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1、第十二章 酸碱平衡与血气分析,第一节、气体在血液中的运输, 氧的运输,血液中的氧,1.5物理溶解,98.5与Hb化学结合。,1.物理溶解的氧:PO2的来源。 PO2是血气分析最有意义的指标之一。,2.化学结合的氧:Hb是血液中运输气体的主要工具。,HHbO2,PO2(肺泡),HbO2H,PO2 (组织),肺部PO2高,Hb与O2结合而释放CO2。 组织中PO2低, Hb与CO2结合而释放O2。,Hb的结构 由两条链和两条链组成的四聚体。,构象变化:HHb是紧密型(T型):与O2亲和力小。 HbO2是疏松型(R型):与O2亲和力大。,血红蛋白 HbA(正常成人基因产物)能结合O2 病态血红蛋白没
2、有能力与O2结合: 正铁血红蛋白(MetHb) 碳氧血红蛋白(COHb) 硫化血红蛋白(SulfHb) 氰化高铁血红蛋白,HbO2的生成与氧离曲线 O2与Hb结合特点: 快、可逆、受pH值影响。 氧合,非氧化。 1分子Hb结合4分子O2 。,血氧饱和度:血液中HbO2与Hb总量之比。 SO2 HbO2/ Hb HbO2100,血红蛋白氧离曲线: 以为PO2横坐标, SO2为纵坐标。,SO2计算 正常成人为 0.940.98(94%98%) 常只测定cO2Hb和cHHb,未测COHb、MetHb 或SulfHb。异常Hb病时会误解。 使用SO2前,应估计异常血红蛋白的含量。,SO2 =,cO2H
3、b,cO2Hb+cHHb,通过血氧分析仪超声波裂解全血,用分光光 度法测定测定所有血红蛋白种类。 参考范围: 0.900.95(90%95%),FO2Hb =,cO2 Hb,ctHb,氧合Hb分数(FO2Hb),估计氧饱和度(O2Sat) 微处理器通过pH、PO2和Hb推算出O2Sat, 常将“O2Sat”代替“SO2” 。 O2Sat的使用是因为它能估计正常Hb对O2的亲和力、正常2,3-DPG浓度以及异常血红蛋白的存在。,三个因素决定: 正常Hb量 PO2 Hb对O2的亲和力 bO2=1.39ml/g O2=0.0031(ml/dL)/mmHg =0.0014(mmol/L)/mmHg,血
4、可携带O2的量,影响氧离曲线的因素:,a:pH值: H Hb与O2亲和力曲线右移释放 H Hb与O2亲和力曲线左移释放,Hb(O2)42H,pH,2HbH4O2,pH,Bohr效应: 因pH改变而影响Hb携带O2 能力的现象。,b: PCO2 PCO2Hb与O2亲和力曲线右移。 PCO2Hb与O2亲和力曲线左移。 改变H,产生Bohr效应。,c:2,3DPG 2,3DPG Hb与O2亲和力曲线右移。 2,3DPG Hb与O2亲和力曲线左移。,SO250时相应的PO2。 测定:电位法测定PCO2 计算P50 log P50= log PO2-logitSO2/2.7,P50:,参考值:2529m
5、mHg 临床意义: P50增加,曲线右移:酸中毒 P50降低,曲线左移:碱中毒, CO2的运输 8.8物理溶解;78结合HCO3; 1314与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白(HbNHCOO ) 。,第二节 血气分析的测定原理与方法,一、血液标本的采集与贮存, 血液标本采集,1.动脉血(最常见),部位:桡动脉、肱动脉、股动脉。 方法:拔针后,注射器塞稍外推,使血液充满针尖空隙,并排出第一滴血,弃之,让空气排尽,用塑料塞或橡皮泥封住针尖,隔绝空气,再把注射器来回搓滚,混匀抗凝血,立即送检。,样本采集,2.动脉化Cap血:需反复测定及婴幼儿不易动脉采血,部位:耳垂、指尖、足跟部。 方法:局部组织45温水
