動脈血氣解讀的指南

1、 . . 13/13動脈血氣解讀指南 日期： HYPERLINK :/ 1、呼吸性酸中毒 2、代性酸中毒 3、呼吸性堿中毒 4、代性堿中毒 這些平衡紊亂常常伴有代償性改變 -這些改變很少可以完全代償原發(fā)性平衡紊亂 -對于慢性疾病，代償?shù)姆葧?，從而更好地維持 pH 值臨床提示在解讀血氣結(jié)果時，一定要參照臨床表現(xiàn)。 控制血液的 pH 值血液的 pH 值略偏酸性（7.35 到 7.45 之間）。為保持正常的功能，人體將血液的 pH 值維持在 7.4 左右。通過以下三個機制，人體可以將血液酸堿平衡維持在這個狹窄的圍之： -細胞和細胞外緩沖系統(tǒng) -腎臟的調(diào)節(jié)作用 -肺的調(diào)節(jié)作用 最重要的 pH 緩

2、沖系統(tǒng)包括血紅蛋白，碳酸（是 CO2 溶解后形成的弱酸）和碳酸氫鹽（其對應的弱堿）緩沖系統(tǒng)。 碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)作用效果好，因為其各組分的濃度可以獨立調(diào)節(jié)。 這一緩沖系統(tǒng)包括兩個重要組分，即 CO2 和 HCO3 -. -肺通過調(diào)節(jié)肺泡通氣量對血液中的 CO2 分壓 (pCO2) 進行調(diào)節(jié) -腎臟通過調(diào)節(jié)碳酸的排泄和碳酸氫鹽的重吸收調(diào)節(jié) HCO3 - 的濃度 Henderson-Hasselbalch 公式血氣分析儀可直接測量 pH 值和 pCO2。 HCO3 - 的濃度可根據(jù) Henderson-Hasselbalch 公式算出。 從公式中可以看出，pH 值取決于 HCO3 - 的濃度與 pC

3、O2 的比值，并非由兩者之一單獨決定。 以下是該公式的一個簡化形式，它明確地表示了三個值之間的關系。如果您能夠記住這個簡化公式，它有助于您理解本單元后面所講到的代償性改變部分。 定義酸血癥當血液的 pH 值 7.45 時，稱為堿血癥。酸中毒 -這是一個使酸性物質(zhì)在體蓄積的過程 -但并不一定導致 pH 值異常 -從 Henderson-Hasselbalch 公式中可以看出，HCO3 - 濃度的降低或 pCO2 的升高均可以誘發(fā)酸中毒：-當兩種情況只發(fā)生一種時，可以導致酸血癥 -如果在酸中毒的同時發(fā)生堿中毒，那么最后的 pH 值可能等于、高于或低于正常值 堿中毒 這是一個使堿性物質(zhì)在體蓄積的過程

4、 但并不一定導致 pH 值異常 從 Henderson-Hasselbalch 公式中可以看出，HCO3 - 濃度的升高或 pCO2 的降低均可以誘發(fā)堿中毒：當兩種情況只發(fā)生一種時，可以導致堿血癥 如果在堿中毒的同時發(fā)生酸中毒，那么最后的 pH 值可能等于、高于或低于正常值 堿剩余發(fā)生酸中毒時，負性的堿剩余提示存在代性酸中毒。 堿剩余是指當 pCO2 恒定保持在 5.3 kPa 時將 1 升血的 pH 值滴定到 7.4 所需要的堿量或酸量。為什么要測量動脈血氣？測量動脈血氣的目的是為了： -確定酸堿平衡 -確定氧合作用（動脈 pO2 可以幫助我們了解氣體交換的效率） -診斷和確立呼吸衰竭的嚴重

5、程度（pCO2 可以幫助我們了解通氣情況） -指導治療，比如，當對慢性阻塞性肺病 (COPD) 患者進行氧療或無創(chuàng)通氣治療時，或者對糖尿病酮癥酸中毒患者進行治療時。 四種主要的酸堿平衡紊亂是： 呼吸性酸中毒 代性酸中毒 呼吸性堿中毒 代性堿中毒。 采用分步式方法解讀動脈血氣結(jié)果以下方法有助于您系統(tǒng)而準確地解讀動脈血氣結(jié)果（表 1）。 表 1. 解讀動脈血氣結(jié)果的五步法 第一步 是否存在酸血癥或堿血癥？第二步 原發(fā)性酸堿平衡紊亂是呼吸性的還是代性的？第三步 如果是代性酸中毒，陰離子間隙是否升高？第四步 是否存在代償？ 如果有，代償是否適度？第五步 肺泡動脈氧梯度是多少？ 查看動脈 pO2 時，要

