血气分析幻灯课件

血气分析和酸碱平衡

BloodGasAnalysisandAcid-BaseBalance

吴琦血气分析幻灯

血气分析(Blood-gasAnalysis)三个电极(pH、O2

、CO2)测定:血液中具有生理效应的气体——反映气体代谢

pH——判断酸碱平衡状态血气分析幻灯气体交换血气分析幻灯

要求标本采集

精密仪器使用规范操作结果正确判断质量控制血气分析幻灯动脉采血要求动脉血(桡动脉、肱动脉、股动脉)

隔绝空气海平面大气压(101.3kPa,760mmHg)

安静状态下肝素抗凝及时混匀血气分析幻灯动脉采血位置动脉采血解剖图血气分析幻灯动脉血气针桡动脉取血方法血气分析幻灯动脉化耳血样本的采集血气分析幻灯血气分析正常值**海平面大气压(101.3kPa,760mmHg)，未吸氧状态**与年龄相关血气分析幻灯血气分析指标

pHH2CO3¯PaO2BBP(A-a)O2BESaO2T-CO2PvO2CO2-CPCaO2AGPaCO2

血气分析幻灯

pH值

(Thenegativelogarithmofthehydrogenionconcentration)

氢离子浓度的负对数,代表血液的酸碱度

pHNormalNormalMixeddisorder血气分析幻灯PH与[H+]呈负相关血气分析幻灯

动脉血氧分压（PaO2）

(PartialPressureofArterialOxygen)

血液中物理溶解的氧分子所产生的压力正常值：12.6-13.3Kpa（95-100mmHg）受年龄、体位影响仰卧位：PaO2=(103-年龄（岁)×0.42)±4mmHg

坐位：PaO2=(103.6-年龄(岁)×0.268)

必须用自身体温校正血气分析幻灯TheOxygen-HemoglobinSaturationCurvePaO2作用

1.影响SaO2，

从而影响血氧含量血气分析幻灯ExternalrespirationInternalrespiration2.决定O2的驱动压影响氧在血液与组织间的弥散PaO2作用血气分析幻灯3.调节呼吸

PO2主动脉窦颈动脉体呼吸中枢呼吸加强不是血氧含量下降PaO2作用血气分析幻灯

PaO2下降原因

肺泡通气不足

V/Q比例失调

弥散功能下降

右-左分流

吸入气的氧分压下降

血气分析幻灯

PaO2

越高，HbO2%越高（体内氧需主要来源）反映肺通气或(和)换气功能

a）通气功能障碍：低PaO2并二氧化碳潴留

单纯异常，PaO2和PaCO2等值变化

b）换气功能障碍：弥散功能障碍、V/Q失调、静-动脉分流如急性肺损伤、肺水肿、肺淤血、肺间质纤维化等

仅低PaO2，当残存有效肺泡极少而不能代偿时，才PaCO2增高

PaO2意义血气分析幻灯

氧合指数(OI)

动脉血氧分压/吸入气氧浓度（PaO2/FiO2)

参考值：400-500mmHg

意义：

1)在一定程度上，排除了FiO对PaO2的影响，故在氧疗时，也能较准确地反映肺组织的实际换气功能

2)OI≤300mmHg，可诊断为呼吸衰竭

3)在急性肺损伤（ALI)和急性呼吸窘迫综合征（ARDS)：用于诊断：其他条件符合下，OI≤300mmHg为ALIOI≤200mmHg为ARDS

反映病情轻重和判断治疗效果血气分析幻灯Table2:PartialPressures(mmHg)ofO2andCO2SourceofSamplePO2PCO2Inhaledair1600.3Alveolarair10440Arterialblood9540Venousblood4046

肺泡-动脉氧压差(P(A-a)O2)

(Alveolar-ArterialOxygenDifference)

