血气分析及酸碱平衡失调.ppt

血气分析及酸碱平衡失调血气分析及酸碱平衡失调威海市中医院心脑一科威海市中医院心脑一科宋宋 柯柯血气分析采集要求：血气分析采集要求：n动脉血动脉血(桡动脉、肱动脉、股动脉桡动脉、肱动脉、股动脉)n隔绝空气隔绝空气n海平面大气压海平面大气压(101.3kPa,760mmHg)n安静状态下安静状态下n肝素抗凝肝素抗凝血气分析的概念血气分析的概念 血血气气分分析析通通常常是是指指使使用用血血气气分分析析仪仪对对动动脉脉血血氧氧分分压压（PaO2）和和二二氧氧化化碳碳分分压压（PaCO2）及及PH等等参参数数的的测测定定，PaCO2不不仅仅与与 PaO2有有关关，还还与与PH及及电电解解质质有有关关，它它们们都都是是机机体体内内环环境境稳稳定定的的重重要要因因素素，因因此此临临床床上上所所说说的的血血气气分分析析就包含了血液气体，酸碱平衡和电解质代谢三部分的综合诊断。就包含了血液气体，酸碱平衡和电解质代谢三部分的综合诊断。co2o2co2co2O2+HbHbO2o2o2o2co2co2Hb+HbcO外呼吸内呼吸气道气道肺泡肺泡血管血管细胞细胞呼吸过程示意图二、二、CO2运输运输 组织CO2弥散CO2弥散血浆CO2CO2红细胞(以溶解的CO2进行运输)血红蛋白缓冲的结果是以HCO3-的形式运输CO2H2CO3H2OCAHCO3-+H+CI-CI-Hbo2被还原成Hb(在红细胞内以HCO3-运输CO2)O2O2FeO2Fe+HCNNNCHN+NHCCNH2NHCOO-CHCHbOHb氨基甲酰化合物H2OH2OH+为Hb所缓冲血气分析常用指标正常值血气分析常用指标正常值及临床意义及临床意义动脉血动脉血pH值值 PH值为氢离子的负对数值为氢离子的负对数 PHH+nmol/L7.1080 7.4040PH7.45碱中毒碱中毒 PH:7.357.45正常或混合型酸碱失衡正常或混合型酸碱失衡 共同作用的结果。共同作用的结果。动脉血氧分压（动脉血氧分压（PaO2）指指溶溶解解于于动动脉脉血血中中的的氧氧分分子子所所产产生生的的压压力力。血血中中O O2 2的的溶溶解量与其分压的大小成正比，因此测定解量与其分压的大小成正比，因此测定PaOPaO2 2可部分了解组织缺氧情况。可部分了解组织缺氧情况。健健康康人人在在海海平平面面大大气气压压时时POPO2 2的的正正常常值值为为80-100mmHg80-100mmHg（10.610.613.3 kPa13.3 kPa）。）。80mmHg 80mmHg（10.6kPa10.6kPa）缺氧缺氧 60mmHg 60mmHg（8kPa8kPa）呼吸衰竭呼吸衰竭 40mmHg 40mmHg（5.53kPa5.53kPa）重度缺氧重度缺氧 20mmHg 20mmHg（2.77kPa2.77kPa）生命难以维持生命难以维持氧合指数氧合指数(OI):动脉血氧分压动脉血氧分压/吸入气氧浓度吸入气氧浓度 （PaO2/FiO2)参考值：参考值：400-500mmHg意义：意义：1)在一定程度上，排除了在一定程度上，排除了FiO对对PaO2的影响，故在的影响，故在 氧疗时，也能较准确地反映肺组织的实际氧疗时，也能较准确地反映肺组织的实际换气功能换气功能。