血氣分析的檢測項目,臨床意義及正常參考值
1、 動脈血氧分壓(PaO2)是中物理溶解的氧分子所產(chǎn)生的壓力。PaO2 正常范圍100-0.33×年齡±5mmHg(1mmHg=0.133kPa),37℃時血液氧的溶解系數(shù)為0.024,故在正常人PaO2100mmHg時,血液內(nèi)溶解氧量為100/760×0.024×1000=3.16ml/L。PaO2低于同年齡人正常范圍下限者,稱為低氧血癥(hypoxemia)。PaO2測定的主要臨床意義是判斷機體有否缺氧(hypoxia)及其程度。P2O2降至60mmHg以下,機體已涉臨失代償邊緣,也是診斷呼吸衰竭的標準;PaO2<40mmHg為重度缺氧;PaO2在20mmHg(相應(yīng)血氧和度32%)以下,由于不同組織器官間氧降階梯(cascade)消失,腦細胞不能再從血液中攝氧,有氧代謝不能正常進行,生命難以維持。
? 2、
肺泡-動脈血氧分壓差(P(A-a)O2)肺泡氧分壓(PAO2)與動脈血氧分壓(PaO2)之差,是反映肺換氣(攝氧)功能的指標,有時較P2O2更為敏感,能較早地反映肺部氧攝取狀況。PAO2可按下列簡化的肺泡氣方程式計算:PAO2=PiO2-PaCO2/R=PB-PH2O)×FiO2-PaCO2/R
式中PiR2為吸入氣氧分壓,PaCO2為動脈血二氧化碳分壓,R為呼吸交換率,PB為大氣壓,PH2O為水蒸氣壓,F(xiàn)iO2為吸入氣氧濃度。
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大氣中干燥氣體的氧濃度為20.93%,實際上僅為20.63%,因空氣是潮濕的,當(dāng)吸入空氣時,通過上呼吸道,即被濕化,水蒸氣將空氣稀釋,使氧濃度及其分壓有所降低。在體溫37℃時飽和水蒸氣壓為47mmHg,因此吸入到中心氣道的PiO2=(760-47)×20.93%=149.4mmHg.
?? P(A-a)O2=PAO2-PaO2:正常青年人約為15~20mmHg,隨年齡增加而增大,但上限一般不超過30mmHg. P(A-a)O2的產(chǎn)生原因主要是肺內(nèi)存在生理分流,正常支氣管動脈血未經(jīng)氧合而直接流入肺靜脈,其次營養(yǎng)心肌的最小靜脈血直接進入左心室,也就是說正常自左心搏出的動脈血中,亦有少量靜脈血摻雜,約占左心搏出量的3%~5%。
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病理情況下P(A-a)O2增大示肺本身受累所致氧合障礙,主要原因有:①右-左分流或肺血管病變使肺內(nèi)動-靜脈解剖分流增加致靜脈血摻雜;②彌漫性間質(zhì)性肺疾病、肺水腫、急性呼吸窘迫綜合征等致彌散障礙;③V/Q比例嚴重情況,如阻塞性肺氣腫、肺炎、肺不張或肺栓塞時,因V/Q失調(diào)致PaO2下降。上述三種情況,在P(A-a)O2增大同時,均伴有PaO2降低。此外,P(A-2)O2增大同時并不伴有PaO2降低,此種情況見于肺泡通氣量明顯增加,而大氣壓、吸入氣氧濃度與機體耗氧量不變時。
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3、動脈血氧飽和度(SaO2)指動脈血氧與Hb結(jié)合的程度,是單位Hb含氧百分數(shù),即SaO2=HbO2/全部Hb×100%=血氧含量/血氧結(jié)合量×100%,一般情況下,每克Hb實際結(jié)合0.06mmol(1.34ml)氧,若Hb為150g/L
