血气分析临床应用

关于血气分析临床应用第一页，共五十九页，2022年，8月28日2一.血气分析概述

血气分析：定量测定血液中气体成分、酸碱度等，分析其临床意义。

氧合状态：PaO2

酸碱平衡：pH、PaCO2、HCO3-、BE

第二页，共五十九页，2022年，8月28日3血液的气体成分血液的气体成分和自然界空气中的成分相似，含有氧、二氧化碳、氮气。由于氮气是惰性气体，在血液中仅有物理溶解，且在动静脉血中含量一样，无交换过程。血气分析中的气体实指O2和CO2。第三页，共五十九页，2022年，8月28日4大气中的氧分压大气压（BarometricPressure，PB）=760mmHgFBO2为21%FBN为79%PBO2=760×21%=159mmHgPBN=760×79%=601mmHg第四页，共五十九页，2022年，8月28日5吸入气的氧分压（PiO2）吸入气道中的空气（称为吸入气）与体外的空气稍有不同，不同点在于气道中的空气有饱和水蒸气存在，饱和水蒸气的分压为47mmHg。吸入气氧分压：PiO2=(760-47)×21%=150mmHg比PBO2约低10mmHg。第五页，共五十九页，2022年，8月28日6不同海拔高度大气压强海拔大气压（mmHg）PaO2（mmHg）Sao2（%）海平面760100973200m51267884400m43840757600m2823055（昏迷）第六页，共五十九页，2022年，8月28日7高原氧气稀薄，是这样吗？实际上氧浓度并不稀薄，只是气压低，高山的氧浓度与海平面一样均为21%。海平面：PB=760mmHgFiO2=21%PiO2=150mmHg八千米高原:PB=240mmHgFiO2=21%PiO2=(240-47)×21%=40mmHg第七页，共五十九页，2022年，8月28日8高压氧高压氧舱治疗时PB变大，定为2个大气压（760×2=1520mmHg）。设定吸入氧浓度21%时，吸入氧分压

PiO2=319.2mmHg。第八页，共五十九页，2022年，8月28日9肺泡氧分压（PAO2）与吸入气的氧分压不同，因为CO2不断从血液排入肺泡，这部分自然使PAO2变小。理论上可用下面公式计算：

PAO2=PiO2–PCO2等影响气体交换的成分=PiO2–PaCO2/0.8=150-40/0.8=100mmHgPAO2比PiO2低50mmHg。第九页，共五十九页，2022年，8月28日10血液氧分压动脉血氧分压（PaO2）比肺泡氧分压低，二者之间存在氧分压差PaO2=100-0.3×年龄±10正常值：80-100mmHgP(A-a)O2=100-90=10mmHg意义：此值反映肺泡水平气体交换的影响程度（换气功能）。静脉血氧分压（PvO2）：40mmHg第十页，共五十九页，2022年，8月28日11氧浓度与氧分压的关系FiO2增加1%，PaO2上升7mmHg，FiO2=21+4×氧流量/L例吸空气时PaO2为59mmHg，PaCO2为42mmHg，要把PaO2提高到80mmHg，需要吸入多少氧浓度？解：FiO2增加1%，PaO2上升7mmHg，80-59=21mmHg，FiO2增加3%即可，即为FiO2为24%。第十一页，共五十九页，2022年，8月28日12PaO2与SaO2的关系曲线氧离曲线第十二页，共五十九页，2022年，8月28日13第十三页，共五十九页，2022年，8月28日14影响组织缺氧的因素酸中毒、高热、2、3-DPG（2、3-二磷酸甘油酸）↑→解离曲线右移→有利于组织释放氧。碱中毒、低体温、2、3-DPG↓→解离曲线左移→加重组织缺氧。第十四页，共五十九页，2022年，8月28日151、解离曲线的3、6、9法则PaO230mmHg时，SaO260%PaO260mmHg时，SaO290%2、PaO2在60mmHg以上时，SaO2可维持在90%以上，PaO2在60mmHg以下时，解离曲线陡直下降，故把PaO260mmHg作为给氧指征。第十五页，共五十九页，2022年，8月28日16P50---是SaO2为50%时的氧分压（T37℃，PH7.4）正常血红蛋白的P50为27mmHgP50↑曲线右移P50↓曲线左移第十六页，共五十九页，2022年，8月28日17呼吸商－R安静时每分钟产生CO2约200ml，同时消耗O2约250ml。R＝200/250=0.8第十七页，共五十九页，2022年，8月28日18呼吸指数P(A-a)O2/PaO2=0.1－0.37PAO2=PiO2–PaCO2/0.8=150－40/0.8=100mmHgPaO2正常值为80-100mmHg若大于1表明弥散障碍，V/Q失调。第十八页，共五十九页，2022年，8月28日19氧合指数PaO2/FiO2=90/21%=428小于300表明弥散障碍、V/Q失调等。第十九页，共五十九页，2022年，8月28日20二.血气分析常用指标及其意义直接测定的内容：PH、PaO2、PaCO2计算所得内容：SaO2、HCO3-、BE推算其它内容：P(A-a)O2、CaO2第二十页，共五十九页，2022年，8月28日21

