1、 第十二章第十二章 酸碱平衡与血气分析酸碱平衡与血气分析 第一节、气体在血液中的运输第一节、气体在血液中的运输 氧的运输氧的运输 血液中的氧，血液中的氧，1.5物理溶解，物理溶解，98.5与与Hb化学结合。化学结合。1.物理溶解的氧：物理溶解的氧：PO2的来源。的来源。PO2是血气分析最有意义的指标之一。是血气分析最有意义的指标之一。2.化学结合的氧化学结合的氧：Hb是血液中运输气体的主要工是血液中运输气体的主要工具具。HHbO2 PO2(肺泡肺泡)HbO2H PO2(组织组织)肺部肺部PO2高，高，Hb与与O2结合而释放结合而释放CO2。组织中组织中PO2低，低，Hb与与CO2结合而释放结合
2、而释放O2。Hb的结构的结构 由两条由两条链和两条链和两条链组成的四聚体。链组成的四聚体。构象变化：构象变化：HHb是紧密型是紧密型(T型型)：与：与O2亲和力小。亲和力小。HbO2是疏松型是疏松型(R型型)：与：与O2亲和力大。亲和力大。血红蛋白血红蛋白 HbAHbA（正常成人基因产物）能结合（正常成人基因产物）能结合O O2 2 病态血红蛋白没有能力与病态血红蛋白没有能力与O O2 2结合：结合：正铁血红蛋白（正铁血红蛋白（MetHbMetHb）碳氧血红蛋白（碳氧血红蛋白（COHbCOHb）硫化血红蛋白（硫化血红蛋白（SulfHbSulfHb）氰化高铁血红蛋白氰化高铁血红蛋白 HbO2的生
3、成与氧离曲线的生成与氧离曲线 O2与与Hb结合特点结合特点：快、可逆、受快、可逆、受pH值影响。值影响。氧合，非氧化。氧合，非氧化。1分子分子Hb结合结合4分子分子O2。血氧饱和度：血氧饱和度：血液中血液中HbO2与与Hb总量之比。总量之比。SO2 HbO2/Hb HbO2100 血红蛋白氧离曲线：血红蛋白氧离曲线：以为以为PO2横坐标，横坐标，SO2为纵坐标。为纵坐标。SOSO2 2计算计算 正常成人为正常成人为 0.940.940.980.98（94%94%98%98%）常只测定常只测定cOcO2 2HbHb和和cHHbcHHb，未测，未测COHbCOHb、MetHbMetHb 或或Sul
4、fHbSulfHb。异常。异常HbHb病时会误解。病时会误解。使用使用SOSO2 2前，应估计异常血红蛋白的含量。前，应估计异常血红蛋白的含量。SO2 =cO2Hb cO2Hb+cHHb 通过血氧分析仪通过血氧分析仪超声波裂解全血超声波裂解全血，用分光光，用分光光 度法测定测定所有血红蛋白种类。度法测定测定所有血红蛋白种类。参考范围：参考范围：0.900.900.95(90%0.95(90%95%)95%)FO2Hb =cO2 Hb ctHb 氧合氧合Hb分数（分数（FO2Hb）估计氧饱和度（估计氧饱和度（O O2 2SatSat）微处理器通过微处理器通过pHpH、POPO2 2和和HbHb推
5、算出推算出O O2 2SatSat，常将常将“O O2 2SatSat”代替代替“SOSO2 2”。O O2 2SatSat的使用是因为它能估计正常的使用是因为它能估计正常HbHb对对O O2 2的亲和力、正的亲和力、正常常2,32,3-DPGDPG浓度以及异常血红蛋白的存在。浓度以及异常血红蛋白的存在。三个因素决定：三个因素决定：正常正常HbHb量量 POPO2 2 HbHb对对O O2 2的亲和力的亲和力 bObO2 2=1.39ml/g=1.39ml/g OO2 2=0.0031(ml/dL)/mmHg=0.0031(ml/dL)/mmHg =0.0014(mmol/L)/mmHg=0.
