1、机械通气中血气分析机械通气中血气分析与酸碱平衡与酸碱平衡南京医科大学附属南京儿童医院南京医科大学附属南京儿童医院喻文亮喻文亮血气分析是医生的眼睛血气分析是医生的眼睛 O O2 2血气分析：血气分析：COCO2 2 酸碱平衡酸碱平衡 酸碱平衡紊乱的分析程序酸碱平衡紊乱的分析程序酸碱平衡的分析程序酸碱平衡的分析程序Step 1:酸血症抑或碱血症酸血症抑或碱血症n 7.35 to 7.45=正常正常n 7.45=碱血症碱血症如何判断原发性继发性酸碱紊乱如何判断原发性继发性酸碱紊乱nIf the pH is lower than predicted then you likely have a pri
2、mary metabolic acidemia as wellnIf the pH is higher than predicted then you likely have a primary metabolic alkalemia as wellpH的生理影响的生理影响死亡死亡抽搐抽搐心律失常心律失常激惹激惹正常正常昏睡昏睡昏迷昏迷死亡死亡酸碱平衡紊乱分析酸碱平衡紊乱分析nStep 2:分析分析 PaCO2n 正常正常=35 to 45 mm Hgn 高碳酸血症高碳酸血症=45 mm Hgn 低碳酸血症低碳酸血症=35 mm HgPaCO2 pH关系预测关系预测(Beachey&Malle
3、y)PaCO2 变化变化pH 变化变化降低降低 增高增高10 mmHg(eg.4030)0.10 eg.7.407.50)增高增高降低降低10 mmHg(eg.4050).06(7.407.34)酸碱平衡紊乱的分析酸碱平衡紊乱的分析Step 3:分析分析 HCO3-n 正常正常=22 to 26 mEq/Ln 酸血症酸血症=26 mEq/LHCO3-pH 关系关系HCO3-变化变化pH 变化变化降低降低降低降低9 mEq/L(eg.2415)0.20(eg.7.407.20)增高增高增高增高16 mEq/L(eg.2440)0.20(eg7.407.60)酸碱平衡紊乱的分析酸碱平衡紊乱的分析n
4、Step 4:评估代偿评估代偿n pH 7.35-7.45=完全代偿完全代偿n 已代偿已代偿=慢性慢性n 未代偿未代偿=急性急性n 代偿并不纠正固有的酸碱紊乱代偿并不纠正固有的酸碱紊乱nrestores(or nearly restores)pH to normal range混合酸碱平衡紊乱混合酸碱平衡紊乱nThose disturbances that drive pH in the same directionnEg.Acute or Combined Respiratory and Metabolic AcidemianThose disturbances that drive pH
5、in opposite directionsnEg.Acute or Combined Respiratory Acidemia and Metabolic Alkalemia常见两重酸碱平衡紊乱常见两重酸碱平衡紊乱代酸合并呼酸代酸合并呼酸心跳呼吸骤停心跳呼吸骤停严重肺水肿严重肺水肿代酸合并呼碱代酸合并呼碱水杨酸盐中毒水杨酸盐中毒脓毒血症脓毒血症常见两重酸碱紊乱常见两重酸碱紊乱代碱合并呼酸代碱合并呼酸COPD 伴利尿剂或呕吐伴利尿剂或呕吐代碱合并呼碱代碱合并呼碱严重肝病伴呕吐严重肝病伴呕吐酸碱平衡紊乱例举酸碱平衡紊乱例举弥散阶梯弥散阶梯nPIO2=760 mm Hg x 0.21=159 mm
6、 HgnPIO2(湿化湿化)=(760 47)x 0.21=149 mm Hgn呼吸商呼吸商(R=0.8)nR=VCO2/VO2nO2 消耗消耗 250 mL/minnCO2 产生产生 200 mL/minn肺泡内气体平衡肺泡内气体平衡nPAO2=PIO2 (PaCO2)1.25nPAO2=PIO2 PaCO2 (if FIO2 0.60)Fig.7-2氧在血液中的形式氧在血液中的形式n物理溶解氧 n化学结合氧 物理溶解氧物理溶解氧 动脉血氧分压（动脉血氧分压（PaO2）：）：血液中物理溶解氧所产生的压力血液中物理溶解氧所产生的压力（mmHg或或kpa)（1 kPa=7.5 mmHg）正正常值
