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1、动脉血气分析的临床运用动脉血气分析的临床运用 动脉血气采集要求：动脉血气采集要求：动脉血动脉血(桡动脉、肱动脉、股动脉桡动脉、肱动脉、股动脉) 隔绝空气隔绝空气 海平面大气压海平面大气压 (101.3kPa,760mmHg) 安静形状下安静形状下 肝素抗凝肝素抗凝血气分析的根本实际血气分析的根本实际 在生理条件下，血液气体主要包括在生理条件下，血液气体主要包括O2、N2、CO2三种气体，此外，血液中三种气体，此外，血液中尚含有微量氩、尚含有微量氩、CO及稀有气体。及稀有气体。 外呼吸外呼吸: 外界的空气经过肺泡和肺毛细血管进外界的空气经过肺泡和肺毛细血管进展气体交换，血液从肺泡中摄取展气体交换
2、，血液从肺泡中摄取O2，并将，并将从组织中带来的从组织中带来的CO2排出，这一过程称之排出，这一过程称之为外呼吸。为外呼吸。 内呼吸内呼吸:血液中的气体经过细胞膜与组织进展气体交换血液中的气体经过细胞膜与组织进展气体交换,氧被释放供组织利用，并将组织细胞的代谢产物氧被释放供组织利用，并将组织细胞的代谢产物CO2带走带走,这一过程称为内呼吸。这一过程称为内呼吸。目前判别酸碱平衡往往是在血气分析的根底目前判别酸碱平衡往往是在血气分析的根底上进展的，血气分析主要目的包括上进展的，血气分析主要目的包括PaO2、SaO2、PaCO2等。酸碱平衡的主要目的包括等。酸碱平衡的主要目的包括PH、BE、HCO3
3、，与作为呼吸性因子目的的，与作为呼吸性因子目的的PaCO2等。等。血气分析涉及到气体的物理性能和气体血气分析涉及到气体的物理性能和气体定律定律一、气体定律：一、气体定律：1.波义耳波义耳Boyle定律：当温度不变定律：当温度不变时，气体的容积与压力成反比，时，气体的容积与压力成反比，P1V1=P2V2假设气体的容积被紧缩，其压力也就假设气体的容积被紧缩，其压力也就越大，但当温度接近某气体的沸点时，液越大，但当温度接近某气体的沸点时，液气体就不服从本定律气体就不服从本定律2.查查理理Charles)定定律律:当当压压力力不不变变时时，气体的容积与温度成正比，气体的容积与温度成正比， V1/ V2
4、=T1/T23.道道尔尔顿顿分分压压定定律律：混混合合气气体体的的总总压压力力等等于于各各个个气气体体的的分分压压之之和和， 以以空空气气为为例例，由由空空气气分分量量构构成成的的大大气气压压，在在海海平平面面约约为为760mmHg,空空气气的的组组成成从从地地面面到到100公里左右的高度是不变的。公里左右的高度是不变的。 如如氮氮气气的的气气体体浓浓度度为为79.01%，氧氧气气为为20.95%，CO2为为0.04%， 浓度百分比气体浓度浓度百分比气体浓度100， 各各 自自 气气 体体 分分 压压 大大 气气 压压 气气 体体 浓浓 度度 故故：PBPN2PO2PCO2，但但在在人人体体内
5、内受受温温度度和和饱饱和和水水蒸蒸气气的的影影响响，在在海海平平面面时时，肺肺泡泡气气含含6.2%的的水水蒸蒸气气，其其分分压压为为47mmHg(6.3Kpa ) 。举例：举例：P760mmHg,体温体温37时，吸时，吸入气体的氧分压为：入气体的氧分压为：PIO2=(760-47)0.2095=149.4mmHg(19.9kpa),4.亨利气体溶解定律：亨利气体溶解定律：如温度不变，气体溶解于溶媒中的气如温度不变，气体溶解于溶媒中的气体量与该气体的分压成正比，其比例的常体量与该气体的分压成正比，其比例的常数表示该气体在溶媒中的溶解度，当温度数表示该气体在溶媒中的溶解度，当温度升高时，溶解度便下
6、降，一种气体的溶解升高时，溶解度便下降，一种气体的溶解度不受同时存在的其他气体的影响。混合度不受同时存在的其他气体的影响。混合气体中的各个气体均根据本身分压和溶解气体中的各个气体均根据本身分压和溶解系数而溶解。系数而溶解。 普通习惯计算溶解于血液中的气普通习惯计算溶解于血液中的气体为容积百分数每体为容积百分数每100毫升血液所溶毫升血液所溶解气体的百分数，以解气体的百分数，以mmHg或或kPa表示压力。即毫升百分数表示压力。即毫升百分数mmHg血液中氧的溶解量与其分压成正血液中氧的溶解量与其分压成正比，即含氧比，即含氧0.003毫升毫升100毫升血液毫升血液mmHgPO2,不论不论PO2升高或
