血气分析的临床应用 浙江大学医学院附属第二医院呼吸科 王绍斌

血气分析的用途 1．  判断呼吸功能 2. 判断酸碱失衡

判断呼吸功能 ①Ⅰ型呼吸衰竭：海平面大气压安静状态呼吸空气PaCO2 正常或降低，PaO260mmHg ②Ⅱ型呼吸衰竭：海平面大气压安静状态呼吸室内新鲜空气且无左心衰竭和异常分流的情况下，PaO260mmHg，伴有PaCO250mmHg ③吸氧条件下计算氧合指数= PaO2/FiO2  300mmHg，提示呼吸衰竭 氧解离曲线

判断酸碱失衡 1.单纯性酸碱失衡：呼酸、呼碱、代酸、代碱 2.混合性酸碱失衡 传统：四型：呼酸合并代酸、呼酸合并代碱、代酸合并呼碱、代碱合并呼酸 新的进展：混合型代酸（高AG代酸+高Cl-性代酸）、代碱合并代酸、三重酸碱失衡（Triple Acid Base Disorders，TABD）包括呼酸型和呼碱型三重酸碱失衡。

酸碱平衡紊乱 概述 正常酸碱的来源及调节 酸碱平衡紊乱的分类 反映酸碱平衡常用指标 单纯型酸碱平衡紊乱 混合型酸碱平衡紊乱

酸碱的概念 酸 碱 H2CO3 H++HCO3- NH4+ H++NH3 H3PO4 H++HPO42- HPr H++Pr- 酸 碱 H2CO3 H++HCO3- NH4+ H++NH3 H3PO4 H++HPO42- HPr H++Pr- HHb(O2) H++Hb(O2-)

概 述(1) 释放H+的物质 酸碱的来源及调节 1.来源 酸 挥发酸 固定酸 代谢 食物

概 述(1) 接受H+ 的物质 酸碱的来源及调节 1.来源 碱 有机酸盐 氨 代谢 食物

概述(1) 酸碱的来源及调节 1.来源 2.调节 血液缓冲 pH ∝ 含量多；反应快； 不彻底，直接受肾、肺调节。 HCO3 H2CO3 － pH ∝ HPr Pr － H2PO 4 HPO4 2- 特点 含量多；反应快； 不彻底，直接受肾、肺调节。

概述(1) 2.调节 血液缓冲 肺调节 H2CO3 H2O + CO2 呼吸排出 特点 作用较快； 代偿能力大； 只对挥发性酸有效。

概述(1) 作用慢、强、持久； 排酸（固定酸）保碱作用重要。 2.调节 血液缓冲 肺调节 肾调节 排酸保碱 特点 作用慢、强、持久； 排酸（固定酸）保碱作用重要。 途径 重吸收HCO3-、酸化尿液、分泌氨。

酸碱平衡紊乱 概述 反映酸碱平衡常用指标 单纯型酸碱平衡紊乱 混合型酸碱平衡紊乱

反映酸碱平衡常用指标 1. pH 2. PaCO2 3. SB 与 AB 4. buffer bases (BB) 5. base excess (BE) 6. anion gap (AG)

1. pH [H+]的负对数。 7.35～7.45 常用指标 动脉血正常值 < 7.35 酸中毒 意义: > 7.45 碱中毒 < 7.35 酸中毒 意义: > 7.45 碱中毒 代偿性 某些混合型 无紊乱 正常值?

