动脉血气的应用

动脉血气的应用第1页/共67页主要内容

动脉血气的误差分析

动脉血气的病理生理学特征第2页/共67页为什么观注误差分析？检测样本的特殊性在送往实验室的样本中，动脉血样标本是最敏感的样本之一精准结果对临床诊治的意义血气分析结果对病人的治疗产生的直接影响，远比其他实验室的检测结果明显第3页/共67页NCCLS

“BloodgasandpHanalysishasmoreimmediacyandpotentialimpactonthepatientcarethananyotherlaboratorydetermination.Inbloodgasanalysis,anincorrectresultcanoftenbeworseforthepatientthannoresultatall.” NCCLSDocumentC27-A,ApprovedGuideline,April1993.美国国家临床检验委员会“血气分析中，一个不准确的结果对于病人比没有结果更糟糕！”

第4页/共67页NCCLS

“Collectionofabloodspecimen,aswellasitshandlingandtransport,arekeyfactorsintheaccuracyofclinicallaboratoryanalysisandultimatelyindeliveringqualitypatientcare.” NCCLSDocumentC27-A,ApprovedGuideline,April1993.美国国家临床检验委员会“血样的采集、处理和运送，是临床实验室分析准确度并最终给予患者正确处理的关键因素”！

第5页/共67页完整填写化验单选择采样器病人呼吸状况动脉留置管准备分析前阶段

准备采样储存运输上机上机前准备输入必要信息部位选择如何采样储存条件注意事项第6页/共67页完整填写化验单--注明体温患者体温对测定值的影响仪器的“温度校正”功能，可将测量值校正到患者的实际温度（测量室的稳定为37度）

PaO2PaCO2

pH体温高于37℃时，体温每1℃7.2%

4.4%

0.015体温低于37℃时，体温每1℃7.2%不明显不明显第7页/共67页

吸氧对PaO2

有直接的影响采血前，如患者情况允许，应停止吸氧30分钟或者采血时记录给氧浓度当改变吸氧浓度时，要经过15分钟以上的稳定时间再采血机械通气病人，取血前30分钟呼吸机设置应保持不变摘自杨小丽.血气分析有关问题探讨.心血管康复医学杂志，1999，8（1）:57-59.注明吸氧浓度完整填写化验单--第8页/共67页含脂肪乳剂的血标本会严重干扰血气电解质测定，还会影响仪器的性能尽量在输注乳剂之前取血，或在输注完脂肪乳剂12h后（血浆中已不存在乳糜）才能送检血气申请单上必须注明病人使用脂肪乳剂及输注结束时间碱性药物大剂量青霉素钠盐氨苄青霉素完整填写化验单--注明使用的特殊药物采血应尽量在病人用药前进行第9页/共67页采样器选择-稀释如使用液体肝素作为抗凝剂，样本会发生稀释这可能对测量值产生重大影响第10页/共67页稀释–整个血样本液体肝素0.05mL血细胞0.45mL

血浆0.55mL1.0mL1.05mL稀释5%例如：pCO2,同时出现在血浆和血细胞中，稀释程度和整个样本相同第11页/共67页稀释–血浆液体肝素0.05mL血细胞0.45mL

血浆0.55mL0.60mL稀释10%血浆电解质只存在于血浆中，将被稀释10%离子选择性电极只测量血浆内电解质第12页/共67页电解质10%稀释这些例子是最好的情况如果样本量更小，或遗留于注射器内的液体肝素更多，稀释作用就会更大稀释作用还取决于血细胞压积值pCO25%第13页/共67页稀释实际上，稀释程度各不相同操作者每次遗留肝素的数量不完全相同操作者每次抽取的样本体积不完全相同因此，稀释误差不固定，不可能被校正在这种情况下，同一患者的前后样本的比较可能误导临床第14页/共67页采样器选择-电解质结合导致测量结果偏低对Ca2+

影响较大

一般肝素是阴性的，会结合血中所有阳离子，如Ca2+,K+

和Na+离子选择性电极.无法检测与肝素结合的电解质ToffalettiJ,ErnstP,HuntP,AbramsB.Dryelectrolyte-balancedheparinizedsyringesevaluatedfor

determiningionizedcalciumandotherelectrolytesinwholeblood;ClinChem1991;37,10:1730-33.第15页/共67页举例-钙结合样本正确的cCa2+

应为1.15mmol/L如使用50I.U.的未经离子平衡的固体肝素时，测得的浓度是1.08mmol/L降低0.07mmol/L，相当于cCa2+

参考范围(1.15-1.29mmol/L)的50%1.151.08正常值参考范围1.151.29Example第16页/共67页肝素浓度国际临床化学委员会推荐的动脉血气检测肝素浓度为：50IU/mlNCCLS的检验指南中提到：“10IU/ml的肝素不能阻止凝血。”

