血气分析完整版本

动脉血气分析

血气分析的概念血气分析(Bloodgasanalysis)系指用血气分析仪测定血中所存在的进行气体交换的氧和二氧化碳以及有关酸碱平衡指标的参数而言。血气分析仪直接测定的指标是pH、PCO2和PO2，分别由pH电极、二氧化碳电极和氧电极完成，其它指标多为派生或计算值。考核肺功能多以动脉血为分析对象；了解组织代谢和内呼吸功能则需配合静脉血或混合静脉血进行分析。血气标本的采集和注意事项要求穿刺部位皮肤健康，用碘酒和酒精严格消毒，一次性血气专用注射器内含有抗凝物质肝素钠，进针方向尽可能与血管平行，针头进入动脉管腔后让血液自动流入，不要抽吸，一般采血1ml即可，采血后局部压迫3～5分钟以防止针眼出血。血标本采集后立即用橡胶塞密封针尖以隔绝空气，如标本内含有气泡应驱赶出，在10分钟内送检分析。如因特殊情况无法及时检测，标本应保存在0～4℃(保存时间≯2～4小时)。采血时病人需安静，均匀呼吸，避免摒气或因疼痛而喊叫、烦躁等。吸入的气体会明显影响动脉血气分析结果。如果要了解病人是否出现呼吸衰竭，则应停止吸氧30分钟后再采血进行分析，因为使血气平衡约需20-25分钟。另外要注明采血时间和采血时病人状态。一、动脉血气分析作用

可以判断

●呼吸功能

●酸碱失衡

(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(≤45mmHg)

2.Ⅱ型呼吸衰竭

PaO2＜60mmHg

PaCO2＞50mmHg3．吸O2条件下判断有无呼吸衰竭

可见于以下两种情况

(1)若PaCO2＞50mmHg，PaO2＞60mmHg

可判断为吸O2条件下Ⅱ型呼吸衰竭

(2)若PaCO2＜50mmHg，PaO2＞60mmHg

可计算氧合指数，其公式为：

氧合指数=PaO2/FiO2＜300mmHg

提示：呼吸衰竭举例:鼻导管吸O2流量2L/min

PaO280mmHg

FiO2＝0.21＋0.04×2＝0.29

氧合指数=PaO2/FiO2

=80/0.29＜300mmHg

提示：呼吸衰竭

(二)判断酸碱失衡

应用动脉血气分析可对酸碱失衡作出正确的判断，传统认为有单纯性酸碱失衡四型和混合性酸碱失衡四型。

由于预计代偿公式、阴离子隙和潜在HCO3-在酸碱失衡领域中应用，目前可判断新的混合性酸碱失衡有五型。

1.单纯性酸碱失衡

(SimpleAcidBaseDisorders)

常见有四型

●呼吸性酸中毒(呼酸)

●呼吸性碱中毒(呼碱)

●代谢性酸中毒(代酸)

●代谢性碱中毒(代碱)

2.混合型酸碱失衡

(MixedAcidBaseDisorders)

(1)传统认为有四型

●呼酸并代酸

●呼酸并代碱

●呼碱并代酸

●呼碱并代碱

(2)新的混合性酸碱失衡类型

●混合性代酸(高AG代酸＋高Cl-性代酸)

●代碱并代酸

包括代碱并高AG代酸

代碱并高Cl-性代酸

●三重酸碱失衡

(TripleAcidBaseDisorders,TABD)

包括呼酸型三重酸碱失衡

呼碱型三重酸碱失衡二、常用的考核酸碱失衡的指标

1.pH

指体液内氢离子浓度的反对数即

pH=log1/H+

是反映体液总酸度的指标，受呼吸和代谢因素共同影响。

正常值：

动脉血pH7.35～7.45，平均值7.40

静脉血pH较动脉血低0.03～0.05

pH＜7.35时为酸血症

pH＞7.45时为碱血症

2.PCO2

血浆中物理溶解的CO2分子所产生的压力称PCO2

正常值:

动脉血35～45mmHg

平均值40mmHg

静脉血较动脉血高5～7mmHg

PCO2是酸碱平衡呼吸因素的唯一指标

●PCO2＞45mmHg时,为呼酸

代碱的呼吸代偿

●PCO2＜35mmHg时,为呼碱

代酸的呼吸代偿3.HCO3-

即实际碳酸氢盐(actualbicarbonate,AB）

是指隔绝空气的血液标本在实验条件下所测的血浆HCO3-值

正常值:22～27mmol／L

平均值:24mmol／L

动、静脉血HCO3-大致相等

它是反映酸碱平衡代谢因素的指标

HCO3-＜22mmol/L,可见于代酸或呼碱代偿

HCO3-＞27mmol/L,可见于代碱或呼酸代偿

4.标准碳酸氢盐(standardbicarbonate,SB)

在标准条件下（PCO240mmHg、Hb完全饱和、温度37℃）测得的HCO3-值

它是反映酸碱平衡代谢因素的指标

正常值:22～27mmol／L

平均值:24mmol／L

正常情况下AB＝SB

AB↑＞SB↑见于代碱或呼酸代偿

AB↓＜SB↓见于代酸或呼碱代偿5.阴离子间隙（AG）

AG是按AG=Na+-（HCO3-+Cl-）计算所得。其反映了未测阳离子和未测阴离子之差。AG升高的最常见原因是体内存在过多的阴离子，即乳酸根、丙酮酸根、磷酸根及硫酸根等。这些未测定阴离子在体内堆积，必定要取代HCO3-的，使HCO3-下降，称之为高AG代酸。AG可判断以下六型酸碱失衡。高AG代酸、代碱并高AG代酸、混合性代酸、呼酸并高AG代酸、呼碱并高AG代酸、三重酸碱失衡。正常范围AG正常值是8-16mmol/LAnionGap(AG)AG=未测定阴离子–未测定阳离子

=已测定阳离子–已测定阴离子

=[Na+]–{[Cl-]+[HCO3-]}=124mmol/L意义：AG升高主要反映体内代酸——LEUKAM Lacticacidosis

EthanolUremia(renalfailure)

Ketones(starvation,alcoholicanddiabeticketoacidosis)

Aspirin

Methanolotheralcoholsandethyleneglycolintoxication

AG:SO42+/PO42+HCO3-+Cl-132mmol/LCa2+/Mg2+Na+145mmol/L155155AG越大，判定代酸越可靠，但AG正常，不等于无代酸(高氯性代酸）AG

6.碱剩余(baseexcess，BE)

它是表示血浆碱储量增加或减少的量

正常范围±3mmol／L

平均为0

BE正值时表示缓冲碱增加

BE负值时表示缓冲碱减少或缺失

它是反映酸碱失衡代谢性因素的指标

7.PO2PO2是指血浆中物理溶解的O2分子所产生的压力。

●PaO2正常值80～100mmHg

其正常值随着年龄增加而下降

预计PaO2值（mmHg）

＝102－0.33×年龄±10.0

●PvO2正常值40mmHg8.血氧饱和度（SO2）

是指血红蛋白实际上所结合的氧含量被全部血红蛋白能够结合的氧除得的百分率。

动脉血氧饱和度以SaO2表示

正常范围为95％～99％。

SaO2与PaO2间的关系即是氧离解曲线。SaO2可直接测定所得，但目前血气分析仪上所提供的SaO2是依PaO2和pH推算所得。

三、酸碱失衡的判断方法

评价血液酸碱平衡状态的指标较多，PCO2作为判定呼吸性酸碱失衡的指标，pH作为血液酸碱度的指标，看法是一致的，然而对于判定代谢性酸碱失衡的指标尚无一致意见。主张用HCO3-，或BE作为判断标准

