动脉血气分析的临床应用 天津医科大学总医院 综合ICU 科 王志强
动脉血气采集要求: 动脉血(桡动脉、肱动脉、股动脉) 隔绝空气 海平面大气压 (101.3kPa,760mmHg) 安静状态下 肝素抗凝
一.人体酸碱的来源: 酸――挥发性酸:碳酸。 非挥发性酸:固定酸(硫酸、磷酸、乳酸、丙酮酸),每日约50~100 mmol/L。 碱――有机酸盐:蔬菜、水果 (柠檬酸盐、苹果酸盐)
二.人体的缓冲系统:H+过剩 2.肺调节作用:调节CO2呼出量,维持血 〔H2CO3 ] PaCO2 1. 细胞外液缓冲作用: 血浆:NaHCO3/H2CO3= HCO3-/ PCO2、 红细胞:KHb/HHb、KHbO2/HhbO2 细胞内缓冲作用:3 H+ K+ 2Na+交换 骨的矿物质、软组织的组织蛋白、肝的缓冲 2.肺调节作用:调节CO2呼出量,维持血 〔H2CO3 ] PaCO2 3.肾调节作用:肾排H+,泌NH3, 重吸收HCO3-, 维持细胞外液[HCO3-] 肾小球滤液中HCO3-重吸收 肾小管酸化 肾小管内可滴定酸的形成、排出(结果仍是排出H+)
酸碱平衡的呼吸调节 延髓 感受器 呼吸运动加快 血液PCO2 增高 H2O+CO2H2CO3H++ HCO3- CO2排出增加
动脉血气分析三步法 三步法包括: 第一步,病人是否存在酸中毒或碱中毒? 第二步,酸/碱中毒是呼吸性还是代谢性? 第三步,如果是呼吸性酸/碱中毒,是单纯呼吸因素,还是存在代谢成分?
具体方法如下: 第一步,看PH值,正常值为7.4±0.05。PH≤7.35为酸中毒,PH≥7.45为碱中毒。 第二步,看PH值和PCO2改变的方向。同向改变(PCO2增加,PH值也升高,反之亦然)为代谢性,异向改变为呼吸性。 第三步,如果是呼吸性的,再看PH值和PCO2改变的比例。正常PCO2为40±5mmHg,单纯呼吸性酸/碱中毒,PCO2每改变10mmHg,则PH值反方向改变0.08±0.02。例如,如果PCO2是30mmHg(降低10mmHg),那么PH值应该是7.48(增加0.08);如果PCO2为60mmHg(增加20mmHg),则PH值应为7.24(降低2×0.08)。
如果不符合这一比例,表明还存在第二种因素,即代谢因素。 第三步就应比较理论上的PH值与实际PH值,如果实际PH值低于理论PH值,说明同时存在有代谢性酸中毒,反之,如果实际PH值高于理论PH值,则说明同时有代谢性碱中毒。 需注意,根据公式推算出来的PH值,可以有±0.02的波动。
氧合状况的指标 1)PO2 [PaO2、PO2](动脉血氧分压) 是指动脉血液中物理溶解的氧分子所产生的张力。 正常值:波动范围较大,与年龄有关,一般为80~100mmHg。 临床意义:是判断缺氧和低氧血症的客观指标。当在海平面呼吸空气时,pO2低于正常值就已经提示缺氧,但一般只有当pO2<60mmHg时,才引起组织缺氧,临床方可诊断为低氧血症。
氧合状况的指标 (2)O2Sat [SaO2、SO2](动脉血氧饱和度) 是指动脉血液中Hb在一定氧分压下和氧结合的百分比,即氧合Hb占Hb的百分比。 正常值:90-100%。 临床意义:O2Sat仅仅表示血液中氧与Hb结合的比例,虽然多数情况下也作为缺氧和低氧血症的客观指标,但与pO2不同的是它在某些情况下并不能完全反映机体缺氧的情况,尤其当合并贫血或Hb减低时,此时虽然O2Sat正常,但却可能存在着一定程度的缺氧。
氧合状况的指标 (3)O2CT [CaO2](动脉血氧含量) 是指每100ml血液中实际带氧量的毫升数,包括物理溶解在血液中的氧和以化学结合形式存在的氧。 正常值:18~21ml/dl,平均19ml/dl。 临床意义:O2CT能真实地反映动脉血液中氧的含量,是较可靠的诊断缺氧和低氧血症的客观指标。
