[临床医学]血气分析课件.ppt

血气监测及临床意义,174医院麻醉科 沈七襄 教授,血气指血液中的气体：氧（O2）、二氧化碳（CO2）、氮（N2）、和水蒸气(H2O),一、大气及体内各气体的分压正常值,*一个大气压 760mmHg,二、肺内气体交换示意图,肺A混合静脉血,气道,PO2 PCO2,150mmHg,0,PACO2 40,PAO2 100,PvCO2 46,PvO2 40,PcO2 100,PcCO2 40,肺泡毛细血管,动脉血,PaO2 95,PaCO2 40,分流,PACO2=PaCO2PvCO2与PaCO2差为6,PAO2=PcO2PaO2与PvO2差为60,血氧分压(PO2):溶解在血浆中的氧气所产生的压力，100ml中仅0.3ml。动脉血氧分压(PaO2):80100mmHg 平均 90混合静脉血氧分压(PvO2)40mmHg,三、血气监测常用符号、名称和正常值,动静脉血氧分压差(Pa-vO2)50mmHg 肺泡气氧分压 PAO2 肺泡气动脉血氧分压差(A-aDO2),FiO2 为21%时 515mmHg FiO2 为100%时 70mmHg,动脉二氧化碳分压(PaCO2)3545mmHg 肺泡气二氧化碳分压(PACO2)40mmHg混合静脉血二氧化碳分压(PvCO2)4546mmHg呼气末二氧化碳分压（PETCO2)3540mmHg,动脉血氧饱和度（SaO2）96%100%混合静脉血氧饱和度(SvO2)70%80%平均75%脉搏血氧饱和度（SPO2）95%（FiO2 21%）97%(吸O2),血氧含量（容量）CO2 动脉血氧含量(CaO2)200ml/L（20ml/dl）混合静脉血氧含量(CvO2)150ml/L（1415ml/dl）动静脉氧含量差(Ca-vO2)50ml/L(56ml/dl),氧供（DO2）520720ml/min.m2氧耗（VO2）110180ml/min.m2 分流率（Qs/Qt）5%氧摄取率（O2 ER）0.220.3 平均 0.25 死腔率（VD/VT）25%30%氧和指数（PaO2/FiO2）正常 400500 呼吸指数（A-aDO2/PaO2）0.15,四、气体交换指标,1.肺泡气、动脉血氧分压差（A-dDO2）PAO2-PaO2 反映血液在肺泡层面摄取O2 的能力，判断气体的弥散能力即换气功能的重要指标。O2 肺泡，被肺泡中的CO2 稀释 PAO2=PIO2-,PAO2=(FB-47)FiO2-PaCO2/R=(760-47)21%-40/0.8=150-50=100 A-aDO2=PAO2-PaO2=100 100(90)=0 or 10,正常A-aDO2 615mmhg FiO2为30%A-aDO270mmhg 老年人较大30mmhg FiO2为100%A-aDO2 70mmhg,影响因素：V/Q，Os/Qt，弥散功能，氧离曲线，氧耗量，心排血量。吸空气时 若A-aDO2大于正常为弥散功能障碍 V/Q失调。吸纯氧时，A-aDO2增大为解剖分流增加。,2.氧和指数（PaO2/FiO2）正常80100/0.21=380476 300 弥散功能受损，急性肺损害（ALI）200 急性呼吸窘迫（ARDS）3.呼吸指数（A-aDO2/PaO2）0.15 指数越大，肺功能越差,4.分流率（Qs/Qt）右心排出血中未经氧合直接进入左心的血流量占心排量的比率，正常 35%。5.死腔率（VD/VT）死腔量占潮气量的百分率：150/500=0.3 正常0.250.3,比率,影响通气效率，持续,预后不良。,五、反映气体运输和组织呼吸指标,1.氧合与氧离（PO2，CO2，SO2%）,HbO2(氧合血红蛋白)Hb（脱氧血红蛋白或还原Hb)HHb（Hb+H+）,O2+Hb,HbO2,肺(正协同),组织(负协同),HbO2为可逆性结合不需要酶的催化，主要受PO2的影响。,氧离曲线及生理意义,SO2 50,26.6,0 20 40 60 80 100 PO2,100,60,20,80,40,SaO2%,可用氧量 C-02(ml),PO2 SaO2%80100 951006880 95 60 90 低氧血症 40 75 严重缺氧 20 36 死亡线,PO2,SaO2与Hb之间的关系(结合速度与程度),P50：SaO2为50时的PaO2为 26.6 氧离曲线定点线，代表Hb与O2 亲和力的状态。