實用血氣分析

1、血氣的測定，已被廣泛應用于臨床各科，特別是在危重病人搶救中占有舉足輕重的地位。對血氣分析的正確處理，常常是治療成敗的關鍵！,然而由于血氣分析涉及的基礎理論面較廣，部分內(nèi)容深奧抽象，初學者往往不得要領，感到難以理解，學習起來比較吃力。,本視聽教材的目的在于以通俗易懂的方式講解血氣分析的重點和難點內(nèi)容，力爭做到使廣大醫(yī)務人員“人人會看血氣分析”。,血氣分析概述,人體要進行正常的生理活動，體內(nèi)環(huán)境必須保持在一正常范圍。這有賴于機體的的各種的調

2、節(jié)機制，使之達到動態(tài)平衡。 這種平衡一旦被破壞，即出現(xiàn)內(nèi)環(huán)境紊亂，包括血氣紊亂、電解質失衡和酸堿失衡。血氣分析所要討論的正是這方面的問題。,嚴格的說，血氣分析是指使用血氣分析儀對動脈血氧分壓和二氧化碳的測定。 但在對酸堿代謝的調節(jié)中，血氣和血中酸堿成分、電解質有著密切的聯(lián)系。臨床上所說的血氣分析包括了： 動靜脈血氣 酸堿成分 綜合分析 電解質的,,血氣分析的定義,氣壓：氣體是由無數(shù)的的分子組成，這些分子之間存

3、在一定的距離，并且連續(xù)地做不規(guī)則運動，當分子彼此之間或分子與容器壁相撞時，就會產(chǎn)生沖擊的力量，即我們通常所說的氣壓。,（一）氣壓的原理,基礎知識復習,人體內(nèi)任何部位體液中陰陽離子總濃度必須相等，這就是電中性原理，如血漿中陽離子的總濃度是154mmol/L，則陰離子總濃度也必須是154mmol/L。 大家想一想，如果人體不是電中性，而是帶正電荷或者負電荷，那豈不天下大亂了?,（二）電中性原理,基礎知識復習,大家想一想，如果人體不是

4、電中性，而是帶正電荷或者負電荷，那豈不天下大亂了? 我們走在大街上不變成了異性相吸，同性相斥了嗎？,（二）電中性原理,基礎知識復習,酸是指能釋放出H+的物質，如H2CO3、HCl、H2SO4等。 酸 堿 質子 HCl Cl- + H+ 堿是指能吸收H+的物質，如HCO3-、Cl-、SO42-等。,,基礎知識復習,（三）酸堿的概念,酸堿平衡的調節(jié),酸堿平衡定義：生

5、命活動使細胞內(nèi)外環(huán)境的H+升高或降低，生理情況下依靠機體本身的調節(jié)機制，體液的H+濃度恒定地維持在ph7.35～7.45，這個過程稱為酸堿平衡。 從定義中可以看到：正常人體體液是7.40左右，屬于弱堿性的，不是中性的。 如果體內(nèi)酸或/和堿產(chǎn)生過多或不足，引起血液氫離子濃度的改變，這就叫酸堿平衡失常，簡稱酸堿失衡。,酸堿平衡定義,⑴兩種酸及其來源 ①揮發(fā)性酸：代表：碳酸。 CO2+H2O H2CO3

6、 H+ + HCO3ˉ 正常成人在安靜狀態(tài)下，每天約生成CO2300～400L，如全部生成H2CO3可釋放出15L ，也就是15mol H+ 。 碳酸成為體內(nèi)酸性物質的最主要來源。,（一）體液酸堿物質的來源,碳酸酐酶,②固定酸：也稱非揮發(fā)酸。不能變成氣體由肺呼出，僅通過腎臟排出。 食物在體內(nèi)轉化或經(jīng)氧化后生成，如： 糖酵解: 甘油酸、丙酮酸、乳酸， 糖氧化: 三羧酸 脂肪代謝: β-羥丁酸、乙酰乙酸。 上述

