血气分析应用的临床意义06613住院医.ppt

血气分析应用的临床意义,李 萍 华西临床医学院检验系 华西医院实验医学科 2006.6.,一、血液pH值与酸碱平衡 正常人血液的酸碱度即pH值始终维持在一定的水平(7.35-7.45)。血液酸碱度的相对恒定是机体进行正常生理活动的基本条件之一。 血液pH之所以能恒定在较狭窄的正常范围内，主要是体内有一整套调节酸碱平衡的机制。,调节酸碱平衡的主要机制 血液pH主要由HCO3-/H2CO3缓冲对所决定 根据Henderson-Hasselbalch方程 pH=pKa+lgHCO3-/H2CO3 HCO3-/H2CO3 维持一定的比例对于维持血 液的酸碱度起着至关重要的作用,血液的缓冲作用 血液缓冲体系很多，以血浆中HCO3-/H2CO3 体系最为重要 HCO3-的含量较其它缓冲体系高； HCO3-/H2CO3=20：1，缓冲酸的能力远比 缓冲碱的能力大，这是血浆中其它缓冲体系所无法 比拟的； HCO3-与H2CO3的浓度易于调节,肺 通过对PCO2 的调节而调节H2CO3 的浓度。换气增加使CO2 排出增多而降低PCO2 ; 换气减少则使CO2 排出减少而升高PCO2。 肾通过对H+的排泄和对HCO3-的重吸收与合成机制调节酸碱平衡,酸碱平衡与紊乱 机体通过酸碱平衡调节机制调节体内酸 碱物质含量及其比例，维持血液pH在正 常范围内的过程，称为酸碱平衡。,体内酸性或碱性的物质过多，超出机体的 代偿能力；或者肺和肾功能障碍使调节酸 碱平衡的功能障碍，均可使血浆中HCO3- 与H2CO3的浓度及其比值的变化超出正常 范围而导致酸碱平衡紊乱。,二、血气分析和酸碱平衡检查 血气一般是指血液中所含的O2和CO2气体。多采用血气分析仪直接测出pH、PO2、PCO2 三项指标，再由此计算出其它酸碱平衡指标。 血气分析是评价病人呼吸、氧化及酸碱平衡状态的必要指标，已普遍应用于临床，对急、重症患者的监护尤为重要。,酸碱度（pH） 血液的酸碱度必须维持在一定范围内，才能维持细胞的正常代谢。HCO3-与H2CO3的比值是决定血液pH值的主要因素，两者任何一方改变均能影响pH值，而且互相间可进行代偿性增高或减低。如同时按比例增高或下降，其pH值不变。 【参考范围】 动脉血： 7.35 7.45 静脉血： 7.32 7.42,pH值应用的局限性： pH值只能决定是否有酸血症或碱血症，pH7.45 为碱血症，pH 7.35 为酸血症。pH值正常不能排除有无酸碱失衡。 单凭pH不能区别是代谢性还是呼吸性酸碱平衡失调。,无呼吸影响的酸碱度（pHNR） pHNR是指排除了呼吸因素干扰的pH值。将血标本用5.33kPa(40mmHg)的CO2平衡后所测得的pH值。该项指标排除了呼吸因素的干扰，因此pHNR是更能反映代谢性酸碱平衡的一个指标，正常人pHNR与血液pH值应基本一致。pH大于或小于pHNR，说明pH有呼吸因素介入，为呼吸性酸中毒或呼吸性碱中毒。,动脉血氧分压（PaO2 ） PaO2 是指血浆中物理溶解氧的张力, 是缺氧的 敏感指标。 PaO2 下降见于肺部通气和换气功能障碍，氧分 压低于4kPa(30mmHg)以下即有生命危险。 PaO2升高主要见于输O2治疗过度。 【参考范围】PaO2 ：10.0 13.3kPa (75 100mmHg),肺泡-动脉氧分压差 肺泡-动脉氧分压差（A-aDO2）是指 肺泡气氧分压与动脉血氧分压之间的差 值，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。A-aDO2不是直接测定的数据， 而是依据测得的PaO2、PaCO2及FIO2 （吸入氧分压）数据通过公式计算。