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血气分析与呼吸衰竭 呼吸内科汪俊 1 呼吸功能与血气分析 2 肺容量肺通气功能 3 通气 血流比例 4 肺弥散功能 5 氧离曲线 6 血液酸碱平衡 7 动脉血气分析 一 酸碱失衡预计代偿公式二 潜在HCO3 三 阴离子隙AG 8 一 动脉血气分析常用指标和临床意义 1 PH 酸碱度 酸中毒 碱中毒 7 35 7 45 7 40 9 一 动脉血气分析常用指标和临床意义 2 PaCO2 动脉血二氧化碳分压KPa 4 67 6 0 5 33 呼碱 或代酸代偿反应 呼酸 或代碱代偿反应 10 PaCO26 0Kpa 45mmHg 为呼吸性酸中毒或代检的代偿反应 共代偿极限为7 33KpaPaCO2 6 7Kpa 50mmHg 呼吸衰竭PaCO2 9 3Kpa 70mmHg 肺性脑病 11 12 一 动脉血气分析常用指标和临床意义 3 PaO2 动脉血氧分压KPa 10 66 13 33 12 低氧血症 氧中毒 13 动脉血氧分压PaO2是反映外呼吸状况的指标 反映了肺的通气 换气功能 正常值 10 6 13 3Kpa 80 100mmHg PaO2随年龄增加略有降低其相相关系为PaO2 Kpa 13 3 0 04 年龄 岁 0 67PaO2 10 6 8Kpa 80 60mmHg 轻度缺氧7 9 5 4Kpa 60 40mmHg 中度缺氧5 3Kpa以下 40mmHg 重度缺氧通常以PaO2 8Kpa 60mmHg 定为呼吸衰竭的标准 14 一 动脉血气分析常用指标和临床意义 4 HCO3 act 实际碳酸氢根离子mmol L 22 27 24 代酸 或呼碱代偿反应 代碱 或呼酸代偿反应 15 一 动脉血气分析常用指标和临床意义 5 BE 碱剩余mmol L 3 3 0 代碱 代酸 16 一 动脉血气分析常用指标和临床意义 6 SaO2 动脉血氧饱和度 95 98 PaO28KPa13 3KPa 低氧血症 17 脉搏血氧饱和度测定仪 Pulseoximeter 利用氧合血红蛋白对红光 660nm 和红外线 940nm 的吸收光谱不同 应用红外线和光传感器安放在耳垂或手指末端测出氧合血红蛋白和脉搏 它与SaO2的相关性好局部皮肤色素 角质层厚度 胆红汁增高或休克时可影响 降低 血中氧合血红蛋白增高时 增高 关系 PaO260 80mmHg时 SpO2 101 9 SaO2PaO2 60mmHg时 SpO2 103 3 SaO2PaO2 80mmHg时 SpO2 100 8 SaO2 18 一 动脉血气分析常用指标和临床意义 7 AG 阴离子隙mmol L 8 16 12 代酸 无临床意义 19 二 酸碱失衡预计代偿公式 20 潜在HCO3 为最近提出的新概念 指排除并存高AG代酸对HCO3 掩盖作用之后的HCO3 公式表示 潜在HCO3 实测HCO3 AG意义 揭示代碱 高AG代酸和三重碱失衡中的代碱存在 21 阴离子隙AG 指测定阳离子和测定阴离子之差公式 AG Na HCO3 Cl AG 表示体内过多的阴离子 如 乳酸根 磷酸根 硫酸根等 当这些未测定的阴离子在体内堆积必定要取代HCO3 使HCO3 下降 称为高AG代谢性酸中毒 高AG代酸 即 AG 16mmol L 应结合临床 若动态AG均 16mmol L 则意义更大 22 阴离子隙 aniongap AG 异常的临床意义 1 代谢性酸中毒 乳酸酸中毒酮症酸中毒尿毒症水杨酸中毒副醛 甲醇 乙二醇中毒2 脱水3 含有 未测定阴离子 的钠盐治疗如大量输血4 某些抗生素治疗如大剂量青霉素钠盐5 碱中毒6 实验室误差7 低钾血症 低钙血症 低镁血症 AG升高 23 AG降低 1 未测定阴离子浓度的降低细胞外液稀释低蛋白血症2 未测定阳离子浓度的增加高钾血症 