1、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 张传汉 1， 2， 3 血气 的概念 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（ 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 自从丹麦人 Astrup在上个世纪 50年代发明了血气分析仪后 ， 血气分析被广泛地应用于临床
2、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 (mmHg) 空 气 呼出气 肺泡气 静脉血 动脉血 氧 158 1 16 101 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 液 血气分析仪 氧分压（ PO2） 二氧化碳分压（ PCO2） 计 算 气体含量 、 饱和度 、 其它酸碱平衡
3、指标 酸碱度（ pH或 CH） 血红蛋白含量（ Hb） 6 1， 2， 3 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 氧 分 压 （ P
4、O2 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 = 80 97 mmHg PVO2 = 37 40 mmHg 8 1， 2， 3 血 氧 含 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 。
5、9 正常值 ： 动脉血氧含量 = 190 200ml/L 混合静脉血氧含量 = 120 140ml/L 1， 2， 3 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 = 93 98% SVO2 = 70 75% 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 mm
6、Hg 11 1， 2， 3 P50 当血中 pH， 温度 ，PCO2 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 pH值（或 CH） 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 0.4 10 7mol/L(40nmol/L)， 而 pH值是氢离子浓度的负对数 ，（ pH = -log (0.4 107) =
7、 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 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 （ 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
8、： PaCO2 = 33 47mmHg 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（ SB）和实际碳酸氢盐（ AB） （ 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 ： 22 27m
9、mol/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 + 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 AB SB时 ， 提示体内有 CO2潴留 ， 是呼酸的指标之一； AB SB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 。 AB SB = 呼酸 AB SB = 呼碱 AB、 SB= 代酸 AB、 SB= 代碱 16 1， 2， 3 缓冲碱 （ BB：
10、 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： 45 55 mol/L BB是反映代谢因素的指标 ， BB 45mmol/L为代酸 ， BB 55mmol/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 （ BE： 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
11、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 （ 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(溶解的 CO2=0.03 PaCO2=1.2mmol/L)， 因此 TCO2主要反映血浆 HCO3水平
12、。 正常值： 23 27mmol/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 CH 7.35 7.4 5( 7. 4 0 .5) 44.5 35. 5nm ol / L氧分压 P a O275 10 0m m Hg 9.98 13. 3k Pa血氧含量 CT O219 20m l / dl 190 2 00m l / L氧饱和度 SaO293 98 % 0.93 0.98二氧化碳分压 P a C O233 47m m Hg 4.4 6. 3k P
13、 a二氧化碳总量 TC O223 31m Eq/ L 23 32m m ol / L碳酸根离子 H CO3 24 2m Eq/ L 22 32m m ol / L标准碳酸氢盐 SB 22 27m Eq/ L 22 27m m ol / L实际碳酸氢盐 AB 22 27m Eq/ L 22 27m m ol / L缓冲碱 BB 45 55m Eq/ L 45 55m m ol / L剩余碱 BE -3 + 3m Eq/L -3 + 3m m ol / L成人动脉血气值的正常范围 20 1， 2， 3 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
14、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 NOVA biomedical 1， 2， 3 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 吸 外 呼 吸 内 呼 吸 肺通气 换气 组织换气 细胞内氧化作用 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 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
15、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 PaO2 60mmHg 称为 型呼衰 （ 又称：换气障碍型呼衰或低 O2血症型 ） ，而伴有 PaCO2 50mmHg 称为 型呼衰 （ 通气功能衰竭型 ） 。 28 1， 2， 3 型呼吸衰竭 (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 （通气功能衰竭） 血气特点是 PaCO2增高 ， 同时 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