血液pH的确定 pH = pKa + log pH ∝ [ HCO3 ] [ H2CO3 ] 24 = 6.1 + log 1.2 20 1 － pH = pKa + log = 6.1 + log 24 1.2 (mmol/L) 20 1 = 6.1+1.3 = 7.4 H2CO3 HCO3 － pH ∝

2. PaCO2 常用指标 物理溶解的CO2 正常值 35～45 mmHg (平均值40mmHg) 意义 呼吸性因素的唯一指标 呼酸 原发性 >45 mmHg: CO2 潴留 继发性 代碱的呼吸代偿 呼碱 原发性 <35 mmHg: CO2 不足 继发性 代酸的呼吸代偿

3. SB(standard bicarbonate) AB(actual bicarbonate) 常用指标 3. SB(standard bicarbonate) AB(actual bicarbonate) SB: 标准条件动脉血浆 [ HCO3 ] － AB: 实际动脉血浆 [ HCO3 ] － SB: 排除呼吸性 因素影响，反映代谢性因素 AB: 未排除PCO2因素，受呼吸+代谢影响 AB－SB: 反映呼吸因素影响 正常人 AB=SB

AB=SB AB>SB AB<SB 常用指标 3. SB and AB 正常值 24 mmol/L（21～27） 意义 AB=SB PaCO2正常 AB>SB PaCO2增高：代碱或呼酸代偿 AB<SB PaCO2 减少：代酸或呼碱代偿

4. BB(buffer base) 5. BE(base excess) 常用指标 体液中所有缓冲阴离子总和，包括HCO3-、Hb-、Pr-等，反映代谢性因素，正常45-52mmol/L，平均48mmol/L 5. BE(base excess) 标准条件下，用酸或碱滴定全血标本至pH7.40时所需要的酸或碱的量。反映代谢性因素，正常值±3mmol/L，平均为0

6. AG(anion gap) 常用指标 UC UA Na+ Cl － HCO3 － 可测定的 阳离子 可测定的 阴离子 未测定的 阳离子 可测定的 阳离子 可测定的 阴离子 未测定的 阳离子 未测定的 阴离子

6. AG(anion gap) AG 常用指标 可测定的 阳离子 可测定的 阴离子 Cl Na+ HCO3 － 未测定的 阳离子 UA 可测定的 阳离子 可测定的 阴离子 Cl － Na+ AG HCO3 － 未测定的 阳离子 UA 未测定的 阴离子 UC

6. AG(anion gap) AG AG=UA－UC AG=Na+－ (HCO3-+Cl-) 正常值 Cl Na+ 12 mmol/L 意义 HCO3 － AG AG↑—固定酸↑ 代酸 AG=UA－UC AG=Na+－ (HCO3-+Cl-)

7. PaO2 动脉血中物理溶解的O2所产生压力 80～100 mmHg 正常值 受多种因素影响: 吸入氧分压、通气、换气功能、机体代谢 受多种因素影响: 吸入氧分压、通气、换气功能、机体代谢 意义 正常值公式 PaO2=102-0.33 年龄(岁)±10(mmHg)

Hb与氧结合的百分数 8. SaO2 正常值 95-98% 特点 曲线分为平坦和陡直段，呈S形 意义 与PaO2共同反映机体缺氧程度

氧解离曲线 血氧饱和度的大小取决于血液中氧分压的高低。反映血氧饱和度与血氧分压之间关系的曲线称血红蛋白氧解离曲线。该曲线既表示不同PO2下，HbO2解离情况，同样也反映不同PO2下，O2与Hb结合情况。从该曲线表明，当PO2升高时，血氧饱和度增大，表明血红蛋白结合O2;反之，当PO2下降时，血氧饱和度下降，表明氧合血红蛋白解离出O2

氧离曲线近似“S”型，可分为三段 （1）上段 相当于PO2 60－100mmHg，表示Hb与O2结合。此段曲线比较平坦，表明PO2在这个范围内变化对SO2的影响不大。即使吸入气PO2有所下降，如在高原、但只要PO2不低于60mmHg，SO2就能保持在90%以上，血液仍可携带足够的O2，不致于发生明显的低氧血症。氧离曲线上段坡度较小，能为机体摄取足够的氧气提供较大的安全系数，具有重要的生理意义。 （2）中段 相当于PO2 60－40mmHg。该段曲线较陡，表明在此范围内PO2稍有下降，便会引起SO2明显下降，表示HbO2释放出O2。曲线中段坡度较大，其生理意义在于保证正常状态下组织细胞的O2供应。通常，混合静脉血PO2为40mmHg， SO2约为75%，当动脉血液流经组织时SO2下降了22.4%，表明有22.4%的HbO2解离出O2，每1L血液向组织提供50mlO2，变为静脉血。 （3）下段 相当于PO2 5.3~2.0kPa(40~15mmHg)，曲线最陡，表示PO2稍有下降，Hb氧饱和度就可以大大下降，使O2大量释放出来，以满足组织活动增强时的需要。因此，该曲线代表了O2的贮备。

