实验诊断学课件：血气分析和酸碱测定

血气分析和酸碱测定

Bloodgasanalysis概述定义---血液中的O2,CO2，pH及衍生出的有关氧代谢和酸碱平衡的指标分析动脉血---组织供氧及酸碱平衡状态静脉血---受代谢和血流影响，波动大临床意义---重危病及重大手术中的监护监护呼吸系统疾病早期诊断和指导血气分析的适应症呼吸困难的病因诊断危重病情的判断酸碱失衡的状态、类型及代偿程度呼吸衰竭诊断及类型判断氧疗疗效的判定

一、血气分析指标（一）动脉血氧分压（二）肺泡-动脉血氧分压差（三）动脉血氧饱和度（四）动脉血氧含量（五）混合静脉血氧分压（六）动脉血二氧化碳分压（七）碳酸氢（八）pH（九）缓冲碱（十）剩余碱（十一）血浆CO2含量（十二）二氧化碳结合力（一）动脉血氧分压(PaO2)血液中物理溶解的氧分子所产生是压力正常值：95～100mmHg

年龄预计公式：100-0.33×年龄临床意义---判断有无缺氧及其程度轻度80-60mmHg中度60-40mmHg

重度<40mmHg<20mmHg脑细胞有氧代谢停止（二）肺泡-动脉氧分压差P(A-a)O2正常值15～20mmHg,随年龄而增加，最大<30mmHg临床意义反应肺换气功能

P(A-a)O2+PaO2

:右-左分流或肺内动静脉解剖分流增加、弥散障碍、V/Q失调

P(A-a)O2+无PaO2

:肺泡通气量，而大气压、吸入氧浓度、机体耗氧量不变P(A-a)O2正常+PaO2

神经肌肉病变（三）动脉血氧饱和度(SaO2)动脉血氧与Hb结合的程度，单位Hb含氧百分数参考值：95～98%临床意义(1)判断机体是否缺氧的一个指标，不敏感

P50是SaO250%时的PaO2值，表示ODC的位置

正常人37℃/pH7.40/PaCO240mmHg时,P50为26.6mmHgP50升高时，曲线右移；P50降低时，曲线左移（四）动脉血氧含量(CaO2)定义:

每升动脉血液中所含氧的mmol或每百毫升动脉血含氧的ml数包括与Hb结合的及物理溶解的O2正常值:8.55～9.45mmol/L成人体内含1.0-1.5L氧，仅够3-4min消耗呼吸空气时，100ml血中物理溶解氧0.3ml3个大气压时，100ml0.6ml高压氧舱原理—物理溶解氧↑组织耗氧量CaO2-CvO2=2.25mmol/L（5ml/dl)（五）混合静脉血氧分压中心静脉血，右心导管取自肺动脉，右心房或右心室腔内的血PvO235-45mmHg,SvO265-75%PvO2与组织中的平均氧分压相似，衡量组织缺氧程度的指标PaO2-PvO2

反映组织摄取氧的能力，正常60mmHg（六）动脉血二氧化碳分压(PaCO2)物理溶解的CO2分子所产生的压力参考值：35～45mmHg临床意义

(1)判断呼吸衰竭类型和程度Ⅰ型PaO2

<60mmHg

PaCO2正常或<35mmHg（换气衰竭）

Ⅱ型PaO2<60mmHg

PaCO2>50mmHg（通气衰竭）(2)判断呼吸性酸碱平衡失调呼酸PaCO2＞50mmHg呼碱PaCO2＜35mmHg(3)判断代谢性酸碱失调的代偿反应代酸→PaCO2↓（极限10mmHg）代碱→PaCO2↑（极限55mmHg）（4）判断肺泡通气状态PaCO2升高肺泡通气不足

PaCO2降低肺泡通气过度（七）碳酸氢(HCO3-)反映机体酸碱代谢状况的指标包括AB和SB实际碳酸氢盐(AB)：隔绝空气的动脉血标本,实际条件下测得实际含量,正常22～27mmol/L,平均24

