血气分析-Blood-Gas-Analysis---教学质量实时监控系统

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血气分析和酸碱平衡BloodGasAnalysisandAcid-BaseBalance呼吸内科邓小梅

1例1.王淑珍，女，68岁，H1921852004-6-30病史：反复咳嗽、咳痰40年，冬季易发作，持续2-3个月，胸闷、夜间不能平卧2个月。体征：神清，球结膜水肿，唇紫苷，颈静脉怒张，双肺底水泡音，HR112/分,双下肢水肿.PH7.359Na+134.2mmol/LPaO230.2mmHgK+3.22mmol/LPaCO2110.1mmHgCl¯76.5mmol/LSaO245%Hb13.9g/LBUN2.1mmol/L(2.9-8.3)BE29mmol/LCRE38mol/L(40-100)HCO3–62.6mmol/LTCO266mmol/LAngap2.3mmol/L

2血气(BloodGas):O2，CO2血气分析(Blood-gasAnalysis):用三个电极(PH、O2、CO2)测定血液中具有生理效应的气体及PH。

3临床意义：反映气体代谢情况判断酸碱平衡状态

4精密仪器规范操作结果判断质量控制条件:标本采集：采血部位，安静状态下，肝素抗凝，吸氧浓度，隔离空气,海平面，大气压.

5Table1：TheRelationBetweenAltitude(m)andPaO2(mmHg)AtmosphericAltitudePressurePaO2Sao2Sealevel760100973190m51267884408m43840757600m2823055（Coma）

6血气分析指标pHBBPaO2BEP(A-a)O2T-CO2SaO2CO2-CPPvO2AGPaCO2CaO2H2CO3¯

7一动脉血氧分压（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）（100–0.33年龄5）

8TheOxygen-HemoglobinSaturationCurvePaO2作用:1.影响SaO2，从而影响血氧含量。

9ExternalrespirationInternalrespiration2.决定O2的驱动压，影响氧在血液与组织间的弥散。

103.调节呼吸Peripheralchemoreceptors(aroticsinusorcarotidbody)(Throughcranialnerves9,10).

11PaO2下降原因：肺泡通气不足HypoventilationV/Q比例失调V/Qratiomismatch右-左分流Righttoleftshunting吸入气的氧分压下降InhaledPO2low弥散功能下降DiffusionofO2low

12低氧血症（Hypoxemia）：PaO2低于同龄正常人下限呼吸衰竭(RespiratoryFailure)：PaO2<60mmHg缺氧（Hypoxia）严重缺氧：PaO2<40mmHgPaO2<20mmHg，有氧代谢停止。

13Table2:PartialPressures(mmHg)ofO2andCO2SourceofSamplePO2PCO2Inhaledair1600.3Alveolarair10440Arterialblood9540Venousblood4046二肺泡-动脉氧压差(P(A-a)O2)(Alveolar-ArterialOxygenDifference)肺泡与动脉血氧分压之差。

14产生原因：肺内生理分流（3-5%）支气管动脉血最小静脉血（营养心肌）正常值：15-20mmHg，<30mmHg。

15P(A-a)O2=PAO2-PaO2PAO2=PiO2-=(PB-PH2O)FiO2-=(760-47)20.93%-=99(mmHg)PaCO2RPaCO2R400.8

16作用：反映肺换气功能P(A-a)O2肺内弥散功能下降右-左分流增加V/Q比例失调

17三.动脉血氧饱和度(SaO2)(Aterial0xygenSaturation)动脉血中100%•反映动脉血氧与Hb结合的程度•体内运送氧的主要形式物理溶解980.0031=0.30(ml%)1.5%Hb带氧151.3498%=19.7(ml%)98.5%HBO2总HB

18PO2(mmHg)SaturationofHb(%)10203040506070809010013.535577583.58992.794.596.597.5TheOxygen-HemoglobinSaturationCurveP50:代表HB与O2的亲和力,正常值（26.6mmHg,3.35Kpa）。

19临床意义:SaO2在反映缺氧上不如PaO2敏感；PaO2与SaO2在呈正相关，但非线性关系；PaO260mmHg以上平坦段以下陡直段（治疗段）

20TheEffectsofpH,T,2-3DPGonOxygendissociationcurveBohr效应：曲线位置受PH影响而移动。

21四混合静脉血氧分压(PvO2)或中心静脉血氧分压(MixedVenousPartialPressureofOxygen)指全身各部分静脉血混合后的静脉血氧分压。正常值：35-45mmHg（4.67-6.0Kpa）SvO265-75%

22临床意义:(在无分流的情况下)反映组织利用氧的能力衡量组织缺氧的程度

23五动脉血氧含量(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%)1.34SaO2PaO2(mmHg)0.0031=151.3498%950.0031=20(ml%)

