动脉血气分析与酸碱平衡(科讲义)

动脉血气分析与酸碱平衡内容简介血气分析的定义血气分析的常用科室血气分析中常用参数阐释血气临床应用及病例分析如何抽取动脉血液标本避免分析前误差什么是血液气体？所谓血液气体（BloodGas)，严格来讲，是指血液中所存在的气体而言，在呼吸空气的情况下，就含量或生理学的意义而论，主要有氧（O2）,氮（N2）,二氧化碳（CO2）三种气体。此外，在血液中尚含有微量的氩（A）,一氧化碳（CO）及稀有气体。血液气体狭义来讲，主要是指与气体交换或呼吸现象有关的血液中的氧气（O2）和二氧化碳（CO2）。一、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氧和二氧化碳以及有关酸碱平衡指标的参数。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。血气分析:维持生命的指南针掌握气体交换的能力诊断酸碱平衡美国雅培手掌血气分析仪及测试片动脉血气反映两个重要器官的功能状态肺肾pH，氧分压，二氧化碳分压，氧饱和度，氧含量，pH，碳酸氢根离子二、血气的临床应用范围医生根据患者病情初步判断有缺氧和/或酸碱平衡失调者，需查血气分析。判断是否缺氧及缺氧的严重程度，判断有无呼吸衰竭。临床各科的急危重症一般都伴有程度不等的缺氧和/或酸碱失衡，原则上均需查血气分析跟踪病情变化，指导临床治疗。各种诊断不明的疑难杂症，查血气分析可提示氧供和酸碱平衡状态的信息，从而可拓展思路，有助于明确诊断。血气分析的临床应用：1.麻醉病人：麻醉病人由于疾病、麻醉、手术以及术中出血和输血、输液的影响，很容易出现血气变化和酸碱失衡。而发生在麻醉中和麻醉恢复期间的心跳骤停约有60%与低氧血症和高碳酸血症有关，这一期间P血气分析仪应用能全面了解病人的呼吸功能，及时发现和准确诊断低氧血症与高碳酸血症，为正确处理麻醉病人所出现的血气变化和酸碱失衡提供依据。从而可以避免由此造成的麻醉意外的发生，保证病人在麻醉和手术中的安全，降低手术风险，减少术中和术后的并发症的出现。血气分析的临床应用：2.ICU：ICU中的危重病人因机体内环境紊乱，常伴有多脏器功能损害，特别是肺和肾功能障碍，极易并发动脉血气异常和酸碱平衡紊乱，严重的酸碱平衡紊乱又可影响重要脏器的功能，有时往往成为病人致死的直接原因，因此即使正确地识别和处理常是挽救危重病人的关键因素之一。抢救危重病人时不但应争分夺秒，而且在救治过程中动态检测动脉血气变化对危重病人的治疗更具有指导作用。吸氧和接受呼吸机治疗的病人需要定时地测量血气来监控治疗效果血气分析的临床应用：3.心血管外科：心血管外科手术期间，病人呼吸受呼吸机控制，体外循环期间心肺功能被人工心肺机所代替，血气酸碱稳态人为调控，加之低温的使用也深刻影响血气和酸碱稳态。血气和酸碱稳态管理对保证心血管手术的安全有特殊意义。应用POCT血气分析仪（ABL77)进行动态监护血气和酸碱稳态，可准确、综合地反映机体心肺功能和组织代谢状况，对手术方案的制定、实施和修正有重要意义。血气分析的临床应用：4.呼吸科：哮喘持续状态肺炎慢性阻塞性肺气肿（COPD)呼吸衰竭进行机械性通气治疗的病人其他呼吸系统急重症其他肺部疾病，影响氧气的交换：比如肺结核，肿瘤等呼吸系统流行疾病：非典（SARS），禽流感等等换气过度5.急症科：急诊内科昏迷或丧失意识的病人，休克持续高热，剧烈腹泻，呕吐糖尿病酮症酸中毒药物引起的过度镇静遭受火灾病人－一氧化碳中毒急诊外科头、颈外伤病人，因为呼吸中枢可能受到损害，可能影响呼吸状况，所以需要监测血气血气分析的临床应用：6.新生儿，儿科：幼儿无法陈述病情和症状。更需要血气来辅助诊断。例如：接受氧气治疗的新生儿，要密切监测氧分压，不然过多的氧气会造成视网膜脱落，造成永久性失明。