酸碱平衡紊乱的类型 1.单纯型 病因 pH ∝ 原发改变 代谢性碱中毒 代谢性(碱) 代谢性酸中毒 HCO3 (20) H2CO3 (1) － pH ∝ 代谢性(碱) 呼吸性(酸) 代谢性酸中毒 呼吸性酸中毒 呼吸性碱中毒

酸碱平衡紊乱的类型 1.单纯型 代谢性碱中毒 代偿性 代谢性酸中毒 失代偿性 呼吸性酸中毒 2.混合型 呼吸性碱中毒

酸碱平衡紊乱 概述 反映酸碱平衡常用指标 单纯型酸碱平衡紊乱 混合型酸碱平衡紊乱 相加型 相消型

混合型酸碱平衡紊乱 Ⅰ.相加型 两种酸（碱）中毒合并 特点 H2CO3 HCO3 与 － 呈相反变化 pH 变化明显

混合型 Ⅱ.相消型 一种酸中毒合并一种碱中毒 H2CO3 HCO3 与 呈相同变化 特点 pH 变化不明显 Ⅲ.三重性 － 呈相同变化 特点 pH 变化不明显 呼酸+代碱；代酸+呼碱；代酸+代碱 Ⅲ.三重性 呼酸+代酸+代碱；呼碱+代酸+代碱

酸碱失衡的判断

1.分清原发性还是继发性? 酸碱代偿必须遵循以下变化 HCO3- 、PaCO2任何一个变量的原发性变化均可以引起另一个变量的同向代偿变化即原发性的HCO3-升高，必有 PaCO2升高； 原发性HCO3-下降，必有代偿性PaCO2下降； 原发性失衡必大于代偿变化——“矫枉永远不会过正”

三个结论 原发失衡决定了PH值是偏酸还是偏碱 HCO3-和PaCO2呈相反变化，必有混合性酸碱失衡存在 HCO3-和PaCO2明显异常而同时伴有PH值正常时，应考虑有混和性酸碱失衡的存在

简单判断方法 单纯性酸碱失衡的pH值是由原发性失衡所决定的 pH<7.40----------原发失衡为酸中毒

Examples

pH值 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 7.32 15 30  

pH值 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 7.32 15 30   代酸

pH值 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 7.32 15 30   代酸 7.45 32 48

pH值 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 7.32 15 30   代酸 7.45 32 48 代碱

代酸 代碱 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 15 30 7.45 32 48 7.42 19 29 pH值 7.32 15 30   代酸 7.45 32 48 代碱 7.42 19 29

代酸 代碱 呼碱 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 15 30 7.45 32 48 7.42 19 29 pH值 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 7.32 15 30   代酸 7.45 32 48 代碱 7.42 19 29 呼碱

代酸 代碱 呼碱 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 15 30 7.45 32 48 7.42 19 29 pH值 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 7.32 15 30   代酸 7.45 32 48 代碱 7.42 19 29 呼碱 7.35 60

代酸 代碱 呼碱 呼酸 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 15 30 7.45 32 48 7.42 19 pH值 HCO3-(mmol/L) PaCO2(mmHg) 酸碱失衡类型 7.32 15 30   代酸 7.45 32 48 代碱 7.42 19 29 呼碱 7.35 60 呼酸

2.单纯性还是混合性？ PaCO2伴有HCO3-----------------呼酸合并代酸； PaCO2和HCO3-明显异常，伴pH值正常，进一步检查确定有无酸碱失衡的存在。——应用公式