24CvO2=151.3475%400.0031=15.2(ml%)CaO2-CvO2=20-15.2=5(ml%)呼吸空气，溶解O20.3ml%;呼吸3个大气压，溶解O26.0ml%。

25临床应用：估测组织代谢情况根据Fick公式测心排血量测算肺内分流Qs/QT=••P(A-a)O20.00031(CaO2-CvO2)+P(A-a)O20.00031100%

26六.动脉血二氧化碳分压（PaCO2）(PartialPressureofArterialCarbonDioxide)是溶解在动脉血中的CO2所产生的压力。正常值：35-45mmHg(4.7-6.0kpa)

27PaCO2临床意义:判断肺泡通气状态（机体安静状态下，肺呼出CO2200ml/分）。判断有无呼吸性酸碱失衡呼吸性酸中毒(Respiratoryacidosis)PaCO2>45mmHg(6.0Kpa)呼吸性硷中毒(Respiratoryalkalosis)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

28七.碳酸氢根(Bicarbonate,HCO3¯)反映机体酸碱平衡状态的指标。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。

29CO2transportinblood临床意义:1.反映转运CO2数量

30TheroleoftheCarbonicAcid-BicarbonateSystemintheRegulationofPlasmapH.临床意义:2.起缓冲作

31正常时AB=SBAB升高：代硷AB=SB呼酸AB>SBAB下降：代酸AB=SB呼硷AB

32八缓冲硷（BufferBasesBB）是血液中一切具有缓冲作用的硷的总合。

33包括:HCO3¯血浆蛋白HbHPO42¯Figure:BufferSystemInBodyFluids正常值：45-55(50)mmol/L

34临床意义：反映体内总缓冲能力受呼吸因素影响不大

35在T37ºC、PaCO240mmHg、SaO2100%将血液标本滴定至PH7.40时所消耗的酸或硷的量，反映体内硷储备。正常值：0±3mmol/L九剩余硷（BasesexcessBE）临床意义：反映体内代谢性酸碱平衡的指标

36十血浆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）TCO2=[HCO3¯]+PaCO2=24+400.03=25.2(mmol/L)临床意义：反映HCO3¯含量。

37十一.PH值氢离子浓度的负对数,代表血液的酸碱度。(Thenegativelogarithmofthehydrogenionconcentration)pHNormalNormalMixeddisorder

38PH与[H+]呈负相关

39十二.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。

40十三.阴离子间隙(AnionGapAG)血清中已测定阳粒子与已测定阴离子之差。AG=(Na++K+)-(Cl¯+HCO3¯)AG:8-16mmol/L

41SO42-(mEg/L)Figure:CationsandAnionsinPlasmaMg2+包括：乳酸、酮酸、-羟丁酸、硫酸、磷酸、蛋白质等。

42增加：酸中毒20-30mmol/L，酸中毒可能性大；>30mmol/L，肯定酸中毒。

43酸碱平衡Acid-BaseBalance

44ThenumberofH+inthebody:2400nmol(anadultmale,60Kg)TheproductionofH+:Nearly55,000,000nmol/day

45TypeofAcidsintheBodyFixedacids:(thecatabolismofaminoacidsandcompoundslikephospholipidsandnucleicacids)SulfuricacidPhosphoricacidOrganicacids:Lacticacid(anaerobicmetabolism)Ketonebodies(starvationorexcessivelipidcatabolism)Avolatileacid(H2CO3)

46Table3:Rangeof[H+]inPlasmainClinicalConditionsCondition[H+]nmol/LpHImportanceAcidemia>100<7.00CanbelethalAcidemia50-807.10-7.30ClinicallyimportantNormal4057.400.05NormalAlkalemia20–367.44–7.69ClinicallyimportantAlkalemia<20>7.70Canbelethal

47LinesofDefense:一Thebuffersystem二Therespiratorysystem三Therenalsystem

48Table4：WholebloodbuffersBuffertypeBufferingcapacityofwholeblood(%)Bicarbonateplasma35erythrocyte18total53NonbicarbonateHemoglobin35Plasmaproteins7Organicphosphate3Inorganicphosphate2total47一缓冲系统

492.HCO3¯/H2CO3ratiodecidesbloodpH.Thecarbonicacid-bicarbonatebuffersystemisthemostimportmant(53%).

