pH、 PaO2、PaCO2、SB、AB、BE、BB等測定，分為 氣體分析：PaO2、 PaCO2 酸堿分析：pH、SB、AB、BE、BB等,二、血氣分析的意義,呼吸功能,酸堿失衡,(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。,(一)判斷呼吸功能,在海平面平靜呼吸空氣條件下，可以將呼吸衰竭分為型

2、和型。,型呼吸衰竭 PaO260mmHg PaCO250mmHg,型呼吸衰竭 PaO260mmHg PaCO2正?；蛳陆?(一)判斷呼吸功能,吸O2條件下，判斷有無呼吸衰竭，可見于兩種情況,(2)若PaCO250mmHg ， PaO260mmHg 可計算氧合指數(shù) （PaO2/FiO2）， 300mmHg提示：呼吸衰竭,(1) 若PaCO250mmHg， PaO260mmHg 可判斷為吸O2條件下 型呼吸衰竭,舉 例,鼻導管吸氧：流量2L/min FiO20.210.0420.29 血氣分析：PaO2 80 mmHg 氧合指數(shù)=PaO2/FiO2=80/0.29276300mmHg 提示：呼吸衰

3、竭,(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。,酸堿失衡傳統(tǒng)分型,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),呼酸并代酸,呼酸并代堿,呼堿并代酸,呼堿并代堿,新的混合性酸堿失衡,由于預(yù)計代償公式、陰離子間隙和潛在HCO3-在酸堿失衡領(lǐng)域中的應(yīng)用，目前可判斷新的混合性酸堿失衡有五型。,新的混合性酸堿失衡,混合性代酸(高AG代酸高Cl-性代酸) 代堿并代酸 包括代堿并高AG代酸 代堿并高Cl-性代酸 三重酸堿失衡(Triple Acid Base Disorders，TABD) 包括呼酸型三重酸堿失衡 呼堿型三重酸堿失衡,三、標本

4、的采集和處理,動脈血氣分析的正確判斷，首先要依賴于動脈血氣分析參數(shù)的正確，而獲得正確的動脈血氣分析參數(shù)，除了實驗室要把握各個測定環(huán)節(jié)外，臨床科室醫(yī)護人員需要注意的是： 正確的動脈血標本的采集與保存； 靜脈血替代動脈血行血氣分析的可行性。,標本的采集與保存,要獲得準確的血氣與pH測定結(jié)果，除了儀器精密、操作正確 及嚴格地進行質(zhì)量控制外，標本的采集與保存是一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)。臨床上?？梢姷揭驑吮静杉c保存不當，造成比儀器分析偏差更大的誤差。,標本的采集,主要要求 合理的采血部位 嚴密隔絕空氣 病人處于安靜狀態(tài)下的抗凝血 抽血后立即送檢 病情許可，最好停止吸氧30分鐘后再采取， 否則應(yīng)注明吸氧濃

5、度,標本的采集,采血部位與方法 首選的采血部位是動脈，如股動脈、橈動脈或肱動脈均可。動脈化毛細血管血，可取血于指尖、耳垂或足跟，但目前臨床上較少采用。 采血前囑病人安靜，切忌大聲喧嘩及呻吟，以免 PCO2下降。 為避免肝素對血樣的稀釋而影響血氣結(jié)果，最好用肝素化的干注射器抽血。目前臨床上常用消毒肝素液(用生理鹽水配成1000U/ml)濕潤2ml注射器內(nèi)壁并充滿死腔(肝素含量約為4050U)。,標本的保存,采血后應(yīng)盡快進行測定。原則上標本應(yīng)在抽取后20分鐘內(nèi)進行測定，如果需要放置，則應(yīng)置于碎冰塊中（0） 或放置冰箱內(nèi)，最好不超過兩小時。,靜脈血替代動脈血行血氣分析的可行性,血氣分析原則上應(yīng)采用動

6、脈血，但在臨床上?？捎龅讲∪藙用}穿刺困難，特別是嬰幼兒，此時往往用靜脈血取代動脈血測定。,靜脈血替代動脈血行血氣分析的可行性,但必須牢記 靜脈血氣分析只能用于判斷酸堿失衡，不能用于判斷呼吸功能。 其理由為：動、靜脈血pH、PCO2、HCO3-有明顯替代關(guān)系，即 靜脈血pH較動脈血pH低0.030.05； 靜脈血PCO2較動脈血PCO2高57mmHg； 動、靜脈血HCO3-大致相等。,四 、血氣分析的指標,1. pH 2. PCO2 3. HCO3- 4. 標準碳酸氫鹽(standard bicarbonate,SB) 5. 緩沖堿（buffer base，BB） 6. 堿剩余(base exc

