代酸代碱搞不清?手把手教你解读血气分析
关于血气分析的教程,已经有很多了。不过,在临床上,血气分析还是一个难点。有的医生对血气分析的掌握并不规范,有的满足于简单的判定酸碱,有的认为太难,不愿深究。今天想抛砖引玉,简单结合化验报告,谈谈如何解读血气分析。
先从简单的例子开始吧,代谢性酸中毒,简称「代酸」(下面都用简称了,单位也不写了,如果连单位都看不懂,请先回去看看书吧)。有这样一个简单的报告,pH 7.28,碳酸氢盐 16,剩余碱 -9,先不看其他数据,实习生都能告诉你:老师,这个是代酸,没有问题,对吧?这个谁都能理解。
现在加上一个数据,PaCO2 是 32。这时候,很多医生就想当然的诊断:代酸合并呼碱。很简单啊,二氧化碳分压明显低于正常,肯定是有呼碱啊,这个有什么不对吗?相信马上有人说,你说有呼碱,那为什么 pH 数值是酸呢?接着有人反驳,代酸重啊,呼碱轻啊,自然是 pH 以酸为主了。
真是公说公有理,婆说婆有理。这时候,又站出来一个更明白些的医生说,不对啊,如果代酸,机体会有呼碱代偿,你怎么知道不是呼碱代偿呢?于是大家继续混乱下去,谁也说服不了谁。
其实,单纯看上面几个指标,不经过计算,都是不完全的,我们必须知道机体对于酸碱代谢失衡的真正情况,才能真正理解血气分析的数据,下面的几个原则,会帮你更好理解。
先看看这个最基本的血气分析计算公式:Henderson-Hasselbalch 公式
H = pka + Ln(HCO3- / H2CO3),在没有任何酸碱平衡失调的时候,就是下面的计算数值:
H = 6.1 + Ln(24 / 0.03 × 40)= 7.4,这就是一个正常人的血气分析指标,这个在病理生理学教材上,就可以看到。
任何酸碱平衡紊乱 机体都会进行代偿
就像人饿了需要吃饭一样,体内代谢出现紊乱,人体自然会去想办法解决,就是代偿。而代偿的方法,就是对应的「酸碱平衡紊乱」(当人体「中毒」时,比如代酸中毒,呼酸中毒等,人体就会用另外一种「中毒」来代偿。莫非这就是是武侠小说中常见的高手解毒秘笈,以毒攻毒?开个玩笑)。
其实,从上面的公式就可以很容易看出,比如,机体有代酸,自然就表现为 HCO3-降低。那么,机体为了保证 pH 稳定,保证公式平衡,自然就会降低 H2CO3,也就是降低二氧化碳分压;而降低二氧化碳分压,表现在酸碱平衡紊乱上,不就是呼碱吗?
所以,这就是为什么呼酸的时候,人体会用呼碱代偿等等,反之亦然。当然,这个代偿不是无限的,而是有限的。另外,绝对不能「矫枉过正」,用来代偿的呼碱不能「自立门户」,成为独立的呼碱而影响病人,只能是完全或者不完全的代偿因为疾病引起的代酸。
机体代偿了,就会出现如下的情况
1. 机体产生的呼碱,如果在代偿范围内,就说明患者自己基本把问题解决了,那么,根本不能诊断其为代酸 + 呼碱,就只有一个:代酸。
2. 如果呼碱不在代偿范围内,那么就说明,患者除了用呼碱去代偿代酸外,还存在另一个问题:呼碱(原发性呼碱)。此时,患者应诊断为代酸 + 呼碱(即代酸 + 呼碱 = 代酸 + 不能用代偿性反应解释的呼碱即原发性呼碱)
明确「代偿」:在不同情况下,有不同的意义
1. 代酸患者,诊断为代酸代偿或者代酸失代偿,是指 pH 值是否在正常范围内。
2. 而如果代酸患者,已经用呼碱去代偿时,并非指 pH 值而言,而是指根据代偿公式判断 PaCO2是否在代偿范围内(即是否合并原发性呼碱)。
是不是有些乱?没关系,总结一下就清楚了:
1. 代酸代偿:指代酸 + 在代偿范围内的呼碱 + pH 值正常
2. 代酸失代偿:指代酸 + 在代偿范围内的呼碱 + pH 值异常
要明确的是,这两种情况下,都是没有呼碱的,也就是患者没有原发于某种疾病的呼碱,血气分析里的呼碱是为了代偿代酸。
3. 代酸 + 呼碱代偿:指代酸 + 代偿范围外的呼碱(原发性呼碱)+ pH 值正常
4. 代酸 + 呼碱失代偿:指代酸 + 代偿范围外的呼碱(原发性呼碱)+ pH 值异常
这两个情况就不一样了,此时,除了用来代偿代酸的呼碱以外,患者还有原发的呼碱。而这时候,正是我们医生最需要注意的,这个呼碱从哪里来? 我们必须找到原因,或许,这就是一个隐藏的疾病表现。这两种情况下,患者存在两种酸碱失衡,不同点在于患者代酸 + 呼碱代偿时,其一般情况还可以。代酸 + 呼碱失代偿的病变更为严重,因为体内的代谢已经出现了紊乱。
机体的代偿,会到什么程度呢?