2)OI300mmHg，可诊断为呼吸衰竭，可诊断为呼吸衰竭 3)在急性肺损伤（在急性肺损伤（ALI)和急性呼吸窘迫综合征（和急性呼吸窘迫综合征（ARDS)：用于诊断：其他条件符合下，用于诊断：其他条件符合下，OI300mmHg为为ALI，OI200mmHg为为ARDS反映病情轻重和判断治疗效果反映病情轻重和判断治疗效果 动脉血氧分压（动脉血氧分压（PaO2）PaO2可可随随年年龄龄的的增增长长而而下下降降，成成年年人人不不同同年年龄龄的的PaO2可可按按以以下下公公式式计计算：算：PaO2 102-（0.33年龄）年龄）0.133kPa如如80岁，生理氧分压为岁，生理氧分压为76mmHg；90岁，为岁，为72mmHg。动脉血氧饱和度（动脉血氧饱和度（SaO2）SaO2是单位血红蛋白的含氧百分数，正常值为是单位血红蛋白的含氧百分数，正常值为963%。氧饱。氧饱和度仅为浓度之比，血氧饱和度和血氧分压的关系，即氧血红蛋和度仅为浓度之比，血氧饱和度和血氧分压的关系，即氧血红蛋白离解曲线呈白离解曲线呈S形态，当形态，当PaO28kPa，SaO290%时，曲线处时，曲线处于平坦段。当于平坦段。当PaO28kPa时曲线变得陡直，时曲线变得陡直，PaO2稍下降，稍下降，SaO2就很快下降，此曲线变化有重要生理意义。就很快下降，此曲线变化有重要生理意义。氧解离曲线氧解离曲线临床上缺氧时吸氧的治疗价值：临床上缺氧时吸氧的治疗价值：PaO2低至低至60mmHg以下仅低流量吸氧即可明显提高以下仅低流量吸氧即可明显提高SO2%P50=26.3mmHgPaO2SO2%动脉中二氧化碳分压（动脉中二氧化碳分压（PaCOPaCO2 2）指溶解在动脉血中的二氧化碳所产生的压力，它反映了肺指溶解在动脉血中的二氧化碳所产生的压力，它反映了肺泡通气功能是否有障碍。由于二氧化碳弥散力很强，相当于氧泡通气功能是否有障碍。由于二氧化碳弥散力很强，相当于氧弥散系数的弥散系数的2020倍，故当血液透过肺泡壁毛细血管时，肺泡中的倍，故当血液透过肺泡壁毛细血管时，肺泡中的二氧化碳与二氧化碳与PaCO2PaCO2之间很快达到平衡，肺泡气的二氧化碳分压等之间很快达到平衡，肺泡气的二氧化碳分压等于动脉血中的二氧化碳分压，故它可反映肺泡通气效果，正常于动脉血中的二氧化碳分压，故它可反映肺泡通气效果，正常值为值为4.74.76.0 kPa6.0 kPa（35 mmHg35 mmHg45 mmHg45 mmHg），平均为），平均为5.3 kPa5.3 kPa，PaCOPaCO2 2的变化是判断酸碱失衡的重要指标。的变化是判断酸碱失衡的重要指标。动脉中二氧化碳分压（动脉中二氧化碳分压（PaCO2PaCO2）l用来判断有无呼吸性酸碱平衡失调（原发病为呼吸系统疾病）用来判断有无呼吸性酸碱平衡失调（原发病为呼吸系统疾病）PaCOPaCO2 245mmHg45mmHg（6.67KPa6.67KPa）呼酸呼酸 PaCOPaCO2 235mmHg35mmHg（4.67KPa4.67KPa）呼碱呼碱l用来判断有无代谢性酸碱平衡失调（原发病为代谢因素）用来判断有无代谢性酸碱平衡失调（原发病为代谢因素）PaCOPaCO2 2 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 PaCOPaCO2 2 代谢性碱中毒代谢性碱中毒AB-实际碳酸氢根（实际碳酸氢根（HCO3）AB是直接从血浆中测定的（是直接从血浆中测定的（HCO3）的含量，它反映了机体对酸碱调节的代谢因素，但也受呼）的含量，它反映了机体对酸碱调节的代谢因素，但也受呼吸因素影响，当吸因素影响，当PaCO2增加时，（增加时，（HCO3）相应有增高。