7、常值cbrc.ca动脉血动脉血混合静脉血混合静脉血7272小时的足月新生儿小时的足月新生儿PaO2临床意义nPaO2：n高压氧高压氧n机械通气机械通气nPaO2：n通气功能或换气功能障碍；通气功能或换气功能障碍；1.心功能障碍，右心功能障碍，右左分流左分流PaO2临床意义临床意义n轻度低氧血症：轻度低氧血症：n60 mmHg 80 mmHg或年龄预计值或年龄预计值n可不氧疗可不氧疗 n中度低氧血症：中度低氧血症：n40 mmHg60 mmHgn应予氧疗应予氧疗 n重度低氧血症：重度低氧血症：n20 mmHg40 mmHgn加强氧疗加强氧疗PaO2临床意义临床意义n60 mmHg 呼吸衰竭；呼吸
8、衰竭；n40 mmHg 乳酸产量乳酸产量 nPvO2：正常：正常：3545 mmHg 平均平均40 mmHg 亨利（亨利（HenryHenry）气体溶解定律）气体溶解定律 如温度不变，气体溶解于溶媒中的如温度不变，气体溶解于溶媒中的气体量与该气体的分压成正比，其溶气体量与该气体的分压成正比，其溶解系数为该气体在溶媒中的溶解度解系数为该气体在溶媒中的溶解度。O2的溶解系数的溶解系数：0.0031ml/mmHg.100ml 化学结合氧化学结合氧 nHb+O2 HbO2 n1g Hb结合氧结合氧1.34mlnSaO2:动脉血氧饱和度动脉血氧饱和度:HbO2占全部占全部Hb的百分比的百分比 HbO2S
9、aO2=100%HbO2+Hb 正常值正常值:9598%。血液中物理溶解氧比例很小，但很重要：血液中物理溶解氧比例很小，但很重要：氧氧 物理溶解氧物理溶解氧 化学结合氧。化学结合氧。氧离曲线氧离曲线氧离曲线 SaO2与与PaO2 正相关，曲线呈正相关，曲线呈“S”型，型，陡直段；陡直段；PaO2 60 mmHg 右移：右移：PHPCO2温度温度2.3DPG 左移：左移：PHPCO2温度温度2.3DPG 一般；一般；PaO2=60 mmHg时时SaO2=90%P50：nSaO2为为50%时的时的PO2n正常：正常：26.6 mmHg，n:提示曲线左移，提示曲线左移，n:提示右移。提示右移。n36
10、9369法则：法则：CaO2动脉血中动脉血中O2的含量的含量 =物理溶解氧物理溶解氧 +化学结合氧化学结合氧 CaO2=HbSaO21.34+PaO20.0031 正常：正常：1821ml%氧氧合比合比-PaO2/PAO2 PaO2/PAO2n比比 P(A-a)O2 好好n正常值大于正常值大于 75%(or 0.75)n若小于若小于0.55，说明存在严重损害，说明存在严重损害氧合比氧合比-PaO2/FiO2正常：正常：400 mmHg ARDS：200 mmHgALI：300 mmHg PaO2/FiO2计算计算.100 mmHg 0.21 =500 OR100 mmHg 21%=5 正常值正
11、常值 =4 5 (400-500)n比比值越小，损害越重：值越小，损害越重：400-500,正正常，常，n200-390=中中度度,200 重度重度n没没有把有把 PaCO2 变变化考虑进去化考虑进去肺肺泡动脉氧分压差泡动脉氧分压差nP(A-a)O2 or A-aDO2 正正常值常值 =10 mm Hg(成成人人 60 岁岁,FiO2=0.21)但但易变易变n随随年龄增长而增高年龄增长而增高n可可随体位变化而变化随体位变化而变化P(A-a)02 PAO2 PaO2n增加，表明功能性分流增加增加，表明功能性分流增加FiO2 40，死亡率极高，需用，死亡率极高，需用ECMO；n20-25，病死率在
