血气分析的临床应用全解

血气分析的指标及意义直接测定指标1动脉血氧分压(PaO2)代表物理溶解于血液内的氧，反应肺换气功能的重要指标。动脉血中仅2％的氧是物理溶解的氧，其余的氧与血红蛋白结合。正常成人：10.6–13.3kPa(80-100mmHg)。小婴儿平均约9.3kPa（70mmHg）。低于8.0kPa（60mmHg）以下对患儿有不利影响。体重≤1kg者，PaO2不超过10kPa较安全。早产儿维持在6.67-10.6kPa（50-80mmHg）静脉血氧分压正常值40mmHg影响因素：V/Q失调，过高→死腔增加过低→功能性分流肺内分流、心内分流肺泡弥散功能障碍，如RDSPaO2降低是换气和/或通气障碍的结果。影响因素：1）大气压2）温度3）吸氧浓度4）病人年龄：PaO2=104-(0.27xage)意义：缺氧的早期指标（趋势），但不完全反映缺氧PaO2正常预期值＝104.2-(0.27×年龄)坐位＝103.5-(0.42×年龄)平卧位正常情况下：FiO2每↑0.2，PaO2↑100mmHg(13.3kPa)FiO2=0.21+氧流量(升/分)×0.04PaO2＜10.64kPa（80mmHg）轻度低氧血症；PaO2＜8kPa（60mmHg）中度低氧血症；PaO2＜5.32kPa（40mmHg）重度低氧血症。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血氧分压（PaO2）血红蛋白氧解离曲线2，3DPG↑HbO2%P50：pH＝7.40，PaCO2＝5.3kPa情况下SaO2为50%时的PaO2,代表Hb与O2的亲和力。正常值26.6mmHg(3.55kPa)。P50升高时，Hb与O2的亲和力下降，氧离曲线右移；P50降低时，Hb与O2的亲和力增加，氧离曲线左移。PaO2＜60mmHg，SpO2=103.3%×SaO2PaO2＞80mmHg，SpO2=100.8%×SaO2PaO260--80mmHg，SpO2=101.9%×SaO2（SaO2为动脉血红蛋白的氧饱和度）SpO2为90%，PaO2约为60mmHgSpO2为95%，PaO2介于60--160mmHg，新生儿SpO2最好控制在90%--95%之间，大于95%应报警。2二氧化碳分压(PaCO2)代表物理溶解于血液内的二氧化碳，是衡量肺泡通气量的重要指标。婴儿平均4.6kPa（35mmHg）成人4.7-6.0kPa，平均5.3kPa（40mmHg）增高：肺泡通气不足，原发呼酸或代碱的代偿。降低：通气过度，原发呼碱或代酸的代偿。允许性高碳酸血症（permissivehypercapniaPHY）是一种保护性机械通气策略，治疗过程中允许PaCO2有一定程度升高（5.33-7.75kPa50-60mmHg)，避免大潮气量、过度通气引起的肺损伤。机体对单纯的急性高碳酸血症有较好的耐受力低氧血症的损害比高碳酸血症严重低氧、高碳酸血症同时存在，二者的损害有叠加作用。3pH值：[H+]负对数由H2CO3及HCO3-决定。正常值7.35--7.45，反应机体调节的最终结果。[HCO3-]方程式：pH=pKa+log————[H2CO3]体温对pH的影响：校正pH=测定pH+0.0147×（37℃-体温）体温升高1℃，pH值减0.0147，降低1℃，pH值加0.0147静脉血较动脉血低0.03pH值：正常、pH↑、pH↓。pH正常：确实正常、代偿性改变、混合性失衡pH↑：7.45为碱血症，即失代偿性碱中毒。pH↓：7.35为酸血症，即失代偿性酸中毒。pH正常时：不能发现是否存在代偿性酸碱平衡失调；pH异常时：不能区别是呼吸性或是代谢性酸/碱平衡失调。生命的[H+]范围约16-160nmol/L，即7.8~6.8pHnmol/L6.010006.81607.01007.2637.4407.6257.8168.0109.01计算指标动脉血氧饱和度（SaO2）血液中Hb实际结合氧量与应当结合氧量之比，正常值91%--97.7%，呼衰时＜82%。