公司徽标血气分析在临床应用的价值李元忠大连市中心医院重症医学科历史•Clark,Stowandcoworkers,andSever-inghausandBradley50年前将血气分析技术应用于临床,测定PaO2、PaCO2;•ABG是ICU内常用的监测方法,是危重病人最基本的监测手段;•国际危重病学会推荐,ABG在危重病人管理过程中,24小时可用;吸入呼出消耗氧产生CO2CO2心脏血流O2CO2线粒体空气外周循环肺循环细胞代谢O2和CO2的转运通气与换气酸碱平衡调节机制体内酸碱的绝对量时时刻刻都在变动,人体通过化学缓冲、肺代偿、肾代偿、离子交换四种基本形式,将PH值维持在一个狭窄的生理范围内。1、缓冲系统缓冲是指可以减少某一系统酸碱度变化的作用,其代偿作用微弱。人体中主要有以下几种缓冲对:碳酸氢盐系统、磷酸盐系统、血浆蛋白系统、血红蛋白系统。2、肺代偿CO2是代谢的最终产物,是酸的主要来源,由肺脏排出。机体通过调节CO2的排出量,从而维持酸碱平衡。这一关系也可用PaCO2=0.836×VCO2/VA来表示。此作用机制也有限。3、肾代偿体内的固定酸及碱性物质必须经肾脏排出。主要有以下四种形式:(1)NaHCO3的再吸收(2)肾小管内缓冲盐的酸化(3)氨的分泌与铵盐的生成(4)钾的排泄与K+--Na+交换肾脏调节酸碱平衡的作用强大,但需要(3~5)天才能达到最大代偿能力。Henderson——Hasselbalch公式PH=PK+log(HCO3-/H2CO3)。此公式比较烦琐,因此Kassier和Bleich提出Henderson公式判断,既[H+]=24×PCO2/HCO3-。[H+]的单位为nmol/L,[H+]和PH之间可用“0.8/1.25”法换算。表(一)[H+]和PH换算法PH值6.806.907.007.107.207.307.407.507.607.70实际[H+]15812610070635040322520估计[H+]×1.25×0.8“0.8/1.25”法1531229878635040322620有限的关系7060504030动脉血气分析的参数1、PH:是[H+]的负对数。血液PH值实际上是没有分离血细胞的血浆的PH,正常值为7.35~7.45。2、PCO2:指血浆中物理溶解的CO2所产生的分压,是反映呼吸性酸(碱)中毒的重要指标。正常值为35-45mmHg,平均40mmHg。3、碱剩余(BE):表示血浆或全血碱储备的情况,是观察代谢性酸(碱)中毒的重要指标。正常值为(+3~-3)mmol/L,平均0。4、实际碳酸氢根(AB):血浆中HCO3-的实际含量。5、标准碳酸氢根(SB):PaCO2为40mmHg,HbO2为100%,温度为37.0℃时测得的HCO3-含量。正常人AB=SB=22~27mmol/L,均值24mmol/L6、缓冲碱(BB):体液阴离子中有一组抗酸物质如HCO3-、HPO42-、Pr-总称BB,正常值为42~54mmol/L。7、CO2-CP:指血HCO3-中CO2的含量,正常值为:50~71Vol%(23~31mmol/L)。8、总二氧化碳含量(T—CO2):CO2—CP加上溶于血浆中的二氧化碳(1.2mmol/L)正常值:24~32mmol/L。9、血氧分压(PO2):血浆中物理溶解的O2产生的分压。正常值:80~100mmHg。10、血氧饱和度(S-O2):为HbO2被全部Hb除所得的百分率。正常值为92~99%。11、血氧含量(C-O2):血液中所含O2的总量。C-O2=Hb×S-O2×1.34+PO2×0.003246810121410080604020kPa2,3DPG[H+]PCO2TCO左移右移体温二氧化碳分压氢离子浓度(PCO2)[H+]血氧饱和度(HbO2%)血氧分压(PO2)血红蛋白氧解离曲线酸碱失衡的判断方法一、酸碱失衡的代偿规律:由H—H公式可知,酸碱失衡的代偿规律为:(1)HCO3-和PCO2任何一个变量的原发性变化,必然引起另一个变量的同向代偿变化;(2)原发失衡变化必然大于代偿变化。动脉血气分析的临床应用•动脉血气分析在临床上广泛应用–判断危重病人的呼吸功能–判断酸碱失衡类型–指导治疗–判断顶后,在危重病人的救治中显示了重要作用从20世纪70年代开始,由于酸碱失衡预计代偿公式、潜在HCO3-和阴离子隙概念应用于酸碱领域,使临床上酸碱失衡的判断水平有了明显提高动脉血气分析的临床应用•酸碱度PH和[H+]意义:1)PH>7.45,碱血症PH<7.35,酸血症不能区别是代谢性或呼吸性的酸碱失衡2)HCO3-/H2CO3=20:1,PH保持正常,但不排除无酸碱失衡动脉血气分析的临床应用•动脉血CO2分压(PaCO2)定义:血浆中物理溶解的CO2分子产生的张力参考值:35-45mmHg意义:1)测定PaCO2可直接了解肺泡通气量,二者成反比(因为CO2通过呼吸膜弥散快,PaCO2相当于PACO2)2)反映呼吸性酸碱失调的重要指标3)>45mmHg,呼酸或代偿后代碱;<35mmHg,呼碱或代偿后代酸(3)PaCO2andAlveolarVentilation•PetCO2•PetCO2indicatesthePaCO2trend•Forhealthy,PACO2=PetCO2=PaCO2•Forseverelungdisease,VDincrease,PACO2=PetCO2=PaCO2PetCO2PACO2•(PaCO2-PetCO2)reflectsVD代表肺泡内气体不能完全排空,产生死腔通气(4)PaCO2andAlveolarVentilation•PaCO2inverselycorrelatesPAO2•PaCO2inverselycorrelatesPH•PaCO2基础值越高,对VA降低反应越敏感PaCO2istheonlyindicestoreflectoxygenation,ventilationandacid-basestate动脉血气分析的临床应用•动脉血氧分压(PaO2)参考值:80-100mmHg意义:1)PaO2越高,HbO2%越高(体内氧需主要来源)2)反映肺通气或(和)换气功能:a)通气功能障碍:低PaO2并二氧化碳潴留。