6、0014(mmol/L)/mmHg 血可携带血可携带O O2 2的量的量 )(PO)O(+ctHb(g/dL)bOHbFO=(ml/dL)ctO22222影响氧离曲线的因素：影响氧离曲线的因素：a：pH值：值：H Hb与与O2亲和力亲和力曲线右移曲线右移释放释放 H Hb与与O2亲和力亲和力曲线左移曲线左移释放释放 Hb(O2)42H pH 2HbH4O2 pH Bohr效应：效应：因因pH改变而影响改变而影响Hb携带携带O2 能力的现象。能力的现象。b：PCO2 PCO2Hb与与O2亲和力亲和力曲线右移。曲线右移。PCO2Hb与与O2亲和力亲和力曲线左移。曲线左移。改变改变H，产生产生Boh
7、r效应。效应。c：2,3DPG 2,3DPG Hb与与O2亲和力亲和力曲线右移。曲线右移。2,3DPG Hb与与O2亲和力亲和力曲线左移。曲线左移。SO250时相应的时相应的PO2。测定：测定：电位法测定电位法测定PCO2 计算计算P50 log P50=log PO2-logitSO2/2.7 P50：参考值参考值：2529mmHg 临床意义：临床意义：P50增加，曲线右移：酸中毒增加，曲线右移：酸中毒 P50降低，曲线左移：碱中毒降低，曲线左移：碱中毒 CO2的运输的运输 8.8物理溶解；物理溶解；78结合结合HCO3；1314与与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白结合成氨基甲酸血红蛋白(HbNH
8、COO)。第二节第二节 血气分析的测定原理与方法血气分析的测定原理与方法 一、血液标本的采集与贮存一、血液标本的采集与贮存 血液标本采集血液标本采集 1.动脉血动脉血(最常见最常见)部位：桡动脉、肱动脉、股动脉。部位：桡动脉、肱动脉、股动脉。方法：拔针后，注射器塞稍外推，使血液充方法：拔针后，注射器塞稍外推，使血液充满针尖空隙，并排出第一滴血，弃之，让空气满针尖空隙，并排出第一滴血，弃之，让空气排尽，用塑料塞或橡皮泥封住针尖，隔绝空气，排尽，用塑料塞或橡皮泥封住针尖，隔绝空气，再把注射器来回搓滚，混匀抗凝血，立即送检。再把注射器来回搓滚，混匀抗凝血，立即送检。样本采集样本采集 2.动脉化动脉化
9、Cap血：血：需反复测定及婴幼儿不需反复测定及婴幼儿不易动脉采血易动脉采血 部位：部位：耳垂、指尖、足跟部。耳垂、指尖、足跟部。方法：方法：局部组织局部组织45温水热敷温水热敷5min，使使 循环加速，血管扩张，再采血。循环加速，血管扩张，再采血。此此 时，时，pH、PCO2、PO2近似动脉近似动脉 血。血。3.静脉血：静脉血：少见，可测定少见，可测定pH与与PCO2，不适，不适宜测宜测PO2及相关推算数据。及相关推算数据。注意事项注意事项 1.病人处于安静舒适环境中，卧床病人处于安静舒适环境中，卧床5min后后 采血。采血。2.抗凝剂：肝素锂、肝素钠。抗凝剂：肝素锂、肝素钠。3.隔绝空气：空
10、气中隔绝空气：空气中PCO2血。血。4.及时测定：及时测定：30min，或者冷藏保存，冰块运输。或者冷藏保存，冰块运输。二、血气分析仪简介二、血气分析仪简介 直接测定参数：直接测定参数：pH、PO2、PCO2。其他结果计算得出：如其他结果计算得出：如HCO3、BE、SO2等。等。基本结构：基本结构：1.电极系统及其附属结构：电极系统及其附属结构：pH、PO2、PCO2电极电极、甘汞参比电极甘汞参比电极 2.放大器：场效应管、直流放大器。放大器：场效应管、直流放大器。3.计算电路和显示打印装置。计算电路和显示打印装置。血气分析仪设计示意图 校准 气体 标准 缓冲液 高 O2 低 CO2 低 O2
11、 高 CO2 高 pH 低 pH 样本 入口 阀 检测室 电 极 废液 泵 显示 打印 微处理器 电 极 电 极 电 极 操作：操作：1.启动。启动。2.定标。定标。3.测定（先输入测定（先输入T、Hb）。）。校准与测定校准与测定 pHpH校准校准，高、低，高、低pHpH标准液交替进入检测，得出标准液交替进入检测，得出pHpH线线性曲线。性曲线。气体校准气体校准，高、低混合气体进入检测，得到，高、低混合气体进入检测，得到POPO2 2、PCOPCO2 2线性曲线。线性曲线。测定样本测定样本，样本与三种曲线比较得到结果。，样本与三种曲线比较得到结果。仪器自动校准仪器自动校准，每，每3030分钟一
