北大知名教授讲解动脉血气分析

动脉血气分析北京大学人民医院呼吸内科高占成2003.09.30内容提要一、ReviewofO2&CO2transportationinblood二、Basicconcepts三、Acid-baseregulationandimbalances四、Diagnosisandanalysisofacid-baseimbalances五、ExamplesGastransportation---O2AlveolusCapillary98.5%combineswithhemoglobin1.5%dissolvesinblood一、reviewsGastransportation---CO2CapillaryTissuecellsCarbaminohemoglobin：氨基甲酰血红蛋白一、reviewsExturnalbreathing---O2loadingandCO2unloadinginlungsAlveolusCapillary一、reviewsInturnalbreathing---CO2loadingandO2unloadingintissueCapillaryTissuecells一、reviewsDEFINITION1.血气分析是利用3个电级（pH、CO2、O2）测定动脉血气中具有生理效应气体（O2、CO2）分压及pH值的技术。2.其作用在于（1）了解有无缺O2和CO2潴留？程度？；（2）酸碱失衡？类型？程度；（3）重要的重症监护参数，指导临床诊断和治疗。二、Basicconcepts常用指标及正常值二、Basicconcepts•PaO2•SaO2•O-Hdissociationcurve•O2CT•D(A-a)O2•OxygenationIndex1.有关氧的指标二、Basicconcepts（1）PaO2•PaO2：物理溶解于动脉血液中的氧所产生的压力(0.3mlO2/100mlat370Csealevelwhenbreathingroomair)•正常值95mmHg•影响因素：1）atmosphericpressure2）temperature3）inspiredO2content4）thepatient'sage：PaO2=104-(0.27xage)•意义：缺氧的早期指标（趋势），但不完全反映缺氧二、BasicconceptsAtmosphericPressure二、Basicconcepts（2）SaO2•SaO2：血液在一定氧分压下，HbO2占全部Hb的百分比，每克Hb在氧饱和的情况下可结合1.34mlO2。SaO2和Hb的多少无关。•正常值953%•影响因素：1）O2pressure2）temperature3）pH•意义：反映缺氧较为迟钝，但为影响O2CT的主要因素二、Basicconcepts（3）Oxygen-HemoglobinDissociationCurveO-Hcurve:1.PaO2与SaO2有关，但非直线关系；2.SaO2反映缺氧的程度远不如PaO2敏感；3.高原缺氧可保证供养；4.有利于肺携带氧，组织释放氧；5.PaO260mmHg为缺氧的治疗点二、Basicconcepts（4）OxygencontentO2CT：血液中所含氧量的总和，除了物理溶解于血液中的氧量外，还包括了与Hb结合的氧量O2CT=(1.34HbSaO2)+0.003PaO2=(1.3415100%)+0.003100=20.1+0.3=20.4ml正常值：15-23ml(15gHb)意义：有无缺氧的指标，较全面但迟钝98.5%combineswithhemoglobin1.5%dissolvesinblood二、Basicconcepts（5）D(A-a)O2PAO2=FiO2(760-47)–1.25PaCO2=0.21713–1.25PaCO2=150–1.25PaCO2D(A-a)O2=PAO2–PaO2正常值:10mmHg(30mmHg)意义：判断V/Q比例、弥散能力等的重要指标0.5m二、Basicconcepts（6）OxygenationIndexOxygenationIndex=PO2/FiO2正常值：400~500mmHg反映机体的缺氧状态ALI:200mmHgOI300mmHgARDS:OI200二、Basicconcepts2.PaCO2•PaCO2是指物理溶解于动脉血浆中CO2所产生的压力•正常值：35~45mmHg•意义：PaCO2是反映通气的最佳指标，不受弥散的影响。•45mmHg为通气不足，CO2潴留，呼酸；•45mmHg为通气过度，CO2排出过多，呼碱7%dissolvesinplasma二、Basicconcepts3.pH：[H+]负对数pHnmol/L6.010006.81607.01007.2637.4407.6257.8168.0109.01生命的[H+]范围约16-160nmol/L，即7.8~6.8正常值：pH=7.400.05，[H+]=404；正常；酸中毒/碱中毒代偿期；酸中毒+碱中毒酸血症：动脉[H+]高于正常范围，pH7.35碱血症：动脉[H+]高于正常范围，pH7.45酸中毒：机体未获代偿时酸血症状态碱中毒：机体未获代偿时碱血症状态二、Basicconcepts4.HCO3-AB：血浆中实测HCO3-的含量，受呼吸因素影响SB：标准状态下测的HCO3-含量，不受呼吸影响意义：AB与SB为反映酸碱平衡中代谢因素的指标正常：AB=SB，243mmol/L；如：ABSB，通气不足，呼酸；代碱ABSB，通气过度，呼碱；代酸二、Basicconcepts什么是标准状态？