血气分析及酸碱平衡失调

关于血气分析及酸碱平衡失调第1页，课件共54页，创作于2023年2月

血气分析的概念

血气分析通常是指使用血气分析仪对动脉血氧分压（PaO2）和二氧化碳分压（PaCO2）的测定，但PaCO2不仅与PaO2有关，又与血中酸碱成份及电解质有密切不可分割的联系，它们都是机体内环境稳定的重要因素，因此临床上所说的血气分析就包含了血液气体、酸碱平衡和电解质代谢三部分的综合诊断。血气分析检查所获各项参数不仅对呼吸系统疾病，而且对各科危急重症的诊断、鉴别诊断与指导治疗都是十分重要的，特别对机械通气监测，指导通气参数的合理调节，及指导撤机更是不可缺少的参数。第2页，课件共54页，创作于2023年2月

血气分析基础理论气体分压：混合气体中各气体组分在总压力中所占的份额，其数值等于总气体压力乘以各气体容积的百分比，如空气是多种气体的混合。其中O2约占20.93%，N2约占79%,CO2占0.04%。海平面大气压为760mmHg海平面：PO2＝760×21%≈159mmHg第3页，课件共54页，创作于2023年2月肺泡气：肺泡气与大气是一致的，

气体成分：气体分压与大气压不尽相同,肺泡气中有比较恒定的水蒸气，一般为47mmHg；机体代射过程中产生大量的CO2要通过肺排出体外，故肺泡气中PCO2明显高于大气PCO2，氧分压明显低于大气氧分压。

血气分析基础理论第4页，课件共54页，创作于2023年2月

一、动脉血pH值

实际上是指动脉血的酸碱度，pH表示体液氢离子的负对数，即氢离子为40nmol／L时，pH为7.40。动脉血正常pH值为7.35～7.45，故〔H＋〕的参考值为45～35nmol／L。pH值是酸碱平衡测定中最重要的参数，它反应了体内呼吸因素与代谢因素综合作用的结果。

pH＜7.35表示为酸血症；pH＞7.45表示碱血症。

即使在7.35～7.45之间时，也不能排除体无代谢和呼吸性酸碱失衡，有可能是酸碱综合作用结果。血气分析常用指标正常值及临床意义第5页，课件共54页，创作于2023年2月二、动脉血氧分压（PaO2）指溶解于动脉血中的氧分子所产生的压力。根据亨利定律，血中O2的溶解量与其分压的大小成正比，因此测定PaO2就有可能进一步了解血中氧含量，从而分析体内组织代谢情况。健康人在海平面大气压时PO2的正常值：80-100mmHg，PaO2＜80mmHg称低氧血症，60～80mmHg称轻度低氧血症；40-60mmHg称中度低氧血症；PaO2＜40mmHg为重度低氧血症。血气分析常用指标正常值及临床意义第6页，课件共54页，创作于2023年2月三、动脉血氧饱和度（SaO2）

SaO2

是单位血红蛋白的含氧百分数，正常值为96±3%。氧饱和度仅为浓度之比，血氧饱和度和血氧分压的关系，即氧血红蛋白离解曲线呈S形态，当PaO2＞60mmHg，SaO2＞90%时，曲线处于平坦段。当PaO2＜60mmHg时曲线变得陡直，PaO2稍下降，SaO2就很快下降，此曲线变化有重要生理意义。血气分析常用指标正常值及临床意义第7页，课件共54页，创作于2023年2月第8页，课件共54页，创作于2023年2月四、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）

指溶解在动脉血中的二氧化碳所产生的压力，它反映了肺泡通气功能是否有障碍。由于二氧化碳弥散力很强，相当于氧弥散系数的20倍，故当血液透过肺泡壁毛细血管时，肺泡中的二氧化碳与PaCO2之间很快达到平衡，肺泡气的二氧化碳分压等于动脉血中的二氧化碳分压，故它可反映肺泡通气效果，正常值为35～45mmHg，平均为40mmHg。血气分析常用指标正常值及临床意义第9页，课件共54页，创作于2023年2月五、AB-实际碳酸氢根（HCO3－）

