动脉血气分析和临床应用专家讲座

动脉血气分析及临床应用上海中医药大学从属龙华医院呼吸内科级硕士硕士耿佩华动脉血气分析和临床应用第1页

动脉血气分析（BloodGasAnalysis）是一项主要临床检验项目。自50年代丹麦PoulAstrup研制出第一台血气分析仪40多年来，血气分析技术一直在呼吸衰竭诊疗、外科手术、抢救与监护等过程中发挥着至关主要作用。

动脉血气分析和临床应用第2页

血气分析测定方法动脉血气分析和临床应用第3页海平面大气压（101.3kPa，760mmHg）静息状态动脉血（1ml）：桡动脉、股动脉、肱动脉直接来自心脏，代表肺气体交换和反应全身酸碱情况隔绝空气肝素抗凝标本采集要求动脉血气分析和临床应用第4页提供参数体温（T）吸氧浓度（FiO2）吸入空气时FiO2为21％血红蛋白（Hb）影响血气分析参数中pH值、PaO2、PaCO2，需标准化校正动脉血气分析和临床应用第5页美国IL企业GEMPremier3000血气分析仪电极测定法血气分析针已肝素抗凝、隔绝空气动脉血气分析和临床应用第6页血气分析指标分析动脉血气分析和临床应用第7页动脉血气分析主要指标pH值酸碱度PaCO2

动脉血二氧化碳分压PaO2

动脉血氧分压HCO3-

碳酸氢盐SB标准碳酸氢盐AB实际碳酸氢盐BE全血碱剩下BB缓冲碱SaO2氧饱和度P(A-a)O2肺泡-动脉血氧分压差AG阴离子间隙动脉血气分析和临床应用第8页pH值定义：液体氢离子(H+)浓度负对数正常范围：7.35-7.45，平均为7.40病理改变最大范围：6.80-7.80判断酸中毒/碱中毒pH>7.45碱中毒pH<7.35酸中毒判断代偿/失代偿pH<7.35或pH>7.45失代偿pH值正常不等于没有酸碱失衡，可见于同时存在酸碱中毒而抵消

pH值＝pH实测值＋0.0147×(37℃－实测体温)动脉血气分析和临床应用第9页PaCO2定义：血浆中呈物理溶解状态CO2分子产生张力正常范围：35-45mmHg，平均为4OmmHg病理改变最大范围：10-130mmHg反应肺泡通气情况判断呼吸性酸碱失衡主要指标

PaC02>45mmHg肺通气不足，见于呼吸性酸中毒或代偿后代谢性碱中毒PaC02<35mmHg肺通气过分，见于呼吸性碱中毒或代偿后代谢性酸中毒动脉血气分析和临床应用第10页PaO2定义：血浆中呈物理溶解状态O2分子产生张力正常范围：80-100mmHg<80mmHg轻度低氧血症<60mmHg中度低氧血症引发组织缺氧<40mmHg重度低氧血症确定SaO2主要原因反应机体有没有缺氧主要指标升高见于高压氧疗等下降见于吸入气PaO2过低外呼吸功效障碍等随年纪增大而降低Pa02=[(13.3-0.043×年纪)±0.66]×7.5mmHg动脉血气分析和临床应用第11页SaO2定义：动脉血中Hb氧含量（实际O2含量）与氧容量（Hb所能结合最大O2容量）之比即SaO2＝HbO2/全部Hb×100％＝血氧含量/血氧容量×100％表示Hb与O2结合能力正常范围：95％-98％主要取决于PaO2升高降低意义基本与PaO2相同，但不如PaO2敏感动脉血气分析和临床应用第12页氧合血红蛋白解离曲线平台区陡变区SaO2=90%动脉血气分析和临床应用第13页氧合血红蛋白解离曲线（ODC）受pH值、PaCO2、温度、红细胞内2,3二磷酸甘油酸（2,3-DPG）影响改变半饱和氧分压（P50）

