动脉血气分析和酸碱失衡判读。
北京积水潭医院张运剑。
动脉血气分析是临床常用的一项检查，通过血气分析我们可以了解呼外值有没有缺氧和 co2 潴留，也就是说有没有呼吸衰竭，并且判断一下呼吸衰竭的程度和类型。另外还可以判断一下病人的酸碱调节的状态，有没有酸碱失衡以及失衡的类型和程度。那么通过这些监测，我们对危重病人可以凭着环境和状态有一个非常重要的了解，对临床的**和诊断有非常大的帮助，对血气分析来说，我们可以通过血气分析仪的电击，可以直接测得 ph 值，氧分压和二氧化碳分压，还可以通过计算得出其他的一些参数，当然这些参数之间都是相互影响的，像二氧化碳分压不仅与氧分压与关系，还与 ph 值以及电解质有关系，它们都是机体内环境稳定的一些重要因素，那么从这点儿来说，临床上所说的血气分析就包扩了血液气体的分析，酸碱平衡的判断和电解质代谢这三部分。
这节课的主要内容，包括一些血气分析的基本概念，和常用的参数，以及体内酸碱平衡的调节，酸碱失衡的判断分析，并通过一部分病例来进一步说明酸碱失衡的判断过程，最后简单的看一下，酸碱失衡的**。
首先看一下基本概念，就是外呼吸和内呼吸氧和二氧化碳在血液中的运输。
大家知道，我们肺的主要功能是通气换气，通过呼吸运动，氧气可以到肺泡内，然后通过血气膨胀，与肺泡周围的毛细血管进行气体交换，这个交换的过程，主要通过弥散作用完成，也就是肺压高的一侧向肺压低的一侧弥散，那么这个过程，实际上对肺泡和血液的交换，主要是氧从肺泡弥散到周围的毛细血管里边，而毛细血管的二氧化碳弥散到肺泡里边，这个过程就称为外呼吸，实际上就是肺的换气过程，它主要由呼吸系统和循环系统来完成。而对应的是一个内呼吸过程。
内呼吸实际上就是在细胞水平的一个呼吸过程，是指细胞对氧的摄取，供细胞代谢用，以及细胞内的代谢产物与周围的毛细血管和组织液之间的气体交换，这一过程也同样是血氧从毛细血管或组织液进入到细胞内，供细胞代谢用，而细胞代谢产生的二氧化碳弥散到血氧和周围组织液里边。
那么连接内呼吸和外呼吸的过程，实际上就是通过血液的循环把氧和二氧化碳在两端之间联系起来，对于缺氧在血液中的运输主要是有两种形式，一种是物理溶解的状态，这个溶解的部分也非常少，因为氧的溶解系数非常低， 100 毫升的血液，大概可以溶解 0.3 毫升的氧，最大部分的氧，是与血液中的血红蛋白结合，以结合的形式运输，这部分占到氧运输的 98.5 ％，所以物理溶解的氧在运输过程中只取非常少的一部分，并且这一部分不能满足机体的氧耗，氧需要量，所以主要依靠一个血红蛋白结合的一个形式。
再看下二氧化碳的运输过程，二氧化碳同样也是可以溶解于血液之中，它的溶解系数要比氧要大，但是它只能占到二氧化碳运输量的 7 ％左右。还有另外一种形式就是二氧化碳与血红蛋白结合，以氨基甲酸血红蛋白的形式来运输，这一部分的比例大概占到总运输量的 23 ％，而主要的运输形式是以碳酸氢盐的形式来运输，这一部分的比例大概是 70 ％ 所以二氧化碳在血液中的运输，是以三种形式来转运的，一种是物理溶解的，一种是与血红蛋白结合，其中主要的是以碳酸氢盐的形式来运输。
下面我们看一下血气分析的一些常用的参数。
首先看一下动脉血氧分压。动脉血氧分压是指物理溶解于血液里的氧所产生的压力，正常是 95-100 毫米 / 汞柱，但是这种氧分压会受很多的因素的影响，像大气压，病人的年龄，或吸入的氧浓度，温度，肺泡通气量，通气血流比值，飞流，血输送量以及膜的弥散功能，都有影响。像大气压对动脉血氧分压的影响，举例子，大家可以知道，在高原状态下，氧分压，就大气的氧分压是比较低的，这时候我们提供的氧分压也会下降，而另一个影响因素，就是病人的年龄，我们可以通过一个寓意值来测算一下，病人年龄相对应的动脉血氧分压的正常值，一般来说，就是年龄增长动脉血氧分压会降低，那么它的计算公式是 100-0.
