血液气体分析

1、第六章第六章 血液气体监测血液气体监测 Blood Gas Monitoring目的要求 掌握血气分析常用参数的名称、符号和掌握血气分析常用参数的名称、符号和正常值；正常值； 掌握血液气体分析各项指标的临床意义；掌握血液气体分析各项指标的临床意义； 熟悉呼吸生理与血气分析各项指标之间熟悉呼吸生理与血气分析各项指标之间的关系；的关系； 熟悉血液气体分析在临床诊断与治疗中熟悉血液气体分析在临床诊断与治疗中的重要性。的重要性。第六章 血液气体监测（Blood Gas Analysis) 血液气体（血气）分析与监测是判断呼吸功能、酸碱平衡和循环功能的重要指标，目前已成为危重病人监测治疗中不可缺少的重要

2、内容。第一节第一节 血气监测参数血气监测参数及临床意义及临床意义 （一）血氧分压（一）血氧分压（PO2） 1、大气和大气压、大气和大气压 大气是混合气，由氮气（大气是混合气，由氮气（N2）、氧气（）、氧气（O2）及饱和水蒸气组成）及饱和水蒸气组成 大气压为混合气的总压力大气压为混合气的总压力760mmHg 2、分压、分压 混合气体中各种气体所占的比例称为该气体的分压，空气中混合气体中各种气体所占的比例称为该气体的分压，空气中 N2占占 79%， 其分压为其分压为 601mmHg 由于空气中处于饱和水蒸汽状态，饱和水蒸汽为由于空气中处于饱和水蒸汽状态，饱和水蒸汽为 47mmHg 76047713

3、mmHg PN20.79563mmHg PO20.21150mmHg 气体与流体接触时气体分子可以自由进入液体，同时也有气体分子外溢，进出分子处于相等的状态称平衡状态。 气相与液相两侧的气体分压相等，人体内血液中气体分压的和与大气压处于平衡状态为760mmHg 血液中和肺泡中有O2、CO2、N2和饱和水蒸汽，N2在A、V中含量都一样（分压相同）有生理作用的是O2、CO2 各气体在各部位的分压各气体在各部位的分压 mmHg 分压 空气 气道 肺泡 A V 组织细胞内 PO2 159 150 100 95 40 3.830 PCO2 0 020 40 40 46 4550 PH2O 0 47 47

4、 47 47 47 PN2 601 573 573 573 573 646663 3、氧分压（PO2） 血氧分压指溶解在血浆中的氧所产生的压力 O2在血液中溶解量的多少与PO2成正比、PO2溶解越多，即分压与浓度有关，气体的扩散总是分压高分压低处扩散，故血氧分压与组织供O2直接有关。弥散的动力是组织两侧的分压差，当PO2为20mmHg组织就丢失从血液中摄取O2的能力，（组织PO22230mmHg），故PaO220mmHg为死亡线l它是反映机体氧合的指标它是反映机体氧合的指标： PaO280mmHg：正常：正常 PaO2=8070mmHg： 轻度缺氧轻度缺氧 PaO2=7060mmHg： 中度缺

5、氧，中度缺氧， PaO2PaO2 正常正常A-aDO26mmHg或或10mmHg最高最高 15mmHg A-aDO2随年龄增加而增大。随年龄增加而增大。70y时可达时可达30mmHg A-aDO2的存在说明动脉氧分压低于肺泡氧分压，受肺泡水平气体的存在说明动脉氧分压低于肺泡氧分压，受肺泡水平气体交换的影响。交换的影响。 通气通气/血流（血流（V/Q）比）比：肺炎、阻塞性肺疾病、支气管异物、肿：肺炎、阻塞性肺疾病、支气管异物、肿瘤、瘤、A-aDO2增大增大 气体弥散能力气体弥散能力：肺水肿、肺纤维化等与肺泡面积、肺泡与毛细血：肺水肿、肺纤维化等与肺泡面积、肺泡与毛细血管之间的距离、接触时间及血容

