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27mmol/L见于代碱或呼酸代偿。
6、标准碳酸氢盐(SB)在标准条件下(PCO240mmHg血红蛋白完全饱和温度37℃)测得的HCO3-,是反映酸碱平衡代谢指标。
正常值为22~27mmol/L,平均24mmol/L。
正常情况下,AB=SB,AB↑>
SB↑见于代碱或呼酸代偿,AB↓<
SB↓见于代酸或呼碱代偿。
7、BE(剩余碱)表示血浆碱储备量增加或减少的量,正常范围为+3mmol/L,平均为0。
在标准条件下,血浆PH滴定至7.4时,用酸来滴定BE为正值,用碱来滴定BE为负值。
BE>
0表示缓冲碱增加,BE<
0表示缓冲碱减少或缺失,是反映酸碱失衡代谢因素的指标。
8、BB(缓冲碱)体液中所有缓冲阴离子总和,包括HCO3-,Pr-,Hb-,血浆缓冲碱(BBp)=HCO3-+Pr-=24+17=41mmol/L,全血缓冲碱(BBb)=HCO3-+Pr-+Hb-=24+17+0.42×
15=47.3mmol/L。
仅BB一项降低要考虑为贫血(血红蛋白低),因此不能很好反映代谢分量变化。
动脉血气分析的临床应用
一)、判断呼吸功能
动脉血气分析是判断呼衰最客观指标,根据血气将呼衰分I型和II型。
1、I型呼衰标准为海平面平静呼吸空气条件下PaCO2正常或下降,PaO2<
8Kpa(60mmHg)
2、II型呼衰标准为海平面平静呼吸空气条件下PaCO2>
50mmHg(6.67)Kpa,PaO2<
3、吸氧条件下判断有无呼衰,可见于以下两种情况,
PaCO2>
8Kpa(60mmHg)可判断I型呼衰
PaCO2<
50mmHg(6.67)Kpa,PaO2>
8Kpa(60mmHg)可计算氧合指数,=PaO2/FiO2<
300mmHg提示呼衰。
4、组织氧合状态的监测较复杂,有全身性和局部氧合监测,全身监测包括氧运输量,氧耗量,氧摄取率,混合静脉氧分压,混合静脉血氧饱和度,动脉血乳酸测定;
局部有胃粘膜内PH,组织氧电极,局部组织乳酸,静脉血氧和局部血氧饱和度监测。
以上监测要采用血气分析以外的手段来监测,而混合静脉血氧分压(PvO2)及氧饱和度要采取肺动脉血,要用导管,所以这里不介绍了。
二)、判断酸碱失衡
1、Henderson-Hasselbalch公式,简称(H—H)公式,它表示PH,PaCO2,HCO3-三者之间关系,PH=PK+lg[HCO3-]/H2CO3因为H2CO3浓度与被溶解在体内的CO2浓度成正比,即H2CO3=α×
PCO2,因此上式公式可写成PH=PK+lg[HCO3-]/[α×
PCO2],其中PK=6.1,α=0.03,正常生理状态下动脉血PH=6.1+lg[24/(0.03×
40)]=6.1+lg(20/1)≈7.401
特点:
PH值是随HCO3-和PaCO2二个变量变化而变化的,
PH变化取决于HCO3-/PaCO2比值,并非单纯取决于HCO3-或PaCO2任何一个变量的绝对值,其代偿规律:
1)HCO3-,PaCO2任何一个变量的原发变化可引起另一个变量的同向代偿性变化,即原发HCO3-升高,必有代偿的PaCO2升高,原发HCO3-下降,必有代偿的PaCO2下降。
2)原发失衡变化必大于代偿变化。
结论:
原发失衡决定了PH值偏碱抑或偏酸
HCO3-,PaCO2呈相反变化,必有混合型酸碱失衡存在
2、酸碱平衡调节的主要机理
缓冲系统是第一道防线,作用快,但容量有限,作用有限。
共有四对,即碳酸—碳酸氢盐(H2CO3—HCO3-)、磷酸二氢钠—磷酸氢二钠(NaH2PO4—Na2HPO4)、血浆蛋白系统(HPr—Pr-)、血红蛋白系统(HHBO2—HBO-和HHB—H-),其中最重要的是(H2CO3—HCO3-),是人体中缓冲容量最大的缓冲对,在细胞内外液中均起作用,占全血缓冲能力53%,H++HCO3-→H2CO3→CO2↑+H2O二氧化碳可通过呼吸排出体外,从而使HCO3-/H2CO3比值趋向正常。
