动脉血气分析.pdf
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动脉血气分析
作者： 张志伟 医学博士，加拿大皇家内科学院院士
附属单位： 香港中文大学
翻译： 陈绍辉医师 中国协和医科大学北京协和医院
采集动脉血样做血气分析能提供的信息：
? 肺气体交换后的氧合情况。
? 二氧化碳(CO2)通过呼吸的排出情况。
? 细胞外液(ECF)的酸碱平衡情况。
氧合
? 正常健康人在静息时氧耗量为4 毫升/公斤/分钟。运动时，一般健康人的氧耗量可增加10
倍，奥林匹克运动员可增加到 20 倍。
? 所消耗的氧气被人体用于碳水化合物和脂肪的有氧代谢，终产物为水(H2O)和二氧化碳
(CO2)。
? 当氧合不能满足组织代谢需要时，称之为缺氧。
? 缺氧时，有氧代谢受阻，无氧代谢终产物为乳酸。
酸，氢离子，和 pH 值
? 酸是氢离子(H+)供体。反之，碱是氢离子(H+)受体。
? 1 毫摩尔(mmol)的碱丧失等同于 1 毫摩尔(mmol)酸增加，反之亦然。
? 溶液的酸度或碱度用 pH 值表示。
? 溶液的pH 值等于该溶液中氢离子浓度的负对数：pH = - log [H+]。因此，氢离子浓度越高，溶液pH 值越低。反之亦然。
? 动脉血pH 值正常情况下保持在 7.40(波动范围 7.35 到7.45)。当动脉血 pH 值低于 7.35
时，就说明血液呈酸性，这种情况称之为酸中毒。当动脉血 pH 值高于7.45 时，说明血液呈
碱性，这种情况称之为碱中毒。
作为氢离子(H+)供源的二氧化碳及其清除
? 每天经有氧代谢产生的二氧化碳可达 15,000—20,000 毫摩尔(mmol)。二氧化碳被认为是
一种“挥发性酸”，因为根据以下方程式，它能可逆性地和水结合，产生强酸性的氢离子及弱碱
性的碳酸氢根离子(HCO3
-)：
CO2 + H2O ? H+ + HCO3
-
(1)
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? 通常经以上途径产生的二氧化碳经由肺呼吸清除，体内无氢离子剩余。
? 当呼吸和二氧化碳清除不足时，潴留的二氧化碳将使上述方程式(1)向右移动，产生更多的
强酸性氢离子。其结果是动脉血变得更酸性 (pH 低于正常值范围)，这种情况称为呼吸性
酸中毒。
? 过度通气时，过多的二氧化碳被排出，上述方程式(1)向左移动，氢离子浓度下降。其结果
是动脉血变得更碱性(pH 高于正常值范围)，这种情况称为呼吸性碱中毒。
氢离子的其它来源
? 食物蛋白代谢产生“非挥发性”盐酸和硫酸，从食物中摄取的磷酸盐代谢产生磷酸。正常情况
下，经这种来源的氢离子大约为 1 毫摩尔/公斤体重/天。
? 每天来源于非挥发性酸的氢离子可能通过其它途径增加。如：
o 无氧代谢的终产物乳酸。
o 脂肪酸的不完全氧化。
o 腹泻时经胃肠道丢失碱(1 毫摩尔碱丢失等同于得到1 毫摩尔的酸)。
o 摄入酸性物(如氯化胺)。
o 高营养时。
? 每天来源于非挥发性酸的氢离子可能通过一些其它途径减少。如：
o 因呕吐或胃抽吸使胃分泌物中的盐酸丢失。
o 食物中摄取的蔬菜和水果经代谢后产生碱(1 毫摩尔的碱获得相当于 1 毫摩尔的酸丢
失)。
肾脏排出氢离子和碳酸氢根离子
? 肾脏在酸碱平衡中起关键作用。当体内氢离子负荷高于正常范围时，它排出氢离子，回吸收
碳酸氢根离子；当体内氢离子负荷低于正常范围时，它排出碳酸氢根离子，回吸收氢离子。
? 当肾脏排出氢离子，回吸收碳酸氢根离子的能力仍不足以清除体内氢离子的负荷时，氢离子
的浓度就高于正常范围，碳酸氢根离子低于正常范围，动脉血 pH 变得更酸，这种情况称之为
代谢性酸中毒。