AB是直接从血浆中测定的（HCO3－）的含量，它反映了机体对酸碱调节的代谢因素，但也受呼吸因素影响，当PaCO2增加时，HCO3－相应有增高。其正常值为21～27mmol／L，平均为24mmol／L。

血气分析常用指标正常值及临床意义第10页，课件共54页，创作于2023年2月六、SB-标准碳酸氢盐是指隔绝空气的全血标本在38℃，PaCO240mmHg，SaO2在100%的饱和情况下测得的HCO3－含量，故不受呼吸因素的影响。正常值为21-27mmol／L，平均值为24mmol／L，它反映了体内HCO3－储备量，因此SB比AB更准确地反应了代谢性酸碱失衡。正常人SB＝AB，当SB增高时示代谢性碱中毒；当SB降低时示代谢性酸中毒。当AB＞SB时表示有呼吸性酸中毒存在。血气分析常用指标正常值及临床意义第11页，课件共54页，创作于2023年2月七、BE-剩余碱

是在标准条件下，即血红蛋白充分氧合，温度在38℃，PaCO2为40mmHg，将1升全血用酸或碱滴定使pH=7.4时所需酸或碱的量，滴酸为正，滴碱为负。

BE正常值为－3～＋3mmol／L。＜3mmol／L为代谢性酸中毒，＞3mmol／L为碱中毒。血气分析常用指标正常值及临床意义第12页，课件共54页，创作于2023年2月八、BB-缓冲硷BB是指一升全血（BBb）或一升血浆（BBp）中所具有缓冲作用的阳离子总和。血浆中缓冲硷主要是HCO3－和血浆蛋白，正常值为40～44mmol／L，平均为42mmol／L。全血中缓冲体系还包括有血红蛋白和少量的磷酸盐，其BBb的正常值为48mmol／L，BB反映了机体在酸碱失衡时总的缓冲能力血气分析常用指标正常值及临床意义第13页，课件共54页，创作于2023年2月血清主要电解质及阴离子间隙（AG）

一、血清Na+：为细胞外液最重要的阳离子，44%在细胞外液，9%在细胞内液，47%在骨骼中，正常血钠浓度为135～145mmol／L，钠主要由肾脏排出，少量由皮肤和粪便中排出，体内低钠时，血Na+排出减少。二、血清K+：为细胞内主要阳离子，98%的钾存在于细胞内，正常人血清K+浓度3.5～5.5mmol／L，成人每日钾需要量为80mmol／L。约85～90%的钾由肾排出。当钾摄入不足时，钾仍以30～50mmol／L／d排出，最终导致低钾性碱中毒。肾脏对K+、Na+的排泄和再吸收，对调节体内的酸碱平衡起着重要作用。第14页，课件共54页，创作于2023年2月三、血清Cl－

是细胞外液主要阴离子，正常血清Cl－浓度为95～106mmol／L，成人每日氯需要量相当于NaCl约3.5～5g，当大量丧失胃液情况下，可使Cl－↓，机体便通过HCO3－来代偿，以维持体内阴、阳离子平衡。反之，当血清Cl－↑，HCO3－便代偿性减少，这种代偿又是依靠肾小管选择性再吸收与排泄来调节的。血清主要电解质及阴离子间隙（AG）

第15页，课件共54页，创作于2023年2月四、阴离子间隙（AG）

是指血清中所测定的阴阳离子总数之差。根据电中性原理，人体血清中的阳离子与阴离子的总数是相等的，各自为148mmol／L。又各分为可测定和未测定离子两部分。阳离子中Na+为可测定阳离子，K+

