适用于不同海拔高的血气酸碱血气诊断软件的开发与应用

适用于不同海拔高的血气酸碱血气诊断软件的开发与应用第1页/共27页分析诊断软件设计特点：

１、体现不同海拔高度的纵向变化，而非特定的海拔高度。

2、理论和实践的结合。通过实践发现规律，形成理论依据，并以理论推论指导实践。

3、适用于海拔5000米以下，人类可适应的低氧和常氧环境下。（至于更高海拔，一是缺乏实际依据，二也是因为存在着明显的过度通气而脱离了本软件设计的变化规律）。第2页/共27页

软件设计的实践和理论依据

实践依据：我们在多个不同的海拔高度进行了健康人和COPD等呼吸系疾病患者的血气酸碱资料调查，并对健康人资料进行了分析总结，发现了其中的变化规律。第3页/共27页表不同海拔高度健康人呼吸空气条件下血气及酸碱比较地区(海拔m)气压(mmHg)PHPaO2(mmHg)PaCO2(mmHg)ABA-aDO2海平面(om)7607.40±0.05

90.0±15.040.0±5.025.0±3.010.0±5.0西宁(2260m)5807.41±0.0467.0±13.030.0±4.720.0±3.18.0±4.7玛多(4000m)4907.42±0.0258.0±11.025.0±3.718.4±2.76.7±3.6唐古拉(5000m)4207.42±0.0345.0±10.321.4±2.516.8±2.35.6±4.1第4页/共27页

理论依据

1．关于PH值通过表1不难看出,在一定的海拔高度和气压下,PH值保持了7.35-7.45的生理范围。我们曾对西宁地区325例慢性呼酸患者调查发现高原人体肾脏对酸碱紊乱的调节功能和平原地区无明显差异.说明在一定海拔高度内,健康机体有维持内环境衡定的强大代偿能力,总是尽其所能,通过缓冲,肺肾代偿及离子交换来保持或恢复PH在一个衡定的范围。第5页/共27页2.关于PaCO2

PaCO2是血气酸碱变化的核心和关键。PaCO2既影响血气，又影响酸碱。

a.通过表可见PaCO2随海拔高度的升高而下降。通过分析发现，在一定的海拔高度内这种变化遵循了一定的规律。第6页/共27页PaCO2mmHgFACO2%65432PaCO2FACO24540353025201510海平面(m)西宁(2260m)玛多(4000m)唐古拉(5000m)第7页/共27页

根据公式:FACO2=PaCO2/PB-47，将四个海拔高度的PaCO2换算为FACO2，可见不同海拔高度的FACO2均在5.6%上下波动，并无明显差异。这是一个非常有趣的现象。第8页/共27页

ｂ.如果我们在海平面放飞一只充有PCO2为40mmHg的气球,情况又会怎样呢?

海平面地区,气球PCO240mmHg,FCO2为5.2%，随高度上升气球体积会越来越大

气球内压力会逐渐下降和大气压平衡

气球内PCO2会逐渐下降

但气球内FCO2却保持5.2%不变

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c.高原人PaCO2下降是通气过度所致吗?

根据上以a.b两点说明随着海拔的增高,PCO2有规律的下降和通气的大小并无直接的关系。另外，根据肺通气公式：VA=VCO2/PaCO2×0.863,可知PaCO2(或PACO2)是衡量肺泡通气的一个良好指标.如果将PaCO2换算为FACO2,因为PaCO2(或PACO2)=FACO2×K(K=PB-47),所以VA=VCO2/(FACO2×K）×0.863第10页/共27页

在同一海拔高度K值衡定不变，因此FACO2亦是一个衡肺泡通气的良好指标。亦即FACO2和PaCO2均会随着通气量的变化而出现相应的改变。第11页/共27页

那么在比较不同海拔高度通气量的变化时，K就成为了一个变量，K将随海拔升高而变小，PaCO2亦随之变小，但和通气量无关。

如果随着海拔的增高，质量通气（而非容量通气）的增大，则PaCO2和FACO2均会下降。

综上，可以认为：FACO2的决定因素是通气，而和气压大小无关。但PaCO2的决定因素则既有气压又有通气。

所以衡量不同海拔高度的质量通气水平的最好指标是FACO2而非PaCO2，更不能认为高原人PaCO2的下降是由过度通气所致。第12页/共27页

根据我们测定的结果和文献资料表明，在海拔5000m以下，健康人体肺泡通气（质量通气）水平无明显变化，而FACO2亦保持在5.6%左右,这就为血气酸碱诊断软件的设计奠定了理论和实践依据。第13页/共27页