定义：体温37℃、pH为7.4、PaCO2为40mmHg、BE为0mmol/L条件下，SaO2为50％时PaO2值反应Hb与O2亲和力P50增大氧离曲线右移，SaO2降低，Hb与O2亲和力降低，有利于向组织供氧P50减低

氧离曲线左移，SaO2升高，Hb与O2亲和力升高，与Hb结合氧不易释出

动脉血气分析和临床应用第14页P(A-a)O2定义：肺氧分压差是肺泡氧分压（PAO2）与动脉血氧分压（PaO2）之差反应肺换气功效主要指标正常范围：受年纪影响，随年纪增大而增大青年人5-15mmHg老年人<30mmHgP(A-a)O2升高可见于肺弥散功效受损、V/Q百分比严重失调、静脉血分流入动脉血动脉血气分析和临床应用第15页HC03-实际碳酸氢盐（AB）定义：实际PaCO2、体温和SaO2条件下测得血浆HC03-浓度受呼吸和代谢两方面原因影响正常范围：22-27mmol/L，平均为24mmol/L正常情况下AB=SBAB>SBPaCO2>40mmHg，见于呼吸性酸中毒或代偿后代谢性碱中毒

AB<SBPaCO2<40mmHg，见于呼吸性碱中毒或代偿后代谢性酸中毒Kassier方程式

HC03-=24×PaCO2/H+动脉血气分析和临床应用第16页标准碳酸氢盐（SB）定义：将实际碳酸氢盐（AB）换算到标准条件下（即血液温度38℃、SaO2为100%、PaCO2为40mmHg）血浆HC03-浓度正常范围：22-27mmol/L，平均为24mmol/L标准化后HC03-不受呼吸原因影响，反应体内HC03-贮备量判断代谢原因指标SB>27mmol/L表示代谢性碱中毒SB<22mmol/L表示代谢性酸中毒动脉血气分析和临床应用第17页BE

定义：标准条件下（即血液温度38℃、SaO2为100%、PaCO2为40mmHg），用酸或碱滴定全血标本至pH值7.40时所需酸或碱量（mmol/L）正常范围：-3.0-3.0mmol/L，平均为Ommol/L标准化后不受呼吸原因影响判断代谢原因指标BE>3mmol/L表示代谢性碱中毒BE<-3mmol/L表示代谢性酸中毒动脉血气分析和临床应用第18页BB定义：标准条件下血液中一切含有缓冲作用负离子缓冲碱总和包含血浆和红细胞中HC03-、Hb-、HbO2-、Pr-、HPO42-正常范围：45-51mmol/L，平均为48mmol/L反应机体对酸碱紊乱时总缓冲能力标准化后不受呼吸原因影响判断代谢原因指标BB>51mmol/L表示代谢性碱中毒BE<45mmol/L表示代谢性酸中毒动脉血气分析和临床应用第19页AG定义：血浆中未测定阴离子与未测定阳离子差阴离子乳酸、酮体、SO42-、HPO42-、蛋白质阳离子K+、Ca2+、Mg2+正常范围:8-16mmol/L判断代谢原因指标AG>16mmol/L，见于代谢性酸中毒AG降低临床意义不大，可见于低蛋白血症AG=Na+-(Cl-+HC03-)

动脉血气分析和临床应用第20页CO2CP定义：PaCO2为40mmHg，温度为25℃时，全血结合CO2量正常范围：22－31mmol/L受呼吸和代谢原因影响反应代谢性酸碱失衡较及时，反应呼吸性酸碱失衡较迟缓，当呼吸和代谢原因同时存在时，可在正常范围>31mmol/L代谢性碱中毒或代偿后呼吸性酸中毒<22mmol/L代谢性酸中毒或代偿后呼吸性碱中毒当前已不受重视动脉血气分析和临床应用第21页血气分析临床应用动脉血气分析和临床应用第22页动脉血气分析用途确定呼吸衰竭类型、严重程度应用机械通气参考依据酸碱平衡紊乱诊疗动脉血气分析和临床应用第23页判断呼吸衰竭在海平面、静息状态、呼吸空气、无异常分流情况下：1.Ⅰ型呼衰PaO2<60mmHg（8.0kPa）PaCO2<50mmHg（6.67kPa）2.Ⅱ型呼衰