其正常值为）相应有增高。其正常值为2127mmolL，平均为，平均为24mmolL。SB-标准碳酸氢盐标准碳酸氢盐是指隔绝空气的全血标本在是指隔绝空气的全血标本在38，PaCO2在在5.3kPa，SaO2在在100%的饱和情况下测得的的饱和情况下测得的HCO3含量，因除外了呼吸因素故不受其影响。正常值为含量，因除外了呼吸因素故不受其影响。正常值为21-27mmolL，平均值为，平均值为24mmolL，它反映，它反映了体内了体内HCO3储备量，因此储备量，因此SB比比AB更准确地反应了代谢性酸碱失衡。正常人更准确地反应了代谢性酸碱失衡。正常人SBAB，当，当SB增高增高时示代谢性碱中毒；反之为代谢性酸中毒。当时示代谢性碱中毒；反之为代谢性酸中毒。当ABSB时表示有呼吸性酸中毒存在。因时表示有呼吸性酸中毒存在。因SB是体外标是体外标准化条件下测定，故不能准确反映体内情况。准化条件下测定，故不能准确反映体内情况。BE-剩余碱剩余碱是在标准条件下，即血红蛋白充分氧合，温度在是在标准条件下，即血红蛋白充分氧合，温度在38，PaCO2为为5.3kPa，将，将1升全血用酸或碱滴定使升全血用酸或碱滴定使pH=7.4时所需酸或碱的量，滴酸为正，滴碱为负。时所需酸或碱的量，滴酸为正，滴碱为负。BE正常值为正常值为33mmolL。-3mmolL为酸中毒，为酸中毒，3mmolL为碱中毒。其意义与为碱中毒。其意义与SB基本相同。基本相同。BB-缓冲碱缓冲碱BB是指一升全血（是指一升全血（BBb）或一升血浆（）或一升血浆（BBp）中所具有缓冲作用的碱总和。血浆中缓冲碱主要是）中所具有缓冲作用的碱总和。血浆中缓冲碱主要是HCO3和血浆蛋白，正常值为和血浆蛋白，正常值为4044mmolL，平均为，平均为42mmolL。全血中缓冲体系还包括有血红蛋白和少量的磷酸。全血中缓冲体系还包括有血红蛋白和少量的磷酸盐，其盐，其BBb的正常值为的正常值为48mmolL，BB反映了机体在酸碱失衡时总的缓冲能力。反映了机体在酸碱失衡时总的缓冲能力。阴离子间隙（阴离子间隙（AGAG）是指血清中所测定的阴阳离子总数之差。根据电中性原理，人体血清是指血清中所测定的阴阳离子总数之差。根据电中性原理，人体血清中的阳离子与阴离子的总数是相等的，各自为中的阳离子与阴离子的总数是相等的，各自为148 mmol148 mmolL L，阴阳离子中，阴阳离子中又各分为可测定和未测定离子两部分。在阳离子中又各分为可测定和未测定离子两部分。在阳离子中NaNa+为可测定阳离子（占为可测定阳离子（占94.6%94.6%）；）；K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+为未测定阳离子（为未测定阳离子（Unmeasured,UCUnmeasured,UC）。因此阳离）。因此阳离子总量子总量NaNa+UCUC。在阴离子中。