血氣分析及酸堿平衡失調(diào)(一).docVIP

血氣分析及酸堿平衡失調(diào)(一)張洪玉首都醫(yī)科大學附屬北京紅十字朝陽醫(yī)院北京呼吸病研究所（100020）一.血氣分析的概念血氣分析通常是指使用血氣分析儀對動脈血氧分壓（PaO2）和二氧化碳分壓（PaCO2）的測定，但PaCO2不僅與PaO2有關(guān)，又與血中酸堿成份及電解質(zhì)有密切不可分割的聯(lián)系，它們都是機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要因素，因此臨床上所說的血氣分析就包含了血液氣體，酸堿平衡和電解質(zhì)代謝三部分的綜合診斷。血氣分析檢查所獲各項參數(shù)不僅對呼吸系統(tǒng)疾病，而且對各科危急重癥的診斷、鑒別診斷與指導治療都是十分重要的，特別對機械通氣監(jiān)測，指導通氣參數(shù)的合理調(diào)節(jié)，及指導撤機更是不可缺少的參數(shù)。（一）.血氣分析常用指標正常值及臨床意義1.動脈血pH值：實際上是指動脈血的酸堿度，pH表示體液氫離子的負對數(shù)，即氫離子為40nmol/L時，pH為7.4。動脈血正常pH值為7.357.45，故H的參考值為4535nmol/L。pH值是酸堿平衡測定中最重要的參數(shù)，它反應(yīng)了體內(nèi)呼吸因素與代謝因素綜合作用的結(jié)果。pH7.35表示體內(nèi)有酸中毒；pH7.45表示有堿中毒。即使在7.357.45之間時，也不能排除體內(nèi)無代謝和呼吸性酸堿失衡，有可能是酸堿綜合作用結(jié)果。2.動脈血氧分壓（PaO2）:指溶解于動脈血中的氧分子所產(chǎn)生的壓力。氧氣是血中有生理效應(yīng)的氣體，根據(jù)亨利定律，血中O2的溶解量與其分壓的大小成正比，因此測定PaO2就有可能進一步了解血中氧含量，從而分析體內(nèi)組織代謝情況。健康人在海平面大氣壓時PO2的正常值為10.713.3kPa， PaO210.7kPa稱低氧血癥，810.7kPa稱輕度低氧血癥；5.38kPa稱中度低氧血癥；PaO25.3kPa為重度低氧血癥。PaO2可隨年齡的增長而下降，成年人不同年齡的PaO2可按以下公式計算：PaO2102-（0.33年齡）0.133kPaPaO2 還受體位因素等影響。3.動脈血氧飽和度（SaO2）：SaO2 是單位血紅蛋白的含氧百分數(shù)，正常值為963%。氧飽和度僅為濃度之比，血氧飽和度和血氧分壓的關(guān)系，即氧血紅蛋白離解曲線呈S形態(tài)，當PaO28kPa，SaO290%時，曲線處于平坦段。當PaO28kPa時曲線變得陡直，PaO2稍下降，SaO2就很快下降，此曲線變化有重要生理意義。P50：P50是pH7.40，PaCO25.3 kPa情況下SaO2為 50%時的PaO2，正常值為3.5kPa（26mmHg），P50增加時表明氧解離曲線右移，反之，氧解離曲線左移。P50增加有利于氧的釋放和組織攝取。4.氧含量（CaO2）:氧含量是指血液實際結(jié)合O2總量，它包含了血紅蛋白結(jié)合氧含量和物理溶解O2的含量之和。由于每克血紅蛋白可結(jié)合1.34ml，故CaO2的計算為：CaO21.34HbSaO2%+ PaO20.003 ml/L0.003為氧溶解系數(shù)，氧含量可用ml%或mmol/L表示5.動脈中二氧化碳分壓（PaCO2）:指溶解在動脈血中的二氧化碳所產(chǎn)生的壓力，它反映了肺泡通氣功能是否有障礙。由于CO2彌散力很強，相當于氧彌散系數(shù)的20倍，故當血液透過肺泡壁毛細血管時肺泡中的CO2與PaCO2之間很快達到平衡，肺泡氣的二氧化碳分壓等于動脈血中的二氧化碳分壓，故它可反映肺泡通氣效果，正常值為4.76.0kPa（35mmHg45mmHg），平均為5.3kPa，PaCO2的變化是判斷酸堿失衡的重要指標，例如當PaCO2升高時，可能是原發(fā)性呼吸性酸中毒，又可能是代謝性堿中毒時引起的變化。6. AB-實際碳酸氫根（HCO3-）:AB是直接從血漿中測定的HCO3-的含量，它反映了機體對酸堿調(diào)節(jié)的代謝因素，但也受呼吸因素影響，當PaCO2增加時，HCO3-相應(yīng)增高。其正常值為2127mmol/L，平均為24mmol/L。7. SB-標準碳酸氫鹽:是指隔絕空氣的全血標本在38，PaCO2在5.3kPa，SaO2100%的飽和情況下測得的HCO3-含量，因除外了呼吸因素故不受其影響。正常值為21-27mmol/L，平均值為24mmol/L，它反映了體內(nèi)HCO3-儲備量，因此SB比AB更準確反應(yīng)了代謝性酸堿失衡。正常人SBAB，當SB增高時示代謝性堿中毒；反之為代謝性酸中毒。當ABSB時表示有呼吸性酸中毒存在。因SB是體外標準化條件下測定，故不能準確反映體內(nèi)情況。8. BE-剩余堿:是在標準條件下，即血紅蛋白充分氧合，溫度在38，PaCO2為5.3kPa，將1升全血用酸或堿滴定使pH=7.4時所需酸或堿的量，滴酸為正，滴堿為負。