6、量有关管之间的距离、接触时间及血容量有关 静脉性分流静脉性分流：ARDS、肺、肺A-V瘘瘘A-aDO2 Difference of Alveolar-artery Oxygen;A-aDO2,PA-aO2 临床意义：临床意义：在肺泡气中，在肺泡气中，N2与与H2O的压力是相对的压力是相对恒定的，相对易变的是恒定的，相对易变的是O2 与与CO2。肺泡中的。肺泡中的O2与与CO2具有此长彼消的具有此长彼消的逆向逆向关系，即关系，即PACO2增增加时，加时，PAO2必然下降。因此，在吸入空气的情必然下降。因此，在吸入空气的情况下，当发生通气功能障碍时，况下，当发生通气功能障碍时，PACO2的升高的升

7、高必然伴有必然伴有PAO2下降，而下降，而A-aDO2不变。当肺换不变。当肺换气功能障碍时，由于气功能障碍时，由于O2的弥散障碍，的弥散障碍，PaO2下下降的同时，降的同时，A-aDO2必然升高。因此必然升高。因此A-aDO2是是鉴别鉴别通气障碍通气障碍还是还是换气障碍换气障碍的一个重要指标。的一个重要指标。第六章 血液气体监测（Blood Gas Analysis)影影响响 PaO2的的三三大大因因素素及及 PaO2与与 A-aDO2关关系系PaO2（PB-47） FIO2 PaCO2 0.8 A-aDO2 - - 大大气气压压 氧氧浓浓度度 肺肺泡泡通通气气量量影影响响 反反映映肺肺泡泡水

8、水 (受受 PaCO2的的影影响响) 平平的的交交换换能能力力 1 2 3 PIO2 PAO2 （肺肺病病变变）由由公公式式 可可得得出出公公式式A-aDO2150PaCO2 0.8PaO2 - - 若若 PBO2 为为 150 PaCO2 40 m mHg、 PaO2吸吸空空气气时时的的测测得得值值按按 A-aDO2 15050PaO2 公公式式若若 PaO2 为为 85mmHg 即即 A-aDO2 =100-85=15mmHg若若 PaO2 为为 95mmHg 即即 A-aDO2=100-95mmHg=5 mmHgA-aDO2 原原因因 年年龄龄； 右右 左左分分流流； V V/ /Q Q

9、 0 0. .8 8；FIO2分流率（分流率（Qs/Qt） 指每分钟从右心排出的血中未经肺内氧合直接进入左指每分钟从右心排出的血中未经肺内氧合直接进入左心的血流量占心排出量的比率。监测心的血流量占心排出量的比率。监测Qs/Qt可经可经Swan-Ganz导管抽取混合静脉血按下式计算：导管抽取混合静脉血按下式计算： Qs/Qt=（CcO2-CaO2）/(CcO2-CvO2) 式中，式中，CcO2为肺泡毛细血管末端血氧含量；为肺泡毛细血管末端血氧含量；CaO2为动为动脉血氧含量；脉血氧含量；CvO2为混合静脉血氧含量。为混合静脉血氧含量。CcO2可由下可由下式计算：式计算： CcO2=1.39HbS

10、aO2+0.0031PaO2第六章 血液气体监测（Blood Gas Analysis) 意义意义：正常人存在少量混合静脉血不经肺循环：正常人存在少量混合静脉血不经肺循环直接进入体循环而形成解剖分流，以及由于血直接进入体循环而形成解剖分流，以及由于血液流经肺组织而未进行气体交换的肺内分流，液流经肺组织而未进行气体交换的肺内分流，约占心排出量的约占心排出量的5%。如。如Qs/Qt10%说明有异说明有异常分流，常分流，Qs/Qt30%即使吸入高浓度氧低氧血即使吸入高浓度氧低氧血症也难以改善症也难以改善，因此对于顽固性低氧血症患者，因此对于顽固性低氧血症患者监测分流可协助诊断。监测分流可协助诊断。

11、分流率（分流率（Qs/Qt）正常）正常35%第六章 血液气体监测（Blood Gas Analysis)氧合指数氧合指数(PaO2 / Fio2 )正常430560mmhg400-500mmHg 肺氧交换效率正常300mmHg 提示急性肺损伤，200mmHg 急性ARDS呼吸指数指数(A-aDO2 / PaO2 ）正常1 氧合功能减退2 机械通气死腔率(VD/VT)：正常为0.250.3意义：Vd/Vt增大直接影响通气效率，如不增加通气量将导致PaCO2升高。 Vd/Vt值的预后意义大于诊断意义。其计算方法如下： Vd/Vt =（PaCO2-PetCO2）/PaCO2) （五）反应气体血液运输