高浓度肝素BEPaCO2

pH155IU/ml0.2mmol/l

0.1mmHg

0.003250IU/ml0.3mmol/l

0.2mmHg

0.005第17页/共67页理想肝素电解质平衡肝素部分平衡：中和了部分负电荷，呈弱阴性全平衡：中和所有负电荷，呈电中性高浓度电解质平衡肝素固体肝素易溶合，可观察第18页/共67页血气针对比

PICO70BD卫特新泰尔茂

类型固体肝素锂固体肝素锂固体肝素锂固体肝素锂平衡化专利的、唯一的电解质平衡化处理过的肝素：钾（K+）、钠（Na+)、钙（Ca2+）只有钙（Ca2+）平衡的肝素无电解质平衡化处理无电解质平衡化处理浓度60IU30IU7IU或100IU7IU或100IU混合均匀的分布在采样器内的纤维片上，利于肝素和样本的混合、喷洒在管壁上，不易混合一个固体肝素球在管壁上；不易溶解，和样本混合困难块状肝素放置在采血针的乳头管壁内侧，容易造成堵塞不易混合针筒无硅胶涂层有硅胶涂层有硅胶涂层有硅胶涂层密封帽无死腔，完全封闭不密封，不能隔绝空气，易污染有死腔残留密封第19页/共67页

要获悉病人呼吸的真实情况，病人最好处于稳定的通气状态至少休息5分钟

通气设置保持20-30分钟不变穿刺所致的疼痛和焦虑可能会影响呼吸的稳定，采血时应注意尽量减轻疼痛病人呼吸状态准备第20页/共67页动脉留置管准备动脉导管中使用的液体必须完全排除，以避免血样的稀释推荐排出量相当于导管死腔体积3-6倍连续采自同一病人PaO2PaCO2pHK+Na+Cl-Ca2+tHb

cGlummHgmmol/L样本A–放掉推荐剂量溶液116.750.57.2713.81301011.006.29.6样本B–仅放掉1ml盐溶液，129.335.97.2752.51371130.614.66.9Example第21页/共67页采样-动静脉血混合即使只混合了少量的静脉血，也会使结果发生明显误差，尤其是pO2和sO2可能发生于，如，在定位到动脉之前穿到了静脉

静脉

动脉

pO2=40mmHgsO2=76%pO2=100mmHgsO2=98%pO2=100mmHgsO2=98%第22页/共67页气泡甚至很小气泡可能严重影响样本pO2一个相对注射器内血量0.5-1.0%的气泡可能造成显著误差抽取样本后，气泡应尽早排除在和肝素混匀之前在样本冷藏之前BiswasCK,RamosJM,AgroyannisB,KerrDNS.Bloodgasanalysis:effectofairbubblesinsyringeanddelayestimation.BrMedJ1982;284:923-27.

MuellerRG,LangGE,BeamJM.Bubblesinsamplesforbloodgasdeterminations-apotentialsourceoferror. AmJClinPathol1976;65:242-49.第23页/共67页气泡气泡的影响，取决于：气泡相对样本体积的大小样本原先氧状态空气氧分压150mmHg储存情况连续采自同一病人PaO2mmHg样本A-没气泡-立即分析71样本B-加100µL空气-0-4度冷存30分钟，混合3分钟88.3Example第24页/共67页样本采集-混匀

充分混合血样--让血样与抗凝剂充分混合垂直方向颠倒至少5次手掌滚动至少5秒第25页/共67页样本储存由于气体的不稳定性和血液新陈代谢，储存时间应尽量减少--室温下少于10分钟如需储存超过10分钟，应冷却(0-4°C)来降低新陈代谢-在冰水中冷却样本，不要直接放在冰中估计高pO2值的样本应立即分析第26页/共67页样本储存–新陈代谢继续pO2

因为氧仍被消耗pCO2

因为继续有CO2生成pH 起先由于pCO2的改变和糖酵解cCa2+

因为pH的改变会影响Ca2+

和蛋白质的结合cGlu 因为葡萄糖被代谢掉cLac由于糖酵解第27页/共67页排数滴血采样针顶端的血经常会凝集不能代表样本再次混样放置的血样会分离成血浆和血细胞沉淀的血样不均匀，不能反映真实情况混合不充分导致测得的血红蛋白值无意义上机第28页/共67页输入患者信息姓名和编号体温（默认37°C）吸氧状况（可设置默认值）第29页/共67页