（一）PaO2：物理溶解于动脉血液中的氧所产生的压力（FiO221%，室温370C，1个大气压）参考值：80～100mmHg临床意义：判断机体是否缺氧及程度轻度：80mmHg>Pa02≥60mmHg中度：60mmHg>Pa02≥40mmHg重度：Pa02<40mmHg第二十一页，共五十九页，2022年，8月28日22影响因素：1）大气压2）温度3）吸氧浓度4）病人年龄：PaO2=102-（0.27×年龄）第二十二页，共五十九页，2022年，8月28日23（二）肺泡-动脉氧差（P（A-a）O2）

P(A-a)O2根据公式计算：

P(A-a)O2=（PiO2－PaCO2/R）－PaO2

PiO2为吸入气氧分压，R为呼吸商=CO2呼出量/O2摄取量=4ml/100ml血/5ml/100ml血=0.8

正常值：5~15mmHg

主要临床意义：P(A-a)O2是肺换气功能指标。

增大：换气功能下降，氧合不全，常压供氧难以提高PaO2（如ARDS）。第二十三页，共五十九页，2022年，8月28日24（三）动脉血氧饱和度（SaO2）

SaO2指动脉氧与Hb结合的程度，是单位Hb含氧百分数。

正常值：95%~98%。

主要临床意义：反映缺氧的程度；评价组织摄氧的能力。第二十四页，共五十九页，2022年，8月28日25（四）动脉血氧含量（CaO2）

血液中Hb携带的O2和血浆含O2的总和（HbO2结合氧和物理溶解氧）

正常值约9.0±0.45mmol/L

主要为Hb结合的氧，物理溶解氧0.3ml/dl血液（呼吸空气/一个大气压下）。第二十五页，共五十九页，2022年，8月28日26（五）PaCO2：物理溶解于动脉血浆中CO2产生的压力正常值：35—45mmHg意义：PaCO2是反映通气最佳指标，不受弥散影响。>45mmHg为通气不足，CO2潴留，呼酸；<35mmHg为通气过度，CO2排出过多，呼碱。

静脉血二氧化碳分压为42.3±1.78mmHg。第二十六页，共五十九页，2022年，8月28日27（六）HCO3-

AB：血浆中实测HCO3-的含量，受呼吸因素影响SB：标准状态下（是指在38ºC，PaCO240mmHg，SaO2为100％时），测的HCO3-含量，不受呼吸影响意义：AB与SB为反映酸碱平衡中代谢因素的指标正常：AB=SB，243mmol/L；AB>SB，通气不足，呼酸；AB<SB，通气过度，呼碱；第二十七页，共五十九页，2022年，8月28日28（七）二氧化碳结合力（CO2-CP）

静脉血与PaCO240mmHg、PaO2100mmHg的正常人肺泡气平衡后，测得血浆中所含CO2的量（包括结合状态HCO3-中的CO2及溶于血浆中的CO2）。

正常值：20—30mmol/L。

临床意义：反映体内的碱储备，其临床意义与SB相当。

增高：提示代碱或代偿后的呼酸。

减低：提示碱储备不足，为代酸或代偿后的呼碱。

CO2-CP数值除以1.2大致等于HCO3-。第二十八页，共五十九页，2022年，8月28日29（八）PH值：

PH是血液中氢离子浓度[H+]负对数值，静脉血pH较动脉血PH低0.03左右。

PH=6.1+log[HCO3－]/[H2CO3]