P(A-a)O2=PAO2-PaO2血气分析幻灯

肺内生理分流（3-5%）解剖分流（支气管深基静脉）最小静脉血（营养心肌）正常值：15-20mmHg，<30mmHg

判断换气功能的重要指标

产生原因肺泡-动脉氧压差(P(A-a)O2)血气分析幻灯

作用：反映肺换气功能的重要指标P(A-a)O2

肺内弥散功能下降右-左分流增加V/Q比例

失调肺泡-动脉氧压差(P(A-a)O2)血气分析幻灯P(A-a)O2意义

判断肺换气功能(静动脉分流、V/Q、呼吸膜弥散）

判断低氧血症的原因

a）显著增大，且PaO2

明显降低（＜60mmHg），吸纯氧时不能纠正，考虑肺内短路，如肺不张和ARDSb）轻中度增大，吸纯氧可纠正，如慢阻肺

c）正常，但PaCO2增高，考虑CNS或N、M病变所致通气不足

d）正常，且PaCO2正常，考虑吸入氧浓度低，如高原性低氧

心肺复苏时，反映预后的重要指标，显著增大，反映肺淤血、肺水肿，肺功能严重减退血气分析幻灯动脉血氧饱和度(SaO2)

(Aterial0xygenSaturation)反映动脉血氧与Hb结合的程度体内运送氧的主要形式正常值95%～100%

血气分析幻灯PO2(mmHg)SaturationofHb(%)10203040506070809010013.535577583.5

8992.794.596.597.5TheOxygen-HemoglobinSaturationCurveP50:代表HB与O2的亲和力,

正常值（26.6mmHg,3.35Kpa）血气分析幻灯SaO2临床意义

SaO2反映缺氧不如PaO2敏感当PaO2为150mmHg时，SaO2为100%PaO2与SaO2呈正相关，但非线性关系

PaO260mmHg以上平坦段以下陡直段（治疗段）血气分析幻灯TheEffectsofpH,T,2-3DPGonOxygendissociationcurveBohr效应：曲线位置受PH影响而移动血气分析幻灯

混合静脉血氧分压(PvO2)

(MixedVenousPartialPressureofOxygen)

全身各部分静脉血混合后的静脉血氧分压

PvO2=45.6-0.19×年龄（岁)±2.8mmHg

正常值：35-45mmHg（4.67-6.0Kpa）

SvO265-75%血气分析幻灯

PvO2临床意义

反映组织利用氧的能力(在无分流的情况)

衡量组织缺氧的程度

PaO2降低、PvO2<35mmHg提示组织缺氧

PaO2正常、PvO2>45mmHg提示组织缺氧血气分析幻灯PvO2临床意义类型PaO2SATCaO2C-vO2紫绀呼吸性缺氧有肺疾患中枢性呼衰右向左分流的先天性心脏病淤血性缺氧—或稍——有休克、心衰贫血性缺氧—或稍—无贫血、CO中毒组织性缺氧———无氰化物中毒缺氧类型及特点血气分析幻灯动脉血氧含量(CaO2)

(ArterialOxygenContent)

指每百毫升动脉血含氧的毫升数正常值：19-21ml%（8.55-9.45mmol/L）

CaO2=Hb(g%)1.34SaO2PaO2(mmHg)0.0031

影响因素血红蛋白量

SaO2和Pa02血气分析幻灯动脉血二氧化碳分压（PaCO2）

(PartialPressureofArterialCarbonDioxide)

溶解在动脉血中的CO2所产生的压力正常值：35-45mmHg(4.7-6.0kpa)

血气分析幻灯临床意义判断肺泡通气状态

判断有无呼吸性酸碱失衡呼吸性酸中毒PaCO2>45mmHg(6.0Kpa)

呼吸性碱中毒

PaCO2<35mmHg(4.67Kpa)

判断呼吸衰竭的类型(Ⅰ、Ⅱ型)

判断代谢性酸碱失衡的代偿反应

血气分析幻灯

血浆CO2含量(T-CO2)（TotalPlasmaCO2Content）指血浆中各种形式的CO2总量

包括：结合形式的HCO3¯（95%）物理溶解的CO2

其它少量化合物（氨甲酰基）

临床意义：反映HCO3¯含量

TCO2=[HCO3¯]+PaCO20.03

血气分析幻灯

CO2结合力(CO2-CP)

(Carbondioxidecombiningpower)

静脉血标本，在T37º、PCO240mmHg、PO2100mmHg测得血浆中CO2总量减去物理溶解的CO2

正常值：50-70ml%（21-31mmol/L）临床意义同SB

血气分析幻灯

影响判断的因素

慢性呼酸：CO2CP代偿性增高慢性代酸：CO2CP代偿性下降两者同时存在时，互相抵制，易造成假象

CO2结合力(CO2-CP)

