1、北京医院 呼吸与危重症医学科 潘明鸣 2016.3.7,血气分析 肺功能,概述,血液气体和酸碱平衡正常是体液内环境稳定、机体赖以健康生存的一个重要方面。,氧合指标,酸碱平衡,氧合指标及氧气治疗,氧合指标,PaO2：正常范围 95100 mmHg， 校正公式：100-年龄0.335mmHg PaCO2：正常范围 3545mmHg SaO2 ：正常范围 95100,血氧饱和度 （arterial oxygen saturation, SaO2),动脉血氧与Hb结合的程度。 SaO2 正常范围：。,氧合血红蛋白,全部血红蛋白,95%,80mmHg,90%,60mmHg,P50,26mmHg,95%
2、80mmHg 90% 60mmHg 75% 45mmHg 32% 20mmHg,氧合血红蛋白解离曲线,曲线右移： 氧合血红蛋白易释放氧，有利于提高组织氧分压 原因：血pH降低；PaCO2升高；体温升高；红细胞,-二磷酸甘油酸（,-DPG)增加 曲线左移： 加重组织缺氧 原因：血pH升高；PaCO2降低；体温降低；红细胞,-二磷酸甘油酸（,-DPG)降低,P50概念：pH7.40，PCO2=40mmHg条件下SaO2为50%时的PaO2 正常值：26.6mmHg，增加表明曲线右移，减少表明曲线左移,呼吸衰竭,呼吸衰竭 ： 海平面、安静状态、呼吸空气，并可除外其他因素（如心脏内分流等） 型： Pa
3、O250mmHg,P(A-a)O2临床意义,正常值：青年人约为1520mmHg，随年龄增加而增大，但最大不超过30mmHg。 P(a)O2增大伴有PaO2降低：肺脏受累所致氧合障碍 右左分流或肺血管病变使肺内动-静脉解剖分流； 弥漫性间质性肺病、肺水肿、ARDS等所致的弥散障碍； V/Q比例失调：肺气肿、肺不张或肺栓塞。 P(a)O2增大 PaO2正常：见于肺泡通气量明显增加,氧气治疗,适应证：PaO2低于正常即可氧气治疗，对于慢性呼吸衰竭 PaO260mmHg 氧疗方法：鼻导管、面罩 吸氧浓度： 能够达到目标的最低吸氧浓度 FiO2=21%+4%氧流量（L/min） I型呼衰：尽快使PaO2
4、60mmHg，尽可能50% II型呼衰：从低浓度开始，13 L/min（25%33%）,酸碱平衡失调,酸碱平衡指标,酸碱度（pH）：正常范围 7.357.45 碳酸氢根（HCO3-）：2227mmolL（平均24mmolL） 实际碳酸氢盐（AB） 标准碳酸氢盐（SB）：不受呼吸因素影响，代谢性酸碱平衡紊乱时，AB=SB。 剩余碱（BE）：正常范围：02.3mmolL BE为正值提示代碱；BE为负值提示代酸。 缓冲碱（BB）：正常范围4555mmolL（平均50mmolL）,分型,根据血液pH的高低，7.45为碱血症。 以HCO3-下降为原发改变称为代谢性酸中毒； 以HCO3-升高为原发改变称为
5、代谢性碱中毒； 以PaCO2升高为原发改变称为呼吸性酸中毒； 以PaCO2下降为原发改变称为呼吸性碱中毒。 如果血浆pH可维持在正常范围，称为代偿性酸碱平衡失调，否则称为失代偿性酸碱平衡失调。,代谢性酸碱平衡紊乱,代谢性酸中毒： 机体产酸过多：糖尿病、禁食时间过长、急慢性酒精中毒所致的酮症酸中毒；高热、外伤、严重感染、休克、缺氧导致的乳酸酸中毒； 排酸障碍：肾脏功能障碍 碱性物质损失过多：腹泻、肠瘘 代谢性碱中毒： 碱性物质过多：碱性药物的使用、CO2排出过多过快 酸性物质损失过多：大量丢失胃液（呕吐、胃减压）、利尿剂,呼吸性酸碱平衡紊乱,呼吸性碱中毒：肺泡通气增加，血浆PaCO2下降 癔症
6、颅脑损伤、脑炎、脑肿瘤 缺氧：肺栓塞 呼吸性酸中毒：肺泡通气量降低，致CO2潴留 慢性阻塞性肺病 呼吸肌麻痹 胸廓畸形 异物阻塞,阴离子间隙(anion gap，AG),是指血浆中的未测定阴离子（UA）与未测定阳离子（UC）的差值（即AG = UAUC） 计算公式：AG = Na+ （HCO3- + CL-） 正常范围：816mmolL（122） AG大于30mmol/l，代谢性酸中毒可能性非常大 临床意义： AG增高型代酸：指除了含氯以外的任何固定酸的血浆浓度增多时的代谢性酸中毒。特点：AG增多，血氯正常。如：乳酸酸中毒、酮症酸中毒。,AG正常型代酸,指HCO3- 浓度降低，伴有Cl-浓度代