酸碱平衡指标 1)pH(动脉血酸碱度) 是未分离血细胞的血浆中氢离子浓度的负对数。 正常值:7.35-7.45,平均7.40。 临床意义:pH基本代表细胞外液的情况,是主要的酸碱失衡的诊断指标,对机体的生命活动具有重要意义,尤其是内环境的稳定性。pH直接反映机体的酸碱状况,>7.45为碱血症,<7.35为酸血症。但pH正常也不能表明机体没有酸碱平衡失调,还需要结合其他指标进行综合分析。
酸碱平衡指标 (2)pCO2[PaCO2](动脉血二氧化碳分压) 是指以物理状态溶解在血浆中的二氧化碳分子所产生的张力。 正常值:35~45mmHg,平均40mmHg。 临床意义;pCO2是主要的呼吸性酸碱平衡失调的指标,常可反映肺泡通气情况。一般情况下,>45mmHg是呼吸性酸中毒,而<35mmHg是呼吸性碱中毒。
酸碱平衡指标 (3)HCO3std和HCO3act[SB和AB](动脉血标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐) HCO3std是指隔绝空气的全血标本在37OC、pCO2为40mmHg、Hb完全氧合的标准条件下所测得的血浆HCO3-含量;而HCO3act是指隔绝空气的全血标本在实际条件下所测得的人体血浆HCO3-含量。正常情况下两者是相等的。standard:标准;actual:实际的) 正常值:22-27mmol/L,平均24mmol/L。 临床意义:HCO3std和HCO3act均代表体内HCO3-含量,是主要的碱性指标,酸中毒时减少,碱中毒时增加。两者的区别在于HCO3std不受呼吸因素影响,仅仅反映代谢因素HCO3-的储备量,不能反映体内HCO3-的真实含量。而HCO3act受呼吸因素影响,反映体内HCO3-的真实含量。
酸碱平衡指标 4)ctCO2[T-CO2](动脉血二氧化碳总量) 是指血浆中以化合及游离状态下存在的二氧化碳的总量,其中以结合形式存在的二氧化碳占绝大部分。 正常值:24~32mmol/L ,平均28mmol/L。 临床意义:ctCO2也是重要的碱性指标,主要代表HCO3-的含量,<24mmol/L时提示酸中毒,而>32mmol/L时提示碱中毒。
酸碱平衡指标 5)BE(B)和BE(ecf)[ABE和BE](动脉血标准碱储备或碱剩余和实际碱储备或碱剩余) BE(B)是指在37OC、pCO2为40mmHg、Hb完全氧合的标准条件下,将1L全血或血浆滴定pH至7.40时所需的酸或碱的量;而BE(ecf)是指在实际条件下测定全血或血浆标本时所需的酸或碱的量。 正常值:-3-3mmol/L。 临床意义:BE(B)和BE(ecf)代表体内碱储备的增加或减少,是判断代谢性酸碱失衡的重要指标。如需用碱滴定,说明血液中碱缺失(相当于酸过剩),用负值表示,<-3mmol/L提示代谢性酸中毒;如需用酸滴定,说明血液中碱过剩,用正值表示,>+3mmol/L提示代谢性碱中毒。
其他指标 (1)Hct(红细胞压积):男42~49%, 女37~43%。 (2)ctHb(est)(血红蛋白总量):男12~16g/dl, (3)Na+(钠离子)、K+(钾离子)、Cl-(氯离子): Na+(135~150 mmol/L,平均142 mmol/L); K+(3.5~5.5 mmol/L,平均4.0~4.5 mmol/L); Cl-(98~108 mmol/L,平均103 mmol/L)。
临床酸碱失衡的分类 呼吸性碱中毒 呼吸性酸中毒 代谢性碱中毒 代谢性酸中毒 pH增高 pH下降 [HCO3-] /[H2CO3] < 20/1 [HCO3-] /[H2CO3] >20/1
混合型酸碱平衡紊乱 定义: 指同一病人有两种或两种以上的单纯型酸碱平衡紊乱同时存在。 相加性混合型酸碱平衡紊乱: 代谢性和呼吸性异常皆为酸中毒或碱中毒。 相消性混合型酸碱平衡紊乱: 代谢性和呼吸性异常呈相反方向变化。
三重酸碱失调 分型: 呼酸+高AG性代酸+代碱 呼碱+高AG性代酸+代碱 关键点:同一病人不可能既存在呼酸又存在呼碱
判断步骤小结 第一步: 注意动脉血三个参数,结合临床确定原发失衡 第二步:根据原发失衡选用合适公式 第三步:将实测值与预计值比较,确定是否存在混合型酸碱失衡 第四步:判断是否存在高AG性代酸,并将潜在HCO3 — 代替实测值与预计值比较,揭示代碱并高AG代酸和TADB中代碱的存在。