PaO2<60mmHg（8.0kPa）PaCO2>50mmHg（6.67kPa）动脉血气分析和临床应用第24页诊疗为Ⅱ型呼衰:PaCO2=91.8mmHg>50mmHg；低流量连续吸氧状态下，故PaO2>60mmHg。动脉血气分析和临床应用第25页氧疗理论上PaO2低于正常就可给予氧疗慢性呼衰患者PaO2<60mmHg是氧疗绝对适应症Ⅱ型呼衰患者应给予低浓度吸氧25％－33％（氧流量1－3L/min）高浓度吸氧引发呼吸中枢兴奋性下降，加重CO2潴留

Ⅰ型呼衰吸氧浓度可适当提升，普通<40%FiO2＝21％＋4％×氧流量（L/min）动脉血气分析和临床应用第26页机械通气中应用血气分析是建立机械通气主要依据血气分析在机械通气过程中判断效果、指导调整参数血气分析在撤机时应用动脉血气分析和临床应用第27页酸碱平衡紊乱酸起源挥发酸碳酸经过肺由呼吸排出体外

CO2+H2OH2CO3H+＋HCO3-固定酸（非挥发酸）经过肾由尿液排出体外蛋白质→硫酸、磷酸、尿酸糖酵解→甘油酸、丙酮酸、乳酸糖氧化→三羧酸脂肪代谢→β-羟丁酸、乙酰乙酸动脉血气分析和临床应用第28页碱起源体内生成氨基酸脱氨基产生氨经肝脏代谢生成尿素食物如瓜果、蔬菜有机酸盐＋H＋→有机酸＋NaHCO3＋、KHCO3＋（碱性盐）动脉血气分析和临床应用第29页酸碱平衡调整保持酸碱稳态（NaHCO3：H2CO3＝20：1，pH值在正常范围）血液缓冲作用

缓冲系统缓冲酸＋缓冲碱马上反应作用不持久肺调整作用调整CO2呼出量数分钟－数小时调整效能最大肾调整作用泌H＋泌NH3＋重吸收HCO3-

数小时－几天作用持久细胞内外离子交换

H+-K+H+-Na+Na+-K+Cl--HCO3-数小时动脉血气分析和临床应用第30页血液缓冲作用血液缓冲系统

碳酸氢盐缓冲系统

H2CO3HCO3-+H+53%决定pH值非碳酸氢盐缓冲系统磷酸盐缓冲系统H2PO4-HPO42-+H+5%血浆蛋白缓冲系统HPrHPr-+H+7%血红蛋白缓冲系统HHbHb-+H+氧合血红蛋白缓冲系统HHbO2HbO2-+H+35%动脉血气分析和临床应用第31页单纯性酸碱平衡紊乱呼吸性酸中毒定义：原发性PaCO2↑而造成pH值↓原因1.呼吸中枢抑制颅脑外伤、麻醉剂过量等2.呼吸肌麻痹重度低血钾、重症肌无力等3.呼吸道阻塞COPD、喉头水肿、异物堵塞气管等4.胸廓病变胸廓畸形、严重气胸、胸廓外伤等5.肺部疾患ARDS、间质性肺病等6.呼吸机使用不妥通气量过小分类：急性呼吸性酸中毒慢性呼吸性酸中毒动脉血气分析和临床应用第32页机体代偿调整机制主要为血液非碳酸氢盐缓冲系统和肾脏代偿急性呼吸性酸中毒见于急性气道阻塞、ARDS、中枢或呼吸肌麻痹引发呼吸骤停等

