一文带你读懂血气分析

文摘   2024-12-21 12:24   重庆  


什么是血气分析


血气分析是通过测定人体血液的 H + 浓度和溶解在血液中的气体,了解人体呼吸功能与酸碱平衡状态的手段。具体包括对动脉氧分压、动脉二氧化碳分压、动脉氢离子浓度等相关指标进行测定,判断机体是否存在酸碱平衡失调以及缺氧和缺氧程度。

血气分析多采集动脉血,因为其结果更为准确而稳定。例如,通过测定血液中的酸碱度(pH 值)、动脉氧分压(PaO₂)、动脉二氧化碳分压(PaCO₂)等指标,能够直接反映肺换气功能及其酸碱平衡状态。

正常人体的 pH 值在 7.35~7.45 之间,如果 pH 值小于 7.35 意味着酸中毒,而 pH 值大于 7.45 提示有碱中毒。氧分压正常的在 80 毫米汞柱以上,如果氧分压小于 60 毫米汞柱,说明有呼衰的情况,机体严重缺氧。二氧化碳的分压正常值在 35~45 毫米汞柱,如果二氧化碳分压小于 35 毫米汞柱意味着有呼吸性的碱中毒,有过度通气的状况;二氧化碳分压增高提示通气不足。

血气分析还包括其他多项指标,如标准碳酸氢盐(SB)、实际碳酸氢盐(AB)、缓冲碱(B)、剩余碱(BE)、血氧饱和度(SAT)和血氧含量(O₂CT)等。其中,AB 是实际血浆中 HCO₃⁻含量,正常 22~27mmol/L,平均 24mmol/L;SB 是在温度 37℃,PCO₂40mmHg、SaO₂100%条件下所测得的 HCO₃⁻含量,能更准确地反映代谢性酸碱平衡状态。正常人 SB=AB。病人 SB 正常,而 AB>SB 有呼吸性酸中毒存在,AB<SB 有呼吸性碱中毒存在。

血气分析在临床中有广泛的应用,可用于呼吸衰竭和低氧血症的诊断、昏迷的鉴别诊断、手术适应症的选择、呼吸困难的鉴别诊断、酸碱失衡的诊断等。



血气分析的关键指标





(一)pH 值


血气分析中的 pH 值正常范围为 7.35 - 7.45,它反映了血液的酸碱平衡状态。当 pH 值小于 7.35 时,为酸中毒;大于 7.45 时,为碱中毒。正常的体内环境处于这个范围之间,无论是升高还是降低均会影响机体新陈代谢。严重酸碱失衡的情况下,可导致患者在短时间内死亡。



(二)氧分压


氧分压正常在 80 - 100mmHg,它反映了血液中含氧量。氧是人体进行新陈代谢的关键物质,进入肺部的氧气通过血液运输到身体各处。如果氧分压过低,说明机体缺氧,往往提示肺的通气或者换气功能出现障碍。当患者吸入空气时,氧分压下降至 60 毫米汞柱以下则提示为呼吸衰竭,如果同时伴有二氧化碳分压升高超过 50 毫米汞柱,则提示为二型呼吸衰竭。当患者出现氧分压下降低于正常值,应立即进行影像学检查,明确是否存在肺内器质性病变。



(三)二氧化碳分压


二氧化碳分压正常值为 35 - 45mmHg,反映肺呼吸功能。氧气经过代谢后产生的二氧化碳又通过血液运输到肺部,再经过呼吸排出体外。二氧化碳分压过高说明通气不足,过低说明过度通气。动脉血二氧化碳分压(PaCO2)就是指物理溶解在血中的 CO2 产生的张力,正常情况下为 35 - 45mmHg 或 4.7 - 6.0kPa,平均值为 40mmHg。PaCO2 在 Ⅰ 型呼吸衰竭时正常或略低,而在 Ⅱ 型呼吸衰竭时>50mmHg。PaCO2>45mmHg 提示存在呼吸性酸中毒,而 PaCO2<35mmHg 提示可能有呼吸性碱中毒。



(四)碳酸氢根离子


实际碳酸氢盐和标准碳酸氢盐正常值范围均为 22 - 27mmol/L,是判断代谢性酸碱失衡的关键指标。碳酸氢根是动脉血气分析中反映代谢性酸碱失衡非常重要的指标,通常碳酸氢根代表体内碱的含量,当代谢性酸中毒,碳酸氢根会有不同程度的下降,而代谢性碱中毒,碳酸氢根会有不同程度的增高。正常范围之内,碳酸氢根是 22 - 27mmol/L,平均 24mmol。当呼吸性酸碱平衡失调的时候,碳酸氢根也会有相应的代偿反应,如呼吸性酸中毒,肾脏如果代偿完全,会相对保留过多的碳酸氢根,因此可以出现不同程度的碳酸氢根增高。反之,呼吸性碱中毒,肾脏会代偿性排出一部分碳酸氢根,因此碳酸氢根会有不同程度的下降。