12、和组织呼吸的指标（五）反应气体血液运输和组织呼吸的指标氧含量（氧含量（C-O2）,反映机体氧合的指标反映机体氧合的指标指血液中所含氧量的总和，即溶解O2结合氧 C-O2（1.38HbSaO2）+0.00315PaO2 C-O2与Hb的多少及SaO2即PaO2高低有关 正常人C-O2(1.3415g/dl100%)+0.003110020.1ml，当Hb为15g/ml即100ml血最多含O220ml，每分钟CO为5000ml则每分钟血液可携O21000ml氧供（氧供（DO2）(正常正常520-720 ml/minM2) 氧供氧含量氧供氧含量(CaO2 ) 心指数心指数(CI )10 ml/min

13、M2 与呼吸与呼吸,循环循环,血液三因素密切相关血液三因素密切相关1000ml的的O2机体可利用氧量：机体可利用氧量： 当当SaO280%100%为为600800ml SaO260% 为为400ml SaO240% 为为200ml SaO220% 为为0 另有另有200ml氧是不能被利用的氧是不能被利用的氧耗（氧耗（VO2）指机体代谢所消耗的氧量指机体代谢所消耗的氧量 VO2 (CaO2CVO2)CI 10ml/minM2 正常正常200300ml/min平均平均250ml 或或110180ml/minM2氧摄取率（氧摄取率（O2ER）氧耗量氧耗量/氧供量氧供量 （VO2/DO2）100%正常

14、值正常值 22%30%平均平均25%组织利用氧量组织利用氧量Ca-O2CVO220ml14ml6ml动动-静脉血氧分压差静脉血氧分压差(Pa-vO2 ) 氧合血红蛋白解离曲线（氧离曲线）反映了氧饱 和度与 PO2的关系。氧合Hb携 O2能力（多装）、 氧离Hb与 O2的解离即能快卸组织供 O2 肺 PO2高 O2+Hb HbO2 组织 PO2低 P50指SaO250%时的PO2 正常人在pH7.4，PCO240mmHg BE0 体温37 SaO250%的PO2是26.6mmHg是判断氧离曲线是否左移或右移的标准点和氧离曲线移位方向 P50减少氧离曲线左移，氧合Hb亲和力（不易分离） P50增加

15、氧离曲线右移，氧合Hb亲和力（易释放O2） 碱中毒、低体温左移 影响氧离曲线移位的因素 酸中毒、高体温右移 pH 最密切，pH 0.1，P50减少 3mmHg，氧离曲线左移， 温度 体温氧离曲线右移 2、3-DPG是影响 Hb 与 O2亲和力最重要的因素,使 Hb 亲合力减弱，2、3-DPG，氧离曲线右移， pH0.1，2、3-DPG33%氧离曲线右移。 氧离解曲线（氧离解曲线（ODC）第六章 血液气体监测（Blood Gas Analysis)SaO2与PaO2对照表SaOSaO2 2(%) 50 60 70 75 80 90 91 92(%) 50 60 70 75 80 90 91 92

16、PaOPaO2 2(mmHg)27 31 37 40 44 57 60 63(mmHg)27 31 37 40 44 57 60 63SaOSaO2 2(%) 93 94 95 96 97 98 99(%) 93 94 95 96 97 98 99PaOPaO2 2(mmHg) 66 69 74 81 92 110 159(mmHg) 66 69 74 81 92 110 159第六章 血液气体监测（Blood Gas Analysis)氧离曲线应记住重点P50 SaO250%时PO2为26.6mmHgPO280mmHg SO295%正常PO260mmHg SO2为90%低氧血症界线PO240

