第十二章 酸碱平衡与血气分析,第一节、气体在血液中的运输, 氧的运输,血液中的氧，1.5物理溶解，98.5与Hb化学结合。,1.物理溶解的氧：PO2的来源。 PO2是血气分析最有意义的指标之一。,2.化学结合的氧：Hb是血液中运输气体的主要工具。,HHbO2,PO2(肺泡),HbO2H,PO2 (组织),肺部PO2高，Hb与O2结合而释放CO2。 组织中PO2低， Hb与CO2结合而释放O2。,Hb的结构 由两条链和两条链组成的四聚体。,构象变化：HHb是紧密型(T型)：与O2亲和力小。 HbO2是疏松型(R型)：与O2亲和力大。,血红蛋白 HbA（正常成人基因产物）能结合O2 病态血红蛋白没有能力与O2结合： 正铁血红蛋白（MetHb） 碳氧血红蛋白（COHb） 硫化血红蛋白（SulfHb） 氰化高铁血红蛋白,HbO2的生成与氧离曲线 O2与Hb结合特点： 快、可逆、受pH值影响。 氧合，非氧化。 1分子Hb结合4分子O2 。,血氧饱和度：血液中HbO2与Hb总量之比。 SO2 HbO2/ Hb HbO2100,血红蛋白氧离曲线： 以为PO2横坐标， SO2为纵坐标。,SO2计算 正常成人为 0.940.98（94%98%） 常只测定cO2Hb和cHHb，未测COHb、MetHb 或SulfHb。异常Hb病时会误解。 使用SO2前，应估计异常血红蛋白的含量。,SO2 =,cO2Hb,cO2Hb+cHHb,通过血氧分析仪超声波裂解全血，用分光光 度法测定测定所有血红蛋白种类。 参考范围： 0.900.95(90%95%),FO2Hb =,cO2 Hb,ctHb,氧合Hb分数（FO2Hb）,估计氧饱和度（O2Sat） 微处理器通过pH、PO2和Hb推算出O2Sat， 常将“O2Sat”代替“SO2” 。 O2Sat的使用是因为它能估计正常Hb对O2的亲和力、正常2,3-DPG浓度以及异常血红蛋白的存在。,三个因素决定： 正常Hb量 PO2 Hb对O2的亲和力 bO2=1.39ml/g O2=0.0031(ml/dL)/mmHg =0.0014(mmol/L)/mmHg,血可携带O2的量,影响氧离曲线的因素：,a：pH值： H Hb与O2亲和力曲线右移释放 H Hb与O2亲和力曲线左移释放,Hb(O2)42H,pH,2HbH4O2,pH,Bohr效应： 因pH改变而影响Hb携带O2 能力的现象。,b： PCO2 PCO2Hb与O2亲和力曲线右移。 PCO2Hb与O2亲和力曲线左移。 改变H，产生Bohr效应。,c：2,3DPG 2,3DPG Hb与O2亲和力曲线右移。 2,3DPG Hb与O2亲和力曲线左移。,SO250时相应的PO2。 测定：电位法测定PCO2 计算P50 log P50= log PO2-logitSO2/2.7,P50：,参考值：2529mmHg 临床意义： P50增加，曲线右移：酸中毒 P50降低，曲线左移：碱中毒, CO2的运输 8.8物理溶解；78结合HCO3； 1314与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白(HbNHCOO ) 。,第二节 血气分析的测定原理与方法,一、血液标本的采集与贮存, 血液标本采集,1.动脉血(最常见),部位：桡动脉、肱动脉、股动脉。 方法：拔针后，注射器塞稍外推，使血液充满针尖空隙，并排出第一滴血，弃之，让空气排尽，用塑料塞或橡皮泥封住针尖，隔绝空气，再把注射器来回搓滚，混匀抗凝血，立即送检。