12、，病死率在50%左右。左右。n动态评估动态评估二氧化碳运输二氧化碳运输（1）物理溶解COCO2 2 溶解系数：0.03mmol/mmHgL (2)化学结合COCO2 2：HCOHCO3 3-（3）氨基甲酰血红蛋白：HHbCO2(4)极少量的H2CO3，动脉血浆CO2总量=HCO3-+PaCO2=24+400.03=25.2mmol/L CO2，H2CO3-，and H+平衡nCO2=有氧代谢产物有氧代谢产物n200 mL/minn平均组织中平均组织中 PCO2=46 mm Hgn毛细血管中毛细血管中 PCO2=40 mm HgnPvCO2=46 mm Hgn肺泡肺泡 PCO2=40 mm Hg
13、 含量含量(ml/100ml)%二氧化碳总量二氧化碳总量 48.5 100溶解的二氧化碳溶解的二氧化碳 2.5 5.15HCO3-43.0 88.66氨基甲酰氨基甲酰Hb 3.0 6.19H2CO3 极少极少 动脉血中二氧化碳的形式动脉血中二氧化碳的形式物理溶解物理溶解CO2 PaCO2：物理溶解于动脉血中的物理溶解于动脉血中的CO2所产生所产生的张力（的张力（mmHg）正常值：正常值：3545 mmHg 平均值平均值:40 mmHg。PaCO2临床意义（1）判断肺泡通气量是否正常：正常：肺泡通气量正常PaCOPaCO2 2:通气过度PaCOPaCO2 2:通气不足（2）酸碱失衡的判断：PaC
14、O2临床意义（3)型呼衰标准：50 mmHg(4)肺性脑病：6570 mmHg（5）呼吸机指征：70 mmHg。酸碱基本理论酸碱基本理论 酸碱概念酸碱概念:凡在水中放出H+者为酸酸，接受H+者为碱碱 H2CO3酸酸 H+HCO3-碱碱 pH=-logH+表示酸碱度。水：7 血：7.357.45.Henderson-Hassclbach 方程式方程式（H-H方程式）方程式）H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3-HCO3-pH=PK+log .PaCO2 PK=6.1 =0.03mmol/mgL (1)pH(1)pH、PCOPCO2 2、HCOHCO3 3-三个变量一定符合三个变量一定符合H
15、HH H公式，若三值代入公公式，若三值代入公式等式不成立，必表明报告有错误，式等式不成立，必表明报告有错误，（2 2）pHpH值是由值是由HCOHCO3 3-/PaCO/PaCO2 2决定的决定的 正常：正常：HCOHCO3 3-/PaCOPaCO2 2=24/=24/0.030.034040=20/1,=20/1,只要只要HCOHCO3 3-/PaCOPaCO2 2在在20/1,20/1,血液中的血液中的PHPH就不变就不变,(3)(3)人体内人体内HCOHCO3 3-或或PaCOPaCO2 2任何一个发生变化都会引起另一个变量继发任何一个发生变化都会引起另一个变量继发(代偿代偿)改变改变,
16、使使HCOHCO3 3-/PaCOPaCO2 2趋向正常趋向正常.(4)(4)代偿规律代偿规律,原发失衡必大于代偿的变化，故代偿只能使原发失衡必大于代偿的变化，故代偿只能使pHpH趋向正趋向正常，但决不会使常，但决不会使pHpH恢复到原有水平，故原发失衡决定了恢复到原有水平，故原发失衡决定了pHpH是偏酸是偏酸或偏碱。或偏碱。（5 5）超出最大代偿范围，应考虑为混合性酸碱失衡的存在）超出最大代偿范围，应考虑为混合性酸碱失衡的存在酸碱平衡的调节：酸碱平衡的调节：1 1、缓冲系统：最敏感、缓冲系统：最敏感 ，即刻起反应，即刻起反应2 2、肺：、肺：1010分钟分钟半小时半小时3 3、离子交换：、离
17、子交换：2 2 4 4小时小时4 4、肾脏：最迟，但维持时间久、肾脏：最迟，但维持时间久 （一）缓冲系统：（一）缓冲系统：nBHCOBHCO3 3-/H/H2 2COCO3 3 、H H2 2POPO4 4-/HPO/HPO4 42-2-n其缓冲能力和肺调节其缓冲能力和肺调节COCO2 2及肾调节及肾调节HCOHCO3 3-的的能力密切相关能力密切相关 （二）肾的调节（二）肾的调节排排H+重吸收重吸收HCO3-72时完成时完成（三）肺的调节（三）肺的调节H H+：代偿性过度通气：代偿性过度通气H H+：呼吸浅慢，减少：呼吸浅慢，减少COCO2 2排出排出 （四）离子交换：（四）离子交换：n细胞
