1、血 气 分 析 与 水 电 平 衡血 气 分 析 与 水 电 平 衡 青岛大学医学院附属医院青岛大学医学院附属医院 I C UI C U 孙 运 波 第一部分第一部分 血气分析血气分析 一一 酸和碱的概念酸和碱的概念 1 1 凡能释放凡能释放H H+的物质称为酸的物质称为酸 2 2 凡能接受凡能接受H H+的物质称为碱的物质称为碱 酸酸 +碱碱 盐酸盐酸 HCl HCl H H+Cl+Cl-碳酸碳酸 H H2 2COCO3 3 H H+HCO+HCO3 3-一个酸必伴有一个碱。酸碱平衡是一个酸必伴有一个碱。酸碱平衡是H H+平衡平衡 酸碱平衡用酸碱平衡用 H H+浓度的负对数浓度的负对数 HH
2、+（pHpH）表示，即）表示，即pH=pH=-logHlogH+正常血液的正常血液的H H+=40 nmol/l=40 nmol/l pH=pH=-logHlogH+=-log40 X10log40 X10-9 9mol=7.4mol=7.4 变化范围是变化范围是7.357.357.457.45 二二 意义：酸碱平衡是机体保持意义：酸碱平衡是机体保持细胞正常代谢的条件细胞正常代谢的条件.维持酸碱平衡主要依靠两个机制维持酸碱平衡主要依靠两个机制 1 1缓冲系统：通过肺脏调缓冲系统：通过肺脏调PCOPCO2 2.使使 机体的机体的pHpH稳定稳定 2 2依靠肾脏对依靠肾脏对HCOHCO3 3-的重
3、吸收使缓的重吸收使缓 冲碱稳定冲碱稳定 三新陈代谢产生两种酸三新陈代谢产生两种酸 1呼吸酸（呼吸酸（H2CO3）可分解为可分解为H2O+CO2。CO2由肺排除由肺排除 2代谢酸。代谢酸。来自氨基酸、脂肪酸等来自氨基酸、脂肪酸等 由肾脏排除。因此酸碱平衡依靠呼由肾脏排除。因此酸碱平衡依靠呼 吸和代谢两部吸和代谢两部 分调节。分调节。四四Henderson-Hasselbalch公式公式 pH=pk+Log(HCO3-/H2CO3)pH=pk+Log(HCO3-/Pco20.03)分子反映代谢分量，分母反映呼吸分量分子反映代谢分量，分母反映呼吸分量 设定无酸碱紊乱（或保持比值设定无酸碱紊乱（或保持
4、比值20/1）PH=6.1+Log（24 /1.2）=7.4 五：五：H H-H H公式中公式中pHpH、HCOHCO3 3-、PCOPCO2 2 三三量相关，测出两值即可得到第三值量相关，测出两值即可得到第三值 如：病人如：病人pH=7.4pH=7.4，PCOPCO2 2=40mmHg=40mmHg，计算计算HCOHCO3 3-值。值。按照按照pH=pk+Log(HCOpH=pk+Log(HCO3 3-/H/H2 2COCO3 3)则则7.4=6.1+Log7.4=6.1+Log（HCOHCO3 3/1.2/1.2）。）。HCOHCO3 3-=24 mmol/l=24 mmol/l H+与与
5、pH的变化关系的变化关系 1 两者非线性关系：机体维持生命活动的两者非线性关系：机体维持生命活动的 极限是极限是H+158nmol，pH 6、8-7、8 2 H+与与pH 的对数换算：的对数换算：2、3、5的对数值的对数值 分别是分别是0.3、0.4、0.5。如。如H+与与32nmol，对应对应pH=32x10-9=25x10 9mol=9 0.3 x 5=7.5 3 pH与与 H+换算：换算：pH=7.4对应对应 H+=40,当当pH 每降低每降低0.3,H+为为40 x2=80nmol/l 附：附：H+与与 K+的相互关系的相互关系 0.1pH=-0.3 3 K+（mmol/l）K+=26
6、、2 3 pH BE与与Cl-的关系的关系 Cl-103-BE 可从可从BE判断病人血浆判断病人血浆Cl-浓度浓度 六酸碱平衡的调节：六酸碱平衡的调节：有三种形式有三种形式 1 1缓冲：缓冲：2 2代偿：代偿：3 3纠正：纠正：1缓冲：将强酸变弱酸。强碱变弱减缓冲：将强酸变弱酸。强碱变弱减 2代偿：当代偿：当 HCO3-/H2CO3一个值发一个值发 生变化，另个继发性改变，保持其生变化，另个继发性改变，保持其 比值比值=20/1（pH=7.4）3纠正：指一个分量发生变化，由相纠正：指一个分量发生变化，由相 应器官来调节。应器官来调节。肺调节肺调节PCO2，肾调节肾调节HCOHCO3 3-1 缓
