血气分析和酸碱失衡

血气分析与酸碱失衡什么是血气（BloodGas)•血气：–广义：血液中的气体，主要有氧（O2）,氮（N2）,二氧化碳（CO2）三种气体，和微量的氩（A）,一氧化碳（CO）及一氧化氮（NO）。–狭义：主要指与气体交换或呼吸有关的血液中的氧气（O2）和二氧化碳（CO2）。概念•通常是指使用血气分析仪对PaO2和PaCO2的测定，但PaCO2不仅与PaO2有关，又与血中酸碱成分及电解质有密不可分的关系，它们都是机体内环境稳定的重要因素，因此临床上所说的血气分析就包含了血液气体、酸碱平衡和电解质三部分的综合诊断。动脉血气分析的目的评估：•肺泡通气：PaCO2•动脉氧合：PaO2•酸碱平衡：PH静脉血气分析的目的氧利用问题pH意义•呼吸系统疾病•各科危重症•机械通气不可缺少的参数。重要参数及意义血气分析的代表符号符号中文符号中文DaTe日期HCO3-碳酸氢根NO.序号TCO2二氧化碳总量Time时间St.HCO3-标准碳酸氢根Baro当地大气压St.PH标准pH值,在PaCO240mmHgTemp标准体温（默认37°C）O2Sat氧饱和度#tHbA总血红蛋白：默认15g/dLO2Cont氧含量PH酸碱度cH+氢离子浓度PaCO2二氧化碳分压AaDO2肺泡/动脉氧梯度PaO2氧分压FIO2吸氧浓度：默认0.21BE全血剩余碱RQ呼吸商：默认0.84BEecf细胞外液剩余碱Shunt体外循环吹氧的分流测量BB缓冲碱sample默认动脉血酸:能提供质子（H＋）的物质•体内物质代谢产生•食物在体内转化或经氧化后生成•挥发性酸:H2CO3CO2+H2O•固定酸:H2SO4、H3PO4、尿酸、甘油酸丙酮酸、乳酸、三羧酸、酮体、NH4＋碱：能接受质子的任何物质•体内物质代谢产生：氨基酸脱氨基•食物中所含金属元素在体内的氧化产物–菜、果、豆、奶；–含Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋和有机酸盐•OH－、HCO3－、Pr－PH概念：血中H+浓度的负对数，是指血的酸碱度正常值：7.35-7.45，相应[H+]35~45nmol/L；意义：是酸碱平衡测定中最重要的参数,反映体内呼吸因素与代谢因素综合作用的结果。pH＜7.35为失代偿性酸中毒；pH＞7.45为失代偿性碱中毒；pH7.35~7.45为：无酸碱失衡；代偿性酸碱失衡；复合性酸碱失衡。PaO2•概念:血液中物理溶解的氧分子所产生的压力•正常值:80~100mmHg；随年龄增长逐渐下降•意义：判断机体是否缺氧及其程度PaO2＜60mmHg为呼吸衰竭；PaO2＜40mmHg为重度缺氧（重度紫绀）。动脉氧合状态氧气的摄取氧气的运输氧气的释放??????pO2与肺泡气方程肺泡气方程式平均肺泡氧分压=吸入气氧分压–(二氧化碳氧分压/呼吸商）其中吸入气氧分压=氧浓度×(大气压–47)0.8(FIO2＜60%)呼吸商RQ=1.0(FIO2＞60%)水蒸气压=47mmHgP(A-a)O2肺泡-动脉PO2差：P(A-a)O2能充分反映氧气从肺进入到血液的情况P(A-a)O2:5-15mmHg青年到中年人，FiO2=0.2115-25mmHg老年人，FiO2=0.2110-110mmHg呼吸100%氧气的个体理想肺状态PAO2=PaO2PAO2决定了PaO2的上限P(A-a)O2•影响P(A-a)O2的生理原因：通气-灌注比（V/Q）：指每分钟进入肺泡的气体量与肺泡的毛细血管灌注量之比。在临床低氧血症中扮演重要角色。弥散障碍动静脉混合氧合指数•氧合指数＝PaO2/FiO2对于吸高浓度氧的危重病人，氧合指数是首选的低氧血症指数。