6、結(jié)合吸入氧濃度和動脈 pCO2 首先，您需要熟知正常值（表 2）。 請注意，每個醫(yī)院的值可能有少許不同，因此您要使用自己醫(yī)院的正常值。 表 2：動脈血氣正常值 動脈 pCO2 4.5-6.0 kPa動脈 pO2 11.0-13.0 kPaHCO3 - 22.0-28.0 mmol/l堿剩余 -2.0 到 +2.0陰離子間隙 8.0-16.0 mmol/l氯離子 98.0-107.0 mmol/l第一步：是否存在酸血癥或堿血癥？查看 pH 值，如果 pH 值： 7.45，則患者存在堿血癥 如果 pH 值正常，則查看 pCO2 和 HCO3 - 濃度，如果一項或兩項異常，則患者可能存在混合型酸堿平

7、衡紊亂。 第二步：原發(fā)性酸堿平衡紊亂是呼吸性的還是代性的？查看 pH、pCO2 以與 HCO3 - 濃度。 如果 pH 值 7.45，則說明堿中毒導致了堿血癥，并且： o 如果 pCO2 降低，則說明存在原發(fā)性呼吸性堿中毒 o 如果 HCO3 - 濃度升高，則說明存在原發(fā)性代性堿中毒。 實例 1骨科請您查看一名 60 歲的女性患者，該患者兩周前進行了右側(cè)髖關節(jié)置換術。 她出現(xiàn)呼吸困難。她的動脈血氣結(jié)果如下： pH: 7.48 pO2: 8.0 kPa pCO2: 3.2 kPa HCO3 -: 25 mmol/l。 她患有哪種類型的酸堿平衡紊亂？ 第一步：該患者存在堿血癥。第二步：她的 pCO

8、2 降低，從而判斷這是原發(fā)性呼吸性堿中毒。該患者有原發(fā)性呼吸性堿中毒。 鑒別診斷應包括肺栓塞和醫(yī)院獲得性肺炎。 實例 2您在急癥科接診一名 18 歲男性患者。 該患者已經(jīng)嘔吐 24 個小時，自感不適。 他的動脈血氣結(jié)果如下： Na+: 138 mmol/l K+: 3.0 mmol/l 尿素氮：7.8 mmol/l 肌酐：130 mol/l pH: 7.49 pO2: 12.7 kPa pCO2: 5.0 kPa HCO3 -: 31 mmol/l。 第一步：該患者存在堿血癥。第二步：他的 HCO3 - 濃度升高，說明存在原發(fā)性代性堿中毒。該患者在嘔吐時從胃腸道丟失氫離子，導致了原發(fā)性代性堿中

9、毒。 患者還存在低鉀血癥，可能也與代性堿中毒有關。第三步：如果是代性酸中毒，陰離子間隙是否升高？確定酸中毒的類型有助于將潛在病因圍縮小。陰離子間隙是什么？在人體，陽離子和陰離子的數(shù)目是相等的。 化驗血液時可以測出大部分的陽離子，但只能測出少量的陰離子。 因此，把所測得的陰離子和陽離子各自相加，兩者的差值即為未測出的陰離子（如血漿白蛋白）量。因為 Na+ 是主要測得的陽離子，而 Cl- 和 HCO3 - 是主要測得的陰離子，則陰離子間隙的計算公式為：陰離子間隙 = Na+ - (Cl- + HCO3 -)陰離子間隙的正常值為：8-16 mmol/l。有些醫(yī)院在計算陰離子間隙時將 K+ 也計算在。

