動脈血氣分析

及酸堿失衡的判斷

西南醫院呼吸內科

熊瑋

2025/4/21動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷2025/4/22動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷血氣分析系指對血液中的O2、CO2和pH值的測定，以及由上述三項所衍生出的有關氧代謝及酸堿平衡的一系列指標的分析。人體為能正常進行生理活動，必須依靠人體的調節功能，血液的氫離子濃度維持一定的正常范圍，使體內酸堿達到動態平衡。如果體內酸或/和堿產生過多或不足,引起血液氫離子濃度的改變,這就叫酸堿平衡失常,簡稱酸堿失衡。

一、定義2025/4/23動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷二、動脈血氣分析作用

血氣、酸堿失衡與臨床多種疾病有關，其正確的判斷常常是治療成功的關鍵。

可以判斷

●呼吸功能

●酸堿失衡2025/4/24動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷(一)判斷呼吸功能

動脈血氣分析是判斷呼吸衰竭最客觀指標，可以分為Ⅰ型和Ⅱ型。1.標準為海平面平靜呼吸空氣條件下：

Ⅰ型呼吸衰竭

PaO2＜60mmHg，PaCO2正常或下降

Ⅱ型呼吸衰竭

PaO2＜60mmHg，PaCO2＞50mmHg

2.吸O2條件下判斷有無呼衰見于以下兩種情況

(1)若PaCO2＞50mmHg，PaO2＞60mmHg可判斷為吸O2條件下Ⅱ型呼吸衰竭。2025/4/25動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷(2)若PaCO2＜50mmHg，PaO2＞60mmHg可計算氧合指數，其公式為：氧合指數=PaO2/FiO2＜300mmHg，提示：Ⅰ型呼吸衰竭--舉例:鼻導管吸O2流量2L/min

PaO280mmHg

FiO2＝0.21＋0.04×2＝0.29

氧合指數=PaO2/FiO2

=80/0.29=275.9＜300mmHg

提示：呼吸衰竭2025/4/26動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

(二)判斷酸堿失衡

應用動脈血氣分析可對酸堿失衡作出正確的判斷，傳統認為有四型單純性酸堿失衡和四型混合性酸堿失衡。

由于預計代償公式、陰離子隙和潛在HCO3-在酸堿失衡領域中應用，目前可判斷新的混合性酸堿失衡有五型。

2025/4/27動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷1.單純性酸堿失衡(SimpleAcidBaseDisorders)：

呼吸性酸中毒(呼酸)；呼吸性堿中毒(呼堿)；代謝性酸中毒(代酸)；代謝性堿中毒(代堿)

2.混合型酸堿失衡(MixedAcidBaseDisorders)

(1)傳統認為有四型：呼酸并代酸；呼酸并代堿；呼堿并代酸；呼堿并代堿

(2)新的混合性酸堿失衡類型

●混合性代酸(高AG代酸＋高Cl-性代酸)

●代堿并代酸

代堿并高AG代酸；代堿并高Cl-性代酸

●三重酸堿失衡

(TripleAcidBaseDisorders,TABD)

呼酸型三重酸堿失衡；呼堿型三重酸堿失衡

2025/4/28動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷三、常用的考核指標

一）考核酸堿失衡的指標

1.pH：是指體液內氫離子濃度的反對數。反映體液總酸度的指標，受呼吸和代謝因素共同影響。正常值:動脈血7.35~7.45，平均值7.40，靜脈血pH較動脈血低0.03~0.05。

2.PCO2：血漿中物理溶解的CO2分子所產生的壓力稱為PCO2。正常值動脈血35~45mmHg，平均值40mmHg。靜脈血較動脈血高5~7mmHg。是衡量酸堿平衡呼吸因素的唯一指標。2025/4/29動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷3.HC03-即實際碳酸氫鹽(actualbicarbonate，AB)，是指隔絕空氣的血液標本在實驗條件下所測的血漿HC03-值。正常值22～27mmol/L，平均值24mmol/L，動、靜脈血HC03-大致相等。它是反映酸堿平衡代謝因素的指標。4.標準碳酸氫鹽(standardbicarbonate，SB)