17、mmHg SO275%严重低氧血症PO236mmHg SO260%为人能维持生命的最低界线PO220mmHg SO235%为死亡线的关系第二节第二节 基础知识基础知识 1 、生存所需氧与二氧化碳人类没有O2就不能生存，生命活动需要能量、能量由细胞利用O2进行物质代谢而产生如同纸、木材燃烧产生光和热的能量，消耗O2产生CO2 成人1分钟消耗O2250ml，安静时产生CO2200ml，运动中两者可增加几倍至10倍呼吸商是气体交换比率，也就是CO2产生量与O2消耗量的比，以人不同一般为0.750.9，平均0.8。呼吸商=CO2200ml/O2250ml=0.8 成人与儿童、安静与运动其量有变化但呼吸

18、商不变。 外呼吸（称肺呼吸）外呼吸（称肺呼吸）空气空气经气道经气道肺泡肺泡 与毛细血管血液交换与毛细血管血液交换氧氧 血循环血循环, ,CO2 经气道经气道排出体外排出体外 2、 呼吸呼吸 O2和和CO2在血液中的运输在血液中的运输 内呼吸内呼吸(组织呼吸组织呼吸)血液中血液中O2组织细胞组织细胞, ,CO2 血中血中 3、肺的作用、肺的作用肺脏是气体交换的器官，功能：摄取肺脏是气体交换的器官，功能：摄取 O2、排出、排出CO2 3亿个肺泡亿个肺泡 70M2肺泡表面积肺泡表面积 肺肺 300M2毛细血管表面积毛细血管表面积 1分钟分钟 56L空气进出空气进出 1分钟分钟5L血液流过血液流过 1

19、cmH2O的压力膨胀的压力膨胀150ml的柔软度（顺应性）的柔软度（顺应性） 有以上的条件肺才能完成充分有效的气体交换有以上的条件肺才能完成充分有效的气体交换 4、通气 吸呼吸呼吸运动（通气） 潮气量、呼吸频率、死腔量、分钟通气量肺泡通气量成人的死腔量呈相对固定的150ml VD/VT比：正常为0.250.3分钟通气量潮气量呼吸频率56L/min（10ml/kg）肺泡通气量（有效通气量）（潮气量-死腔量）呼吸频率比较 VT 300 R20与VT600 R10的有效通气量（300150）203000ml/min（600150）104500ml/min肺通气与心脏收缩不同肺本身并不能运动、气体的吸

20、入、排出量靠胸廓肌肉也就是靠膈肌和肋间肌的运动，肺呈被动收缩和膨胀。兴奋、运动时通气增加，也可随意暂停，与心脏自主运动和不能随意停止不同。自主呼吸与机械通气的区别自主（自然）呼吸是把空气吸入肺（负压吸入）机械通气是把空气压入肺（正压压入）呼吸调节中枢： （大脑）延髓化学感受器脊髓末稍神经呼吸肌、膈肌肺及胸廓 PaO2、PaCO2 周围化学感受器（颈A体、主A体） 5、换气（肺泡水平的换气功能即肺泡膜两侧的气体交换）主要取决于以下三方面 通气与血流（V/Q） 肺泡气与血流需平衡 肺泡有效通气量为4000ml/分钟 心排血量5000ml/分 V/Q4000/50000.8 V/Q0.8 气血流 通

21、气过度为死腔效应 V/Q0.8 气血流 静脉参杂为分流效应 弥散 气体从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散 弥散能力单位时间内气体弥散的量，取决于弥散面积、膜的厚度、膜两侧气体的压力差、接触时间和各种气体的弥散性能及毛细血管内的血容量，如CO2的弥散能力比O2大20倍 静脉性分流率（QS/QT）反映肺内分流的百分比 生理分流（QSP）解剖分流功能分流（肺泡分流），正常占心排量的35% 解剖分流：静脉血未经氧合而直接流入动脉内，正常占2%左右 功能分流（肺泡分流）：肺上、中、下部V/Q比不同 病理分流：先心病右左分流 ARDS 小结：影响气体交换的三要素小结：影响气体交换的三要素 大气压大气压 （P