10、 因此：陰離子間隙 = (Na+ + K+) - (Cl- + HCO3 -)如果計算時包括 K+，陰離子間隙的正常值為 12-20 mmol/l。表 3 中給出了高陰離子間隙酸中毒 (16 mmol/l) 的主要病因。 正常陰離子間隙酸中毒 (8-16 mmol/l) 的主要病因一般和血漿 Cl- 的增加有關，如表 4 所示。 對于低白蛋白患者，如何糾正陰離子間隙在陰離子間隙 (8-16 mmol/l) 中，11 mmol/l 往往由白蛋白組成。 所以，白蛋白濃度的下降可以降低陰離子間隙的基礎值。 如果患者的白蛋白濃度低，當出現(xiàn)酸堿平衡紊亂時，反而會表現(xiàn)為正常的陰離子間隙，因為酸堿平衡紊亂通

11、常會導致陰離子間隙升高。白蛋白濃度每下降 10 g/l，陰離子間隙就會降低 2.5 mmol/l。實例 3一名 61 歲的男性酒精性肝病患者因上消化道出血收入院。 他的血壓是 90/40 mm Hg。 他的動脈血氣結(jié)果如下： 白蛋白：20 g/l (n = 40 g/l) Na+: 135 mmol/l K+: 3.5 mmol/l Cl-: 100 mmol/l pH: 7.30 pCO2: 3.3 kPa HCO3 -: 20 mmol/l 乳酸濃度：5 IU/l。 他的陰離子間隙是多少？他存在哪種類型的酸堿平衡紊亂？首先計算陰離子間隙：Na+ - (HCO3 - + Cl-) = 135

12、 - (100 + 20) = 15 mmol/l。 所得結(jié)果位于正常值 8-16 mmol/l 圍之。然后根據(jù)降低的白蛋白濃度糾正陰離子間隙： 陰離子間隙 = 15 mmol/l 白蛋白濃度下降了 20 g/l 白蛋白濃度每下降 10 g/l，陰離子間隙降低 2.5 mmol/l 因此，該患者的陰離子間隙總共降低了 5 mmol/l 校正后的陰離子間隙值為 15 + 5 = 20 mmol/l。 從而看出，該患者存在高陰離子間隙代性酸中毒。 鑒于患者存在高乳酸血癥和低血壓，所以該酸中毒可能繼發(fā)于 A 型乳酸酸中毒（見表 3）。 實例 4一名 20 歲的男性自感不適， 訴口渴并進飲大量液體。

13、他的動脈血氣結(jié)果如下： 葡萄糖：30 mmol/l pH: 7.32 pO2 : 11.5 kPa pCO2: 3.0 kPa HCO3 -:18 mmol/l Na+: 148 mmol/l K+: 3.5 mmol/l Cl-: 100 mmol/l。 該患者存在哪種酸堿平衡紊亂？ 第一步：該患者存在酸血癥。第二步：他的 HCO3 - 濃度降低，則說明存在原發(fā)性代性酸中毒。第三步：陰離子間隙 = (Na+ - (Cl- + HCO3 -) 148 - 118 = 30 mmol/l。 陰離子間隙升高。該患者存在高陰離子間隙代性酸中毒，很可能是由糖尿病酮癥酸中毒引起的。實例 5一名 44 歲

14、的男性潰瘍性結(jié)腸炎患者，劇烈腹瀉兩天。 他的動脈血氣結(jié)果如下： 肌酐：200 mol/l 尿素氮：17 mmol/l pH: 7.31 pO2 : 12.5 kPa pCO2: 4.0 kPa HCO3 -:16 mmol/l Na+: 136 mmol/l K+: 3.1 mmol/l Cl-: 121 mmol/l。 該患者存在哪種酸堿平衡紊亂？ 第一步：該患者存在酸血癥。第二步：他的 HCO3 - 濃度降低，則說明存在原發(fā)性代性酸中毒。第三步：陰離子間隙 = (Na+ - (Cl- + HCO3 -) 136 - 121 = 15 mmol/l。 此結(jié)果正常。該患者存在正常陰離子間隙代性