7、降低，升高或降低，这个比例都是不变的，这个比例都是不变的，例如：例如：当病人吸入高浓度氧混合气体时，当病人吸入高浓度氧混合气体时，PO2增至增至600mmHg29.8kpa，溶，溶解的氧为解的氧为1.8毫升。如在毫升。如在3个大气压下吸个大气压下吸入氧气时，入氧气时，PaO2为为2000mmHg(266kPa)，如，如100毫升血液毫升血液溶解的氧为溶解的氧为6毫升。毫升。 从空气到线粒体，氧降低所经过的步骤称氧降阶梯：159大气的149气管105肺泡100肺毛细血管95动脉血到全身毛细血管逐渐释放氧40混合静脉血。血液气体分析和酸碱测定血液气体分析和酸碱测定一人体酸碱的来源：一人体酸碱的来源
8、：酸酸挥发性酸：碳酸。挥发性酸：碳酸。非挥发性酸：固定酸非挥发性酸：固定酸(硫酸、硫酸、磷酸、乳酸、丙酮酸磷酸、乳酸、丙酮酸)，每日约每日约50100mmol/L。碱碱有机酸盐：蔬菜、水果有机酸盐：蔬菜、水果(柠柠檬酸檬酸盐、苹果盐、苹果酸盐酸盐)二人体的缓冲系统：二人体的缓冲系统：H过剩过剩1.细胞外液缓冲作用：细胞外液缓冲作用：血浆：血浆：NaHCO3/H2CO3=HCO3/PCO2、红细胞：红细胞：KHb/HHb、KHbO2/HHbO2细胞内缓冲作用：细胞内缓冲作用：3H+、K+、2Na+交换交换骨的矿物质、软组织的组织蛋白、肝的缓冲骨的矿物质、软组织的组织蛋白、肝的缓冲2.肺调理作用：
9、调理肺调理作用：调理CO2呼出量，维持血呼出量，维持血HCO3、PaCO23.肾调理作用：肾排肾调理作用：肾排H+，泌，泌NH3，重吸收，重吸收HCO3，维持细胞外液，维持细胞外液HCO3,肾小肾小球滤液中球滤液中HCO3重吸收，肾小管酸化，重吸收，肾小管酸化，肾小管内可滴定酸的构成、排出肾小管内可滴定酸的构成、排出(结果仍是排出结果仍是排出H)三三.血浆电解质的电中性原那么阴阳离子血浆电解质的电中性原那么阴阳离子的平衡：的平衡：阳离子阳离子阴离子阴离子Na140mmol/LCl103mmol/LHCO325mmol/LAG12mmol/L四四.血电解质与酸碱失衡的关系：血电解质与酸碱失衡的关
10、系：血血Na+与与Cl的关系的关系-Na/Cl平衡：平衡：Na+:Cl1.4:1Cl变化与变化与pH、水代谢均有关，、水代谢均有关，Na+代谢仅与水有关代谢仅与水有关.Na+:Cl失调提示酸碱失衡失调提示酸碱失衡假设假设Cl-HCO3必然相应必然相应Cl-HCO3相应相应(由于由于Cl转移，以及转移，以及Cl与与HCO3负相关的缘负相关的缘故故)。ClNa+提示代碱；提示代碱；ClSB，诊断为呼吸性酸中毒，AB代偿变化代偿变化推论推论1：HCO3-/PaCO2相反变化必有相反变化必有混合性酸碱失衡混合性酸碱失衡推论推论2：超出代偿极限必有混合性酸碱：超出代偿极限必有混合性酸碱失衡，或失衡，或H
11、CO3-/PaCO2明显异常而明显异常而PH正经常有混合性酸碱失衡正经常有混合性酸碱失衡推论推论3：原发失衡的变化决议：原发失衡的变化决议PH偏向偏向例例1：血气：血气pH7.32，PaCO230mmHg，HCO3-15mmol/L。判别原发失衡要素。判别原发失衡要素。例例2：血气：血气pH7.42，PaCO229mmHg，HCO3-19mMol/L。判别原发失衡要素。判别原发失衡要素。三个概念三个概念定义：定义：AG血浆中未测定阴离子血浆中未测定阴离子(UA)未测定未测定阳离子阳离子UC)根据体液电中性原理：体内阳离子数阴离根据体液电中性原理：体内阳离子数阴离子数，子数，Na+为主要阳离子，
12、为主要阳离子，HCO3-、CL-为主要为主要阴离子，阴离子，Na+UCHCO3-+CL-+UAAGUAUCNa+-HCO3-+CL-参考值：参考值：816mmol意义：意义：116mmol，反映，反映HCO3-+CL-以外的以外的其它阴离子如乳酸、丙酮酸堆积，即高其它阴离子如乳酸、丙酮酸堆积，即高AG酸中毒。酸中毒。2AG增高还见于与代酸无关：脱水、运用增高还见于与代酸无关：脱水、运用大量含钠盐药物、骨髓瘤病人释出过多本大量含钠盐药物、骨髓瘤病人释出过多本周氏蛋白周氏蛋白3AG降低，仅见于降低，仅见于UA减少或减少或UC增多，如增多，如低蛋白血症低蛋白血症例：例：PH7.4，PaCO240mm