? 当氢离子负荷太低，肾脏保留氢离子、排出碳酸氢根离子的能力仍不足以维持体内氢离子浓
度于正常范围时，动脉血 pH 变得更碱，这种情况称之为代谢性碱中毒。
酸碱平衡失调的代偿
? 呼吸性酸中毒时，肾通过排出氢离子，回吸收碳酸氢根离子来代偿 pH 下降。结果是 pH 朝正
常值的方向升高，碳酸氢根离子浓度上升高于正常范围。肾脏对呼吸性酸中毒的代偿(也称
为代谢性代偿)是一个缓慢的过程，代偿在几个小时之内不明显，需要 4 天才能完成。即便 4
天以后，代偿也是不完全的 ，pH 永远也不可能被完全纠正到正常范围。 http://www.medicine-on-line.com 动脉血气分析: 页 3/9
? 呼吸性碱中毒时，肾通过保留氢离子，排出碳酸氢根离子来代偿 pH 上升。结果是 pH 朝正常
值的方向降低，碳酸氢根离子浓度下降低于正常范围。同样，肾脏对呼吸性碱中毒的代偿也
是一个缓慢的过程， pH 不能完全恢复到正常范围。
? 代谢性酸中毒时，通过对延髓中枢化学感受器(氢离子感受器)以及颈动脉和主动脉体外周
化学感受器的刺激，肺通气增加，因此二氧化碳分压低于正常，使方程式(1)左移，氢离子
浓度降低。这种呼吸的代偿促使偏酸性的 pH 向着正常值的方向增加，但仍然不是完全代偿。
呼吸系统对代谢性酸中毒的反应为过度通气，该代偿反应很快发生且代偿程度可以预测。因
此，单纯的代谢性酸中毒很少见，除了以下两种情况：ICU 中使用固定分钟通气量进行机械
通气的病人，或者极度衰弱的病人呼吸肌无力和增加的呼吸负荷相适应。
? 呼吸对代谢性碱中毒的反应是通气不足，二氧化碳高于正常。呼吸系统对代谢性碱中毒的代
偿差异很大，不可预测。一个清醒、保持自主呼吸的病人不太可能为代偿代谢性碱中毒而发
生低肺通气，使二氧化碳分压超过 55mmHg。
解释动脉血气分析结果的方法
第一步 核对动脉血气分析结果的来源，确认该结果属于你将要分析的病人。核对报告单上的姓
名及编号与病人其它地方记录的相应内容是否一致。如果将其它病人的血气分析结果误
用于你想要分析的病人会带来很多麻烦，后果严重时需承担法律责任。
第二步 复习病人的临床情况及做血气分析的适应征，这将有助于你集中注意力。
第三步 如果有以前的血气分析结果，应进行比较。在医疗实践中，检查结果的连续性和检查结
果的变化同样重要。
第四步 核对在采血样时病人有无吸氧 ......
动脉血气分析
作者： 张志伟 医学博士，加拿大皇家内科学院院士
附属单位： 香港中文大学
翻译： 陈绍辉医师 中国协和医科大学北京协和医院
采集动脉血样做血气分析能提供的信息：
? 肺气体交换后的氧合情况。
? 二氧化碳(CO2)通过呼吸的排出情况。
? 细胞外液(ECF)的酸碱平衡情况。
氧合
? 正常健康人在静息时氧耗量为4 毫升/公斤/分钟。运动时，一般健康人的氧耗量可增加10
倍，奥林匹克运动员可增加到 20 倍。
? 所消耗的氧气被人体用于碳水化合物和脂肪的有氧代谢，终产物为水(H2O)和二氧化碳
(CO2)。
? 当氧合不能满足组织代谢需要时，称之为缺氧。
? 缺氧时，有氧代谢受阻，无氧代谢终产物为乳酸。
酸，氢离子，和 pH 值
? 酸是氢离子(H+)供体。反之，碱是氢离子(H+)受体。
? 1 毫摩尔(mmol)的碱丧失等同于 1 毫摩尔(mmol)酸增加，反之亦然。
? 溶液的酸度或碱度用 pH 值表示。
? 溶液的pH 值等于该溶液中氢离子浓度的负对数：pH = - log [H+]。因此，氢离子浓度越高，溶液pH 值越低。反之亦然。
? 动脉血pH 值正常情况下保持在 7.40(波动范围 7.35 到7.45)。当动脉血 pH 值低于 7.35
时，就说明血液呈酸性，这种情况称之为酸中毒。当动脉血 pH 值高于7.45 时，说明血液呈