使用固体的电解质平衡肝素

采样前尽可能保持病人呼吸状况一段时间

穿刺时注意不要意外地将静脉血混到动脉血；排除动脉插管中死腔体积3-6倍的溶液

采样后立即排除任何气泡

采样后立即充分混合血样和肝素

如储存不可避免，在室温下不超过10分钟，0-4°C不超过30分钟。如预计样本的pO2

值较高，应立即分析样本上机前充分混合

排出注射器顶端的数滴血，再送入分析仪输入患者相关信息注意事项小结第30页/共67页动脉血气的病理生理学特征

第31页/共67页CasepHPaCO2PaO2HCO3NaKClFiommHgmmol/l7.384376241404.09921%女性21岁，憋气、呼吸困难6小时急诊就诊；既往有哮喘住院病史，自感严重憋气，吸入舒喘灵后无缓解。查体：呼吸频率30次/分，辅助呼吸肌呼吸，努力能说全整句话。胸部听诊:广泛的喘鸣音。P115次/分，Bp120/80mmHg

气体交换如何？酸碱状态如何？患者病情如何？如何处理？第32页/共67页动脉血气检测的目的

评估肺泡通气评估动脉氧供评估酸碱平衡第33页/共67页pCO2

和肺泡通气量实例：老年女性，三天前因与心肺无关的疾病入院。病人焦虑，陈述气短。听诊肺野清晰，轻度心动过速，呼吸频率30/分。护士说病人‘每晚都这样’。医生诊断为‘过度通气和焦虑’，给与抗焦虑药物治疗。30分钟后病人呼吸大幅减慢，紫绀，被送入ICU。病人为什么会出现这样的变化？第34页/共67页pCO2

和肺泡通气量

二氧化碳分压方程式

每分钟肺泡通气量=分钟通气量–分钟死腔气量

分钟死腔气量=呼吸率x生理死腔气量分钟通气量=呼吸频率x潮气量

每分钟产生的二氧化碳(ml/min)×o.863二氧化碳分压=-------------------------------------------------------------

每分钟肺泡通气量(L/min)第35页/共67页pCO2

和肺泡通气量判断人体通气状态的唯一指标是PaCO2通气不足和通气过度分别反映为高和低的paCO2正常的二氧化碳分压说明，在测量当时肺泡通气量与二氧化碳的产生是相匹配的。pCO2mmHg血液情况肺泡通气状况>45高碳酸血症通气不足35-45血碳酸正常正常通气<35低碳酸血症通气过度第36页/共67页pCO2

和肺泡通气量通气不足导致高pCO2的原因:肺泡通气量不足–见于中枢神经系统抑制、呼吸肌无力或麻痹或其它限制呼吸频率和深度的疾病(严重肺纤维化、肥胖等)。死腔增加–常见于严重慢性阻塞性肺病，表浅呼吸、严重限制性损害(如肺纤维化)。上述情况同时存在。通气过度导致低pCO2的原因:呼吸兴奋性增高：多见于焦虑、躁动等呼吸机潮气量过大第37页/共67页动脉氧合状态氧气的摄取氧气的运输氧气的释放??????第38页/共67页氧摄取-pO2(a)pO2(a)是评估肺中氧摄取的关键参数当动脉氧分压变低时,将危及对细胞的氧供第39页/共67页pO2

与肺泡气方程肺泡气方程式平均肺泡氧分压=吸入气氧分压–(二氧化碳氧分压/呼吸商）其中

吸入气氧分压=氧浓度×(大气压–47)

0.8(FIO2＜60%)

呼吸商RQ=1.0(FIO2＞60%)水蒸气压=47mmHg第40页/共67页P(A-a)O2

肺泡-动脉PO2差：P(A-a)O2能充分反映氧气从肺进入到血液的情况

P(A-a)O2:5-15mmHg青年到中年人，FiO2=0.2115-25mmHg老年人，FiO2=0.2110-110mmHg呼吸100%氧气的个体

理想肺状态PAO2=PaO2PAO2决定了PaO2的上限第41页/共67页P(A-a)O2影响P(A-a)O2的生理原因：通气-灌注比（V/Q）：指每分钟进入肺泡的气体量与肺泡的毛细血管灌注量之比。在临床低氧血症中扮演重要角色。弥散障碍动静脉混合第42页/共67页P(A-a)O2案例

27岁女性急诊室主诉胸痛，胸片和体格检查均正常，动脉血气结果如下：初步判断：病毒性胸膜炎可能治疗：止痛治疗，回家休息计算P(A-a)O2=27mmHg,说明氧运输缺陷，原因不明第二天患者因相同主诉返回，肺扫描提示肺栓塞高度可能。

pHPaCO2PaO2HCO3FIO2PBmmHgmmol/l7.453183210.21747第43页/共67页病例结论：肺泡-动脉氧分压差异常提示氧摄取障碍肺泡-动脉氧分压差异常提示肺实质性病变肺泡-动脉氧分压差可以作为肺栓塞的早期诊断线索如果没有大气压、氧浓度、二氧化碳分压、和肺泡-动脉氧分压差的信息无法正确评估动脉氧分压第44页/共67页氧摄取-pO2(a)