(五)剩余碱


正常范围是 -2.3 至 +2.3mmol/L,反映机体酸碱平衡的代偿能力。剩余碱也能够反映体内的酸碱平衡情况,当体内酸碱失衡时,剩余碱的值会发生相应的变化。



血气分析的临床意义





判断是否有酸碱平衡失调以及缺氧或者缺氧程度。


血气分析通过测定血液中的氢离子浓度和溶解在血液中的气体,能够准确判断人体是否存在酸碱平衡失调以及缺氧情况和缺氧程度。

例如,pH 值是反映血液酸碱平衡状态的重要指标,当 pH 值小于 7.35 时考虑失代偿性酸中毒,当 pH 值大于 7.45 时考虑是失代偿性碱中毒。同时,动脉氧分压、二氧化碳分压、碳酸氢根离子等指标也能反映机体的酸碱平衡状态。如动脉二氧化碳分压大于 45mmHg 时考虑原发性呼吸酸中毒或继发性代偿性碱中毒;当其值小于 35mmHg 时考虑原发性呼吸碱中毒或者继发性代偿性呼吸酸中毒。碳酸氢根是判断代谢性酸碱失衡的关键指标,代谢性酸中毒时碳酸氢根会下降,代谢性碱中毒时碳酸氢根会增高。

有助于低氧血症和呼吸衰竭的诊断,呼吸困难的鉴别诊断,昏迷的鉴别诊断,手术适应症的选择,呼吸机的应用调节,呼吸状态的观察,酸碱失衡的诊断。

血气分析在临床中有广泛的应用价值。在低氧血症和呼吸衰竭的诊断方面,动脉氧分压是给患者吸氧的指标之一,当动脉氧分压低于 60mmHg 时,提示患者进入呼吸衰竭阶段;低于 55mmHg 时,提示呼吸衰竭。呼吸衰竭可分为两种类型,I 型呼吸衰竭动脉血气分析表现为血氧分压小于 60mmHg,即单纯低氧血症;II 型呼吸衰竭动脉血气分析表现为血氧分压小于 60mmHg,同时有二氧化碳分压大于 50mmHg。

在呼吸困难的鉴别诊断中,血气分析是重要的检测项目,对诊断和鉴别诊断、指导治疗、估计预后有重要价值。在昏迷的鉴别诊断方面,血气分析可以协助判断昏迷的原因是否与酸碱平衡失调或缺氧有关。

在手术适应症的选择上,血气分析结果可以为医生提供患者的呼吸功能和酸碱平衡状态信息,帮助判断患者是否适合进行手术。

在呼吸机的应用调节中,血气分析可以指导调整呼吸机的参数,为撤机提供依据。

在呼吸状态的观察方面,血气分析能够直接反映肺换气功能,帮助医生了解患者的呼吸状态。

在酸碱失衡的诊断中,血气分析是诊断酸碱失衡的重要手段,通过测定血液中的各项指标,可以判断机体是否存在呼吸性酸中毒、呼吸性碱中毒、代谢性酸中毒、代谢性碱中毒等酸碱失衡情况。



如何读懂血气分析





(一)看 pH 值判断酸碱中毒


血气分析中的 pH 值是判断酸碱平衡的重要指标之一。pH 正常值为 7.35 - 7.45,大于 7.45 为碱中毒,小于 7.35 为酸中毒。当 pH 值超出正常范围时,意味着机体的酸碱平衡出现了问题,可能是由于代谢或呼吸因素引起的。



(二)看二氧化碳分压判断呼吸性酸碱中毒


二氧化碳分压也是血气分析中的关键指标。正常值为 35 - 45mmHg,小于 35mmHg 为呼碱,大于 45mmHg 为呼酸。这是因为二氧化碳分压反映了肺的通气功能,当通气过度时,二氧化碳排出过多,导致二氧化碳分压降低,出现呼吸性碱中毒;而当通气不足时,二氧化碳潴留,二氧化碳分压升高,出现呼吸性酸中毒。



(三)根据氧分压和二氧化碳分压判断呼吸衰竭


氧分压正常值为 80 - 100mmHg,当氧分压小于 60mmHg 为呼吸衰竭的临床实验依据。

氧分压小于 60mmHg,二氧化碳分压正常时为 I 型呼吸衰竭;氧分压小于 60mmHg 且二氧化碳分压大于 50mmHg 时为 II 型呼吸衰竭。呼吸衰竭的判断对于患者的病情评估和治疗方案的制定至关重要。I 型呼吸衰竭主要是由于换气功能障碍引起的,常见于肺纤维化、气胸、胸腔积液、急性呼吸窘迫综合征等;II 型呼吸衰竭则是由于肺泡通气不足所致,常见于脑炎、慢性阻塞性肺疾病、重症肌无力等。