(Carbondioxidecombiningpower)血气分析幻灯碳酸氢根(Bicarbonate,HCO3¯)Actualbicarbonate(AB)

实际测得的血浆HCO3¯含量，正常值22-27mmol/L。

Standardbicarbonate(SB)

血标本体外标化（T37º、PaCO240mmHg、SaO2100%）测得的HCO3¯含量不受呼吸因素的影响，反映代谢性酸碱平衡指标

血气分析幻灯CO2transportinblood

HCO3¯临床意义1.反映转运CO2数量血气分析幻灯TheroleoftheCarbonicAcid-BicarbonateSystemintheRegulationofPlasmapH.2.起缓冲作用HCO3¯临床意义血气分析幻灯HCO3¯临床意义

正常时AB=SBAB升高：代碱AB=SB

呼酸AB>SB

AB下降：代酸AB=SB

呼碱AB<SB血气分析幻灯

缓冲碱（BufferBasesBB）

是血液中一切具有缓冲作用碱的总和

包括:HCO3¯、血浆蛋白、Hb、HPO4¯

正常值：45-55(50)mmol/L

血气分析幻灯Figure:BufferSystemInBodyFluids血气分析幻灯BB临床意义

反映体内总缓冲能力受呼吸因素影响不大血气分析幻灯

在T37ºC、PaCO240mmHg、SaO2100%

，将血液标本滴定至pH7.40时所消耗的酸或碱的量，反映体内碱储备正常值：0±3mmol/L

临床意义测定时排除呼吸因素的影响反映体内代谢性酸碱平衡的指标剩余碱（BasesExcessBE）血气分析幻灯阴离子间隙(AnionGapAG)

血清中未测定阴离子与未测定阳离子与之差

AG=(Na++K+)-(Cl¯+HCO3¯)AG:8-16mmol/L

临床意义：区分酸中毒原因区别混合型酸碱紊乱血气分析幻灯SO42-(mEg/L)Figure:CationsandAnionsinPlasmaMg2+包括：乳酸、酮酸、

-羟丁酸、硫酸、磷酸、蛋白质等阴离子间隙血气分析幻灯酸碱平衡（

Acid-BaseBalance

）

Table3:Rangeof[H+]inPlasmainClinicalConditionsCondition[H+]nmol/LpHImportanceAcidemia>100<7.00CanbelethalAcidemia50-807.10-7.30ClinicallyimportantNormal4057.40

0.05NormalAlkalemia20–367.44–7.69ClinicallyimportantAlkalemia<20>7.70Canbelethal血气分析幻灯LinesofDefense:一Thebuffersystem二Therespiratorysystem三Therenalsystem血气分析幻灯

Table4：Wholebloodbuffers

BuffertypeBufferingcapacityofwholeblood(%)Bicarbonateplasma35erythrocyte18total53NonbicarbonateHemoglobin35Plasmaproteins7Organicphosphate3Inorganicphosphate2total47

缓冲系统血气分析幻灯2.HCO3¯/H2CO3ratiodecidesbloodpHThecarbonicacid-bicarbonatebuffersystemisthemostimportmant(53%)缓冲系统血气分析幻灯蛋白缓冲系统R-COO-+H+RCOOHR-COOH

NH2

NH2NH3+pH

pH

Inalkalinemedium,aminoacidactsanacidandreleasesH+Neutral

pHInacidicmedium,aminoacidactsabaseandabsorbsH+缓冲系统血气分析幻灯磷酸缓冲系统

H2PO4-H++HPO42-缓冲系统血气分析幻灯肺调节排出CO2(挥发酸)(3-6小时达高峰)血气分析幻灯RespiratorycontrolPeripheralChemoreceptorsatCarotidandAorticbodiespH,PaO2ofbloodchangesCentralchemoreceptorsatmedullaoblongataPCO2,pHofCSFchangesCSFCerebrospinalFluid血气分析幻灯肾的调节AnOverviewofUrineFormation血气分析幻灯Activetransport

ExchangepumpCountertransportCotransport

SecretionofH+①HCO3-/H2CO3system②Phosphatesystem③AmmoniaReabsorptionofbicarbonateSecretionReabsorption血气分析幻灯Countertransport