但不管使用哪几项指标，其判断的结果基本上是一致的。

下面主要介绍一下使用pH、PCO2、HCO3-指标的判断方法

1.首先要核实实验结果是否有误差

目前，临床上常用的血气分析仪绝大部分是全自动血气分析仪，其各项参数值均是有仪器自动打印出来，一般不会出现误差。

2.分清原发与继发（代偿）变化

酸碱失衡代偿必须遵循下述规律

(1)HCO3-、PCO2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变化，即：

●原发HCO3-升高，

必有代偿的PCO2升高；

●原发HCO3-下降，

必有代偿PCO2下降

●反之亦相同

(2)原发失衡变化必大于代偿变化

根据上述代偿规律，可以得出以下三个结论：

①原发失衡决定了pH值是偏碱抑或偏酸

②HCO3-和PCO2呈相反变化,必有混合性酸碱失衡存在

③PCO2和HCO3-明显异常同时伴pH正常，应考虑有混合性酸碱失衡存在

牢记上述代偿规律和结论，对于正确判断酸碱失衡是极重要的。

根据上述的代偿规律和结论，一般地说，单纯性酸碱失衡的pH是由原发失衡所决定的。如果：

●pH＜7.40

提示原发失衡可能为酸中毒

●pH＞7.40

原发失衡可能为碱中毒

3.分析单纯性和混合性酸碱失衡

根据上述代偿规律，一旦HCO3-和PCO2呈相反方向变化，必定为混合性酸碱失衡，临床上常见有以下三种情况。

(1)PaCO2升高同时伴HCO3-下降，

肯定为呼酸合并代酸

(2)PaCO2下降同时伴HCO3-升高，

肯定为呼碱并代碱

⑶PaCO2和HCO3-明显异常同时伴pH正常，应考虑有混合性酸碱失衡的可能。

(4)部分混合性酸碱失衡的判断需要

用单纯性酸碱失衡预计代偿公式

在临床上所见的混合性酸碱失衡，除了上述三种比较容易诊断，尚有一部分诊断较为困难，即它们可以PCO2与HCO3-同时升高或者同时下降。此时要正确认识混合性酸碱失衡的关键是要正确地应用酸碱失衡预计代偿公式、AG和潜在HCO3-。

原发失衡原发改变代偿反应预计代偿公式代偿极限呼酸PaCO2↑HCO3—↑急性△HCO3—=0.1△PaCO2±1.530mmol/L

（△HCO3—不能>3-4mmol/L）

慢性△HCO3—=0.35△PaCO2±5.5845mmol/L呼碱PaCO2↓HCO3—↓急性△HCO3—=0.2△PaCO2±2.518mmol/L

慢性△HCO3—=0.49△PaCO2±1.7212-15mmol/L代酸HCO3—↓PaCO2↓PaCO2=1.5HCO3—+8±210mmHg代碱HCO3—↑PaCO2↑△PaCO2=0.9HCO3—±555mmHg

常用酸碱失衡预计代偿预计公式定义：高AG代酸（继发性HCO3-降低）掩盖HCO3-升高，潜在HCO3-=实测HCO3-+△AG，即无高AG代酸时，体内应有的HCO3-值。意义：1）排除并存高AG代酸对HCO3-掩盖作用，正确反映高AG代酸时等量的HCO3-下降2）揭示被高AG代酸掩盖的代碱和三重酸碱失衡中代碱的存在

潜在HCO3-4.用单纯性酸碱失衡预计代偿公式来判断

正确使用公式必须要遵从以下步骤：

①必须首先通过动脉血pH、PCO2、HCO3-三个参数，并结合临床确定原发失衡；

②根据原发失衡选用合适公式；

③将公式计算所得结果与实测HCO3-或PCO2相比作出判断，凡落在公式计算代偿范围内判断为单纯性酸碱失衡，落在范围外判断为混合性酸碱失衡；

④若为并发高AG代酸的混合性酸碱失衡，则应计算潜在HCO3-，将潜在HCO3-替代实测HCO3-与公式计算所得的预计HCO3-相比。

5.结合临床表现、病史综合判断

动脉血气分析虽对酸碱失衡的判断甚为重要，但单凭一张血气分析报告单作出的诊断，有时难免有错误的。为使诊断符合病人的情况，必须结合临床、其它检查及多次动脉血气分析的动态观察。四、酸碱失衡举例分析

