动脉血气分析的临床应用

动脉血气分析的临床应用山东省立医院呼吸科姜淑娟血气的定义是指物理溶解在血液中的氧和二氧化碳，常用分压（P）表示。血液的气体成分和自然界空气中的成分一样，含有氧、二氧化碳、氮气。由于氮气是惰性气体，在血液中仅有物理溶解，且在动静脉血中含量一样，无交换过程。因此，血气分析中的气体实指O2和CO2。氧气氧从大气到细胞的旅行——氧降阶梯——O2瀑布氧降阶梯海平面气道肺泡肺毛细血管动脉血混合静脉血15914910510095401、大气中的氧分压：大气压（PB）=760mmHgFBO2为21%FBN为79%PBO2=760×21%=159mmHgPBN=760×79%=601mmHg2、吸入气的氧分压（PiO2）：吸入气道中的空气（称为吸入气）与体外的空气稍有不同，不同点在于气道中的空气有饱和水蒸气存在，饱和水蒸气的分压为47mmHg,吸入气氧分压（PiO2）=(760-47)×21%=150mmHg,比PBO2约低10mmHg.人常说高山氧气稀薄，是这样吗？实际上氧浓度并不稀薄，只是气压低，高山的氧浓度与海平面一样均为21%。海平面：PB=760mmHgFiO2=21%PiO2=150mmHg高原:PB=240mmHgFiO2=21%PiO2=(240-47)×21%=40mmHg.相反，高压氧舱治疗时PB变大，定为3个大气压（760×3=2280mmHg）,吸入氧分压为469mmHg。3、肺泡氧分压（PAO2）:与吸入气的氧分压不同，因为CO2不断地从血液排入肺泡，这部分自然使PAO2变小。理论上可用下面公式计算：PAO2=PiO2–CO2等影响气体交换的成分=PiO2–PaCO2/0.8=150-40/0.8=100mmHgPAO2比PiO2低50mmHg.4、动脉血氧分压（PaO2）:比肺泡氧分压低，二者之间存在氧分压差。PaO2=100-0.3×年龄±5正常值：95~100mmHgP(A-a)O2=100-95=5mmHg意义：此值反映肺泡水平气体交换的影响程度（换气功能）。5、静脉氧分压（PvO2）:40mmHg6、细胞氧分压：22.5mmHgAVA-VPaO21004060C-O220155SO29875237、呼吸商：每分钟产生CO2200ml,消耗O2250ml.200/250=0.8(R)8、呼吸指数：P(A-a)O2/PaO2=0.1~0.37若大于1表明弥散障碍V/Q失调。9、氧合指数：PaO2/FiO2=100/21%=500小于300表明弥散障碍V/Q失调。10、氧合率：PaO2/PAO2大于0.75表明弥散障碍多见于肺间质纤维化。二氧化碳与肺泡通气量肺泡通气量PaCO2环境肺泡水平气体交换1、PaCO2为肺泡通气量的指标VA=VE-VD=(VT-VD)×R=(500-150)×15=4.5l/min呼吸深度与呼吸频率对VA的影响VT300mlR20次/minVA=(300-150)×20=3L/minVT600mlR10次/minVA=(600-150)×10=4.5L/min结论：深而慢的呼吸VA比浅而快的呼吸要大。PaCO2仅作为肺泡通气量的指标，不受环境和肺换气功能等其它因素的影响。PaCO2的高低决定肺泡通气量是否充分；反之要看肺泡通气量是否充分，只要了解PaCO2的值就清楚了。PaCO2=0.863×VCO2ml/min/Val/min=0.863×200ml/4.5=38mmHgPaCO2与肺泡通气量（VA）成反比:PaCO2↑——肺泡通气量不足PaCO2↓----肺泡通气过度1、计算P(A-a)O2的重要性P(A-a)O2=PAO2-PaO2=150–PaCO2/0.8–PaO2=150–40/0.8–95=515提示换气功能障碍例1PaO240mmHgPaCO280mmHg(吸室内空气)，低氧的原因？给氧是否合适？答：PaCO2为80mmHg↑↑肯定有肺泡通气不足。