血气分析常用参数

血气分析的主要指标包括:气体交换指标(PO2、PCO2、血氧饱和度等)和酸碱平衡指标(p H、剩余碱、HCO-3等)。

1.酸碱度(p H) p H表示血液的酸碱度,是H+浓度的负对数。正常人动脉血p H为7.35~7.45,平均7.40,相当于血液H+浓度为35~45mmol/L,波动极小。尽管体内不断有酸碱物质的增减,但机体有一整套调节系统,包括体液缓冲系统、肺呼出CO2的调节以及肾对酸碱物质的排泄,在这三方面因素的共同作用下,体液酸碱物质的含量保持相对稳定,机体一般不会出现酸碱平衡紊乱。只有在体内酸性或碱性物质进入量超过机体的调节能力或机体调节机制出现障碍时,才可导致酸碱平衡紊乱。

在血液缓冲系统中以Na HCO3/H 2 CO 3缓冲对含量最多,缓冲作用最大。正常人血液中[Na HCO3]为24mmol/L,[H 2 CO3]为1.2mmol/L,两者比值为20∶1。根据Hendersen-Hasselbalch方程式(H-H方程)可计算血液p H。

p H=p Ka+log[Na HCO3]/[H 2 CO3]

37℃时,p Ka(碳酸解离常数的负对数)为6.1。

p H=6.1+log24/1.2=6.1+log20=7.4

上式说明血浆p H与[Na HCO3]与[H 2 CO 3]之间的关系。当两者维持在20∶1时,血浆p H才维持7.4,任何一方发生变化,将导致该比值发生改变,血浆p H亦发生相应变化。机体酸碱平衡调节的实质是通过调节血液Na HCO3与H 2 CO3的比值,维持血浆p H恒定。p H正常不能排除酸碱平衡失调,因此,单纯根据血液p H仅能判断失代偿性酸碱平衡紊乱,无法判断代偿性酸、碱中毒,更不能鉴别呼吸性或代谢性酸碱平衡紊乱。

参考区间:动脉血为p H 7.35~7.45。

2.二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide,PCO 2) PCO2是指物理溶解在血液中的CO 2所产生的张力,其大小取决于溶解在血液中CO 2的量。由于CO2的弥散能力较强,动脉血PCO2基本上反映了肺泡PCO 2的平均值。因此动脉血PCO2(PaCO2)是衡量肺泡通气的理想指标。PCO2×α即为H 2 CO3的含量[α为CO2在血浆中的溶解系数,37℃时为0.03mmol/(L·mm Hg)]。在H-H方程中代表了呼吸成分,并直接影响p H,即

p H=p Ka+log[Na HCO3]/(α×PCO2)

由此可见,PCO2是酸碱平衡中反映呼吸因素的重要指标。

PCO2是临床上诊断酸碱中毒的指标。当PCO2<35mm Hg时提示肺通气过度,见于原发性呼吸性碱中毒或继发性代谢性酸中毒的代偿期;当PCO2>35mm Hg时提示肺通气不足,见于原发性呼吸性酸中毒或继发性代谢性碱中毒的代偿期。

参考区间:动脉血为PaCO 2 35~45mm Hg(4.67~6.0k Pa)。

3.氧分压(partial pressure of oxygen,PO 2) PO 2是指物理溶解在血液中的O 2所产生的张力,正常体内物理溶解的氧,100ml仅占0.3ml,因而体内氧的需要主要来自于血红蛋白结合的氧。肺通气和换气功能障碍可造成血PO 2下降,PO2是缺氧的敏感指标。如动脉血氧分压(PaO2)<55mm Hg,常见于呼吸衰竭;<30mm Hg,可危及生命。

参考区间:动脉血为PaO2 75~100mm Hg(10.0~13.3k Pa)。

4.血氧饱和度(Sat O2) Sat O2是指血液在一定的PO 2条件下,血液中与氧结合的氧合血红蛋白(Hb O2)的量占全部可结合血红蛋白(Hb)容量的百分比,即血液中氧的浓度,它是呼吸循环的重要生理参数。功能性氧饱和度为Hb O2与Hb O 2+Hb之比,有别于氧合血红蛋白所占百分数。因此,监测动脉血氧饱和度可以判断肺的氧合情况和血红蛋白携氧的能力。