PaCO2↑pH值↓HCO3-正常细胞内缓冲和离子交换代偿有限，肾脏代偿较慢，多为失代偿慢性呼吸性酸中毒CO2高浓度潴留达24小时以上见于COPD、胸廓病变等

PaCO2↑pH值↓/正常HCO3-正常主要由肾脏代偿，可为代偿性/失代偿性动脉血气分析和临床应用第33页治疗去除呼吸道阻塞，通畅气道解痉、祛痰改进肺泡通气功效使用呼吸兴奋剂或机械通气防止PaCO2快速下降→代谢性碱中毒防止过分人工通气→呼吸性碱中毒慎用碱性药品→代谢性碱中毒动脉血气分析和临床应用第34页呼吸性碱中毒定义：PaCO2原发性↓而造成pH值↑原因1.低氧血症重症肺炎、间质性肺病等造成通气过分2.肺部疾患ADRS、肺炎等3.呼吸中枢受到直接刺激精神性通气过分、脑外伤等

4.人工呼吸机使用不妥通气量过大分类：急性呼吸性碱中毒慢性呼吸性碱中毒动脉血气分析和临床应用第35页机体代偿调整机制主要为细胞内缓冲和肾脏排酸降低代偿急性呼吸性碱中毒见于ARDS、人工呼吸机通气过分等

PaCO2↓，pH值↑，HCO3-正常

细胞内缓冲作用有限，肾脏代偿较慢，多为失代偿慢性呼吸性碱中毒见于缺氧、颅脑疾病等

PaCO2↓，pH值↑/正常，HCO3-正常主要由肾脏代偿调整，可为代偿性/失代偿性动脉血气分析和临床应用第36页治疗去除通气过分原因精神性通气过分患者可使用镇静剂吸入含5％CO2混合气体用纸袋罩住口鼻动脉血气分析和临床应用第37页代谢性酸中毒定义：原发性HCO3-↓而造成pH值↓原因1.碱过少碱丢失过多腹泻、肠道瘘管、大量使用利尿剂HCO3-被稀释输入大量无HCO3-液体近端肾小管酸中毒Na+－H+转运体功效障碍，HCO3-在近端小管重吸收↓动脉血气分析和临床应用第38页2.酸过多乳酸酸中毒缺氧→糖无氧酵解↑→乳酸↑酮症酸中毒脂肪分解加速→β-羟丁酸、乙酰乙酸硫酸根和磷酸根在体内蓄积肾功效衰竭→固定酸排出↓外源性固定酸摄入过多水杨酸中毒、甲醇中毒等3.高血钾

细胞内H+与细胞外K+交换↑分类：AG增高型代谢性酸中毒AG正常型代谢性酸中毒动脉血气分析和临床应用第39页机体代偿调整机制主要由肺代偿调整pH值↓HCO3-↓BE、BB↓AB<SBPaCO2正常治疗去除原发病因补充碱性药品如NaHCO3AG正常型代谢性酸中毒AG增高型代谢性酸中毒pH<7.2时NaHCO3→乳酸↑、脱水纠正和预防钾代谢紊乱动脉血气分析和临床应用第40页代谢性碱中毒定义：原发性HCO3-↑而造成pH值↑原因1.H+丢失经胃丢失猛烈呕吐、胃液抽吸等经肾丢失大量使用利尿剂、盐皮质激素（醛固酮）过多等

H+向细胞内移动低血钾等细胞内K+与细胞外H+交换↑2.HCO3-过量负荷摄入过多NaHCO3、呼吸性酸中毒过快纠正后

3.肝功效衰竭血氨↑动脉血气分析和临床应用第41页分类：盐水反应性碱中毒盐水抵抗性碱中毒机体代偿调整机制主要由肺代偿调整pH值↑HCO3-↑BE、BB↑AB>SBPaCO2正常治疗去除原发病因补充酸精氨酸盐水反应性碱中毒补充Nacl