6、热敷5min,使 循环加速,血管扩张,再采血。 此 时,pH、PCO2、PO2近似动脉 血。,3.静脉血: 少见,可测定pH与PCO2,不适宜测PO2及相关推算数据。, 注意事项,1.病人处于安静舒适环境中,卧床5min后 采血。 2.抗凝剂:肝素锂、肝素钠。 3.隔绝空气:空气中PCO2血。 4.及时测定:30min,或者冷藏保存,冰块运输。,二、血气分析仪简介,直接测定参数:pH、PO2、PCO2。 其他结果计算得出:如HCO3、BE、SO2等。,基本结构: 1.电极系统及其附属结构: pH、PO2、 PCO2电极、甘汞参比电极 2.放大器:场效应管、直流放大器。 3.计算电路和显示打印装
7、置。,操作: 1.启动。 2.定标。 3.测定(先输入T、Hb)。,校准与测定 pH校准,高、低pH标准液交替进入检测,得出pH线性曲线。 气体校准,高、低混合气体进入检测,得到PO2、PCO2线性曲线。 测定样本,样本与三种曲线比较得到结果。 仪器自动校准,每30分钟一点校准和8小时两点校准,持续监测校准物的pH、PO2、PCO2 。,电极,pH电极是H+玻璃电极,PCO2电极 膜为聚四氟乙烯或硅橡胶,厚25微米。 电极内液是碳酸氢钠和氯化钠用AgCl饱和溶液,尼龙网垫片或玻璃纸放在电极内液与H+玻璃之间。,PO2电极 膜 为20微米厚的聚丙烯。 电极内液 是磷酸盐缓冲液用AgCl饱和并含有
8、KCl溶液薄层,与极化铂金负极和Ag/AgCl正极接触。,质量保证 主要控制实验前误差(标本的收集和处理) 以及分析仪器和测定过程。 质量保证内容包括: 仪器维护 质控物的使用 电极的线性检验 气压计精密度的检查 测定温度的准确,仪器维护,按说明书保养维护 仪器自动冲洗 进样口每天清洗 去蛋白清洗液,血液控制物 碳氟化合物控制物 水溶液控制物,控制物,热敏传感器来控制 温度超出发出报警,温度控制,新电极需要验证 校正中间值为验证值 验证气体可在质量 保证程序中定期检查,电极的线性,第三节 血气分析与酸碱失衡的判断,一、酸碱平衡及调节机制,酸碱平衡指各部分体液中H浓度最适于细胞代谢和发挥生理功能
9、。 由于细胞内液、组织间液及血浆之间可发生物质交换,故一般情况下动脉血中H浓度应该维持在一恒定范围内。 RV:血清pH:7.357.45。, 血液的缓冲系统的调节,1.组成,血浆中: RBC内: HCO3/H2CO3 HCO3/H2CO3 HPO42/H2PO4 HPO42/H2PO4 Pr/HPr Hb/HHb HbO2/HHbO2,HCO3/H2CO3 含量大。 肺调节H2CO3,肾调节NaHCO3浓度。 缓冲能力大(比值20/1)。, 肺的调节作用,1.呼吸的作用: 排出CO2,调节血液中的呼吸性成分 (PCO2)。,2.通过CO2排出的多少来调节血浆中H2CO3浓度以调节体内酸碱平衡。
10、 当PCO2 (V血), PO2 呼吸中枢兴奋 肺通气 排 CO2 当PCO2 (A血), PO2 呼吸中枢抑制 肺通气 排 CO2, 肾的调节作用,肾的作用:排出代谢性H,调节血液中HCO3。,H2O+CO2 H2CO3 HHCO3,其中:H进行H、Na交换被分泌到小管液中,可酸化尿液。 HCO3留在细胞内,与Na一起转运到肾小管周围组织间液,再进入血浆中。,肾小管液中H,被缓冲碱结合 1.结合HCO 3 ,肾小球滤液中HCO 3 全部重吸收。 2.结合弱酸根离子,酸化尿液。 3.结合NH3,形成NH4 盐。,二、血气分析参数, pH值,pHlgH6.1+lg20/17.4 pH7.45,碱