正常值：PH=7.400.05，pH极值为6.8-7.8，若超出此值，生命活动将停止。

第二十九页，共五十九页，2022年，8月28日30（九）BEBE是在38℃、PaCO25.33kPa（40mmHg）、SaO2100%条件下，血液标本滴定至pH7.40时所需的酸或碱的量。正常值：-3mmol/L

～+3mmol/L代酸时BE负值增大代碱时BE正值增大意义：反映体内碱贮备水平，不受呼吸影响。第三十页，共五十九页，2022年，8月28日31（十）AG（AnionGap）

AG=未测定阴离子–未测定阳离子=已测定阳离子–已测定阴离子=[Na+]–[Cl-]–[HCO3-]正常值：124mmol/L意义：

AG增高：有机酸（如乳酸、酮体等）或

无机酸（如磷酸、硫酸等）阴离子增多。

AG＞16mmol/L，提示代谢性酸中毒（高AG型）。AG减低可见于：

未测定的阳离子增加（高K+、高Ca2+、高Mg2+血症）。未测定的阴离子减少（低蛋白血症）。第三十一页，共五十九页，2022年，8月28日32阴离子隙----AG=（其它阴离子）-（其它阳离子）=Na+-（Cl-+HCO3-）=12±4mEq／L（正常值）血中阳离子与阴离子的总量相同第三十二页，共五十九页，2022年，8月28日33（十一）缓冲碱（bufferbase，BB）

BB是血液中具有缓冲（中和H+）作用的所有碱（阴离子）的总和。

BBp（血浆缓冲碱）主要是HCO3-和血浆蛋白，

正常值=[HCO3-]＋[Pr-]=24＋17=41mmol/L。

BBb(全血缓冲)：包括HCO3-、血浆蛋白、血红蛋白和少量的HPO4-。

正常值=24＋17＋15×0.42=47.3mmol/L。

临床意义：代酸，BB减少；代碱，BB增加。

第三十三页，共五十九页，2022年，8月28日34三.酸碱平衡的调节机制

（一）体液缓冲系统

1.碳酸氢盐缓冲系（NaHCO3/H2CO3）

占缓冲总量的50%以上

2.磷酸盐缓冲系Na2HPO4/NaH2PO4

占缓冲总量的5%，肾排酸过程中起重要作用3.血浆蛋白缓冲系（主要是白蛋白）

占缓冲总量的7%4.血红蛋白缓冲系KHb/HHbHb缓冲系占缓冲总量的35%。第三十四页，共五十九页，2022年，8月28日35（二）肺的调节

代谢性酸碱中毒时，H+浓度增加和CO2分压增高，刺激周围或中枢化学感受器，通过增加或减少呼吸的方式进行调节。

H+浓度升高，兴奋中枢，呼吸加快。当PaCO2＞80mmHg（CO2麻醉状态），抑制呼吸中枢。第三十五页，共五十九页，2022年，8月28日36（三）肾脏的调节

体内的固定酸和过多的碱性物质从肾脏排出。

（1）泌H+排酸：H+置换Na2HPO4中的Na+，生产NaH2PO4-，从尿中排出。

（2）泌氨排酸：氨基酸脱氨生成NH3+H+NH4+，NH4+再和酸基（Cl-、SO4、H2PO4）结合生成盐类由肾脏排出。

（3）肾小管中CO2＋H2O在碳酸酐酶作用下生成H2CO3，后者离解成HCO3-＋H+，H+与Na+交换+HCO3-NaHCO3回收入血，H+排出。第三十六页，共五十九页，2022年，8月28日37（四）细胞内外电解质交换

酸中毒：血浆增多的H+与细胞内K+（和Na+）进行交换，血浆H+下降，血浆K+增加，肾排K+作用增强。

碱中毒时则相反改变。第三十七页，共五十九页，2022年，8月28日38四.酸碱失衡的类型单纯性：呼吸性：呼酸、呼碱代谢性：代酸、代碱复合型/混合型二重：呼酸+代碱呼酸+代酸呼碱+代碱三重：呼酸型---呼酸+代酸+代碱呼碱型---呼碱+代酸+代碱第三十八页，共五十九页，2022年，8月28日39单纯性酸碱紊乱的常见原因

