动脉血气分析及常见参数意义.doc
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本文内容包含了动脉血气分析的作用和意义，血气分析操作的各注意事项，以及常见血气参数的临床意义。
动脉血气分析
上海亦扬医疗器械有限公司
2012.07
目录
一、 血气分析概述 3
1.1 什么是血气分析？
3
1.2 血气分析的作用及意义 3
1.3 常见参数 3
二、 分析前问题防范 4
2.1 准备 4
2.1.1 病人状态的稳定性 4
2.1.2 患者的体温 4
2.1.3 药物影响 5
2.1.4 吸氧浓度的影响 5
2.1.5 抗凝 5
2.2 采样 6
2.2.1 常用动脉穿刺部位 6
2.2.2 穿刺时伤及静脉会导致动静脉血混合 7
2.2.3 混匀 7
2.3 储存与运输 7
2.3.1 样本放置一段时间后的变化 7
2.3.2 样本保存 7
2.3.3 溶血的影响 8
2.4 上机操作 8
2.4.1 上机前阶段 8
三、血气参数及其意义 9
3.1 pH和H+ 9
3.2 pCO2---二氧化碳分压 9
3.3 pO2---氧分压 9
3.4 电解质浓度 9
3.4.1 cNa+---钠离子浓度 9
3.4.2 cK+---血钾离子浓度 10
3.4.3 cCL----血氯离子浓度 10
3.4.4 cCa+---血钙离子浓度 10
3.5 cLac---血乳酸浓度 10
3.6 cGlu---葡萄糖浓度 10
3.7 SO2---氧饱和度SaO2---动脉血氧饱和度 10
3.8 cHCO3-（P）---血浆碳酸氢盐（实际碳酸氢盐） 10
3.9 cHCO3-（P,st）---标准状态下血浆碳酸氢盐（标准碳酸氢盐） 11
3.10 cBase（B）---全血碱剩余 11
3.11 cBase（Ecf）---细胞外液碱剩余 11
3.12 ctCO2（P）---血浆二氧化碳浓度 11
3.13 ctCO2（B）---全血总二氧化碳浓度 11
3.14 PO2（A）---肺泡氧分压 11
3.15 PO2（A-a）---肺泡-动脉氧分压差 11
3.16 PO2（a/A）---动脉肺泡氧分压比 11
3.17 P50---氧饱和度50%时的氧分压 11
3.18 AnionGap---阴离子间隙 12
3.19 Hct---红细胞比积（压积） 12
3.20 ctO2（B）---血氧含量 12
3.21 BO2---血氧容量 12
3.22 DO2---氧输送量 12
3.23 ctO2（a-v）---动静脉氧含量差 12
3.24 ctO2（x）---动脉血可释放氧含量 12
3.25 RI---呼吸指数 12
3.26 VO2---氧耗量 12
3.27 氧和参数Oximetry 13
3.27.1 FO2Hb：
氧合血红蛋白在总血红蛋白中的含量 13
3.27.2 FCOHb:
血红蛋白在总蛋白中的含量 13
3.27.3 FMetHb:
高铁血红蛋白在总蛋白中的含量 13
3.27.4 脱氧血红蛋白或者还原血红蛋白FHHb 14
3.27.5 FHbF胎儿血红蛋白 14
一、血气分析概述
1.1什么是血气分析？
血气分析是指测定血液中氧分压、二氧化碳分压、血氧饱和度，以及测定血液酸碱度、碳酸氢盐、阴离子间隙等参数，通过分析判定而了解肺的通气与换气功能、呼吸衰竭类型与严重程度，以及各种类型的酸碱失衡状态。
