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1、酸碱紊乱与血气分析一、 Introduction机体组织细胞的正常生命活动有赖于内环境的相对恒定，而体液中H+的相对恒定是内环境恒定的一个重要方面。生理状态下体液H+仅约410-5mg/L。如以其负对数表示，则pH值为7.4。体液中相对恒定的H+总是不断地受机体代谢产生的和外界摄入的酸性物质和碱性物质的“冲击”，但机体相当完善的体液H+调节机制使H+的变化只发生在一个极狭窄的范围内，即pH7.40.05。显然，这是生命存在的一个基本条件。机体这种将体液的H+维持在恒定范围内的过程，常被称为酸碱平衡（Acid-base Balance）。尽管机体对体液H+具有相当完善的调节机制，但在许多病理条件
2、下可能发生H+代谢紊乱，使体液H+超出正常范围。虽然这些异常往往是继发性的现象，然而，为维持器官和组织细胞正常生理功能，必需早期认识并纠正这种异常。以动脉血气分析来指导治疗方向已成为临床处理病人的一项基本措施。但需要指出的是血液H+代谢状况虽能反映细胞外液的情况，亦能多少地反映细胞内液的相应情况，但血液的缓冲能力仅为全身缓冲能力的1/6，因此有一定的局限性和片面性。所以，血气分析必需结合病史、体征及其它实验室检查综合进行判断。二、血气酸碱分析的基本概念1.pH：血液pH是表示血液中H+的指标，它取决于代谢性成分和呼吸性成分的比值。 pH=-lgH+正常人体细胞外液pH 7.40.05，小儿低0
3、.02，动静脉血pH相差不大。pH7.45为碱中毒。PH异常仅表示酸碱平衡失调，不能确定其原因。此外pH正常也不能除外H+代谢异常的可能。HCO3-每升高或降低10mmol，pH可升高或降低0.15，PCO2每升高或降低10torr，pH可降低或升高0.08，误差很小，有很大实用价值。pHNR：血样本经40torr PCO2平衡后测得的pH值。该值不受呼吸影响，只代表代谢性因素。不论pHNR大于或小于pH，均说明有呼吸因素参与及其程度。（1972年：Stroker 提出pHNR与BEecf 高度相关）。pHNR：指BE=0时的pH值，其原理与上相同而意义相反。2PCO2 (Partial Pr
4、essure of Carbon Dioxide)二氧化碳分压是指溶解在血浆中的二氧化碳所产生的压力。正常PaCO2 405 torr, PVCO2 46torr。PCO2是反映呼吸性酸碱平衡的重要指标。PCO245torr，表示肺通气不足，有CO2潴留，见于呼酸或代偿后代碱，PaCO2SB，提示有CO2蓄积；ABABE,提示CO2排出过多，SBEABE提示CO2蓄积。BE亦可由测得的BB和NBB(正常BB)计算：BE=BBNBB。实际上，SBE或SBD的意义与SB大致相同，因它是反映总的缓冲碱，故有人认为较SB更全面。7. CO2CP (CO2 Combining Power) 二氧化碳结合
5、力指血浆中呈化学结合的CO2量，亦即HCO3-所含CO2量。正常：2228 mmol/L 或5565ml%。（标准状态下，1 mmol分子占容积22.4ml）意义与AB相同。8.PO2, SatO2与O2CT (Partial Pressure of Oxygen,Oxygen Saturation and Total Content of Oxygen) PaO2表示动脉血浆中以物理溶解的氧分子所产生的分压。正常：PaO2 80100 torr。（0.003ml/torr氧/100ml）。PaO2主要取决于PAO2，氧经肺泡膜弥散入血量，V/Q比例。PvO2（混合静脉血氧分压）正常为40to
6、rr，它是衡量组织缺氧程度的指标。其正常值因各器官耗氧的差异而有所不同。Pa- vO2或a-vDO2或PaO2- PvO2（动静脉血氧分压差）反映组织利用氧的能力。正常5010torr。Pa- vO2减少表明组织耗氧能力受障碍；Pa- vO2增加表示组织耗氧增加。SatO2：指氧与Hb结合的程度，即Hb含氧的%。 氧含量SatO2%=100 氧含量 正常：963%，一般反映血液携带氧的状况，但不表示绝对氧含量的多少。O2CT:指100ml血液中氧的ml数，它包括实际与Hb结合的氧和溶解在血浆内的氧。O2CT=SatO2.Hb1.36+PO20.003正常CaO2 19.3%, CvO2 12m