肺的调节a调节方式通过增加或减少肺泡通气量控制二氧化碳排出量,使血浆中HCO3-/H2CO3比值维持在20:
1水平,正常情况下,体内酸产生增多,H+升高,肺代偿性过度通气,CO2排出增多,致PH值仍在正常范围。
b调节特点发挥作用快,但调节范围有限(肺只能通过增加或减少CO2排出来改变血浆中H2CO3)
肾的调节很重要
a调节方式排出H+和重吸收肾小球滤出液中的HCO3-
b调节特点慢而完善,常需72小时才能逐步完善,因此临床上常以代偿时间3天作为划分急慢性呼酸的依据。
调节能力强,调节酸的能力大于调节碱的能力。
3、酸碱失衡类型及判断
在讲酸碱失衡判断之前,我们必须先了解酸碱失衡预计代偿公式,阴离子间隙和潜在HCO3-
常用酸碱失衡预计代偿公式
原发失衡
原发化学变化
代偿反应
预计代偿公式
代偿极限
代酸
HCO3-↓
PaCO2↓
PaCO2=1.5×
HCO3-+8+2
10mmHg
代碱
HCO3-↑
PaCO2↑
PaCO2=40+0.9×
△HCO3-+5
55mmHg
呼酸
急性:
代偿引起HCO3-升高3~4mmHg
30mmol/L
慢性:
HCO3-=24+0.35×
△PaCO2+5.58
42~45mmol/L
呼碱
HCO3-=24+0.2×
△PaCO2+2.5
18mmol/L
HCO3-=24+0.49×
△PaCO2+1.72
12~15mmol/L
阴离子间隙(AG)的临床应用
1、阴离子间隙反映了未测阳离子和未测阴离子之差
2、计算AG时强调同步测定动脉血气和血电解质。
3、AG升高的标准:
AG正常范围为8~16mmol/L,AG>
16mmol/L,因考虑为高AG代酸。
单纯高AG代酸△HCO3-↓=△AG↑,高Cl-性代酸△HCO3-↓=△Cl-↑,一旦△HCO3-↓≠△AG↑,△HCO3-↓≠△Cl-↑或△HCO3-↑≠△Cl-↓要考虑混合型代酸△HCO3-↓=△Cl-↑+△AG↑代碱加高AG代酸时△HCO3-≠△AG,其中△HCO3-与△AG差应考虑为代碱。
4、AG计算方法:
AG=Na—(HCO3-+Cl-)
潜在HCO3-临床应用
指排除并存高AG代酸对HCO3-掩盖作用之后的HCO3-,用公式表示潜在HCO3-=实测HCO3-+△AG,其意义可揭示代碱+高AG代酸和三重酸碱失衡中的代碱。
三重酸时实测HCO3-反应了1)、呼酸引起的代偿性HCO3-↑,2)、代碱引起的HCO3-原发性↑,3)、高AG代酸的原发性HCO3-↓。
为了正确反映高AG代酸时等量HCO3-下降,提出了潜在HCO3-,假如体内没有高AG代酸,体内应有的HCO3-值,即潜在HCO3-=实测HCO3-+△AG,因此在判断TABD时呼酸或呼碱代偿程度时应该有潜在HCO3-与预计HCO3-相比,可揭示被高AG代酸所掩盖的TABD中代碱的存在。
传统认为酸碱失衡有代酸、代碱、呼酸、呼碱、呼酸合并代酸、呼酸合并代碱、呼碱合并代酸、呼碱合并代碱,随着AG和潜在HCO3-概念在酸碱失衡中应用,认为尚有混合性代酸:
高AG代酸+高Cl-性代酸,代酸合并代碱,三重酸碱失衡(TABD)即呼酸+代碱+高AG代酸(呼酸型TABB)和呼碱+代碱+高AG代酸(呼碱型TABD)。
A、单纯性酸碱失衡类型及判断
1)代酸原发性HCO3-↓,代酸主要靠肺调节,因为肺代偿调节发生快,所以不分急慢。
动脉血气和电解质变化特点,原发性HCO3-↓,PaCO2代偿性↓且符合PaCO2=1.5×
HCO3-+8+2,PH↓,血Cl-:
高AG代酸时血Cl-正常,正常AG型(高氯型)代酸时血Cl-↑,AG高氯性代酸时AG正常,高AG代酸时AG↑,PaO2常正常。
举例:
PH7.29,PaCO230mmHg,HCO3-14mmol/L,K+5.8mmol/LNa+140mmol/LCl-112mmol/L
判断方法:
、PaCO230mmHg<