,全部與氧結(jié)合,則其血氧結(jié)合量為150×0.06=9.0mmol/L(15×1.34=20ml/dl).由于并非全部Hb都能氧合,且血中還存在其他Hb,如高鐵Hb、正鐵Hb和其他變性Hb等,故SaO2難達100%,正常范圍為95%~98%。SaO2與PaO2相關(guān)曲線稱氧合血紅蛋白解離曲線(ODC),呈S形(圖4-3-11),分為平坦和陡直段兩部分。PaO260mmHg以上,曲線平坦,在此段即使氧分壓有大幅度變化,SaO2的增減變化很?。怀荘aO2降至57mmHg,SaO2仍可能接近90%,此時可掩蓋缺氧的潛在危險、PaO2在此以下,曲線陡直,PaO2稍降,SaO2即明顯減少。之所以如此,是與Hb分子結(jié)構(gòu)及其與氧的結(jié)合能力有密切關(guān)系。
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? ODC 受pH 、PaCO2、溫度和紅細飽內(nèi)2 ,3 二磷酸甘油酸(2 , 3
DPG)含量等因素影響而左右移動,并進而影響Hb與O2結(jié)合的速度與數(shù)量;2,3DPG是影響Hb與O2親合力的最重要因素。ODC位置受pH影響而發(fā)生的移動,稱Bohr效應(yīng)(圖4-3-13)。pH降低,曲線右移,在相同PaO2條件下,SaO2較低,在肺部不利于Hb自肺泡攝氧;但至機體外周,氧合Hb卻易釋放氧,提高組織氧分壓,以保證有氧代謝正常進行。相反,pH值升高,堿中毒時曲線左移,SaO2雖增高,但HbO2不易釋氧,在已有缺氧者會更加重組織缺氧。這就是肺心病急性加重期治療時,一定要防止出現(xiàn)堿中毒(代謝性或呼吸性)的主要原因。
?ODC的位置常用P50來表示,P50是SaO2 50%時的PaO2值,正常人37℃ 、pH7.40、PaCO240mmHg時,P50為26.6mmHg. P50升高時,ODC右移;P50降低時,ODC左移,如前所述。
? 4、混合靜脈血氧分壓(PvO2)混合靜脈血或稱中心靜脈血,指全身各部靜脈血混合后的靜脈血,即經(jīng)右心導(dǎo)管取自肺動脈、右心房或右心室腔內(nèi)的血。可分別測其PvO2、氧飽和度(SvO2)并計算氧含量(CvO2)。
PvO2系指物理溶解于上述血中的氧所產(chǎn)生的壓力,正常范圍PvO235~45mmHg,SvO265%~75%。在無病理性動、靜脈分流情況下,PvO2與組織的平均氧分壓相近,是衡量組織缺氧程度的指標;頸內(nèi)靜脈血PvO2<20mmHg時,中樞神經(jīng)系便發(fā)生異常變化。PaO2與PvO2之差(P(a-v)O2)反映組織攝取利用氧的能力,正常為60mmHg;P(a-v)O2縮小,說明組織攝取耗氧能力障礙,利用氧能力降低;相反,P(a-v)O2增大,說明組織需氧、耗氧增加。
? 5、動脈血氧含量(CaO2)指每升動脈全血含氧的mmol數(shù)或每百毫升動脈血含氧的ml數(shù),正常范圍8.55~9.45mmol/L(19~21ml/dl).它是紅細胞和血漿中含量的總和,包括HbO2中結(jié)合的氧和物理溶解氧兩部分:
?????? CaO2=Hb(g/dl)×1.34×SaO2+PaO2(mmHg)×0.0031
0.0031 為氧在血中的物理溶解系數(shù),單位為ml/dl.mmHg.
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呼吸空氣時,血中物理溶解氧僅有0.3ml/dl(3.0ml/L),溶解于血中的氧隨氧分壓升高而增加。在3個大氣壓下吸純氧時,PaO2可達2000mmHg,血中溶解氧量達6.0ml/dl;此時,僅憑血中溶解氧量,即可滿足機體組織代謝需要,這就是采用高壓氧艙治療變性血紅蛋白血癥和碳氧血紅蛋白血癥(CO中毒)的機制。如能同時測定組織回流的靜脈血氧,則動、靜脈血氧含量差即為該組織的實際氧攝取量或耗氧量。正常混合靜脈血氧含量(CvO2)約6.3~6.75mmol/L(14~15ml/dl),則CaO2-CvO2為2.25mmol/L(5ml/dl).