1.2血气分析的作用及意义
血气酸碱分析是近年来发展较快的医学检验技术之一，这是利用血气酸碱分析仪直接测定血液的pH，PCO2和PO2等指标，然后由电脑按有关公式计算出相应的参数，从而对人体的呼吸功能和血液酸碱平衡状态作出评估的一种分析方法。
由于它在对休克、大面积烧伤或外科手术等造成的酸碱平衡紊乱，慢性阻塞性肺部疾患所致的呼吸衰竭以及内、外、妇产、儿科等危重病人的抢救中有十分重要的作用，故日益为临床各科重视及愈来愈广泛的应用。
1.3常见参数
参数
中文名称
临床意义
pH
酸碱度
机体内的酸碱状态
pO2
氧分压
氧气的摄入情况
pCO2
二氧化碳分压
肺泡的换气功能以及呼吸性酸碱失衡
HCO3-
碳酸氢根离子
代谢性酸碱失衡
这些是判断病人酸碱失衡的四个基本参数，帮助我们了解病人的内环境，判断病人的呼吸功能，机体是否处于酸碱失衡的状态，再结合病人的临床症状和其它检查结果，做出正确的诊断，给病人提供及时适合的治疗方案。
二、分析前问题防范
2
2.1准备
2.1.1病人状态的稳定性
u患者应安静，体位舒适，不紧张
u活动患者应在采血前卧床休息3~5分钟
u否则易造成如下影响：
病人紧张、激动
呼吸急促，高通气
pH和PO2↑，PCO2↓
瞬间憋气
pH和PO2↓，PCO2↑
2.1.2患者的体温
由于不同温度下氢离子的解离度和气体溶解度不同，所以温度会影响pH、PO2、PCO2的测定值。
²患者体温高于37℃，每增加1℃，PO2增加7.2%，PCO2增加4.4%，pH降低0.015
²患者体温低于37℃，对pH和PCO2影响不显著，而对PO2影响显著，每降低1℃，PO2降低7.2%
动脉血气分析时，测量室的温度恒定在37℃，如不输入体温值，分析仪默认样本温度为37℃。
因此，血气检测时要输入患者的体温值，分析仪会自动矫正，得出实际体温下的检测结果。
2.1.3药物影响
多种药物对血气分析仪以及测定参数有影响。
u例如含脂肪乳剂的血样本会严重干扰血气电解质测定，还会影响仪器测定的准确性和损坏仪器。
因此，应尽量在输注乳剂之前取血，或在输注完脂肪乳剂12小时后，血浆中已不存在乳糜后再送检，而且血气申请单上必须注明药物和输注结束时间。
u临床用碱性药物、大剂量青霉素钠盐、氨苄青霉素等输入人体会引起酸碱平衡暂时变化，从而掩盖体内真是的酸碱紊乱。
因此，采血应在病人用药前30分钟进行.
2.1.4吸氧浓度的影响
吸氧及吸氧浓度对PaO2有直接的影响，病人吸氧时采血，要记录给氧浓度。
吸氧浓度及呼吸状态的改变均会引起血气相关参数的改变。
检测时如果不输入吸氧浓度则分析仪会默认氧浓度为21%，有时会影响某些计算参数的输出。
如患者情况允许，应停止吸氧30min
当改变吸氧浓度时，要经过15min以上的稳定时间再采血
机械通气病人取血前30min呼吸机设置应保持不变
2.1.5抗凝
血气分析中最常使用的抗凝剂是肝素。
目前肝素锂已经逐步取代肝素钠，肝素锂的优点是：
血液中锂含量（3.5~4.5%）比钠盐（9.5~12.5%）少，因此减少了血中微纤维形成的可能排除了同一样本测定钠时出现错误的危险。
²为什么血气分析没有替代肝素的抗凝剂？
其它抗凝剂，如柠檬酸和EDTA都有轻微酸性，可能会导致pH降低。
u肝素的影响
Ø使用液体肝素作为抗凝剂会导致样本稀释，使检测值明显变化
ØpH和pO2值相对不受稀释作用影响
wpH：
CO2和HCO3-比率相对不受稀释作用影响（两者都同样被稀释）