7、物質分解代謝產(chǎn)生的H+每日僅有0.05～0.1mol，與揮發(fā)性酸的產(chǎn)量相比，真是“九牛一毛”。,（一）體液酸堿物質的來源,⑵ 堿的來源 來源一：體內(nèi)物質代謝產(chǎn)生——氨基酸脫氨基 來源二：食物中所含金屬元素在體內(nèi)的氧化產(chǎn)物：檸檬酸鹽、蘋果酸鹽。 人體內(nèi)堿性物質的產(chǎn)量在數(shù)十 mol左右，與酸性物質的產(chǎn)量相比，真是“小巫見大巫”。 既然人體每天產(chǎn)生的酸多堿少，那我們大家為什么沒有發(fā)生酸中毒呢?這是因為我們有酸堿平衡的調節(jié)系統(tǒng)。,（

8、一）體液酸堿物質的來源,機體抵御酸堿沖擊的彈簧——酸堿平衡調節(jié)四大防線 當機體酸堿失衡時，機體動員所有的調節(jié)功能來緩沖，調節(jié)糾正。具體包括以下四類： 血液緩沖系統(tǒng) 組織細胞的調節(jié) 肺的調節(jié) 腎的調節(jié) 其中肺和腎是調節(jié)系統(tǒng)的主力軍。,（二）酸堿平衡調節(jié)系統(tǒng),血液緩沖系統(tǒng)由弱酸及其共軛堿構成，強酸來了堿來抵抗，把它變成弱酸，減少H+的電離；強堿來了酸來抵抗，把它變成弱堿，減少OHˉ的電離。 如:

9、HCl + NaHCO3 NaCl + H2O +CO2（肺↑) 血液緩沖系統(tǒng)的特點：反應迅速，即刻開始，作用不持久，約30分鐘結束。 血液緩沖系統(tǒng)具體包括四個小類：碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)、血紅蛋白緩沖系統(tǒng)、血漿蛋白緩沖系統(tǒng)和磷酸鹽緩沖系統(tǒng)。,防線一：血液緩沖系統(tǒng),,,血液緩沖系統(tǒng)中最重要的是碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)，原因在于：一. 含量最多， 道理如同“人多勢眾”一樣，血液中的和紅細胞中碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)占整個緩沖系統(tǒng)的53%，舉

10、足輕重。二. 易于調節(jié)， 道理如同“能者多勞”一樣，H2CO3的濃度可通過肺部呼出CO2的多少加以調節(jié)，而HCO3ˉ的量可通過腎臟對其排出和保留的量加以調節(jié)。,防線一：血液緩沖系統(tǒng),離子交換：主要是H+ —K+， Clˉ—HCO3ˉ交換。,防線二：組織細胞的調節(jié),H+ —K+交換,2Na+,1H+,,3K+,,細胞外高H+時,,3K+,H+,H+,,,H+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,為什么細胞內(nèi)是K+

11、被趕出來而不是其它離子呢？原因有兩點：一是因為細胞內(nèi)K+離子濃度高，細胞內(nèi)集中了98%以上的K+，二是因為細胞膜對K+通透性好。 從上面的過程中可以看出，酸中毒往往伴有高K+，而堿中毒往往伴有低K+。,防線二：組織細胞的調節(jié),2Na+,1H+,,3K+,,酸中毒,,,Clˉ—HCO3ˉ交換,防線二：組織細胞的調節(jié),Clˉ,HCO3ˉ,,HCO3ˉ,,,紅細胞外高HCO3ˉ時,,,紅細胞外高Clˉ時,,部位：紅細胞。（需要指出的是防線

12、二組織細胞調節(jié)中紅細胞有Clˉ—HCO3ˉ交換，但能力較弱；防線四腎臟調節(jié)中腎小管也有Clˉ—HCO3ˉ交換，能力相對較強。）,Clˉ,Clˉ,HCO3ˉ,肺的調節(jié)是通過調節(jié)CO2呼出量實現(xiàn)的，具體途徑： 一是CO2通過血腦屏障，刺激中樞化學感受器，興奮或抑制呼吸中樞；二是刺激外周化學感受器，反射性興奮或抑制呼吸中樞。,防線三：肺的調節(jié),延髓化學感受器,,,,頸動脈竇,主動脈體,腎調節(jié)的基本機理：①泌H+排酸： H+濃度↑