40mmHg可能为呼碱,HCO3-14mmol/L<
24mmol/L可能为代酸,但PH7.29<
7.40,偏酸,提示代酸。
、按代酸的预计代偿公式计算,预计PaCO2=1.5×
14+8+2=27~31,实测PaCO230mmHg,在代偿范围内,结论:
单纯代酸。
、AG=Na+—(HCO3-+Cl-)=140-112-14=14正常
、Cl-=112>
100,Cl-↑=112-100=12
2)代碱原发性血浆HCO3-↑
血气分析和电解质特点:
HCO3-原发性↑,PaCO2继发性↑且符合PaCO2=40+0.9×
△HCO3-+5,PH↑,血Cl-↓,血Na+↓或正常,AG正常或轻度↑,PaO2正常。
PH=7.48,PaCO2=42mmHg,HCO3-=30mmol/L,K+=3.6mmol/LNa+=140mmol/LCl-=98mmol/L
、PaCO242mmHg>
40mmHg可能为呼酸,HCO3-30mmol/L>
24mmol/L可能为代碱,但PH7.48>
7.40,偏碱,提示代碱。
、按代碱的预计代偿公式计算,PaCO2=40+0.9×
△HCO3-+5=40+0.9×
(30-24)+5=40.4~50.4,实测PaCO242mmHg,在此范围内,结论:
单纯代碱。
3)呼酸原发的PaCO2↑,临床按呼酸发生的时间可分为急慢两型,三天以内为急性,三天以上为慢性。
动脉血气分析和血电解质变化特点:
PaCO2原发性↑,HCO3-继发性↑,慢性呼酸必须符合HCO3-=24+0.25×
△PaCO2+5.58,急性呼酸的HCO3-<
30mmol/L,PH↓,血K+↑或正常,血Cl-↓,Na+↓或正常,AG正常,PaO2↓<
60mmHg,严重时<
40mmHg
PH=7.28,PaCO2=75mmHg,HCO3-=34mmol/L,K+=4.5mmol/LNa+=139mmol/LCl-=96mmol/L
、PaCO275mmHg>
40mmHg可能为呼酸,HCO3-34mmol/L>
24mmol/L可能为代碱,但PH7.28<
7.40,偏酸,提示可能为呼酸。
患者是COPD所致慢性呼酸,此时计算公式为:
预计HCO3-=24+0.35×
△PaCO2+5.58=24+0.35×
(75-40)+5.58=30.67~41.83mmol/L,实测HCO334mmol/L–在此范围内,结论:
单纯慢性呼酸。
3)呼碱原发PaCO2↓,可分为急慢性呼碱
PaCO2原发↓,HCO3-代偿性↓,但必须符合急性者:
△PaCO2+2.5,其代偿极限为HCO3-18mmol/L,慢性者:
HCO3-=0.49×
△PaCO2+1.72,PH↑,血K+↓或正常,血Cl-↑,Na+↓或正常,AG正常或轻度↑,PaO2↓<
60mmHg。
PH=7.45,PaCO2=30mmHg,HCO3-=20mmol/L,K+=3.6mmol/LNa+=139mmol/LCl-=106mmol/L
40mmHg可能为呼碱,HCO3-20mmol/L<
24mmol/L可能为代酸,但PH7.45>
7.40,偏碱,提示可能为呼碱。
患者是慢性起病,此时计算公式为预计HCO3-=0.49×
△PaCO2+1.72=24+0.49×
(30-40)+1.72=17.38~20.80,实测HCO3-=20mmol/L,在此范围内,结论:
慢性呼碱。
B、混合性酸碱失衡的类型及判断
正确诊断混合型酸碱失衡必须联合应用酸碱失衡预计代偿公式,AG和潜在HCO3-,具体步骤:
1、先用预计公式计算出HCO3-或PaCO2代偿范围,判断其属单纯或混合性的酸碱失衡。
2、计算AG,判断是否伴有高AG代酸
3、计算潜在HCO3-=实测HCO3-+△AG,揭示代碱并高AG代酸和TABD中代碱的存在,用潜在HCO3-替代实测HCO3-与预计代偿公式计算所得的预计HCO3-相比,若潜在HCO3->
计算HCO3-即可判断并发代碱
4、结合临床综合分析诊断