7、偿性升高时，则呈AG正常型或高氯性代谢性酸中毒 特点：AG正常，血氯升高 常见原因 腹泻 肠液丢失 肾小管功能损害 慢性肾功能衰竭,17,酸碱平衡失调的判断 血气分析六步法,判断酸碱平衡紊乱的基本原则 1、以pH判断酸中毒或碱中毒 2、以原发因素判断是呼吸性还是代谢性失衡 3、根据代偿情况判断是单纯性还是混合性酸碱失衡。,第一步根据 Henderseon-Hasselbach公式 评估血气数值的内在一致性 H+=24(PaCO2)/HCO3-,预计PH值=7.4- （24(PaCO2)/HCO3- -40）0.01 如果 pH 和 预计数值不一致, 该血气结果可能是错误的,第二步是否存在碱血症
8、或酸血症？ pH 7.45 碱血症 通常为原发异常 即使pH值在正常范围（7.35-7.45 ），也可能存在酸中毒或碱中毒。 需要核对PaCO2，HCO3- ，和阴离子间隙。,第三步 是否存在呼吸或代谢紊乱？ pH值改变的方向与PaCO2改变方向的关系如何？,原发呼吸障碍时，pH值和PaCO2改变方向相反； 原发代谢障碍时，pH值和PaCO2改变方向相同。, 第四步 针对原发异常是否产生适当的代偿？,第五步 计算阴离子间隙 AG =Na+-Cl-HCO3- 正常的阴离子间隙约为122mmol/L 对于低白蛋白血症患者, 阴离子间隙正常值低于 12mmol/L 低白蛋白血症患者血浆白蛋白浓度每下
9、降10g/L，阴离子间隙“正常值”下降约2.5mmol/L,潜在HCO3-,高AG代酸（继发性HCO3-降低）掩盖HCO3-升高 潜在HCO3- = 实测HCO3- + AG， 无高AG代酸时，体内应有的HCO3-值。 意义 排除并存高AG代酸对HCO3-掩盖作用，正确反映高AG代酸时等量的HCO3-下降 揭示被高AG代酸掩盖的代碱和三重酸碱失衡中代碱的存在,第六步 如果阴离子间隙升高， 评价阴离子间隙升高与HCO3-的关系,计算（AG）与潜在HCO3-的值： AG=AG-12 潜在 HCO3- = AG +实测HCO3-=NA+-Cl-12 潜在 HCO3- 位于2226：高AG代谢性酸中毒
10、 潜在HCO3- 26：并存代谢性碱中毒,总结,原发失衡决定了pH值是偏酸抑或偏碱，原发失衡变化必大于代偿变化 HCO3-、PaCO2任何变量的原发变化均可引起另一个变量的同向代偿变化 HCO3-和PaCO2呈相反变化，必有混合性酸碱失衡存在 PaCO2和HCO3-明显异常同时伴pH正常，应考虑有混合性酸碱失衡存在,单纯性或混合性酸碱失衡,PaCO2同时伴HCO3- ，必为呼酸合并代酸 PaCO2同时伴HCO3- ，必为呼碱合并代碱 PaCO2 和HCO3-同时增高或降低并pH值正常，应考虑混合性酸碱失衡的可能，进一步确定可查酸碱列线图或单纯性酸碱失衡预计代偿公式。,混合型酸碱平衡紊乱,双重性
11、酸碱平衡紊乱有酸碱一致性和酸碱混合性之分。 此外还有两种形式三重性酸碱平衡紊乱。 酸碱一致性：呼酸+代酸；呼碱+代碱。 酸碱混合性：呼酸+代碱；呼碱+代酸；代酸+代碱。 三重性酸碱平衡紊乱：呼酸+代酸+代碱；呼碱+代酸+代碱。 混合性酸中毒：高AG代酸+高Cl-性代酸。,表2：部分混合性和复杂性酸碱失衡特征,血气分析练习题,30,例1,pH 7.4 PaCO2 40 mmHg HCO3- 24mmol/L CL- 90mmol/L Na+ 140mmol/L,31,pH 7.4 ，PaCO2 40 mmHg ， HCO3- 24mmol/L，CL- 90mmol/L，Na+ 140mmol/L
12、,实测HCO3- 24mmol/L似乎完全正常 AG=26mmol 14mmol，提示存在高AG代酸，掩盖了真实的HCO3-值 潜在HCO3- = 实测HCO3-+AG =24+AG =38mmol/L，高于正常高限26mmol/L 存在高AG代酸并代碱,32,例2,pH 7.29 PaCO2 30 mmHg HCO3- 14 mmol/L K+ 5.2mmol/L Na+ 140mmol/L Cl- 108mmol/L,pH 7.29、PaCO2 30 mmHg、 HCO3- 14 mmol/LK+ 5.2mmol/L Na+ 140mmol/L Cl- 108mmol/L,判断方法 pH