(四)看氧和指数判断有无缺氧


氧和指数正常值大于 300,小于 300 为异常,常见于急性肺损伤、ARDS 等。氧合指数是指氧分压与吸入氧浓度的比值,它可以更准确地反映机体的缺氧情况。当氧合指数小于 300 时,提示机体存在缺氧,需要进一步评估缺氧的原因,并采取相应的治疗措施。



(五)看代谢指标剩余碱与标准碳酸氢盐


剩余碱正常值为 ±2 - 3mmol/L,标准碳酸氢盐正常值为 21 - 24mmol/L,数值越高越碱,越低越酸。剩余碱和标准碳酸氢盐是反映机体代谢性酸碱平衡的指标。当数值偏高时,提示代谢性碱中毒;当数值偏低时,提示代谢性酸中毒。在判断酸碱平衡时,需要结合其他指标进行综合分析。



(六)看电解质


包括钾、钠、氯、钙等的正常值及异常情况的处理方法。

(1)钾:K + 正常值为 3.5 - 5.5mmol/L。K+>5.5mmol/L 为高钾,临床表现为心脏骤停,常见原因有摄入过多、代谢异常等,解决方法包括静脉推注葡萄糖酸钙、静脉滴注碳酸氢钠、静脉滴注葡糖糖 + 胰岛素、血透等。K+<3.5mmol/L 为低钾,临床表现为肌无力、疲乏、心律失常、腹胀等,常见原因有摄入不足、丢失过多,解决方法包括多摄入含钾丰富的食物如香蕉、橙子等,口服钾水、静脉滴注钾水等。补钾时要注意不宜过早(见尿补钾,每小时尿量≥40ml)、不宜过快(每小时<60ml)、不宜静推、浓度不宜过高(≤0.03%)、总量不宜过大(每日补钾 4 - 8g)。

(2)钠:Na + 正常值为 135 - 145mmol/L。当 Na+>145mmol/L 为高钠,常见原因有水分摄入不足、丢失水分过多、大量利尿等,处理方法包括遵医嘱鼻饲温开水、必要时将加 0.9% 氯化钠的补液全部改为 5% 的葡糖糖、血透、CRRT 等。当 Na+<135 为低钠,常见原因有大量消化液丢失、采用保钾排钠利尿剂等,处理方法包括口服浓钠、必要时将 5% 的葡糖糖的补液全部换为 0.9% 的氯化钠等。

(3)氯:Cl - 正常值为 98 - 106mmol/L。当 Cl->106mmol/L 为高氯,常见原因有肾功能不全、高渗脱水等;当 Cl-<98mmol/L 为低氯,常见原因有呕吐、大量体液丢失等。一般高钠与高氯、低钠与低氯同时出现。

(4)钙:Ca2 + 正常值为 2.1 - 2.6mmol/L。当 Ca2 + 降低时,常见原因有抽搐、胰腺炎等,处理方法包括多摄入含钙丰富的食物如虾、补充钙片等。

(5)乳酸:乳酸正常值<2mmol/L。当乳酸>4mmol/L 时为危重情况,尤其对心梗、心功能不全等重症患者的救治有举足轻重的意义。乳酸增高的常见原因有脓毒血症、休克,处理方法包括去除病因、使用抗生素、清创、机械通气、CRRT 等。



血气分析的常见问题





酸碱平衡异常,pH 值异常时可能存在酸中毒或碱中毒。


血气分析中的 pH 值是判断酸碱平衡的重要指标,正常范围为 7.35 - 7.45。当 pH 值低于 7.35 时,可能存在酸中毒,其原因可能与乳酸升高、糖尿病酮症酸中毒等代谢性酸中毒以及气道阻塞、呼吸中枢抑制等引起的呼吸性酸中毒有关。比如,乳酸升高引起的酸中毒、糖尿病酮症酸中毒引起的酸中毒、尿毒症排酸障碍引起的酸中毒等代谢性酸中毒会使氢离子增多,导致血液偏酸性,pH 值降低。此外,慢性阻塞性肺疾病等引起的气道阻塞、呼吸中枢抑制、呼吸机麻痹等可引起肺泡通气减弱,导致呼吸性酸中毒,使 pH 值偏低。当 pH 值高于 7.45 时,则提示有碱中毒,可能是由于呼吸过度或代谢性碱中毒等原因引起。总之,一旦发现 pH 值异常,应进一步检查明确病因,并积极治疗。