wpO2：
仅有2%O2溶解在血浆中
Ø当液体肝素加入到血样，只会稀释血浆成分，而不会稀释细胞内物质，因此：
wpCO2,、Glu、tHb和血浆电解质值按稀释比率降低
w血氧参数按百分比计算，所以不受影响
Ø肝素是阴离子，会结合阳离子Ca2+,K+和Na+
Ø结合肝素的电解质不能被离子选择电极所检测，导致读数低于实际值
Ø对Ca2+浓度测定影响尤其明显
w如果需要于同一样本中检测Ca2+，需要使用特殊的“钙缓冲”肝素以避免标准肝素溶液对钙离子的螯合作用。
u肝素盐抗凝液的配置：
w生理盐水500ml和12500单位的肝素配制而成（北京301医院），冰箱冷藏室保存24小时。
w用2ml的注射器抽取约2ml的肝素盐抗凝液，在管壁内充分混合，然后把抽取的抗凝液推出注射器。
2.2采样
4
4.1
2.2.1常用动脉穿刺部位
桡动脉
股动脉
足背动脉
肱动脉
2.2.2穿刺时伤及静脉会导致动静脉血混合
即使混入少量的静脉血也会使结果发生明显的偏倚，尤其容易造成pO2和sO2的异常。
²动脉压力能将血自动充盈注射器，如果不能充盈注射器，则有可能伤及静脉，需要重新采血
u采血后注射器内可见气泡会影响PO2、PCO2值
u理想的血气样本，其空气气泡应低于5%
²因此，
抽血前检查注射器空气是否排尽
抽血时避免负压抽吸而产生气泡
抽血后检查气泡并立即排出，针头插入橡皮塞隔绝空气
²如果血气分析仪在床旁，可直接用注射器帽套住，向上排气时多推0.1mL血液，使针尖处在血液内，与空气隔绝，适用于短距离、短时间保存。
2.2.3混匀
血样未与肝素充分混匀将不能保证动脉血的完全抗凝，微凝血都会导致检测结果的异常。
切忌混匀动作过猛造成红细胞破坏导致离子检测异常。
如患者情况允许，应停止吸氧30min
当改变吸氧浓度时，要经过15min以上的稳定时间再采血
机械通气病人取血前30min呼吸机设置应保持不变
2.3储存与运输
2.3.1样本放置一段时间后的变化
upO2 ê因为氧仍被消耗
upCO2 é因为继续有CO2生成
upH ê起先由于pCO2的改变和糖酵解
ucCa2+é因为pH的改变会影响Ca2+和蛋白质的结合
ucGluê因为葡萄糖被代谢掉
ucLacé由于糖酵解
2.3.2样本保存
u样本越快检测越好，如果采样后30分钟内可以进行测定，则样本不需要冷藏。
u低温（0-4℃）能够降低细胞代谢作用[NCCLS]，但如样本需低温保存，应该使用玻璃注射器。
w应将样本置于冰箱或冰水中。
w不要将血样直接保存在冰上，有可能会导致溶血。
2.3.3溶血的影响
u导致血细胞内的K+,移向细胞外，引起血浆cK+升高
u引起血浆cCa2+降低
u避免发生溶血
ý在零度以下储存样本
ý混合时动作过于猛烈
ý吸样过猛
u不同储存条件下血液中K+和Ca2+的浓度存在很大区别：
连续采自同一病人
cK+
cCa2+
mmol/L
样本A（立即分析）
3.3
1.08
样本B（冰里冷存25分钟，混合5分钟）
43.6
0.33
2.4上机操作
2.4.1上机前阶段
u再次充分混匀样本
²原因：
血液样本一旦放置，会自动分层，如不进行充分混匀，将对血红蛋白的结果造成很大影响
u将血样引入分析仪前，应将注射器顶端的第一滴血样丢弃
²原因：
注射器顶端血液经常凝集，因此不能代表患者的真实情况
三、血气参数及其意义
1
2
3
3.1pH和H+
表示酸碱度的指标：
pH
H+（nmol/L）
血液酸碱度
7.35-7.45