高钙血症 高镁血症锂中毒多发性骨髓瘤3 实验室误差高钠血症粘滞性过高 24 肺泡气 动脉血氧分压差 P A a O2 概念 肺泡气氧分压 PAO2 与动脉血氧分压 PaO2 之差正常人PAO2平均为13 6Kpa 102mmHg PaO2平均为12Kpa 90mmHg P A a O2 1 6Kpa 12mmHg 左右P A a O2与年龄显著相关 其相关关系为P A a O2 Kpa 0 21 年龄 岁 2 66 mmHg 正常人不超过3 3Kpa 25mmHg P A a O2是评价肺摄取O2的重要指标V Q比值失调 弥散功能障碍与分流增加时 均可致P A a O2值增大 25 混合静脉血氧分压 PVO2 概念 全身各部位静脉血混合后的血 即肺动脉或右房 右室血的氧分压正常值为4 7 6 0Kpa 35 45mmHg PVO2是反映内呼吸 细胞呼吸 状况的指标 受供氧量与组织耗氧量的影响 在无病理性动 静脉分流的情况下 PvO2是衡量组织缺氧的指标 PvO2 30mmmHg时表明组织严重缺氧 26 动 静脉血氧分压差 P a V O2 概念 动脉血氧分压与混合静脉血氧分压之差 正常值为6 67Kpa 50mmHg 反映组织摄取氧的状况P a V O2降低 组织摄氧减少或氧利用减少增大 表明组织耗氧增多 27 动脉血氧含量 oxygencontent Ca O2 概念 血液中含氧总量 包括物理溶解的氧和与Hb结合的氧量两部分物理溶解部分 PO2 0 03 mlO2dissolvedper100mlwholeblood与Hb结合部分 G 1 34 SaO2 mlO2boundtoHb动脉血氧含量 Ca O2 ml dl 0 03 PaO2 1 34 Hb g dl SaO2Ca O2正常值为 19 21ml dlCa O2减少见于三种情况 共同结果为组织供氧减少 没有足够的O2与Hb结合 外呼吸障碍 没有足够的Hb与O2结合 贫血 两种情况皆有之 28 组织氧运输量组织氧运输量 心排血量 CaO2 5000ml min 20ml dl 1000ml min正常人每分钟心脏向组织输送氧1000ml正常人每分钟耗氧量约250ml剩余的750ml氧使静脉血氧饱和度维持在75 左右以备急用 29 PaO2 FiO2 氧合指数 300mmHg表明可能存在肺损伤或肺氧合障碍 200时可能存在ARDS 30 肺动脉楔压 PAWP 正常值 0 7 1 9 5 14mmHg 反应左室舒张期终末压的指标 是了解左心室功能的确切指标 18mmHg 说明左心功能不全 18mmHg时是诊断ARDS的重要条件 31 肺内分流量 QS QT 机械通气时 插右心漂浮导管 同时抽取肺动脉与动脉血进行测定700 PaO2粗略公式 QS QT 5 100正常值 6 ARDS可高达20 以上 32 举例 一 PH7 42 PaCO254mmHg HCO3 34mmol L判定方法 1 PH 7 40应注意有无碱中毒2 HCO3 27mmol L应考虑为代碱3 代碱时PaCO2代偿性增高 其代偿公式 PCO2 40 0 9 HCO3 5 36 46而PaCO2 54 46故考虑合并呼酸结果为 代碱 呼酸 33 举例 二 PH7 36 PaCO266mmHg HCO3 36mmol L Na 140 K 4 5 CL 75判定方法 1 PH 7 40应注意有无酸中毒2 PaCO2 45mmol L应考虑为呼酸3 CL 明显降低 应计算AG Na CL HCO3 29mmol L 16 故提示高AG代酸 4 有无代碱 HCO3 应计算呼酸代偿上限 24 0 35 PCO2 5 58 21 7 36故考虑代碱结果为 呼酸 高AG代酸 代碱 34 四 复合性酸碱失衡的处理原则 针对病因治疗 如改善通气 氧疗 纠正休克等 以改善低氧血症和高碳酸血症为主 