,正常情况下存在一定的A-aDO2，并随 年龄增长而上升 【参考范围】 儿童期 5mmHg（0.66kPa） 青年期 8mmHg（1.06kPa） 60 80岁 24mmHg（3.2kPa）,血液氧含量和氧容量 氧含量（oxygen content，C-O2）是指 100ml血液中与Hb实际结合的氧量加上物理 溶解的氧量。 氧容量（oxygen capacity）则指血液中Hb完 全变成HbO2时结合的最大氧量及物理溶解的氧量。 通常物理溶解在血液中的氧量极少，可忽略不计。 因此血氧含量、血氧容量均可用Hb氧含量和Hb氧 容量所代替。,氧饱和度（SatO2） 氧饱和度（oxygen saturation，SO2）指血液在一定的PO2下，氧合血红蛋白（HbO2）占全部Hb的百分比，可表示为： HbO2 SO2= 100%=100% HbO2+Hb 【参考范围】95% 98% 动脉血SO2与PO2的意义相同，用于反映体内有无 缺O2的情况。,二氧化碳分压 二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide， PCO2）是指物理溶解在血液中的CO2所产生的张力。由于CO2分子的弥散能力强，动脉血液的PCO2基本上反映了肺泡的PCO2平均值。因此，动脉血PCO2（PaCO2）是衡量肺泡通气情况的重要指标。 【参考范围】 PaCO2 ：4.67 6.00kPa(35 45mmHg) PvCO2 ：5.30 7.30kPa(40 55mmHg),PCO2 测定的意义 判断肺泡通气状态。PCO2 升高表示肺泡通气量降低，PCO2 降低则表示肺泡通气量增加，为肺泡通气过度。 判断呼吸性酸碱失衡的性质。PCO2 4.65kPa(35mmHg)提示通气过度，有呼吸性碱中毒存在。PCO2 上升至6.65kPa(50mmHg)以上提示呼吸机制已不健全，体内有CO2 的滞留。,判断代谢性酸碱失衡的代偿情况。在代谢性酸中毒时，若PCO2 下降，提示已通过呼吸进行代偿；代谢性碱中毒时，若PCO2 上升，亦提示已有代偿。,二氧化碳总量 (total carbon dioxide content，tCO2）指血浆中各种形式存在的CO2 的总含量，其中95%是HCO3-结合形式，5%是 物理溶解的CO2，极少量以碳酸、蛋白氨基甲酸 酯及CO32-等形式存在。动脉血tCO2的变化可受 体内呼吸及代谢两方面因素的影响，但主要是代 谢因素的影响。因此tCO2是判断代谢性酸碱中毒 的指标之一。 【参考范围】24 32 mmol/L,二氧化碳结合力（CO2CP） 二氧化碳结合力表示来自HCO3- 和 H2CO3两者所含的CO2 的总量，受代 谢性和呼吸性两方面因素的影响。 【参考范围】23 31 mmol/L 或50 70 vol%,实际碳酸氢盐（AB）和标准碳酸氢盐（SB） 实际碳酸氢盐是指人体血浆中实际的HCO3-含量。当机体发生代谢性酸碱失衡时，由于缓冲作用，体内较多的固定酸或固定碱可使HCO3-浓度随之改变。如代谢性酸中毒时血中HCO3-下降；代谢性碱中毒时血中HCO3-增加。 因此，AB是体内代谢性酸碱失衡的重要指标。,标准碳酸氢盐是指在体温37，PCO2 在5.32 kPa（40mmHg），血红蛋白在100%氧饱和条件下测出的HCO3-的含量。此结果是计算值，排除了呼吸因素对测定的影响，因此称为标准碳酸氢盐。,标准碳酸氢盐(SB)的增减反映代谢因素。SB减少为代谢性酸中毒，SB的增高为代谢性碱中毒。SB作为代谢变化的较好指标，但不能表明体内HCO3-的实际量，在酸碱失衡诊断上应把AB与SB两个指标结合起来分析，才更有参考价值。 