在標準條件下(PaCO240mmHg、Hb完全飽和、溫度37℃)測得的HC03-值。它是反映酸堿平衡代謝因素的指標。正常值22～27mmol/L，平均值24mmol/L。2025/4/210動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷5.緩沖堿(bufferbase，BB)：體液中所有緩沖陰離子總和，包括HCO3-、Pr-、Hb-等。血漿緩沖堿(BBp)=41mmol/L，全血緩沖堿(BBb)=50mmol/L。6.堿剩余(baseexcess，BE)：它是表示血漿堿儲量增加或減少的量。正常范圍±3mmol/L，平均為0。BE正值時表示緩沖堿增加；BE負值時表示緩沖堿減少或缺失(basedefect，BD)。它是反映酸堿失衡代謝性因素的指標。2025/4/211動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷二）判斷低氧血癥的參數1.氧分壓(PO2)

指血漿中物理溶解的氧分子所產生的壓力。動脈血氧分壓(PaO2)正常值80~100mmHg，其值隨年齡增加而下降，預計PaO2值(mmHg)=102-0.33×年齡(歲)±10.0。靜脈血氧分壓(PvO2)正常值40mmHg,不僅受呼吸功能影響而且還受循環功能影響。呼吸功能正常的病人，當休克微循環障礙時，由于血液在毛細血管停留時間延長、組織利用氧增加，可出現動脈血氧分壓正常，而靜脈血氧分壓明顯降低。2025/4/212動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷2.血氧飽和度(SaO2)

是指血紅蛋白（Hb）實際上所結合的氧含量被全部血紅蛋白能夠結合的氧除得的百分率。血氧飽和度的計算公式為：Sa02=（氧合Hb/全部Hb）×100％動脈血氧飽和度以Sa02表示，正常范圍為95％~99％，動脈血氧飽和度與動脈血氧分壓間的關系即是氧離曲線。

2025/4/213動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

氧離曲線2025/4/214動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷3.氧合指數氧合指數=PaO2／FiO2，又稱通氣/灌注指數，正常值為400~500mmHg。4.肺泡-動脈血氧分壓差(P(A-a)O2)

在正常生理條件下，吸空氣時P(A-a)O2為10mmHg左右；吸純氧時P(A-a)O2正常不應超過60mmHg。5.肺內分流量(Qs/Qt)

正常人可存在小量解剖分流，一般不超過3％。2025/4/215動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷三）其他指標：

1.陰離子隙（AG）：AG是上世紀70年代應用于酸堿失衡領域的。其真實含義反映了未測定陽離子(uC)和未測定陰離子(uA)之差。

AG=Na+-(HCO3-+Cl-)

AG升高的最常見原因是體內存在過多的uA,

即乳酸根、丙酮酸根、磷酸根及硫酸根等。當這些未測定陰離子在體內堆積，必定要取代HCO3-，使HCO3-下降，稱之為高AG代謝性酸中毒（代酸）。2025/4/216動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷AG在酸堿失衡判斷中主要用途是可判斷以下六型酸堿失衡：

①高AG代酸

②代謝性堿中毒(代堿)并高AG代酸

③混合性代酸

④呼吸性酸中毒(呼酸)并高AG代酸

⑤呼吸性堿中毒(呼堿)并高AG代酸

⑥三重酸堿失衡(TABD)

2025/4/217動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

AG在臨床上實際應用時，必須注意以下四點：

(1)計算AG時強調同步測定動脈血氣和血電解質。

(2)排除實驗誤差引起的假性AG升高：因為AG是根據Na+、Cl-、HCO3-三項參數計算所得，因此,此三項參數中任何一項參數的測定誤差均可引起AG假性升高。

(3)結合臨床綜合判斷

(4)AG升高的標準：AG正常范圍為8～16mmol／L，凡是AG＞16mmol／L，結合臨床，可以判斷為高AG代酸，特別是動態監測所得的所得的AG意義更大。

2025/4/218動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷2.潛在HCO3-(Potentialbicarbonate)：