针对呼吸性酸碱失衡应予调整通气量 以恢复HCO3 PaCO2的正常比值 PH值异常者酌情补酸或补碱 对于PH正常者不要轻率地补酸或补碱 以免加重酸碱失衡 纠正电解质紊乱 使K Cl Ca 等恢复正常 35 呼吸衰竭 36 37 定义 呼吸衰竭是各种原因引起的肺通气和 或 换气功能严重障碍 以致不能进行有效的气体交换 导致缺氧和 或 二氧化碳潴留 引起一系列生理功能和代谢紊乱的临床综合征 38 机制 1 通气功能障碍 限制性阻塞性2 换气功能障碍 通气 血流比例失调弥散障碍3 呼吸泵衰竭 39 常见病因 呼吸道疾病支气管炎症 痉挛 肿瘤 异物引起通气下降 气体分布不均 导致V Q比例失调 引起O2 CO2 40 肺组织病变 肺炎 肺结核 肺气肿 肺水肿 肺纤维化 ARDS引起肺容量下降 肺泡通气量下降 有效弥散面积下降 V Q比例失调 引起O2 CO2 41 肺血管病变 肺血管栓塞 肺梗死V Q比例失调及部分静脉血流入肺静脉 引起O2下降 42 胸廓病变 胸廓外伤 畸形 气胸 积液通气 吸入气分布不均 换气功能 43 神经系统和呼吸肌疾患 非肺源性疾患 中枢性病变 脑血管意外 感染 药物等直接或间接抑制呼吸中枢周围性病变 脊灰 多发性神经炎所致肌肉神经接头阻滞 传导 重症肌无力呼吸动力 通气不足 44 分类 按血气分析I型呼衰 缺O2无CO2潴留II型呼衰 缺O2伴CO2潴留 45 分类 按病程急性呼衰 原肺功能正常的患者在数分钟至数天内发生的呼吸衰竭 发病急 缺乏代偿慢性呼衰 多见于慢性呼吸疾病 如COPD TB 重度 呼吸功能逐渐 虽有O2 CO2 但机体代偿 仍能从事一般生活 代偿性慢性呼衰 当并发感染等 代偿失调 出现严重O2 CO2 和酸中毒 失代偿性慢性呼衰 46 分类 病理生理分类泵衰竭 神经肌肉病变肺衰竭 气道 肺 胸膜病变 47 发病原理和病理生理 48 缺O2和CO2潴留发生机制 49 通气不足 50 通气 血流比例失调 通气 血流 0 8无效腔效应通气 血流 0 8正常通气 血流 0 8静动脉样分流 51 通气 血流比例失调 52 动 静脉样分流肺萎陷肺不张肺水肿肺实变 53 弥散障碍 O2弥散能力仅为CO2的1 20弥散障碍时 主要影响O2的交换缺O2 DL S M DLO2DLCO2 120 54 氧耗量增加 寒战 高热 抽搐 重症哮喘时氧耗量可为正常时的十几倍 55 缺O2 CO2潴留对机体的影响 56 对CNS的影响 缺O2对CNS的影响脑组织耗氧量大 占全身1 4中枢皮质N元细胞对缺O2敏感 耐受性低初期脑血管扩张 血流量增加 脑充血 颅内压升高 大脑皮层兴奋PaO2 6 67kPa 50mmHg 烦躁不安 神态恍惚 谵妄PaO2 3 99kPa 30mmHg 神志丧失 昏迷PaO2 2 66kPa 20mmHg 不可逆的脑细胞损伤及脑水肿 57 CO2潴留对CNS的影响 CO2潴留CSF氢离子浓度增加 脑细胞代谢障碍CNS对CO2潴留的影响 先兴奋后抑制轻度增加皮层兴奋 PaCO2继续升高 70mmHg皮质下层受抑 充血性脑水肿 CO2麻醉属功能性改变缺O2 CO2潴留 进一步加重 脑血管扩张 通透性增加 脑间质水肿 脑细胞水肿 颅内高压 压迫脑血管 加重脑缺O2 脑损害 对CNS的影响 58 对心血管的影响 缺O2CO2潴留心率 心搏量 血压 肺血管收缩 肺循环阻力 肺动脉高压 右心衰 59 对呼吸的影响 缺O2对呼吸的影响远较CO2小缺O2刺激颈动脉窦和主动脉体化学感受器使通气 PaO280mmHg呼吸转为抑制当吸入CO2浓度 12 浓度时 通气量不再增加 呼吸中枢处于抑制状态 60 对酸碱平衡和电解质的影响 缺O2抑制细胞能量代谢乳酸 代酸HCO 3和Cl 两者之和为常数 当HCO3 则Cl 61 对肝肾功能的影响 肝细胞损害谷丙转氨酶 缺O2 CO2潴留开始肾血管扩张 