13、7.29 7.35，酸血症 PaCO2 30 mmHg 35mmHg，pH 7.29 7.35，同向改变提示：代酸。 按代酸预计代偿公式计算： PaCO2=【(1.5xHCO3-)+8】2=2731mmHg 实测PaCO2 30mmHg 落在此代偿范围内，结论为代酸。 AG=140(14+108)=18mmol/L 14mmol/L ，提示高AG代酸 AG=18-12=6mmol/L 潜在 HCO3- =6+14=2022mmol/L 结论：高AG代酸合并高Cl-性代酸（混合性代酸）,34,此型混合性失衡临床上常见于以下两种情况： 糖尿病酮症酸中毒病人并腹泻：糖尿病酮症酸中毒可引起高AG代酸，
14、而腹泻可引起高Cl-代酸 肾功能不全时：肾小管功能不全时可引起高Cl-性代酸，而肾小球损伤时引起高AG代酸。此类病人一旦合并腹泻，酸中毒可更为明显,例3,pH 7.32 PaCO2 21.7mmHg HCO3- 11.2 mmol/L K+ 3.98mmol/L Na+ 140.9mmol/L Cl- 100.9mmol/L,pH 7.32、PaCO2 21.7mmHg、HCO3- 11.2 mmol/L、 K+ 3.98mmol/L、 Na+ 140.9mmol/L、 Cl- 100.9mmol/L,判断方法： pH 7.32 7.35，PaCO2 21.7mmHg 35mmHg, 同向改变
15、。提示代酸。 按代偿公式计算：PaCO2=(1.5xHCO3-)+82=22.826.8mmol/L，实测PaCO2 21.7mmHg 低于代偿范围，提示代酸并呼碱 AG =140.9-100.9-11.2=28.8mmol/L 14mmol/L ，提示高AG代酸并呼碱。 AG =AG-12=28.8-12=16.8 潜在HCO3- = 实测HCO3- + AG = 11.2+16.8=28mmol/L26mmol/L，提示合并代碱。 结论：高AG代酸+呼碱+代碱,37,例4,pH 7.61 PaCO2 30 mmHg HCO3- 29 mmol/L K+ 3.0mmol/L Na+ 140m
16、mol/L Cl- 90mmol/L,pH 7.61、PaCO2 30 mmHg、HCO3- 29 mmol/L K+ 3.0mmol/L Na+ 140mmol/L Cl- 90mmol/L,判断方法 pH 7.61 7.45，碱血症 PaCO2 30 mmHg 35mmHg，与pH反向改变提示：呼碱 HCO3- 29 mmol/L 24mmol/L，提示：代碱 PaCO2 和 HCO3- 变化方向相反，提示呼碱并代碱,39,例5,PH 7.33 PaCO2 70 mmHg HCO3- 36mmol/L Na+ 140 mmol/L CL- 80 mmol/L,PH 7.33，PaCO2 7
17、0 mmHg HCO3- 36mmol/L，Na+ 140 mmol/L，CL- 80 mmol/L,pH 7.33 7.35，PaCO2 70mmHg 35mmHg, 异向改变。提示呼酸 呼酸时代偿后的HCO3-变化水平 （HCO3-）=0.4PaCO2 =0.4（70-40）=12 结合电解质水平计算AG和潜在HCO3 AG = Na+ -（HCO3- + CL-） =24 mmol/L ，存在高AG代酸 潜在HCO3- = 实测HCO3- + AG=48mmol/L，存在代谢性碱中毒 呼酸伴高AG代酸和代碱三重酸碱失衡,41,例6,PH 7.31 PaCO2 26 mmHg PaO2 9
18、4 mmHg HCO3- 18mmol/L Na+ 138 mmol/L CL- 103 mmol/L,PH 7.31 PaCO2 26 mmHg PaO2 94 mmHg HCO3- 18mmol/L Na+ 138 mmol/L CL- 103 mmol/L,H+=24(PaCO2)/HCO3-=2426/18=34.7 预期PH=7.4+0.053=7.45 7.31 与 7.45 差距大，该血气分析数据错误,43,例7 老年男性，药物导致呼吸抑制,PH 7.19 PaCO2 56 mmHg PaO2 115 mmHg HCO3- 20mmol/L,PH 7.19，PaCO2 56 mm
