1、1,第七章 体液平衡与酸碱平衡紊乱（II),孙艳虹中山大学附属第一医院检验医学部Tel: 87755766 ext 8468Email: ,2,第四节 血气分析,血气分析（analysis of blood gas）与酸碱指标测定是临床急救和监护病人的一组重要生化指标，尤其对呼吸衰竭和酸碱平衡紊乱病人的诊断治疗起着关键的作用。,3,血气分析仪的发展历史,20世纪五十年代末，丹麦的PoulAstrup研制出第一台血气分析仪大致可将其分为三个发展阶段 50年代末-60年代 手动、笨重、样品用量大、项目少70年代-80年代 自动定标、自动进样、自动清洗、自动检测仪器故障和电极状态，并自动报警，电极的
2、使用寿命和稳定性不断提高，仪器的预热和测量时间也逐步缩短。几百几十微升 ，测量+计算90年代-90年代以来 血气电解质分析仪 便携式、免维护、易操作,4,血气分析仪指标,血液氧分压（PO2）pH值二氧化碳分压（PCO2）HCO3-三个主要项目并由这三个指标计算出其它酸碱平衡相关的诊断指标，从而对病人体内酸碱平衡、气体交换及氧合作用作出比较全面的判断和认识。,5,一 血液中的气体及运输,6,（一）血液中的气体及运输,血液中的气体分压：根据Dalton定律，混合气体的总压强等于各气体分压之和(P=Pi)。气体分压强可由下式计算： 气体分压强=混合气体总压强该气体容积百分比,7,溶解度系数,根据He
3、nry定律，在一定温度下某种气体在血液中的溶解量与其分压呈正比，而且随温度升高其数值减少。气体的溶解量用溶解度系数(Bunsen coefficient)表示。 溶解度系数：指压力为760mmHg(101kPa)和特定温度时1ml液体中溶解气体的毫升数。,8,（二）血中的氧,血液氧含量(ct o2)ct o2 = cd o2 + o2 Hb 1.5% 98.5%血红蛋白(hemoglobin Hb) 对氧的运输：血浆中PO2的改变会直接影响O2与Hb结合,9,血氧饱和度：,血液中HbO2的量与Hb总量（包括HHb和HbO2）之比,血氧饱和度=HbO2/（HHb+HbO2）,氧的运输与氧解离曲线
4、,10,以血氧饱和度对PO2作图，所得的曲线称为氧解离曲线。,氧解离曲线呈S型具有重要的生理意义,氧解离曲线（Oxygen dissociation curve）,11,由组织扩散入血浆，其中少量溶于水 8.8%向红细胞内扩散，在红细胞内碳酸酐酶（carbonic anhydrase， CA）作用下与水结合成H2CO3 77.8%与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白（HbNHCOOH) 13.4%,（三）CO2的运输,12,13,（一）血气分析标本的采集与处理1. 动脉血2. 动脉化毛细血管血3. 静脉血4. 取血前病人的准备5. 抗凝剂及采血器6. 标本的贮存,二、血气分析标本的采集和质量控制,14
5、,仪器分析性能的保证 控制物 采集合格的血液标本制定统一的操作规程 温度的控制 对精密度和准确度的要求,二、血气分析标本的采集和质量控制,15,采集标本的标准化,注射器和针头的标准化2ml注射器比5ml注射器为佳死腔量小肝素与血之比约为1202ml注射器针蕊较轻，当针刺入动脉后，血液进入针筒较快，这时无需抽拉注射器的针蕊造成负压，气泡不易混入,16,采集标本的标准化,抗凝剂的标准化肝素是血气分析的最佳抗凝剂 使用液体肝素，要最大限度地减小标本的稀释。 把吸入针筒的抗凝剂尽量排出，肝素的浓度必须足够低，标本的最终浓度要在50100ul/ml之间。 残留肝素愈多，使标本中PH值偏低，PO2偏高，P
6、CO2偏低，实验证明对PCO2影响最大。,17,采集标本的标准化,血液和肝素混合的标准化取样后要认真混匀，将注射器放在手心中慢慢滚动1分钟，并上下翻转5次，充分混合，动作要慢不能太剧烈，避免溶血。,18,采集标本的标准化,确保密闭必须防止外界空气进入。抽血时必须做到：抽血针筒不漏气；抽气时应让血液自动进入注射器，切勿用力拉针蕊，以免空气沿针筒壁进入；针头拔出时应立刻将针头刺入橡皮塞内，注意针头不要穿通橡皮塞。隔绝空气空气中氧分压高于动脉血，二氧化碳分压低于动脉血,19,采集标本的标准化,抽血后及时送检细胞离体后还在不断地进行新陈代谢，使PH下降、PCO2上升、PO2下降，标本存放时间愈长，室温
7、愈高，变化愈大 ； 如不能及时测定，将标本放置于4，2小时内检测,20,采集标本的标准化,测定前标本要充分混合除血液与抗凝剂充分混合外，在测定前血浆和血球要充分混合，特别是对血红蛋白、红细胞压积影响最大。把注射器针头部位不能混合的血弃去，然后慢慢进行注入。,21,仪器的标准化,仪器调试新购仪器必须进行性能鉴定（电极线性、稳定性、气压计精密度、重复性试验），是观察电子元件及电极的重要方法，并要有详细的记录。,22,仪器的标准化,仪器的标定在进行标本测定之前必须用三个标准物分别定标，使其各参数值均在标准物参数范围内，才能进行标本测定。,23,仪器安装标准化,放置仪器的实验台要稳固(最好水泥台)，工
8、作环境要清洁(最好操作间单独隔开)，要防潮、防止阳光直射，室内温度应在1525之间，相对湿度应80%。仪器应有稳压器，并有良好的接地。,24,制订严格的操作规程,严格的操作规程是质量的保证，将操作规程张贴在操作台前，随时检查及时对照，同时要建立仪器使用工作记录，每天记录仪器的使用情况及故障的发生与排除。,25,其他,质控物：要定期对仪器进行质量监控。查找失控之可能原因进行逐项排除直至在控，方可用于病人标本分析。电极的线性：用不同浓度的气体进行校正，制作曲线。用于验证电极的质量温度控制：仪器内温度必须设定在370.1。,26,三、血气分析常用指标与参数及 临床意义,27,【参考范围】动脉血pH
9、7.357.45,(一)酸碱度（pH）,NaHCO3 pH=6.1+log 0.03Pco2,pH 电极,判断酸或碱紊乱不能确定紊乱的性质,28,二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide， pCO2）是指物理溶解在血液中的CO2所产生的张力。,在HH方程中H2CO3代表了呼吸成分，并直接影响pH值，即：,【参考范围】动脉血PCO2：3545mmHg（4.67-6.0kPa）,(二)二氧化碳分压 pCO2,NaHCO3 pH=6.1+log 0.03Pco2,是否为呼吸性酸碱紊乱， 代偿后的代谢性酸碱紊乱。,29,氧分压（partial pressure