【参考范围】 AB 21.4 27.3 mmol/L（24 mmol/L）; SB 21.3 24.8 mmol/L（23 mmol/L）,AB与SB两者皆正常，为酸碱内稳正常； AB与SB两者均低于正常，为代谢性酸中毒未代偿； AB与SB两者均高于正常，为代谢性碱中毒未代偿； ABSB提示CO2 渚留，多见于通气功能不足所致 的呼吸性酸中毒； AB SB提示CO2 排出过多，见于通气过度所致的 呼吸性碱中毒。,缓冲碱（ BB） BB指全血中具有缓冲作用的阴离子总和， 包括HCO3-、Hb、血浆蛋白及少量的有 机酸盐和无机磷酸盐。BB代表血液中碱 储备的所有成分，比仅代表HCO3-浓度 的AB和SB值更能全面地反映体内中和酸 的能力。,由于缓冲碱(BB)受血浆蛋白、Hb以及呼 吸和电解质等多种因素的影响，因此它不 能确切反映代谢性酸碱平衡状态。 【参考范围】 全血缓冲碱（BBb）4652mmol/L 血浆缓冲碱（BBp）40 46mmol/L,碱剩余 BE是指在标准条件下，即温度37时，一个标 准大气压，PCO2 为5.32 kPa（40mmHg），血红蛋白完全氧合，用酸或碱将一升血液的pH调整至7.40，所需加入之酸或碱量。正常人BE值在0附近波动。BE为正值增加时，说明缓冲碱增加，为代谢性碱中毒；BE为负值增加时，说明缓冲碱减少，为代谢性酸中毒。呼吸性酸碱中毒时，由于肾脏的代偿，也可使BE发生相应改变。 【参考范围】-3 +3 mmol/L,阴离子隙 阴离子隙（anion gap，AG）是根据测定出血清阳离子总数和阴离子总数的差值计算而出，它表示血清中未测定出的阴离子数。可用以下公式计算： AG（mmol/L）=Na+-Cl-HCO3- 【参考范围】 AG：8 16 mmol/L,AG测定的临床意义： AG是近年来评价体液酸碱状况的一项重要指标，它可鉴别不同类型的代谢性酸中毒，是早期发现代谢性酸中毒合并代谢性碱中毒，慢性呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒，呼吸性碱中毒合并代谢性酸中毒，混合性代谢性酸中毒及三重性酸碱失衡的有用指标。,AG增加：H+增加引起的代谢性酸中毒，如糖尿病酮症酸中毒、乳酸中毒和肾功能不全等，有机酸增高，HCO3-被消耗，pH值降低。 AG正常型：HCO3- 浓度降低而血氯增高的病人，如腹泻失去HCO3- 而CL- 增加；肾小管中毒对HCO3- 重吸收障碍及H+ 排泄障碍，同样HCO3-浓度降低而CL- 增加，AG正常。 AG减少型少见。,三、血气分析的临床应用 样品采集与保存 采血是进行血气分析十分重要的环节，样品采集和/或保存不当，均可造成结果的偏差。,采血的要求：合理的采血部位，一般桡动脉是取动脉血的理想部位；严格隔绝空气； 肝素抗凝； 抽血后立即送检，如血标本不能及时测定，最好把它保存于4环境中，但也不得超过2小时。 病人处于安静状态下；如病情许可，最好在停止给氧30分钟后再采血，否则应注明给氧浓度。,各型酸碱失衡的综合判断 1.了解原发病史和已经治疗的情况 任何酸碱平衡紊乱都有一定的病理基础。首先应了解原发病史，按一般情况推测患者可能发生何种类型的酸碱平衡紊乱。,2. 判断各种酸碱平衡失调类型的原则 单纯的酸碱平衡失调较为简单，根据pH、PaCO2 及HCO3- 的异常与否即可确定诊断。pH超过正常范围只能代表有酸血症或碱血症。酸中毒或碱中毒时，pH可以正常也可以异常。,pH在正常范围可能有三种情况： 正常的酸碱平衡； 代偿性的酸或碱中毒； 混合性的酸或碱中毒。,PaCO2 代表呼吸因素，它的异常有可能是有呼吸性酸中毒或碱中毒存在，也可能因为肺通气功能反应良好而对代谢性酸或碱中毒的代偿作用，使PaCO2 上升或下降。 AB、SB、BE 三者均代表代谢因素，其中每一个指标都有它的特异性，反应一定病理状态。,3各种酸碱平衡失调的实验诊断要点 在酸碱平衡分析中，了解酸碱平衡紊乱的代偿性改变及其幅度很重要，如果代偿性变化幅度在生理性代偿范围内，则可诊断为单纯性酸碱平衡紊乱；如果超过其正常代偿范围，则应考虑混合性酸碱平衡紊乱。