19、Hg，PaO2 115 mmHg HCO3- 20mmol/L,pH 7.19 7.35，PaCO2 56mmHg 35mmHg, 异向改变。提示呼酸 呼酸时代偿后的HCO3-变化水平 （HCO3-）=0.1PaCO2 =0.1（56-40）=1.6；25.6 20 mmol/L 25.6 mmol/L，代酸 呼酸伴代酸双重酸碱失衡,45,例8 老年男性心衰加重，服用利尿剂,PH 7.62 PaCO2 35 mmHg PaO2 70 mmHg HCO3- 32mmol/L 阴离子间隙正常,PH 7.62 PaCO2 35 mmHg PaO2 70 mmHg HCO3- 32mmol/L 阴离子
20、间隙正常,pH 7.62 7.35， PaCO2 35mmHg, 异向改变。提示呼碱 呼碱时代偿后的HCO3-变化水平 HCO3- 32mmol/L （HCO3-）=0.2PaCO2 =0.2（35-40）=-1；23 32 mmol/L 23 mmol/L，代碱 呼碱伴代碱双重酸碱失衡,47,例9 糖尿病蜂窝织炎气短1天,PH 7.45 PaCO2 25 mmHg PaO2 55 mmHg HCO3- 15mmol/L Na+ 144 mmol/L CL- 95 mmol/L,PH 7.45 PaCO2 25 mmHg PaO2 55 mmHg HCO3- 15mmol/L Na+ 144
21、mmol/L CL- 95 mmol/L,pH 7.45 ，PaCO2 25mmHg 35mmHg, 异向改变。提示呼碱 呼酸时代偿后的HCO3-变化水平 （HCO3-）=0.2PaCO2 =0.2（25-40）= -3，21，代酸 结合电解质水平计算AG和潜在HCO3 AG = Na+ -（HCO3- + CL-） =34 mmol/L ，存在高AG代酸 潜在HCO3- = 实测HCO3- + AG=37mmol/L，存在代谢性碱中毒 呼碱伴高AG代酸和代碱三重酸碱失衡,49,肺功能的临床应用,肺功能测定的应用,肺功能损害 程度,肺功能损害类型,劳动鉴定,疾病诊断,术前评估,疗效评价,禁忌症
22、,绝对禁忌症： 1、近3个月患心肌梗塞、休克； 2、近4周严重心功能不稳定、心绞痛者； 3、近4周大咯血者； 4、癫痫发作需要用药治疗者； 5、收缩压200mmHg或舒张压100mmHg者； 6、主动脉瘤患者； 7、严重甲状腺功能亢进者,相对禁忌症： 1、呼吸道传染性疾病急性期 2、心率 120次/分； 3、气胸、巨大肺大泡； 4、免疫力低下者； 5、孕妇；,肺功能检查,1. 肺容积 2. 肺通气功能 3. 肺换气功能,肺容积的常用参数,VT：潮气容积 IRV：补吸气容积 ERV：补呼气容积 RV：残气容积 IC：深吸气量 FRC：功能残气量 VC：肺活量 TLC：肺总量,肺功能检查,1. 肺
23、容积 2. 肺通气功能 3. 肺换气功能,肺通气功能,用力肺活量(forced vital capacity，FVC)是指深吸气至肺总量位后以最大力量、最快的速度所能呼出的全部气量。 第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second，FEVl)是指最大吸气至肺总量位后，开始呼气第1秒钟内的呼出气量。,肺通气功能,最大呼气流量(peak expiratory flow，PEF) 是指用力肺活量测定过程中，呼气流速最快时的瞬间流速，主要反映呼吸肌的力量及气道有无阻塞。,肺通气功能,小气道病变是气道阻塞的早期表现，主要表现在呼气中后期的流量受限 MME