13、 腎小管內(nèi)碳酸酐酶活性↑ H2CO3 ↑ H+和HCO3ˉ ↑ ②泌氨中和酸 NH3 + H+ NH4+ ③HCO3ˉ再吸收（主要是腎小管泌H+、泌氨同時重吸收HCO3ˉ，還有通過Clˉ—HCO3ˉ交換的方式）。,防線四：腎的調節(jié),,,,,,,,血液緩沖系統(tǒng)反應快，但用來緩沖的弱酸及其共軛堿畢竟數(shù)量有限，組織細胞調節(jié)也有局限性，畢竟它是

14、以細胞外高K+或低K+為代價的。 緩沖系統(tǒng)的主力軍是肺和腎。肺調節(jié)通過呼出CO2來調節(jié)，腎調節(jié)通過排酸保堿來調節(jié)，肺調節(jié)起效快，作用強，腎調節(jié)來的慢，但作用最強，最持久。 四種緩沖系統(tǒng)同時存在，在神經(jīng)-體液的整體調節(jié)下，彼此配合，互為補充，從不同途徑調節(jié)酸堿平衡，維持血漿ph的相對恒定 。,（二）酸堿平衡調節(jié)系統(tǒng),小結,酸堿平衡調節(jié)的實質,一句話概括： 酸堿平衡的調節(jié)實質上就是H+濃度的調節(jié)！,H—H公式,亨

15、德森-哈塞爾巴爾赫方程式 （Henderson-Hasselbalch equation）,很久很久以前，有一位化學家，名叫亨德森……,亨德森-哈塞爾巴爾赫方程式（Henderson-Hasselbalch equation）,,H+的濃度很小，只有4×10-8mol/L，使用起來不方便，后來有一位化學家叫哈塞爾巴爾赫，他把…… 就變成了現(xiàn)在大名鼎鼎的亨德森-哈塞爾巴爾赫方程式：,,,H—H公式,,pKa＝ 6.

16、1，是一個常數(shù)，α= 0.03 是CO2的溶解系數(shù)， H—H公式就可以簡化為,,HCO3—,PaCO2,ph,,∝,歸根到底一句話：PH值和HCO3ˉ成正比，和PaCO2成反比，并且HCO3ˉ和PaCO2的比值正常時為3:5 （24:40的簡化結果） ，如果直接使用H2CO3濃度，則HCO3ˉ和H2CO3之比正常時為20:1。,H2CO3,∝,,HCO3—,,因為HCO3ˉ由腎調節(jié)，是酸堿調節(jié)的代謝因素；PaCO2由肺調節(jié)，是酸堿調節(jié)

17、的呼吸因素。因此我們又可以將H—H公式形象的表達為：,,,腎,肺,,代謝因素,呼吸因素,由此公式可以引申出：四種最基本的酸堿失衡類型的定義:PaCO2 呼吸有關 原發(fā)↑呼酸 原發(fā)↓呼堿 HCO3ˉ 代謝有關 原發(fā)↑代堿 原發(fā)↓代酸,H—H公式,∝,∝,,HCO3ˉ是體內(nèi)堿性物質的代表，PaCO2是體內(nèi)酸性物質的代表，因此我們又可以將H—H公式形象的表達為：,一句話， HCO3ˉ高示

18、代堿， PaCO2高示呼酸。,H—H公式意義,再強化理解記憶一下：,PaCO2決定呼酸或呼堿， HCO3ˉ決定代酸和代堿。還有要注意“原發(fā)”二字。 PaCO2高代表CO2潴留，高碳酸血癥，此值越高越酸！所以叫呼酸；PaCO2低代表CO2排出過多，呼吸性的“酸”被釋放過多后所以相對不足，所以叫呼堿； HCO3ˉ高，代表體內(nèi)有機堿含量高，堿絕對增高，太多了，所謂代堿；HCO3ˉ低，代表體內(nèi)堿被過多的有機酸耗掉了——