出生时，产程过长，窒息新生儿有呼吸困难的新生儿持续呕吐，腹泻，高热的患儿都需要血气检查新生儿和儿童可以采取动脉化的毛细血液来进行血气的检测血气分析的临床应用：血气分析的临床应用：7心脏病人及其他危重病人因心脏或血液问题引起的呼吸频率加快pH,二氧化碳,碳酸氢根失衡的病人–糖尿病–休克–肾衰竭、其他肾脏疾病–长时间呕吐损失胃酸–碳酸氢钠过量8.传染性疾病重症肝炎流行性出血热霍乱：02病9.普通外科胃肠引流术的病人，胃肠切除术的病人等等胃液肠液丢失的病人血气分析的临床应用：我院血气分析的各项指标pH值动脉血二氧化碳分压（PaCO2）动脉血氧分压（PaO2）动脉血氧饱和度（SaO2）红细胞压积（Hct）血红蛋白（Hb）剩余碱（BE）标准碳酸氢根（SB）实际碳酸氢根（HCO3-）二氧化碳总量（TCO2）肺泡气中氧分压（A）肺泡动脉氧分压差（A-aDO2）动脉肺泡氧分压比（a/A）呼吸指数（RI）氧饱和度为50%时氧分压（P50）氧容量（O2CaP）氧含量（O2Ct）四、血气监测的指标（1）PaO2；(PA-aO2）（2）SaO2(3)PaCO2TCO2（4）PH（5）HCO3-BE反映血氧合状态的指标PaO2SaO2氧解离曲线P50A-aDO2（PA-aO2)（三）动脉血氧分压（PaO2）定义：是血液物理溶解的氧分子所产生的压力。正常值：12.6～13.3Kpa（95～100mmHg）老年人参考值：60岁＞80mmHg70岁＞70mmHg临床意义：判断有否缺氧及其程度,它作为缺氧的指标远较血氧饱和度为敏感。PaO280～60mmHg轻度缺氧。60～40mmHg中度缺氧。＜40mmHg重度缺氧诊断呼吸衰竭的指标pO2＜55mmHg提示有呼吸衰竭，pO2＜30mmHg即有生命危险(100－0.33×年龄±5)mmHg（三）动脉血氧分压（PaO2）判断呼吸衰竭类型：I型呼衰：仅PaO260mmHgII型呼衰：PaO260mmHg,同时伴有PaCO2≥50mmHg（二）动脉血氧饱和度（SaO2）定义：SaO2是指动脉血氧与Hb结合的程度，HbO2占全部Hb的百分比值。公式表示:SO2%=[HbO2/(HbO2+Hb)]×100％正常值：95～98％*A肺泡气中氧分压它依赖于肺泡中氧的分压*a/A动脉肺泡氧分压比用于预测肺泡中氧的张力肺泡动脉氧分压差（A-aDO2）A-aDO2=PAO2-PaO2,是判断肺换气功能的重要指标A-aDO2理论上应接近“0”，实际上由于气血屏障，A-aDO2≤15mmHg为正常参考值：吸入空气时（FiO2=21%):15~20mmHg随年龄增长而上升,一般≤15mmHg为正常A-aDO2≥30mmHg为异常，≥50mmHg则考虑有肺换气功能障碍。临床上常作为诊断ARDS的重要指标年龄参考公式：PA-aDO2=2.5+（0.21×年龄)mmHgA-aDO2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、肺栓塞、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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。肺泡气内氧分压与动脉血内氧分压差越大，说明肺泡病变越严重，氧弥散能力受到的影响也越大。*RI呼吸指数参考值：0.71~1.0是指一定时间内机体的CO2产量与消耗氧量的比值RI=产生CO2数/消耗02数是用于测定能量代谢的一个指标O2index氧合指数为PaO2吸入氧浓度（FiO2）之比O2index=PaO2/FiO2正常值为400~500mmHg反映氧在肺内氧合和机体的缺氧状态，是临床判定各种原因所致肺损伤的重要参考指标O2index300mmHg，提示肺损伤O2index200mmHg，为ARDS*P50氧饱和度为50%时氧分压是指pH=7.4,pCO2=40mmHg条件下，SaO2为50%时的PaO2。