PaO2/FIO2300意味着氧交换严重缺陷PaO2/FIO2200是诊断急性呼吸窘迫综合征的标准之一氧运输•动脉血的氧运输取决于tHb血红蛋白pO2氧分压FO2Hb氧合血红蛋白分数血红蛋白类型HHb–还原血红蛋白O2Hb–氧合血红蛋白HbO2HbO2O2O2O2O2MetHbCOHbCOHb–碳氧血红蛋白MetHb–高铁血红蛋白SHb–硫化血红蛋白氧饱和度检测•氧饱和度•氧合的血红蛋白分数sO2=cO2HbcO2Hb+cHHb×100%FO2Hb=cO2HbcO2Hb+cHHb+cMetHb+cCOHb0.10.20.30.40.50.60.70.80.9sO(a)2-2sO(v)040602080mmHg24681012kPa0pO2sO2-p50(a)pO2(v)pO2p50和ODC•P50是氧饱和度50%时的氧分压,反映血红蛋白和氧的结合力•不同因素影响ODC位置,P50说明曲线位置•P50是氧释放的关键参数•正常范围:25-29mmHg氧的释放与ODC•不同因素影响ODC位置,P50说明曲线位置0.10.20.30.40.50.60.70.80.9040602080mmHg24681012kPa0pO2sO2p502.3-DPG¯Temp.¯pCO2¯pHFHbFFCOHbFMetHb2.3-DPGTemp.pCO2pH¯FSHbP50减小P50增大PaCO2•概念：血中物理溶解的CO2分子所产生的压力•正常值：35-45mmHg•意义:为呼吸参数，代表肺泡通气功能PaCO2＞50mmHg为肺泡通气不足，见于呼吸性酸中毒，Ⅱ型呼衰；PaCO2＜35mmHg为肺泡通气过度，见于呼吸性碱中毒，也可见于Ⅰ型呼衰。pCO2和肺泡通气量二氧化碳分压方程式每分钟肺泡通气量=分钟通气量–分钟死腔气量分钟死腔气量=呼吸率x生理死腔气量分钟通气量=呼吸频率x潮气量每分钟产生的二氧化碳(ml/min)×o.863二氧化碳分压=-------------------------------------------------------------每分钟肺泡通气量(L/min)pCO2和肺泡通气量判断人体通气状态的唯一指标是PaCO2通气不足和通气过度分别反映为高和低的paCO2正常的二氧化碳分压说明，在测量当时肺泡通气量与二氧化碳的产生是相匹配的。pCO2mmHg血液情况肺泡通气状况45高碳酸血症通气不足35-45血碳酸正常正常通气35低碳酸血症通气过度HCO3-•正常值：22～27mmol/L,平均24mmol/L•意义:为代谢参数HCO3-22mmol/L时,可为代谢性酸中毒HCO3-27mmol/L时,可为代谢性碱中毒阴离子间隙AnionGap(AG)•AG=未测定阴离子–未测定阳离子=已测定阳离子–已测定阴离子=[Na+]–{[Cl-]+[HCO3-]}=124mmol/L•意义：AG升高主要反映体内代酸情况乳酸、乙醇、尿酸、酮体•AG越大，判定代酸越可靠•AG正常，不等于无代酸(高氯性代酸）AG:SO42-/PO42-HCO3-+Cl-132mmol/LCa2+/Mg2+Na+145mmol/L155155二、Basicconcepts潜在HCO3-(potentialorcorrected)•HCO3-减少是由于存在未测定阴离子，每增加一分子阴离子/丢失一分子HCO3-•cHCO3-=实测HCO3-+(AG-12)•意义：–cHCO3-=normalHCO3-，单纯代酸–cHCO3-normalHCO3-，复合代酸–cHCO3-normalHCO3-，合并代碱–判定有无三重酸碱平衡紊乱AG:SO42-/PO42-HCO3-+Cl-132mmol/LCa2+/Mg2+Na+145mmol/L碳酸氢盐间隙•碳酸氢盐间隙=△AG-△HCO3-=（AG–12）-（27–HCO3-）=Na+–CL-–39–正常范围：-6～+6mmol/l•碳酸氢盐间隙＞6提示–代谢性碱中毒或/和–呼吸性酸中毒的代偿性碳酸氢盐潴留•碳酸氢盐间隙＜6提示–高氯性代谢性酸中毒和/或–呼吸性碱中毒时代偿性的碳酸氢盐排泄•阴离子间隙（AG）是指未测定阴离子(UA)与未测定阳离子(UC)之差•根据电中和定律：阴阳离子电荷总数相等。