标准大气压、380C、PCO240mmHg、SaO2100%5.BaseExcess(BE)正常值：03mmol/L代酸时BE负值增大代碱时BE正值增大意义：反映体内碱贮备水平，不受呼吸影响PCO202040608010050403020102.665.3810.714.4mmHgkPaHCO3-Concentration(mM)B.E.zeroNormalbloodlinePCO2highB.E.posPCO2highB.E.negPCO2lowB.E.posPCO2lowB.E.neg二、Basicconcepts6.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——LEUKAMLacticacidosisEthanolUremia(renalfailure)Ketones(starvation,alcoholicanddiabeticketoacidosis)AspirinMethanolotheralcoholsandethyleneglycolintoxicationAG:SO42+/PO42+HCO3-+Cl-132mmol/LCa2+/Mg2+Na+145mmol/L155155AG越大，判定代酸越可靠，但AG正常，不等于无代酸(高氯性代酸）AG二、Basicconcepts7.Corrected/PotentialBicarbonateSincethebicarbonateisdecreasedduetothepresenceofunmeasuredanions,onemoleculeofbicarbonateislostforeverymoleculeofthisanionpresent.correctedHCO3-=measuredHCO3-+(AG-12)意义：correctedHCO3-=normalHCO3-，单纯代酸correctedHCO3-normalHCO3-，复合代酸correctedHCO3-normalHCO3-，合并代碱判定有无三重酸碱平衡紊乱二、BasicconceptsAG:SO42+/PO42+HCO3-+Cl-132mmol/LCa2+/Mg2+Na+145mmol/L酸碱失衡的类型单纯性（详见后）：呼吸性：呼酸、呼碱代谢性：代酸、代碱复合型/混合型二重：呼酸+代碱呼酸+代酸呼碱+代碱三重：呼酸型---呼酸+代酸+代碱呼碱型---呼碱+代酸+代碱02040608010050403020102.665.3810.714.4mmHgkPaPCO2HCO3-Concentration(mM)NormalbloodlineMetabolicalkalosisRespiratoryacidosisMetabolicacidosisRespalkalosis三、Acid-baseregulationandimbalances注：至今为止，临床上只能对并发高AG代酸的TABD作出诊断，而对等AG性或高氯性TABD尚缺乏有效的诊断手段。单纯性酸碱紊乱的常见原因类型机制原因呼酸通气不足COPD/OSAS/呼吸肌麻痹/安眠药/呼吸机使用不当等呼碱通气过度哮喘/IFP/癔病/左心衰/呼吸机使用不当等代酸体内非碳酸类酸生成过多或[HCO3-]丢失过多AG性1.酮酸、乳酸、HPO42-、SO42-：糖尿病、肾衰、心衰、休克、缺氧、脱水；2.药物性：水杨酸过量、甲醇、乙酸高氯性(AG~)1.腹泻、肠瘘、肾小管酸中毒2.药物性:NH4Cl、CaCl2、碳酸苷酶抑制剂代碱体内[HCO3-]增多或非碳酸类酸的H+丢失过多氯敏感性(尿10mmol/L)生理盐水治疗有效，见于呕吐、胃管吸引、利尿剂、碱剂氯不敏感性(尿15mmol/L)生理盐水治疗无效，见于应用皮质激素、醛固酮症、Cushing症、低钾等三、Acid-baseregulationandimbalances酸碱平衡的调节人体内环境的平衡有三大体系水和电解质渗透压酸碱酸碱平衡的调节缓冲系统肺脏肾脏细胞内外离子交换三、Acid-baseregulationandimbalances1.WholeBloodBufferingofAnAcidLoadAcidTypesCapacityTimeCO2Non-HCO3-buffers100%AtonceHoursFixedAcid弱酸/弱减盐组成Bicarbonate:HCO3-/H2CO3plasmaRBC’s35%18%Haemoglobin：HbO2-/HHbO235%PlasmaProteins:Pro-/HPro7%Phosphate:HPO42+/H2PO4-5%三、Acid-baseregulationandimbalances2.TheCompensationofLungsH++HCO3-H2O+CO2PCO2=VCO2/VA代偿时间：minHrpH~HCO3-/H2CO320/1三、Acid-baseregulationandimbalances3.TheCompensationofKidney重吸收HCO3-直接排酸排泌NH4+过程中带走H+NH3+H+(远曲小管)NH4+远曲小管H+和K+竞争性交换Na+代偿时间:day1day7三、Acid-baseregulationandimbalances4.Intra-&ExtracellularIonExchange细胞内液细胞外液H+H+K+、Na+K+、Na+(3K+2Na++H+)代偿时间:min36hrNote:themostimportantcompensationmechanismislungandkidney三、Acid-baseregulationandimbalances酸碱紊乱的诊断方法酸碱卡图表电脑公式逻辑记忆四、Diagnosisandanalysisofacid-baseimbalances1.StepsinAcid-BaseAnalysis