参考区间:动脉血Sat O2为91.9%~99%,静脉血为75%。

5.二氧化碳总量(total carbon dioxide content,TCO2) TCO2是指血浆中各种形式CO 2的总和,其中大部分(95%)是HCO-3结合形式,少量(5%)是物理溶解的CO2,极少数是以碳酸、蛋白质氨基甲酸酯等形式存在。动脉血TCO2的变化受体内呼吸和代谢两方面因素的影响,以代谢因素为主。因此TCO 2是代谢性酸碱中毒的指标之一。其计算公式为

TCO2(mmol/L)=[HCO-3](mmol/L)+PCO2(mm Hg)×0.03

参考区间:动脉血TCO2为23~28mmol/L。

6.实际碳酸氢盐(actual bicarbonate,AB) AB是血浆中HCO-3的实际浓度,即在37℃条件下,测定未接触空气血浆中HCO-3的含量。通常由实测的p H及根据H-H方程计算得出,也可实际测定。动脉血AB是判断代谢性酸、碱平衡失调的重要指标,也受呼吸因素的影响导致继发性改变,在判断酸碱平衡紊乱中占有重要地位。

参考区间:动脉血AB为22~27mmol/L。

7.标准碳酸氢盐(standard bicarbonate,SB) 在标准条件下测得HCO-3的含量。标准条件是指在37℃条件下,全血标本用PaCO2为40mm Hg、PO2为100mm Hg的混合气体平衡后,使血红蛋白完全氧合测得HCO-3的含量。由于SB排除呼吸因素的影响,反映的是HCO-3的储备量,为代谢性酸碱平衡的重要指标。

参考区间:动脉血SB为22~27mmol/L。

8.血红蛋白(Hb) 血红蛋白的主要功能是运输O2和CO 2,同时又是血液中重要的缓冲物质。Hb可用于BE、SB、Sat O2等参数的计算,也是血气分析的重要参数。

参考区间:成年男性,120~160g/L;成年女性,110~150g/L;新生儿,170~200g/L。

9.缓冲碱(butter base,BB) 血液中所有具有缓冲作用的阴离子总和,包括HCO-3、HPO 42-、血浆蛋白及血红蛋白阴离子等。BB代表血液中碱储备的所有成分,比仅代表HCO-3浓度的AB和SB更能全面反映体内中和固定酸的能力。但由于BB受血浆蛋白质、血红蛋白、电解质及呼吸等多种因素的影响,一般认为它不能确切地反映代谢性酸碱平衡状态。

参考区间:全血缓冲碱(BBb),46~50mmol/L;血浆缓冲碱(BBp),41~42mmol/L。

10.碱剩余(base excess,BE) 在标准条件下,即温度为37℃,1个标准大气压,PCO 2 5.32k Pa(40mm Hg),将1L全血的p H调至7.40所需加入的酸量或碱量。如需用酸滴定,表明受测血样缓冲碱量高,为碱剩余,用正值表示(即+BE),见于代谢性碱中毒。如用碱滴定,表明受测血样缓冲碱量低,为碱缺失,用负值表示(即-BE),见于代谢性酸中毒。BE是代谢性酸、碱中毒的客观指标,对酸碱平衡紊乱的判断及治疗有重要的指导意义。

参考区间:动脉血BE为-2~+3mmol/L。

11.阴离子隙(anion gap,AG) 血清中可测定的阳离子总数与阴离子总数之差,表示血清中未测出的阴离子(如乳酸根、SO42-、HPO42-等)数。多用以下简化公式表示

AG=Na+-[Cl-+HCO-3]

AG反映未测定的阴离子量,包括有机酸、硫酸、磷酸及蛋白质等含阴离子的物质,是判断代谢性酸中毒的重要指标,对许多潜在的致命性疾病的诊断提供重要线索。AG是早期发现代谢性酸中毒合并代谢性碱中毒、慢性呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒、呼吸性碱中毒合并代谢性酸中毒、混合性代谢性酸中毒及三重性酸碱失衡的有用指标。应用AG时,应准确测定血清电解质,排除实验误差对AG的影响。AG增高提示肯定有代谢性酸中毒,在混合性酸碱紊乱时,代谢性酸中毒可以被其他现象掩盖,通过AG值可发现许多潜在有价值的线索。

参考区间:8~16mmol/L,平均为12mmol/L。