50ProteinbuffersystemsR-COO-+H+RCOOHR-COOHNH2NH2NH3+pHpHInalkalinemedium,aminoacidactsanacidandreleasesH+NeutralpHInacidicmedium,aminoacidactsabaseandabsorbsH+

51ThephosphatebuffersystemH2PO4-H++HPO42-

52二肺调节：RespiratoryCompensation排出CO2(挥发酸)(3-6小时达高峰)

53RespiratorycontrolPeripheralChemoreceptorsatCarotidandAorticbodiespH,PaO2ofbloodchangesCentralchemoreceptorsatmedullaoblongataPco2,pHofCSFchangesCSFCerebrospinalFluid

54三肾的调节RenalCompensationAnOverviewofUrineFormation

55ActivetransportExchangepumpCountertransportCotransportSecretionofH+①HCO3-/H2CO3system②Phosphatesystem③AmmoniaReabsorptionofbicarbonateSecretionReabsorption

56CountertransportActivetransportSecretionReabsorptionpHofUrine:6.0(4.5--8)

57四细胞内外离子交换（24-36小时）3K+H+2Na+酸中毒98%ofPotassiumofthehumanbodyisIntheICF.

58血气分析的临床应用一确定呼吸衰竭的类型及程度二判断酸碱失衡

59表6：呼吸衰竭的程度指标轻度中度重度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一确定呼吸衰竭的类型及程度

60二判断酸碱失衡：结合临床，确定有无引起酸碱失衡的原因判断有无酸碱平衡紊乱进一步确定原发失衡因素选用合适的代偿预计公式，判断酸碱失衡

61表7：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0.071.5数min30mmol/L(4.0Kpa)慢性HCO3¯=PaCO20.355.583-5天45mmol/L(6.0Kpa)呼硷PaCO2HCO3¯急性HCO3¯=PaCO20.22.5数min18mmol/L(2.4Kpa)慢性HCO3¯=PaCO20.52.53-5天12mmol/L(1.6Kpa)代酸HCO3¯PaCO2PaCO2=HCO3¯1.5+8212-24h10mmHg(1.3Kpa)代硷HCO3¯PaCO2PaCO2=HCO3¯0.9512-24h55mmHg(7.3Kpa)

62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。过头：提示有与之相反的另一种失调；不足：提示有与之相同的另一种失调。

63（一）代谢性酸中毒(Metabolicacidosis)Mechanisms:Anincreaseofacid(notcarbonicacid)AdecreaseofbaseBoth

64Table8.CommonCausesofMetabolicAcidosisIncreaseofAcidKetoacidosis(diabetesmellitus,starvation,alcoholism)SevereinfectionBurnsShockTissueanoxiaRenalfailureIntakeofacidsorprecursorsDecreaseofBaseDiarrheaGastrointestinalfistulaIntestinaldecompressionRenaltubularacidosis

65代酸[H+]血液缓冲系统(HCO3-/H2CO3)血PH值下降呼吸中枢呼吸加深加快CO2排出PaCO2HCO3¯肾代偿排[H+]回吸收HCO3¯HCO3¯HCO3¯H2CO3=201

66Thesignsandsymptoms:IncreasedrateanddepthofrespirationHeadacheCentralnervoussystemdepressionConfusion,lethargy,coma.CardiovascularsystemdysfunctionVentriculararrhythmia,Decreasedcardiaccontractility.Death(brainstemdysfunctionorcardiovasculardysfunction)

67血气分析特点：pHNor、HCO3¯、AB=SB、BE负值PaCO2正常或AG尿呈酸性高K+血症时，尿呈硷性。

68例：女，62岁，糖尿病昏迷。血气分析：PH7.17PaCO225mmHgK+4.4mmoNa+144mmol/LCl¯107mmol/LHCO3¯12mmol/L代偿PaCO2=[HCO3¯]1.5+82=121.5+8=26

69(二)代硷MetabolicAlkalosisMechanisms:AnincreaseinbaseAdecreaseofacidBoth

70Table9.CommonCausesofMetabolicAlkalosisIncreaseofbaseIntakeofbicarbonateorbicarbonateprecursorsMassivetransfusionwithcitratedbloodDecreaseofAcidEmesisGastricsuctionHyperaldosteronismHypokalemia

71代硷[H+]血液缓冲系统(HCO3¯/H2CO3)血PH值呼吸中枢呼吸浅慢CO2排出PaCO2HCO3¯肾代偿排[H+]回吸收HCO3¯HCO3¯HCO3¯H2CO3=201

72Thesignsandsymptoms:ShallowbreathingPosturalhypotention(ECFdepletion)Muscleweakness(hypokalemia)IncreasedneuromuscularirritabilityFiguersandtoestingle,Signsoftetany,Seizures,Centralnervoussystemdepression,(Confusion,lethargy,coma)Death(brainstemdysfunction).