18、内外离子交换，肾脏离子交换细胞内外离子交换，肾脏离子交换n规律：互为因果；规律：互为因果；n酸中毒：高酸中毒：高ClCl-、高、高K K+n碱中毒：低碱中毒：低ClCl-、低、低NaNa+、低低K K+酸碱失衡：酸碱失衡：n单纯性酸碱失衡：单纯性酸碱失衡：呼酸、呼碱、代酸、代碱，呼酸、呼碱、代酸、代碱，代偿、失代偿代偿、失代偿n混合性酸碱失衡，混合性酸碱失衡，二重、三重，仅呼二重、三重，仅呼酸与呼碱不能并存酸与呼碱不能并存 （1）p pH：受呼吸、代谢共同影响受呼吸、代谢共同影响n正常值：正常值：7.357.357.457.45n7.357.35：酸血症酸血症n7.45:7.45:碱血症碱血症
19、 n正常范围：正常范围：n1 1、正常人、正常人n2 2、代偿性、代偿性、n3 3、混合性、混合性 （2）PaCO2 受呼吸，代谢双重影响 HCOHCO3 3-/PaCOPaCO2 2PaCO2：呼酸或代碱代偿PaCO2：呼碱或代酸代偿（3）HCO3-：实际碳酸氢盐（acute bicarbonate ,AB）意义：血液标本在实际条件下测到的HCO3-。正常值：2227mmol/L，平均值24mmol/L受呼吸、代谢双重影响 ：代碱 或呼酸代偿 ：代酸 或呼碱代偿（4）AG：（anion gap）n电中和规律，体内任何部位体液内，阴电中和规律，体内任何部位体液内，阴阳离子必须相等。阳离子必须相
20、等。血浆均血浆均=154mmEq=154mmEq AG=UA-UC=NaAG=UA-UC=Na+-Cl-Cl-HCO-HCO3 3-正常正常8 816mmol/L16mmol/L AGAG:乳酸乳酸、酮酸、酮酸、有机酸、有机酸。Na+Cl-UC：K+、Ca2+、Mg2+UA：无机酸如HPO42-、SO42-等有机酸如酮酸、乳酸、白蛋白HCO3-UAUC AG AG=UA-UC=Na+-HCO3-Cl-Na+Cl-Cl-Cl-HCO3-HCO3-AGHCO3-AGAG n高高AGAG代酸：代酸：HCOHCO3 3-=AGAG 酮症，尿毒症，乳酸血症酮症，尿毒症，乳酸血症 n高高ClCl-代酸代酸
21、:HCOHCO3 3-=ClCl-腹泻，过量补氯，腹泻，过量补氯，HCOHCO3 3-代偿预计公式代偿预计公式慢性呼酸：慢性呼酸：HCO3-=0.35PaCO25.5预计预计HCO3-=24+0.35PaCO25.58如实测的如实测的HCO3预计值，合并代碱预计值，合并代碱 预计值，合并代酸，预计值，合并代酸，例：例：p pH=7.39,PaCO2:70mmHg HCO3-=41mmHg 预计值预计值 HCO3-=24+10.55.58=34.5 实测实测HCO3-4134.5，示代碱，结论呼酸并代碱。，示代碱，结论呼酸并代碱。常用酸碱失衡预计代偿公式 原发失衡 原发变化 代偿反应 预计代偿公
22、式 代偿极限 代酸 HCO3 PaCO2 PaCO2=1.5HCO3+82 10mmHg 代碱 HCO3 PaCO2 PaCO2=0.9HCO3+155 55mmHg 呼酸 PaCO2 HCO3 急性：HCO3-=24+0.1PaCO2 30mmol/L 慢性：HCO3-=24+0.35PaCO23.5 45mmol/L 呼碱 PaCO2 HCO3 急性：HCO3-=240.2PaCO22.5 18mmol/L 慢性：HCO3-=240.5PaCO21.72 1215 mmol/L酸碱分析步骤酸碱分析步骤1 1、根据病史，、根据病史，pHpH、PaCOPaCO2 2、HCOHCO3 3-确立确立 原发失衡原发失衡2 2、根据原发失衡选公式、根据原发失衡选公式3 3、将公式计算的预计值与实测值作比、将公式计算的预计值与实测值作比 较。较。其它指标：nSB：标准碳酸氢盐n缓冲碱：BBnBE：碱剩余 细胞外液碱剩余：BEECF、BE5 全血碱剩余BE15、BEb 实际碱剩余ABE 标准碱剩余SBE 小结 nPaO2nPaCO2 nPH nHCO3-nSaO2 nAGn预计公式。谢谢