24、F、FEF50%、FEF75%中有2项65%预计值，诊断为小气道病变。,最大呼气中段流量（maximal mid-expiratory flow，MMEF）是根据用力肺活量曲线而计算得出用力呼出2575的平均流量。,肺通气功能,每分钟静息通气量(minute ventilation，VE) 计算公式：VE=潮气容积（VT）呼吸频率（RR） 10Lmin提示通气过度，可造成呼吸性碱中毒。 3Lmin提示通气不足，可造成呼吸性酸中毒。 肺泡通气量(alveolar ventilation，VA)是指安静状态下每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡与气体交换的有效通气量。 计算公式：VA=（VT-VD）RR
25、 VD=解剖无效腔+肺泡无效腔,肺通气功能,最大自主通气量(maximal voluntary ventilation，MVV) 是指在1min内以最大的幅度和最快的频率呼吸所得的通气量。 通气功能储备能力，实测值占预计值95，86%通气功能储备不佳，60-70气急阈。 最大通气量静息通气量 通气储量 100 最大通气量,肺功能检查,1. 肺容积 2. 肺通气功能 3. 肺换气功能,肺换气功能,弥散量(diffusing capacity of lung，DL) 指肺泡膜两侧气体分压差为1mmHg条件下，气体在单位时间(1min)所能通过的气体量。 临床上常以CO测定肺弥散功能（DLCO） 正
26、常值：预计值的80 影响因素： 弥散面积：阻塞性肺气肿、肺叶切除、肺栓塞 弥散距离(厚度)：肺间质纤维化、肺水肿 比弥散量（弥散常数，Krogh常数）：弥散量与肺泡通气量之比（DLCO/VA），不受肺容积、吸入气体量的影响。,换气功能,各种影响肺泡毛细血管膜面积和厚度、一氧化碳弥散能力以及一氧化碳与血红蛋白反应的因素均能影响一氧化碳弥散量，使测定值减低 肺容积降低、气体分布不均、通气血流比例失调、静动脉分流、肺血管病变均可导致一氧化碳交换面积的减少和DLCO下降 在肺实质或周围气道疾病，常同时有DLCO和DLCOVA的下降；在肺实质疾病，DLCOVA下降常更明显，甚至在影像学改变、肺容量改变、
27、甚至是PaO2下降前即可出现 在单纯肺外结构病变、肺内孤立性病变、肺部分切除术患者中，可出现肺容积减少和DLCO的下降，但由于通气肺组织的结构正常或基本正常，DLCOVA多基本正常,正常值：20-30ml/(min*mmHg) 增加 仰卧位 运动 哮喘 肥胖 红细胞增多症 肺泡内出血 心脏左向右的分流 孤立的难以解释的DLCO下降：肺血管病 原发性肺动脉高压、复发肺栓塞、闭塞性血管病,弥散面积减少,肺气肿 肺切除 支气管阻塞：DLCO/VA正常 肺栓塞 贫血,肺泡毛细血管膜增厚,特发性肺纤维化 充血性心衰 石棉肺 结节病 胶原血管病 过敏性肺泡炎 组织细胞增多症 肺泡蛋白沉积症,肺功能正常值,
28、肺功能正常值,肺功能的临床应用,肺通气功能的临床应用,判断通气功能障碍的类型 判断通气功能障碍的部位 评价通气功能障碍的程度 判断气道的反应性 评价治疗的有效性 评价手术的耐受力和安全性,通气功能障碍的类型,阻塞性通气功能障碍：以流速降低为主 限制性通气功能障碍：以肺容量减少为主,通气功能障碍类型的判断,通气功能障碍的部位,肺通气功能损害的程度,术前评估,目的：评价胸、腹部手术的安全性和术后的生活质量。 MVV：65%预计值-全肺切除； 50%预计值-肺叶切除； 50%预计值-不宜行肺切除术,支气管舒张试验,原理：给予支气管舒张药物，观察气道的舒缓反应,一秒钟用力呼气容积（FEV1）增加12%
29、且FEV1增加绝对值200 ml,支气管激发试验,用某种刺激使气道平滑肌收缩，通过肺功能检查判定因此所致支气管缩窄程度，以判断气道反应性。 适应证： 疑诊支气管哮喘 慢性咳嗽原因待查 反复发作胸闷、呼吸困难 禁忌证： FEV170%预计值或1L 对诱发剂过敏,支气管激发试验,检测结果：使 FEV1下降 20% 时,吸入组胺或乙酰甲胆碱的浓度(PC20)或累积剂量(PD20),气道反应性增高,-78-,PEF变异率测定,PEF变异率的计算方法 取一天中PEF最大值和最小值之差，除以两者的平均值，以百分比表示 呼气流量峰值（PEF）昼夜变异率20 % 吸入支气管扩张剂后PEF改善率20 %或60L/min,-79-,
