动脉血气分析.docx

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动脉血气分析

动脉血气分析：

解读指南

学习成果

完本钱单元后，您应该可以：

∙采用分步的和符合逻辑的方法解读动脉血气结果，并能够作出正确诊断

∙了解代谢性和呼吸性酸中毒及碱中毒的病因

∙了解如何计算肺泡-动脉（A-a）血氧梯度，并能够对其作出解释。

关于作者

AndreaBenjamin是BMJLearning的临床编辑。

她之前是一名临床医生，在呼吸科和普通内科医学领域具备丰富经验。

她尤其对重症医学感兴趣。

为什么我要撰写本单元

"对动脉血气分析结果的错误解读可能导致治疗决策失误。

在本单元中，我归纳了一个简单的方法，有助于您正确判读动脉血气分析结果。

"

要点

∙存在四种主要的酸碱平衡紊乱：

o呼吸性酸中毒

o代谢性酸中毒

o呼吸性碱中毒

o代谢性碱中毒

∙这些平衡紊乱常常伴有代偿性改变

∙这些改变很少可以完全代偿原发性平衡紊乱

∙对于慢性疾病，代偿的幅度会更大，从而更好地维持pH值

∙

临床提示

∙在解读血气结果时，一定要参照临床表现。

控制血液的pH值

血液的pH值略偏酸性〔7.35到7.45之间〕。

为保持正常的功能，人体将血液的pH值维持在7.4左右。

通过以下三个机制，人体可以将血液酸碱平衡维持在这个狭窄的范围之内：

∙细胞内和细胞外缓冲系统

∙肾脏的调节作用

∙肺的调节作用

最重要的pH缓冲系统包括血红蛋白，碳酸〔是CO2溶解后形成的弱酸〕和碳酸氢盐〔其对应的弱碱〕缓冲系统。

碳酸氢盐缓冲系统作用效果好，因为其各组分的浓度可以独立调节。

这一缓冲系统包括两个重要组分，即CO2和HCO3-.