不受贫血影响，与吸入气中氧浓度有关。利用脉搏血氧计测得SpO2，皮肤灌注良好，体温正常时与SaO2有2%--3%偏差（SaO2＞70%时）SaO2＜70%或灌注不良时，差异较大。影响因素：1）O2pressure2）temperature3）pH意义：反映缺氧较为迟钝，但为影响氧含量（O2CT）的主要因素血氧饱和度和血氧分压的关系，即氧血红蛋白离解曲线，呈S形态PaO2＞8kPa，SaO2＞90%时，曲线处于平坦段PaO2＜8kPa时曲线变得陡直，PaO2稍下降，SaO2明显下降，O2CT（Oxygencontent氧含量）：血液中所含氧量的总和，除了物理溶解于血液中的氧量外，还包括了与Hb结合的氧量O2CT=(1.34HbSaO2)+0.003PaO2=(1.3415100%)+0.003100=20.1+0.3=20.4ml0.003为氧溶解系数正常值：15-23ml(15gHb)意义：有无缺氧的指标，较全面但迟钝肺泡气—动脉血氧分压差（A--aDO2）意义：判断V/Q比例、弥散能力等重要指标，评价右向左分流总量，判断肺换气功能，鉴别低氧血症。差值增大：换气障碍、存在异常分流或心输出量降低。正常：提示单纯由通气不足引起。正常值成人0.67--2kPa(5--15mmHg)，新生儿存在生理分流，正常值3.33kPa(25mmHg)。分流：正常人肺内分流2～5%病理状态：功能性分流：吸O2后易纠正真性分流(解剖分流＋毛细血管分流)：吸O2后不能纠正真性分流程度FiO2PaO2(mmHg)0.150.3→0.5升高100.30.3→0.5升高10动脉血氧分压/肺泡氧分压（PaO2/PAO2)监测肺泡氧交换率，判断氧合功能，正常值＞0.78。动脉血氧分压/吸入气氧浓度(PaO2/FiO2)预测心内或肺内分流，反应氧交换情况。正常＞400mmHg(53.3kPa)，＜300mmHg(40kPa)为急性肺损伤，ARDS时＜200mmHg(26.7kPa)氧合指数（OI）机械通气时评价肺部病变及估计预后的指标OI=FiO2×平均气道压（MAP）×100/PaO2OI＞25，死亡率40%--50%OI＞40，死亡率70%--80%酸碱平衡紊乱的指标及意义3人体中主要缓冲对：碳酸氢盐系统H2CO3HCO3-+H+53％磷酸盐系统H2PO4-HPO42-+H+5％血浆蛋白系统HPrPr-+H+7％血红蛋白系统HHbHb-+H+35％HHbO2HbO2-+H+最重要的是碳酸氢盐缓冲系统，NaHCO3/H2CO3的比值决定pH值，通过CO2与肺、通过HCO3—与肾相关联肺代偿H++HCO3-H2O+CO2酸过多时脑脊液的H+增加，呼吸中枢兴奋，呼吸加深加快，CO2排出增加，使NaHCO3/H2CO3比值仍在20/1,pH值保持在正常范围。肺调节数分钟启动，到达完全代偿所需时间约3～6h，完成调节约需2～3天。肾脏代偿重吸收HCO3-直接排酸：H+-Na+交换机制排泌NH4+过程中带走H+NH3+H+(远曲小管)NH4+远曲小管H+和K+竞争性交换Na+代偿时间:day1day7NaHCO3的再吸收肾小管近曲小管细胞细胞外液（肾小球滤过液）WNaHCO3Na+NaHCO3Na+HCO3-H+WH+HCO3-H2CO3H2CO3CO2H2OCACO2H2O肾小管内缓冲盐的酸化原尿远曲小管细胞细胞外液Na2HPO4NaHPO4-NaH2PO4-Na+H+WNa+NaHCO3wH+HCO3-H2CO3CAH2OCO2氨的分泌与铵盐的生成（Na+NH4+交换）：原尿远曲小管细胞细胞外液NaClNa+Cl-wwH2CO3Na+NaHCO3H+H+HCO3-CACO2H2ONH3谷氨酰胺氨基酸NH4ClNH3钾的排泄与K+--Na+交换：当肾小管滤液的H+浓度增高时，H+的排泌受到抑制，此时钾的分泌增加，并主动承担与Na+的交换。