1、血气分析与酸碱平衡血气分析与酸碱平衡 华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室 张传汉张传汉 1，2，3 血气血气的概念的概念 血液中气体的成份血液中气体的成份 氮（N2）、氧（O2）、二氧化碳（CO2）、微量的一氧化碳（CO）、氩（Ar）及其他微量气体。氮在血液中含量较恒定，一氧化碳和氩气含量极微，并与机体正常生理功能关系不大。2 血气（血气（blood gas）一般指血液中含量较多的并与生理功能密切相关的气体即：O2和CO2。1，2，3 3 1，2，3 测量血气的意义测量血气的意义 自从丹麦人Astrup在上个世纪50年代发明了血气分析仪
2、后，血气分析被广泛地应用于临床危重病人的诊断，监测与治疗。在实践中认识到:测定血气可了解肺的呼吸功能和体内酸碱平衡，而正常的血气和酸碱平衡是保持正常体液内环境稳定的重要条件。4 1，2，3 呼吸气体在不同部位的分压呼吸气体在不同部位的分压(mmHg)(mmHg)空 气 呼出气 肺泡气 静脉血 动脉血 氧 158 116 101 40 100 二氧化碳 0.3 28 40 46 40 氮 596 568 571 570 570 水蒸气 5.0 47 47 合计 760 760 760 5 1，2，3 血气值的检测血气值的检测 血血 液液 血气分析仪血气分析仪 氧分压（氧分压（PO2）二氧化碳分压
3、（二氧化碳分压（PCO2）计计 算算 气体含量气体含量、饱和度饱和度、其它酸碱平衡指标其它酸碱平衡指标 酸碱度（酸碱度（pH或或CH）血红蛋白含量（血红蛋白含量（Hb）6 1，2，3 血气分析参数血气分析参数 7 动脉(PaO2)血氧分压 静脉(PvO2)动脉血氧含量 血氧指标 血氧含量 静脉血氧含量 动 脉 血氧饱和度 静 脉 P 50 氢离子浓度（pH 或 CH）二氧化碳分压（PCO 2）标准碳酸氢盐（SB）酸碱指标 实际碳酸氢盐（AB）缓 冲 碱（BB）剩 余 碱（BE）二氧化碳总量（TCO 2）血 气 分 析(SvO2)(SaO2)(SO2)(CTO2)(PO2)1，2，3 血血 氧氧
4、 分分 压压 （POPO2 2 partial pressure of oxygen partial pressure of oxygen）指物理溶解于血浆中氧产生的压力，是主要反映机体氧合的指标。正常值（吸于海平面空气时）：PaO2=8097 mmHg PVO2=3740 mmHg 8 1，2，3 血血 氧氧 含含 量量（CTO2 oxygen content of blood）指100ml血液中实际含有的氧的毫升数，包括：物理性溶解于血浆中的（占运输量2%）与血红蛋白结合的氧量（占运输的98%）气体分子浓度越高，溶解的氧越多；温度愈 高，溶解的氧愈少。主要反映血氧分压或血氧容 量的改变。9
5、 正常值：动脉血氧含量=190200ml/L 混合静脉血氧含量=120140ml/L 1，2，3 血氧饱和度血氧饱和度（SAT O2 oxygen saturation of blood）指血红蛋白与氧结合达到饱和程度的百分数（即血氧含量与血氧容量的百分比值）。SATO2的异常反映血氧分压的改变或某些理化因素影响氧离曲线。正常值：SaO2=9398%SVO2=7075%10 1，2，3 P50 指 血 流 pH 为 7.4，温 度 为 38，PCO2为40mmHg时使血氧饱和度达到50%时的氧分压。正常值：P50=26.3 mmHg 11 11 1，2，3 P50 当血中pH，温度，PCO2
6、或红细胞内2，3二磷酸甘油酸（2，3DpG）含量时，均可使血红蛋白与氧亲和力降低，氧离曲线右移，P50增大；反之，血红蛋白与氧亲和力升高，氧离曲线左移，P50变小。12 1，2，3 pHpH值（或值（或CHCH）指血浆的酸碱度，而又取决于血浆中氢离子（H+）的浓度。根据Henderson-Hasselbalch公式计算，正常人血浆的氢离子浓度为0.410 7mol/L(40nmol/L)，而pH值是氢离子浓度的负对数，（pH=-log(0.4107)=7.4），pH与（H+）呈反比和非直线关系，H+越大，pH越小；H+越小，pH越大。正常值（动脉血）：pH=7.4 0.05 或 CH=40 5