? CaO2測定的臨床應(yīng)用價值在于:①自CaO2-CvO2估測組織代謝狀況;②據(jù)Fick公式測心排血量(QT);③測算肺內(nèi)右-左分流率對先天性心臟病有右-左分流和急性呼吸窘迫綜合征的診斷和預(yù)后判斷有重要價值。
Qs/QT=P(A-a)O2×0.0031/(CaO2-CvO2)+P(A-a)O2×0.0031×100%
? 正常人肺內(nèi)分流率(Qs/QT)為3 % ~5 % ,病態(tài)時Qs/ QT增加。單純因V/Q
比例失調(diào)所致功能性分流,通過吸氧增加FiO2很易糾正;而由于真性分流,即使動脈系統(tǒng)血流因解剖缺陷或經(jīng)動-靜脈短路直接混入肺靜脈系,和V/Q=0時的毛細血管分流,所致QS/QT增加,即便吸純氧也難以或不能糾正。
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6、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)是動脈血中物理溶解的CO2分子所產(chǎn)生的壓力,正常范圍35~45mmHg,平均40mmHg.CO2是有氧代謝的最終產(chǎn)物,經(jīng)血液運輸至肺排出。CO2在血中以三種形式存在:物理溶解、化學(xué)結(jié)合、水合形成碳酸。其物理溶解量與CO2溶解系數(shù)(a)、溫度有關(guān),38℃時a為0.0301mmol/L.mmHg,37℃時為0.0308mmol/L.mmHg;故當(dāng)PaCO2為40mmHg時,溶解的CO2量為1.2mmol/L(2.7ml/dl),相當(dāng)于動脈全血CO2全部含量的5%。
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測定PaCO2的臨床意義是:①結(jié)合PaO2判斷呼吸衰竭的類型與程度,PaO2<60mmHg、PaCO2<35mmHg或在正常范圍,為I型呼吸衰竭,或稱低氧血癥型呼吸衰竭、換氣障礙型呼吸衰竭、氧合功能衰竭;PaO2<60mmHg
、PaCO2>50mmHg,為II型呼吸衰竭,或稱通氣功能衰竭;肺性腦病時,PaCO2一般應(yīng)>70mmHg;當(dāng)PaO2<40mmHg時、Paco2在急性病例>60mmHg,慢性病例>80mmHg,提示病情嚴重;②判斷有否呼吸性酸堿平衡失調(diào),PaCO2>50mmHg,提示呼吸性酸中毒,PaCO2<35mmHg提示呼吸性堿中毒;③判斷代謝性酸堿平衡失調(diào)的代償反應(yīng),代謝性酸中毒經(jīng)肺代償后PaCO2降低,最大代償PaCO2可降至10mmHg;代謝性堿中毒經(jīng)肺代償后PaCO2升高,最大代償PaCO2可升至55mmHg;④判斷肺泡通氣狀態(tài),因CO2彌散能力很強,PaCO2與肺泡二氧化碳分壓(PACO2)接近,PaCO2反映整個PACO2的平均值。PACO2=VCO2/VA×0.863(Vco2為CO2產(chǎn)生量,VA為肺泡通氣量,0.863為換算系數(shù)),自公式可知,若Vco2不變,則PaCO2與VA呈反比;PaCO2升高,提示肺泡通氣不足,PaCO2降低,提示肺泡通氣過度。
混合靜脈血二氧化碳分壓(PvCO2)正常為46mmHg,與PaCO2相差很小,僅6mmHg;但在循環(huán)衰竭時,二者差值增大,結(jié)合其他指標對判斷預(yù)后意義較大。
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靜脈血pH值是判斷酸堿平衡調(diào)節(jié)中機體代償程度最重要的指標,它反映體內(nèi)呼吸性和代謝性因素綜合征作用的結(jié)果;pH值過低或過高均能嚴重影響機體的生物活性,包括各種酶系統(tǒng)、電解質(zhì)轉(zhuǎn)運和細胞代謝等功能。pH<7.35為失代償性酸中毒,存在酸血癥;pH>7.45為失代償性堿中毒,有堿血癥;Ph7.35~7.45可有三種情況:無酸堿失衡、代償性酸堿失衡或復(fù)合性酸堿失衡,由于酸堿綜合作用的結(jié)果已被代償,要區(qū)別是呼吸性、代謝性,抑或兩者的復(fù)合作用,須結(jié)合其他有關(guān)指標進行綜合判斷。