、Ca2+、Mg2+为未测定阳离子（UC）。因此阳离子总量＝Na+

＋UC，阴离子中Cl－和HCO3－为可测定阴离子，而SO42—、HPO42—，带有负电荷的蛋白质为未测定阴离子（UA）、故阴离子总量可写成Cl－＋HCO3－＋UA。血清主要电解质及阴离子间隙（AG）

第16页，课件共54页，创作于2023年2月根据上述原理：

∵Na++

UC＝Cl－＋HCO3-+UA

∴Na+-（Cl－＋HCO3－）＝UA-UC

∴AG＝UA-UC=Na+-(Cl－+HCO3－）

AG＝Na+-(Cl－+HCO3－）血清主要电解质及阴离子间隙（AG）

第17页，课件共54页，创作于2023年2月因此，临床上可通过同步测定血清中Na+

Cl－

HCO3－的值来计算AG，AG的正常范围是12±4mmol／L，AG＞16mmol／L，称高AG代谢性酸中毒，表明机体内有机酸（如乳酸、丙酮酸）浓度升高。而引起AG降低的因素有：低蛋白血症，高钾高钙血症等。AG升高对判断代酸特别是三重酸碱失衡有十分重要价值，但由于影响AG因素较多，故需结合病因，临床表现，同步血气分析和血中乳酸，丙酮酸测定。血清主要电解质及阴离子间隙（AG）

第18页，课件共54页，创作于2023年2月

可以判断：1.呼吸功能：PaO2、PaCO2、SaO2；2.酸碱失衡：pH、PaCO2、HCO3-、BE；血气分析常用指标正常值及临床意义第19页，课件共54页，创作于2023年2月一、判断呼吸功能动脉血气分析是判断呼吸衰竭最客观指标，根据动脉血气分析可以将呼吸衰竭分为Ⅰ型和Ⅱ型

标准为海平面平静呼吸空气条件下

1.Ⅰ型呼吸衰竭

PaO2＜60mmHg

PaCO2正常或下降

2.Ⅱ型呼吸衰竭

PaO2＜60mmHg

PaCO2＞50mmHg

血气分析常用指标正常值及临床意义第20页，课件共54页，创作于2023年2月吸O2条件下判断有无呼吸衰竭以下两种情况

(1)若PaCO2＞50mmHg，PaO2＞60mmHg

可判断为吸O2条件下Ⅱ型呼吸衰竭

(2)若PaCO240mmHg，PaO2＞60mmHg

可计算氧合指数，其公式为

氧合指数=PaO2/FiO2

（300mmHg）血气分析常用指标正常值及临床意义第21页，课件共54页，创作于2023年2月举例鼻导管吸O2，流量2L/min，

PaO2

80mmHg，PaCO2

40

mmHg

FiO2＝0.21＋0.04×2＝0.29

氧合指数=PaO2/FiO2

=80/0.29=275mmHg＜300mmHg

提示

呼吸衰竭血气分析常用指标正常值及临床意义第22页，课件共54页，创作于2023年2月二、判断酸碱功能当酸碱失衡时，机体所有的调节功能均来缓冲纠正，这些调节功能与器官分别依次为：1.缓冲系统；2.细胞内外液间的离子交换；3.肺的调节；4.肾的调节。在众多的因素中，pH、PaCO2、HCO3-是最重要的参数，它们之间的关系可使用H-H公式来表达：pH=pk′+logHCO3-/PaCO2（为溶解系数=0.03）血气分析常用指标正常值及临床意义第23页，课件共54页，创作于2023年2月HCO3-/PaCO2是机体最重要的缓冲对对机体内酸碱平衡起着重要的调节作用，由于HCO3-是由肾调节，是酸碱调节的代谢因素，PaCO2是由肺调节，是酸碱调节的呼吸因素，因此H-H公式可用以下公式表达：