血流增加缺氧纠正后可恢复缺O2PaO2 5 3kPa肾血管收缩 肾灌注减少肾功受抑红细胞生成素 红细胞增生 62 临床表现 原发疾病症状缺O2和CO2潴留所致多脏器功能紊乱 63 呼吸困难 呼吸频率 节律的改变中枢性 潮式 间歇或抽泣样呼吸慢阻肺 慢而深 浅快呼吸 辅助呼吸肌活动加强肺心病CO2麻醉 浅慢呼吸 64 紫绀缺氧的典型表现 SaO2 85 口唇 指甲紫绀精神神经症状急性缺O2精神错乱 狂躁 昏迷 抽搐慢性缺O2智力 定向功能障碍肺性脑病 CO2麻醉 先兴奋后抑制 65 二氧化碳的潴留症状 头痛 多汗 嗜睡 球结膜水肿 视神经乳突水肿 肌肉颤搐 反射亢进 扑翼样震颤 66 循环系统症状缺O2 肺A高压 右心衰 体循环淤血体征 缺O2 心肌损害 心律失常 血压下降等CO2潴留脑血管扩张 搏动性头痛消化和泌尿系统症状肝肾功能损害 谷丙转氨酶 尿素 蛋白尿 管型 血尿胃肠道粘膜缺氧 淤血 充血水肿 糜烂 应激性溃病及上消化道出血 67 诊断 呼吸衰竭拟诊呼吸衰竭确诊静息状态 呼吸室内空气 海平面大气压PaO26 65kPa 50mmHg 分I型呼衰 缺O2无CO2潴留II型呼衰 缺O2伴CO2潴留吸氧状态下 PaCO2 6 65kPa 50mmHg 无论PaO2多高 吸氧状态下II型呼衰PaCO2 6 65kPa 50mmHg 若PaO2 FiO2 氧合指数 300mmHg表明可能存在肺损伤或肺氧合障碍 吸氧状态下I型呼衰呼吸衰竭的病因诊断 68 治疗 处理原则 在保持气道通畅的条件下 改善和纠正缺O2 CO2潴留以及代谢功能紊乱 从而为治疗基础疾病争取时间和创造条件 69 建立通畅的气道 吸痰雾化水化扩张支气管祛痰药物激素吸入疗法环甲膜穿刺稀释分泌物经纤支镜吸痰气管切开引流经口鼻气管插管或气道切开建立人工气道 70 氧疗 通过提高肺泡内氧分压 增加O2弥散能力 提高PaO2和SaO2 增加可利用氧 高浓度氧疗 FiO2 50 适用于I型呼衰低浓度氧疗 FiO2 35 适用于II型呼衰 持续低浓度 71 原理 低氧的刺激血红蛋白离解曲线的特征 陡直段 氧分压稍有升高 SaO2即有较多的增加 且仍有缺O2 能刺激化学感受器 低浓度氧疗能纠正低通气肺区的肺泡低氧分压 间歇氧疗并不能防止CO2进一步潴留 反加重缺O2 故主张持续低浓度给O2 72 氧疗的方法 吸入氧浓度 FiO2 与氧流量的关系FiO2 21 4 吸入氧流量 L min 方法 1 鼻导管或鼻塞吸O22 面罩供O23 气管内给O2 73 增加通气量 减少CO2潴留 CO2潴留是由于通气不足引起的 只有增加肺泡通气量 才能有效地排出CO2 改善通气功能主要采用呼吸兴奋剂和机械通气 74 合理使用呼吸兴奋剂 呼吸兴奋剂刺激呼吸中枢或周围化学感受器 通过增加呼吸兴奋性 增加呼吸频率和潮气量以改善通气 与此同时耗氧量和CO2产生量相应增加分泌物的引流支气管解痉剂的使用咳嗽排痰保持呼吸道通畅肺脑时 中枢性低通气 使用更妥当呼吸肌疲劳及换气功能障碍为主时 则呼吸兴奋剂有弊无利常用药物 尼可刹米 Nikethamide 阿米脱林 Almitrine 75 机械通气 合理应用机械通气 通过增加通气量 提供适当的氧浓度 改善换气功能 减少呼吸功的消耗 使缺O2 CO2潴留和酸碱失衡得到一定的改善或纠正 轻 中度呼衰 神志清楚者 鼓励无创机械通气 重度呼衰 神态虽清 但不合作以及昏迷或呼吸道有大量分泌物者 应及时建立人工气 经口或鼻气管插管 气管切开置留气管套管 机械通气 76 LIP UIP COPD ASTHMA N ARDS FRC P V曲线 PEEPi 77 肺顺应性 呼吸机自动显示的一般为肺和胸的静态总顺应性 Cst 正常值为50 100ml cmH2O 急性呼吸衰竭 ARDS 肺水肿 严重肺炎等均可使Cst显著降低 肺气肿则Cst增高