12、点校准和分钟一点校准和8 8小时两点校准，小时两点校准，持续监测校准物的持续监测校准物的pHpH、POPO2 2、PCOPCO2 2。电极电极 pHpH电极电极是是H H+玻璃电极玻璃电极 PCOPCO2 2电极电极 膜膜为聚四氟乙烯或硅橡胶，厚为聚四氟乙烯或硅橡胶，厚2525微米。微米。电极内液电极内液是碳酸氢钠和氯化钠用是碳酸氢钠和氯化钠用AgClAgCl饱和溶液，饱和溶液，尼龙网垫片或玻璃纸放在电极内液与尼龙网垫片或玻璃纸放在电极内液与H H+玻璃之间。玻璃之间。POPO2 2电极电极 膜膜 为为2020微米厚的聚丙烯。微米厚的聚丙烯。电极内液电极内液 是磷酸盐缓冲液用是磷酸盐缓冲液用A
13、gClAgCl饱和并含饱和并含有有KClKCl溶液薄层，与极化铂金负极和溶液薄层，与极化铂金负极和Ag/AgClAg/AgCl正极正极接触。接触。质量保证质量保证 主要控制主要控制实验前实验前误差误差(标本的收集和处理标本的收集和处理)以及以及分析仪器分析仪器和和测定过程。测定过程。质量保证内容包括：质量保证内容包括：仪器维护仪器维护 质控物的使用质控物的使用 电极的线性检验电极的线性检验 气压计精密度的检查气压计精密度的检查 测定温度的准确测定温度的准确 仪器维护仪器维护 按说明书保养维护按说明书保养维护 仪器自动冲洗仪器自动冲洗 进样口每天清洗进样口每天清洗 去蛋白清洗液去蛋白清洗液 血液
14、控制物血液控制物 碳氟化合物控制物碳氟化合物控制物 水溶液控制物水溶液控制物 控制物控制物 热敏传感器来控制热敏传感器来控制 温度超出发出报警温度超出发出报警 温度控制温度控制 新电极需要验证新电极需要验证 校正中间值为验证值校正中间值为验证值 验证气体可在质量验证气体可在质量 保证程序中定期检查保证程序中定期检查 电极的线性电极的线性 第三节第三节 血气分析与酸碱失衡的判断血气分析与酸碱失衡的判断 一、酸碱平衡及调节机制一、酸碱平衡及调节机制 酸碱平衡指各部分体液中酸碱平衡指各部分体液中H浓度最适于细浓度最适于细胞代谢和发挥生理功能。胞代谢和发挥生理功能。由于细胞内液、组织间液及血浆之间可发
15、生由于细胞内液、组织间液及血浆之间可发生物质交换，故一般情况下动脉血中物质交换，故一般情况下动脉血中H浓度应该浓度应该维持在一恒定范围内。维持在一恒定范围内。RV：血清血清pH：7.357.45。血液的缓冲系统的调节血液的缓冲系统的调节 1.组成组成 血浆中：血浆中：RBC内：内：HCO3/H2CO3 HCO3/H2CO3 HPO42/H2PO4 HPO42/H2PO4 Pr/HPr Hb/HHb HbO2/HHbO2 HCO3/H2CO3 含量大。含量大。肺调节肺调节H2CO3，肾调节肾调节NaHCO3浓度。浓度。缓冲能力大缓冲能力大(比值比值20/1)。肺的调节作用肺的调节作用 1.呼吸的
16、作用：呼吸的作用：排出排出CO2，调节血液中的呼吸性成分调节血液中的呼吸性成分 (PCO2)。2.通过通过CO2排出的多少排出的多少来调节血浆中来调节血浆中H2CO3浓度浓度以调节体内酸碱平衡。以调节体内酸碱平衡。当当PCO2(V血血)，PO2 呼吸中枢兴奋呼吸中枢兴奋 肺通气肺通气 排排 CO2 当当PCO2(A血血)，PO2 呼吸中枢抑制呼吸中枢抑制 肺通气肺通气 排排 CO2 肾的调节作用肾的调节作用 肾的作用：排出代谢性肾的作用：排出代谢性H，调节血液中调节血液中HCO3。H2O+CO2 H2CO3 HHCO3 其中：其中：H进行进行H、Na交换被分泌到小管液中，交换被分泌到小管液中，可酸化尿液。可酸化尿液。HCO3留在细胞内，与留在细胞内，与Na一起转运到肾一起转运到肾小管周围组织间液，再进入血浆中。小管周围组织间液，再进入血浆中。肾小管液中肾小管液中H，被缓冲碱结合被缓冲碱结合 1.结合结合HCO 3，肾小球滤液中肾小球滤液中HCO 3 全全部重吸收。部重吸收。2.结合弱酸根离子，酸化尿液。结合弱酸根离子，酸化尿液。3.结合结合NH3，形成形成NH4 盐。盐。二、血气分析参