15、酸中毒，很可能是由于劇烈的腹瀉導致 HCO3 - 丟失而引起的。第四步：是否存在代償？代償是指人體為糾正酸堿平衡紊亂而進行的一系列應答。 正常的代償途徑包括： 緩沖系統(tǒng)，其中包括血紅蛋白、血漿蛋白、碳酸氫鹽以與磷酸鹽。 這一應答可在數(shù)分鐘發(fā)生 呼吸應答，可在數(shù)分鐘到數(shù)小時發(fā)生 腎臟應答，可能需要一周的時間。 為什么識別代償如此重要？通過識別代償可以幫助您將原發(fā)性酸堿平衡紊亂和繼發(fā)的動脈血氣改變區(qū)分開來。例如，當患者存在代性酸中毒時，他可能會出現(xiàn)過度通氣，其唯一目的是通過降低 pCO2 來代償代性酸中毒，從而產(chǎn)生部分代償性代性酸中毒，而不可將其誤認為原發(fā)性代性酸中毒和原發(fā)性呼吸性堿中毒。對于存在

16、單一酸堿平衡紊亂的患者，如果酸堿平衡紊亂不嚴重，則可以完全代償，最終也可以獲得一個正常的 pH 值 (7.35-7.45)。盡管 pH 值正常，但 HCO3 - 和 pCO2 異常，也會提示您考慮混合型酸堿平衡紊亂。您可能覺得判別某一酸堿異常是混合性還是單一代償性是一件很難的事情。 但有一點非常有用，即記住原發(fā)性平衡紊亂的預期代償程度。 如果某一參數(shù)的變化超出了預期的代償程度，則很可能是混合型酸堿平衡紊亂（見表 5）。 和呼吸性酸堿平衡紊亂相比，代性酸堿平衡紊亂的代償反應更難以預測。 代償反應的方向和初始的化學變化方向始終一致。 這是因為，代償反應的基礎是維持 HCO3 - 濃度和 pCO2

17、的比值。 請記住 Henderson-Hasselbalch 公式中三者之間的關系：pH HCO3 -/pCO2。對于慢性疾病，代償?shù)姆葧螅瑥亩玫鼐S持 pH 值。 原發(fā)性呼吸性酸堿平衡紊亂可以出現(xiàn)代性代償，熟知這些預期的變化值有助于您診斷混合型酸堿平衡紊亂。 代性代償代性代償需要數(shù)天時間。 它分為兩步：1. 細胞緩沖作用，數(shù)分鐘到數(shù)小時發(fā)生。 這只能導致血漿碳酸氫鹽 (HCO3 -) 輕度升高 2. 腎臟代償作用，發(fā)生在 3 到 5 天。 因而，急性和慢性酸堿平衡紊亂可出現(xiàn)不同的代償反應。 呼吸性酸中毒時，腎臟對碳酸的排泄以與對碳酸氫鹽的重吸收增多。 呼吸性堿中毒時，腎臟通過減少碳酸

18、氫鹽的重吸收與氨的排泄發(fā)揮代償作用。 呼吸性代償呼吸性代償需要數(shù)小時。 代性酸堿平衡紊亂的呼吸性代償最長可達 12 到 24 個小時。 此代償反應在酸堿平衡紊亂出現(xiàn)后一小時開始，經(jīng)過 12 到 24 個小時后終止。 代性酸中毒時，控制呼吸的中樞性和周圍性化學感受器受到刺激后，可以導致肺泡通氣量的增加。這也繼而導致代償性呼吸性堿中毒 代性堿中毒很難通過減少通氣量來代償。而且通氣不足還可以降低氧合作用。因此呼吸系統(tǒng)很少將 pCO2 保持在 7.5 kPa 以上。如果 pCO 2 超過這一數(shù)值，則說明存在混合型酸堿平衡紊亂，也即代性堿中毒合并呼吸性酸中毒，而不是代償性代性堿中毒。 混合型酸堿平衡紊亂

19、混合型酸堿平衡紊亂是指同時出現(xiàn)不只一種的原發(fā)性酸堿平衡紊亂。這在住院患者中常見。熟知代償機制和代償程度有助于您辨別這些酸堿平衡紊亂。請注意，呼吸性堿中毒和呼吸性酸中毒不可能同時存在。當出現(xiàn)以下情況時，您應該考慮混合型酸堿平衡紊亂： 代償反應出現(xiàn)，但存在代償不足或代償過度 pCO2 和 HCO3 - 濃度出現(xiàn)異常，且兩者變化方向相反（一者升高，一者降低）。 單一酸堿平衡紊亂時，代償反應的方向和初始異常變化的方向始終一致 pH 值正常，但 pCO2 或 HCO3 - 濃度異常。 單一酸堿平衡紊亂時，代償反應很少將 pH 值恢復到正常水平，如果代償后的 pH 值恢復正常，則考慮存在混合型酸堿平衡紊亂