,*代谢性酸中毒 代谢性酸中毒的原发过程是酸性物质增加或碱性物质减少。 常见原因： 酸性代谢产物如乳酸或酮症酸中毒。如糖尿病、饥饿、禁食过久等； 酸排泄减少，主要包括尿毒症性酸中毒和肾小管性酸中毒；,碱丢失过多，如重度腹泻、肠、胆、胰瘘等可丢失HCO3- ； 酸摄入过多，如由于补液中氯离子过多，引起高氯性酸中度。,血气分析显示BB、BE、SB、AB、pHNR均降低， 而pH和PCO2 因代偿情况不同而异，可降低，亦 可正常。 肺代偿约自15min开始，代偿完全约需1224小 时。其结果是PCO2 下降，pH上升或恢复正常。 代偿程度可由以下公式计算： PCO2（mmHg）= 40 - （24-HCO3-）X 1.22,实测PCO2 落在预计代偿PCO2 范围内，可诊断为代谢性酸中毒； 实测PCO2 预计代偿PCO2 范围，可诊断为代谢性酸中毒合并呼吸性酸中毒； 实测PCO2 预计代偿PCO2 范围，可诊断为代谢性酸中毒合并呼吸性碱中毒。,* 呼吸性酸中毒 呼吸性酸中毒的原发过程是PCO2上升和pH降低。 常见的原因是通气不足,急、慢性呼吸性酸中毒的鉴别关键在于肾 是否已发挥代偿作用。代偿使HCO3-增高， 其它代谢指标BE、SB、PHNR等也增高。 代偿程度可由以下公式计算： 急性HCO3-=24+(PCO2 40) X 0.071.5（几分钟） 慢性HCO3-=24+(PCO2 40) X 0.43（3-5天）,实测HCO3-落在正常，即在HCO3-24mmol/L+HCO3-代偿范围者，可诊断为慢性呼吸性酸中毒； 当实测HCO3- 正常，即HCO3- +HCO3-+5.58代偿范围者，可诊断慢性呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒； 当实测HCO3- 正常，即HCO3- +HCO3-5.58者，可诊断慢性呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒。,* 代谢性碱中毒 代谢性碱中毒的原发过程是H+ 丧失，HCO3- 增加。 常见原因 呕吐或长期胃肠减压损失大量胃液中的H+和Cl - 缺钾性代谢性碱中毒 摄入过多,血气分析显示：代谢分量BE、BB、AB、SB、PHNR增高；pH和PCO2 因代偿情况不同而异，可降低亦可正常。,在代谢性碱中毒，肺的代偿主要是抑制呼吸，使通气减弱，减少CO2 的排出，PCO2 升高，但肺代偿不如代谢性酸中毒明显。 代偿程度可由以下公式计算： PCO2=40 +（HCO3- -24）X 0.9 5,实测PCO2 落在正常PCO2，可诊断为代谢性碱 中毒； 实测PCO2预计代偿PCO2 范围，可诊断为代 谢性碱中毒合并呼吸性酸中毒； 实测PCO2预计代偿PCO2 范围，可诊断为代 谢性碱中毒合并呼吸性碱中毒，其代偿极限为 PCO2 7.32 kPa。,* 呼吸性碱中毒 呼吸性碱中毒的原发过程是PCO2降低, pH升高。 常见原因：过度通气 慢性呼吸性碱中毒时，代偿性HCO3-降低，其它代谢指标BE、SB、PHNR也降低。 代偿程度可由以下公式计算： HCO3-=24 (40 - PCO2）X 0.2 2.5(几分钟) HCO3-=24 (40 - PCO2）X 0.5 2.5(2-3天),实测HCO3-落在正常，即在HCO3- 24mmol/L+HCO3-代偿范围者，可诊断为急性呼吸性碱中毒； 当实测HCO3-正常即HCO3- +HCO3-+2.5时，可诊断为急性呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒； 当实测HCO3-正常即HCO3- +HCO3-2.5者，可诊断为急性呼吸性碱中毒合并代谢性酸中毒,*混合性酸碱平衡紊乱 患者同时存在两种或三种单纯型酸碱平衡紊乱。 