7、 nmol/L （根据pH只能判断酸碱紊乱的程度，但不能确定其性质。因为血液的pH取决于血液中的HCO3-与PCO2的比值，前二者不论发生什么变化，只要维持其比值在20/1，则pH将保持7.4不变）13 1，2，3 二氧化碳分压二氧化碳分压（PCO2 partial pressure of carbon dioxide）指物理溶解于血浆的CO2分子所产生的压力。正常值：PaCO2=3347mmHg 反映肺通气功能的好坏的一种较好的指标。PCO2低于正常，表明通气过度，见于代谢性酸中毒时肺代偿或呼碱；PCO2高于正常，表明通气不足，见于代碱时肺代偿或呼吸性酸中毒。14 1，2，3 标准碳酸氢盐（
8、标准碳酸氢盐（SBSB）和实际碳酸氢盐（）和实际碳酸氢盐（ABAB）（standard bicarbonate）(actual bicarbonate)SB 指血液标本在38和血红蛋白完全氧合的条件下，用PCO2为40mmHg 的气体平衡后测得的血浆HCO3 浓度。它排除了呼吸因素的影响，是判断代谢因素的指标。正常值正常值：2227mmol/L AB 指隔绝空气的血液标本，在实际PCO2和血氧饱和度条件下测得的血浆HCO3浓度，所以受呼吸因素的影响。AB见于代酸或呼碱，AB见于代碱或呼酸。15 1，2，3 AB+SBAB+SB 将AB和SB结合起来分析，两者之差可反映呼吸因素的存在，如ABSB
9、时，提示体内有CO2潴留，是呼酸的指标之一；ABSB时，提示CO2排出过多是呼碱的指标；AB、SB均提示代酸；AB、SB均提示代碱。ABSB=呼酸 ABSB=呼碱 AB、SB=代酸 AB、SB=代碱 16 1，2，3 缓冲碱缓冲碱（BB：buffer base）指血液中一切具有缓冲作用的碱性物质的总和（即血液中具有缓冲作用的负离子的总和）包括：HCO、Hb、Pr、PO4=等。正常值：正常值：4555 mol/L BB是反映代谢因素的指标，BB45mmol/L为代酸，BB55mmol/L为代碱（由于BB包括血液的所有缓冲碱，测定困难，已逐渐为剩余碱BE所取代）。17 1，2，3 剩余碱剩余碱（B
10、E：base excess）指在标准条件下（即在38，PCO2为5.3kPa，Hb为150g/L和100%氧饱和度的条件下）将一升全血滴定至pH=7.4时所用的酸或碱mmol/L数。若需用酸滴定才能达到此值表示血液内碱物质过多，表明有碱剩余；反之，需用碱滴定，表明有碱缺失。正常范围：-3+3mmol/L BE+3提示有代谢性碱中毒或慢性呼酸的肾代偿;BE-3提示有代谢性酸中毒或慢性呼碱的肾代偿。18 1，2，3 二氧化碳总量二氧化碳总量 （TCO2 total CO2）血浆TCO2为实际HCO3 和溶解的CO2量的总和。其中绝大部分是HCO3 中的CO2，而溶解的CO2量只有1.2mmol/L
11、(溶解的CO2=0.03PaCO2=1.2mmol/L)，因此TCO2主要反映血浆HCO3 水平。正常值：2327mmol/L 当TCO2时，表明有慢性呼碱时肾代偿或代酸；当TCO2时，表明有慢性呼酸时肾代偿或代碱。19 1，2，3 参 数缩 写旧 单 位国 际 单 位氢离子浓度pH 或 CH7.357.45(7.40.5)44.535.5nmol/L氧分压PaO275100mmHg9.9813.3kPa血氧含量CTO21920ml/dl190200ml/L氧饱和度SaO29398%0.930.98二氧化碳分压PaCO23347mmHg4.46.3kPa二氧化碳总量TCO22331mEq/L2