19、是因為有機酸類的物質含量增多，所謂代酸。,H—H公式意義,從H—H公式看代償和失代償,血氣分析所討論的核心是PH值的調節(jié)問題。 從H—H公式中可以看到 1. PH值是隨著碳酸氫根和二氧化碳分壓兩個變量的變化而改變的量。 2. PH值取決于HCO3ˉ和PaCO2的比值，而非取決于其中某一變量的絕對值。,從H—H公式看代償和失代償,酸堿平衡的HCO3ˉ和PaCO2中任何一方發(fā)生異常，另一方要進行補償變化，

20、稱為代償。當機體發(fā)生酸堿平衡紊亂以后，酸堿平衡調節(jié)的四大防線總是盡力進行緩沖，力爭將血液PH值維持在正常范圍內(nèi)。如果經(jīng)過緩沖，結果是血液PH值維持在正常范圍內(nèi)，我們稱之為代償，如果經(jīng)過緩沖，結果是血液PH值超出了正常范圍，我們稱之為失代償。 如果說代償是機體對酸堿失衡盡力而為的調節(jié)緩沖，那么失代償就是盡力而為之后的才發(fā)現(xiàn)的力不能及。,從H—H公式看代償同向性原理,由H—H公式可知，酸堿失衡的代償規(guī)律為： 為維持P

21、H值不變，HCO3ˉ和PaCO2任何一個變量的原發(fā)性變化，必然引起另一個變量的同向代償變化。也就是說原發(fā)性變化為增高，繼發(fā)性變化也為增高，原發(fā)性變化為降低，繼發(fā)性變化也為降低。代償同向性原理口訣： 你高我也高，PH值7.4共同的目標， 你低我也低，只為比值接近20比1。 （這里20比1是指HCO3ˉ和H2CO3的比值，如果是我們臨床常用的HCO3ˉ和PaCO2的比值，應該是3比5。）,代償極限：肺（呼吸性

22、）或腎（代謝性）代償能力是有一定極限的，這一極限稱為代償極限。即為機體發(fā)揮最大代償能力所能達到的代償值。 代償極限性原理： HCO3ˉ原發(fā)變化， PaCO2繼發(fā)代償極限為10-55mmHg； PaCO2原發(fā)變化， HCO3ˉ繼發(fā)代償極限為 12～45mmol/L。 代償極限性原理的運用：若某種酸堿失衡超過了代償極限，不管PH值正常與否均應判斷為混合性酸堿失衡。,規(guī)律2：代償極限性原理,原發(fā)失衡因素出現(xiàn)的早，且變化幅

23、度大，繼發(fā)因素出現(xiàn)的晚，且變化幅度小，只是為了代償而變化。原發(fā)失衡的變化幅度大于代償變化的變化幅度，PH值偏向，偏酸還是偏堿（以7.40為界）是由原發(fā)失衡決定的。,規(guī)律3：原發(fā)失衡>代償變化 原發(fā)失衡的變化決定PH值偏向,既然ph值變化方向是由原發(fā)因素決定，所以可以從ph值變化方向看原發(fā)因素是酸中毒還是堿中毒。因此pH值7.45原發(fā)因素為堿中毒。 7.35 < pH值<7.40

24、原發(fā)因素偏酸 7.40 < pH值<7.45原發(fā)因素偏堿,規(guī)律3：原發(fā)失衡>代償變化 原發(fā)失衡的變化決定PH值偏向,H-H公式集中體現(xiàn)了：機體對酸堿調節(jié)的主要調節(jié)方式 ——腎和肺的調節(jié)，堿性物質和酸性物質數(shù)量的對比，代謝性因素和呼吸性因素的力量對比。機體無論以什么方式調節(jié)，最終是以改變 HCO3ˉ和PaCO2濃度及比值來調節(jié)酸堿失衡的。H-H公式體現(xiàn)了血氣分析變化的核心內(nèi)容

25、： 酸堿失衡是酸中毒或堿中毒 呼吸性或代謝性的 原發(fā)性或繼發(fā)性的 酸堿失衡代償?shù)耐蛐栽?H—H公式,小結,血氣分析的關鍵指標,血氣分析常用指標有很多，但是關鍵的指標只有四個：PH 、PO2、PaCO2 和AB，這四個指標才是靈魂，其它指標都是派生或計算出來的，擒賊先擒王，主要掌握這四個指標。,血氣分析的關鍵指標,一. 酸堿度總指標：PH值,PH值：溶液中H+濃度的一種表示方法，PH值是H+濃度