11、中毒。 7.35pH7.45,正常或代偿性混合酸碱中毒。,pH校正公式: 实际pHpH0.0147(37 T) (37 ) 故使用血气分析仪时应输入病人体温。, PCO2,定义:物理溶解于血浆中的CO2所产生的张力。,是血气分析中反映呼吸性因素的唯一指标。,RV:3545mmHg 平均40mmHg,PCO2异常原因:原发性、继发性。 PCO2 肺通气不足,CO2蓄积呼酸 PCO2 肺通气过度,CO2排出过多呼碱。, 反映血浆HCO3的指标,1.总CO2:指血液中各种形式存在的CO2的总含量,以HCO3为主。,包括:HCO3(95以上)、CO2(5)、H2CO3、CO32和HbNHCOO(极少)
12、。,参考值:2328mmol/L,:代碱。 :代酸。,2. AB和SB,AB:实际情况下,血浆中的HCO3。受代谢、呼吸影响。,CO2CP(二氧化碳结合力)就是AB,但此命名被淘汰。,SB:标准情况下血浆HCO3 。反映代谢因素的影响。,RV:ABSB2227mmol/L ABSBSB:呼酸或代碱通过呼吸代偿 ABSB:呼碱或代酸通过呼吸代偿。,3.缓冲碱(BB),指全血中具有缓冲作用的阴离子总和,不受呼吸因素影响。,RV:4555mmol/L(全血),:代碱。 :代酸。,4.碱剩余(BE),在标准条件下,用酸或碱滴定1L血液使其pH达7.40所消耗的酸或碱量。,碱剩余:用酸滴定,反映血HCO
13、3 ,用正值表示。 碱不足:用碱滴定,反映血HCO3 ,用负值表示。,。,BE不受呼吸影响,是反映代谢性因素的一个客观指标。 RV -2 + 3mmol/L 3,代碱 3,代酸, 血氧常数,1.PO2,定义:血液中呈物理溶解的氧所产生的张力,是衡量肺换气、通气功能和机体是否缺氧的良好指标。,RV:83108mmHg。,:肺通气功能不好。 :吸入纯氧、高压氧。,25mmHg,维持生命。,2.血氧饱和度(SO2),Hb有多少跟O2结合,即SO2 HbO2/总Hb 100。 表明血液中Hb与O2的饱和程度,受PO2的制约。,A:9598 V:6085 SO2:呼吸功能不好。,3.肺泡-动脉氧分压差(
14、A-aDO2),指肺泡气氧分压与动脉血氧分压之间的差值。 意义:它是判断肺换气功能的一个指标。 在心肺复苏中,又是反映预后的一项重要指标。,数据通过公式计算: A-aDO2=( )FIO2PaCO2-PaO2 参考值:儿童期 5mmHg(0.66kPa); 青年期 8mmHg(1.06kPa); 6080岁 24mmHg(3.2kPa)。, AG(阴离子间隙),血浆中未测定阴离子与未测定阳离子的差值,临床上常用下式测定: AG=Na(Cl+HCO3),RV:8 16mmol/L (12 mmol/L) 代酸时,AG。,意义: AG AG正常 1.区分代 获得性代酸 失碱性代酸 酸性质 正常血Cl 高血Cl 2.寻求病因 肾衰 低血钾性酸中毒 乳酸酸中毒 正常高血钾性酸中毒 毒物(甲醇、 早期肾衰、肾盂积 水杨酸) 水、摄入HCl、NH4Cl。 3.AG是判断混合性酸碱失衡的主要指标。,三、酸碱平衡紊乱分类 (一) 根据pH变化 1 酸中毒pH7.45 (二) 根据起始病因 1 呼吸性酸碱平衡紊乱 H2CO3原发改变 2 代谢性酸碱平衡紊乱 HCO3-原发改变,(三) 根据代偿状况 1 代偿性HCO3-/ H2CO3=20/1