是上世紀80年代提出的概念。是指排除并存高AG代酸對HCO3-掩蓋作用之后的HCO3-。

用公式表示為:潛在HCO3-＝實測HCO3-＋△AG

其意義可揭示代堿＋高AG代酸和三重酸堿失衡中的代堿存在。2025/4/219動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷舉例:某病人的動脈血氣及血電解質:

pH7.40，PaCO240mmHg、HCO3-24mmol/L、K+3.8mmol/L、Na+140mmol／L、Cl-90mmol／L。

分析:AG=140-(24＋90)=140-114

=26＞16mmol／L，示高AG代酸

△AG＝26－16＝10mmol／L

潛在HCO3-=實測HCO3-＋△AG

=24＋10=34＞27mmol/L，示代堿結論：代堿并高AG代酸。若不計算潛在HCO3-及AG，必誤認為無酸堿失衡。2025/4/220動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷四、酸堿失衡的判斷方法

評價血液酸堿平衡狀態的指標較多，PaCO2作為判定呼吸性酸堿失衡的指標，pH作為血液酸堿度的指標，看法是一致的，然而對于判定代謝性酸堿失衡的指標尚無一致意見。

美國波士頓的Schwartz派主張用HCO3-作為判斷指標。

丹麥哥本哈根的Astrup派主張用BE作為判斷標準。

但不管使用哪幾項指標，其判斷的結果基本上是一致的。

2025/4/221動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷使用pH、PaCO2、HCO3-指標的判斷方法：

1.首先要核實實驗結果是否有誤差

全自動血氣分析儀，一般不會出現誤差。

2.分清原發與繼發（代償）變化

酸堿失衡代償必須遵循下述規律：

(1)HCO3-、PaCO2任何一個變量的原發變化均可引起另一個變量的同向代償變化，即：

●原發HCO3-升高，必有代償的PaCO2升高；

●原發HCO3-下降，必有代償PaCO2下降；

●反之亦相同。

(2)原發失衡變化必大于代償變化2025/4/222動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

根據上述代償規律，可得出以下三個結論：

①原發失衡決定了pH值是偏堿或偏酸。

②HCO3-和PaCO2呈相反變化，必有混合性酸堿失衡存在。

③PaCO2和HC03-明顯異常同時伴pH正常，應考慮有混合性酸堿失衡存在。

2025/4/223動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷各類單純型酸堿失衡的PaCO2與HCO3-變化———————————————————————

呼酸代堿代酸呼堿———————————————————————PH↓↑↓↑PaCO2↑↑↑↓↓↓HCO3-↑↑↑↓↓↓———————————————————————2025/4/224動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

一般情況下，單純性酸堿失衡的pH是由原發失衡所決定的。

如果pH<7.40，提示原發失衡可能為酸中毒；

pH>7.40，提示原發失衡可能為堿中毒。-舉例：pH7.32、HCO3-15mmol/L、PaCO230mmHg。

分析：PaCO230mmHg<40mmHg，可能為呼堿；HCO3-15<24mmol/L,可能為代酸,但pH7.32<7.40偏酸。

結論：代酸2025/4/225動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷舉例：pH7.35、PaCO260mmHg、HCO3-32mmol/L。

分析：PaCO260mmHg>40mmHg，可能為呼酸；HCO3-32>24mmol/L，可能為代堿，但pH7.35<7.40偏酸。結論：呼酸舉例：pH7.45、HCO3-32mmol／L、PaCO248mmHg

分析：PaCO248mmHg＞40mmHg，可能為呼酸；HCO3-32＞24mmol／L，可能代堿，但因pH7.45＞7.40偏堿。結論：代堿舉例：pH7.42、HCO3-19mmol/L、PaCO229mmHg