26、的負對數(shù)。（因為H+濃度為4×10-8mol/L ，不便使用）PH值的正常值為7.35~7.45，最標準的為7.40。 PH 6.8 PH >7.45堿中毒，生命極限PH < 7.8PH值在正常范圍，有三種可能： ①正常 ②代償性的單純性酸堿失衡 ③混合性酸堿失衡,二. 機體氧合狀態(tài)的指標：PaO2,動脈血氧分壓也是判斷呼吸衰竭的兩大指標之一（還有PaCO2），P表示壓力

27、，a表示動脈。正常值：80～100mmHg。肺通氣、換氣功能障礙均可引起PaO2的降低。 （有的朋友搞不懂肺通氣和肺換氣的區(qū)別，其實顧名思義就可以了，通即通過，意思是道路是否通暢有堵塞，換即交換，也就是指二氧化碳和氧氣的交換。）肺通氣障礙：慢性阻塞性肺病、哮喘和急性呼吸窘迫綜合癥患者早期等。 肺換氣障礙：彌散功能障礙、通氣/血流比例失調或靜脈分流引起換氣障礙等,二. PaO2 ：判斷呼吸衰竭的主要指標,

28、PaO2正常值：80～100mmHg 是在海平面上平靜呼吸狀態(tài)下的參考值，隨著海拔升高而降低。PaO2 < 80mmHg 稱為低氧血癥 60~80mmHg 輕度低氧血癥 40~60mmHg 中度低氧血癥 < 40 mmHg 重度低氧血癥 < 30 mmHg 腦組織不可逆性損傷PaO2正常值下限隨年齡增長而降低，60歲以上老人

29、可用下列公式計算： PaO2=100－0.4×年齡,呼吸衰竭分為Ⅰ型和Ⅱ型（標準為海平面平靜呼吸空氣條件下）： Ⅰ型呼吸衰竭 PaO2 ＜60mmHg PaCO2正常或下降 Ⅱ型呼吸衰竭 PaO2 ＜60mmHg PaCO2 ＞ 50mmHg 從呼吸衰竭分型的定義中可以看出： Ⅰ型呼吸衰竭缺氧，無CO2潴留，反映存在肺換氣障礙 Ⅱ型呼吸衰竭缺氧，有CO2潴留，反映至少存在肺通氣障礙（要不然CO2會

30、被排出去的），伴或不伴換氣障礙。 注：有的朋友容易記混呼衰分型，可用Ⅱ型呼衰有二氧化碳潴留， Ⅱ二同音來協(xié)助記憶。,二. PaO2 ：判斷呼吸衰竭的主要指標,三. 呼吸性指標： PaCO2,定義：以物理形式溶解在動脈血中的二氧化碳產(chǎn)生的張力。 PaCO2 動脈血二氧化碳分壓。P代表壓力，a代表動脈血， PaCO2和PaO2一起構成呼吸衰竭的兩大指標。PaCO2與H2CO3關系： PaCO2×α=H2

31、CO3（370C時α系數(shù)為0.03）意義：由于CO2分子具有較強的彌散能力(是氧氣的20倍），故血液PaCO2基本上反映了肺泡PaCO2平均值。故PaCO2是衡量肺泡通氣量適當與否的一個客觀指標。,三. 呼吸性指標： PaCO2,參考值：35~ 45mmHg 大家可以簡記為40 mmHg。然后再擴展記憶。 若超出此范圍，PaCO2 ↑表示肺泡通氣量減少 ，CO2潴留。 見于呼吸性酸中毒（原發(fā)增高）

32、或者代償性代謝性堿中毒(繼發(fā)代償性增高，HCO3ˉ ↑ ，PaCO2 “你高我也高”)PaCO2↓表示肺泡通氣量增加，為肺泡通氣量過度。 見于呼吸性堿中毒（原發(fā)↓ ）或者代償性代謝性酸中毒 (繼發(fā)代償性↓ ，HCO3ˉ ↓ ，PaCO2 “你低我也低”),四.代謝性指標: SB、AB、BE,AB (實際碳酸氫鹽，actual bicarbonate ）定義：病人動脈血漿中實際HCO3ˉ含量。參考值：22 ~