13、Hg，HCO3-24mmol/L，CL-90mmol/L，Na+140mmol/L分析分析单从血气看，是单从血气看，是“完全正常完全正常，但，但结合电解质程度，结合电解质程度，AG=26mmol，16mmol，提示伴高，提示伴高AG代谢性酸中毒代谢性酸中毒潜在潜在HCO3-定义：高定义：高AG代酸继发性代酸继发性HCO3-降降低掩盖低掩盖HCO3-升高，升高，潜在潜在HCO3-=实测实测HCO3-+AG，即无高，即无高AG代酸时，体内应有的代酸时，体内应有的HCO3-值。值。意义：意义：1排除并存高排除并存高AG代酸对代酸对HCO3-掩盖作用，正确反映高掩盖作用，正确反映高AG代酸时代酸时等量
14、的等量的HCO3-下降下降2提示被高提示被高AG代酸掩盖的代酸掩盖的代碱和三重酸碱失衡中代碱的存在代碱和三重酸碱失衡中代碱的存在例：例：pH7.4，PaCO240mmHg，HCO3-24mmol/L，CL-90mmol/L，Na+140mmol/L分析分析：实测：实测HCO3-24mmol/L似乎完全正常，但因似乎完全正常，但因AG=26mmol16mmol，提示存在高，提示存在高AG代酸，代酸，掩盖了真实的掩盖了真实的HCO3-值，值，几个有关概念： 几个有关概念：几个有关概念：1.PH与与H+:体液酸碱度可用体液酸碱度可用PH或或H+方式来表示，方式来表示，正常正常PH7.357.45;H
15、+为为3644mmol/L。PH是是H+的负对数方式，的负对数方式，即即PH=log1/H+,两者间呈负相关。在两者间呈负相关。在PH7.1-7.5范围内，有人提出在范围内，有人提出在PH7.40和和PH7.40时时,PH每变化每变化0.1单位所得的单位所得的H+分别为换算因子分别为换算因子0.8和和1.25乘以原乘以原有有H+,实例引见：实例引见：Eg1.PH7.46比比7.40添加添加0.06，故故H+应比应比40nmol/L下降下降6nmol/L,即即H+为为34nmol/LEg2.PH7.31比比7.40下降下降0.09，故故H+应比应比40nmol/L添加添加9nmol/L,即即H+
16、为为49nmol/LEg3.PH7.30,用用“0.81.25法估计，法估计，H+=40*1.25=50nmol/L。Eg4.PH7.50,用用“0.81.25法估计，法估计，H+=40*0.8=32nmol/L。2.PH、HCO3-和和PCO2之间的关系：之间的关系：PH、HCO3-和和PCO2之间的关系可之间的关系可用用H-H公式来表示：公式来表示：H2CO3与被溶与被溶解在体液内的浓度成正比。解在体液内的浓度成正比。PHPka+logHCO3-/HCO3=6.1+log24/1.2=6.1+1.301=7.401酸碱失衡的判别方法酸碱失衡的判别方法现主要引见运用现主要引见运用PH、PCO
17、2、HCO3目目的的判别方法。的的判别方法。1.首先要核实结果结果能否有误差：首先要核实结果结果能否有误差：PH、PCO2和和HCO3三个变量一定要符合三个变量一定要符合H-H公式，假设报告所示的：公式，假设报告所示的：PH、PCO2和和HCO3代入代入H-H公式等式不成立，必阐公式等式不成立，必阐明化验有误差，可不用分析。明化验有误差，可不用分析。H-H公式涉公式涉及了对数方式，在实践运用中较繁琐，因及了对数方式，在实践运用中较繁琐，因此此Kassier和和Bleich提出了用提出了用Henderson公式来判别，公式来判别，既既:H24PCO2HCO3经过上述引见的经过上述引见的PH和和H