P(A-a)O2=150–80/0.8–40=10(正常)结论：低氧的原因与换气功能无关，仅由肺泡通气不足引起。治疗：不用给氧，应辅助通气。例2PaO245mmHgPaCO260mmHg低氧的原因？解：PaCO2↑说明有肺泡通气不足P(A-a)O2=150-60/0.8-45=30(15)结论：患者不仅有肺泡通气不足，也有肺泡水平气体交换障碍。治疗：给氧+改善通气一起进行。如果见到低氧血症的患者（吸室内空气条件），应区分是肺泡通气量低（PaCO2上升）引起的，还是肺泡水平气体交换障碍（AaDO2增大）引起的，还是与两者都有关。这对判断是否给予氧是重要的。氧浓度与氧分压的关系1、FiO2增加1%PaO2上升7mmHgFiO2=21+4×氧流量/LPaCO2如变化8mmHgPaO2反方向变化10mmHg.例吸室内空气时PaO2为59mmHgPaCO242mmHg要求把PaO2提高到80mmHg需要吸入多少氧浓度？解：FiO2↑1%PaO2↑7mmHg80-59=21mmHgFiO2↑3%即可即为FiO224%.PaO2与SaO2的关系曲线----氧解离曲线：1解离曲线的3、6、9法则PaO230mmHg时SaO260%PaO260mmHg时SaO290%2氧分压在60mmHg以下，SaO2急减：PaO2在60mmHg以上时，SaO2可维持在90%以上；PaO2在60mmHg以下时，解离曲线陡直下降。故把PaO2为60mmHg时作为给氧指征的原因。3即使把PaO2提高到100mmHg以上并非有益：PaO2在100mmHg时已有97.5%的Hb与O2结合，因此PaO2升高100mmHg以上并非有益。•酸中毒、高热、2、3-DPG↑→解离曲线右移→有利于组织释放氧。•碱中毒、低体温、2、3-DPG↓→解离曲线左移→加重组织缺氧。P50---是SaO2为50%时的氧分压（T37℃,PH7.4）.正常血红蛋白的P50为27mmHg,P50↑曲线右移；P50↓曲线左移。低氧血症的区别方法:原因PaCO2P(A-a)O2给予氧肺泡通气低↑正常原则上不给氧辅助通气换气功能障碍正常↑可混合型↑↑可（注意CO2麻醉）影响PaO2和PaCO2的因素要因因素PaO2PaCO2病因治疗环境1大气压（Pa）+_高原高压氧疗法2吸入氧浓度（Fi）+_缺氧环境吸入氧肺泡通气量3肺泡通气量（Va）潮气量（V1）呼吸频率（R）死腔量（VD）++呼吸中枢异常给予呼吸抑制剂（麻醉药、安眠药给予高浓度氧）疾病引起的呼吸功增加与呼吸肌疲劳呼吸兴奋剂呼吸肌肺泡水平气体交换4通气血流比（Va/Qc）+_痰潴留、肺炎等5气体弥散能力（DL）+_肺淤血、间质性肺炎6静脉性分流率（Qs/QT）+_肺水肿、肺不张（初期）结论：PaCO2仅取决于肺泡通量一种因素，而PaO2要复杂得多，PaO2不仅受肺泡通量的影响，而且受环境、肺泡水平气体交换重要因素的强烈影响。许可低氧血症到什么程度1.呼吸衰竭应给氧A仅由肺泡通气量低引起的低氧血症————辅助通气b仅由P(A-a)O2引起的低氧血症———大胆采用氧疗。C混合型慎重给氧2.PaO2多少应给氧，PaO2达到的目标：急性呼衰PaO270mmHg是给氧指征。慢性呼衰PaO255mmHg是绝对适应症。65mmHg是相对适应症。PaO2达到的目标应使SaO2维持在90%通气衰竭---Ⅱ型呼衰换气衰竭---Ⅰ型呼衰求所需氧浓度的方法：氧浓度增加1%，PaO2上升7mmHg给氧但氧分压无改善时有分流——静脉性分流。(肺水肿、肺不张等）血气如何测定：直接测定的内容：PH、PaO2、PaCO记算所得内容：SaO2、HCO3-、BE推算其它内容：P(A-a)O2、CaO2血气正常值：PaO295~100mmHgSaO295%PaCO240(35~45)mmHgPH7.35~7.45(7.4)人类可能生存的范围?HCO3-22~26(24)mmol/lBE±3mmo/lAB(实际碳酸氢盐)----受呼吸、代谢影响。