7、ess，BE) 7. 總CO2量（total CO2 ,TCO2） 8. CO2-CP（CO2 combining power) 9. PO2 10. 血氧飽和度（SO2） 11. 陰離子間隙（anion gap, AG),1. pH,pH指體液內(nèi)氫離子濃度的負對數(shù)，即pH=log1/H+ 正常值為7.35-7.45,是反映體液總酸堿度的指標， 受呼吸和代謝因素共同影響。 pH 7.45為堿中毒 pH正?？赡苡?種情況： 無酸堿失衡、代償性酸堿失衡及復(fù)合性酸堿失衡。,1. pH,根據(jù)Hendeson-Hasselbalch公式 (簡稱H-H公式: PH=pk+logHCO3-/H2CO3 ）

8、當HCO3-（由腎臟調(diào)節(jié)）與H2CO3(由肺臟調(diào)節(jié)）之比值維持在20:1時，PH值為7.40。 當發(fā)生酸堿平衡失調(diào)時機體啟動代償機制，使 HCO3-與H2CO3 之比仍維持在20:1時，PH在正常范圍，謂之代償性酸中毒或代償性堿中毒。 如比值不能保持20:1，PH可 7.45，則為失代償性酸中毒或失代償性堿中毒。,2. PCO2,PCO2指血漿中物理溶解的CO2分子所產(chǎn)生的壓力 正常值: 動脈血3545mmHg 平均值40 mmHg 靜脈血較動脈血高57mmHg PCO2是酸堿平衡呼吸因素的唯一指標 PCO245mmHg時，為呼酸或代堿的呼吸代償 PCO235mmHg時，為呼堿或代酸的呼吸代償

9、,3. HCO3-,HCO3-即實際碳酸氫鹽(actuabicarbonate，AB） 是指隔絕空氣的血液標本在實驗條件下所測的 血漿HCO3-值。 正常值: 2227mmolL，平均值: 24mmolL， 動、靜脈血HCO3-大致相等。它是反映酸堿平衡代謝因素的指標。 HCO3- 24mmol/L,可見于代酸或呼堿代償 HCO3- 24mmol/L,可見于代堿或呼酸代償,4. 標準碳酸氫鹽,標準碳酸氫鹽(standard bicarbonate, SB)是指在標準條件下（PCO2 40mmHg、Hb 完全飽和、溫度38）測得的HCO3-值，它是反映酸堿平衡代謝因素的指標。 正常值:2227m

10、molL； 平均值:24mmolL。 正常情況下ABSB ABSB見于代堿或呼酸代償； ABSB 見于代酸或呼堿代償。,5. 緩沖堿,緩沖堿（buffer base，BB）指體液中所有緩沖陰離子總和，包括HCO3-、磷酸氫鹽、Hb。 血漿緩沖堿(BBp) = 41mmol/L 全血緩沖堿(BBb) = 47.3 mmol/L 這一指標臨床上不常用。 BB降低為代謝性酸中毒，BB增高為代謝性堿中毒。僅BB一項降低時，應(yīng)考慮為貧血(Hb低)。,6. 堿剩余,堿剩余(base excess，BE)是指用酸或堿將1L全血或血漿滴定至PH=7.40時所用的酸或堿的毫摩爾數(shù)，它是表示血漿堿儲量增加或減少的

11、量。 若用酸滴定則表示血液的BB過多，即堿剩余，用正值表示，提示代謝性堿中毒存在。正值越大提示代謝性堿中毒越重。反之負值越大提示代謝性酸中毒越重。 正常范圍3mmolL，平均為0。,7. 總CO2量,總CO2量（total CO2 ，TCO2） 血漿內(nèi)HCO3-等化學結(jié)合CO2量(24mmol/L)物理溶解的CO2量(0.0340=1.2mmol/L) 總CO2量正常值241.225.2 mmolL 其意義同HCO3-值。,8. CO2-CP,CO2-CP（CO2 combining power)是指血漿中HCO3-及H2CO3呈化合狀態(tài)的CO2的總量，正常值為23-32mmolL，平均為27