Active

transportSecretionReabsorptionpHofUrine:6.0(4.5--8)血气分析幻灯细胞内外离子交换（24-36小时）

3K+H+2Na+酸中毒98%ofPotassiumofthehumanbodyisIntheICF.血气分析幻灯血气分析的临床应用

确定呼吸衰竭的类型及程度判断酸碱失衡血气分析幻灯

指标轻度中度重度

PaO2mmHg(Kpa)<60(8.0)<50(6.67)40(5.33)PaCO2mmHg(Kpa)

>50(6.67)>70(9.33)>90(12.0)SaO2%>8080-40<40

神智清半昏迷昏迷紫绀无有有确定呼吸衰竭的类型及程度

血气分析幻灯判断酸碱失衡

两规律、三推论三个概念四个步骤血气分析幻灯二规律、三推论

规律1：HCO3-

、PaCO2代偿的同向性和极限性同向性：机体通过缓冲系统、呼吸和肾调节以维持血液和组织液pH于7.4±0.05的生理目标

（HCO3-/H2CO2=20/1）极限性：HCO3-原发变化，PaCO2继发代偿极限为10-55mmHgPaCO2原发变化，HCO3-继发代偿极限为12～45mmol/L血气分析幻灯二规律、三推论

推论1HCO3-/H2CO2相反变化必有混合性酸碱失衡推论2

超出代偿极限必有混合性酸碱失衡

HCO3-/H2CO2明显异常而pH正常常有混合性酸碱失衡血气分析幻灯

规律2：原发失衡的变化>

代偿变化推论3：原发失衡的变化决定pH偏向

例1：血气pH7.32，PaCO2

30mmHg，HCO3-15mMol/L。判断原发失衡因素例2：血气pH7.42，PaCO229mmHg，HCO3-

19mMol/L。判断原发失衡因素

二规律、三推论血气分析幻灯三个概念（一）

阴离子间隙（AG）

定义：AG＝血浆中未测定阴离子（UA)－未测定阳离子（UC)

根据体液电中性原理：体内阳离子数＝阴离子数，

Na+为主要阳离子，HCO3-、CL-为主要阴离子，

Na++UC＝HCO3-+CL-+UAAG＝

UA－UC＝

Na+-（HCO3-+CL-）参考值：8～16mmol

血气分析幻灯AG意义：

1）AG＞16mmol，反映HCO3-、CL-

以外的其它阴离子如乳酸、丙酮酸堆积，即高AG酸中毒。

2）AG增高还见于与代酸无关：脱水、使用大量含钠盐药物、骨髓瘤病人释出过多本周氏蛋白

3）AG降低，仅见于UA减少或UC增多，如低蛋白血症

4）AG正常，不能除外代谢性酸中毒，如高氯性酸中毒三个概念

（一）血气分析幻灯例：PH7.4，PaCO240mmHg，HCO3-24mmol/L，CL-90mmol/L，Na+140mmol/L

[分析]单从血气看，是“完全正常”，但结合电解质水平，AG=26mmol＞16mmol，提示伴高AG代谢性酸中毒三个概念

（一）血气分析幻灯

潜在HCO3-

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

三个概念

（二）血气分析幻灯例：pH7.4

，PaCO240mmHg

，HCO3-24mmol/L，CL-90mmol/L，Na+140mmol/L,AG26mmol

[分析]：实测HCO3-24mmol/L似乎完全正常，但因AG=26mmol

＞16mmol，提示存在高AG代酸，掩盖了真实的HCO3-值需计算潜在HCO3-=实测HCO3+△AG=24+△AG=34mmol/L，高于正常高限27mmol/L，故存在高AG代酸并代碱三个概念

（二）血气分析幻灯代偿公式

代谢(HCO3-）改变为原发时：

代酸时：PaCO2=1.5×HCO3-+8±2

代碱时：PaCO2=0.9×HCO3-+9

三个概念

（三）血气分析幻灯呼吸(PaCO2）改变为原发时，所继发HCO3-变化分急性和慢性（≥3～5天），其代偿程度不同:

急性呼吸性酸中毒：△HCO3-=0.1×△PaCO2

急性呼吸性碱中毒：△HCO3-=0.2×△PaCO2

慢性呼吸性酸中毒：

△HCO3-=0.35×△PaCO2

慢性呼吸性碱中毒：△HCO3-=0.49×△PaCO2三个概念

（三）血气分析幻灯酸碱平衡判断的四步骤

据pH、PaCO2、HCO3-变化判断原发因素据所判断的原发因素选用相关的代偿公式据实测HCO3-/PaCO2与相关公式所计算出的代偿区间相比，确定是单纯或混合酸碱失衡高度怀疑三重酸碱失衡（TABD）的，同时测电解质，计算AG和潜在HCO3-，判断TABD血气分析幻灯酸碱平衡判断的四步骤（1）判断原发因素

[分析]：PaCO2≥40mmHg（70mmHg）提示可能为呼酸；

HCO3-≥24mmol/L（36mmol/L）提示可能为代碱。据原发失衡的变化>代偿变化规律，原发失衡的变化决定pH偏向，pH≤7.4（7.33偏酸），故呼酸是原发失衡，而HCO3-升高为继发性代偿。

例:PH

7.33，PaCO2

70mmHg，HCO3-

36mmol/L，Na+

140mmol/L，CL-

80mmol/L血气分析幻灯选用相关公式

呼酸时代偿后的HCO3-变化水平

（△HCO3-）=0.35×△PaCO2±5.58

=0.35×（70-40）±5.58=4.92～16.08

HCO3=24+△HCO3-=28.92～40.08

酸碱平衡判断的四步骤（2）血气分析幻灯结合电解质水平计算AG和潜在HCO3

AG

=Na+-（HCO3-+CL-）

8～16mmol=140-116=24mmol

潜在HCO3-

=实测HCO3+△AG=36+8=44mmol酸碱平衡判断的四步骤（3）血气分析幻灯酸碱失衡判断：比较代偿公式所得的HCO3-与实测HCO3-，判断酸碱失衡实测HCO3-为36，在代偿区间28.92～40.08内，但潜在HCO3-

为44，超出代偿区间的上限，存在代谢性碱中毒

AG≥16mmol，存在高AG代酸本例实际存在呼酸伴高AG代酸和代碱三重酸碱失衡

酸碱平衡判断的四步骤（4）血气分析幻灯

常用单纯性酸碱失衡的预计公式原发原发代偿预计代偿公式代偿代偿极限失衡改变反应时限呼酸

PaCO2HCO3¯

急性

HCO3¯=

PaCO2

0.11.5

数min

30mmol/L(4.0Kpa)

慢性

HCO3¯=

PaCO2

0.355.583-5天45mmol/L(6.0Kpa)呼碱PaCO2HCO3¯

急性

HCO3¯=

PaCO2

0.22.5数min18mmol/L(2.4Kpa)

慢性

HCO3¯=

PaCO2

0.52.53-5天12mmol/L(1.6Kpa)代酸HCO3¯PaCO2PaCO2=HCO3¯1.5+8212-24h10mmHg(1.3Kpa)

代碱

HCO3¯PaCO2PaCO2=HCO3¯0.9512-24h55mmHg(7.3Kpa)血气分析幻灯

酸碱变化规律

肺肾间相互代偿代偿有一定极限代偿有时限代偿只能使PH值向正常方向移动代偿过头或不足均提示可能存在另一种失调

不足：提示有与之相同的另一种失调过头：提示有与之相反的另一种失调

血气分析幻灯血气酸碱分析的临床应用

单纯性混合性（混合性代谢性酸中毒）三重性血气分析幻灯双重性酸碱失衡

混合性代谢性酸中毒：高AG代酸＋高氯性代酸

动脉血气特点：1）同单纯性代酸（且符合PaCO2代偿公式）

△HCO3-①

＝△CL△AG＝△HCO3-②

故△HCO3-＝△CL＋△AG

2）AG升高，伴△HCO3->△AG

呼吸性酸中毒呼吸性碱中毒代谢性酸中毒代谢性碱中毒血气分析幻灯三重性酸碱失衡（TABD)

定义：一种呼吸性失衡，同时有高AG代酸和代碱

分类：

呼酸型TABD：见于严重肺心病、呼衰伴肾衰呼碱型TABD：

AG及潜在的HCO3-是揭示TABD存在的指标血气分析幻灯代谢性酸中毒(Metabolicacidosis)

原因:

HCO3-直接丢失过多：经肠液、血浆渗出缓冲丢失：固定酸产生过多（乳酸、ß-羟丁酸）