受呼吸和代谢双重影响标准碳酸氢盐(SB)：动脉血在38ºC/PaCO240/SaO2100%下,测得含量，正常22～27mmol/L,平均24

不受呼吸影响,准确反映代谢性酸碱平衡AB和SB的临床意义SB是判断有无代谢性酸碱失衡的指标AB受呼吸因素的影响

HCO3-↑,AB>SB呼吸性酸中毒

HCO3-↓,AB<SB呼吸性碱中毒HCO3-↓,AB=SB<正常值代谢性酸中毒

HCO3-↑,AB=SB>正常值代谢性碱中毒（八）血PH值定义体液氢离子浓度的指标或酸碱度,是没有分离血细胞的动脉血浆中氢离子浓度[H+]的负对数值.

正常范围7.35～7.45（6.8-7.8）PH＜7.35酸血症失代偿酸中毒

PH＞7.45碱血症失代偿碱中毒

PH=7.35～7.45无酸碱失衡、代偿性、复合性pH,PaCO2,HCO3-的关系根据Henderson-Hasselbalch公式[其中pK=6.1;α=0.03mmol/(L·mmHg)]][][lg323COHHCOpKpH-+=23][lgCOPHCOpKa·+=-a机体的pH值相对稳定从而得出HCO3-和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根据上述代偿规律，得出结论原发失衡决定了pH值是偏碱或偏酸HCO3-和PaCO2呈相反变化，必有混合性酸碱失衡HCO3-和PaCO2明显异常同时伴pH值正常，应考虑混合性酸碱失衡（九）缓冲碱（BB）血液中一切具有缓冲作用的碱的总和包括HCO3-

/血红蛋白/血浆蛋白/HPO4正常45-55mmol/LHCO3-主要成分，占一半反映机体对酸碱平衡的总的缓冲能力不受呼吸，CO2的影响代酸时，BB减少BB降低，HCO3-正常，不能补充HCO3-（十）剩余碱(BE)

定义：在38ºC、PaCO240mmHg、SaO2100%条件下,将血标本滴定至PH7.40时所消耗酸或碱的量

正常范围：±2.3mmol/L.

临床意义全血或血浆中碱储备情况与SB意义相同，更全面（十一）血浆CO2含量血浆中各种形式的存在的CO2总量正常血浆25.2mmol/L，全血21.7mmol/LHCO3-占95%以上不受PaCO2的影响，CO2潴留和代碱时↑血浆与含5.5%CO2，PaO2100mmHg测得的CO2

CO2减去物理溶解的CO2血浆中结合状态存在的PaCO2反映碱储备，与SB相当代谢指标，呼吸性酸碱失衡时，HCO3-代偿慢，不能及时反映CO2的急剧变化，应用有限静脉血较动脉血高3mml/L（十二）CO2结合力二、酸碱平衡的调节（一）缓冲系统（二）细胞内外电解质交换（三）肺的调节（四）肾的调节（一）缓冲系统包括碳酸氢盐NaHCO3/H2CO3

磷酸盐Na2HPO4/NaH2PO4

（5%）血浆蛋白Na-蛋白质/H-蛋白质（7%）血红蛋白KHb/HHbKHbO2/HHbO2（35%）碳酸氢盐NaHCO3/H2CO3最重要①缓冲能力大占50%②CO2肺，HCO3-肾，缓冲能力超过一般化学反应③比值反映所有缓冲系统对H+缓冲状态并决定ｐＨ（二）细胞内外电解质交换酸中毒时，Ｈ＋与细胞内Ｋ＋交换，ｐＨ变动0.1，血Ｋ＋0.6mmol的变化呼吸性酸中毒时，红细胞内HCO3-出细胞，cl移动细胞内，慢性呼吸性酸中毒时更明显，因肾代偿回收HCO3-，增加血浆HCO3-血Ｋ＋受代谢比呼吸大，代酸时比代碱变化大交换启动快，需24-36h呼酸并代碱时，严重的低钠血症，补Na+加重低Ｋ＋