33、27mmol/L, 簡記為標準值24 mmol/L，然后再擴展記憶。 AB反映的是體內(nèi)真實的HCO3ˉ濃度，也就是我們帶入H-H公式進行計算中HCO3ˉ值。AB和PH值、 PaO2和PaCO2同屬血氣分析四大核心指標，是重點內(nèi)容，血氣分析其它指標都是由此派生出來，是為了方便判斷分析和治療之用。,定義：在標準狀態(tài)下（370C、PaCO2 40mmHg、Hb100%飽和，這也就是呼吸因素正常的情況下）測出的動脈血漿中HCO3ˉ含量。參

34、考值：22~27mmol/L 簡記為標準值24 mmol/L。多數(shù)血氣分析儀只能測定PH值，PaO2和PaCO2共3項數(shù)據(jù)，其它的值都是算出來的，也就是說不管AB，還是SB都是通過公式計算出來的。 logSB=,四.代謝性指標: SB、AB、BE,SB（標準碳酸氫鹽，standard bicarbonate）,,2.365PH－5.596logPaCO2＋8.956,3.958 － logPaCO2,－6.0108,

35、從SB的定義中可以看出SB是個假設情況下的計算值，它嚴格說應該不包括呼吸性的酸堿失衡，因為它要求PaCO2=40mmHg，明顯與呼酸（ PaCO2 > 45mmHg）和呼堿（ PaCO2 <35mmHg ）定義不符。 但是實際上為使用方便，忽視了定義上的這個矛盾，放寬了限制，完全使用公式計算： logSB= 這樣計算的結果：代償性呼酸SB↑，代償性呼堿SB↓,四.代謝性指標: SB、A

36、B、BE,SB（標準碳酸氫鹽，standard bicarbonate）,2.365PH－5.596logPaCO2＋8.956,3.958 － logPaCO2,,－6.0108,所以從廣義上講， SB的變化見于以下兩種情況： SB↑ 代堿或呼酸代償 SB ↓ 代酸或呼堿代償如果以上內(nèi)容不好理解不要緊，只要你記住： SB和AB的變化是同向的，你完全可以從AB的變化來判斷SB 的變化！而且我們反復強

37、調：血氣分析中AB和PH值、 PaO2和PaCO2才是血氣分析的四大核心指標，擒賊先擒王，如果AB是元帥的話， SB只是個小卒，個人覺得不用在SB上花費太多功夫。,四.代謝性指標: SB、AB、BE,SB（標準碳酸氫鹽，standard bicarbonate）,正常情況下， AB =SB，因為正常情況下實際HCO3ˉ符合標準狀態(tài)（370C、PaCO2 40mmHg、Hb100%飽和）。 病理情況下， AB和SB變化是同向的，并

38、且AB變化的幅度>SB。 AB 和SB關系口訣：你高我更高，你低我更低。（推導過程較復雜，感興趣的朋友可以去試試） 具體情況如下： AB↑↑ > SB↑ 代堿或呼酸代償 AB↓↓ < SB↑ 代酸或呼堿代償從這里可以看出：其實SB在酸堿失衡中的發(fā)揮的判斷作用完全可以由AB來代替， 筆者個人認為SB概念的提出有點畫蛇添足，反倒搞得初學者有點暈頭轉向。,四.代謝性指標: SB、AB、B

39、E,AB 和SB的關系,四.代謝性指標: SB、AB、BE,定義： 在標準狀態(tài)下，用標準酸或堿滴定1L血液，使其PH值達7.40時所消耗的酸或堿量 ①正值：說明堿有剩余，用酸滴定為正值，反映血中HCO3ˉ高于正常。 ②負值：說明堿有不足，用堿滴定為負值，反映血中HCO3ˉ低于正常。 參考范圍： -3～+3 mmol/L 臨床意義： BE >3mmol/L 說