BE正常值為-33mmol/L。-3mmol/L為代謝性酸中毒，3mmol/L為堿中毒。其意義與SB基本相同。9. BB-緩沖堿：BB 是指一升全血（BBb）或一升血漿（BBp）中所具有緩沖作用的陽離子總和。血漿中緩沖堿主要是HCO3-和血漿蛋白，正常值為4044mmol/L，平均為42mmol/L。全血中緩沖體系還包括有血紅蛋白和少量的磷酸鹽，其BBb的正常值為48mmol/L，BB反映了機體在酸堿失衡時總的緩沖能力。（二）血清主要電解質(zhì)及陰離子間隙（AG）血清電解質(zhì)參與了機體酸堿狀態(tài)平衡的調(diào)節(jié)，它們與血氣分析指標和酸堿成份互相影響，相互依賴。1.血清Na+：為細胞外液最重要的陽離子，44%在細胞外液，9%在細胞內(nèi)液，47%在骨骼中，正常血鈉濃度為135145mmol/L。鈉主要由腎臟排出，少量由皮膚和糞便中排出，體內(nèi)低鈉時，血Na排出減少。2.血清K+：為細胞內(nèi)主要陽離子，98%的鉀存在于細胞內(nèi)，正常人血清K+濃度3.55.5mmol/L。成人每日鉀需要量為80mmolL，由食物中攝取，約8590%的鉀由腎排出。當鉀攝入不足時，鉀仍以3050mmolL日排出，最終導致低鉀性堿中毒。腎臟對K+、 Na+的排泄和再吸收，對調(diào)節(jié)體內(nèi)的酸堿平衡起著重要作用。3.血清Cl-：是細胞外液主要陰離子，正常血清Cl-濃度為95106mmol/L。成人每日氯需要量相當于NaCl約3.55g，當大量喪失胃液情況下，可使Cl-大量喪失，機體便通過HCO3-來代償，以維持體內(nèi)陰、陽離子平衡。反之，當血清Cl-HCO3-便代償性減少，這種代償又是依靠腎小管選擇性再吸收與排泄來調(diào)節(jié)的。4.陰離子間隙（anion gap，AG）:是指血清中所測定的陰陽離子總數(shù)之差。根據(jù)電中性原理，人體血清中的陽離子與陰離子的總數(shù)是相等的，各自為148 mmol/L，陰陽離子中又各分為可測定和未測定離子兩部分。在陽離子中Na+為可測定陽離子（占94.6%）；K+ 、Ca2+、Mg2+為未測定陽離子（Unmeasured Cation，UC）。因此陽離子總量Na+ UC。在陰離子中Cl-和HCO3-為可測定陰離子（占86.5%），而SO24-、HPO24-，有機酸帶有負電荷的蛋白質(zhì)為未測定陰離子（Unmeasured Anion，UA）、故陰離子總量可寫成Cl-HCO3-UA，根據(jù)上述原理：Na+UC（Cl-HCO3-）UANa+ -（Cl-HCO3-）UA-UCAGUA-UC = Na+-(Cl- + HCO3-）根據(jù)上述方程式推理，臨床上可通過同步測定血清中Na+ 、Cl- 、 HCO3-的值來計算AG，AG的正常范圍是124mmol/L，AG16mmol/L，稱高AG代謝性酸中毒，表明機體內(nèi)有機酸（如乳酸、丙酮酸）濃度升高。從計算公式中可以看出，影響血鈉的各種因素均可影響AG值，因此臨床上判斷時必須排除導致血鈉升高的其它原因。例如使用高鈉鹽水治療，脫水治療，使用大量含有鈉鹽的抗生素或大量輸血帶入大量枸緣酸納等所致高鈉，及低K+、低Cl- 性堿中毒，HCO3-尚未能成比例升高也可引起AG值增高，而引起AG降低的因素有：低蛋白血癥，高鉀高鈣血癥等。AG升高對判斷代酸特別是三重酸堿失衡有十分重要價值，但由于影響AG因素較多，故需結(jié)合病因、臨床表現(xiàn)，同步血氣分析和血中乳酸、丙酮酸測定，并要排除實驗室誤差后應(yīng)用。（三）體內(nèi)酸堿平衡的調(diào)節(jié)機制：當酸堿失衡時，機體所有的調(diào)節(jié)功能均來緩沖糾正，這些調(diào)節(jié)功能與器官分別依次為：緩沖系統(tǒng) 細胞內(nèi)外液間的離子交換 肺的調(diào)節(jié) 腎的調(diào)節(jié)。在眾多的因素中，pH、 PaCO2 、HCO3-是最重要的參數(shù)，它們之間的關(guān)系可使用Henderson-Hassalbach(簡稱H-H公式)來表達： pHpk+ logHCO3-(為溶解系數(shù)0.03)PaCO2HCO3-/PaCO2是機體最重要的緩沖對。對機體內(nèi)酸堿平衡起著重要的調(diào)節(jié)作用，由于HCO3-是由腎調(diào)節(jié)，是酸堿調(diào)節(jié)的代謝因素，PaCO2是由肺調(diào)節(jié)，是酸堿調(diào)節(jié)的呼吸因素，因此H-H公式可用以下公式表達：pHpk+ log肺腎H-H公式體現(xiàn)了機體酸堿失調(diào)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵內(nèi)容。但也應(yīng)注意到機體對酸堿平衡的調(diào)節(jié)方式于時