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人体内环境必须保持合适的酸碱度才能保证机体的正常代谢和生理功能。机体能够通过体液中的各种缓冲体系以及肺和肾的调节功能,使体液的pH维持在一个狭窄的范围内,如动脉血的pH为7.35~7.45,平均为7.40。机体这种维持内环境pH相对稳定的过程为酸碱平衡。在某些病理状况下,这种平衡被破坏,导致内环境的pH偏离正常范围,即为酸碱平衡紊乱。
酸碱平衡紊乱的判断主要依靠血气分析。血气分析是用专门的仪器直接测定患者血液中的氧分压、二氧化碳分压、血液酸碱度,参照血液Hb及体温等数据计算出其他指标,常用于判断机体是否存在酸碱平衡失调以及缺氧和缺氧程度等。
1血气分析指标及临床意义
1.酸碱度(PH)是未分离血细胞的血浆中氢离子浓度的负对数。
参考值:动脉血的pH为7.35~7.45,平均为7.40。
临床意义:pH基本代表细胞外液的情况,是主要的酸碱失衡的诊断指标,对机体的生命活动具有重要意义,尤其是内环境的稳定性。高于7.45为碱中毒(碱血症),低于7.35为酸中毒(酸血症)。但是血浆pH处在正常范围时并不代表机体的酸碱平衡一定正常,因为在代偿性酸碱平衡紊乱和某些混合型酸碱平衡紊乱时,血浆pH也可能在正常范围之内。
2.动脉血二氧化碳分压(PaCO2)是物理溶解在动脉血浆中的CO2产生的张力,与物理溶解在血浆中的CO2浓度成正比,与肺的呼吸功能直接相关,因此可以反映呼吸性因素的影响。
参考值:32~46mmHg。
临床意义:pCO2是主要的呼吸性酸碱平衡失调的指标,常可反映肺泡通气情况。一般情况下,>46mmHg是呼吸性酸中毒,而<32mmHg是呼吸性碱中毒。
3.动脉血氧分压(PaO2)是物理溶解在动脉血浆中的O2产生的张力,健康人在海平面大气压下呼吸时参考值:80~mmHg。
临床意义:PaO2是判断缺氧的敏感指标,可用于辅助判断血浆酸碱平衡紊乱是否由于呼吸因素而致,以及判断体内是否处于缺氧状态。
4.实际碳酸氢盐和标准碳酸氢盐
实际碳酸氢盐(AB)是指血浆中的HCO3-的实际浓度,是酸碱平衡中反应代谢性因素的主要指标。
参考值:22~27mmmol/L,平均为20mmol/L。但是AB也会随呼吸性酸碱失衡后的人体代谢而上下波动。
标准碳酸氢盐(SB)是指在标准条件(温度为37℃,用分压mmHg的O2和分压为40mmHg的CO2充分平衡标本)下测得的HCO3-浓度。由于排除了呼吸性因素的影响,SB能更加准确地反映代谢性酸中毒或代谢性碱中毒。
5.碱剩余(BE)是指在标准条件下,用酸或碱滴定1L全血至pH7.4所需碱或强酸的量,单位为mmol/L。当血液pH偏高,意味着有多余的碱存在,用强酸来滴定,此时BE为正值;当血液pH偏低,意味着碱的不足,用强碱来滴定,此时BE为负值。
参考值:-3~3mmol/L。
临床意义:代谢性酸中毒时BE负值增加,代谢性碱中毒时BE正值增加。BE测定结果不受呼吸因素的影响,是反映代谢性酸碱中毒的指标。
6.缓冲碱(BB)是指血液中所有具有缓冲作用的阴离子碱性成分的总和,包括血浆和红细胞中的HCO3-、HPO42-、Pr-、Hb-以及HbO2-等。
参考值:45~55mmol/L,平均为50mmol/L。
临床意义:在代谢性酸中毒时下降,在代谢性碱中毒时升高。是反映代谢性酸碱中毒的指标。
7.阴离子间隙(AG)为未测定阴离子(UA)与未测定阳离子(UC)之差。UA指除经常测定的Cl-和HCO3-外其他阴离子,如某些无机盐、有机酸;UC指除Na+外的其他阳离子如K+、Ca2+、Mg2+等。在血液中阴、阳离子的当量数相等,即Na++UC=Cl-+HCO3-+UA,因而AG值为AG(mmol/L)=UA-UC=Na+-(Cl-+HCO3-).
2酸碱失衡的判断标准
1.单纯性酸碱平衡紊乱的判断
(1)根据动脉血pH变化判断:pH升高,为碱中毒,pH降低为酸中毒。
(2)根据原发性变化因素判断:PaCO2原发性升高为呼吸性酸中毒;PaCO2原发性降低为呼吸性碱中毒;HCO3-原发性升高为代谢性碱中毒;HCO3-原发性降低为代谢性酸中毒。
2.混合性酸碱平衡紊乱的判断
(1)根据代偿调节的方向性分析:①PaCO2和HCO3-变化方向相反提示两种酸中毒并存或两种碱中毒并存,即相加型双重酸碱平衡紊乱。如PaCO2升高伴HCO3-下降提示呼吸性酸中毒伴代谢性酸中毒,而PaCO2降低伴HCO3-升高提示呼吸性碱中毒伴代谢性碱中毒。②PaCO2和HCO3-变化方向相同提示酸碱混合型酸碱平衡紊乱,即相消型酸碱平衡紊乱。如同时升高,提示呼吸性酸中毒伴代谢性碱中毒,相反,则提示呼吸性碱中毒伴代谢性酸中毒。
(2)计算代偿预期值:人体发生酸碱平衡紊乱后会有代偿调节,该调节具有一定的方向性、代偿范围和最大代偿限度。如果代偿结果符合该规律,则判断为单纯性酸碱平衡紊乱;反之,则为混合型酸碱平衡紊乱。单纯性酸碱平衡紊乱的代偿预期值见表1,分析时,首先确定原发性的变化,然后根据公式计算代偿预期值,比较测定值是否在预期值范围内,若超出范围,则存在混合型酸碱平衡紊乱。
3.三重性酸碱平衡紊乱的基本判断思路可以简述为:
1)根据血浆pH和PaCO2的变化判断是否存在呼吸性酸碱平衡紊乱及其类型。
2)根据AG是否升高判断是否有代谢性酸中毒存在。
3)根据潜在碳酸氢盐(PB)判断是否存在代谢性碱中毒。
3注意事项1标本:采血量不宜过多,标本量约1ml即可,若血量过多则抗凝不足,将影响检验的准确性。躺5分钟以上抽血方佳。
2抗凝:肝素湿润的注射器,采血后需立即排空气泡,再将针尖刺入橡皮塞封闭针孔,以免接触空气造成检验结果失真,并尽快送检。
3时间:抽血后立即测定,20分钟内操作完成,愈快愈好。
4仪器:必须24小时连续运转(急诊),
5混匀:测定时必须充分混匀(输入病人体温及Hb)
6标本送检时需附上病人实时的体温、吸氧浓度或吸氧流量(L/min)。
4临床应用价值
呼吸系统疾病、心脏疾病、严重创伤、休克、多脏器功能不全综合征(MODS)、中毒等各种危重病,以及手术麻醉等疾病均可引起低氧血症,而动脉血气分析是唯一可靠的诊断低氧血症和判断其程度的指标。在危重病救治过程中,酸碱失衡也是继低氧血症之后较常见的临床并发症,及时诊断和纠正酸碱失衡对危重病的救治有着相当重要的意义。动脉血气分析也是唯一可靠的判断和衡量人体酸碱平衡状况的指标。
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