血气分析
1.血气分析适应症及禁忌证
①低氧血症和呼吸衰竭的诊断 ②呼吸困难的鉴别诊断 ③昏迷的鉴别诊断 ④手术适应证的选择 ⑤呼吸机的应用、调节、撤机 ⑥呼吸治疗的观察 ⑦酸碱失衡的诊断
| 主要是动脉采血操作时的禁忌证 1.穿刺部位感染(绝对禁忌证) 2.对凝血功能障碍或重症血小板减少者需谨慎操作(相对禁忌证),有时可以用静脉血气代替动脉血气分析。新生儿可以用脐血血气分析代替
|
血气分析注意尽快排除采集针里的空气,避免空气与血液样本长时间的混匀,导致血气分析结果的偏差。血液采集完成后应将采集针内的抗凝剂和血液充分混合,避免出现微小的血栓影响血气结果,甚至导致血气分析仪的阻塞。
混合方法包括手动混合和自动混合两种方式。当手动混合样本时,请注意避免剧烈混合导致样本发生溶血,从而导致检测指标发生误差。
检测时,应同时将患者相关基础信息进行有效输注,比如患者的年龄、体温、吸入氧浓度等。以体温为例,不同温度下H+的解离度和气体的溶解度不同,所以患者的体温会影响PH、PO2、
PCO2的测定结果。
由于气体的不稳定性和血液的新陈代谢,血气样本应及时送检,在室温下保存时间不超过10分钟,0-4℃条件下不超过30分钟(不要直接放在冰上,在0℃下存储可能会导致溶血)。
u日常工作中应加强对血气分析仪的日常维护和保养,避免出现检测指标失灵及误差较大等相关情况的发生。
2.血气分析(酸碱失衡分析)基础知识
酸碱质子理论:提供质子为酸(供体),接受质子(受体)为碱
pH与pKa(电离常数)的关系可以用下列公式表示:
电中性原理:所有正电荷=所有负电荷
由此引申AG(阴离子间隙)=未测定负电荷-未测定正电荷。潜在碳酸氢根HCO3-=实际碳酸氢根HCO3-+△AG,排除高AG对碳酸氢根的掩盖。这里△AG为实际测定值与正常值的高限之差。
3.血气分析常用指标及参考范围
以下为血气分析时用到的指标参考值。
正常范围 | 实际计算值 |
pH 7.35-7.45 | 7.4 |
PaCO2 35-45mmHg | 40mmHg |
HCO3- 22-27mmol/L | 24mmol/L |
AG 8-16 mmol/L | >16 为代谢性酸中毒 |
血气分析的常用指标
(1)、氢离子浓度指数(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。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)、二氧化碳分压(PCO2)
血浆中物理溶解的二氧化碳(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)、碳酸氢根(HCO3-)
即实际碳酸氢盐(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(SB)
在标准条件下[PCO240mmHg、血红蛋白(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)、AG
AG=Na+-(HCO3-+Cl-);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/L。AG>16为酸中毒(AG>12)
(6)、碱剩余(BE)
它是表示血浆碱储量增加或减少的量,是反映酸碱失衡代谢性因素的指标。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。
BE是在37℃,PCO240mmHg,Hb100%氧合情况下,将全血滴定至pH7.4时所需用的酸或碱的数量。需用碱量为负值。由于排除了呼吸的影响,故正值增加表示代谢性
碱中毒;负值增加表示代谢性酸中毒。正常值为0±3mmol/L。
5. 常用酸碱失衡预计代偿公式
6. 血气分析六步法:
第一步:估血气结果准确 第二步:是否存在碱血症或酸血症? 第三步:呼吸或代谢紊乱? 第四步:原发异常是否产生适当的代偿? 第五步:计算阴离子间隙(代谢性酸中毒?) 第六步:计算潜在HCO3-,代谢性碱中毒? |