3.应用公式来判断单纯性酸碱失衡 原发失衡 预计代偿公式 代偿极限 代酸 10mmHg 55 mmHg 呼酸(急性) 30mmol/L 原发改变 (代偿反应) 预计代偿公式 代偿极限 代酸 HCO3—↓ (PaCO2 ↓ ) PaCO2=1.5×[HCO3—]+8±2 10mmHg 代碱 HCO3—↑ (PaCO2 ↑)  PaCO2=0.9×[HCO3—]±5 55 mmHg 呼酸(急性) PaCO2↑ 代偿引起HCO3-升高3-4mmHg 30mmol/L 呼酸(慢性) HCO3-=0.35×PaCO2 ±5.58 45 mmol/L 呼碱(急性) PaCO2↓ (HCO3—↓) HCO3-=PaCO2×0.2 ±2.5 18 mmol/L 呼碱(慢性) HCO3-= PaCO2×0.49±1.72 12-15 mmol/L

应用公式必须遵循的原则： HCO3- 等三个指标，结合临床来确定原发失衡； 选择合适的公式：在范围内----单纯性， 范围以外----混合性 首先必须通过动脉血气分析pH、PaCO2、 HCO3- 等三个指标，结合临床来确定原发失衡； 选择合适的公式：在范围内----单纯性， 范围以外----混合性 将公式计算所得的结果与实测HCO3-或PaCO2相比作出判断 如并发高AG代酸，则应计算潜在HCO3-来代替实测HCO3-，与预计值相比较

举 例1 pH7.32、PaCO260mmHg、HCO3-30mmol/L 分析： 举 例1 pH7.32、PaCO260mmHg、HCO3-30mmol/L 分析： 1. PaCO260>40mmHg、 HCO3-30>24mmol/L、pH7.32<7.40，判断原发失衡为呼酸。 2.选用呼酸预计代偿公式△ HCO3-=0.35* △PaCO2± 5.58 =0.35*(60-40) ±5.58=7±5.58，预计HCO3-=正常HCO3-+ △ HCO3-=24+7±5.58=25.42～36.58(mmol/L) 3.实测HCO3-30mmol/L落在此范围内 结论：呼酸

举 例2 pH7.47、PaCO220mmHg、HCO3-14mmol/L 分析： 举 例2 pH7.47、PaCO220mmHg、HCO3-14mmol/L 分析： 1. PaCO220<40mmHg、 HCO3-14<24mmol/L、pH7.47>7.40，判断原发失衡为呼碱。 2.选用呼碱预计代偿公式△ HCO3-=0.49* △PaCO2± 1.72=0.49*(20-40) ±1.72=-9.8±1.72，预计HCO3-=正常HCO3-+ △ HCO3-=24-9.8±1.72=15.92～12.48(mmol/L) 3.实测HCO3-14mmol/L落在此范围内 结论：呼碱

举 例3 pH7.34、PaCO228.5mmHg、HCO3-15mmol/L 分析： 举 例3 pH7.34、PaCO228.5mmHg、HCO3-15mmol/L 分析： 1. PaCO228.5<40mmHg、 HCO3-15<24mmol/L、pH7.34<7.40，判断原发失衡为代酸。 2.选用代酸预计代偿公式PaCO2 =1.5* HCO3-+8± 2=1.5*15+8±2=30.5±2=28.5～32.5(mmol/L) 3.实测PaCO228.5mmHg落在此范围内 结论：代酸

举 例4 pH7.45、PaCO248mmHg、HCO3-32mmol/L 分析： 举 例4 pH7.45、PaCO248mmHg、HCO3-32mmol/L 分析： 1. PaCO248>40mmHg、 HCO3-32>24mmol/L、pH7.45>7.40，判断原发失衡为代碱。 2.选用代碱预计代偿公式△ PaCO2 =0.9* △ HCO3-±5=0.9*(32-24)±5=7.2±5，预计PaCO2=正常PaCO2+ △ PaCO2=40+7.2±5 =42.2～52.2(mmol/L) 3.实测PaCO248mmHg落在此范围内 结论：代碱