10、 of oxygen，PO2）是指血浆中物理溶解的O2所产生的张力。,PO2是缺氧的敏感指标，肺通气和换气功能障碍动脉血氧分压（PaO2）的正常参考范围为75-100mmHg55mmHg 呼吸衰竭 代偿变化原发失衡的变化决定pH偏向 例1：血气 pH 7.32，PaCO230 mmHg，HCO3- 15 mmol/L。判断原发失衡因素 例2：血气 pH 7.42， PaCO2 29 mmHg，HCO3- 19 mmol/L。判断原发失衡因素,pH 7.357.45PCO235-45 mmHg 40 mmHgHCO3-2227 mmol/L 24 mmol/L,酸碱平衡的判断概念2,58,代偿公
11、式,代谢 HCO3-改变为原发时：代酸时：代偿后PaCO2 极限10mmHg 代碱时：代偿后的PaCO2升高55mmHg,59,代偿公式,呼吸( PaCO2）改变为原发时，所继发HCO3-变化分急性和慢性（35天），其代偿程度不同:急性呼吸（PaCO2）改变时，所继发HCO3-变化为34 mmol 慢性呼吸性酸中毒时：代偿后的HCO3-升高水平(HCO3-）=0.35PaCO25.58 慢性呼吸性碱中毒时：代偿后的HCO3-降低水平(HCO3-）=0.49 PaCO21.72,60,酸碱平衡判断的四步骤,据pH、PaCO2、HCO3-变化判断原发因素据所判断的原发因素选用相关的代偿公式据实测H
12、CO3-/PaCO2与相关公式所计算出的代偿区间相比，确定是单纯或混合酸碱失衡高度怀疑三重酸碱失衡（TABD）的，同时测电解质，计算AG和潜在HCO3-,61,pH,碱中毒?,正常?,呼吸性碱中毒,酸中毒?,代谢碱中毒呼吸性酸中毒*,代谢性碱中毒#,代谢性酸中毒呼吸性碱中毒*,代谢性酸中毒#,呼吸性酸中毒,呼吸性酸中毒代谢性碱中毒,正常,呼吸性碱中毒代谢性酸中毒,呼吸性碱中毒代谢性碱中毒,(HCO3-）=0.35PaCO25.58,(HCO3-）=0.49 PaCO21.72,呼吸性酸中毒,呼吸性碱中毒代谢性酸中毒*,实测预计上限,实测预计上限,实测7.45,PCO2,PCO2,PCO2,45
13、 mmHg,45 mmHg,45 mmHg,45Alkalotic 26,Normal ABG Values?,PaO2 pHPaCO2HCO3Base Excess,10.0 kPa（75mmHg)7.35 - 7.454.5 - 6.0 kPa(35-45mmHg)22 - 26-2 - +2,Many modern gas machines also measureK+ Na+ Cl- SaO2 Hb COHb MetHb Lactate,To convert kPa to mmHg multiply by 7.5,71,5 steps to analysing an ABG,Is th
14、e patient hypoxic? Is there a significant degree of lung injury?,A a GradientThe gradient between alveolar PAO2 and arterial PaO2 in a person with healthy lungs is 15 20 mmHgThe higher the gradient, the worst the lung injury,72,5 steps to analysing an ABG,Does the patient have an acidaemia or an alk
15、alaemia? Is the cause respiratory or metabolic?Is there any attempt at compensation?,73,Compensation,Respiratory compensation is quickMetabolic compensation is slowCompensation is not usually completePatients never over compensate,74,N,N,N,N,Fill in the gaps,75,Scenario 1,Arterial blood gas analysis
16、 reveals:FiO20.4 (40%)PaO27.0 kPapH7.25PaCO28.9 kPa HCO335,65 year old male with known COPD presents in A&E complaining of increased breathlessness. The paramedics have put him on a venturi mask to give an FiO2 of 40% due to his breathlessness and initial low saturations.Significant findings on your
17、 examination is a drowsy patient with a resp rate of 8, SpO2 of 85% and wide-spread coarse crackles,HypoxiaRespiratory acidosis with chronic renal compensationInfective exacerbation of COPD?Hypoxic drive ?tired,76,Scenario 2,Arterial blood gas analysis reveals:FiO20.3 (30%)PaO222.0 kPapH7.15PaCO22.5