代酸时,用呼碱代偿,二氧化碳分压会下降,下面的公式告诉我们如何计算代偿是否完全:
Winter’s 公式:预计 PaCO2= 1.5 × 实测 HCO3- + 8 ± 2
(1)实测 PaCO2 在上述范围为完全代偿;(2)实测 PaCO2 大于预计 PaCO2 存在呼酸;(3)实测 PaCO2 小于预计 PaCO2 存在呼碱。
上述代偿公式,相信很多人在书上看到过,接下去,我们结合一个病例来看:
24 岁男性糖尿病患者,突然呼吸困难数小时来诊,呼吸急促,频率 36 次/分,双手末梢搐溺,末梢血氧饱和度 98%,血气分析指标报告如下:H 7.19,氧分压 102,二氧化碳分压 15,HCO3 6 , 血糖 18。
光看到病史和临床表现,很多医生都能知道,高度考虑酮症酸中毒,那么让我们计算一下。首先,患者是代酸没有问题,同时,二氧化碳分压明显降低,呼吸频率也快了,是不是合并了原发的呼碱呢?
aCO2= 1.5 × 实测 HCO3 + 8 ± 2 = 1.5 × 6 + 8 ± 2 = 15 - 19,这个患者的实测 PaCO2 是 15,正好在上述范围内,为完全代偿。
虽然患者病情很重,呼吸也急促,甚至有些手足搐溺,但数据告诉我们:没有原发代碱。虽然患者病情很重,呼碱代偿代酸只是尽力了,并没有从根本上解决患者的代酸问题,表现为 pH 明显下降,此时,病人还是很危险。很高兴,至少我们知道,患者就是单纯的代酸,没有双重酸碱平衡紊乱。
别高兴的太早,血气的酸碱平衡紊乱中,代酸是一个「奇葩的东西」,它是分型的,有高 AG(阴离子间隙)代酸和正常 AG 代酸,一旦诊断为代酸,必须明确是哪一类。因为两者的产生机理不同,治疗原则也不同。那么怎样判定呢?用公式来算。
继续提供这个患者的数据: 血钠 128;血氯 94;碳酸氢盐 6(这个是前面已经告诉你的了)
AG = 血钠 - 血氯 - 碳酸氢盐 = 128 - 94 - 6 = 28,而正常的 AG 是 10 ~ 12。所以,肯定有一个高 AG 代酸,good job ! 结束了吗?没有。患者有没有同时存在一个正常 AG 的代酸呢,他凭什么就不能同时存在两种代酸呢?怎么办? 接着算。
怎样计算呢?这里涉及到一个数字:ΔAG ,你可以把它叫做 AG 变化值,它是患者的 AG 和正常 AG 的差值,也就是说,ΔAG = 计算的 AG - 正常的 AG,这个ΔAG,是下面这一步计算的前提条件。
接下去是计算预测的碳酸氢盐(HCO3):这个是关键,计算出来的 HCO3,就是患者体内真正的碳酸氢盐,我们知道,判断一个人是否有代酸,就要看碳酸氢盐,而我们现在计算的,就是真正的碳酸氢盐的数据。公式如下:
预测的碳酸氢盐 = ΔAG + 测到的碳酸氢盐(判断标准,同普通的血气判断标准,< 22,为 AG 正常代酸;若 > 26,则存在代谢性碱中毒)
为什么要这么算呢?因为所谓的阴离子间隙 AG,指的是未测定阴离子超过未测定阳离子之间的差值。正常情况下,未测定阴离子是超过未测定阳离子的,所以,叫做阴离子间隙,就是未测定阴离子比阳离子多出来的一个空隙。当一个分子的弱酸进入体内,就会产生一个分子的弱酸酸根和一个氢离子,而这个氢离子,会消耗掉一个分子的碳酸氢盐,也就是说,每当多一个分子阴离子,同时意味着减少了一个分子的碳酸氢盐,这就是上述计算的原理。