SB(标准碳酸氢盐)----不受呼吸影响，仅表示代谢性因素正常时：AB=SBAB↑SB↑---代碱AB↓SB↓---代酸ABSB---呼酸ABSB---呼碱BB(缓冲碱)---血中起缓冲作用的全部碱量。如HCO3-、Hb和磷酸盐、血浆蛋白。正常值：45~55mmol/l.BB反映出机体对酸碱紊乱时总的缓冲能力。若BB↓而HCO3-正常，说明HCO3-以外的碱储备不足。BB相当部分为血浆蛋白（17mmol/l）和Hb(15g为6.3mmol/l).若SB正常BB↓---不要不碱，要补蛋白增加营养。如前所述，通过血气测定，可以了解气体交换状态和酸碱平衡情况气体交换指标：氧分压（PaO2），氧饱和度（SaO2）和二氧化碳分压（PaCO2）等。酸碱平衡指标：PH值，碳酸氢（HCO3-），碱过剩（BaseExess，BE）和二氧化碳分压。二氧化碳分压，既是气体交换的指标，也是酸碱平衡的指标。气体交换指标：PaO2SaO2PaCO2酸碱平衡指标：PHHCO3-BEPaCO2PaCO2既是气体交换指标，也是酸碱平衡指标。单纯的酸碱失衡根据PH,PaCO2即可确定。但复杂的酸碱紊乱，有时需要其它指针如ABSBBEBB等，但主要的还是PHPaCO2HCO3-三项。注意的几个概念：1.最大代偿：体内发生酸碱紊乱时，机体尽量维持细胞外液PH在7.40左右，除了暂时依靠缓冲液及细胞外液离子交换外，更主的是靠肺、肾的调节。呼酸时（PaCO2↑），通过肾排出固定酸→使血中HCO2↑→PH7.40.这种代偿需要时间，一般3~5达高峰。肾脏发挥了最大代偿，但不一定最终使PH正常。2、完全代偿：肾脏发挥了最大代偿，但不一定达到完全代偿。相反，完全代偿时肾脏不一定发挥了最大代偿能力。酸碱平衡的基本概念在正常生理状态下，血液的酸碱度，即pH或H＋经常维持在一个很狭小的数量范围内，即动脉血pH稳定在7．35～7．45(平均7．40)或[H＋]35～45nmol/L(平均40nmol/L)之间，此种稳定即为酸碱平衡酸碱度PH和[H+]意义：1）PH＞7.45，碱血症PH＜7.35，酸血症不能区别是代谢性或呼吸性的酸碱失衡2)PH保持正常，但不排除无酸碱失衡体液的酸碱来源来源：三大营养物质代谢产生（主要）摄取的食物、药物（少量）两种酸挥发酸:CO2+H2OH2CO3H++HCO3—最多,通过肺进行调节，称酸碱的呼吸性调节.固定酸:不能变成气体由肺呼出，仅通过肾排,称酸碱的肾性调节。如:硫酸、磷酸、尿酸（蛋白质代谢）甘油酸、丙酮酸、乳酸（糖酵解）三羧酸（糖氧化）ß-羟丁酸、乙酰乙酸（脂肪代谢）。酸产量远超过碱酸碱平衡的调节体液缓冲系统肺肾组织细胞酸碱平衡的调节缓冲系统：反应迅速，作用不持久血浆中：NaHCO3/H2CO3为主红细胞中：KHb/HHb，KHbO2/HHbO2为主肺调节:效能最大，作用于30min达最高峰通过改变肺泡通气量控制CO2的排出量来维持肾调节：作用更慢，数小时后起作用，3-5天达高峰泌H+、重吸收HCO3-、排NH4+组织细胞内液的调节：作用较强，3-4h起效，有限主要通过离子交换：如H+-K+，CL--HCO3-体液酸碱物质的来源酸能提供质子（H＋）的物质如：HClH2SO4H2CO3NH4＋类型及来源挥发性酸H2CO3CO2H2OCO2CO2CO2固定酸H2SO4H3PO4尿酸甘油酸丙酮酸乳酸三羧酸酮体体内物质代谢产生食物在体内转化或经氧化后生成碱能接受质子的任何物质如:OH－HCO3－Pr－来源：体内物质代谢产生氨基酸脱氨基食物中所含金属元素在体内的氧化产物菜果豆奶含Na＋K＋Ca＋＋Mg＋＋和有机酸盐体液酸碱物质的来源如果体内酸与碱产生过多或不足，引起血液pH改变，此状态称为酸碱失衡凡是由原发HCO3-下降或PaCO2升高，引起[H＋]升高的病理生理过程称为酸中毒凡是由原发HCO3-升高或PaCO2下降，引起[H＋]下降的病理