一.代谢性酸中毒

1.固定酸生成过多：

缺氧时乳酸增加（如低氧血症、微循环功能障碍等）；

脂肪分解增加、酮体产生过多（如糖尿病酮症和饥饿酮症、

以及各种原因引起的组织分解代谢亢进等）。

2.肾排酸障碍：

肾衰，酸性代谢产物（磷酸、硫酸、乙酰乙酸等）排出障碍；

肾小管上皮细胞排泌H+和NH4+的功能障碍；

肾近曲小管重吸收HCO3-障碍。

3.碱质丢失过多：

严重腹泻、肠道痿管或肠道引流；

肾上腺皮质功能不全（醛固酮分泌减少）等。第三十九页，共五十九页，2022年，8月28日代偿变化

体液缓冲系统：H+浓度增加，致HCO3-减少，pH下降。

肺：肺泡通气量增加，PaCO2下降。

肾：排H+、NH4及回收HCO3增加。

血液缓冲系统、细胞内外离子交换等，维持pH正常。

血K+↑=、Cl-↑=、Na+↓=40第四十页，共五十九页，2022年，8月28日41二.代谢性碱中毒

固定酸丢失过多（严重呕吐、胃肠减压等使酸性胃液丧失过多）

碱性物质（碳酸氢钠等）摄入过多引起原发碱质增加。

电解质紊乱：低K+、低Cl-。

代偿变化

HCO3-增加或相对增多，pH增高。

肺：肺泡通气量下降，PaCO2增加。

肾：排H+、NH4及回收HCO3减少。

血K+↓、血Cl-↓、血Ca2+↓。第四十一页，共五十九页，2022年，8月28日42三.呼吸性酸中毒

各种原因引起的肺泡通气不足，使体内生成的CO2增多，产生高H2CO3血症。

代偿变化：

CO2潴留，PaCO2增加，致H2CO3增加，pH下降。

肾：排H+、NH4及回收HCO3－增加；

细胞内外离子交换，使HCO3－增加；

血K+↑=、血Cl-↓、血Na+↓=第四十二页，共五十九页，2022年，8月28日43四.呼吸性碱中毒

肺泡通气过度，使CO2排出过多而引起低H2CO3血症。（机械呼吸、高热、甲亢、中枢神经系统疾病、癔症等）

代偿变化

CO2减少，致H2CO3下降，pH增高。

肾：排H+、NH4及回收HCO3减少。

血K+↓、血Ca2+↓、血Cl-↑=第四十三页，共五十九页，2022年，8月28日单纯性酸碱紊乱的常见原因第四十四页，共五十九页，2022年，8月28日45五.酸碱失衡的预计代偿公式慢性呼吸性酸中毒HCO3=24＋0.35×（PaCO2－40）±5.58急性呼吸性碱中毒HCO3=24＋0.2×（PaCO2－40）

±2.5慢性呼吸性碱中毒HCO3=24＋0.5×（PaCO2－40）

±2.5代谢性酸中毒PaCO2=40＋1.2×（HCO3-－24）±2代谢性碱中毒PaCO2=40＋0.9×（HCO3-－24）

±5

第四十五页，共五十九页，2022年，8月28日46三重酸碱失衡（TABD）的判断：（1）呼酸型TABD：①PaCO2>45mmHg

→呼酸②AG>18mmol/L→高AG代酸③HCO3>【24＋0.35×（PaCO2－40）＋5.58】－（AG－14）→合并代碱④PH值<7.40（不是必要条件）第四十六页，共五十九页，2022年，8月28日47（2）呼碱型TABD：①PaCO2<

35mmHg→呼碱②AG>18mmol/L→高AG代酸③HCO3>【24＋0.5×（PaCO2－40）＋2.5】－（AG－14）→合并代碱④PH值>7.40（不是必要条件）第四十七页，共五十九页，2022年，8月28日48六.酸碱失衡的治疗类型治疗指征方法和剂量呼酸急性：哮喘慢性：COPD呼吸道通畅(气管插管/切开等)呼吸机、BiPAP呼碱pH>7.65治疗原发病/增加死腔/吸入含5%CO2氧气/镇静/机械通气代酸pH<7.20HCO3-<10mmol/LNaHCO3mmol=(27-HCO3-实测值)体重(kg)0.2