18、 kPa HCO310Na135K5.4Cl106Anion Gap = ?,18 year old male with diabetes has been suffering from D&V for 48 hours and because he has been unable to eat he has not taken his insulinSignificant findings on your examination are a resp rate of 40, heart rate of 120, BP 95/50, Blood glucose 30mmol/l,Metabol
19、ic acidosis with respiratory compensationDKA,24,77,Scenario 3,Arterial blood gas analysis reveals:FiO20.21 (21%)PaO215.1 kPapH7.53PaCO23.1 kPa HCO325.0,17 year old male has taken his fathers BMW (without asking) to impress his girlfriend and had a altercation with a large bus where the BMW came off
20、much the worse.There is little abnormal to find on examination apart from bruising, a resp rate of 24, a pulse of 110 and a BP of 120/85,Respiratory alkalosisAnxiety,78,Scenario 4,Arterial blood gas analysis reveals:FiO20.4 (40%)PaO28.2 kPapH7.17PaCO23.7 kPaHCO3-12 mmol/L,A 75 year old female is on
21、the surgical ward 2 days after a laparotomy for a perforated sigmoid colon secondary to diverticular disease. She has become hypotensive over the last 6 hours. A nurse has started 40% O2On examination vital signs are: RR 35 min-1, SpO2 92%, HR 120 min-1, warm peripheries, BP 70/40 mmHg, Urine output
22、 50 ml in the last 6 hours,HypoxiaMetabolic acidosis with respiratory compensationShock secondary to Sepsis,79,Scenario 5,A 75 year old man presents to the emergency department after a witnessed out-of-hospital VF cardiac arrest. The paramedics arrived after 5 minutes, during which CPR had not been
23、attempted. The paramedics had successfully restored spontaneous circulation after 3 shocks but have been unable to intubate him. He is breathing spontaneously with a re breathing mask in situ. On arrival: comatose (GCS 3) Resp rate 8 HR 120 min-1BP 150/95 mmHg.,Arterial blood gas analysis reveals:Fi
24、O20.85 (85%)PaO210.5 kPapH7.10PaCO27.0 kPa HCO314BE- 10,Mixed respiratory and metabolic acidosisHypoperfusion and respiratory failure,80,Any Questions?,?,81,Summary,Identify the hypoxic patientIdentify an acidosis or alkalosisRecognise when compensation is taking placeFormulate an initial treatment
25、plan for some common scenariosUnderstand the role Arterial Blood Gases play in patient management,You should now be able to:,Mixed Acid-Base Abnormalities,Case Study No. 3:56 yo neurologic dz required ventilator support for severalweeks. She seemed most comfortable when hyperventilatedto PaCO2 28-30 mmHg. She required daily doses of lasix toassure adequate urine output and received 40 mmol/L IV K+each day. On 10th day of ICU her ABG on 24% oxygen & VS:,ABG Results,pH7.62BP115/80 mmHgPCO230 mmHgPulse88/minPO285 mmHgRR10/minHCO330 mmol/LVT1000mlBE10 mmol/LMV10LK+2.5 mmol/L,