45-35
正常
<7.35
>45
酸血症
>7.45
<35
碱血症
pH主要取决于HCO3-与H2CO3的比值，其本身并不能区分酸碱平衡的类型，亦不能判断是代谢性的还是呼吸性的。
3.2pCO2---二氧化碳分压
PaCO2
血液状况
肺泡通气状态
>45mmHg
高碳酸血症
低通气
35-45mmHg
正常血碳酸
正常通气
<35mmHg
低碳酸血症
高通气
u决定人体通气状态的唯一指标是PaCO2
u正常的PaCO2仅仅意味着，在PaCO2被测量时肺泡通气对病人CO2产生的水平是足够。
u通气不足和通气过度仅表现为PaCO2的高和低。
uPaCO2上升的唯一生理原因是对于产生和运输到肺的CO2量，肺泡通气的水平是不足的。
3.3pO2---氧分压
u一般情况下，正常成人PaO2为83-108mmHg
uPaCO2主要取决于肺泡气氧分压（PACO2）和肺结构
uPaO2是动脉血氧饱和度的主要决定因素
uPaO2是评估低氧血症的指标之一。
3.4电解质浓度
3.4.1cNa+---钠离子浓度
u参考值：
136-146mmol/L
u细胞外液重要的阳离子
u维持细胞外液容量和渗透压方面起重要作用
u对体液酸碱平衡的维持亦具有重要作用
u酸中毒时血钠基本正常
u碱中毒与血钠关系不恒定
3.4.2cK+---血钾离子浓度
u参考值：
3.4-4.5mmol/L
u血钾与酸碱失衡有密切关系
u调节细胞新陈代谢
u调节心肌兴奋性
u血钾与PH呈负相关
u酸中毒时高钾
u碱中毒时低钾，互为因果
3.4.3cCL----血氯离子浓度
u参考值：
98-106mmol/L
u细胞外液中的主要阴离子
u主要功能调节和维持酸碱平衡
u血氯往往受血钠影响
u血氯与HCO3呈反方向变化
u血氯与血钾密切相关，高氯高钾，低氯低钾
u呼酸时继发性低氯，单纯补氯无效
u原发性低氯，单纯补氯有效
3.4.4cCa+---血钙离子浓度
u参考值：
游离钙1.15-1.29mmol/L
总钙2.25-2.75mmol/L
u酸中毒时，结合钙转变为游离钙，致血钙增高，碱中毒相反
3.5cLac---血乳酸浓度
u参考值：
0.5-1.6mmol/L
u组织氧需和氧供之间临界失衡的标志
u无氧糖酵解的产物
u可发生乳酸性酸中毒
u乳酸性酸中毒病情严重，病死率高
u可作为预后的指标
3.6cGlu---葡萄糖浓度
u参考值：
3.89-6.11mmol/L
u血糖升高和降低都极易引起代谢紊乱
3.7SO2---氧饱和度SaO2---动脉血氧饱和度
u参考值：
95-99%
uSaO2是指与氧结合的血红蛋白占有效血红蛋白的百分比
u主要受PaO2影响
u同时受温度、pH、PaCO2、2、3-DPG、CO等的影响
uSaO2不受Hb含量的影响
u氧离曲线呈S形
3.8cHCO3-（P）---血浆碳酸氢盐（实际碳酸氢盐）
u指隔绝空气的血液标本，在实际PaCO2、实际体温和血氧饱和度条件下测得的血浆HCO3-浓度。
u参考值：
22-26mmol/L
3.9cHCO3-（P,st）---标准状态下血浆碳酸氢盐（标准碳酸氢盐）
u指全血在标准状态下（体温37、血红蛋白氧饱和度100%，用PaCO240mmHg的气体平衡）所测得的HCO3-含量。
u参考值：
22-26mmol/L
u判断代谢的指标
3.10cBase（B）---全血碱剩余