12、mmolL。 同時受代謝和呼吸因素的影響。理論上應(yīng)與 HCO3-大致相等，但因有NaCO3-等因素干擾，比HCO3-偏高。其意義同HCO3-值。不能及時反映血中CO2的變化，對伴隨通氣障礙而發(fā)生的酸堿失衡的判斷意義有限，若臨床上能除外原發(fā)性呼吸因素的影響，則其數(shù)值表示代謝性因素變化。,9. PO2,PO2是指血漿中物理溶解的O2分子所產(chǎn)生的壓力。 PaO2正常值80100mmHg 其正常值隨著年齡增加而下降 預(yù)計PaO2值1020.33年齡10.0,9. PO2,氧降梯度 大氣中干燥氣體的氧分壓為159mmHg 進入氣道由于濕化作用吸入氣氧分壓為149mmHg 氣體到達肺泡被殘留氣體稀釋，肺泡

13、氧分壓降至105mmHg 由于肺內(nèi)存在通氣血流比例不均等因素，動脈氧分壓降至95mmHg 經(jīng)過組織利用氧后，氧分壓變?yōu)殪o脈血的40mmHg,氧降梯度,9. PO2,PvO2受呼吸功能影響、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)PaO2正常，而PvO2明顯降低。 因此在判斷呼吸功能時，一定要用PaO2，決不能用PvO2替代。,10.血氧飽和度,血氧飽和度（SO2）是指血紅蛋白實際上所結(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。 動脈血氧飽和度以SaO2表示 正常范圍為9599。 SaO2與PaO2間的關(guān)系即是氧離解曲

14、線。 SaO2可直接測定所得，但目前血氣分析儀上所提供的SaO2是依PaO2和pH推算所得。,氧離解曲線,11.陰離子間隙,陰離子間隙（anion gap, AG)是一項近年引起廣泛重視的酸堿指標。指血漿中未測定陰離子（UA）與未測定陽離子（UC）之差（UA-UC）。 根據(jù)電中和原理，體內(nèi)各種離子成份的濃度可以變化，但是陰陽離子總數(shù)應(yīng)該相等。因此Na+UC=(Cl-+ HCO3-)+ UA，可以變?yōu)锳G=UA-UC=Na+-(Cl-+ HCO3-)。正常為(124)mmol/L。 AG16即為高AG代謝性酸中毒，提示有機酸或（和）無機酸陰離子增多。,五、酸堿平衡的調(diào)節(jié),正常時pH值之所以在7.

15、35-7.45狹窄范圍內(nèi)波動，保證人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，是由于體內(nèi)有一系列復(fù)雜的酸堿平衡調(diào)節(jié)機制的作用。,(一) 緩沖系統(tǒng),緩沖系統(tǒng)為最為迅速的酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)，緩沖的基本機理為H+HCO3-H2CO3CO2+H2O，碳酸氫鹽緩沖系（ HCO3- / H2CO3)占全血緩沖總量的50%以上。,(二)呼吸調(diào)節(jié),氫離子可通過刺激延髓化學敏感區(qū)的二氧化碳敏感細胞、頸動脈體和主動脈體的化學感受器，引起肺泡通氣量增大，二氧化碳呼出增多，使血中二氧化碳分壓降低，反之亦然。一般呼吸代償在數(shù)分鐘內(nèi)出現(xiàn)。,(三)細胞內(nèi)外的離子交換,主要為細胞內(nèi)外的H+與K+交換,(四)腎臟代償,一般在酸堿失衡后的數(shù)小時開始，35日可發(fā)

16、揮最大作用。 腎臟代償?shù)臋C理主要有3個方面： 碳酸氫鈉重吸收增加或減少； 磷酸鹽的酸化增強或減弱； 氨排泌增強或減弱。,六、酸堿失衡的類型,(一)代謝性酸中毒,原因：機體產(chǎn)酸過多（糖尿病、饑餓等所致的酮癥、嚴重缺氧、感染、微循環(huán)障礙等引起的乳酸等有機酸增多），急慢性腎功能不全，使用精氨酸和大量生理鹽水引起的高氯性酸中毒，嚴重的腹瀉、腸瘺、腸道引流。,(一)代謝性酸中毒,血氣：HCO3-降低，AB及SB下降，BE負值增大，PH值降低或正常，CO2-CP降低，AG可升高或正常，代償性的PCO2正常或降低（最低可至10mmHg）。,(二)代謝性堿中毒,原因： 容量不足：臨床最常見，包括嚴重嘔吐、長期