P50 升高 右移(2.3-DPG,酸中毒,体温)P50 降低左移,“S”曲线的意义：PaO260，SO290%曲线平坦，对氧合影响不大：PaO2 60-40-20 曲线的陡直段，SaO2下降明显，有利于O2的氧离 和组织利用O2：组织PO2不能30mmHg，PaO2应30mmHg 才能保证组织进行气体交换 PO2 20mmHg，SO2 30%含O280ml/L，可利用O2 200ml,人体正常需O2 250ml/min 已不够，为死亡线。,2.氧含量（C-O2）100ml血液中含多少氧 两种形式:结合+溶解,CaO2=Hb1.34SaO2+PO20.00315=151.34100%+1000.003=20.1+0.32 20ml,若 PaO2 560 溶解O2 5600.00315=1.8ml若 1（ATA）PO2 713时，溶解O2为2.2ml 3（ATA）为6.6ml若 Hb为6克 61.34100%+0.32=8ml 为 正常40%若SaO2 50%151.3450%+0.32=10ml 为正常的50%,CvO2=Hb 1.34 SvO2=15 1.34 75%=15ml,3.氧供（DO2）与氧耗（VO2）,氧供（或称氧运输）DO2单位时间内机体向全身器官、组织提供的氧量，即单位时间动脉血输送氧的量。,DO2=CaO2Q=20vol%5000ml=1000ml/min 或以心脏指数计算=520720ml/min.m2,机体氧供1000ml中有200ml不能利用，实际最高氧供为800ml，与Hb、PO2和Q有关。,氧耗（VO2）单位时间内全身组织消耗的O2量,VO2(CaO2CvO2)Q=（20-15）%5000=250ml/min,CaO2=20vol%(Hb 150g/L)心排量 6L/min,4.氧摄取率(O2ER)全身组织氧的利用率，反映组织从血中摄取氧的能力,O2ER=VO2/DO2100%=250/10001=0.25 正常值 0.220.3 平均0.25,静息时人体各主要器官的O2耗量,5.动静脉血氧分压差(Pa-vO2)组织从血中摄氧的能力,PaO2(80100mmHg)PvO2(40mmHg)=4060mmHg 平均 50mmhg,Pa-vO2 PvO2 组织利用或耗氧 PaO2 氧供,1.二氧化碳分压(PCO2)PCO2是指血液中溶解状态的CO2所产生的压力，空气中CO2为0.04%，压力近似为0；肺泡中的CO2全部来自机体的组织代谢由静脉肺泡，CO2的弥散能力很强，为O2的20倍。,六、血二氧化碳,PvCO2 46mmHg PACO2 40mmHg 相差 6mmHg PACO2=PcCO2=PaCO2,故PaCO2是反映肺通气功能的可靠指标为酸碱平衡判定中的呼吸指标。,2.血中CO2存在的形式 溶解+结合溶解CO2=PaCO20.03=400.03=1.2mmol/L(总量的5%)结合CO2+H2O H2CO3(CA)H+HCO3(总量25.2ml),以容积计算：PaCO2为 48.5vol%PvCO2为 52.5vol%（PvCO2-PaCO2）Q=(52.5-48.5)%5000=4%5000=200ml/min 即每分钟机体产生CO2为200ml从肺内排除 呼吸商=CO2/O2=200/250=0.8,七、O2与CO2的运输,1.气体的移动主要靠分压差弥散 气相弥散（肺泡气）膜相弥散（肺泡膜）血相弥散（气与红细胞）,大气PIO2 150mmHg肺泡气PAO2 100102mmHg 混合静脉血PO2 3545mmHg 动脉血PaO2 8095mmHg组织PO2 30mmHg,大气PCO2 0mmHg肺泡 PACO2 40mmHg 动脉血PaCO2 40mmHg静脉血PvCO2 46mmHg组织CO2 5058mmHg,2.O2与CO2以结合的形式运输,H2CO3 CO2,CO2,HCO3-,CO2+H2O,CA,CO2,CO2,HCO3-+H+,HHb,Hb+,HbO2 