也就是说,阴离子间隙每增加一个分子,意味着此时,碳酸氢盐减少了一个分子。所以,当出现高 AG 代酸的时候,阴离子间隙增加时,我们必须知道碳酸氢盐减少了多少,加上测得的碳酸氢盐,就是患者体内真正的碳酸氢盐。然后,再用这个真正的碳酸氢盐,来分析患者是否存在代谢性酸碱平衡紊乱,如果超过 26,就是代碱,如果低于 22,就是正常 AG 的代酸,如果在两者之间,那就是单纯的高 AG 代酸。
看看这个患者吧,我们用碳酸氢盐标准值 10 来计算:
ΔAG = 计算的 AG(28)- 正常的(10)= 28 - 10 = 18
预测的碳酸氢盐 = ΔAG(18)+ 测到的 AG(6)= 18 + 6 = 24(正好在 22 和 26 以内)
所以,该患者是一个高 AG 的代酸,为失代偿性代酸。
怎么样?代酸情况下的代偿原则和计算,搞清了吗?今天只是介绍了最简单的代酸代偿,也是代偿范围内的。如果大家有兴趣,其他紊乱的可以逐步推出,也会出现更加复杂的酸碱代谢平衡紊乱。
顺便问一句,文章开头给的例子吗,你算出来了吗?
作者小结
1. 首先拿到任何一个血气分析,应该确认数据的可靠性,利用 Henderson-Hasselbalch 公式,PH = pka + Lg ( HCO3- / H2CO3) 代入测得的数据,看代入 pH,二氧化碳分压,HCO3- 数值后,这个等式是否仍然成立,只有在成立的情况下,才认定这个血气分析结果正确,可用来计算。
2. 本文中的血气分析数据,不一定符合上面的公式,因为数据都是我自己随意编的,编造数据的目的:一个是尽量编造整数,便于大家计算;另外一个是,「编造」典型的数据,便于大家理解和学习。
3. 文中的判断标准,包括 AG 数值以及 HCO3- 数值等,不同的书籍和血气分析机有不同的正常值,如同不同的试剂盒做出来的肝功能正常数值都不一样类似,在进行血气分析判断和计算前,一定要查看机器的说明书,上面会详细列出正常数据。
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说起近期最火的综艺节目,《演员的诞生》一定榜上有名。节目组的表演指导刘天池老师,每一次都像是用生命在教年轻演员演戏,赢得了无数观众好感。
在上一期的节目中,天池老师为了让演员陈龙体会到绑架者的癫狂状态,借助一缸冷水对其进行体验式教学,一再强调:大口呼吸!大口呼吸!
身为一位医学人士,看到这里,忍不住想隔着屏幕喊话:天池老师,这种现象叫「呼吸性碱中毒」!
血气分析从早年还在上学时的病理生理课就开始学习,到后来的内科和外科的临床课程的反复强调,直到进入临床工作后大量接触,不折不扣的一项临床基本技能。
血气分析可以提供哪些结果?
酸碱平衡的指标:pH(酸碱度)、PaCO2(二氧化碳分压)、HCO3(碳酸氢根)、TCO2(总二氧化碳)、BE(碱剩余);
电解质:K+、Na+、Cl-、Ca2+;
氧合指标:PaO2(氧分压)、SaO2(氧饱和度);
其他:Lac(乳酸)、Glu(血糖)、Hb(血红蛋白)、Hct(红细胞压积)。
血气结果应该怎么看?