,样本采集,2.动脉化Cap血：需反复测定及婴幼儿不易动脉采血,部位：耳垂、指尖、足跟部。 方法：局部组织45温水热敷5min，使 循环加速，血管扩张，再采血。 此 时，pH、PCO2、PO2近似动脉 血。,3.静脉血： 少见，可测定pH与PCO2，不适宜测PO2及相关推算数据。, 注意事项,1.病人处于安静舒适环境中，卧床5min后 采血。 2.抗凝剂：肝素锂、肝素钠。 3.隔绝空气：空气中PCO2血。 4.及时测定：30min，或者冷藏保存，冰块运输。,二、血气分析仪简介,直接测定参数：pH、PO2、PCO2。 其他结果计算得出：如HCO3、BE、SO2等。,基本结构： 1.电极系统及其附属结构： pH、PO2、 PCO2电极、甘汞参比电极 2.放大器：场效应管、直流放大器。 3.计算电路和显示打印装置。,操作： 1.启动。 2.定标。 3.测定（先输入T、Hb）。,校准与测定 pH校准，高、低pH标准液交替进入检测，得出pH线性曲线。 气体校准，高、低混合气体进入检测，得到PO2、PCO2线性曲线。 测定样本，样本与三种曲线比较得到结果。 仪器自动校准，每30分钟一点校准和8小时两点校准，持续监测校准物的pH、PO2、PCO2 。,电极,pH电极是H+玻璃电极,PCO2电极 膜为聚四氟乙烯或硅橡胶，厚25微米。 电极内液是碳酸氢钠和氯化钠用AgCl饱和溶液，尼龙网垫片或玻璃纸放在电极内液与H+玻璃之间。,PO2电极 膜 为20微米厚的聚丙烯。 电极内液 是磷酸盐缓冲液用AgCl饱和并含有KCl溶液薄层，与极化铂金负极和Ag/AgCl正极接触。,质量保证 主要控制实验前误差(标本的收集和处理) 以及分析仪器和测定过程。 质量保证内容包括： 仪器维护 质控物的使用 电极的线性检验 气压计精密度的检查 测定温度的准确,仪器维护,按说明书保养维护 仪器自动冲洗 进样口每天清洗 去蛋白清洗液,血液控制物 碳氟化合物控制物 水溶液控制物,控制物,热敏传感器来控制 温度超出发出报警,温度控制,新电极需要验证 校正中间值为验证值 验证气体可在质量 保证程序中定期检查,电极的线性,第三节 血气分析与酸碱失衡的判断,一、酸碱平衡及调节机制,酸碱平衡指各部分体液中H浓度最适于细胞代谢和发挥生理功能。 由于细胞内液、组织间液及血浆之间可发生物质交换，故一般情况下动脉血中H浓度应该维持在一恒定范围内。 RV：血清pH：7.357.45。, 血液的缓冲系统的调节,1.组成,血浆中： RBC内： HCO3/H2CO3 HCO3/H2CO3 HPO42/H2PO4 HPO42/H2PO4 Pr/HPr Hb/HHb HbO2/HHbO2,HCO3/H2CO3 含量大。 肺调节H2CO3，肾调节NaHCO3浓度。 缓冲能力大(比值20/1)。, 肺的调节作用,1.呼吸的作用： 排出CO2，调节血液中的呼吸性成分 (PCO2)。,2.通过CO2排出的多少来调节血浆中H2CO3浓度以调节体内酸碱平衡。 当PCO2 (V血)， PO2 呼吸中枢兴奋 肺通气 排 CO2 当PCO2 (A血)， PO2 呼吸中枢抑制 肺通气 排 CO2, 肾的调节作用,肾的作用：排出代谢性H，调节血液中HCO3。,H2O+CO2 H2CO3 HHCO3,其中：H进行H、Na交换被分泌到小管液中，可酸化尿液。 HCO3留在细胞内，与Na一起转运到肾小管周围组织间液，再进入血浆中。,肾小管液中H，被缓冲碱结合 1.结合HCO 3 ，肾小球滤液中HCO 3 全部重吸收。 2.