有关“代偿极限” 各型酸碱失衡预计代偿公式均有代偿极限。若超过此极限，不管pH正常与否均应判断为混合性酸碱失衡。 举例： pH7.38、PaCO280mmHg、HCO3-46mmol/L。 判断： PaCO280>40mmHg、 HCO3-46>24mmol/L、 pH7.38<7.40，示原发失衡为呼酸； 慢性呼酸代偿极限为HCO3-<45mmol/L，实测HCO3-46>45mmol/L，示代碱； 结论：呼酸并代碱。

potential bicarbonate 潜在HCO3- potential bicarbonate 是指排除并存高AG代酸对掩盖作用后的HCO3-， 用公式表示为潜在HCO3-的=实测HCO3- +AG 意义 揭示代碱+高AG代酸和三重酸碱失衡中被高AG代酸所掩盖的代碱的存在

举 例 若不计潜在HCO3-及AG，必误认为无酸碱失衡 一病人动脉血气及电解质结果为：pH7.40， 举 例 一病人动脉血气及电解质结果为：pH7.40， PaCO240mmHg，HCO3-24mmol/L，K+3.8mmol/L，Na+140 mmol/L ，Cl-90mmol/L。分析结果如下： AG=140-24-90=26>16mmol/L，提示有高AG代酸 AG=10mmol/l，潜在HCO3- =24+10=34mmol/L>27， 提示有代碱，故为高AG代酸合并代碱。 若不计潜在HCO3-及AG，必误认为无酸碱失衡

几个相关的公式 高AG代酸：[HCO3-] ↓ =AG ↑，Cl-不变 高Cl-性代酸：[HCO3—]↓=[Cl-]↑,AG不变

混合性酸碱失衡 [HCO3—]↑≠ [Cl-]↓或[HCO3—] ↓ ≠ AG ↑ 混合性代酸时： [HCO3—] ↓ = AG ↑+ [Cl-] ↑； 代碱+高AG代酸时： [HCO3—] ≠ AG ，其中[HCO3—] 与AG差值部分应考虑代碱

三重酸碱失衡 Triple acid base disorders，TABD 呼酸型TABD 呼碱型TABD

呼酸型TABD动脉血气特点 PH值可以下降也可以正常，但罕见升高 PaCO2 升高 HCO3-升高或正常 AG值升高,ΔAG≠ΔHCO3- 潜在的HCO3-=实测HCO3-+ΔAG>正常HCO3-

呼碱型TABD动脉血气特点 PH值升高、正常，但罕见下降 PaCO2 下降 HCO3-下降或正常 AG值升高,ΔAG≠ΔHCO3- 潜在的HCO3-=实测HCO3-+ΔAG>正常HCO3-

TABD的判断步骤 确定呼吸性酸碱失衡的类型，选用适当的 代偿公式计算HCO3-的代偿范围 计算AG值，TABD中的代酸一定为 高AG性代酸

TABD的判断步骤 Step 1 Step 2 Step 3 应用潜在的HCO3-判断代碱 确定呼吸性酸碱失衡的类型 计算AG值，TABD中的代酸一定为 高AG性代酸 Step 3 应用潜在的HCO3-判断代碱

举 例 PH7.33，PaCO2 70mmHg，HCO3-36mmol/L， Na+ 140mmol/L，Cl- 80 mmol/L。

判断步骤 1.PaCO270>40，HCO3-36>24、PH7.33<7.40，提示呼酸。按呼酸代偿公式计算得： [HCO3—] =0.35× 30±5.58 =10.5 ±5.58 ，预计HCO3-=24+ 10.5 ±5.58=28.92---40.08mmol/L; 2.AG=140-80-36=24>16mmol/L,提示高AG代酸; 3.潜在HCO3-=实测HCO3 - +  AG=36+24-16=44>40.08mmol/L，提示代碱。 结论 呼酸+代碱+高AG型代酸

谢谢大家！