下面分别介绍几种混合性酸碱失衡:
1)、呼酸+代酸
动脉血气分析和电解质特点:
PaCO2↓↑正常均可,若以代酸为主必须符合PaCO2>
1.5×
HCO3-+8+2,HCO3-↓↑正常均可,若以慢性呼酸为主,必须符合实测HCO3-<
24+0.35×
△PaCO2-5.58,PH极度↓↓,血K+↑,血Cl-↓,Na+↓或正常,AG↑,PaO2↓<
临床常见有以下三种组合:
a、PaCO2↑,HCO3-↓肯定为呼酸加代酸
PH=7.22,PaCO2=50mmHg,HCO3-=20mmol/L,K+=5.2mmol/LNa+=140mmol/LCl-=110mmol/L
PaCO2=50mmHg>
40mmHg可能为呼酸,HCO3-=20mmol/L<
24mmol/L可能为代酸,根据代偿规律(H-H公式)PaCO2↑同时HCO3-↓,结论:
呼酸加代酸。
AG=Na+—(HCO3-+Cl-)=140-20-110=10mmol/L<
16mmol/L,属高Cl-性代酸。
b、PaCO2↑,HCO3-↑符合HCO3-=24+0.35×
PH=7.20,PaCO2=80mmHg,HCO3-=30mmol/L,K+=5.6mmol/LNa+=139mmol/LCl-=100mmol/L
PaCO2=80mmHg>
40mmHg可能为呼酸,HCO3-=30mmol/L>
24mmol/L可能为代碱,但PH=7.20,提示可能为呼酸,预计HCO3-=24+0.35×
(80-40)+5.58=32.42~43.58mmol/L,而实测HCO3-=30mmol/L<
32.42mmol/L提示代酸,结论:
慢性呼酸加相对代碱。
c、HCO3-↓,PaCO2↓但符合PaCO2=1.5×
HCO3-+8+2即代酸并相对呼酸。
PH=7.26,PaCO2=37mmHg,HCO3-=16mmol/L,K+=5.0mmol/LNa+=140mmol/LCl-=110mmol/L
PaCO2=37mmHg<
40mmHg可能为呼碱,HCO3-=16mmol/L<
24mmol/L可能为代酸,但PH=7.26<
7.40,提示代酸,按代酸的预计代偿公式计算PaCO2=1.5×
HCO3-+8+2=1.5×
16+8+2=30~34mmol/L,实测PaCO2=37mmHg>
34mmol/L示呼酸,虽37mmHg<
40mmHg,仍为代酸基础上合并相对呼酸。
当原发代酸极为严重时,也可表现为PaCO2<
35mmHg,则为代酸和并相对呼酸。
2)、呼酸+代碱
动脉血气分析及电解质变化特点:
PaCO2原发性↑,若以代碱为主,必须符合实测PaCO2>
40+0.9×
△HCO3-+5,HCO3-原发性↑,若以呼酸为主,必须符合实测HCO3->
△PaCO2+5.58慢性呼酸的最大代偿能力是HCO3-42~45mmol/L,因此当HCO3->
45mmol/L,不管PH正常与否,均可诊断为慢性呼酸+代碱,PH↓↑正常均可,取决于二种酸碱失衡相对严重程度,K+↓或正常,Cl-严重下降,Na+↓或正常,AG正常或轻度↑,PaO2↓
临床上常见于下述三种情况:
a、急性呼酸时只要HCO3->
30mmol/L,即可诊断急性呼酸+代碱
PH=7.28,PaCO2=80mmHg,HCO3-=36mmol/L,K+=5.3mmol/LNa+=140mmol/LCl-=94mmol/L
PaCO2=80>
40mmHg,可能为呼酸,HCO3-=36mmol/L>
24mmol/L,可能为代碱,PH7.28<
7.40,可能为呼酸,患者为急性呼酸HCO3-=36mmol/L>
30mmol/L示代碱。
急性呼酸+代碱。
b、慢性呼酸为主时,PaCO2原发↑HCO3-代偿性↑,且符合HCO3->
正常HCO3-(24)+0.35×
△PaCO2+5.58或HCO3->
45mmol/L,PH↓或正常