d．关于A-aDO2（即PAO2-PaO2）和PaO2

在呼吸空气条件下，A-aDO2是一个反映换气功能的良好指标。对于一个健康人来讲主要反映了气血屏障对氧的弥散能力，其主要影响因素是气血屏障两侧的压力梯度。因此随着海拔的增高，PAO2逐渐下降，这个压力梯度随之下降，因此A-aDO2也就逐渐降低。根据我们对不同海拔高度的健康人的测试结果分析，P1O2和A-aDO2呈显著直线相关。A-aDO2的95%可限范围恰好为P1O2×0.71±4.2。第14页/共27页

关于PaO2

，在明确了PaCO2和A-aDO2以后，PaO2完全可以通过肺泡气公式导出。即：PaO2=[(BP-47)×21%-PaCO2/0.8]-A-aDO2

事实证明,这样计算出的结果和我们在相应海拔高度所测数据基本一致。第15页/共27页e.关于AB值（实际碳酸氢盐）

AB是血浆中最活跃，量最大的开放性缓冲碱。和PaCO2一样同样受到海拔高度的影响，随着海拔高度的升高而下降，以保持其与的PaCO2适宜比例。不同海拔高度AB可通过公式LogAB=PH+LogPCO2-7.6129求得，这样得出相应海拔高度的数据和我们测试的结果基本吻合。第16页/共27页

f.关于一些酸碱指标的取舍

SB(标准碳酸氢盐),其值的应用意在排除呼吸因素的影响,即在体外标准状态下用40mmHg平衡后测得。因此在海平面地区健康人SB≈AB，并可根据两者的比较来判断酸碱紊乱的类型。

但在高原地区仍沿用这样一个SB的概念，不但没有消除呼吸因素的影响，反而人为地增加一重呼吸因素，就使得SB明显高于AB值。

SBE亦存在着和SB相同的限制，亦不适宜在高原地区应用，理应摒弃。第17页/共27页AB（实际碳酸氢盐），是血液中最重要的缓胆碱。虽然它明显受到呼吸因素的影响，但呼吸对它的影响过程也就是它对呼吸的代偿过程。目前，在高原人们对于AB对呼吸因素的代偿机制、时间、比例和限度已有了一定的了解，明显优于SB和BE，在高原地区尤其如此。可作为评价酸碱状态的一个代谢性指标。

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g.关于AG（血浆阴离子隙）根据电中性定律AG=Na+-（CL-+HCO-3）。根据有关文献和我们测试的结果，海拔5000米以下的高原健康人血浆电解质和海平面地区参考值相比无明显改变。因此，在软件设计中仍沿用了AG<16mmol/L的界定范围。第19页/共27页

h.潜在AB

此值的引入排除了AG的增高对HCO-3的影响，如此值在代偿范围内为正常；如大于代偿范围说明合并代碱；如小于代偿范围说明合并非AG性代酸。

因此，AG和潜在AB的引入对于判断复杂性酸碱紊乱及酸碱紊乱的类型有重要价值。

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i.预计代偿值的判断根据我们调查的结果,在一定海拔高度范围内健康人体对酸碱紊乱的代偿能力和平原地区相比无明显差异.因此,本程序设计中,采用了carroll经典公式.但公式中PaCO2和HCO-3标准值则随海拔高度不同而不同。第21页/共27页分析诊断程序

1．根据当地大气压,微机自动计算并生成血气分析诊断图，然后根据输入的实测PaCO2、PaO2在图中的位置做出相应诊断。诊断结果输出，包括低氧血症、高碳酸血症、低碳酸血症、Ⅰ型呼衰，Ⅱ型呼衰等。第22页/共27页

2．根据输入的发病急、缓，有无同步电解质，微机可分别进入四个不同的诊断界面。然后根据实测PH、PaCO2、HCO3-值和理论参考值关系对号入座，基本分析步骤：首先初步判断有无酸碱紊乱及基本类型利用预计代偿公式进一步判断有无复合性酸碱紊乱利用AG概念进一步判断有无合并AG性代酸利用潜在性AB概念进一步判断酸碱紊乱的多重性第23页/共27页

酸碱诊断结果输出，包括正常、基本正常及所有可能出现的酸碱异常，包括酸血症、碱血症及四种单纯性、六种双重性和四种多重性酸碱紊乱。

第24页/共27页.系统构成:输入、计算、分析和输出四部分，另备专用数据库，用于储存和资料查询。

.开发环境：Win2000,