例1. 败血症并发感染中毒性休克患者的血气指标为:pH 7.32, PaO2 80mmHg,PaCO2 20mmHg, HCO310mmol/L。 预计PaCO2= HCO3—*1.5+8±2=23±2 实测PaCO2 < 预计PaCO2 诊断:代酸合并呼碱
例2. 肺心病合并心衰者,其血气为:pH7.52, PaCO2 58.3mmHg , HCO346mmol/L。 慢性△HCO3—=△PaCO2*0.4±3=(58.3-40)*0.4±3=7.3±3 预计HCO3— =24+△HCO3—=24+7.3±3 =31.3 ±3 预计HCO3—<实测HCO3— 诊断:呼酸合并代碱 且实测HCO3— > 45mmol/L极限
例3. 过度换气8天者,不能进食,每日输葡萄糖和盐水,血气为:pH 7.59, PaCO2 20mmHg , HCO3—23mmol/L。 按慢性△HCO3—=△PaCO2*0.5±2.5计算,预计HCO3—14mmol/L 预计HCO3—<实测HCO3— 诊断:呼碱合并代碱
看AG:定二、三重性酸碱紊乱 阴离子间隙是数学思维的产物,它是用数学方法处理血浆电解质数值归纳出的一个新概念。 Na+ + uC= HCO3—+ Cl—+ uA Na+- (HCO3—+ Cl—)= uA – Uc =AG uA(unmeasured anion)包括:乳酸、酮体。SO42-、 HpO42-、白蛋白 AG的正常值12±4mmol/L. AG>16可能有代酸,AG>30 mmol/L肯定有代酸。 根据AG将代谢性酸中毒分为2类:①高AG,正常血氯性代谢性酸中毒。②高血氯,正常AG性代谢性酸中毒。
例4 一名病人血气分析和电解质测定结果为:pH值7.40,PCO240mmHg,HCO3—24mmol/L,K+3.8mmol/L, Na+140mmol/L,CL—90mmol/L。 分析:AG=140-(90+24)=26>16mmol/L, 提示高AG代酸 ΔAG=26-16=10mmol/L, 潜在HCO3 — =ΔAG+实测HCO3— 10+24=34>27mmol/L, 提示代碱。 结论:代碱并高AG代酸 如不计算潜在HCO3—和AG值,必误认为无酸碱失衡。
例5 某女,49岁,肝昏迷,右侧胸腔中等量积液,上消化道出血,肝肾综合症患者。 PH:7.463, PaCO2:30 ,HCO3-:20.4, PaO2:48,Na+:136,Cl-:94。 分析:肝昏迷及中等量胸腔积液,可使患者过度呼吸,CO2排出过多,PaCO2降低,提示呼喊。依慢性呼碱预计代偿公式:
依慢性呼碱预计代偿公式: △ HCO3-=0.49×△PaCO2±1.72 =0.49×(-10)±1.72 =-4.9±1.72 =-6.62~-3.18 预计HCO3-=24+△HCO3- =24+ (-6.62~-3.18) =17.38~20.82 AG=Na+-(HCO3-+Cl-) =136-(20.4+94) =21.6
△AG=实测AG-16 =21.6-16 =5.6 “潜在”HCO3-=实测HCO3-+ △ AG =20.4+5.6 =26>20.82 说明有呼碱型三重酸碱失衡。
注意事项 1.送血气分析之前,先电话通知检验科作好准备。 2.采血量不宜过多,单查血气分析约需1ml,如血气分析加电解质、肾功、血糖等项目约需2ml。若血量过多则抗凝不足,将影响检验的准确性。 3.采血后需立即排空气泡,再将针尖刺入橡皮塞封闭针孔,以免接触空气造成检验结果失真,并尽快送检。 4.标本送检时需附上病人实时的体温、吸氧浓度或吸氧流量(L/min)及最近的血红蛋白量等参数。 5.附吸氧浓度计算公式:吸氧浓度%=21+4×吸氧流量(L/min)。
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