分析：PaCO229mmHg＜40mmHg，可能為呼堿；HCO3-19＜24mmol／L，可能代酸，但因pH7.42＞7.40偏堿。結論：呼堿

2025/4/226動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷3.分析單純性和混合性酸堿失衡

根據上述代償規律，一旦HCO3-和PCO2呈相反方向變化，必定為混合性性酸堿失衡，臨床上常見有以下三種情況:

(1)PaCO2↑同時伴HCO3-↓，肯定為呼酸并代酸。結論：呼酸并代酸。舉例：pH7.22、PaCO250mmHg、HCO3-20mmol/L。分析：PaCO250mmHg>40mmHg，而HCO3-20<24mmol／L。2025/4/227動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷(2)PaCO2下降同時伴HCO3-升高，肯定為呼堿并代堿。

舉例：pH7.57、PaCO232mmHg、HCO3-28mmol/L。

分析：PaCO232mmHg<40mmHg，而HCO3-28>24mmol/L。結論：呼堿并代堿。(3)PaCO2和HCO3-明顯異常同時伴pH正常，應考慮有混合性酸堿失衡的可能，進一步確診可用單純性酸堿失衡預計代償公式。

舉例：pH7.37、PaCO275mmHg、HCO3-42mmol/L。

分析：PaCO275mmHg明顯大于40mmHg；HCO3-42mmol/L明顯大于24mmol/L，但pH7.37在正常范圍內，提示有混合性酸堿失衡的可能。2025/4/228動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷4.用單純性酸堿失衡預計代償公式來判斷

正確使用公式必須要遵從以下步驟：

①必須首先通過動脈血pH、PaCO2、HCO3-三個參數，并結合臨床確定原發失衡；

②根據原發失衡選用合適公式；

③將公式計算所得結果與實測HCO3-或PaCO2相比作出判斷，凡落在公式計算代償范圍內判斷為單純性酸堿失衡，落在范圍外判斷為混合性酸堿失衡；④若為并發高AG代酸的混合性酸堿失衡，則應計算潛在HCO3-，將潛在HCO3-替代實測HCO3-與公式計算所得的預計HCO3-相比。2025/4/229動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷西南醫院酸堿失衡預計值公式

代償值預計公式代償時間代償極限代酸

PaCO2=40-（24-HCO3-）×1.2±212-24小時10mmHg代堿

PaCO2=40+(HCO3—24)×0.9±555mmHg呼酸

急性

HCO3-=24+(PaCO2-40)×0.07±1.5幾分鐘30mEq/L

慢性

HCO3-=24+(PaCO2-40)×0.4±33-5天45mEq/L呼堿

急性

HCO3-=24-(40-PaCO2)×0.2±2.5幾分鐘18mEq/L

慢性

HCO3-=24-(40-PaCO2)×0.5±2.52-3天15mEq/L2025/4/230動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷新橋醫院常用酸堿失衡預計代償公式

原發失衡原發變化代償反應預計代償公式代償極限

代酸

HC03-↓PaC02↓PaC02=1.5xHC03-+8±210mmHg

代堿

HC03-↑PaC02↑ΔPaC02=0.9xΔHC03-±555mmHg

呼酸

PaC02

↑HC03-↑

急性：代償引起HC03-↑3~4mmHg30mmol/L

慢性:ΔHC03-=0.35xΔPC02±5.5842~45mmol/L

呼堿

PaC02↓HC03-↓

急性：ΔHC03-=0.2xΔPC02±2.518mmol／L

慢性:ΔHC03-=0.49xΔPC02±1.7212~15mmol／L2025/4/231動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