（三）肺的调节每分钟产CO2200ml，全部转化碳酸15000mmol，为肾排酸总量的200倍脑缓冲能力弱，脑脊液H+浓度变化比血明显，变化慢代碱时，肺代偿需3-6h（四）肾的调节肾调节需6-18h，5-7d达最大调节方式①泌H+排酸②泌氨中和酸③HCO3-再吸收血肾小管细胞尿

CO2CO2＋H2OHCO3-HPO4=NH3

碳酸酐酶

H+CO2＋H2O

H+H2PO4-

H+NH4+

三、血气分析的临床应用（一）确定呼吸衰竭的类型和程度（二）判断酸碱平衡失调类型和程度（三）血气分析检查的注意事项（一）确定呼吸衰竭的类型和程度呼吸衰竭的诊断依据海平面，安静状态，呼吸室内空气，无左心衰竭和异常分流情况下，PaO2或伴PaCO2I型PaO2

<60mmHgPaO2正常II型PaO2

<60mmHg

PaCO2

>50mmHg呼吸功能不全静息状态下动脉血气正常，体力活动后血气异常呼吸衰竭分级指标轻度中度重度PaO2605040PaCO2507090SaO28080-4040意识清楚嗜睡谵语半昏迷昏迷发绀无+-+++++指标pHPaCO2HCO3-临床资料电解质阴离子间隙AG1.单纯性酸碱失衡预计代偿公式（二）判断酸碱平衡失调类型和程度常用单纯性酸碱失衡的预计代偿公式原发原发代偿预计代偿公式代偿代偿失衡改变反应时限极限呼酸PaCO2↑HCO3-↑急ΔHCO3-=ΔPaCO2X0.07±1

数min30mmHg

慢ΔHCO3-=ΔPaCO2X0.35±5.58

3-5d45mmHg呼碱PaCO2

↓HCO3-↓急ΔHCO3-=ΔPaCO2X0.2±2.5

数min18mmHg慢ΔHCO3-=ΔPaCO2X0.5±2.53-5d12mmHg代酸HCO3-↓PaCO2↓ΔPaCO2=HCO3-X1.5+8±2

12-24h10mmHg代碱HCO3-↑PaCO2↑ΔPaCO2=Δ

HCO3-X0.9±512-24h55mmHg2.阴离子间隙AG=Na+-（HCO3-+Cl-)反映未测定阳离子（UC）和未测定阴离子（UA)之差UCK+Ca2+Mg2+UA主要是乳酸根，丙酮酸根，磷酸根，硫酸根高AG的临床意义---高AG代酸①高AG代酸②代碱并高AG代酸③混合性代酸④呼酸并高AG代酸⑤呼碱并高AG代酸⑥三重酸碱失衡AG正常8-16mmol/LAG>16考虑高AG代酸AG>30肯定代酸AG>20-30代酸可能性很大AG>17-19代酸可能性30%2.阴离子间隙阴离子间隙的应用根据电中性定律，

AG+(Cl-+HCO3-)=Na++K+AG=(Na++K+)-(Cl-+HCO3-)血清中K+的浓度较低，简化为AG=Na+-(Cl-+HCO3-)

正常值8-16mmol/LNa+Cl-AGHCO3-AG在临床实际应用时，必须注意计算AG时强调同步测定动脉血气和血电解质排除实验误差引起的假性AG升高：参数中任何一项的测定误差均可引起AG假性引高要结合临床综合判断，动态监测所得的AG意义更大AG的临床意义升高主要见于高AG代酸，常提示乳酸酸中毒，酮症酸中毒，尿毒症等降低临床意义不大与潜在HCO3-联合应用，揭示代碱十高AG代酸和三重酸碱失衡中的代碱存在（1）急性和慢性呼酸（2）急性和慢性呼碱（3）代酸（4）代碱（5）呼酸+代酸（6）呼酸+代碱（7）混合性代酸（8）三重酸碱失衡3.酸碱失衡类型及判断（1）急性和慢性呼酸急性异物/淹溺/喉水肿/肺水肿