举例一：pH7.28、PaCO275mmHg、

HCO3-34mmol/L、K+4.5mmol/LNa+139mmol/LCl-96mmol/L判断方法PaCO275mmHg＞40mmHg,可能为呼酸；

HCO3-34mmol/L＞24mmol/L,可能为代碱；但pH7.28＜7.40，偏酸性，提示：可能为呼酸。结合病史，若此病人急性气道阻塞，病程短，此时虽pH7.28偏酸性，但HCO3-34mmol/L

＞24mmol/L，超过了急性呼酸代偿极限范围，也应考虑急性呼酸并代碱可能。若此病人是COPD，此时按慢性呼酸公式计算，预计HCO3-在30.67-41.83mmol/L，实测的HCO3-34mmol/L在此代偿范围内，结论为单纯慢性呼酸。

举例二：pH7.45、PaCO230mmHg、

HCO3-20mmol/L、K+3.6mmol/LNa+139mmol/LCl-106mmol/L判断方法PaCO230mmHg＜40mmHg,可能为呼碱；

HCO3-20mmol/L＜24mmol/L,可能为代酸；但pH7.45＞7.40，偏碱性，提示：可能为呼碱。结合病史，若此病人系急性起病,可按急性呼碱公式计算，预计HCO3-在19.5-24.5mmol/L，HCO3-20mmol/L在此代偿范围内，结论急性呼碱。若此病人慢起病,可按慢性呼碱公式计算，预计HCO3-在17.38-20.82mmol/L，实测的HCO3-20mmol/L在此代偿范围内，结论慢性呼碱。

举例三：pH7.29、PaCO230mmHg、

HCO3-14mmol/L、K+5.8mmol/LNa+140mmol/LCl-112mmol/L判断方法PaCO230mmHg＜40mmHg,可能为呼碱；

HCO3-14mmol/L＜24mmol/L,可能为代酸；但pH7.29＜7.40，偏酸性，提示：可能为代酸。若按代酸预计代偿公式计算，预计PaCO2

在27-31mmHg，实测的PaCO230mmHg在此代偿范围内，结论为单纯代酸。

举例四：pH7.48、PaCO242mmHg、

HCO3-30mmol/L、K+3.6mmol/LNa+140mmol/LCl-98mmol/L判断方法PaCO242mmHg＞40mmHg,可能为呼酸；

HCO3-30mmol/L＞24mmol/L,可能为代碱；但pH7.48＞7.40，偏碱性，提示：可能为代碱。若按代碱预计代偿公式计算，预计PaCO2在40.4-50.4mmHg

，实测的PaCO2

42mmol/L在此代偿范围内，结论为单纯代碱。

举例五：pH7.22、PaCO250mmHg、

HCO3-20mmol/L、K+5.2mmol/LNa+140mmol/LCl-110mmol/L判断方法PaCO250mmHg＞40mmHg,可能为呼酸；HCO3-20mmol/L＜24mmol/L,可能为代酸；根据代偿规律:PaCO2升高同时伴有HCO3-下降，结论：呼酸并代酸。此例中AG=Na+-（HCO3-+Cl-）

=10mmol/L＜16mmol/L

属于高Cl-代酸

举例六：pH7.20、PaCO280mmHg、

HCO3-30mmol/L、K+5.6mmol/LNa+139mmol/LCl-100mmol/L判断方法PaCO280mmHg＞40mmHg,可能为呼酸；HCO3-30mmol/L＞24mmol/L,可能为代碱；但pH7.20＜7.40，提示：可能为呼酸。若结合病史，呼酸发生时间在3天以上，可用慢性呼酸预计代偿公式计算：预计HCO3-在32.42-43.58mmol/L；而实测HCO3-30mmol/L＜