7. pH估测[H+]
根据Henderseon-Hasselbach:
其中α为0.03,简化:

评估血气数值的内在一致性:如果pH和[H+]数值不一致,该血气结果可能是错误的如果存在循环衰竭,仅作动脉血气分析可能对酸碱失衡产生错误的结论,随着循环衰竭这种分析误差越来越大,因此需同时做动静脉血气分析。
pH7.32 Pa CO2 60mmHg HCO3-30mmol/L 按pH每变化0.01,氢离子变化值为1, 按公式计算[H+]=48nmol/L ΔpH=7.40-7.32=0.08,Δ[H+]=8 pH=7.40时,[H+]=40nmol/L pH7.32时,[H+]=40+8=48 | 血气分析结果: 准确 |
pH | [H+] |
7.05 | 89 |
7.1 | 79 |
7.15 | 71 |
7.2 | 63 |
7.3 | 50 |
7.4 | 40 |
7.45 | 35 |
7.5 | 32 |
7.55 | 28 |
7.6 | 25 |
7.65 | 22 |
病例
患者王某,男性,62岁,糖尿病肾病患者,因咳嗽咳痰、发热1周,尿少3天入院。查动脉血气结果示:PH7.14,PaCO232mmHg,PaO 262mmHg,HCO3- 8mmol/L,K+6.1mmol/L,Na+130mmol/L,Cl-101mmol/L。第一步评估血气数值的内在一致性:
[H+]=24×(PaCO2)/[HCO3-]=24×32÷8=96nmol/L,PH为7.14
PH和[H+]数值不一致,该血气结果可能有误,应复查血气分析。
8.血气分析操练
病例1:pH7.22,HCO3-20mmol/L,PaCO250mmHg
病例2:pH7.57,HCO3-28mmol/L,PaCO232mmHg
分析以上血气分析结果。由于HCO3-和PaCO2变化方向相反,结合pH值,病例1为呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒,病例2为呼吸性碱中毒及代谢性碱中毒。
病例3 pH7.25,HCO3-25mmol/L,PaCO2 32mmHg 分析结果?
按照预计应该为40+15(7.4-7.25)×1=55nmol/L(pH下降0.01,H+增加1nmol/L),按公式计算只有30.72nmol/L,所以可知检验错误,或按25+30.72=55.72<80,可知结果不一致。

病例5:pH7.33 HCO3- 36mmol/L, PaCO2 70mmHg
血钠140mmol/L,,血氯80mmol/L
病例6;pH7.61 HCO3 -22 mmol/L, PaCO2 30mmHg
血钠140mmol/L,,血氯96mmol/L,,血钾3.5mmol/L,
血气分析 | 病例5 | 病例6 |
pH | < 7.4酸血症 | pH>7.4碱血症 |
HCO3-与PaCO2 | 升高 呼吸性酸中毒
| 减低 慢性呼吸性碱中毒 |
[HCO3-]预计值 | 34<HCO3-(实测值) | (16.4-19.84)<22(实测值)
|
AG | 24>16代谢性酸中毒
| 22>16代谢性酸中毒
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潜在的HCO3- | 44>40.08代谢性碱中毒 | 28>19.84代谢性碱中毒
|
结果 | 呼吸性酸中毒型TABD
| 呼吸性碱中毒型TABD
|
解释:
1.当判断为呼吸性酸中毒时按代偿公式;
[HCO3-]=(PaCO2-40)/3+24
或[HCO3-]=0.35x(PaCO2-40)+24±5.58(28.82-40.08)
当判断为呼吸性碱中毒时:
[HCO3-]=0.49x(PaCO2-40)+24 ±1.72
2.按公式计算AG:
AG=[Na+]-[Cl-]-[HCO3-]
3.潜在的HCO3-=HCO3-(实际测定)+AG-16
4.TABD为三重酸碱失衡
病例 7 pH7.22 HCO3-? PaCO2 50mmHg,你判断为何种酸碱紊乱?