肾脏调节酸碱平衡的作用强大，但需要3~5天才能达到最大代偿能力。细胞内外离子交换2Na+1H+3K+3K+2Na+1H+血液中[H+]升高时血液中[H+]降低时呼酸时还出现一种变化，红细胞内产生H2CO3增多，解离的HCO3—与细胞外液Cl—进行交换，缓解细胞外酸中毒。当酸碱失衡时，机体所有的调节功能均来缓冲纠正，这些调节功能与器官分别依次为：①缓冲系统：作用机制为化学反应，立即反应，不是机体酸碱失衡的最终调节。②细胞内外液间的离子交换。③肺的调节：排出体内CO2，需要2～3天。④肾的调节：排出H+而回收HCO3－，完成调节，需要一周左右。在众多的因素中，PH、PaCO2、HCO3-最重要标准碳酸氢盐（SBStandardBicarbonate）标准条件下（38℃，氧饱和度100%，PCO25.3kPa）血HCO3-含量，正常值22-27mmol/L。排除呼吸因素，为判断代谢因素指标，基本反映体内HCO3-储量的多少，比AB更为准确，但不能测出红细胞内缓冲作用，也不能反映全部非呼吸酸碱失衡的程度。因SB是体外标准化条件下测定，故不能准确反映体内情况。代酸降低，代碱升高。呼酸、呼碱时因肾脏代偿作用，也有相应改变。实际碳酸氢盐（ABActualBicarbonate）隔绝空气，实际条件下血HCO3-含量，正常值22-26mmol/L，受代谢、呼吸两方面因素影响，呼酸、代碱升高，呼碱、代酸降低。正常：AB=SB243mmol/LAB＝SB正常：代酸(未代偿)（HCO3－↓)AB＝SB正常：代碱(未代偿)（HCO3－↑)AB＞SB表明通气不足，CO2潴留（PaCO240mmHg），见于急性呼酸肾代偿、代偿性代碱AB＜SB表明通气过度，CO2排出过多（PaCO240mmHg），见于急性呼碱肾代偿、代偿性代酸两者均低，提示代酸或代偿后的呼碱两者均高，提示代碱或代偿后的呼酸缓冲碱(bufferbass,BB)：BB是指一升全血（BBb）或一升血浆（BBp）中所具有缓冲作用的负离子总和。=HCO3－+Hb－+P－+HPO4==45～55mmol/L血浆中缓冲硷主要是HCO3－和血浆蛋白，正常值为40～44mmol／L，平均为42mmol／L。全血中缓冲体系还包括有血红蛋白和少量的磷酸盐，其BBb的正常值为48mmol／L，BB反映了机体在酸碱失衡时总的缓冲能力。碱剩余(basesexcess，BE):是在标准条件下，即血红蛋白充分氧合，温度在38℃，PaCO2为5.3kPa，将1升全血用酸或碱滴定使pH=7.4时所需酸或碱的量。正常值：03mmol/L＜-3mmol／L为酸中毒＞3mmol／L为碱中毒意义：反映体内碱贮备水平，不受呼吸影响，其意义与SB基本相同阴离子间隙（AGAnionGap）血浆中未测定的阴离子（UA）与未测定的阳离子（UC）的差值，有助于代酸的诊断及病因的鉴别。Na+:可测定阳离子（占94.6%）K+、Ca2+、Mg2+:未测定阳离子（不可测的阳离子UC）Cl－和HCO3－:可测定阴离子（占86.5%）SO42—、HPO42—、有机酸（乳酸、酮体）、带有负电荷的蛋白质（白蛋白）：未测定阴离子（不可测的阴离子UA）AG＝UA－UCNa++UC=(HCO3-+Cl-)+UAAG＝UA－UC=Na+－(HCO3-+Cl-)正常值平均12mmol/L（8--16mmol/L）＞20mmol/L提示存在代酸。UAHCO3-+Cl-132mmol/LUCNa+145mmol/L血浆电解质的电中性原则＝阴阳离子的平衡阳离子阴离子Na+140mmol/LCl－103mmol/LHCO3－25mmol/LAG12mmol/L血清Na+：为细胞外液最主要的阳离子，细胞外液44%，细胞内液9%，骨骼47%，主要由肾排出，少量由皮肤和粪便排出，体内低钠时，排出减少。血清K+：为细胞内液主要阳离子，98%存在于细胞内，成人每日需要量为80mmol／L，约85～90%由肾排