PaCO2↑↑，pH↓，HCO3-N或↑慢性COPD/胸廓畸形/呼吸中枢病变PaCO2↑，pHN或↓，HCO3-

↑（2）急性和慢性呼碱急性癔症呼吸机用不当PaCO2↓

pH↑HCO3-Nor↓慢性ILD发热PaCO2↓，HCO3-↓

pHNor↓（3）代酸产酸增多或碱大量丢失缺氧，休克，糖尿病酸中毒，尿毒症呼吸完全代偿需2-3h，pHN血气特点pH↓HCO3-↓PaCO2↓分高AG型和正常AG型（高氯）代谢性酸中毒根据AG值的变化，将代酸分为AG增高型(固定酸的血浆浓度增大)生成增多乳酸酸中毒、酮症酸中毒排泄障碍严重肾功能衰竭摄入过多水杨酸中毒AG正常型(HCO3-丢失)消化道直接丢失严重腹泻、肠道瘘管、肠道引流血浆丢失大面积烧伤时大量渗出摄人过多含氯药物氯化铵、盐酸精氨酸H+分布异常高血钾正常和代谢性酸中毒时阴离子间隙A正常情况下AGB高氯型代酸CAG增高型代酸ABC正常代谢性酸中毒AG正常AG增高Na+Na+Na+AGAGAGCl-HCO3-HCO3-HCO3-Cl-Cl-潜在HCO3-的临床应用20比纪80年代提出的新概念，指排除并存高AG代酸对HCO3-掩盖作用之后的HCO3-潜在HCO3-＝实测HCO3-+△AG意义：揭示代碱十高AG代酸和三重酸碱失衡中的代碱存在△AGHCO3-HCO3-AGAGNa+Na+Cl-Cl-（4）代碱原发性血浆HCO3-

↑频繁呕吐长期用激素排钾利尿剂过量碳酸氢钠输入过多血气特点pH↑HCO3-

↑PaCO2↑（5）呼酸+代酸急慢性呼酸时,HCO3-降低或代酸时，PaCO2增加COPD呼酸基础上，缺氧---乳酸酸中毒肾缺氧---酸性产物堆积血气特点

pH↓↓PaCO2

↑HCO3-Nor↓↑（6）呼酸+代碱急慢性呼酸时,HCO3-过度增高或代酸时，PaCO2过度增加COPD长期利尿剂，呼吸机过度通气PaCO2下降过快血气特点PaCO2

↑HCO3-

↑pHN↑↓（7）混合性代酸高AG代酸并高氯代酸血气特点与单纯代酸同pH↓HCO3-↓PaCO2↓

AG正常时，ΔHCO3-=ΔCl-高AG时ΔHCO3->ΔCl-或

ΔHCO3->

ΔAG（8）三重酸碱失衡TABD呼酸或呼碱+代酸+代碱呼酸+代酸+代碱肺心病呼衰血气特点AG↑PaCO2

↑pHNor↓↑HCO3-变化与AG升高不成比例呼碱+代酸+代碱血气特点AG↑PaCO2↓

pH↑HCO3-变化与AG升高不成比例（三）血气分析检查的注意事项1.采取动脉血，排除休克，组织水肿等血供不良的影响，动脉化的末梢血对PaO2的影响较大2.严格隔绝空气，不应有气泡3肝素冲洗4.停吸氧15min后采血，可选动脉为股动脉，肱动脉，桡动脉5.及时送检，否则pH会降低6.体温对气体溶解度和pH有影响7.PaO2大于48mmHg提示标本为动脉血8.数小时内HCO3