O2,O2,O2,O2,Na+HCO3-,Cl-Cl-,HbO2,Hb+H+HHb,组织,毛细 血管壁,血浆,肺毛细血管壁及 肺泡膜,排出,CO2,O2+Hb HbO2 PaO2,CaO2=Hb1.34SaO2+PO20.003=20ml/dl,O2供=CaO2Q=205000=1000ml/min,CvO2=Hb1.34SvO2+PO20.003=15ml/dl,CaO2-CvO2=5ml/dl55000=250ml/min 组织利用到O2,肺排出,HCO3-含量450mmol，贮备于血浆（3L）和组织液中（12L)（骨中贮存除外）。,Haldane效应(CO2运输与Hb的关系)HbO2在组织中脱O2，CO2与Hb亲和力，有利于组织释放CO2 HHb在肺内氧合时CO2与Hb亲和力，有利于CO2自血中释放,体内的气体交换即:Hb与O2的结合与分离 HHb与CO2的结合与分离 2,3-DPG、H、CO2三者相互作用的结果,八、血气监测与临床,1.目的,血气值反映多方面的问题(与生命相关),呼吸功能,循环功能,血液系统,Hb、RCR,内环境,电解质水平衡酸碱平衡,心功能、心排量 血液、气体运输 组织利用,通气 换气,2.PaO2反映外呼吸状态 PaO2是缺O2最敏感指标，正常80100mmHg 与年龄相关（年龄每升高1岁，PO2下降1mmHg，但8090岁60 mmHg）。,轻度缺O2 8060mmHg 中度缺O2 6045mmHg严重缺O2 45mmHg,PaO260为低氧血症，型呼衰诊断指标，换气功能障碍为主。,氧合指数：,PaO2/FiO2，正常80100/0.21=400500,反映 动脉血摄氧功能 通气/血流 肺的交换功能 弥散功能 动、静脉分流,300 ALI200 ARDS,3.PaCO2 反映通气状态 由于PACO2=PcCO2=PaCO2；CO2弥散力为O2的20倍，故PaCO2的变化反映了通气状态（气道阻塞情况及呼吸肌功能）气道通气量，也是酸碱平衡的呼吸因素。,正常3545mmHg，35通气过度，45通气不足,PaO2 60 PaCO250,型呼衰，即有换气功能又有通气功能障碍,PaCO280，神志不清CO2麻醉PaCO290110，脑水肿、颅内压昏迷抽搐,增强通气使PaCO2达60mmHg，不宜过快心跳骤停！,单纯通气功能障碍以PaCO2为主，同时有PaO2，两者幅度相似，PaCO2 PaO2,单纯换气功能障碍以PaO2为主，PaCO2正常或略降。通气与换气功能障碍并存时，PaO2PaCO2,九、临床实例,通过A-aDO2判断换气功能（肺泡水平的气体交换）例1 患者PaO240，PaCO2 80，分析低氧血症的原因 A-aDO2150800.84010mmHg,即A-aDO2正常，肺泡水平的气体交换没有向下PaCO2 80是通气功能障碍，同时使PaO2,应改善通气功能为主。例2 患者的PaO2 45，PaCO2 65 A-aDO2150650.84530mmHg，患者不仅通气功能障碍同时有换气功能障碍。,例1：COPD急性加重期，男，50岁,诊断：型呼衰 ARDS(PaO2/FiO2）=47/0.3=156 代谢性酸中毒并呼吸性酸中毒（低O2）,处理：上呼吸机（FiO2 60%）纠正缺O2、增加通气、排CO2 5%NaHCO3 100mlVD 纠酸增加通气量：分钟通气量=VTf 肺泡通气量(有效通气量VA)=(VT-VD)f,生理死腔量,150ml,*呼吸机参数调整VT与f,纠正缺O2 严重缺O2、CO2 换气功能障碍为主+通气功能障碍,a-VDO2=PAO2-PaO2=(760-47)0.21-PCO2/0.8-PaO2=(214-65/0.8)-47=(214-81)-47=86,缺O2主要由换气功能障碍和CO2引起，在提高FiO2的同时以改善通气为主，因为COPD是慢性支气管+肺气肿共存的疾病称慢阻肺是以可逆性不完全的气流受限为特征。