u在标准条件下（温度37摄氏度、一个正常大气压，PCO240mmHg）实际氧饱和度条件下，用酸或碱将一升全血的pH值调到7.4，所加入的酸碱量。
u参考值：
±3mmol/L
u正值表示碱超，负值表示碱缺
u反应代谢性因素的指标
3.11cBase（Ecf）---细胞外液碱剩余
u血红蛋白相当于5g的碱剩余
3.12ctCO2（P）---血浆二氧化碳浓度
u包括血浆中以HCO3-形式存在的CO2，以及物理溶解的CO2
u参考值：
24-32mmol/L
3.13ctCO2（B）---全血总二氧化碳浓度
u包括血浆中溶解的CO2、结合成HCO3-形式的CO2、以及红细胞内与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白的CO2
3.14PO2（A）---肺泡氧分压
u受氧浓度、大气压、水蒸气压、PaCO2的影响
u它决定了PaO2的上限
3.15PO2（A-a）---肺泡-动脉氧分压差
u参考值：
中青年人5-15mmHg
老年人15-25mmHg
u主要反映肺的换气功能
u随氧浓度改变变化较大
3.16PO2（a/A）---动脉肺泡氧分压比
u反映肺的换气功能
3.17P50---氧饱和度50%时的氧分压
u参考值：
25-29mmHg
u是血红蛋白与氧结合与解离的指标
u增加，提示Hb与O2亲和力下降，易释放养
u降低，提示Hb与O2亲和力增加，易结合氧
3.18AnionGap---阴离子间隙
u为测定阴离子与为测定阳离子的差值
uAG=Na+-（HCO3-+CL-）
u参考值：
8-16mmol/L
u通常大于20mmol/L就认为存在代谢性酸中毒
3.19Hct---红细胞比积（压积）
u指一定容积血液中红细胞所占容积的百分比
u参考值：
0.42-0.49（M），0.37-0.43（F）
u酸碱失衡诊断中意义同血红蛋白
3.20ctO2（B）---血氧含量
u参考值：
18-22ml/dl（m）,16-20ml/dl（F）
u指血中与Hb结合的氧和物理溶解的氧的总量
u取决于Hb浓度，SaO2和PaO2
3.21BO2---血氧容量
u指Hb氧充分饱和时的最大含氧量
u参考值：
20ml/dl
u取决于血液中Hb的质和量
u反映血液携氧的能力
3.22DO2---氧输送量
u指单位时间血流供给组织的氧量
uDO2=CaO2*Q,Q为血流量
u表示代谢增强或灌注不足时血液循环的代偿能力
3.23ctO2（a-v）---动静脉氧含量差
u反映全身组织的供氧情况，也是反映心排出量、动脉血氧含量和机体氧耗量的综合指标
u检测高代谢的指标
3.24ctO2（x）---动脉血可释放氧含量
u指pH和PaCO2恒定，PaO2降至5.0kPa（38mmHg）时，每升动脉血可释放的氧量。
u参考值：
成人约等于2.3mmol/L
u与Hb的质和量有关
u不反映氧耗状况
3.25RI---呼吸指数
u肺泡气与动脉血氧分压差与动脉血氧分压的比值
u决定于吸入气氧分压和肺泡结构
u随年龄变化而变化
3.26VO2---氧耗量
u指组织摄取的氧量，决定于组织的功能代谢状态
uVO2=CaO2（a-v）*Q
u检测高代谢率最可靠的指标
3.27氧和参数Oximetry
ctHb
血液总血红蛋白浓度
sO2
血红蛋白氧饱和度
FO2Hb
氧合血红蛋白在总血红蛋白中的含量
FCOHb
碳氧血红蛋白在总血红蛋白中的含量
FMetHb
高铁血红蛋白在总血红蛋白中的含量
FHHb
脱氧血红蛋白或者还原血红蛋白