舉例：pH7.39、PaCO270mmHg、HCO3-41mmol/L

分析：①PaCO270＞40mmHg，可能為呼酸

HCO3-41＞24mmol/L可能為代堿

pH7.39＜7.40，偏酸性，

提示：可能為呼酸

②若用單純性酸堿失衡公式計算：

△HCO3-=0.35×△PaCO2±5.58

=0.35×(70-40)±5.58=10.5±5.58

預計HCO3-=24＋10.5±5.58

=34.5±5.58=28.92～40.08

實測HCO3-41＞40.08mmol/L，提示代堿存在

結論：呼酸并代堿2025/4/232動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

舉例:pH7.53、PaCO239mmHg、HCO3-32mmol/L

分析:HCO3-32＞24mmol／L,提示有代堿可能按代堿公式計算:△PaCO2=0.9×△HCO3-±5

=0.9×(32-24)±5

=7.2±5mmHg

預計PaCO2=正常PaCO2＋△PaCO2

=40＋7.2±5=47.2±5

=52.2～42.2mmHg

實測PaCO239mmHg＜42.2mmHg提示呼堿成立

結論：雖然此時PaCO239mmHg在正常范圍內，仍可診斷為原發代堿的基礎上合并相對呼堿。2025/4/233動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

舉例:pH7.39、PaCO224mmHg、HCO3-14mmol/L

分析:HCO3-14＜24mmol/L，PaCO224＜40mmHg

pH7.39＜7.40,提示代酸存在。

按代酸預計代償公式計算：

PaCO2=1.5×HCO3-＋8±2

=1.5×14＋8±2

=21＋8±2

=29±2＝27～31mmHg

實測PaCO224＜27mmHg提示呼堿存在。

結論：雖然pH7.39在正常范圍內仍可診斷為呼堿并代酸。2025/4/234動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷5.結合臨床表現、病史綜合判斷

動脈血氣分析雖對酸堿失衡的判斷甚為重要，但單憑一張血氣分析報告單作出的診斷，有時難免有錯誤的。為使診斷符合病人的情況，必須結合臨床、其它檢查及多次動脈血氣分析的動態觀察。2025/4/235動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

舉例:AECOPD患者機械通氣治療后查pH7.45、PaCO252mmHg、HCO3-35mmol/L

分析:根據動脈血氣分析結果，判斷為：

HCO3-35＞24mmol/L，可能為代堿

PaCO252＞40mmHg(5.33kPa)，可能為呼酸

pH7.45＞7.40，偏堿提示:代堿

若按代堿公式計算：預計PaCO2＝正常PaCO2＋△PaCO2＝40＋0.9（35-24）±5＝49.9±5＝44.9～54.9mmHg。實測PaCO252mmHg在此代償范圍內。

血氣單分析結論:代堿

結合病史，此病人系肺心病人，原有血氣分析示呼酸，經使用呼吸機和積極抗感染改善通氣治療后，病情有明顯改善。

正確結論：呼酸并代堿，也可稱之CO2排出后堿中毒（posthypercapnicakalosis）。2025/4/236動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷

必須牢記混合性酸堿失衡判斷時須聯合使用預計代償公式、AG和潛在HCO3-。具體步驟為：

①先用預計代償公式計算出HCO3-或PaCO2代償范圍，判斷其是單純性或混合性酸堿失衡；

②計算AG，判斷是否并發高AG代酸；

③計算潛在HCO3-，揭示代堿并高AG代酸和TABD中的代堿存在。即判斷并發高AG代酸的混合性酸堿失衡中代堿存在，必須計算潛在HCO3-，用潛在HCO3-替代實測HCO3-與預計代償公式計算所得的預計HCO3-相比，若潛在HCO3-大于預計HCO3-，即可判斷并發代堿存在；

④結合臨床綜合分析判斷。2025/4/237動脈血氣分析及酸堿失衡的判斷酸堿失衡綜合判斷步驟I.根據病史推斷酸堿失衡II.根據體征推斷酸堿失衡III.根據化驗檢查推斷酸堿失衡：A.分析常規檢驗資料(如血尿素氮、血肌酐、血糖、血酮體等生化檢查及尿酸堿度測定等）B.分析血電解質檢查資料：1.HCO3-：（1)如升，考慮代堿和代償性呼酸