∙肺通过调节肺泡通气量对血液中的CO2分压（pCO2）进行调节

∙肾脏通过调节碳酸的排泄和碳酸氢盐的重吸收调节HCO3-的浓度

Henderson-Hasselbalch公式

血气分析仪可直接测量pH值和pCO2。

HCO3-的浓度可根据Henderson-Hasselbalch公式算出。

从公式中可以看出，pH值取决于HCO3-的浓度与pCO2的比值，并非由两者之一单独决定。

pH=

pK（6.1）+ 

logHCO3-

0.03xpCO2

以下是该公式的一个简化形式，它明确地表示了三个值之间的关系。

如果您能够记住这个简化公式，它有助于您理解本单元后面所讲到的代偿性改变局部。

pH~  

HCO3-

pCO2

定义

酸血症

当血液的pH值<7.35时，称为酸血症。

碱血症

当血液的pH值>7.45时，称为碱血症。

酸中毒

∙这是一个使酸性物质在体内蓄积的过程

∙但并不一定导致pH值异常

∙从Henderson-Hasselbalch公式中可以看出，HCO3-浓度的降低或pCO2的升高均可以诱发酸中毒：

pH~  

HCO3-

pCO2

∙当两种情况只发生一种时，可以导致酸血症

∙如果在酸中毒的同时发生碱中毒，那么最后的pH值可能等于、高于或低于正常值

碱中毒

∙这是一个使碱性物质在体内蓄积的过程

∙但并不一定导致pH值异常

∙从Henderson-Hasselbalch公式中可以看出，HCO3-浓度的升高或pCO2的降低均可以诱发碱中毒：

pH~  

HCO3-

pCO2

∙当两种情况只发生一种时，可以导致碱血症

∙如果在碱中毒的同时发生酸中毒，那么最后的pH值可能等于、高于或低于正常值

碱剩余

发生酸中毒时，负性的碱剩余提示存在代谢性酸中毒。

碱剩余是指当pCO2恒定保持在5.3kPa时将1升血的pH值滴定到7.4所需要的碱量或酸量。

为什么要测量动脉血气？

测量动脉血气的目的是为了：

∙确定酸碱平衡

∙确定氧合作用〔动脉pO2可以帮助我们了解气体交换的效率〕

∙诊断和确立呼吸衰竭的严重程度〔pCO2可以帮助我们了解通气情况〕

∙指导治疗，比方，当对慢性阻塞性肺病（COPD）患者进行氧疗或无创通气治疗时，或者对糖尿病酮症酸中毒患者进行治疗时。

四种主要的酸碱平衡紊乱是：

∙呼吸性酸中毒

∙代谢性酸中毒

∙呼吸性碱中毒

∙代谢性碱中毒。

采用分步式方法解读动脉血气结果

以下方法有助于您系统而准确地解读动脉血气结果〔表1〕。

表1.解读动脉血气结果的五步法

第一步

是否存在酸血症或碱血症？

第二步

原发性酸碱平衡紊乱是呼吸性的还是代谢性的？

第三步

如果是代谢性酸中毒，阴离子间隙是否升高？

第四步

是否存在代偿？

如果有，代偿是否适度？

第五步

肺泡—动脉氧梯度是多少？

查看动脉pO2时，要结合吸入氧浓度和动脉pCO2

首先，您需要熟知正常值〔表2〕。

请注意，每个医院的值可能有少许不同，因此您要使用自己医院的正常值。

表2：

动脉血气正常值

动脉pCO2

4.5-6.0kPa

动脉pO2

11.0-13.0kPa

HCO3-

22.0-28.0mmol/l

碱剩余

阴离子间隙

8.0-16.0mmol/l

氯离子

98.0-107.0mmol/l

第一步：

是否存在酸血症或碱血症？

查看pH值，如果pH值：

∙<7.35，那么患者存在酸血症

∙>7.45，那么患者存在碱血症

如果pH值正常，那么查看pCO2和HCO3-浓度，如果一项或两项异常，那么患者可能存在混合型酸碱平衡紊乱。

第二步：

原发性酸碱平衡紊乱是呼吸性的还是代谢性的？

查看pH、pCO2以及HCO3-浓度。

∙如果pH值<7.35，那么说明酸中毒导致了酸血症，并且：

o如果pCO2升高，那么说明存在原发性呼吸性酸中毒

o如果HCO3-浓度降低，那么说明存在原发性代谢性酸中毒。

∙如果pH值>7.45，那么说明碱中毒导致了碱血症，并且：

o如果pCO2降低，那么说明存在原发性呼吸性碱中毒

o如果HCO3-浓度升高，那么说明存在原发性代谢性碱中毒。

实例1

骨科请您查看一名60岁的女性患者，该患者两周前进行了右侧髋关节置换术。

她出现呼吸困难。

她的动脉血气结果如下：

∙

∙pO2:

8.0kPa

∙pCO2:

3.2kPa

∙HCO3-:

25mmol/l。

她患有哪种类型的酸碱平衡紊乱？

第一步：

该患者存在碱血症。

第二步：

她的pCO2降低，从而判断这是原发性呼吸性碱中毒。

该患者有原发性呼吸性碱中毒。

鉴别诊断应包括肺栓塞和医院获得性肺炎。

实例2

您在急症科接诊一名18岁男性患者。

该患者已经呕吐24个小时，自感不适。

他的动脉血气结果如下：

∙Na+:

138mmol/l

∙K+:

3.0mmol/l

∙尿素氮：

7.8mmol/l

∙肌酐：

130µmol/l

∙

∙pO2:

12.7kPa

∙pCO2:

5.0kPa

∙HCO3-:

31mmol/l。

第一步：

该患者存在碱血症。

第二步：

他的HCO3-浓度升高，说明存在原发性代谢性碱中毒。

该患者在呕吐时从胃肠道丧失氢离子，导致了原发性代谢性碱中毒。

患者还存在低钾血症，可能也与代谢性碱中毒有关。

第三步：

如果是代谢性酸中毒，阴离子间隙是否升高？

确定酸中毒的类型有助于将潜在病因范围缩小。

阴离子间隙是什么？

在人体内，阳离子和阴离子的数目是相等的。

化验血液时可以测出大局部的阳离子，但只能测出少量的阴离子。

因此，把所测得的阴离子和阳离子各自相加，两者的差值即为未测出的阴离子〔如血浆白蛋白〕量。

因为Na+是主要测得的阳离子，而Cl-和HCO3-是主要测得的阴离子，那么阴离子间隙的计算公式为：

阴离子间隙=Na+-（Cl-+HCO3-）

阴离子间隙的正常值为：

8-16mmol/l。

有些医院在计算阴离子间隙时将K+也计算在内。

因此：

阴离子间隙=（Na++K+）-（Cl-+HCO3-）

如果计算时包括K+，阴离子间隙的正常值为12-20mmol/l。

表3中给出了高阴离子间隙酸中毒（>16mmol/l）的主要病因。

表3.高阴离子间隙酸中毒（>16mmol/l）的主要病因

内源性酸性产物增多

∙酮症酸中毒〔比方饮酒、饥饿或患糖尿病时〕

∙乳酸酸中毒

∙A型：

组织的氧合作用受损

o当灌注缺乏时〔比方休克时〕，组织进行缺氧代谢，致使乳酸生成增多

∙B型：

组织的氧合作用未受损：

o比方肝衰竭时，乳酸代谢减少

外源性酸性物质增多

∙甲醇

∙乙二醇〔防冻剂〕

∙阿司匹林

机体对酸性物质的排泄能力下降

∙慢性肾衰

 正常阴离子间隙酸中毒（8-16mmol/l）的主要病因一般和血浆Cl-的增加有关，如表4所示。

表4正常阴离子间隙酸中毒（8-16mmol/l）的主要病因

碳酸氢盐丧失

∙经胃肠道：

o腹泻

o回肠造口术

o胰瘘、胆汁瘘、肠瘘

∙经肾：

o2型〔近端〕肾小管酸中毒

∙服用碳酸酐酶抑制剂

肾脏排酸能力下降

∙1型〔远端〕肾小管酸中毒

∙4型肾小管酸中毒〔醛固酮减少症〕

对于低白蛋白患者，如何纠正阴离子间隙

在阴离子间隙（8-16mmol/l）中，11mmol/l往往由白蛋白组成。

所以，白蛋白浓度的下降可以降低阴离子间隙的根底值。

如果患者的白蛋白浓度低，当出现酸碱平衡紊乱时，反而会表现为正常的阴离子间隙，因为酸碱平衡紊乱通常会导致阴离子间隙升高。

白蛋白浓度每下降10g/l，阴离子间隙就会降低2.5mmol/l。

实例3

一名61岁的男性酒精性肝病患者因"上消化道出血"收入院。

他的血压是90/40mmHg。

他的动脉血气结果如下：

∙白蛋白：

20g/l（n=40g/l）

∙Na+:

135mmol/l

∙K+:

3.5mmol/l

∙Cl-:

100mmol/l

∙

∙pCO2:

3.3kPa

∙HCO3-:

20mmol/l

∙乳酸浓度：

5IU/l。

他的阴离子间隙是多少？

他存在哪种类型的酸碱平衡紊乱？

首先计算阴离子间隙：

Na+-（HCO3-+Cl-）=135-（100+20）=15mmol/l。

所得结果位于正常值8-16mmol/l范围之内。

然后根据降低的白蛋白浓度纠正阴离子间隙：

∙阴离子间隙=15mmol/l

∙白蛋白浓度下降了20g/l

∙白蛋白浓度每下降10g/l，阴离子间隙降低2.5mmol/l

∙因此，该患者的阴离子间隙总共降低了5mmol/l

∙校正后的阴离子间隙值为15+5=20mmol/l。

从而看出，该患者存在高阴离子间隙代谢性酸中毒。

鉴于患者存在高乳酸血症和低血压，所以该酸中毒可能继发于A型乳酸酸中毒〔见表3〕。

实例4

一名20岁的男性自感不适，诉口渴并进饮大量液体。

他的动脉血气结果如下：

∙葡萄糖：

30mmol/l

∙

∙pO2:

11.5kPa

∙pCO2:

3.0kPa

∙HCO3-:

18mmol/l

∙N