22、） 环境环境 氧浓度（氧浓度（F） 潮气量（潮气量（VT） 通气通气 呼吸频率（呼吸频率（R） 死腔量（死腔量（VD） 通气通气/血流比（血流比（V/Q） 肺泡水平的换气肺泡水平的换气 弥散能力弥散能力 静脉性分流率（静脉性分流率（QS/QT）第三节第三节 血气监测的血气监测的 临床应用临床应用（ 一一 ） 测测 定定 血血 气气 的的 目目 的的1、 维维 持持 生生 命命 的的 指指 南南 针针人人 体体 生生 命命 的的 维维 持持 与与 PaO2 PaCO2、 酸酸 碱碱 平平 衡衡关关 系系 甚甚 大大 ， 故故 是是 维维 持持 生生 命命 的的 指指 南南2、 掌掌 握握 气气

23、体体 交交 换换 的的 能能 力力 外外 呼呼 吸吸 肺肺 功功 能能 运运 输输 内内 呼呼 吸吸 循循 环环 的的 功功 能能 氧氧 供供 与与 氧氧 耗耗 、 CO2的的 排排 出出3、诊诊断断气气体体交交换换碍碍障障的的部部位位 通通气气（潮潮气气量量、频频率率、死死腔腔量量） 换换气气（V/Q、弥弥散散、分分流流） 运运输输（Hb、SaO2、CO、C-O2） 组组织织（Pa-VO2、CaO2、CVO2）4、诊诊断断酸酸碱碱平平衡衡 HCO3 PCO2 （二二）血血气气正正常常值值 PaO2 80100mmHg SaO2 95% PaCO2 3545(40)mmHg pH 7.357.

24、45 HCO3 2226(24)mmol/L BE 3mmol/L交换指标气体指标酸碱平衡（三）血气分析（三）血气分析1、通过、通过PaCO2值分析通气功能值分析通气功能 PACO2=PaCO2 PaCO2 3545mmHg35mmHg为过度通气为过度通气CO2排出过多排出过多 45mmHg为通气不足为通气不足CO2排出过少排出过少潮气量不足潮气量不足 如表浅呼吸、疼痛、呼吸受限（胸部受损）如表浅呼吸、疼痛、呼吸受限（胸部受损） 呼吸道阻塞或半阻塞（异常、痰、舌下坠），呼吸道阻塞或半阻塞（异常、痰、舌下坠），潮气量过大、深而大的呼吸潮气量过大、深而大的呼吸呼吸频率过快、过慢呼吸频率过快、过慢中

25、枢性呼吸抑制、疾病、药物中枢性呼吸抑制、疾病、药物死腔量过大、导管回路过长过大死腔量过大、导管回路过长过大死腔量过小死腔量过小气管造口气管造口 最终的结果是肺泡气量的不足或过大，使最终的结果是肺泡气量的不足或过大，使PaCO2排出过多排出过多 或不足引起或不足引起PaCO2或或，通过改善通气功能来解决。，通过改善通气功能来解决。PaCO2 PETCO2 PETCO2受气道肺泡死腔大小的影响，一般低于受气道肺泡死腔大小的影响，一般低于PaCO2 PETCO2应同时测定应同时测定PaCO2 进行对比进行对比2、通通过过 PaO2分分析析换换气气功功能能（1）低低氧氧血血症症： 正正常常 PaO2

26、80100mmHg SaO295% SpO2 95%低低氧氧血血症症的的指指标标 PaO2 60mmHg SaO2 90% SpO2 90% PaO2 60mmHg SaO290% SpO2 90% 低低氧氧血血症症 PaO2 4060mmHg SaO27590% SpO2 7590% 中中度度低低氧氧血血症症 PaO2 40mmHg SaO2 75% SpO2 75% 严严重重低低氧氧血血症症（2）通通过过氧氧合合指指数数判判断断换换气气功功能能 PaO2FJO2500 是是否否能能达达到到预预计计值值若若不不能能达达到到者者说说明明呼呼吸吸功功能能受受损损 PaO2FJO2 正正常常 40

27、0500 300 换换气气功功能能障障碍碍 200 应应上上呼呼吸吸机机（3）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例 3 患者患者PaO2 72mmHg PaCO2 32 第二天第二天PaO278mmHg PaCO2 40