7、冲：将强酸变弱酸。强碱变弱减缓冲：将强酸变弱酸。强碱变弱减 缓冲作用是通过缓冲对来完成：缓冲作用是通过缓冲对来完成：每个缓冲对由一弱酸和其盐组成。每个缓冲对由一弱酸和其盐组成。人体五对组成；第一对作用最大人体五对组成；第一对作用最大(1)碳酸碳酸-碳酸氢钠：碳酸氢钠：H2CO3/NaHCO3 H+HCO3-H2CO3 H2O+CO2 (2)(2)磷酸二氢钠磷酸二氢钠-磷酸氢二钠：磷酸氢二钠：(3)(3)血浆蛋白酸血浆蛋白酸-血浆蛋白根血浆蛋白根 (4)(4)还原血红蛋白酸还原血红蛋白酸-还原血红蛋白根还原血红蛋白根 (5)(5)氧合血红蛋酸氧合血红蛋酸-氧合血红蛋白根氧合血红蛋白根 特点：作用
8、发挥快，肺功能正常为特点：作用发挥快，肺功能正常为基础：否则基础：否则COCO2 2蓄积并致蓄积并致HCO3HCO3-升高升高：COCO2 2 +H+H2 2O OH H+HCO3HCO3-(2020:1 1)HCO3HCO3-/a.P/a.PCOCO2 220/120/1。调节只能通过调节只能通过肾脏排除过多的肾脏排除过多的HCO3HCO3-。代偿。代偿 例例1 1：病人镇静下产：病人镇静下产COCO2 2量量200ml200ml/分呼分呼吸吸1010次次/分，潮气量分，潮气量400400mlml，分钟通气，分钟通气量量4L4L。PCOPCO2 2 40mmHg40mmHg。运动时。运动时C
9、OCO2 2产生产生量量600600ml/ml/分（分（3 3倍）。如何维持倍）。如何维持PCOPCO2 2 保证分钟通气量提高保证分钟通气量提高3 3倍倍(12L(12L）.(1)(1)增加呼吸频率：增加呼吸频率：RR RR 3030次次/分分.。(2)(2)增加潮气量，增加潮气量，Vt Vt 12001200mlml.(3)(3)联合：联合：Vt Vt 600600 ml+RR ml+RR 20 20 次次/分分 pH=pk+Log(HCOpH=pk+Log(HCO3 3-/H/H2 2COCO3 3)呼吸加速呼吸加速RRRR由由1010次次/分升至分升至2020次次.PaCO2PaCO2
10、降为降为30mmHg,30mmHg,H H2 2COCO3 3降低降低1/4.1/4.但但HCOHCO3 3-+H+H+H H2 2COCO3 3(HCO(HCO3 3-H H2 2COCO3 3 )pH)pH不变不变.又如体内又如体内H H+量增加量增加3mmol.3mmol.根据根据 3H3H+24HCO+24HCO3 3-=3=3 H H2 2COCO3 3+19 HCO+19 HCO3 3-3 3 H H2 2COCO3 3/0.03+40=140 mmHg/0.03+40=140 mmHg 经过上述相反的变化经过上述相反的变化.pH.pH不变不变 例例2 2病人虽经提高通气量仍不能缓
11、解，病人虽经提高通气量仍不能缓解，表现表现pH 7.31pH 7.31、PaCOPaCO2 2 60 mmHg60 mmHg。CO2产生超过肺排除量，缓冲作用失效产生超过肺排除量，缓冲作用失效 COCO2 2肺脏排出肺脏排出COCO2 2P PCOCO2 2正常正常 肺脏排出肺脏排出COCO2 2 COCO2 2 +H+H2 2O OH H+HCO3HCO3-依靠肾排除依靠肾排除H H+吸收吸收HCO3HCO3-，进入代偿，进入代偿 六酸碱平衡的调节：六酸碱平衡的调节：有三种形式有三种形式 1 1缓冲：缓冲：2 2代偿：代偿：3 3纠正：纠正：1代偿：当代偿：当 HCO3-/H2CO3一个值发