在阴离子中ClCl和和HCOHCO3 3为可测定阴离子（占为可测定阴离子（占86.5%86.5%），），而而SOSO4 42 2、HPOHPO4 42 2，有机酸带有负电荷的蛋白质为未测定阴离子（，有机酸带有负电荷的蛋白质为未测定阴离子（Unmeasured,UAUnmeasured,UA）、故阴离子总量可写成）、故阴离子总量可写成ClClHCOHCO3 3UAUA，根据上述原理：，根据上述原理：Na+UCNa+UC（ClClHCO3HCO3）+UA+UA AG AGUA-UC=Na+-(Cl UA-UC=Na+-(Cl +HCO3+HCO3）根据上述方程式推理，临床上可通过同步测定血清中根据上述方程式推理，临床上可通过同步测定血清中Na+ClHCO3的值来计算的值来计算AG，AG的正常范围是的正常范围是124mmolL，AG16mmolL，称高，称高AG代谢性酸中毒，表明机体内有机酸（如乳酸、丙酮酸）浓度升高。代谢性酸中毒，表明机体内有机酸（如乳酸、丙酮酸）浓度升高。从计算公式中可以看出，影响血钠的各种因素均可影响从计算公式中可以看出，影响血钠的各种因素均可影响AG值，因此临床上判断时必须排除导致血钠升高的其它值，因此临床上判断时必须排除导致血钠升高的其它原因。例如使用高钠盐水治疗，脱水治疗，使用大量含有钠盐的抗生素或大量输血带入大量枸缘酸钠等所致高原因。例如使用高钠盐水治疗，脱水治疗，使用大量含有钠盐的抗生素或大量输血带入大量枸缘酸钠等所致高钠，钠，AG升高对判断代酸特别是三重酸碱失衡有十分重要价值，但由于影响升高对判断代酸特别是三重酸碱失衡有十分重要价值，但由于影响AG因素较多，故需结合病因，临床因素较多，故需结合病因，临床表现，同步血气分析和血中乳酸，丙酮酸测定，并要排除实验室误差后应用。表现，同步血气分析和血中乳酸，丙酮酸测定，并要排除实验室误差后应用。PCOPCO2 2作为判定呼吸性酸碱失衡的指标作为判定呼吸性酸碱失衡的指标pH pH 作为血液酸碱度的指标，看法一致作为血液酸碱度的指标，看法一致判定代谢性酸碱失衡的指标无一致意见判定代谢性酸碱失衡的指标无一致意见美国波士顿的美国波士顿的SchwartzSchwartz派主张用派主张用HCOHCO3 3-丹麦哥本哈根的丹麦哥本哈根的AstrupAstrup派主张用派主张用BEBE但不管使用哪几项指标，其判断的结果基本上是一致的但不管使用哪几项指标，其判断的结果基本上是一致的下面主要介绍使用下面主要介绍使用pHpH、PCOPCO2 2、HCOHCO3 3-指标的判断方法指标的判断方法三、酸碱失衡的判断方法三、酸碱失衡的判断方法五五.酸碱失衡的类型：酸碱失衡的类型：单纯性酸碱失衡：单纯性酸碱失衡：单纯性酸碱失衡共有四种情况。即呼吸性酸中毒（简称呼酸），呼吸性碱中毒（呼碱），代谢性酸中毒（代酸），代单纯性酸碱失衡共有四种情况。即呼吸性酸中毒（简称呼酸），呼吸性碱中毒（呼碱），代谢性酸中毒（代酸），代谢性碱中毒（代碱）。当机体发生呼吸性或代谢性原发失衡以后，机体必然通过一系列机制进行代偿，以保持谢性碱中毒（代碱）。当机体发生呼吸性或代谢性原发失衡以后，机体必然通过一系列机制进行代偿，以保持pH在在正常范围内，此时称为代偿性酸碱失衡。临床上要分清原发失衡和继发代偿的变化是十分重要的，一般在单纯性酸碱正常范围内，此时称为代偿性酸碱失衡。临床上要分清原发失衡和继发代偿的变化是十分重要的，一般在单纯性酸碱失衡中，原发失衡取决于失衡中，原发失衡取决于pH的高低，当的高低，当pH7.45时，原发失衡为碱中毒，当时，原发失衡为碱中毒，当pH7.35时，原发失衡为酸中毒。还可时，原发失衡为酸中毒。