33 乘以年龄，举个例子，如果说一个 80 岁的老年人，他的动脉血氧分压的正常值可能只有在 75 左右。对动脉血氧分压来说，它是我们非常重要的一个判断缺氧的指标，也是比较早期的一个指标。
再看一下动脉血氧饱和度，动脉血氧饱和度是指血氧和血红蛋白结合的程度，也就是说氧和血红蛋白占全部血红蛋白的比例，正常氧和血氧饱和度在 95 ％ 98 ％之间，这一数值与血红蛋白多少没有关系，但是它和氧分压有关，这个指标同样可以反应缺氧，但是不如动脉血氧分压更敏感，但是它可以影响血氧含量，下面会继续谈这个问题。
幻灯 12 ）刚才说到，动脉血氧饱和度，与动脉血氧分压二者之间是有关系的，随着动脉血氧分压增高，血氧饱和度也近一步曾高，但是它们之间的关系，并不是直线关系，而是呈一个曲线关系，像图所示，在动脉血氧分压 60 毫米 / 汞柱以上，那么血氧饱和度它基本上是处于平坦段，在氧分压 60 毫米 / 汞柱以下，血氧饱和度处于这个曲线比较陡的阶段，这个曲线我们叫做氧合血红蛋白解离曲线。我们通常临床简称为氧解离曲线，这一曲线的特点非常有利于我们体内血红蛋白的一个，对氧的运输和对氧的释放，代组织液之中，随着这种氧分压的下降，那么它处于氧解离曲线的一个陡之阶段，也就说，只要是氧分压稍微有改变，那么它的氧饱和度有比较大的变化。当组织液随着这种氧分压的降低，那么它的氧饱和度也迅速降低，这一特点可以使组织液，可以使组织细胞很容易获得氧的**。
另外还有很多因素可以影响这种氧解离曲线的位置，像 ph 值，二氧化碳分压，温度还有红细胞内的二磷酸，肝油酸，在 ph 值下降，二氧化碳分压增高，温度增高和二酸，二磷酸，肝油酸增多的情况下，氧解离曲线是右移的，这也就意味着，在同一氧分压下，那么氧饱和度是低的，也有利于血红蛋白对氧的释放，而反过来当 ph 值增高，二氧化碳分压降低，温度降低，或者二酸，二磷酸，肝油酸减少的情况下，氧解离曲线左移，这时候实际上是不利于血红蛋白释放氧。
另一个全面反应缺氧的一个指标是氧含量，刚才已经提过，缺氧在血液中是以两种形式存在的，其中一种是物理溶解状态，另一种是与血红蛋白结合的状态，那么每一百毫升动脉血中，含氧的毫升数，我们就称为缺氧含量。对于一个，我们可以大概算一下缺氧含量正常 n 值是多少，对于一个正常的人来说，他物理溶解血液里的氧量非常少， 100 毫升大概可以溶解 0.3 毫升的氧，而主要部分是与血红蛋白结合的氧，以血红蛋白为 15 克为例， 1 克血红蛋白可以携带 1.
34 毫升的氧，在血氧饱和度百分之百情况下，那么它 100 毫升动脉血中含氧大概是 20.1+0.3 就是 20.