FHbF
胎儿血红蛋白
注意：
每个参数前面的F代表在总血红蛋白的比例，在血气报告单中可以被省略。
但是，胎儿血红蛋白，就是HbF,最后的F不能省略，是英文Fetal（胎儿）的首字母。
²为什么需要测定血红蛋白的分类？
血液性缺氧是由于血红蛋白数量减少或性质改变，以致血氧含量降低或血红蛋白结合的氧不易释出所引起组织缺氧。
动脉血氧含量降低而氧分压正常，成为等张性低氧血症。
各种原因引起的严重贫血，是血红蛋白数量减少，血液携氧因而减少导致的缺氧，称为贫血性缺氧。
这能用血红蛋白数量就能判断。
但是因为血红蛋白性质改变而引起的缺氧就需要借助血氧计测定总血红蛋白，氧合血红蛋白，还原血红蛋白，高铁血红蛋白，碳氧血红蛋白，胎儿血红蛋白。
3.27.1FO2Hb：
氧合血红蛋白在总血红蛋白中的含量
只有在氧合血红蛋白存在的条件下，机体才能完成氧气的结合和分离。
氧合血红蛋白是评价氧含量和氧饱和度的真正指标。
测试FO2Hb主要是提示临床医务人员，还有多少潜在的供氧能力可以被应用。
u正常值：
94-98% （0.94-0.98）
3.27.2FCOHb:
血红蛋白在总蛋白中的含量
一氧化碳吸入体内与血液中的血红蛋白结合成碳氧血红蛋白，它与血红蛋白的亲和力比氧大210而解离速度只有氧的1/2000使组织缺氧、痉挛、水肿等。
当血液中的一氧化碳达到0.02%３小时即可出现神经系统损伤、缺氧等症状，当室内环境浓度达到0.08%即可昏迷，浓度越高，昏迷越快。
轻度中毒若立即脱离环境，吸入新鲜空气，很快可恢复。
u中度中毒若抢救及时，数日才能康复。
u重度中毒抢救康复后可导致记忆力减退，智力低下，精神失常。
u严重中毒者会当场死亡。
u正常值：
0.5-1.5%（0.005-0.015）
u治疗方案：
100%吸入
高压氧治疗
3.27.3FMetHb:
高铁血红蛋白在总蛋白中的含量
u高铁血红蛋白，定义：
正常人血红蛋白分子含二价铁（Fe2+），与氧结合为氧合血红蛋白。
当血红蛋白中铁丧失一个电子，被氧化为三价铁（Fe3+）时，即称为高铁血红蛋白（简称MetHb）。
正常人血MetHb仅占血红蛋白总量的1％左右，并且较为恒定。
当血中MetHb量超过1％时，称为高铁血红蛋白血症（methemoglobinemia）。
u正常参考值：
0.0-1.5%（0.000-0.015）
u病因：
1）先天性高铁血红蛋白血症
2）中毒性高铁血红蛋白血症（获得性），误食硝酸盐
3）一般有服用某些药物的病史
例如：
局部注射苯佐卡因；苯胺，磺胺
u治疗方案：
静脉输入亚甲蓝，美蓝；红细胞输入治疗
3.27.4脱氧血红蛋白或者还原血红蛋白FHHb
血红蛋白主要机能一是结合和运输氧和二氧化碳。
血红素中的Fe+1能和氧可逆结合，铁离子仍为2价，称氧化作用，氧分压高与氧结合，成为氧合血红蛋白（HbO2），氧分压低与氧解离成为脱氧血红蛋白（Hb），从而完成氧运输。
3.27.5FHbF胎儿血红蛋白
由于胎儿期处于相对缺氧状态，故足月儿出生时血液中红细胞数和血红蛋白量较高，血红蛋白中胎儿血红蛋白（HbF）约占70％，后渐被成人血红蛋白（HbA）替代。
由于胎儿血红蛋白对氧有较强亲和力，氧离曲线左移，不易将氧释放到组织，所以新生儿缺氧时紫绀不明显。
u计算公式：
u新生儿中的胎儿血红蛋白比例是80%
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