综上，PaO2

值受以下因素的影响：大气压吸氧浓度动脉二氧化碳分压肺泡－动脉氧分压差第45页/共67页

氧运输动脉血的氧运输取决于tHb血红蛋白

pO2

氧分压FO2Hb氧合血红蛋白分数第46页/共67页血红蛋白类型HHb–还原血红蛋白O2Hb–氧合血红蛋白HbO2HbO2O2O2O2O2MetHbCOHbCOHb–碳氧血红蛋白MetHb–高铁血红蛋白SHb–硫化血红蛋白第47页/共67页氧饱和度检测氧饱和度

氧合的血红蛋白分数

sO2=cO2HbcO2Hb+cHHb×

100%FO2Hb=cO2HbcO2Hb+cHHb+cMetHb+cCOHb第48页/共67页ctO2–氧运输的关键参数氧含量是评估氧运输能力的关键参数当ctO2低时,会危及氧运输到组织细胞第49页/共67页氧含量ctO2氧含量是与血红蛋白结合的氧与物理溶解的氧的总和98%的氧由血红蛋白运输剩下的2%以气体形式溶解在血液中,可用氧电极检测，即氧分压ctO2=1.34×sO2×ctHb×(1–FCOHb–FMetHb)+aO2×pO2ctO2

正常范围16-22mL/dL第50页/共67页

ctO2影响因素

ctHb血红蛋白的浓度

FO2Hb

氧合血红蛋白分数

sO2动脉氧饱和度

FCOHb&FMetHb

碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白第51页/共67页氧释放在毛细血管中,氧释放取决于毛细血管与组织细胞间氧压差,即压差是氧释放的主要力量约束力是血红蛋白-氧的结合力pO2100mmHgpO240mmHg组织细胞第52页/共67页p50和ODCP50是氧饱和度50%时的氧分压,反映血红蛋白和氧的结合力不同因素影响ODC位置,P50说明曲线位置P50是氧释放的关键参数正常范围:25-29mmHg第53页/共67页氧的释放与ODC不同因素影响ODC位置,P50说明曲线位置2.3-DPG¯Temp.¯pCO2¯pH­FHbF­FCOHb­FMetHb­2.3-DPG­Temp.­pCO2­pH¯FSHb­P50减小P50增大第54页/共67页第55页/共67页酸碱平衡HCO3-、PaCO2任何一个变量的原发变化均可引起另一个变量的同向代偿性变化。原发失衡变化必大于代偿变化酸碱失衡的代偿性变化有一定限度代偿规律原发失衡决定了pH值是偏酸抑或偏碱HCO3-和PaCO2呈相反变化，必有混合型酸碱失衡存在PaCO2和HCO3明显异常同时伴有pH正常，应考虑混合型酸碱失衡存在结论第56页/共67页病例pHPaCO2PaO2HCO3NaKClBGmmHgmmol/lMg/dl7.251011041323.98268男性32岁，长期酗酒，恶心、呕吐、腹痛3天入院。神清，查体无特殊异常，入院前因腹痛进食。

是酸中毒还是碱中毒？原发失衡是什么？代偿情况如何？如果有代谢性酸中毒，是正常AG代酸还是高AG代酸？对于高AG代酸，是否存在其他酸碱失衡？如何解释酸碱失衡？Bun14mmol/l血酒精浓度106，尿常规：蛋白（-），酮体（-），有尿结晶第57页/共67页Step2

是酸中毒还是碱中毒？pH＞7.45碱中毒pH＜7.35酸中毒pH=7.25＜7.35酸中毒第58页/共67页Step3

原发变化是什么？原发变化大于代偿变化原发变化决定了pH的变化方向

pH=7.25酸中毒

PCO2=10mmHgpH偏碱

HCO3=4mmol/lpH偏酸

原发变化是代谢性酸中毒第59页/共67页Step4

代偿情况如何？酸碱失衡类型预计代偿公式急性呼吸性酸中毒代偿作用有限，HCO3极限值不超过30mmol/l慢性呼吸性酸中毒HCO3-=24+0.35×[PaCO2(mmHg)-40]±5.58急性呼吸性碱中毒HCO3-=24-0.2×[40-PaCO2(mmHg)]±2.5慢性呼吸性碱中毒HCO3-=24-0.5×[40-PaCO2(mmHg)]±2.5代谢性酸中毒PaCO2(mmHg)=1.5×HCO3-+8±2代谢性碱中毒PaCO2(mmHg)=40+0.9×(HCO3--24)±5第60页/共67页Step4

代偿情况如何？酸碱失衡类型预计代偿公式代谢性酸中毒PaCO2(mmHg)=1.5×HCO3-+8±2PaCO