32.42mmol/L，提示代酸，结论：慢性呼酸合并相对代酸。若结合病史，此例呼酸时间不足3天，尚可考虑急性呼酸或慢性呼酸代偿不足。

举例七：pH7.26、PaCO237mmHg、

HCO3-16mmol/L、K+5.0mmol/LNa+140mmol/LCl-110mmol/L判断方法PaCO237mmHg＜40mmHg,可能为呼碱；

HCO3-16mmol/L

＜24mmol/L,可能为代酸；但pH7.26＜7.40，提示：可能为代酸。若按代酸预计代偿公式计算：预计PaCO2在30-34mmHg；而实测PaCO237mmHg＞34mmHg，提示呼酸存在。结论：代酸基础上合并相对呼酸。

举例八（急性起病）：pH7.28、PaCO280mmHg、

HCO3-36mmol/L、K+5.3mmol/LNa+140mmol/LCl-94mmol/L判断方法PaCO280mmHg＞40mmHg,可能为呼酸；

HCO3-36mmol/L

＞24mmol/L,可能为代碱；但pH7.28＜7.40，提示：可能为呼酸。若结合病史，此病人为急性起病，考虑为急性呼酸，此时HCO3-36mmol/L

＞30mmol/L提示代碱。结论：急性呼酸并代碱。急性呼酸时，只要HCO3-＞30mmol/L，即可诊断急性呼酸并代碱。

举例九（慢性起病）：pH7.39、PaCO270mmHg、

HCO3-41mmol/L、K+4.0mmol/LNa+140mmol/LCl-90mmol/L判断方法PaCO270mmHg＞40mmHg,可能为呼酸；

HCO3-41mmol/L

＞24mmol/L,可能为代碱；但pH7.39＜7.40，提示：可能为呼酸。若结合病史，考虑为慢性呼酸，可用慢性呼酸预计代偿公式计算：预计HCO3-在28.92-40.08mmol/L，实测HCO3-41mmol/L

＞40.08mmol/L，提示代碱。结论：慢性呼酸并代碱。

举例十：pH7.41、PaCO255mmHg、

HCO3-34mmol/L、K+3.5mmol/LNa+136mmol/LCl-86mmol/L判断方法PaCO255mmHg＞40mmHg,可能为呼酸；

HCO3-34mmol/L

＞24mmol/L,可能为代碱；但pH7.41＜7.40，提示：可能为代碱。若按代碱预计代偿公式计算：预计PaCO2在44-54mmHg，实测PaCO255mmHg＞54mmHg，提示呼酸。结论：代碱并呼酸。

举例十一：pH7.50、PaCO213mmHg、

HCO3-11mmol/L、K+3.5mmol/LNa+140mmol/LCl-107mmol/L判断方法PaCO213mmHg＜40mmHg,可能为呼碱；

HCO3-11mmol/L

＜24mmol/L,可能为代酸；但pH7.50＞7.40，提示：可能为呼碱。结合病史，若按急性呼碱考虑，HCO3-11mmol/L小于急性呼碱代偿极限（18mmol/L

），提示代酸存在。结论：急性呼碱并代酸。结合病史，若按慢性呼碱考虑，HCO3-11mmol/L也小于慢性呼碱代偿极限（12-15mmol/L

），提示代酸存在。结论：慢性呼碱并代酸。

举例十二：pH7.39、PaCO224mmHg、

HCO3-14mmol/L、K+4.5mmol/LNa+140mmol/LCl-106mmol/L判断方法PaCO224mmHg＜40mmHg,可能为呼碱；

HCO3-14mmol/L

＜24mmol/L,可能为代酸；但pH7.39＜7.40，提示：可能为代酸。若按代酸预计代偿公式计算：预计PaCO2在27-31mmHg；而实测PaCO224mmHg＜27mmHg，提示呼碱存在。结论：虽然pH7.39在正常范围，仍可诊断代酸并呼碱。AG20mmol/L