常见于以下4种情况：,呼吸性酸中毒伴代谢性酸中毒 其酸碱失衡的特点是急、慢性呼吸性酸中毒伴HCO3-下降或代谢性酸中毒伴PaCO2 增高，pH常显著降低； 呼吸性碱中毒伴代谢性碱中毒：血浆中 HCO3-增加伴PaCO2 减少及pH显著升高;,呼吸性碱中毒伴代谢性酸中毒：急、慢性呼吸性碱中毒伴HCO3-下降或代谢性酸中毒伴PaCO2 下降，血浆pH值变化不大； 呼吸性酸中毒伴代谢性碱中毒：其特点为HCO3-和PaCO2 均显著增高，血浆pH值变化不大。,4. 血气分析临床应用举例 例1 某患者胃大部切除后胃肠减压3天后,血气 分析结果为： pH =7.36 (7.35-7.45) PCO2=54.8 mmHg (35-45) HCO3-=31 mmol/l (23-33) 试分析该患者酸碱平衡紊乱的类型。,根据血气分析结果,该病人有呼吸性酸中毒 根据呼吸性酸中毒代偿计算 急性时: HCO3-=23 26 mmol/l 慢性时：HCO3-=26.9 32.9 mmol/l 表示该患者有代谢性碱中毒存在的可能,据病史应先有代碱 根据代谢性碱中毒代偿计算 PCO2=41.3 - 50 .3 mmHg 因测得PCO2为54.8 mmHg高于该范围上限,表示有 呼吸性酸中毒存在 结论:代谢性碱中毒伴呼吸性酸中毒,例2 某糖尿病高渗昏迷的患者血气检查 结果为： pH =7.32 (7.35-7.45) PCO2=30mmHg (35-45) HCO3-=15mmol/l (23-33) 试分析该患者酸碱平衡紊乱的类型,该患者pH降低为酸血症，根据临床症状及 HCO3-降低说明存在代谢性酸中毒，但HCO3- 下降到15mmol/l时，PCO2应代偿性降低。 按公式计算： PCO2（mmHg）= 30.62，实测PCO2 为30mmHg, 落在此范围内。 最后诊断为代谢性酸中毒。,例3 某患者血气检查结果为： pH =7.40 PCO2=8kPa (4.66-5.99) HCO3-=36mmol/l (23-33) 试分析该患者酸碱平衡紊乱的类型。,该患者pH正常，而PCO2升高和HCO3-降低。 应指出的是，在单纯性酸碱平衡紊乱时， 代偿性调节只能使pH趋向正常，但不能完 全使之恢复正常，因此，一旦出现pH正常， 而PCO2和HCO3-不正常的情况，应立即考 虑为混合性酸碱平衡紊乱。,该患者PCO2升高，可以肯定为呼吸性酸中 毒；HCO3-降低为代谢性碱中毒。 最后可诊断为呼吸性酸中毒合并代谢性碱 中毒。 严重慢性呼吸系统疾病应用利尿剂治疗的 患者常出现这种类型的酸碱平衡紊乱。,例4 67岁老人由于呕血、黑大便入院，过去诊断为肝硬化伴食管静脉曲张。此次入院病情很严重，呼吸短促，严重低血压8/5.3kPa（60/40 mmHg），脉率120/分。除了偶尔服抗酸药外，无其它治疗。,实验室生化结果： 血浆 Na 139mmol/L (132-144) K 4.8mmol/L (3.2-4.8) Cl 98mmol/L (98-108) HCO3 6mmol/L (23-33) Urea 24.0mmol/L (3.0-8.0) Creat 0.24mmol/L (0.06-0.12) Agap 40mmol/L (7-17),血气分析 pH 7.13 (7.35-7.45) Pco2 2.93 kPa (4.66-5.99) HCO3 7mmol/L (23-33),.分析评价 初步评价：高阴离子间隙代谢性酸中毒。 可能为肾功衰、酮症酸中毒、乳酸酸中 毒、药物或毒素中毒。,进一步评价：进一步试验检查结果血糖6.6mmol/L, 血红蛋白55 g/L 。 血糖结果排除了糖尿病。