－变化超过5mmol，提示PH或PaCO2有误

PHHCO3-

PaCO2判断例1．7.301834代酸例2.7.292859呼酸例3.7.513747代碱例4.7.522122呼碱常见二重型酸碱紊乱的判断呼酸+代酸呼酸＋代碱呼碱＋代酸呼碱＋代碱PH↓↓↗↘↗↘↑↑HCO3

－

（AB）≈↘↑↑↓↓↗↘PaCO2↑↑↓↓

PHHCO3-(mmol/L)PaCO2(mmHg)

判断

例17.211956代酸+呼酸例27.563429代碱+呼碱例37.421726代酸+呼碱例47.413559代碱+呼酸病史1:一男性,57岁,脑瘤术后6小时出现呼吸困难.查体:神志不清,R32次/分,HR100次/分,两肺呼吸音粗.氧流量6L/分.SpO295%.既往有糖尿病史,术前血糖正常.PH7.11PaCO231.3mmHgPaO2123.4mmHgAB11.8mmol/LSB15.6mmol/LBE-8.3mmol/LSaO295%病史1:一男性,57岁,脑瘤术后6小时出现呼吸困难.查体:神志不清,R32次/分,HR100次/分,两肺呼吸音粗.氧流量6L/分.SpO295%.既往有糖尿病史,术前血糖正常.PH7.11PaCO231.3mmHgPaO2123.4mmHgAB11.8mmol/LSB15.6mmol/LBE-8.3mmol/LSaO295%PH<7.35~7.45PaCO2<35~45mmHgPaO2

AB<SB<22~27mmol/LBE<-2.3mmol/L病史1:一男性,57岁,脑瘤术后6小时出现呼吸困难.查体:神志不清,R32次/分,HR100次/分,两肺呼吸音粗.氧流量6L/分.SpO295%.既往有糖尿病史,术前血糖正常.PH7.11PaCO231.3mmHgPaO2123.4mmHgAB11.8mmol/LSB15.6mmol/LBE-8.3mmol/LSaO295%酸中毒,失代偿过度换气:呼碱?PaO2

代谢性酸中毒,合并呼吸性碱中毒?代谢性酸中毒病史1:一男性,57岁,脑瘤术后6小时出现呼吸困难.查体:神志不清,R32次/分,HR100次/分,两肺呼吸音粗.氧流量6L/分.SpO295%.既往有糖尿病史,术前血糖正常.诊断代谢性酸中毒,失代偿病因糖尿病酮症酸中毒(血糖H,尿酮体+++,尿糖++++)代谢性酸中毒血气特点

AB,SB,BB下降,PH接近或达到正常,BE负值增大,PaCO2;失代偿时,PaCO2正常或增高,PH

病史2:一男性,45岁,肾癌介入治疗术后12小时.发现神志不清30分钟.查体:神志不清,压眶反射存在.R15次/分,HR60次/分,两肺呼吸音低.口唇紫绀.氧流量4L/分.既往体健.术后疼痛予曲马多.有打鼾史.PH7.11PaCO277mmHgPaO252mmHgAB29mmol/LSB26.3mmol/LBE-2.9mmol/LSaO272%病史2:一男性,45岁,肾癌介入治疗术后12小时.发现神志不清30分钟.查体:神志不清,压眶反射存在.R15次/分,HR60次/分,两肺呼吸音低.口唇紫绀.氧流量4L/分.既往体健.术后疼痛予曲马多.有打鼾史.诊断急性呼吸性酸中毒,失代偿病因呼吸暂停综合症呼吸性酸中毒血气特点急性:PaCO2,PH,AB正常或略增高,BE基本正常,AB<32mmol/L