12、一个值发 生变化，另个发生继发性改变，保生变化，另个发生继发性改变，保 持比值持比值=20/1 即即pH=7.4 2.有两种调节方式有两种调节方式 (1)代谢分量代偿呼吸分量代谢分量代偿呼吸分量 肾代偿肺：排除或保留肾代偿肺：排除或保留H+/HCO-3 (2)呼吸分量代偿代谢分量呼吸分量代偿代谢分量 肺代偿肾：增加或减少肺代偿肾：增加或减少CO2排除排除 3.3.特点：特点：(1)(1)肺快肾慢肺快肾慢 肺代偿始于代偿分量变化肺代偿始于代偿分量变化3030-6060 分钟开始，数小时达高峰。分钟开始，数小时达高峰。肾代偿始于呼吸分量变化肾代偿始于呼吸分量变化 8 8-2424 小时开始，小时开
13、始，5 5-7 7天达高峰天达高峰 (2)(2)代偿有一定限度：代偿有一定限度：(3)(3)代偿是一种生理反应代偿是一种生理反应 。举例 1 病人因病人因MODSMODS从外地转入我院从外地转入我院ICUICU。查。查体：昏迷，呼吸浅快，紫绀，血气：体：昏迷，呼吸浅快，紫绀，血气：pH7.17 POpH7.17 PO2 2 55mmHg,PCO55mmHg,PCO2 2 93mmHg,HCO93mmHg,HCO3 3-45mmol/l:45mmol/l:经呼吸机治疗经呼吸机治疗2 2周后出院。周后出院。根据肺快肾慢规律：病人重度呼吸根据肺快肾慢规律：病人重度呼吸衰竭应出现在衰竭应出现在5 5天
14、以前，与转送过程无关天以前，与转送过程无关 4 代偿是在脏器功能正常的基础代偿是在脏器功能正常的基础 上进行上进行.但有限度但有限度.PcoPco2 2 60 mmHg 60 mmHg HCO3-40 mmol 40 mmol BE 15 mmol/l BE 15 mmol/l 代偿是一种生理反应，不能超代偿是一种生理反应，不能超 过原发量，即不能代偿过度过原发量，即不能代偿过度。5 酸碱代偿程度表酸碱代偿程度表 条件条件 反应反应 最大程度最大程度 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 PaCOPaCO2 2=1.2=1.2(HCO(HCO3 3-)10 mmHg 代谢性碱中毒代谢性碱中毒 PaCOPa
15、CO3 3=0.7=0.7(HCO(HCO3 3-)65 mmHg 呼酸呼酸-急性急性 HCOHCO3 3-=0.1=0.1 PaCOPaCO2 2 30 mmol -慢性慢性 HCOHCO3 3-=0.3=0.3 PaCOPaCO2 2 45 mmol 呼碱呼碱-急性急性 HCOHCO3 3-=0.2=0.2 PaCOPaCO2 2 18 mmol -慢性慢性 HCOHCO3 3-=0.4=0.4 PaCOPaCO2 2 15 mmol 例例2 2 病人血气病人血气 PaCOPaCO2 2 20 mmHg 20 mmHg HCOHCO3 3-20mmol.pH 7.6220mmol.pH 7
16、.62。急性呼吸性碱中毒（急性呼吸性碱中毒（肾未代偿肾未代偿）例例3 3 病人血气病人血气 PaCOPaCO2 2 50 mmHg50 mmHg.HCOHCO3 3-30 mmol.pH 7.3230 mmol.pH 7.32.慢性呼吸性酸中毒（慢性呼吸性酸中毒（肾有代偿肾有代偿）例例7 7 pH=7.4 PaCOpH=7.4 PaCO2 2=60 mmHg=60 mmHg.BE=8mmolBE=8mmol。.pHpH示无酸碱紊乱、示无酸碱紊乱、PaCOPaCO2 2说明呼酸说明呼酸。BEBE表示代碱是代偿反应（肾代偿肺）表示代碱是代偿反应（肾代偿肺）例例8 8 pH=7.23 BE=pH=7.23 BE=-8 mmol8 mmol.PaCOPaCO2 2=50 mmHg=50 mmHg,。pHpH示酸血症，示酸血症，BEBE-8 8示代酸。示代酸。PaCOPaCO2 2示呼酸，为混合性酸血症示呼酸，为混合性酸血症 六酸碱平衡的调节：六酸碱平衡的调节：有三种形式有三种形式 1 1缓冲：缓冲：2 2代偿：代偿：3 3纠正：纠正：纠正纠正：指一个分量发生变化，由相：指一个分量发生变化，由相