1. 首先,要熟记常见指标的正常值
pH:7.35~7.45;
PaCO2:35~45 mmHg;
PaO2:80~100 mmHg;
HCO3- :22~27 mmol/L;
BE:-3~+3 mmol/L;
SaO2:95~100%
2. 其次,判断所检测结果是否正确
如果对于一个不存在明显缺氧、休克情况的患者,出现 PaO2 不足 60 mmHg,SaO2 低于 80% 的情况,就要怀疑是不是抽到静脉血了;
如果对自己的穿刺技术非常自信,最简单的验(打)证(脸)方法,是让病人带上监护仪的指脉氧看看,如果指脉氧的 SaO2 是 96% 还高高的,那就乖乖的再找个搏动明显的地方再穿一针吧。
3. 再次,就要分析检测结果是否存在异常了。
(1)看氧合状态
PaO2 低于 60 mmHg 定义为呼吸衰竭。若 PaCO2 正常或下降则为Ⅰ型呼衰,若 PaCO2 大于 50 mmHg 即存在二氧化碳潴留,则为Ⅱ型呼衰。SaO2 低于 94% 则提示缺氧。
(2)根据 pH 值看酸碱失衡
pH<7.35 表示酸中毒;pH>7.45 表示碱中毒;pH 在 7.35~7.45 表示正常,也可能是代偿状态,也可能是混合性酸碱失衡。
(3)判断原发酸碱失衡类型
主要是看 PaCO2(呼吸因素)、HCO3ˉ(代谢因素)与 pH 值的变化方向。谁与 pH 的变化方向相同,谁就是原发因素。
在酸中毒(pH<7.35)情况下,如果 PaCO2 升高,表示为原发性呼酸;如果 HCO3ˉ降低,表示为原发性代酸。
在碱中毒(pH>7.45)情况下,如果 PaCO2 降低,表示为原发性呼碱;如果 HCO3ˉ升高,表示为原发性代碱。
但对于存在混合性酸碱失衡的情况,比如同时存在 PaCO2 升高和 HCO3ˉ降低的酸中毒,或者同时存在 PaCO2 降低和 HCO3ˉ升高的碱中毒,需要根据临床情况判断原发失衡。
如果存在呼吸道梗阻、肺部感染、慢阻肺、呼吸衰竭等因素,则考虑呼吸为原发因素;
如存在低血压、血容量不足、感染、大量利尿剂应用、胃肠减压、肝肾功能不全等,则考虑代谢为原发因素。
(4)判断是否存在代偿和混合性酸碱失衡
如果检测结果中 PaCO2 和 HCO3ˉ和变化方向相同,则表示为另一因素为代偿改变。比如呼酸(pH<7.35,PaCO2 升高)情况下,HCO3ˉ升高,表示为代偿。
但如果 PaCO2 和 HCO3ˉ的变化方向相反,则表示存在混合性酸碱失衡。同样比如呼酸(pH<7.35,PaCO2 升高)情况下,HCO3ˉ降低,表示合并代酸。
听起来很混乱?那就一图以敝之:
当然还有更为复杂的多重酸碱失衡,这个时候可以请重症医学的高手们会诊了(总得给别人一个大显身手的机会不是?)。
抽血气前需要特别注意的事项
一些因素会影响血气测量值,干扰临床判断,所以在抽血气前应该注意一些情况:
1. 病人情绪、体温
如果病人刚刚活动完、或者情绪激动、存在发热等情况,会影响血气结果。
应该等待病人休息、安静情况下、体温正常后再进行抽血。如果体温不易控制,则需在检测时输入体温数值进行矫正。
2. 吸氧状态
如果病人持续吸氧,情况允许的话最好是能暂停吸氧 30 分钟后再抽血。
如果无法停止吸氧,则需在检测时输入吸氧参数。对于改变吸氧参数的病人,最好是新的吸氧状态下 30 分钟后再采血样。
当然,对于紧急情况下也管不了这么多了。
常见的血气结果异常原因
1. 酸碱异常
(1)代谢性酸中毒