氧含量降低,可能说明患者存在呼吸系统或循环系统问题。


血气分析可以测量血液中的氧含量,正常值为 75 - 100mmHg。如果氧含量降低,可能说明患者存在呼吸系统或循环系统的问题。例如,呼吸系统疾病如肺部感染、慢性阻塞性肺疾病、哮喘、间质性肺炎等原因可引起肺通气、换气功能障碍,从而引起血氧饱和度下降,导致氧含量降低。此外,血液系统疾病如各种原因引起血红蛋白性质改变,使血红蛋白氧合能力下降也可引起血氧饱和度下降,进而导致氧含量降低。心脏疾病如室间隔缺损导致的动静脉分流,可导致静脉血汇入动脉血中,从而导致血氧饱和度下降,氧含量降低。还有局部循环障碍如低体温、外周动脉硬化、血管痉挛、灌注不足等也可能使外周经皮测量的血氧饱和度下降,但经动脉血气测量的血氧饱和度多为正常。



二氧化碳含量异常,高于正常值可能提示呼吸性或代谢性酸中毒,低于正常值则可能是由于呼吸过度或代谢性碱中毒。


血气分析还可以测量血液中的二氧化碳含量,正常值为 35 - 45mmHg。高于正常值可能提示存在呼吸性或代谢性酸中毒,如重症哮喘、慢性阻塞性肺疾病等会导致肺通气不足,吸入的氧气减少,代谢后产生的二氧化碳又排放不出去,引起体内二氧化碳高;肺纤维化、尘肺等出现肺换气功能障碍,吸入的氧气无法进入到血液循环,而产生的二氧化碳也不能从血液中扩散到空气中,导致二氧化碳潴留;心血管疾病、肺源性心脏病、心源性休克导致出现肺水肿,会引起肺换气功能和通气功能障碍,导致体内二氧化碳升高。低于正常值则可能是由于呼吸过度或代谢性碱中毒,比如发热、运动、肺部疾病、胸廓疾病、情绪激动等可以引起呼吸增快,呼出更多的二氧化碳,引起二氧化碳偏低;代谢性酸中毒、呼吸性碱中毒以及低氧血症等也可导致血液中二氧化碳含量较低,如人体由于严重腹泻等引起碱性物质丢失过多,引发代谢性酸中毒,损害呼吸系统,导致二氧化碳呼出过多;呼吸系统疾病引起过度通气造成呼吸性碱中毒,患者呼吸急促,呼出过多二氧化碳;低氧血症患者由于动脉血氧分压过低,反射性兴奋呼吸中枢,增强呼吸运动,引起呼吸频率增快,也会导致血液二氧化碳含量低。



血气分析的样本类型、采样点及抗凝剂选择



血气分析的样本类型主要有动脉血样本、静脉血样本和毛细血样本。



(一)样本类型


动脉血样本:动脉血是血气分析中最常用的血液类型,因其可提供氧吸收和运输的最佳信息,所得信息稳定,不因采样点不同而不同。

静脉血样本:一般情况下不建议采用静脉血进行血气分析,因其受外周循环状态和细胞代谢的影响,不可用于评估氧状态,但可反应酸碱状态(pH,pCO₂,cHCO₃)ctHb,FCOHb,FmetHb,FHbF,ctBil。

毛细血样本:因情况不允许使用动脉血时可使用毛细血进行分析,sO₂,pO₂,FOHb,FHHb 结果仅供参考,可以较好的反应以下参数:ctHb,FCOHb,FMetHb,FHbF,ctBil。



(二)采样点


动脉血样本采样点:

桡动脉最为常用,由于它非常浅表易于触及,周围附近无大的静脉,又有非常良好的尺动脉侧支循环,易于采样,在穿刺过程中如不触及骨膜,一般痛觉不敏感。桡动脉采样前先进行改良的 Allen’s 测试以确定侧支循环是否充足。

肱动脉可使用但不常用,由于其因为位置原因不宜于采样破坏周围环境的风险大。

股动脉,虽然其面积大易于穿刺,但侧支循环不良,容易误伤股静脉,应避免在新生儿及老年患者身上采用。

静脉血样本采样点:肱静脉便于采样。

毛细血样本采样点:耳垂,指尖,拇指和脚后跟采血,采用脚后跟和拇指时,患者应大于六个月。



(三)抗凝剂选择


建议最好使用含钠或锂的干性肝素作为抗凝剂,应避免使用液体肝素以免引起样本的稀释。基于样本类型建议使用以下浓度的肝素:试管:7 - 30IU/mL 血液,注射器:50 - 500IU/mL 血液,毛细管:50 - 100IU/mL 血液。如果包括电解质测量,请使用电解质平衡肝素来减小电解质



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编辑:李玲     审校:陈雪礼


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