这里HCO3-浓度未知,可能为呼吸性酸中毒+代谢性酸中毒,明显酸中毒,而PaCO2 不高也不低,考虑两者混合。
病例 8 pH7.32 HCO3-? PaCO2 32mmHg,PO290mmHg
假如呼吸熵为0.8,患者呼吸有点浅快,样本有没有误采静脉血,你考虑何种酸碱紊乱?
可能为部分代偿的代谢性酸中毒。PIO2=20.93/100×(760-47)=149mmHg
根据肺泡气体方程:肺泡氧分压=149-32/0.8=109,比正常的肺泡氧分压104mmHg高,与动脉氧分压相差19mmHg,此时氧饱和度至少>70%,并没有误采静脉血。实际上根据氧离曲线,当PaCO2下降时左移,H+增加右移,如此高的氧分压氧饱和度必定大于70%,。
病例9
某肺心病患者,79岁,近日受凉后因肺部感染于5天前入院,血气分析指标如下pH7.61,PaCO2 32mmHg,HCO3-32.8mmol/L,PaO237.6mmHg,Na+140mmol/L,Cl-94mmol/L,病人有何酸碱平衡紊乱紊乱?
1. RB
2. 失代偿=24+0.5×8+2.5或-2.5=25.5-30.5<32.8(见上)
3. AG=140-94-32.8=13.2<16
4. 预计HCO3-=32.8+13.2-16=30
5. 所以为失代偿RB
病例10 某冠心病患者,因左心衰急诊入院,血气分析指标如下,pH7.26,PaCO2 56mmHg,AB24mmol/L,BE –2mmol/L,该患者可能发生了什么样的酸碱平衡紊乱?
患者为心力衰竭,pH7.26为酸中毒,而PaCO2增高,AB却正常,-BE也正常范围,考虑合并代谢性酸中毒+呼吸性酸中毒
病例11
某患者,因肺气肿合并心衰入院,血气及电解质检查:pH7.347,PaCO26mmHg,AB36mmol/L,Na+146mmol/L,Cl-75mmol/L,该患者有何酸碱失衡?
患者 pH7.347偏碱,而PaCO2很低,AB增高,显然为合并:RB+MB,而
AG=35,显然合并代谢性酸中毒,抵消了pH的升高
1. RB
2. 公式=24+0.5(6-40)=7(4.5-9.5)<36,失代偿
3. AG=35,MA
4.预计HCO3-=36+35--16=55>9.5,肯定合并代谢性碱中毒
最后考虑呼吸性碱中毒型TABD
10. 肺泡-动脉血氧分压差(PA-aO2或AaDO2)
定义:指肺泡氧分压(PAO2)与动脉血氧分压(PaO2)之差值。
意义:AaDO2是判断肺换气功能正常与否的一个依据。如有弥散障碍、通气/血流比例失调及肺内动静脉分流时,除PaO2下降外,尚有PA-aO2增高。
肺外病变如呼吸中枢和神经肌肉疾病等所致的呼吸衰竭(通气功能障碍),肺泡气体交换功能正常,而进入肺内气体少了,虽有PaO2下降,但PA-aO2正常。
成人<2.0kPa(15mmHg)
高龄者<4.0kPa(30mmHg)
A-aDO2↑和PaO2↓,肺受累所致氧和障碍(肺换气功能异常)
A-aDO2正常和PaO2↓
肺外(呼吸中枢或神经肌肉等)病变
肺泡-动脉血氧分压差,伴随不同吸氧浓度,有不
同的计算公式。
肺泡氧分压(PAO2)=(760-40)×吸氧浓度
吸空气时:(760-40)×20%
鼻导管吸氧时:(760-40)×(20%+4%×吸氧流量L/分)
呼吸机使用时:(760-40)×呼吸机指示吸氧浓度
11.根据血气分析可将呼吸衰竭分为Ⅰ型呼吸衰竭和Ⅱ型呼吸衰竭,其标准如下:
①海平面平静呼吸空气条件下:
Ⅰ型呼吸衰竭:肺泡氧分压(PaO2)<60mmHg,动脉血二氧化碳分压(PaCO2)正常或下降;
Ⅱ型呼吸衰竭:PaO2<60mmHg,PaCO2>50mmHg。
②吸氧气(O2)条件下判断有无呼吸衰竭可见于以下两种情况:
若PaCO2>50mmHg,PaO2>60mmHg;可判断为吸O2条件下Ⅱ型呼吸衰竭;
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。
问题1酸碱失衡(SABD)类型?