73血气分析特点：pHNor、HCO3¯、AB=SB、BE正值PaCO2尿呈碱性低K+血症。

74例：男，45岁，严重溃疡病呕吐一周。血气分析：PH7.50PaCO253mmHgK+2.2mmol/LNa+140mmol/LCl¯86mmol/LHCO3¯42mmol/L代偿PaCO2=HCO3¯0.95=(42-24)0.9=16.2PaCO2=40+16.2=56.2

75(三)呼吸性酸中毒：RespiratoryAcidosisMechanism:Hypoventilation

76Table10.CommonCausesofRespiratoryAcidosisImpairedGaseousExchangeChronicobstructivepulmonarydiseasePneumoniaSevereasthmaPulmonaryedemaARDSObstructivesleepapneaImpairedneuromuscularfunctionGuillain-BarresyndromeChestinjuryorsurgeryHypokalemiaRespiratorymusclefatigueRespiratorydepressantdrugs(barbiturates,narcotics)Centralsleepapnea

77Thesignsandsymptoms:Headache(cerebralvasodilation)CardiovasculardysfunctionTachycardia,cardiacarrythmias,hypotention.NeurologicabnormalitiesBlurredvision,tremors,vertigo,disorientation,lethargy,coma.

78血气分析特点：pHNor、HCO3¯(acute<32mmol/L,chronic<45mmol/L)PaCO2尿呈酸性。

79例：男，75岁，严重COPD。血气分析：PH7.350PaCO260mmHgK+3.6mmol/LNa+140mmol/LCl¯90mmol/LHCO3¯32mmol/L代偿HCO3¯=PaCO20.355.58=（60-40）0.35=7HCO3¯=24+7=31

80(四)呼吸性硷中毒:RespiratoryAlkalosisMechanisms:Hyperventilation

81Table11.CommonCausesofRespiratoryAlkalosisHyperventilationAnxiety,pschologicaldistressProlongedsobbingHypoxemiaStimulationofthebrainstem(salicylateoverdose,meningitis,headinjury)

82Thesignsandsymptoms:DiaphoresisNeuromuscularirritabilityParesthesias,numbnessandtinglinginfingersoraroundthemouth,

83血气分析特点：pH、HCO3¯PaCO2尿呈碱性低K+血症。

84例：男，40岁，肺间质纤维化。血气分析：PH7.350PaCO220mmHgK+3.6mmol/LNa+140mmol/LCl¯99mmol/LHCO3¯14mmol/L代偿HCO3¯=PaCO20.52.5=(40-20)0.5=10HCO3¯=24–10=14

85(五)混合性酸硷平衡紊乱MixedAcid-BaseImbalances

86呼酸使用利尿剂不当，低钾、低氯补充硷性药机械通气不当1.呼酸+代硷

87血气特点：PaCO2实测HCO3¯>24+PaCO20.355.58HCO3¯>45mmol/L(极限)血K+Cl¯

882.呼酸+代酸缺氧、休克、糖尿病，肺泡通气不足。血气特点：PaCO2实测HCO3¯<24+PaCO20.355.58AG血K+Cl¯

893.呼硷+代碱医源性多见，如肺心病人通气过快。血气特点：PHPaCO2HCO3¯正常、下降,升高。血K+Cl¯

90血气特点：PaCO2HCO3¯<24-PaCO20.52.5AGPH4.呼硷+代酸原因：严重缺氧，肾衰,糖尿病,休克,通气过度

91呼酸型：肺心病呼酸基础上，不恰当使用利尿剂及激素，呕吐，肾功能不足，休克等。呼硷型：Ⅰ型呼衰（呼硷）合并上述因素，或机械通气不当。5.三重酸碱失衡(Triple-acid-basedisordersTABD)肺心病伴多脏器功能衰竭者,死亡率达45%。

92潜在碳酸氢根：高AG代酸时，AG=HCO3¯AG=实测AG12潜在HCO3¯=实测HCO3¯+AG潜在HCO3¯与预计HCO3¯比较判断

93血气特点：PaCO2HCO3¯或正常潜在HCO3¯>24+PaCO20.355.58AG

94例：血气分析：PH7.35PaO240mmHgPaCO290mmHgK+3.6mmol/LNa+142mmol/LCl¯70mmol/LHCO3¯37mmol/LAG=1423770=35AG=3512=23潜在HCO3¯=37+23=60预计HCO3¯=24+PaCO20.355.58=24+(90-40）0.35=41.5

95例1.王淑珍，女，68岁，H1921852004-6-30PH7.359Na+134.2mmol/LPaO230.2mmHgK+3.22mmol/LPaCO2110.1mmHgCl¯76.5mmol/LSaO245%Hb13.9g/LBUN2.1mmol/L(2.9-8.3)BE29mmol/LCRE38mol/L(40-100)HCO3–62.6mmol/L(>45)

96总结血气分析指标正常值各种酸碱平衡紊乱的常见原因和血气分析特点

97Thanks