28、肺泡水平肺泡水平 换气功能有改善吗？换气功能有改善吗？ 第一天第一天A-aDO2150320.87238 第二天第二天A-aDO2150400.87822 A-aDO2减少于减少于16mmHg，肺换气功能有改善，肺换气功能有改善例例 4 患者肺炎吸空气时患者肺炎吸空气时PaO2 55 PaCO2 32 第二天吸入第二天吸入30% O2 PaO275mmHg PaCO2 40 肺炎好转吗？肺炎好转吗？ 第一天第一天A-aDO2150320.85555 mmHg 第二天第二天A-aDO2（76047）0.3400.875 89mmHg A-aDO2变大，应考虑肺病变恶化变大，应考虑肺病变恶化 （4

29、）低氧血症的病因分析 低张性缺O2 PAO2 、FIO2 、高山、VA 不足、呼吸肌麻痹 V/Q比例失调（呼吸系统疾病的低O2 血症多为 V/Q失调, 如肺不张、肺炎、肺水 肿、肺肿瘤、老慢支 QS/QT最典型的为ARDS。肺AV瘘，先心病 右左分流 循环性缺O2（CO） CaO2 不低 Ca-VO2 血液性缺O2 (Hb) CaO2 PaO2 、 SaO2 正常 贫血病人不易出现紫绀（还原Hb5g/dl出现紫绀） 组织性缺O2 CVO2 Ca-VO2 组织利用O2 （ 四四 ） 临临 床床 应应 用用 1、 术术 前前 肺肺 功功 能能 的的 评评 估估 和和 预预 测测 除除 肺肺 功功

30、能能 一一 般般 的的 监监 测测 外外 ， 血血 气气 是是 重重 要要 内内 容容 ， 尤尤 其其 对对 老老 年年 患患 者者 PaCO2 60mmHg PaO2 60mmHg 手手 术术 要要 慎慎 重重 2、 危危 重重 病病 人人 术术 前前 、 术术 中中 、 术术 后后 的的 监监 测测 及及 呼呼 吸吸 循循 环环 系系 统统 疾疾 病病 患患 者者 进进行行 早早 期期 诊诊 断断 、 病病 情情 分分 析析 、 指指 出出 治治 疗疗 依依 据据 和和 预预 计计 预预 后后 。 如如 严严 重重 创创 伤伤 、 胸胸 部部 创创 伤伤 PaO2 60mmHg 上上 呼呼

31、 吸吸 机机 PaCO2 60mmHg 创创 伤伤 后后 ARDS 给给 O2后后 PaO2不不 易易 上上 升升 ， 应应 上上 呼呼 吸吸 机机 氧氧 合合 指指 数数 PaO2/FIO2 300 为为 呼呼 吸吸 机机 治治 疗疗 的的 指指 标标 200 顽顽 固固 性性 低低 氧氧 血血 症症 的的 原原 因因 分分 析析 A-aDO2计计 算算 呼衰的诊断呼衰的诊断 PaO PaO2 260mmHg60mmHg PaCO PaCO2 240mmHg40mmHg 型型 PaOPaO2 260mmHg 60mmHg PaCOPaCO2 250mmHg50mmHg 型型 3 3、酸碱平衡

32、紊乱的判断、分析与治疗、酸碱平衡紊乱的判断、分析与治疗 4 4、氧治疗的效果和调整、氧治疗的效果和调整 5 5、 麻醉前麻醉前 病情的判病情的判断断, , 心肺功能作出合理的估价心肺功能作出合理的估价, , 6、 呼吸功能呼吸功能的判的判断断 麻醉中麻醉中： 全麻用麻醉机后全麻用麻醉机后 151530min,30min,平面平面T4T4 麻醉麻醉 使用镇痛、镇静药后，呼吸抑制程度使用镇痛、镇静药后，呼吸抑制程度 危、急手术，肺心大血管手术危、急手术，肺心大血管手术 麻醉后恢复期：气管拔管前后除一般拔管条件外应加血气麻醉后恢复期：气管拔管前后除一般拔管条件外应加血气 6 6、ICUICU 知识更新 连续动脉血气分析连续动脉血气分析 （continuous intra-arterial blood gas,CIABG） 用化学电极制造的用化学电极制造的CIABG的传感器外径仅为的传感器外径仅为0.55mm，可，可放进放进20G动脉测压套管针内，在不影响动脉测压时能测动脉测压套管针内，在不影响动脉测压时能测pH、PO2和和PCO2。与常规