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：HbO2SO2=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=7.40PCO2=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。该患者伴肾功不良，但此时很难引起高阴离子间隙代谢性酸中毒。高阴离子间隙与休克、严重贫血和肝功衰有关。,最后诊断：血浆乳酸结果为28 mmol/L(正常2.0 mmol/L)。乳酸酸中毒继发于组织缺氧；肝硬化导致的乳酸酸中毒（摄入降低和疾病器官对乳酸代谢降低）；循环衰竭引起的肝脏对乳酸的清除下降。严重的酸中毒和血浆高乳酸可采用静脉输入碳酸盐治疗。,例5 55岁男性，慢性梗阻性肺部疾病，利尿药治 疗。实验室生化结果血气 pH 7.42(7.35-7.45)Po2 8.38kPa(10.6-14.6)Pco2 11.6kPa(4.66-5.99)HCO3 55mmol/L(23-33)K 2.6mmol/L(3.2-4.8),分析评价 高Pco2表明呼吸性酸中毒。由于HCO3的代偿性升高已超过预计值，病人有低钾血症和利尿治疗,表明同时存在代谢性碱中毒的混合性酸碱失衡。这是最常见的慢性肺部疾病伴利尿治疗导致的混合性酸碱平衡紊乱。,例6 某患者两天连续呕吐。实验室生化结果：血浆Na 140mmol/L(132-144)K 2.9mmol/L(3.2-4.8)HCO3 27mmol/L(23-33)Urea 10.5mmol/L(3.0-8.0)Creat 0.14mmol/L(0.06-0.12),分析评价从以上结果看不出有酸碱平衡的紊乱，增加以下血液生化检查 Cl 83 mmol/L(98-108)Glu 25mmol/L(3.5-5.5)Agap 33mmol/L(7-17),AG升高表明有代谢性酸中毒。AG比正常上限升高有16 mmol/L，设想此16mmol/L的氢离子被细胞外液的碳酸氢盐中和，使后者浓度下降16 mmol/L，那么原来细胞外液的碳酸氢盐浓度是43（27+16）mmol/L。因此，该患者为混合性的酸碱平衡紊乱，即代谢性酸中毒（糖尿病酮症酸中毒）和代谢性碱中毒（严重呕吐所致）。该上病案反映出阴离子间隙对诊断的意义,谢谢！,