可反应血液输氧能力及血红蛋白的亲和力。P50增加，氧离曲线右移，即相同PaO2下，SO2%降低，氧与Hb亲和力降低，HbO2易释放氧。降低，则反之。246810121410080604020kPa2,3DPG[H+]PCO2TCO左移右移体温二氧化碳分压氢离子浓度血氧饱和度（HbO2%）血氧分压（PO2）血红蛋白氧解离曲线氧离曲线各段的特点及生理意义：•氧离曲线上段：氧分压为60～100mmHg，曲线平坦，平坦的上段能保证血液在肺部可携带较多的O2•氧离曲线中段：PO260～40mmHg，较陡。意味PaO2这一水平只需吸入少量氧便可提高SaO2和CaO2，从而改善组织供氧。•氧离曲线下段：PO240～15mmHg，是氧离曲线最陡的一段。PaO2只须稍降低即可使血红蛋白释放出大量氧，这一特点有利于组织水平氧摄取。mmHg*O2CaP氧容量参考值：15-25ml/dl是指血液中结合氧量与血浆中溶解的氧量。为100ml血液中Hb为氧充分饱和时的最大带氧量，它取决血液中Hb的质（与O2结合的能力）和量。血氧容量的大小反映血液携氧的能力O2Ct氧含量参考值：男：17.5-23ml/dl，女：16-21.5ml/dl是指100ml血液中Hb实际携带的氧量加上物理溶解的氧量，以100ml表示其值由pO2和Hb含量来决定减少见于Hb总量不够或血液携带能力降低，如CO2/CO中毒，氧饱和度或氧分压降低氧含量正常并不排除组织缺氧增高说明血液携带氧能力强反映机体酸碱状态的主要指标pH值PaCO2HCO3-BEBBpH值PH：指体液内氢离子浓度的负对数，是反映体液总酸碱平衡的指标，受呼吸及代谢因素共同影响。正常值PH=7.35~7.45，平均7.4。静脉血数量约低0.03~0.05。PH7.35为酸血症，PH7.45为碱血症。不能区别是代谢性或呼吸性的酸碱失衡PH=7.35~7.45无酸血症或碱血症；代偿性酸血症或碱血症；混合性酸碱失衡。PH只能说明体内酸碱状况，要判断是那种酸碱失衡,要看代谢性和呼吸性指标。正常pH值酸碱平衡动脉血二氧化碳分压（PaCO2）定义：血液中物理溶解的CO2分子产生的张力。（37℃时α系数0.03，正常二氧化碳分压的情况下，物理溶解的CO2为1.2mmol/L，相当于动脉全血CO2总量的5％。）正常值：（35～45mmHg）。CO2分子具有较强的弥散能力，故血液PCO2基本上反映了肺泡PCO2平均值。故PCO2是衡量肺泡通气量适当与否的一个客观指标，通气不足时增高，表示有CO2潴留；通气过度时CO2排出过多则PaCO2降低。临床意义：判断呼吸衰竭的类型与程度判断是否存在呼吸性酸碱平衡失调判断代谢性酸碱失衡的代偿反应判断肺泡通气状态：PaCO2与pH值关系PaCO2每升高或下降（10mmHg），pH值下降或升高0.1单位；如PaCO2从（40mmHg→20mmHg）则pH值可从7．40升至7.60；PaCO2升高，氧离解曲线右移；PaCO2每升高（10mmHg），脑血流量可增加1/2。正常差异与呼吸停止时PaCO2变化：正常人站立时PaCO2比卧位时低3mmHg；睡眠时比清醒时高8mmHg；一般情况下，男比女高（3mmHg）；呼吸停止1min，PaCO2升高6～9mmHg，如一正常人呼吸骤停5min，其PaCO2可升至85mmHg，即9×5＋40）。BEecf(细胞外液剩余碱)：受Hb浓度的影响非常小，可忽略，临床常用。BEb(全血剩余碱)：受Hb浓度的直接影响，需要用Hb浓度校正。定义：在37℃，一个正常大气压、Hb100%氧合、PaCO240mmHg的条件下，将1L全血的PH调到7.4所需的酸或碱量。参考值：±3mmol/L(均值0）剩余碱(BE)剩余碱(BE)意义：1）是反映代