17、胃腸減壓、腸梗阻，應(yīng)用利尿劑引起低鉀低氯，腹瀉。 容量過多：醛固酮增多癥、Cushing綜合征,(二)代謝性堿中毒,血氣：HCO3-增高，AB及SB增高，BE正值增 大，PH值升高或正常，CO2-CP升高， 代償性的PCO2正?；蛏?。鉀氯離子降 低。,(三)呼吸性酸中毒,原因：各種原因引起的肺泡通氣不足，使體內(nèi) CO2潴留，產(chǎn)生高碳酸血癥。 如：COPD、呼吸中樞抑制、神經(jīng)肌肉疾病 （格林巴利綜合征、重癥肌無力、低鉀 血 癥）、胸壁疾病、氣道阻塞。,(三)呼吸性酸中毒,血氣： 急性呼酸： PCO2升高， PH值下降， HCO3-正?；蜉p度增高， BE基本正常。 慢性呼酸：PCO2升高， PH

18、值正?；蛳陆?， 代償性HCO3-增高， BE正值增大，。,(四)呼吸性堿中毒,原因：各種原因引起的肺泡過度通氣，如：中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、低氧、肺感受器刺激（哮喘、肺炎、肺栓塞）、焦慮、藥物（水楊酸、茶堿）、肝衰、全身性感染、高熱、甲亢、癔癥。,(四)呼吸性堿中毒,血氣： PCO2下降， PH值正常或升高，代償性 HCO3-下降（最低至12l），BE 負值增大，。,(五)復(fù)合性酸堿失衡,（1）互相抵消的雙重酸堿失衡 呼酸+代堿、呼堿+代酸：PCO2、 HCO3-呈同向反應(yīng)， PH值不定。 （2）互相加重的雙重酸堿失衡 呼酸+代酸、呼堿+代堿：PCO2、 HCO3-呈分離現(xiàn)象，PH值變化顯著，酸者低

19、，堿者高。 （3）代酸+代堿及三重酸堿失衡 要借助AG、潛在HCO3-等綜合判斷， PH值不定。,七、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，PCO2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。,下面主要介紹一下使用pH、PCO2、HCO3-指標的判斷方法。,1.首先要核實實驗結(jié)果是否有誤差,目前，臨床上常用的血氣分析儀絕大部分是全自動血氣分析儀

20、，其各項參數(shù)值均是有儀器自動打印出來，一般不會出現(xiàn)誤差。血氣要與Na+、K+、Cl-同步采血。查血氣分析時一定標明FiO2及體溫。,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-、PCO2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CO2升高； 原發(fā)HCO3-下降，必有代償PCO2下降 反之亦相同 。 (2) 原發(fā)失衡變化必大于代償變化。,2.分清原發(fā)與繼發(fā)（代償）變化,根據(jù)上述代償規(guī)律，可以得出以下三個結(jié)論： 原發(fā)失衡決定了pH 值是偏堿抑或偏酸； HCO3-和PCO2呈相反變化，必有混合性酸堿失衡存在；

21、PCO2和HCO3-明顯異常同時伴pH正常，應(yīng)考慮有混合性酸堿失衡存在。 牢記上述代償規(guī)律和結(jié)論，對于正確判斷酸堿失衡是極重要的。,2.分清原發(fā)與繼發(fā)（代償）變化,根據(jù)上述的代償規(guī)律和結(jié)論，一般地說，單純性酸堿失衡的pH是由原發(fā)失衡所決定的。如果： pH7.40原發(fā)失衡可能為酸中毒 pH7.40原發(fā)失衡可能為堿中毒 pH24mmol/L、PaCO240mmHg 呼酸 pH7.40、HCO3- 24mmol/L、PaCO240mmHg 代堿 pH7.40、HCO3- 24mmol/L、PaCO2 40mmHg 呼堿,舉 例,pH 7.32、HCO3- 15mmol/L、PaCO2 30mmHg。

22、 分析： PaCO230 mmHg40 mmHg，可能為呼堿；HCO3- 1524mmol/L，可能代酸， 但因pH 7.327.40偏酸。 結(jié)論：代酸。,舉 例,pH 7.45、HCO3- 32mmolL、PaCO248mmHg 分析： PaCO248mmHg40mmHg，可能呼酸 HCO3-3224mmolL，可能代堿， 但因pH 7.457.40偏堿 結(jié)論：代堿,舉 例,pH 7.42、HCO3- 19mmol/L、PaCO2 29mmHg 分析： PaCO2 29mmHg40mmHg，可能呼堿 HCO3- 1924 mmolL，可能代酸 但因pH 7.427.40偏堿 結(jié)論：呼堿,舉