＞16mmol/L

举例十三：pH7.62、PaCO230mmHg、

HCO3-30mmol/L、K+3.0mmol/LNa+140mmol/LCl-98mmol/L判断方法PaCO230mmHg＜40mmHg,HCO3-30mmol/L

＞24mmol/L，

符合PaCO2下降同时HCO3-伴有升高，结论：呼碱并代碱。

举例十四：pH7.58、PaCO220mmHg、

HCO3-18mmol/L、K+3.2mmol/LNa+140mmol/LCl-110mmol/L判断方法PaCO220mmHg＜40mmHg,可能为呼碱；HCO3-18mmol/L

＜24mmol/L,可能为代酸；但pH7.58＞7.40，提示：可能为呼碱。结合病史，若此病人是急性起病，可用急性呼碱预计代偿公式计算：预计HCO3-在17.5-22.5mmol/L，实测HCO3-18mmol/L

在此上述代偿范围内，结论：急性呼碱。结合病史，若此病人是慢性起病，可用慢性呼碱预计代偿公式计算：预计HCO3-在12.48-15.92mmol/L，实测HCO3-18mmol/L

＞15.92mmol/L，可考虑代碱。结论：虽然此时HCO3-18mmol/L＜

24mmol/L，仍可诊断慢性呼碱并相对代碱。

举例十五：pH7.54、PaCO244mmHg、

HCO3-36mmol/L、K+3.1mmol/LNa+140mmol/LCl-90mmol/L判断方法PaCO244mmHg＞40mmHg,可能为呼酸；HCO3-36mmol/L

＞24mmol/L,可能为代碱；但pH7.54＞7.40，提示：可能为代碱。按代碱预计代偿公式计算：预计PaCO2在45.8-55.8mmHg；而实测PaCO244mmHg＜45.8mmHg，提示呼碱存在。结论：虽然此时PaCO244mmHg＞40mmHg，仍可诊断慢性代碱并相对呼碱。

举例十六：pH7.29、PaCO230mmHg、

HCO3-14mmol/L、K+5.2mmol/LNa+140mmol/LCl-108mmol/L判断方法PaCO230mmHg＜40mmHg,可能为呼碱；HCO3-14mmol/L

＜24mmol/L,可能为代酸；但pH7.29＜7.40，偏酸性，提示：可能为代酸。若按代酸预计代偿公式计算：预计PaCO2在27-31mmHg；而实测PaCO230mmHg落在此代偿范围内，结论为代酸；△HCO3-=14-24=-10mmol/L，Cl-108mmol/L升高，示高Cl-性代酸，而△Cl-=108-100=8mmol/L，△HCO3-降低不等于△Cl-升高；AG=140-（14+108）=18mmol/L，示高AG代酸，△AG=18-16=2mmol/L，△HCO3-=△Cl-+△AG=8+2=10mmol/L。结论：高AG代酸合并高Cl-性代酸（混合性代酸）混合性代酸临床注意点此型混合性失衡临床上常见于以下两种情况：1、糖尿病酮症酸中毒病人并腹泻：糖尿病酮症酸中毒可引起高AG代酸，而腹泻可引起高Cl-代酸；2、肾功能不全时，肾小管功能不全时可引起高Cl-性代酸，而肾小球损伤时引起高AG代酸。此类病人一旦合并腹泻，酸中毒可更为明显。牢记：计算AG是诊断此型失衡的必不可少的步骤。

举例十七：pH7.40、PaCO240mmHg、

HCO3-25mmol/L、K+3.5mmol/LNa+140mmol/LCl