结合弱酸根离子，酸化尿液。 3.结合NH3，形成NH4 盐。,二、血气分析参数, pH值,pHlgH6.1+lg20/17.4 pH7.45，碱中毒。 7.35pH7.45，正常或代偿性混合酸碱中毒。,pH校正公式： 实际pHpH0.0147(37 T) (37 ) 故使用血气分析仪时应输入病人体温。, PCO2,定义：物理溶解于血浆中的CO2所产生的张力。,是血气分析中反映呼吸性因素的唯一指标。,RV：3545mmHg 平均40mmHg,PCO2异常原因：原发性、继发性。 PCO2 肺通气不足，CO2蓄积呼酸 PCO2 肺通气过度，CO2排出过多呼碱。, 反映血浆HCO3的指标,1.总CO2：指血液中各种形式存在的CO2的总含量，以HCO3为主。,包括：HCO3(95以上)、CO2(5)、H2CO3、CO32和HbNHCOO(极少)。,参考值：2328mmol/L,：代碱。 ：代酸。,2. AB和SB,AB：实际情况下，血浆中的HCO3。受代谢、呼吸影响。,CO2CP(二氧化碳结合力)就是AB，但此命名被淘汰。,SB：标准情况下血浆HCO3 。反映代谢因素的影响。,RV：ABSB2227mmol/L ABSBSB：呼酸或代碱通过呼吸代偿 ABSB：呼碱或代酸通过呼吸代偿。,3.缓冲碱(BB),指全血中具有缓冲作用的阴离子总和，不受呼吸因素影响。,RV：4555mmol/L(全血）,：代碱。 ：代酸。,4.碱剩余(BE),在标准条件下，用酸或碱滴定1L血液使其pH达7.40所消耗的酸或碱量。,碱剩余：用酸滴定，反映血HCO3 ，用正值表示。 碱不足：用碱滴定，反映血HCO3 ，用负值表示。,。,BE不受呼吸影响，是反映代谢性因素的一个客观指标。 RV -2 + 3mmol/L 3，代碱 3，代酸, 血氧常数,1.PO2,定义：血液中呈物理溶解的氧所产生的张力，是衡量肺换气、通气功能和机体是否缺氧的良好指标。,RV：83108mmHg。,：肺通气功能不好。 ：吸入纯氧、高压氧。,25mmHg，维持生命。,2.血氧饱和度(SO2),Hb有多少跟O2结合，即SO2 HbO2/总Hb 100。 表明血液中Hb与O2的饱和程度，受PO2的制约。,A：9598 V：6085 SO2：呼吸功能不好。,3.肺泡-动脉氧分压差（A-aDO2）,指肺泡气氧分压与动脉血氧分压之间的差值。 意义：它是判断肺换气功能的一个指标。 在心肺复苏中，又是反映预后的一项重要指标。,数据通过公式计算： A-aDO2=（ ）FIO2PaCO2-PaO2 参考值：儿童期 5mmHg（0.66kPa）； 青年期 8mmHg（1.06kPa）； 6080岁 24mmHg（3.2kPa）。, AG(阴离子间隙),血浆中未测定阴离子与未测定阳离子的差值，临床上常用下式测定： AG=Na(Cl+HCO3),RV：8 16mmol/L (12 mmol/L) 代酸时，AG。,意义： AG AG正常 1.区分代 获得性代酸 失碱性代酸 酸性质 正常血Cl 高血Cl 2.寻求病因 肾衰 低血钾性酸中毒 乳酸酸中毒 正常高血钾性酸中毒 毒物(甲醇、 早期肾衰、肾盂积 水杨酸) 水、摄入HCl、NH4Cl。 3.AG是判断混合性酸碱失衡的主要指标。,三、酸碱平衡紊乱分类 （一） 根据pH变化 1 酸中毒pH7.45 （二） 根据起始病因 1 呼吸性酸碱平衡紊乱 H2CO3原发改变 2 代谢性酸碱平衡紊乱 HCO3-原发改变,（三） 根据代偿状况 1 代偿性HCO3-/ H2CO3=20/1