盐水抵抗性碱中毒少用利尿剂补钾抗醛固酮动脉血气分析和临床应用第42页混合性酸碱平衡紊乱双重性混合性酸碱平衡紊乱

1.呼吸与代谢混合型双重酸碱失衡呼酸合并代酸呼酸合并代碱呼碱合并代酸呼碱合并代碱

2.代谢混合型双重酸碱失衡代酸合并代碱高AG代酸合并高氯性代酸三重性混合型酸碱平衡紊乱呼酸合并高AG代酸合并代碱呼碱合并高AG代酸合并代碱动脉血气分析和临床应用第43页呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒引发呼酸和代酸疾病同时存在如心跳呼吸骤停、严重肾功效衰竭合并呼吸衰竭等pH值↓PaCO2↑HCO3-↓BE、BB↓AB>SB呈严重失代偿状态动脉血气分析和临床应用第44页呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒引发呼酸和代碱疾病同时存在如COPD或急性呼吸衰竭时大量使用利尿剂等pH值↑/↓/正常PaCO2↑HCO3-↓BE、BB↓AB>SB动脉血气分析和临床应用第45页呼吸性碱中毒合并代谢性酸中毒引发呼碱和代酸疾病同时存在如糖尿病酮症酸中毒伴有高热或通气过分等pH值↑/↓/正常PaCO2↓HCO3-↓BE、BB↓AB<SB动脉血气分析和临床应用第46页呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒引发呼碱和代碱疾病同时存在如颅脑外伤合并呕吐等pH值↑PaCO2↓HCO3-↑BE、BB↑AB<SB呈严重失代偿状态动脉血气分析和临床应用第47页代酸合并代碱引发代酸和代碱疾病同时存在如严重胃肠炎时呕吐加腹泻并伴有低钾和脱水等pH值、HCO3-可在正常范围PaCO2↑/↓/正常部分AG↑高AG代酸合并高氯性代酸引发高AG代酸和高氯性代酸疾病同时存在如糖尿病或肾功效衰竭合并腹泻、低血钾等AG↑血氯↑

HCO3-↓动脉血气分析和临床应用第48页因同一人不可能同时存在呼酸和呼碱，故三重性酸碱平衡紊乱只存在两种类型呼吸性酸中毒合并高AG型代谢性酸中毒和代谢性碱中毒PaCO2↑AG↑HCO3-↑Cl-↓呼吸性碱中毒合并高AG型代谢性酸中毒和代谢性碱中毒PaCO2↓AG↑HCO3-↑/↓

Cl-↓三重性混合性酸碱平衡紊乱比较复杂，需结合病史和试验室检验综合分析后才能得出结论动脉血气分析和临床应用第49页小结动脉血气分析汇报诊疗思绪：1.结合病史判断原发性失衡为呼吸性还是代谢性原发性PaCO2↑呼吸性酸中毒

原发性PaCO2↓呼吸性碱中毒原发性HCO3-↑代谢性碱中毒

原发性HCO3-↓代谢性酸中毒

2.经过pH值判断酸中毒还是碱中毒

pH值>7.45碱中毒pH值<7.35酸中毒

3.依据代偿情况判断为单纯性还是混合性酸碱失衡单纯性酸碱失衡继发代偿改变与原发性失衡同向且继发性代偿变化一定小于原发性失衡

惯用单纯性酸碱失衡预计代偿公式动脉血气分析和临床应用第50页4.一些特异性指标可帮助判断AG>16mmol/L一定有代谢性酸中毒SB>27mmol/L一定有代谢性碱中毒SB<22mmol/L一定有代谢性酸中毒

PaCO2↑伴HCO3-↓

一定为呼酸合并代酸

PaCO2↓伴HCO3-↑

一定为呼碱合并代碱

动脉血气分析和临床应用第51页惯用单纯性酸碱失衡预计代偿公式原发失衡原发改变代偿反应预计代偿公式代偿极限代酸HCO3-↓↓PaCO2↓PaCO2=1.5×HCO3-+8±210mmHg△PaCO2=1.2×△HCO3-±2

代碱HCO3-↑↑PaCO2↑△PaCO2=0.7×△HCO3-±555mmHg

呼酸PaCO2↑↑

HCO3-↑急性：