还可根据根据pH与与PaCO2变化来判断原发失衡，可能有以下几种情况，例如：变化来判断原发失衡，可能有以下几种情况，例如：1.pH，PaCO2，提示呼吸性酸中毒；，提示呼吸性酸中毒；2.pH，PaCO2，提示呼吸性碱中毒；，提示呼吸性碱中毒；3.pH，PaCO2，提示代谢性酸中毒；，提示代谢性酸中毒；4.pH，PaCO2，提示代谢性碱中毒。，提示代谢性碱中毒。单纯性酸碱失衡实例分析：单纯性酸碱失衡实例分析：实例实例1慢性肺心病患者其测定血气分析如下：慢性肺心病患者其测定血气分析如下：pH7.35，PaCO27.32kPa(58mmHg)，HCO332mmolL分析：分析：确定原发失衡：呼吸系统慢性病确定原发失衡：呼吸系统慢性病pH在正常范围偏低值，在正常范围偏低值，PaCO2提示呼酸提示呼酸根据慢性呼酸代偿公式，测定根据慢性呼酸代偿公式，测定HCO3代偿范围：代偿范围：HCO3240.35（58-40）5.58246.35.5824.7235.88mmolL 实测实测HCO3为为32mmolL，在预计代偿范围之内。，在预计代偿范围之内。结论：慢性呼吸性酸中毒结论：慢性呼吸性酸中毒(代偿性代偿性)实例实例2一严重腹泻患者，动脉血气分析如下：一严重腹泻患者，动脉血气分析如下：pH7.45，PaCO26.26kPa(47mmHg)，HCO337mmolL，Na+130mmolL，K+2.5mmolL，Cl92mmolL分析：分析：因严重腹泻导致低钾，低氯血症；因严重腹泻导致低钾，低氯血症；pH在正常范围偏高值，在正常范围偏高值，HCO3，两者变化一致，两者变化一致也提示代谢性碱中毒；也提示代谢性碱中毒；根据代碱代偿公式测定根据代碱代偿公式测定PaCO2代偿范围：代偿范围：PaCO2400.9（37-24）546.756.7mmHg 因为实测因为实测PaCO2为为6.26kPa(47mmHg),在预计代偿范围内在预计代偿范围内结论：代谢性碱中毒结论：代谢性碱中毒(代偿性代偿性)混合性酸碱失衡混合性酸碱失衡二重酸碱失衡：此类型酸碱失衡传统上包括呼酸并代碱、呼酸并代酸、二重酸碱失衡：此类型酸碱失衡传统上包括呼酸并代碱、呼酸并代酸、呼碱并代碱及呼碱并代酸四种类型，其临床血气分析的特点归纳如下：呼碱并代碱及呼碱并代酸四种类型，其临床血气分析的特点归纳如下：酸碱状态失衡类型酸碱状态失衡类型pHPaCO2HCO3呼酸并代碱呼酸并代碱=呼酸并代酸呼酸并代酸 呼碱并代碱呼碱并代碱呼碱并代酸呼碱并代酸 注：正常范围，注：正常范围，高于正常，高于正常，低于正常。低于正常。近来文献报导尚有以下几种类型酸碱失衡可识别：近来文献报导尚有以下几种类型酸碱失衡可识别：即：混合性代酸（高即：混合性代酸（高AG代酸高代酸高Cl性代酸）性代酸）;代碱并代酸（代碱高代碱并代酸（代碱高Cl性代酸），（代碱高性代酸），（代碱高AG代酸）代酸）二重酸碱失衡实例分析：二重酸碱失衡实例分析：实例实例1：一慢性肺心病患者，因呼吸困难伴双下肢浮肿住院，住院后经一慢性肺心病患者，因呼吸困难伴双下肢浮肿住院，住院后经抗感染，强心，利尿以后双下肢浮肿减轻，但出抗感染，强心，利尿以后双下肢浮肿减轻，但出现恶心，烦躁。血气结果示：现恶心，烦躁。血气结果示：pH7.41，PaCO29.67kPa（67mmHg），），HCO342mmolL，血，血Na+140mmolL,Cl90mmolL。