?? pH值取決于血液中碳酸氫鹽緩沖對(BHCO3/H2CO3),其中碳酸氫由腎調(diào)節(jié),碳酸由肺調(diào)節(jié),其兩者比值為20:1時,血pH為7.40.當(dāng)呼吸功能障礙時,因肺泡通氣減少致CO2排出減少,在血中潴留,引起呼吸酸中毒;若腎發(fā)揮代償調(diào)節(jié)作用,增加對碳酸氫的再吸收,使BHCO3/H2CO3的比值接近或維持20:1,則pH值的病理改變最大范圍6.80~7.80.? 12.二氧化碳結(jié)合力(carbon dioxide combining power,CO2-CP)是靜脈血標本在室溫下分離血漿后與含5.5%CO2的氣體或PCO240mmHg、PO2100mmHg的正常人肺泡氣平衡后,測得的血漿中所含CO2總量再減去物理溶解的CO2。正常范圍50~70vol%(22~31mmol/L),平均60vol%(27mmol/L).因它主要是指血漿中呈結(jié)合狀態(tài)存在三CO2,反映體內(nèi)的堿儲備量,其臨床意義基本與標準碳酸氧(SB)相當(dāng)。在代謝性酸堿平衡失調(diào)時,能較及時地反映體內(nèi)堿儲備量的增減變化;因是采靜脈血測得,故結(jié)果較動脈血(SB)高約3mmol/L.在呼吸性酸堿平衡失調(diào)時,必須在腎以NH4-或H+形式增加或減少非揮發(fā)酸的排出,對回吸HCO3-作出相應(yīng)代償調(diào)節(jié)反應(yīng)時,方能表現(xiàn)出體內(nèi)堿儲備HCO3-的變化,再加測定條件對PCO2的要求,不論急性或慢性呼吸性酸堿紊亂時,CO2-CP均不會給出相應(yīng)的改變,意義有限。
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項目
參考值
臨床意義
動脈血氧分壓
PaO2
10.6~13.3KPa(80~100mmHg)?
<10.6 KPa(80mmHg);缺氧判斷肌體是否缺氧及程度?
<60 mmHg(8KPa):呼吸衰竭
<40 mmHg:重度缺氧?
<20 mmHg:生命難以維持動脈血二氧化碳分壓
PaCO2
4.67~6.0KPa (35~45mmHg)
1.結(jié)合PaO2判斷呼吸衰竭的類型和程度:?
PaO2<60 mmHg,PaCO2<35 mmHg:Ⅰ型呼吸衰竭?
PaO2<60 mmHg,PaCO2>50 mmHg:Ⅱ型呼吸衰竭?
2. 判斷有否有呼吸性酸堿平衡失調(diào)?
PaCO2>6.67 KPa(50 mmHg):呼吸性酸中毒?
PaCO2<4.67 KPa(35 mmHg):呼吸性堿中毒?
3. 判斷有否有代謝性酸堿平衡失調(diào)?
代謝性酸中毒:PaCO2↓,可減至10 mmHg
代謝性堿中毒:PaCO2↑,可升至55mmHg?
4.判斷肺泡通氣狀態(tài)?
二氧化碳產(chǎn)生量(VCo2)不變?
PaCO2↑肺泡通氣不足?
PaCO2↓肺泡通氣過度動脈血氧飽和度
SaO2
95℅~98℅
血液酸堿度
pH
7.35~7.45
<7.35: 失代謝酸中毒(酸血癥)?
>7.45:失代謝堿中毒(堿血癥)碳酸氫根?
(HCO3-)實際碳酸氫根
AB
22~27 mmol∕L
呼吸性酸中毒:HCO3-↑,AB>SB
呼吸性堿中毒:HCO3-↓,AB<SB
代謝性酸中毒:HCO3-↓,AB=SB<正常值?
代謝性堿中毒:HCO3-↑,AB=SB>正常值標準碳酸氫根
SB
是動脈血在38℃、PaCO25.33KPa
SaO2100℅條件下,所測的HCO3-含量。AB=SB全血緩沖堿
BB
是血液(全血或血漿)中一切具有緩沖作用的堿(負離子)的總和?
45~55mmol∕L代謝性酸中毒:BB ↓,?
代謝性堿中毒:BB ↑二氧化碳結(jié)合力
CO2CP
22~31 mmol∕L
臨床意義與SB相同
剩余堿
BE
±2.3mmol∕L
臨床意義與SB相同?
BE為正值時,緩沖堿(BB) ↑?
BE為負值時,緩沖堿(BB)↓