,例2，急性肠道感染，严重腹泻伴休克男，40岁，体重50kg,PH 7.225 7.35酸中毒 PaO2 60 轻度缺O2，氧合指数200(FiO2 0.3)PaCO2 30 35低碳酸血症 SaO2 91%HCO3-10 24代酸与PH倾向一致 Cl-110 Na+140,指标 检测值 血气分析,PH7.35与HCO3-倾向性一致，为代酸；PaCO2肺代偿肾预计值应为=HCO3-1.5+8=101.5+8=23，而实际PaCO2为30大于预计值23应有呼酸；Cl-为110，Cl-与HCO3-呈负相关，Cl-高HCO3-低为高氯性酸中毒；AG=140-（Cl-+HCO3-)=140-(110+10)=140-120=20AG 20为AG增高型酸中毒。,血气分析：,处理：补液 纠正容量不足 5%NaHCO3 150ml VD 补HCO3-上呼吸机，FiO2 5060，纠正缺O2加强通气，纠正CO2蓄积。,最后诊断：感染性休克 混合性酸碱失衡代酸+呼酸（高氯性和AG型酸中毒）缺氧、急性肺损伤,例3，女 40岁，60Kg，车祸，创伤性休克,血气分析：,人体能耐受的PH极值为6.87.8，此患者PH A血 6.786，V血6.502，达人体不能耐受的值。,PCO2 V血51，A血27.8（呼吸机参数调整）PO2 V血82 A血337，FiO2 80%，氧合指数 421 SvO2 62%75%,SaO2 100%Hb 2g Hb3g 血糖27.9,CaO2=31.34100%=4.0ml/dl，为正常20的1/5,CO设5000，A血氧合量为50004%=200ml/min,人体正常携O2 1000ml/min，有200ml不能利用，最多可 利用为800ml。正常人耗O2 250ml，须携带450ml/min才能维持生存，现此病人仅能携O2 200ml，已达死亡线。,故出现严重缺O2代谢性酸中毒(HCO3-4，BE-30)，高K+，不立即输血，即可死亡。,PvO2 40mmHg，反应内呼吸状态，即全身供O2、CO2、CaO2和CvO2的综合指标。,指标 快速输入红细胞8个U后 手术出血补NaHCO34次后,PH 6.80 7.286PaCO2 36 45PaO2 342 208HCO3-5.6 21.5BE-29-5Na+140 155K+7.8 5.8Ca2+0.75 0.51Hct 21 13Hb 7.1 4.4,4次输注NaHCO3为125ml，125ml，250ml，100ml最后正常,例4,女，80岁，肺心病，咳喘加重1月，嗜睡,PCO271 呼酸(型呼衰)(肾代偿肺CO210 HCO3-11.2，现HCO3-42，并代碱)Cl-HCO3-低Cl-性代碱AG AG型代酸PO2 62(FiO2 30%)，氧合指数206肺损伤,A-aDO2=（7130.3-71/0.8）-62=（214-89）-62=63吸空气时A-aDO215mmHg,老年人30 FiO2 30%时应70,最终诊断：型呼衰 肺损伤 三重性酸碱紊乱,处理：补NaCl纠正低Cl-上呼吸机，纠正缺O2，排CO2,PH PaCO2 HCO3-PaO2 FIO2 K+Na+Cl-AG7.26 76 33 76 30 4.3 135 90 12,第二天:,AG=135-（90+33）=135-123=12PaCO2增高PaO2有所提高 氧合指数253,A-aDO2=(7130.3-76/0.8）-76=（214-95）-76=43 换气功能有改善低Cl-已纠正 代碱仍适当纠正AG，HCO3-从 4233，PH,A-aDO2=(7130.3-46/0.8）-80=（214-58）-80=76 70 换气功能,AG=Na+-（98+27）=136-125=11氧合指数=80/0.3=267病情基本稳定，撤呼吸机,例5 产妇，剖宫产，胎儿娩出后突然呼吸困难,PH 7.45PaO2 45 60低氧血症 PaCO2 20 低碳酸血症 FIO2 80 氧合指数56 ARDS换气功能障碍 HCO3-20,指标 检测值 血气分析,A-aDO2=(7130.8-20/0.8）-45=（570-25）-45=500低O2血症，低碳酸血症，A-aDO2增大肺栓塞（羊水栓塞）,血气是生命相关的重要指标涉及到O2、CO2的含量、输送和利用涉及到人的生存要很好的理解和应用于临床,十、总结,谢谢,