–Na++UC=CL-+HCO3-+UA–AG=UA-UC=Na+-(CL-+HCO3-)•正常范围：8-16mmol/lNaClHCO3AG很低或负AG的原因•卤族离子被当作氯离子检测，如溴中毒时（止咳药含溴酸美沙芬）；•过量的未被检测阳离子，如锂中毒时；•未测出的阴离子减少，如低蛋白血症（白蛋白每减少1g/dl，AG降低2.5mEq/L)•出现异常带正电荷的蛋白质（副蛋白），可见于多发性骨髓瘤。AG增高•AG≥20mmol/L时提示有代谢性酸中毒–血液中所有过量的阴离子均由碳酸氢盐缓冲阴离子间隙代谢性酸中毒的临床原因乳酸酸中毒酮症酸中毒糖尿病酮症酸中毒乙醇酮症酸中毒饥饿性酮症酸中毒尿毒症甲醇中毒乙二醇中毒水杨酸中毒副醛中毒酸碱平衡的调节机制•酸碱平衡的核心是确保体液pH稳定，从而保证组织细胞内环境的稳定。•当酸碱失衡时，机体调动调节机制来缓冲纠正，这些调节机制有:酸碱平衡的调节机制1）缓冲系统：化学反应，立即反应。HCO3-/H2CO2是主要缓冲系统强酸变弱酸：HCl+HCO3-→H2CO3+Cl-强碱变弱酸盐：NaOH+H2CO3→NaHCO3+H2O2）细胞内外液的离子交换:如H+-K+,Cl--HCO3-交换。3）肺调节：主要是排出CO2，数分钟至数小时开始，2～3天达最大代偿;4）肾调节：主要是排出H+回收HCO3-，6~18h开始，1周左右达最大代偿。酸碱失衡的类型分析•单纯性酸碱失衡：•混合性酸碱失衡：二重；三重。单纯性酸碱失衡1)分类：呼酸、呼碱、代酸、代碱2)代偿：同向、范围、极限。原发失衡原发改变代偿反应预计代偿公式代偿极限代酸HCO3-PaCO2PaCO2=1.5×HCO3-+8±210mmHg代碱HCO3-PaCO2PaCO2=40+0.9×△HCO3-±555mmHg急性呼酸PaCO2HCO3-HCO3-=24+△PaCO2×0.07±1.530mmol/L慢性呼酸PaCO2HCO3-HCO3-=24+△PaCO2×0.35±5.5842mmol/L急性呼碱PaCO2HCO3-HCO3-=24+△PaCO2×0.2±2.518mmol/L慢性呼碱PaCO2HCO3-HCO3-=24+△PaCO2×0.5±2.512-15mmol/L临床上常用的单纯性酸碱状态失衡的预计代偿公式Albert估计方法•代酸：HCO3-每降低1mmol/L，PaCO2减少1.0~1.3mmHg•代碱：PaCO2升高不超过55mmHg；•急性呼酸：PaCO2每升高10mmHg，HCO3-升高1•mmol/L•慢性呼酸：PaCO2每升高l0mmHg，HCO3-升高3.5mmol/l•急性呼碱：PaCO2每下降10mmHg，HCO3-下降2mmol/L•慢性呼碱：PaCO2每下降10mmHg，HCO3-下降5mmol/L单纯性酸碱失衡3)分清原发失衡和继发代偿：①pH的高低；•pH7.45时,原发失衡为碱中毒•pH7.35时,原发失衡为酸中毒②pH与PaCO2变化；•pH↓,PaCO2↑,示呼酸;pH↑,PaCO2↓,示呼碱•pH↓,PaCO2↓,示代酸;pH↑,PaCO2↑,示代碱③结合临床。举例1•慢性肺心病患者其测定血气分析如下：pH7.32,PaCO260mmHg,HCO3-32mmol/L•分析:(1)确定原发失衡：呼吸系统慢性病(2)pH↓PaCO2↑提示呼酸(3)根据慢性呼酸代偿公式,测定HCO3-代偿范围:HCO3-=24+0.35×(60-40)±5.58=25.72～36.88mmol/L实测HCO3-为32mmol/L,在预计代偿范围之内。•结论:慢性呼吸性酸中毒举例2•严重腹泻患者,动脉血气分析如下:pH7.49,PaCO247mmHg,HCO3-37mmol/L,Na+130mmol/L,K+2.5mmol/L,Cl-92mmol/L•分析:(1)因严重腹泻导致低钾,低氯血症;(2)pH↑HCO3-↑,也提示代碱;(3)根据代碱代偿公式测定PaCO2代偿范围:PaCO2=40+0.9×(37-24)±5=46.7～56.7mmHg实测PaCO