PH=7.39,PaCO2=70mmHg,HCO3-=41mmol/L,K+=4.0mmol/LNa+=140mmol/LCl-=90mmol/L
PaCO2=70mmHg>
40mmHg示呼酸,HCO3-=41mmol/L>
24mmol/L示代碱,PH=7.39<
7.40示呼酸,病人为慢性呼酸,预计公式计算预计HCO3-24+0.35×
(70-40)+5.58=28.92~40.08,实测HCO3-=41mmol/L>
40.08mmol/L示代碱,结论:
慢性呼酸加代碱。
c、代碱为主时,HCO3原发↑-PaCO2代偿性↑且符合PaCO2>
正常PaCO2=40+0.9×
△HCO3-+5,或PaCO2>
55mmHg,PH↑或正常
PH=7.41,PaCO2=55mmHg,HCO3-=34mmol/L,K+=3.5mmol/LNa+=136mmol/LCl-=86mmol/L
PaCO2=55mmHg>
40mmHg可能为呼酸,HCO3-=34mmol/L>
24mmol/L可能为代碱,PH=7.41>
7.40提示可能为代碱,若按代碱预计公式计算PaCO2=40+0.9×
(34-24)+5=44~54mmHg,实测PaCO2=55mmHg>
54mmHg示呼酸,结论:
代碱+呼酸。
3)、呼碱+代酸
PaCO2原发↓,若以代酸为主,必须符合实测PaCO2<
P1.5×
HCO3-+8-2,HCO3-原发↓,若以呼碱为主,必须符合急性呼碱实测HCO3-<
24+0.2×
△PaCO2-2.5,慢性呼碱实测HCO3-<
24+0.49×
△PaCO2-1.72,PH↓↑正常均可,K+正常或↓,Cl-↑↑,Na+正常或↓,AG↑,PaO2正常或↓
临床有两种情况:
a、以呼碱为主的重度失衡PH↑,PaCO2↓,HCO3-↓且符合急性HCO3->
正常HCO3-(24)+0.2×
△PaCO2-2.5,慢性HCO3->
正常HCO3-(24)+0.49×
△PaCO2-1.72
PH=7.50,PaCO2=13mmHg,HCO3-=11mmol/L,K+=3.5mmol/LNa+=140mmol/LCl-=107mmol/L
PaCO2=13mmHg<
40mmHg示呼碱,HCO3-=11mmol/L<
24mmol/L示代酸,但PH=7.50>
7.40示呼碱,若为急性呼碱HCO3-11mmol/L<
急性呼碱代偿极限(18mmol/L),提示代酸,结论:
慢性呼碱+代酸。
b、以呼碱为主的轻度失衡或代酸为主的失衡
PH正常或↓,HCO3-↓,PaCO2↓且符合PaCO2<
HCO3-+8-2此型失衡并发的代酸常为高AG代酸,因此AG↑是揭示并发高AG代酸的重要指标。
PH=7.39,PaCO2=24mmHg,HCO3-=14mmol/L,K+=4.5mmol/LNa+=140mmol/LCl-=106mmol/L
PaCO2=24mmHg<
40mmHg示呼碱,HCO3-=14mmol/L<
24mmol/L示代酸,PH=7.39<
7.40可能为代酸,按代酸的预计代偿公式计算,预计PaCO2=1.5×
HCO3-+8+2=27~31mmHg,实测PaCO2=24mmHg<
27mmHg,提示呼碱,结论:
虽PH=7.39在正常范围,仍可诊断代酸并呼碱。
4)、呼碱+代碱预后差,PH7.60~7.64时死亡率65%,PH>
7.64死亡率90%
血气分析和电解质变化特点PaCO2↓↑正常均可,HCO3-↓↑正常均可,PH极度↑↑,K+↓,Na+↓或正常,Cl-↓或正常,AG↑或正常,PaO2↓<
60mmHg。
临床上常见与以下三种情况:
a、PaO2↓同时伴有HCO3-↑肯定为呼碱加代碱
PH=7.62,PaCO2=30mmHg,HCO3-=30mmol/L,K+=3.0mmol/LNa+=140mmol/LCl-=98m
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