分析：分析：PaCO29.67kPa(67mmHg)示呼吸性酸中毒（结合病史）示呼吸性酸中毒（结合病史）根据代偿公式：根据代偿公式：HCO3240.35（67-40）5.5827.8739.03实际实际HCO342mmolL39.03mmolL示合并代谢性碱中毒示合并代谢性碱中毒AG8mmolL，在正常范围。，在正常范围。结论为：呼酸合并代碱。结论为：呼酸合并代碱。实例实例2：支气管哮喘急性发作，喘息支气管哮喘急性发作，喘息8小时，神志恍惚。血气所示：小时，神志恍惚。血气所示：pH7.30PaO27.33kPa（55mmHg）PaCO23.73kPa（28mmHg）HCO316mmolL血血Na+140mmolLCl106mmolL分析；支气管哮喘病史，分析；支气管哮喘病史，PaCO2示呼碱，换气过度，示呼碱，换气过度，pH示酸中毒，两者示酸中毒，两者变化不一致，应考虑存在混合性酸碱失衡。使用急性呼碱代偿公式：变化不一致，应考虑存在混合性酸碱失衡。使用急性呼碱代偿公式：HCO324PaCO20.22.524(28-40)0.22.521.62.5（mmolL）HCO3代偿范围代偿范围19.124.1mmolL，实测，实测HCO316mmolL19.1mmolL低于代偿范围。低于代偿范围。计算计算AG:AGNa+-（HCO3Cl）140-（106+16）18mmolL16mmolL的范围，故考虑高的范围，故考虑高AG代酸存在代酸存在.结论为：呼碱并高结论为：呼碱并高AG代酸。代酸。l潜在潜在HCO3-定义：高定义：高AG代酸（继发性代酸（继发性HCO3-降低）掩盖降低）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，体内代酸时，体内 应有的应有的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代酸时等量的代酸时等量的HCO3-下降下降 2）揭示被高）揭示被高AG代酸掩盖的代碱和三重酸碱失衡中代碱的存在代酸掩盖的代碱和三重酸碱失衡中代碱的存在 混合性酸碱失衡的判断步骤：混合性酸碱失衡的判断步骤：1.首先测定动脉首先测定动脉pH，PaO2，PaCO2，和，和HCO3四个基本参数，四个基本参数，并同步作并同步作Na+，K+，Cl测定，结合临床确定原发失衡；测定，结合临床确定原发失衡；2.根据原发失衡选用合适预计代偿公式；根据原发失衡选用合适预计代偿公式；3.计算代偿值在公式代偿的允许范围内判断为单纯性酸碱失衡，否则判断为混合性酸碱失衡；计算代偿值在公式代偿的允许范围内判断为单纯性酸碱失衡，否则判断为混合性酸碱失衡；4.当考虑有无当考虑有无TABD存在时，尚应使用公式测定存在时，尚应使用公式测定AG的升高，并应排除前面提到的假性的升高，并应排除前面提到的假性AG的升高。因的升高。因AG是揭示高是揭示高AG代酸存在代酸存在的唯一线索；的唯一线索；5.若考虑若考虑TABD代碱存在与否，则应计算潜在代碱存在与否，则应计算潜在HCO3，若潜在，若潜在HCO3HCO3的代尝极限时可判断代碱的存在。的代尝极限时可判断代碱的存在。32岁，男性，满性饮酒病史，恶心，呕吐，腹痛3天就诊查血气及电解质pH7.25，PaCO210mmHg，HCO3 4mmolL，K+3.9mmol/l,Na+132mmolL,Cl 82mmolL。