单纯异常,PaO2和PaCO2等值变化,和为140mmHgb)换气功能障碍:弥散功能障碍、V/Q失调、静-动脉分流如急性肺损伤、肺水肿、肺淤血、肺间质纤维化等仅低PaO2,当残存有效肺泡极少而不能代偿时,才PaCO2增高动脉血气分析的临床应用•肺泡动脉氧分压差(A-aDO2)参考值:吸入空气时(FiO2=21%):<20mmHg随年龄增长而上升,一般≤30mmHg年龄参考公式:A-aDO2=2.5+(0.21×年龄)mmHg意义:1)判断肺换气功能(静动脉分流、V/Q、呼吸膜弥散)2)判断低氧血症的原因:a)显著增大,且PaO2明显降低(<60mmHg),吸纯氧时不能纠正,考虑肺内短路,如肺不张和ARDSb)轻中度增大,吸纯氧可纠正,如慢阻肺c)正常,但PaCO2增高,考虑CNS或N、M病变所致通气不足d)正常,且PaCO2正常,考虑吸入氧浓度低,如高原性低氧3)心肺复苏时,反映预后的重要指标,显著增大,反映肺淤血、肺水肿,肺功能严重减退(1)PaO2,PAO2andthealveolargasequation•EquationsPaO2isdifferentfromPAO2PAO2=PIO2-1.25×PaCO2PIO2=(PB-47)×FIO2P(A-a)=PAO2-PaO2(NR5-15mmHg)(oldpeople15-25mmHg)withoutknowledgeofPAO2onecannotproperlyinterpretanyPaO2value(2)PaO2,PAO2andthealveolargasequation•CausesoflowPaO2andelevatedP(A-a)O2CausesoflowPaO2P(A-a)O2V/QimbalanceIncreasedDiffusionimpairmentIncreasedPulmonaryshuntIncreasedCardiacRtoLshuntIncreasedDecreasedPIO2NormalHypoventilationNormalPaO2,PAO2andthealveolargasequation•Case1:女性,27岁,因胸痛急诊就诊,有口服避孕药史,胸片及查体均阴性。动脉血气示PH7.45PaCO231mmHgPaO283mmHgHCO3-21mEq/L(FIO20.21,PB747mmHg)PIO2147mmHgPAO2110mmHgP(A-a)27mmHg第二天再次因胸痛就诊,诊断?诊断:肺栓塞,P(A-a)27mmHg主要原因:是V/Q失调所致;PaO2,PAO2andthealveolargasequation•Case2:男性,44岁,因昏迷入院。胸片正常,动脉血气分析:PH7.25PaCO275mmHgPaO295mmHgFIO20.28,PB747mmHgPIO2196mmHgPAO2106mmHgP(A-a)11mmHg患者PaCO2增高的原因为何?结论:•P(A-a)11mmHg正常,提示肺内无病变,与临床吻合,考虑中枢神经抑制药物过量或呼吸动力障碍导致的高碳酸血症型呼吸衰竭(1)SaO2andOxygenContent•EquationsCaO2=(Hb×1.34×SaO2)+(0.003×PaO2)DO2=CO×CaO2×10•NormalPaO2does’tmeansnormalCaO2CaseA:PaO285mmHg,SaO295%,Hb7g/LCaseB:PaO255mmHg,SaO285%,Hb15g/L(CaO2inCaseBis2timesofCaseA)因此,临床上贫血患者可以存在严重缺氧(2)SaO2andOxygenContent•HypoxiaandHypoxemia•Hypoxia1Hypoxemia(reducedPaO2,SaO2,Hb)2ReducedDO2(reducedCO,septicshock)3Decreasedtissueoxygenuptake(mitochondrialpoisoning,left-shiftedhemoglobindissociationcurve)(3)SaO2andOxygenContent•SaO2monitoring–PulseoximetersdonotdistinguishCOHbandOxyHb–Whentissueperfusionimpaired,Pulseoximetersinaccurate–WhenSaO280%,Pulseoximetersreadingsfalsehigh动脉血气分析的临床应用•血氧饱和度(SO2%)定义:血液在一定PO2下,HbO2占全部Hb的百分比公式表示:SO2%=[HbO2/(HbO2+Hb)]×100%参考值:91.9~99%意义:SaO2与PaO2直接相关氧饱和:当PaO2为150mmHg时,SaO2为100%氧解离曲线:“S”形,分为:上段平坦部(60-100mmHg):SaO2随PO2的变化小PO260-100-150mmHg,SaO290-97-100%肺泡气的PO2处于此段,PO2下降时,SaO2可无明显变化。中下段陡直部(60mmHg):PO2小变,SaO2大变组织细胞的PO2处于此段,利于HbO2的离解向组织供氧动脉血气分析的临床应用•血氧饱和度50%时氧分压(P50):参考值:26.3mmHg意义:反映血液输氧能力、Hb与O2的亲和力P50增加,氧离曲线右移,即相同PaO2下,SO2%降低,氧与Hb亲和力降低,HbO2易释放氧。降低,则反之影响因素:1)温度:增高,右移2)PCO2:增高,右移3)PH:降低,右移4)红细胞内2,3-二磷酸甘油酸:增高,