pH=pk′+log

肾/肺血气分析常用指标正常值及临床意义第24页，课件共54页，创作于2023年2月

NaHCO3/H2CO3

CO2+H2O

H2CO3HCO3-+H+

肺

肾体内酸碱平衡的调节机制第25页，课件共54页，创作于2023年2月H-H公式体现了机体酸碱失调调节的关键内容，但也应注意到机体对酸碱平衡的调节方式于时相是很不相同的，例如缓冲系统作用机制为一种化学反应，对酸碱调节为立即反应，不作为机体酸碱失衡的最终调节。而肺脏调节其作用方式为排出体内二氧化碳，需要2～3天时间；肾脏调节其作用是排出H+而回收HCO3－，完成酸碱调节，需要一周左右。临床上常用的血气分析中评价酸碱代谢紊乱的主要指标有pH、PaCO2

、HCO3－及BE。在我国HCO3－常作为代偿公式中常用的参数，比BE值应用普遍。体内酸碱平衡的调节机制第26页，课件共54页，创作于2023年2月一、单纯性酸碱失衡：单纯性酸碱失衡共有四种情况。即呼吸性酸中毒、呼吸性碱中毒、代谢性酸中毒、代谢性碱中毒。一般在单纯性酸碱失衡中，原发失衡取决于pH的高低，当pH＞7.45时，原发失衡为碱中毒，当pH＜7.35时，原发失衡为酸中毒。还可根据pH与PaCO2变化来判断原发失衡，可能有以下几种情况，例如：

酸碱失衡的类型第27页，课件共54页，创作于2023年2月1.pH↓，PaCO2↑，提示呼吸性酸中毒；2.pH↑，PaCO2↓，提示呼吸性碱中毒；3.pH↓，PaCO2↓，提示代谢性酸中毒；4.pH↑，PaCO2↑，提示代谢性碱中毒。

酸碱失衡的类型第28页，课件共54页，创作于2023年2月第29页，课件共54页，创作于2023年2月实例1慢性肺心病患者其测定血气分析如下：

pH7.35，PaCO258mmHg，HCO3－

32mmol／L

分析：⑴确定原发失衡：呼吸系统慢性病 ⑵pH在正常范围偏低值，PaCO2↑提示呼酸 ⑶根据慢性呼酸代偿公式，测定HCO3－代偿范围：

HCO3＝24＋0.35×（58-40）±5.58＝24＋6.3±5.58

＝24.72～35.88mmol／L∵实测HCO3－为32mmol／L，在预计代偿范围之内。单纯性酸碱失衡实例分析第30页，课件共54页，创作于2023年2月结论：慢性呼吸性酸中毒单纯性酸碱失衡实例分析第31页，课件共54页，创作于2023年2月实例2：一严重腹泻患者，动脉血气分析如下：pH7.45，PaCO2：49mmHg，HCO3－

37mmol／L，Na+130mmol／L，K+2.5mmol／L，Cl－92mmol／L

分析：⑴因严重腹泻导致低钾，低氯血症； ⑵pH在正常范围偏高值，HCO3－↑↑，两者变化一致也提示代谢性碱中毒； ⑶根据代碱代偿公式测定PaCO2代偿范围： PaCO2＝40＋0.9×（37-24）±5＝46.7～56.7mmHg

∵因为实测PaCO2为49mmHg,在预计代偿范围内单纯性酸碱失衡实例分析第32页，课件共54页，创作于2023年2月结论：代谢性碱中毒单纯性酸碱失衡实例分析第33页，课件共54页，创作于2023年2月二重酸碱失衡：此类型酸碱失衡传统上包括呼酸并代碱、呼酸并代酸、呼碱并代碱及呼碱并代酸四种类型，其临床血气分析的特点归纳如下：酸碱状态失衡类型 pH PaCO2 HCO3－呼酸并代碱 ↑=↓ ↑ ↑