5%NaHCO31ml=0.6mmol代碱pH>7.60补酸量mmol=(103-Cl实测值)体重(kg)0.2

10%盐酸精氨酸为950mmol/L,内含[Cl-]475mmol,滴注不宜太快，应监测尿钠，一旦尿Cl-出现，提示补Cl-恰到好处。第四十八页，共五十九页，2022年，8月28日491.代谢性酸中毒补碱公式：补5%碳酸氢钠量（ml）=（24－HCO3-实测值）×体重×0.2×1.66一般先补1／2，再根据血气结果调整。2.代谢性碱中毒补酸公式：盐酸精氨酸（g）=（HCO3-实测值－24）×体重×0.2÷4.8一般先补1／2，再根据血气结果调整。第四十九页，共五十九页，2022年，8月28日50举例：（1）腹泻病人血PH7.30PaCO230mmHgHCO3-15mmol/Lk+5.5mmol/LNa+140mmol/LCl-115mmol/L分析：1.确定原发失衡，腹泻导致HCO3-为原发下降，PH下降，Cl-升高，为代谢性酸中毒。

2.AG=140-（15+115）=10mmol/L3.根据代酸代偿公式：预计PaCO2=40＋1.2×（HCO3-－24）±2

=40＋1.2×（15－24）±2

=27.2—31.2mmol/L

实测PaCO230mmHg在预计代偿范围内，单纯性代酸。第五十页，共五十九页，2022年，8月28日51（2）COPD病人50Kg血PH7.17PaCO266mmHgHCO3-18mmol/Lk+3.73mmol/LNa+143mmol/LCl-117mmol/L分析：1.确定原发失衡：呼吸系统疾病，PaCO2增加，PH下降，为呼吸性酸中毒。2.根据呼酸代偿公式：预计HCO3-=24+0.35×(66-40)±5.58=27.52~38.68mmol/L

实测HCO3-18mmol/L<预计代偿范围的最低值，故合并代酸。第五十一页，共五十九页，2022年，8月28日52补5%碳酸氢钠（ml）：=（27.52－18）×50×0.2×1.66=158.5ml先补一半，再根据血气调整。第五十二页，共五十九页，2022年，8月28日531.女性44岁，尿毒症合并左心衰1月，加重1周，腹泻2天。

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－K+Na+Cl－

7.241010.28218.85.3144110

（1）确定原发失衡：尿毒症伴有腹泻，易造成代酸，

HCO3－原发减少，PH下降，继发PaCO2下降。

（2）根据代酸代偿公式：

PaCO2=40＋1.2×（HCO3-－24）±2

=40＋1.2×（8.8－24）±2

=19.76－23.76mmHg

PaCO2实测值21mmHg，在上述范围，故为单纯的代酸。

七.酸碱失衡案例分析第五十三页，共五十九页，2022年，8月28日2.女性25岁，哮喘持续状态3天。

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－K+

Na+Cl－

7.15500.2850175.0140103

（1）确定原发失衡：呼吸系统疾病，PaCO2增加，PH下降，为呼吸性酸中毒。（2）根据呼酸代偿公式：

预计HCO3-=24+0.35×(50-40)±5.58

=21.92—33.08mmol/L

实测HCO3-17mmol/L<预计代偿范围的最低值，故合并代酸。

第五十四页，共五十九页，2022年，8月28日假如用代酸的公式来预计：

（1）根据公式

PaCO2=40＋1.2×（HCO3-－24）±2=40＋1.2×（17－24）±2=29.6—33.6mmHg（2）PaCO2实测值为50mmHg，高于预计的高值，故合并呼酸。第五十五页，共五十九页，2022年，8月28日3.女性33岁，神经性呕吐一周。

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－K+Na+Cl－

7.65990.2130323.013593（1）确定原发失衡：呕吐造成胃酸丢失，HCO3－原发升高，易造成代谢性碱中毒，PH升高。（2）根据代碱代偿公式：

预计PaCO2=40＋0.9×（HCO3-－24）±5=40＋0.9×（32－24）±5