20、。 就經(jīng)驗而言： 當 pCO2 升高且 HCO3 - 濃度降低時，呼吸性酸中毒和代性酸中毒同時存在 當 pCO2 降低且 HCO3 - 濃度升高時，呼吸性堿中毒和代性堿中毒同時存在。 實例 6一名 30 歲有抑郁癥病史的女性患者服用了過量的苯二氮卓類藥物。 她的動脈血氣結(jié)果如下： pH: 7.3 pO2: 11 kPa pCO2: 8 kPa HCO3 -: 25 mmol/l。 她患有哪種酸堿平衡紊亂？ 第一步：該患者存在酸血癥。第二步：患者的 pCO2 升高，從而判斷這是原發(fā)性呼吸性酸中毒。第四步：患者的 HCO3 - 濃度是正常的，說明沒有代償。這是因為患者起病急， 代性代償需要數(shù)天時間

21、?；颊哂捎诜昧诉^量的苯二氮卓類藥物，使呼吸中樞受抑制而導致急性呼吸性酸中毒。 實例 7一名 78 歲的男性患者，患有重癥慢性阻塞性肺病 (COPD)，其動脈血氣結(jié)果如下： pH: 7.34 pO2: 9.0 kPa pCO2: 7.9 kPa HCO3 -: 32 mmol/l。 他患有哪種酸堿平衡紊亂？ 第一步：該患者存在酸血癥。第二步：他的 pCO2 和 HCO3 - 濃度均升高。這是屬于：a. 慢性呼吸性酸中毒伴有適度的代性代償？b. 代性堿中毒合并呼吸性代償？c. 混合型的呼吸性酸中毒和代性堿中毒？第三步：a. pCO2 高出正常值 2.6 kPa。 代償性改變的方向和初始變化的方向

22、始終一致。 慢性呼吸性酸中毒時，預期的代償性改變?yōu)椋篐CO3 - 每升高 7.0mmol/l，pH 值降低 0.06（即 pH 為 7.34，而 HCO3 - 濃度為 32 mmol/l）。b. 由于呼吸系統(tǒng)很少將 pCO2 保持在 7.5 kPa 以上，且該患者的 pH 值低于 7.35， 其病史也不符合原發(fā)性代性堿中毒的特征。c. 該病例中 pH 值呈酸性，且代性代償符合 pCO2 的變化。由此看出，患者存在繼發(fā)于嚴重 COPD 的慢性呼吸性酸中毒。 實例 8一名 20 歲男性進行性肌營養(yǎng)不良患者，因尿路感染收入院，其體溫是 39C。 患者自感發(fā)熱，其周圍血管擴，血壓為 90/60 mm

23、Hg。 自 1 個小時前開始導尿，現(xiàn)已排尿 5 ml。 他的動脈血氣結(jié)果如下： pH: 7.28 pO2: 10.8 kPa pCO2: 6.0 kPa HCO3 -: 18 mmol/l Na+: 146 mmol/l K+: 4.5 mmol/l Cl-: 101 mmol/l。 患者存在哪種酸堿平衡紊亂？ 第一步：該患者存在酸血癥。第二步：他的 pCO2 升高且 HCO3 - 濃度降低。第三步：其陰離子間隙升高 (146 - 101 + 18) = 27 mmol/l。第四步：如果是代性酸中毒，pCO2 應該降低。 如果是呼吸性酸中毒，HCO3 濃度應該升高。 因而可見，他存在混合型酸堿