呼酸并代酸 ↓↑↓呼碱并代碱↑↓↑呼碱并代酸 ↓＝↑ ↓ ↓

注：＝正常范围，↑高于正常，↓低于正常。

混合性酸碱失衡第34页，课件共54页，创作于2023年2月实例1：一慢性肺心病患者，因呼吸困难伴双下肢浮肿住院，住院后经抗感染，强心，利尿以后双下肢浮肿减轻，但出现恶心，烦躁。血气结果示：

pH7.41，PaCO267mmHg，HCO3－

42mmol／L，血Na+140mmol／L,Cl－90mmol／L。分析：PaCO267mmHg

示Ⅱ型呼吸衰竭、呼吸性酸中毒（病史）根据代偿公式：HCO3－＝24±0.35×（67-40）±5.58＝27.87～39.03实际HCO3－42mmol／L＞39.03mmol／L

示合并代谢性碱中毒AG＝140－（90+42）=8mmol／L，在正常范围之内。二重酸碱失衡实例分析第35页，课件共54页，创作于2023年2月结论：呼酸合并代碱。二重酸碱失衡实例分析第36页，课件共54页，创作于2023年2月实例2：支气管哮喘急性发作，喘息8小时，神志恍惚。血气所示：pH7.30，PaO255mmHg，PaCO228mmHg，HCO3－16mmol／L，血Na+140mmol／L，Cl－106mmol／L

分析；支气管哮喘病史，PaCO2↓示呼碱，换气过度，pH↓示酸中毒，两者变化不一致，应考虑存在混合性酸碱失衡。使用急性呼碱代偿公式：

HCO3－＝24＋ΔPaCO2×0.2±2.5＝24＋(28-40)×0.2±2.5＝21.6±2.5mmol／L）∵HCO3－代偿范围19.1～24.1mmol／L，实测HCO3－16mmol／L低于代偿范围。计算AG:AG＝140-（106+16）＝18mmol／L＞16mmol／L二重酸碱失衡实例分析第37页，课件共54页，创作于2023年2月结论：呼碱并高AG代酸。二重酸碱失衡实例分析第38页，课件共54页，创作于2023年2月随着AG和潜在HCO3－的概念在酸碱失衡中的应用，如何判断复杂酸碱状态失衡是临床十分需要解决的问题。现认为TABD可分为二型：⑴呼酸型：呼酸＋代碱＋代酸；⑵呼碱型：呼碱＋代碱＋代酸。因呼酸和呼碱不可能同时存在，故判断TABD关键问题是代酸与代碱共存时的鉴别。

三重酸碱失衡（TABD）第39页，课件共54页，创作于2023年2月TABD中的代酸既可以是高AG代酸，也可以是高Cl－（正常AG）性代酸，这两种情况在理论上都应存在。然而高AG代酸与呼酸、呼碱及代碱并存时，其增高的AG值不变，因而可做为判断高AG代酸的理论依据。但高Cl－性代酸与其它单纯型酸碱失衡并存时，其Cl－值可受它们的影响而改变，也就是说，AG与HCO3－呈等量单向变化的关系，而Cl－与HCO3－呈等量多向变化的关系，故用Cl－增高诊断高Cl－性TABD是不可靠的，这就是为什么目前临床上仅能对高AG代酸作出判断，而对高Cl－性代酸尚缺乏有效判断手段的原因。三重酸碱失衡（TABD）第40页，课件共54页，创作于2023年2月潜在HCO3－是近年来提出的新概念，是指排除并存高AG代酸时对HCO3－掩盖作用以后的HCO3－，由于高AG代酸有了定量诊断方法，那么潜在HCO3－就有了计算的方法。其计算公式为：潜在HCO3－＝实测HCO3－＋ΔAG。其原理是；根据电中性原则，即AG增加多少，HCO3－即减低多少，换言之ΔAG↑＝HCO3－↓，按此原理，就可以计算假如无代酸影响时潜在HCO3－（潜在的重碳酸盐）＝实测HCO3—＋ΔAG。其临床意义在于可揭示代碱合并高AG代酸的三重酸碱失衡，潜在HCO3－对TABD代碱的并存是极其重要的指标。三重酸碱失衡（TABD）第41页，课件共54页，创作于2023年2月