18、的换算的换算关系，现将关系，现将PH换算成换算成H,然后然后将将H、PCO2、HCO3三个变量代入三个变量代入Henderson公式来判公式来判别，方法简便，便于临床运用。别，方法简便，便于临床运用。n nEg5.PH7.4、HCO324mmol/L、CO240mmHg.判别：判别：H40nmol/L，将数值代入代入将数值代入代入Henderson公式公式:40=24*40/24,等式成立，阐明此结果是正等式成立，阐明此结果是正确的。确的。n nEg6.PH7.35、HCO336mmol/L、PCO260mmHg.判别：判别：PH7.35较较PH7.4降降低了低了0.05单位单位,故故H应比应
19、比40nmol/L高高5nmol/L,即即H=45nmol/L,，将数值，将数值代入代入代入代入Henderson公式，公式，45246036，阐明此结果有误。，阐明此结果有误。二分清原发和继发代偿变化二分清原发和继发代偿变化:根据上述的代偿规律和结论，普通根据上述的代偿规律和结论，普通的说，单纯性酸碱失衡的的说，单纯性酸碱失衡的PH是由原发失衡是由原发失衡所决议的。所决议的。如如PH7.40，原发失衡能够为碱，原发失衡能够为碱中毒。中毒。例例.PH7.34、HCO3-15mmol/LPaCO228mmHg。分析：分析：PaCO228mmHg40mmHg，能，能够为呼吸性碱中毒；够为呼吸性碱中
20、毒；HCO3-15mmol/L24mmol/L，能够，能够为代谢性酸中毒，但因为代谢性酸中毒，但因PH7.347.40偏酸，偏酸，结论：代谢性酸中毒。结论：代谢性酸中毒。例例.PH7.47、HCO3-14mmol/L、PaCO220mmHg。分析：分析：PaCO220mmHg40mmHg，能够为呼吸性碱中毒；，能够为呼吸性碱中毒；HCO3-14mmol/L7.40偏碱，偏碱，结论：呼吸性碱中毒。结论：呼吸性碱中毒。三分清单纯性和混合性酸碱失衡三分清单纯性和混合性酸碱失衡1.PaCO2升高同时伴升高同时伴HCO3-下降，一定下降，一定为呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒。为呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒
21、。例：例：PH7.22、PaCO250mmHgHCO3-20mmol/L。2.PaCO2下降同时伴下降同时伴HCO3-升高，一定升高，一定为呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒。为呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒。例：例：PH7.57、PaCO232mmHgHCO3-28mmol/L。3.PaCO2和和HCO3-明显异常，同时伴明显异常，同时伴PH正常，应思索有混合性酸碱失衡的正常，应思索有混合性酸碱失衡的能够。能够。4.单纯性酸碱失衡估计代偿公式的判别：单纯性酸碱失衡估计代偿公式的判别：目前，临床上直接运用各型单纯性酸碱目前，临床上直接运用各型单纯性酸碱失衡估计代偿公式来判别。常用的各型失衡估计代偿公式
22、来判别。常用的各型单纯性酸碱失衡估计代偿公式：单纯性酸碱失衡估计代偿公式：代谢性酸中毒代谢性酸中毒:原发原发HCO3,继发继发PCO2,估计估计代偿公式代偿公式:PCO2=1.5*HCO3+82,代偿时限代偿时限:1224小时小时,代偿极限代偿极限:10mmHg代谢性碱中毒代谢性碱中毒:原发原发HCO3,继发继发PCO2,估计估计代偿公式代偿公式PCO2=0.9*HCO35,代偿时限代偿时限:1224小时小时,代偿极限代偿极限:55mmHg呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒:原发原发PCO2继发继发HCO3-急性：急性：代偿引起代偿引起HCO3-升高升高34mmol/L,代偿代偿时间时间:几分钟几分钟,
23、代偿极限代偿极限:30mmol/L慢性：慢性：代偿公式代偿公式:HCO3-=0.35*PCO25.58代偿时间代偿时间35天天,代偿极限代偿极限:4245mmol/L呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒:原发原发PCO2,继发继发HCO3-急性：急性：代偿公式代偿公式:HCO3-=0.2*PCO22.5,代偿时间代偿时间:几分钟几分钟,代偿极限代偿极限:18mmol/L慢性：慢性：代偿公式代偿公式:HCO3-=0.5*PCO22.5代代偿时间偿时间35天天,代偿极限代偿极限:1215mmol/L例例.PH7.34、HCO3-15mmol/L、PaCO228mmHg。分析：分析：PaCO228mmHg40m