24、平衡紊亂。 可以肯定他患有高陰離子間隙代性酸中毒合并呼吸性酸中毒，前者很可能由感染性休克引起，后者則由進行性肌營養(yǎng)不良導致。第五步：肺泡動脈血氧梯度（A-a 梯度）是什么？A-a 梯度是指肺泡 pO2 計算值和動脈 pO2 測量值之間的差值。 動脈 pO2 是一個關于氣體交換和吸入空氣中的 O2 濃度分數(shù) (FiO2) 的函數(shù)。 因而，其正常值并非恒定不變。通過計算 A-a 梯度，您可以確定某一動脈血氧測量值對患者的以下情況而言是否正常： 海拔 吸入氧濃度 呼吸頻率。 這為評估氣體交換提供了一個途徑，且可以在床邊進行。您還可以用它計算氧氣從肺泡彌散到動脈循環(huán)時的效率。 肺泡 pO2 永遠高于動

25、脈 pO2。 對于正常人，A-a 梯度介于 2 到 4 kPa 之間。 該梯度的升高意味著氣體交換不足，當它超過 4 kPa 時即為不正常。計算 A-a 梯度當在海平面水平呼吸空氣時，吸入的氧分壓是 21 kPa。 進入氣道后，由于上呼吸道的水蒸氣飽和作用，吸入氧分壓（即 PiO2）降為 20 kPa。 到達肺泡后，肺泡細胞攝取 O2，取而代之的是 CO2，從而進一步降低肺泡 pO2，變?yōu)?13 到14 kPa。pCO2 產(chǎn)量和 pO2 消耗量的比值由呼吸商決定。 據(jù)估算，該比值為 0.8。 因此，肺泡 pO2 等于 PiO2 和肺泡 pCO2 的差值。 pCO2 的值通過除以呼吸商稍微增加。

26、因為肺泡 pCO2 約等于動脈 pCO2，所以：肺泡 pO2 = 吸入 pO2 - 動脈 pCO2 x 1.2。因為 A-a 梯度是肺泡 pO2 計算值和動脈 pO2 測得值的差值，所以，從動脈 pO2 計算值中減去肺泡 pO2，即可得出 A-a 梯度：肺泡 pO2 = PiO2 - 動脈 pCO2 x 1.2A-a 梯度 = 肺泡 pO2 - 動脈 pO2 PiO2 = 有效吸入 pO2。 實例 9一名 21 歲女性患者，已知患有焦慮癥，因呼吸短促來急癥科就診。 她的胸部 x 射線檢查正常， 呼吸頻率為 20 次/分。 未吸氧時，其動脈血氣結(jié)果如下： pH: 7.46 pO2 : 10.4

27、kPa pCO2: 3.7 kPa HCO3 -: 25 mmol/l。 請問該患者的目前癥狀是由驚恐發(fā)作引起，還是有其它更嚴重的病因？ A-a 梯度 = 15.56 - 10.4 = 5.16 kPa (n = 2-4 kPa)。A-a 梯度升高。這表明患者存在氣體交換不足，氧氣沒有有效地從肺泡彌散到動脈循環(huán)。這意味著相對于患者的呼吸頻率而言，所測得的動脈血氧氣值太低。您應該懷疑患者患有肺栓塞。四種常見酸堿平衡紊亂的病因呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒是一種因肺泡通氣不足（即呼吸衰竭）而引發(fā)的臨床疾病。 呼吸衰竭可以導致動脈 pCO2 迅速升高。 主要病因見表 6。 呼吸性堿中毒呼吸性堿中毒是一種因

28、肺泡過度通氣而引發(fā)的臨床疾病。 呼吸性堿中毒可以急性發(fā)病，也可以慢性發(fā)病。 主要病因見表 7。 代性酸中毒代性酸中毒是以體酸性物質(zhì)總量相對增多為特征的臨床疾病。 代性酸中毒的出現(xiàn)標志著機體存在其它基礎疾病，您要考慮到這一點。 確定這一基礎病變對采取恰當?shù)闹委煼桨钢陵P重要。代性酸中毒分為兩類：1. 陰離子間隙增高型 2. 正常陰離子間隙型。 代性堿中毒代性堿中毒是一種相對常見的臨床疾病，其主要特征是高碳酸氫鹽血癥。主要病因見表 8。碳酸(H2CO3)和碳酸氫鹽(BHCO3)是體液中最重要的一個緩沖對(buffer pair)。體液中H+ 濃度(H+)，K是碳酸的離解常數(shù)，此即Henderson公式。根據(jù)pH是H+負對數(shù)(即pH=-H+)的定義，上式寫成：因為pH=-logH+，如再以pK代替