4 毫升。
再看一下肺泡动脉氧分压差，正常的肺泡和动脉之间，血氧是有一个梯度的，这个梯度我们叫肺泡动脉氧分压差，对年轻人来说，他的差值一般在 15 毫米汞柱以内，但是随着年龄增长这个差值可以增大，一般在 30 毫米汞柱以内，它是可以反应换气功能，同样也会受很多因素影响，包括吸入氧浓度，膜的弥散功能，通气血流比值，齿腔通气的百分比以及机体的耗氧量吸排出量等等。
我们在临床监测血气的时候，通常都会知道，如果这一个血气报告上面它没有标注吸入氧浓度，我们就很难判断这个病人的氧和状态，所以说在血气拿到我们动脉血氧分压数值之后我们要看一下，病人吸入的氧浓度是多少，这时候才能够真正了解他的氧和状态，我们可以计算一下动脉血氧分压与血氧浓度的比值是多少，这个比值我们称为氧和指数，也叫做呼吸指数，它能够比较好的反应肺的换气功能，它的正常值大概是 400-500 ，像我们可以计算一下我们在吸空气的情况下，假设说我们在吸空气他的动脉血氧分压是 100 毫米汞柱，在空气中大家知道，氧浓度是 21 ％，算出来接近于 500 ，当然，肺泡的氧浓度要比空气中的氧浓度略低，这个指标它的意义在于，我们可以判断肺的换气功能，像有些疾病，特别是 ards, 如果是氧和指数小于 200 ，结合其他情况，我们是多为迪曼 ards 的一个标准之一，如果是氧和指数低于 300 ，是诊断急性肺损伤的一个标准之一。
下面看那一下动脉血二氧化碳分压，同样物理溶解于动脉血中，二氧化碳所产生的压力，我们叫二氧化碳分压，正常值是 35-45 毫米汞柱，它的大小主要反应了肺泡通气量，也就是说和肺泡通气量有关系，当然，体内二氧化碳的产生量也有关，它的意义就是在于，第一可以帮助我们判断呼吸衰竭的类型，像如果是只有低氧，但是二氧化碳分压正常，那么这时候我们叫做二型呼衰，如果是既有氧分压降低，又有二氧化碳分压增高，那么我们是叫做二型呼衰，另外还可以帮助我们判断一下呼吸性酸碱平衡失调，像如果是二氧化碳分压增高了，这种情况可能是由呼吸性酸中毒，但是对于带血性碱中毒，同样也有代偿性的二氧化碳分压增高，所以它也可以判断带血性酸碱失衡的代偿反应。
看一下另一个非常重要的指标就是 ph 值， ph 值实际上指血液中氢离子浓度的负对数，那么我们计算的时候，可以简化为一个常数加上一个血液中碳酸氢根跟碳酸的比值，实际上就是碱跟酸的比值，它的正常值是 7.35~7.45 之间，这是判断酸碱平衡失调的非常重要的一个指标，如果 ph 值小于 7.
35 表示有酸血症，而 ph 值大于 7.45 表示有碱血症。
动脉血析分析之中，除了 ph 值，动脉血氧分压和二氧化碳分压这三个重要指标之外，碳酸氢盐同样是一个非常重要的指标，我们血液中测定碳酸氢盐主要包括两种，根据不同测定方法，分成标准碳酸氢盐，我们叫 sb 和实际碳酸氢盐，简称为 ab ，标准碳酸氢盐实际上就是指，在标准状况下所测的血浆碳酸氢盐的含量，这种标准状态指的是在 38 °，二氧化碳分压在 40 毫米 / 汞柱，血氧饱和度在百分之百氧和的情况下，而实际碳酸氢盐是指这种隔绝空气的血标本在实际条件下测的碳酸氢盐的含量，在正常状况下 ab 和 sb 是相等的，它的平均值在 24mmol/l 左右。这一指标的意义就是帮助我们判断，有没有酸盐怠性紊乱以及类型，如果是 ab 大于 sb ，往往提示有呼酸或者是代碱，而 ab 小于 sb 可能有呼碱或者代酸。
再看一下碱剩余。碱剩余这个概念是指在同样是标准状态是 38 ℃，二氧化碳分压在 40 毫米汞柱，血红蛋白 100% 氧和的条件下，血液标本滴定至 ph 值 7.40 时所需酸或碱的量，主要反映血液中缓冲碱的多少，它的正常值是 -3--+3 mmol/l ，因为这个是在标准状况下所测定的一个数值，所以不受呼吸影响，如果是大于 +3 往往提示有代谢性碱中毒，而小于 -3 提示有代谢性酸中毒。
最后还有一个非常重要的概念叫做阴离子间隙，阴离子间隙的概念是指血液中未测定的阴离子和未测定阳离子之间的差值，因为我们也都知道，在血液中有一个 di 中性定律就是阴阳离子的总数是相等的，所以所谓的未测定的阴离子往往是指血液中的硫酸根或者磷酸根，而未测定的阳离子主要包括钙离子，镁离子等，但是根据 di 中性定律，未测定的阴离子减去未测定的阳离子可以转换为已测定的阳离子与已测定的阴离子的差值，在血液中，已测定的阳离子主要是血钠，已测定的阴离子主要是血氯和碳酸氢根，那么根据我们正常人的测的钠，碳酸氢根或者氯的水平，阴离子间隙的值平均在 12 ± 4 mmol/l 之内，。我们测定阴离子间隙，主要作用在于判断代酸有没有存在，一般来说阴离子间隙也就是 ag 值越大，我们判定代酸存在的可能性也越大，但是这种 ag 值正常，并不意味着没有代酸。另外还有一种高氯性代酸，它的 ag 值是正常的，当然我们在应用 ag 值的时候还应该排除其他一些影响 ag 值的因素，像血钠增高，这种实际上是一个假的 ag 值增高。
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