1.首先测定动脉血pH、PaO2

，PaCO2

和HCO3－四个基本参数，并同步作Na+，K+，Cl－测定，结合临床确定原发失衡；

2.根据原发失衡选用合适预计代偿公式；

3.计算代偿值在公式代偿的允许范围内判断为单纯性酸碱失衡，否则判断为混合性酸碱失衡；

4.当考虑有无TABD存在时，尚应使用公式测定AG的升高，并应排除前面提到的假性AG的升高。因AG↑是揭示高AG代酸存在的唯一线索；

5.若考虑TABD代碱存在与否，则应计算潜在HCO3－，若潜在

HCO3－＞HCO3－的代尝极限时可判断代碱的存在。

混合性酸碱失衡的判断步骤第42页，课件共54页，创作于2023年2月实例3：一位慢性阻塞性肺疾病患者，来院就诊，血气分析结果：pH7.34，PaCO265mmHg，HCO3－36mmol／L，Na+140mmol／L,Cl－

84mmol／L。分析：(1)PaCO2↑，pH↓示呼酸，根据呼酸预计代偿公式计算HCO3－

HCO3－＝24＋0.35×（65-40）±5.58＝24＋8.75±5.58HCO3－的代偿范围应是27.17～38.33。实测HCO3－在代偿范围之内。（2）计算AG＝140-（84＋36）＝20＞16mol／L

故考虑存在有高AG代酸存在（3）计算潜在HCO3－＝实测HCO3－＋ΔAG＝36＋（20—16）＝40

＞38.33mmol／L提示代碱三重酸碱失衡实例分析第43页，课件共54页，创作于2023年2月结论：呼酸＋代酸（高AG）＋代碱（呼酸TABD）

如果不计算潜在HCO3－很可能被认为是呼酸并代酸。三重酸碱失衡实例分析第44页，课件共54页，创作于2023年2月（一）单纯型：1、呼吸性酸中毒：各种原因造成的二氧化碳排出障碍性疾病，如慢性阻塞性肺疾病，慢性肺心病，气管内异物，痰堵，胸廓畸形，呼吸肌疲劳等。2、呼吸性碱中毒：支气管哮喘，癔病，高通气综合症，机械通气潮气量过大等。3、代谢性酸中毒：休克，糖尿病，饥饿性酮症，慢性肝、肾功能损害及衰竭，白血病，重度腹泻，肠瘘（失碱性代酸）。4、代谢性碱中毒：急性胃肠炎，高位肠梗阻，碱性药物过量等酸碱平衡紊乱常见病因第45页，课件共54页，创作于2023年2月（二）混合型：⑴呼酸型：呼酸＋代碱＋代酸；⑵呼碱型：呼碱＋代碱＋代酸。第46页，课件共54页，创作于2023年2月首先要密切结合临床，积极治疗原发病。单纯性酸碱失衡的治疗1、呼吸性酸中毒：主要立足于改善肺泡通气，降低PaCO2重点在于积极控制下呼吸道感染，保持呼吸道通畅，使用祛痰和扩支药物，促进二氧化碳排出，原则上不补硷，因NaHCO3－进入入机体后生成二氧化碳和水，在通气不佳的情况可加重二氧化碳潴留，使PH进一步下降，如PH＜7.2时，考虑短期内不能改善通气阻塞并合并有代酸时，可给予碱性药物，一般可根据PH降低情况，每次给予：纠正酸碱失衡和电解质紊乱第47页，课件共54页，创作于2023年2月①4～5%NaHCO3100ml,也可按照常规补硷公式即：（正常HCO3－-实测HCO3－）mmol×0.24体重（公斤）