血气分析及临床意义

要点

•存在四种主要的酸碱平衡紊乱：

o呼吸性酸中毒

o代谢性酸中毒

o呼吸性碱中毒

o代谢性碱中毒

•这些平衡紊乱常常伴有代偿性改变

•这些改变很少可以完全代偿原发性平衡紊乱

•对于慢性疾病，代偿的幅度会更大，从而更好地维持pH 值

临床提示

•在解读血气结果时，一定要参照临床表现。

控制血液的pH 值

血液的pH 值略偏酸性（7.35 到7.45 之间）。为保持正常的功能，人体将血液的pH 值维持在7.4 左右。通过以下三个机制，人体可以将血液酸碱平衡维持在这个狭窄的范围之内：

•细胞内和细胞外缓冲系统

•肾脏的调节作用

•肺的调节作用

最重要的pH 缓冲系统包括血红蛋白，碳酸（是CO2溶解后形成的弱酸）和碳酸氢盐（其对应的弱碱）缓冲系统。碳酸氢盐缓冲系统作用效果好，因为其各组分的浓度可以独立调节。这一缓冲系统包括两个重要组分，即CO2和HCO3-.

•肺通过调节肺泡通气量对血液中的CO2分压(pCO2) 进行调节

•肾脏通过调节碳酸的排泄和碳酸氢盐的重吸收调节HCO3-的浓度Henderson-Hasselbalch 公式

血气分析仪可直接测量 pH 值和 pCO 2。 HCO 3 - 的浓度可根据 Henderson-Hasselbalch 公式算出。 从公式中可以看出，pH 值取决于 HCO 3 - 的浓度与 pCO 2 的比值，并非由两者之一单独决定。

pH =

pK (6.1) +

log HCO 3 - 0.03 x pCO 2

以下是该公式的一个简化形式，它明确地表示了三个值之间的关系。如果您能够记住这个简化公式，它有助于您理解本单元后面所讲到的代偿性改变部分。

pH ~ HCO 3 - pCO 2

定义

酸血症

当血液的 pH 值 <7.35 时，称为酸血症。

碱血症

当血液的 pH 值 >7.45 时，称为碱血症。

酸中毒

•

这是一个使酸性物质在体内蓄积的过程 •

但并不一定导致 pH 值异常 • 从 Henderson-Hasselbalch 公式中可以看出，HCO 3 - 浓度的降低或 pCO 2 的升高

均可以诱发酸中毒：

pH ~ HCO 3 - pCO 2

•

当两种情况只发生一种时，可以导致酸血症 • 如果在酸中毒的同时发生碱中毒，那么最后的 pH 值可能等于、高于或低于正常值

碱中毒

•

这是一个使碱性物质在体内蓄积的过程 •

但并不一定导致 pH 值异常 • 从 Henderson-Hasselbalch 公式中可以看出，HCO 3 - 浓度的升高或 pCO 2 的降低

均可以诱发碱中毒：

pH ~ HCO 3 - pCO 2

•

当两种情况只发生一种时，可以导致碱血症 • 如果在碱中毒的同时发生酸中毒，那么最后的 pH 值可能等于、高于或低于正常值

碱剩余

发生酸中毒时，负性的碱剩余提示存在代谢性酸中毒。 碱剩余是指当 pCO 2 恒定保持在

5.3 kPa 时将 1 升血的 pH 值滴定到 7.4 所需要的碱量或酸量。

为什么要测量动脉血气？

测量动脉血气的目的是为了：

•

确定酸碱平衡 •

确定氧合作用（动脉 pO 2 可以帮助我们了解气体交换的效率） •

诊断和确立呼吸衰竭的严重程度（pCO 2 可以帮助我们了解通气情况） • 指导治疗，比如，当对慢性阻塞性肺病 (COPD) 患者进行氧疗或无创通气治疗时，

或者对糖尿病酮症酸中毒患者进行治疗时。

四种主要的酸碱平衡紊乱是：

•

呼吸性酸中毒 •

代谢性酸中毒 •

呼吸性碱中毒 • 代谢性碱中毒。

采用分步式方法解读动脉血气结果

以下方法有助于您系统而准确地解读动脉血气结果（表 1）。

表 1. 解读动脉血气结果的五步法

第一步是否存在酸血症或碱血症？

第二步原发性酸碱平衡紊乱是呼吸性的还是代谢性的？

第三步如果是代谢性酸中毒，阴离子间隙是否升高？

第四步是否存在代偿？如果有，代偿是否适度？

第五步肺泡—动脉氧梯度是多少？查看动脉pO2时，要结合吸入氧浓度和动脉pCO2

首先，您需要熟知正常值（表2）。请注意，每个医院的值可能有少许不同，因此您要使用自己医院的正常值。

表2：动脉血气正常值

动脉pCO24.5-6.0 kPa

动脉pO2 11.0-13.0 kPa

HCO3-22.0-28.0 mmol/l

碱剩余-2.0 到+2.0

阴离子间隙8.0-16.0 mmol/l

氯离子98.0-107.0 mmol/l

第一步：是否存在酸血症或碱血症？

查看pH 值，如果pH 值：

•<7.35，则患者存在酸血症

•>7.45，则患者存在碱血症

如果pH 值正常，则查看pCO2和HCO3-浓度，如果一项或两项异常，则患者可能存在混合型酸碱平衡紊乱。

第二步：原发性酸碱平衡紊乱是呼吸性的还是代谢性的？

查看pH、pCO2以及HCO3-浓度。

•如果pH 值<7.35，则说明酸中毒导致了酸血症，并且：

o如果pCO2升高，则说明存在原发性呼吸性酸中毒

o如果HCO3-浓度降低，则说明存在原发性代谢性酸中毒。

•如果pH 值>7.45，则说明碱中毒导致了碱血症，并且：

o如果pCO2降低，则说明存在原发性呼吸性碱中毒

o如果HCO3-浓度升高，则说明存在原发性代谢性碱中毒。

实例 1

骨科请您查看一名60 岁的女性患者，该患者两周前进行了右侧髋关节置换术。她出现呼吸困难。她的动脉血气结果如下：

•pH: 7.48

•pO2: 8.0 kPa

•pCO2: 3.2 kPa

•HCO3-: 25 mmol/l。

她患有哪种类型的酸碱平衡紊乱？

第一步：该患者存在碱血症。

第二步：她的pCO2降低，从而判断这是原发性呼吸性碱中毒。

该患者有原发性呼吸性碱中毒。鉴别诊断应包括肺栓塞和医院获得性肺炎。

实例 2

您在急症科接诊一名18 岁男性患者。该患者已经呕吐24 个小时，自感不适。他的动脉血气结果如下：

•Na+: 138 mmol/l

•K+: 3.0 mmol/l

•尿素氮：7.8 mmol/l

•肌酐：130 µmol/l

•pH: 7.49