12、332mmol/L碳酸根离子HCO3242mEq/L2232mmol/L标准碳酸氢盐SB2227mEq/L2227mmol/L实际碳酸氢盐AB2227mEq/L2227mmol/L缓冲碱BB4555mEq/L4555mmol/L剩余碱BE-3+3mEq/L-3+3mmol/L成人动脉血气值的正常范围成人动脉血气值的正常范围 20 1，2，3 动脉采血部位动脉采血部位 凡是可触及的表浅动脉都可以作为采血点，常用的有：颈动脉 肱动脉 桡动脉 股动脉 足背动脉 21 1，2，3 穿刺点 穿刺点 22 穿刺点 血气分析在临床上应用血气分析在临床上应用 NOVA biomedical 1，2，3 临床意
13、义临床意义 由于血气与机体的呼吸功能和酸碱平衡状态密切相关，根据血气分析的结果能帮助判断呼吸功能异常和酸碱平衡障碍。24 1，2，3 呼呼 吸吸 外外 呼呼 吸吸 内内 呼呼 吸吸 肺通气肺通气换气换气 组织换气组织换气细胞内氧化作用细胞内氧化作用 气体在血液中运送气体在血液中运送 25 1，2，3 26 1，2，3 27 1，2，3 呼吸衰竭的分类呼吸衰竭的分类 通气和换气障碍都可导致呼吸功能不全，通气障碍主要影响O2吸入和CO2排除，血气的变化以PO2和PCO2，换气障碍以影响氧的摄入为主，表现为低O2血症，而CO2的弥散速度比O2大20倍，所以，受影响不明显，我们将PaO260mmHg
14、称为型呼衰（又称：换气障碍型呼衰或低O2血症型），而伴有PaCO250mmHg 称为型呼衰（通气功能衰竭型）。28 1，2，3 型呼吸衰竭型呼吸衰竭(低氧血症型呼衰或换气障碍型呼衰）低氧血症型呼衰或换气障碍型呼衰）由肺实质病变引起。血气的主要改变是动脉氧分压下降，常伴有过度通气，故动脉PCO2常降低或正常。若合并呼吸道梗阻因素或疾病晚期，PaCO2也可增高。由于肺部病变，肺顺应性大都下降，换气功能障碍是主要的病理改变，通气/血流比例失调是引起血氧下降的主要原因，也伴有不同程度的肺内分流量的增加。29 1，2，3 型呼吸衰竭型呼吸衰竭（通气功能衰竭）（通气功能衰竭）血气特点是PaCO2增高，同时
15、PaO2。可由肺内原因（呼吸道梗阻，生理死腔增大）或肺外原因（呼吸中枢或胸廓的异常等）引起。基本的病生改变是肺泡通气量不足。这类病人若无肺内病变，则主要问题在CO2潴留及呼吸性酸中毒，单纯通气不足所致的低氧血症不会很重，而且治疗较容易。因通气不足使动脉氧分压低到危险程度，PaCO2的增高已足以致命。30 1，2，3 上呼吸道梗阻 喉痉挛，舌根后坠，口咽分泌物潴留，气管异物 吸入气氧浓度20%如高原地区 通气不足 缺氧的原因（一）缺氧的原因（一）31 1.呼吸中枢抑制（麻醉状态，吗啡过量，脑外伤、炎症、肿瘤或血管畸形等）2.呼吸肌无力 （应用肌松药，重症肌无力，格林巴氏综合症）3.胸廓扩张受限（
16、如：胸部外伤，手术，积液，气胸，畸形）4.气道阻力增加（严重哮喘，支气管痉挛，导管打折或痰液堵塞）1，2，3 通气/血流比例失调 肺泡表面张力异常（ARDS）气道阻塞（阻塞性肺气肿）肺顺应性降低（肺炎、肺纤维变，肺水肿）肺血流分布异常（二尖瓣狭窄）、通气不足 弥散功能障碍（肺间质水肿、ARDS）血流量减少或红细胞太少（失血性休克、重度贫血）氧运输障碍（急性中毒）缺氧的原因缺氧的原因（二）（二）32 1，2，3 乏氧性（低张性）缺O2：血氧分压降低所致的缺O2 血液性（等张性）缺O2：血红蛋白的减少（贫血性）引起 氧含量降低所致的缺O2 循环性（低血流性）缺O2：血流速度减慢，动静脉血氧含 量差增大的缺O2 组织性（中毒性）缺O2：细胞利用O2障碍而静脉血氧含量，动静脉血氧含量差所致的缺O2 （根据PaO2，CTO2，SaO2和（A-V）DO2的不同变化，可判断缺氧及其类型）缺缺O O2 2的几种类型的几种类型 33 1，2，3 类 型PaO2CTO2SaO2（A-V）DO2乏氧性（低张性）正常/血液性（等张性）正常正常/正常/循环性（低血流性）正常正常正常组织性（中毒性）正常正常正常不