单纯性酸碱失衡 | 原发 | 继发性 |
呼吸性酸中毒(呼酸)
| PaCO2升高
| HCO3-升高 |
呼吸性碱中毒(呼碱)
| PaCO2减低
| HCO3-降低 |
代谢性酸中毒(代酸)
| HCO3-降低
| PaCO2减低
|
代谢性碱中毒(代碱)
| HCO3-升高
| PaCO2升高
|
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。
混合型酸碱失衡(MABD)类型:呼酸并代酸、呼酸并代碱、呼碱并代酸及呼碱并代碱。
新的混合性酸碱失衡类型:混合性代酸[高阴离子间隙(AG)代酸+高氯离子(Cl-)性代酸]、代碱并代酸:①代碱并高AG代酸;②代碱并高Cl-性代酸;
三重酸碱失衡(TABD)包括:
①呼酸型三重酸碱失衡;
②呼碱型三重酸碱失衡。
问题2如何判断酸碱失衡?
1、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。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,归纳为三个结论:
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。
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。
一旦HCO3-和PCO2呈相反方向变化,必定为混合性性酸碱失衡,临床上常见有以下三种情况:
①PaCO2升高同时伴HCO3-下降,肯定为呼酸合并代酸;
②PaCO2下降同时伴HCO3-升高,肯定为呼碱并代碱;
③PaCO2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。
3、部分混合性酸碱失衡(以PCO2与HCO3-同时升高或者同时下降)的判断需要用单纯性酸碱失衡预计代偿公式、AG和潜在HCO3-。
潜在HCO3-:高AG代酸(继发性HCO3-降低)掩盖HCO3-升高,潜在HCO3-=实测HCO3-+ΔAG,即无高AG代酸时,体内应有的HCO3-值。计算潜在HCO3-的意义:
①排除并存高AG代酸对HCO3-掩盖作用,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。
4、正确使用公式必须要遵从以下步骤:
①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。临床上使用动脉血气判断酸碱失衡必须结合临床表现、其他检查及动脉血气动态变化。
5、TABD的判断:
必须联合使用预计代偿公式、AG和潜在HCO3-。其判断步骤可分为以下三步:
①首先要确定呼吸性酸碱失衡类型,选用呼酸或呼碱预计代偿公式,计算HCO3-代偿范围;
②计算AG,判断是否并发高AG代酸。TABD中代酸一定为高AG代酸;
③应用潜在HCO3-判断代碱,即将潜在HCO3-与呼酸或呼碱预计代偿公式计算所得HCO3-代偿范围相比。
问题3混合性酸碱失衡的处理:
①积极地治疗原发疾病;
②同时纠正两种或三种原发酸碱失衡;
③维持pH值在相对正常范围,不宜补过多的酸性或碱性药物,补充碱性药物的原则:当pH<7.20时,可在积极治疗原发病同时适当补碱,高AG代酸和高氯性代酸复合,每次宜补5%碳酸氢钠150~250ml;而呼酸并代酸时,每次补5%碳酸氢钠80~100ml为宜。最好在动脉血气监测下,酌情调整补碱量;
④同时兼顾纠正电解质紊乱;
⑤注意纠正低氧血症。