23、例,pH 7.35、HCO3- 32mmol/L、PaCO2 60mmHg 分析： PaCO260mmHg40mmHg,可能呼酸 HCO3-3224mmol/L,可能代堿, 但因pH 7.357.40偏酸 結(jié)論：呼酸,3.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，必定為混合性酸堿失衡。,(1)PaCO2升高同時伴HCO3-下降，肯定為呼酸合并代酸,舉例：pH 7.22、HCO3- 20mmol/L、 PaCO2 50mmHg 分析：PaCO2 5040mmHg HCO3- 2024mmol/L 結(jié)論：呼酸并代酸,(2)PaCO2下降同時伴HCO3-升

24、高，肯定為呼堿并代堿,舉例：pH 7.57、HCO3- 28mmol/L、 PaCO2 32mmHg 分析：PaCO23240mmHg HCO3- 2824mmolL 結(jié)論：呼堿并代堿,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。,代償預(yù)計公式,酸堿類型 代償公式 代償時間 代酸 PaCO2=1.5HCO3-82mmHg 1224h 代堿 PaCO2=40+0.9(HCO3-24)5 1224h 呼酸 急性 HCO3- =24+0.07(PaCO2-40)1.5 幾分鐘 慢性 HCO3- =24+0.35(PaCO

25、2-40)5.58 35天 呼堿 急性 HCO3- =24-0.2(40-PaCO2)1.5 幾分鐘 慢性 HCO3- =24-0.5(40-PaCO2)2.5 35天,舉 例,肺心病患者，pH7.37、PaCO275mmHg、HCO3- 42mmolL 分析:PaCO275明顯大于40mmHg、HCO3-42明顯大于24mmolL pH 7.37在正常范圍內(nèi)，提示有混合性酸堿失衡的可能 用單純性酸堿失衡公式判斷：PaCO2 7540mmHg，提示有呼 酸可能 用公式計算HCO3- =0.35PaCO25.58 =0.35(75-40)5.58=12.255.58 預(yù)計HCO3-=2412.2

26、55.58=36.255.58 =41.8330.67 實測HCO3- 4241.83 mmolL，提示代堿存在。 結(jié)論：呼酸并代堿,舉 例,肺心病pH7.39、PaCO270mmHg、HCO3-41mmol/L分析：PaCO2 7040mmHg，可能為呼酸 HCO3-4124mmol/L可能為代堿 pH 7.397.40，偏酸性，提示：呼酸為原發(fā) 用單純性酸堿失衡公式計算： HCO3-=0.35PaCO25.58 =0.35(70-40)5.58=10.55.58 預(yù)計HCO3-=2410.55.58 =34.55.58=28.9240.08 實測HCO3-4140.08mmol/L，提示代

27、堿存在 結(jié)論：呼酸并代堿,舉 例,糖尿病pH7.39、PaCO224mmHg、HCO3-14 mmol/L分析:HCO3-1424mmol/L，PaCO22440mmHg pH 7.397.40,提示原發(fā)代酸。 按代酸預(yù)計代償公式計算： PaCO2=1.5HCO3-82=1.51482 =2182=2922731 mmHg 實測PaCO22427mmHg提示:呼堿存在，因此為代酸并呼堿,舉 例,pH7.53、PaCO239mmHg、HCO3-32mmol/L 分析: HCO3-3224 mmolL，提示有代堿可能 按代堿公式計算:PaCO2=0.9HCO3-5 =0.9(32-24)5=7.25 mmHg 預(yù)計PaCO2=正常PaCO2PaCO2 =407.25=47.25=52.242.2 mmHg 實測PaCO2 39 mmHg42.2 mmHg 提示：有呼堿成立，因此為代堿并呼堿,舉 例,pH 7.45、PaCO2 52 mmHg、HCO3-35 mmol/L分析:根據(jù)動脈血氣分析結(jié)果，判斷為： HCO3- 3524mmol/L，可能為代堿 PaCO2 5240mmHg，可能為呼酸 pH7.457.40，偏堿結(jié)論:代堿。 若按代堿公式計算： 預(yù)計PaCO2正常PaCO2PaCO2400.9（35-24）5 49.9544.954.9 mmHg 實測Pa