由于液体量不足、低血压、低氧血症造成的体内酸性物质产生过多;腹泻、肠瘘或胆道外引流造成的体内碱性物质大量丢失;肝功能异常、肾功能异常造成酸性物质代谢障碍。
(2)呼吸性酸中毒
肺部感染、排痰不畅、心衰、肺水肿等造成通气和弥散障碍;原来合并有肺纤维化、慢支肺气肿的病人。
(3)代谢性碱中毒
大量呕吐或胃肠减压造成的酸性液体丢失;大量利尿造成的低钠、低钾、低氯;限制饮食情况下补钠补钾不充分。
(4)呼吸性碱中毒
发热、疼痛、烦躁、长期张口呼吸、COPD 等导致过度通气。
2. 电解质紊乱
(1)低钾、低钠
胃肠减压造成的液体丢失;大量利尿;补钠补钾不充分。
(2)高钾
少尿;肾功能不全。
特别注意:
因为检验样本不同(血气分析检验的是全血、而血生化检验的是血清),血气分析得出的钾浓度与血生化的检测值会有区别,一般是偏低。大约 0.5mmol/L 左右。所以如果血气结果查出来钾低,那血钾比一定低,但血气里钾高,那就真是高钾了!
3. 贫血
出血;感染消耗;补液扩容造成的血液稀释。
同样需要注意:
血气分析中 Hb(血红蛋白含量)是通过检测 Hct 后换算得来的,不能准确反映贫血情况。因此对于 Hb 的结果需要以静脉血常规结果为准。一般认为血气中的 Hb 会高于血常规,且与血常规的检验结果具有一定的相关性。但如果血气标本出现凝血、混合不充分、检测不及时等情况,血气中的 Hb 值会出现较大偏差。
但在紧急情况下可以作为参考,在同样的检测条件下了解 Hb 的动态变化趋势。
酸碱失衡的处理原则
对于酸碱失衡和电解质紊乱,最重要的处理原则就是:治疗原发病!
对于缺氧、呼吸衰竭,一般的缺氧情况可通过吸氧改善。而对于呼吸衰竭,则需要进一步查明病因。针对肺部感染、慢阻肺等进行治疗,请专科会诊协助诊治。需要注意的是:老年人正常情况下也存在氧分压降低,需要联合氧分压、吸氧状态进行判断。
对于呼吸性酸中毒,首先要改善通气功能,而严重的呼酸则很可能需要进行气管插管并使用呼吸机辅助通气。
对于呼吸性碱中毒,可以通过控制体温、镇静、止痛等减少病人的烦躁情况,同时通过加用面罩来增大呼吸道无效腔,减少 CO2 过度排出。
对于代谢性的酸中毒和碱中毒,首先要进行补液、纠正电解质紊乱,轻度的代酸和代碱即可较易纠正。对于存在大量消化液丢失的情况,有条件的可以通过鼻肠营养管或者小肠造瘘管进行消化液回输。
而对于严重的代酸或代碱状态,则需要根据情况输注碱剂(NaCO3)或者酸剂(精氨酸)进行纠正。但需要密切复查血气了解纠正情况,以免矫枉过正。
附:图文讲解血气分析仪不完全使用教程
床旁诊断(POCT)越来越受到推崇和重视,很多非 ICU 的临床科室都配备了血气分析机。
这样终于不用为了查血气,先跟物业磨叽十几分钟等送检,再电脑前苦等一个小时等结果啦有木有,值班半夜都能笑醒有木有?
等等!
什么?不会用?
会用冰箱装大象不?
会用冰箱,那你就会用血气机。同理,用血气机也是分三步:
第一步:采样
现在一般都是直接用 BD 的血气针,穿刺桡动脉或股动脉。
第二步:上机
你查或不查,血气机就在那里,你只要轻轻走到它面前。
第三步:检测
伸出你的食指、或中指……
点击「OK」,下面就是见证奇迹的时刻。
之后呢?
之后就是吸氧、排痰、纠酸、补液、输血、叫会诊……该干啥干啥呗。
都查血气了,能轻快得了么?
大家都在看
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