慢性:PaCO2,PH正常或

,

AB

,AB>SB,BE正值增大,AB<45mmol/L病史3:一男性,25岁,呼吸困难12小时,打嗝2小时.查体:神志清,R25次/分,HR90次/分,两肺呼吸音粗.口唇及四肢末梢无紫绀.氧流量4L/分.面罩吸氧.既往体健.PH7.50PaCO231.3mmHgPaO2102.4mmHgAB20.8mmol/LSB26.2mmol/LBE1.3mmol/LSaO299%病史3:一男性,25岁,呼吸困难12小时,打嗝2小时.查体:神志清,R25次/分,HR90次/分,两肺呼吸音粗.口唇及四肢末梢无紫绀.氧流量4L/分.面罩吸氧.既往体健.诊断呼吸性碱中毒,失代偿病因过度通气呼吸性碱中毒血气特点

PaCO2

,PH正常或增高,

AB正常或

,AB<SB,BE负值增大病史4:一男性,37岁,脑溢血术后1天,反复抽搐1小时.机械通气治疗.有尿毒症史.PH7.52PaCO223.3mmHgPaO2169.4mmHgAB9.8mmol/LSB14.6mmol/LBE-3.3mmol/LSaO2100%病史4:一男性,37岁,脑溢血术后1天,反复抽搐1小时.机械通气治疗.有尿毒症史.诊断呼吸性碱中毒,合并代谢性酸中毒,失代偿病因过度通气,不合理通气治疗,尿毒症呼吸性碱中毒血气特点

PaCO2

,PH正常或增高,

AB,SB,BB

,BE负值增大附：混合型酸碱失衡个案分析

1·女性25岁，哮喘持续状态3天

RA+MA

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－

K+Na+Cl－

7.15500.2850175.0140103

2·男性40岁，纵隔肿瘤伴呼吸困难3月

RA+MB

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－

K+Na+Cl－

7.4700.2867403.4140923·男性16岁，重症肺炎伴发热3天

RB+MA

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－

K+Na+Cl－

7.56560.3315133.5140107

4·女性33岁，神经性呕吐一周

RB+MB

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－

K+Na+Cl－

7.65990.2130323.013593

5·男性40岁，慢性肾衰2年，呕吐2天MA+MB

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－

K+Na+Cl－

7.41000.2140253.514095

6·女性44岁，尿毒症合并左心衰1月，加重1周，腹泻2天

MA（AG+Cl）

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－

K+Na+Cl－

7.241010.28218.85.3144110

7·男性40岁，体外循环术后肾衰，伴呕吐30小时

MAMBRB

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－

K+Na+Cl－

7.52980.2112.5104.612986

MA：肾衰，HCO3－↓，→代谢性酸中毒。

酸碱诊断表：HCO3－↓+PaCO2↓

→代谢性酸中毒+呼吸性碱中毒？

AG=129－（10+88）=31→高AG型代谢性酸中毒。

代偿公式：△HCO3－↓=△PaCO2↓（27.5）×0.2=5，

＜实测为14，→代谢性酸中毒。

△

PaCO2↓10=△pH↑0.1，

预计值pH=7.4+0.275=7.675，

＞实测7.52，→代谢性酸中毒。

RB：代偿公式PaCO2=（1.5×10）+8±2=21~25

＞实测12.5，→呼吸性碱中毒。

MB：潜在HCO3－=10+△AG（19）

＞24－△PaCO2（27.5）×0.5+1.8

△

AG↑≠△HCO3－↓，

△AG↑（19）＞△HCO3－↓（14）→代谢性碱中毒。

△Cl－↓＞15，→低氯性代谢性碱中毒

△Cl－↓17%＞△Na+↓7%→代谢性碱中毒。8·男性70岁，肺心病急性加重1周，神志恍惚、烦躁2天。

pHPaO2PiO2PaCO2HCO3－

K+Na+Cl－

7.35580.2860363.714287

RA：Ⅱ型呼吸衰竭，PaCO2↑，→呼吸性酸中毒。

MA：AG=142－（36+87