24、mHg，能，能够为呼吸性碱中毒；够为呼吸性碱中毒；HCO3-15mmol/L24mmol/L，能够为，能够为代谢性酸中毒，但因代谢性酸中毒，但因PH7.347.40偏酸，偏酸，结论：代谢性酸中毒。结论：代谢性酸中毒。例例.PH7.47、HCO3-14mmol/L、PaCO220mmHg。分析：分析：PaCO220mmHg40mmHg，能够，能够为呼吸性碱中毒；为呼吸性碱中毒；HCO3-14mmol/L7.40偏偏碱，碱，结论：呼吸性碱中毒。结论：呼吸性碱中毒。例例.PH7.35、HCO3-32mmol/L、PaCO260mmHg。分析：分析：PaCO260mmHg40mmHg，能够为呼吸性碱中
25、毒；，能够为呼吸性碱中毒；HCO3-32mmol/L24mmol/L，能够为，能够为代谢性碱中毒，但因代谢性碱中毒，但因PH7.3540mmHg，能够为呼吸性酸中毒；能够为呼吸性酸中毒；HCO3-32mmol/L24mmol/L，能够为代，能够为代谢性碱中毒，但因谢性碱中毒，但因PH7.457.40偏酸，偏酸，结论：代谢性碱中毒。结论：代谢性碱中毒。例：例：PH7.24、PaCO260、HCO3-27mmol/L，结合病史可诊断急性呼吸性酸中毒。结合病史可诊断急性呼吸性酸中毒。例：例：PH7.34、PaCO260、HCO3-31，HCO3-0.3560-405.5875.58HCO3-2475
26、.58315.58=25.4236.58实测实测HCO3-31mmol/L落在落在25.4236.58mmol/L范围内。结论：结合范围内。结论：结合病史，可诊断为慢性呼吸性酸中毒。病史，可诊断为慢性呼吸性酸中毒。例：例：PH7.48、PaCO229mmHg、HCO3-23mmol/L，HCO3-0.229402.52.22.5估计估计:HCO3-242.22.5=21.282.5=19.324.3mmol/L实测实测HCO3-23mmol/L落在此范围内，落在此范围内，结论：结合病史可诊断急性呼吸性碱中毒。结论：结合病史可诊断急性呼吸性碱中毒。例：例：PH7.42、PaCO229mmHg、H
27、CO3-19mmol/L，HCO3-0.529402.55.52.5HCO3-245.52.518.52.5=1621mmol/L实测实测HCO3-19mmol/L落在落在1621mmol/L范围内。结论：结合病范围内。结论：结合病史可诊断慢性呼吸性碱中毒。史可诊断慢性呼吸性碱中毒。例：例：PH7.32、PaCO230mmHg、HCO3-15mmol/L，PaCO21.5158222.58230.52实测实测PaCO230mmHg落在此范围内，落在此范围内，结论：代谢性酸中毒。结论：代谢性酸中毒。例：例：PH7.49、PaCO248mmHg、HCO3-36mmol/L，PaCO20.93624
28、510.85估计估计:PaCO2=正常正常PaCO2PaCO2=40+10.8550.85实测实测PaCO248mmHg落在此范围内，落在此范围内，结论：代谢性碱中毒。结论：代谢性碱中毒。例：例：PaCO267mmHg、HCO3-40mmol/L，HCO3-0.3567-405.89.455.58HCO3-正常正常HCO3-HCO3-249.455.5827.8739.03mmol/L实测实测HCO3-4039.03mmol/L，提示，提示代谢性碱中毒存在，代谢性碱中毒存在，结论：慢性呼酸合并代谢性碱中毒。结论：慢性呼酸合并代谢性碱中毒。11、肺泡气、肺泡气-动脉血氧分压差动脉血氧分压差A-aDO2,P(A-a)O2:=(PB47)FIO2-PaCO2/R-PaO2FIO2=0.21+氧流量氧流量(升升/分分)4FIO2=0.21时时:P(A-a)O2为为20mmHgFIO2=1.0时时:P(A-a)O2为为50mmHg