7、l%。O2CT主要取决于PO2和Hb的质与量。CaO2CvO2 ：动静脉血氧差，说明组织对氧的消耗量，各器官很不一致。正常CaO2CvO2约68ml%。如5ml%，说明可能有组织缺氧。9.AG (Anion Gap)阴离子间隙是指血清中所测定的阳离子总数与阴离子总数之差。AG=(Na+K+)(Cl-+ HCO3-)简化：AG= Na+(Cl-+ HCO3-)正常值： 124mmol/L实际上，AG值取决于未测定的阴离子(UA)和未测定的阳离子(UC，Unmeasured Cation)的浓度。据“离子解剖学”：人体血清中：总阳离子=总阴离子=155mmol/L总阳离子= Na+(可测阳离子，占
8、90%)+UC(即K+,Ca+,Mg+)总阴离子= Cl-+ HCO3-+UA(SO4=,HPO4=,有机酸根，蛋白质)Na+UC= Cl-+ HCO3-+UA即: Na+-（Cl-+ HCO3-）=UA-UC故 AG=UA-UC。由此可见，组成UA和UC的任何一个部分，以及Na+、HCO3-、Cl-的改变均可影响AG值。AG测定主要用于了解酸碱平衡状况，特别是代酸和包含代酸的混合型紊乱的鉴别，有较重要作用，如慢性呼酸+代酸，往往AB可，此时AG常是唯一佐证。一般地，代酸时，AG升高，说明体液中有酸蓄积，如肾衰竭时SO4=、HPO4=的蓄积，糖尿病时酮酸的积聚以及乳酸酸中毒等；如果代酸时，AG
9、正常，即说明为失碱性（高氯性）代酸，如腹泄后丢失Na+、HCO3-或肾小管性酸中毒时，肾小管泌H+能力降低等引起的高氯性酸中毒。10.氧解离曲线（Oxygen Dissociation Curve）Bohr 1886年发现呈“S”型。1-1图示：全血氧和血红蛋白解离曲线及pH影响。氧解离曲线或称氧合Hb解离曲线指Hb氧饱和度与PO2的关系。它是呈一条特殊的“S”型曲线(见图)。其原因在于Hb氧和过程中具有交构作用。Comroe称上平坦部为氧结合部分，大气氧分压即使降低至60torr（如高原），亦不影响Hb在肺部的氧合；称下部陡直部为解离部分，氧张力下降，能释放大量氧。总之，该曲线有利血液在肺部
10、摄取氧和在组织中释放氧。氧解离曲线受许多因素影响，主要有：（1） 酸度(pH)和CO2（见图1-1）：CO2的作用是在于诱发红细胞内H+的结果。pH,曲线左移；pH,曲线右移。H+对Hb-O2解离的影响称为Bohrs 效应（Bohr 1904年发现）。其基础可能在于H+影响Hb交构作用。(2)温度：T，曲线右移；T，曲线左移。可能与H+的活度有关。(3)2,3-DPG：2,3-DPG ，曲线右移，这是由于2,3-DPG与Hb结合后而降低了Hb对O2的亲和力。P50：是指SatO2为50%时的PO2，代表Hb与O2亲和力的状况。正常为26.6 torr。P50，氧离曲线右移，Hb与O2亲和力；P
11、50，曲线左移，Hb与O2亲和力。11二氧化碳解离曲线(Carbon Dioxide Dissociation Curve) CO2解离曲线指全血中CO2含量与PCO2的函数关系。生理范围内，该曲线基本上呈直线关系（图1-2）。 图1-2 CO2解离曲线即CO2含量随PCO2变化而改变。影响该解离曲线最主要的因素是Hb的氧和程度。在任何CO2分压下，脱氧Hb和CO2亲和力均高于氧和血红蛋白。当Hb被氧饱和时，曲线右移（下移，同样PCO2下结合CO2少），而Hb脱氧时，曲线左移（或上移），即Haldanes effect，亦称C.D.H效应（Christiansen-Duglas-Haldanes effect）（见图1-3）。其原因在于血红蛋白的变构作用。该曲线这种移位具有重要生理意义，即在组织中当Sat%下降至75%以下时，还原Hb，曲线左移，CO2与Hb亲和力，有利血液自组织中带走CO2 ,并释放出氧；在肺中其作用适相反，易放出CO2，并结合氧。CO2含量ml%HbO2 0% 血浆 60HbO2 98%动脉血 HbO2 75%混合静脉血 55