碱性，这种情况称之为碱中毒。
作为氢离子(H+)供源的二氧化碳及其清除
? 每天经有氧代谢产生的二氧化碳可达 15,000—20,000 毫摩尔(mmol)。二氧化碳被认为是
一种“挥发性酸”，因为根据以下方程式，它能可逆性地和水结合，产生强酸性的氢离子及弱碱
性的碳酸氢根离子(HCO3
-)：
CO2 + H2O ? H+ + HCO3
-
(1)
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? 通常经以上途径产生的二氧化碳经由肺呼吸清除，体内无氢离子剩余。
? 当呼吸和二氧化碳清除不足时，潴留的二氧化碳将使上述方程式(1)向右移动，产生更多的
强酸性氢离子。其结果是动脉血变得更酸性 (pH 低于正常值范围)，这种情况称为呼吸性
酸中毒。
? 过度通气时，过多的二氧化碳被排出，上述方程式(1)向左移动，氢离子浓度下降。其结果
是动脉血变得更碱性(pH 高于正常值范围)，这种情况称为呼吸性碱中毒。
氢离子的其它来源
? 食物蛋白代谢产生“非挥发性”盐酸和硫酸，从食物中摄取的磷酸盐代谢产生磷酸。正常情况
下，经这种来源的氢离子大约为 1 毫摩尔/公斤体重/天。
? 每天来源于非挥发性酸的氢离子可能通过其它途径增加。如：
o 无氧代谢的终产物乳酸。
o 脂肪酸的不完全氧化。
o 腹泻时经胃肠道丢失碱(1 毫摩尔碱丢失等同于得到1 毫摩尔的酸)。
o 摄入酸性物(如氯化胺)。
o 高营养时。
? 每天来源于非挥发性酸的氢离子可能通过一些其它途径减少。如：
o 因呕吐或胃抽吸使胃分泌物中的盐酸丢失。
o 食物中摄取的蔬菜和水果经代谢后产生碱(1 毫摩尔的碱获得相当于 1 毫摩尔的酸丢
失)。
肾脏排出氢离子和碳酸氢根离子
? 肾脏在酸碱平衡中起关键作用。当体内氢离子负荷高于正常范围时，它排出氢离子，回吸收
碳酸氢根离子；当体内氢离子负荷低于正常范围时，它排出碳酸氢根离子，回吸收氢离子。
? 当肾脏排出氢离子，回吸收碳酸氢根离子的能力仍不足以清除体内氢离子的负荷时，氢离子
的浓度就高于正常范围，碳酸氢根离子低于正常范围，动脉血 pH 变得更酸，这种情况称之为
代谢性酸中毒。
? 当氢离子负荷太低，肾脏保留氢离子、排出碳酸氢根离子的能力仍不足以维持体内氢离子浓
度于正常范围时，动脉血 pH 变得更碱，这种情况称之为代谢性碱中毒。
酸碱平衡失调的代偿
? 呼吸性酸中毒时，肾通过排出氢离子，回吸收碳酸氢根离子来代偿 pH 下降。结果是 pH 朝正
常值的方向升高，碳酸氢根离子浓度上升高于正常范围。肾脏对呼吸性酸中毒的代偿(也称
为代谢性代偿)是一个缓慢的过程，代偿在几个小时之内不明显，需要 4 天才能完成。即便 4
天以后，代偿也是不完全的 ，pH 永远也不可能被完全纠正到正常范围。 http://www.medicine-on-line.com 动脉血气分析: 页 3/9
? 呼吸性碱中毒时，肾通过保留氢离子，排出碳酸氢根离子来代偿 pH 上升。结果是 pH 朝正常
值的方向降低，碳酸氢根离子浓度下降低于正常范围。同样，肾脏对呼吸性碱中毒的代偿也
是一个缓慢的过程， pH 不能完全恢复到正常范围。
? 代谢性酸中毒时，通过对延髓中枢化学感受器(氢离子感受器)以及颈动脉和主动脉体外周
化学感受器的刺激，肺通气增加，因此二氧化碳分压低于正常，使方程式(1)左移，氢离子
浓度降低。这种呼吸的代偿促使偏酸性的 pH 向着正常值的方向增加，但仍然不是完全代偿。
呼吸系统对代谢性酸中毒的反应为过度通气，该代偿反应很快发生且代偿程度可以预测。因
此，单纯的代谢性酸中毒很少见，除了以下两种情况：ICU 中使用固定分钟通气量进行机械
通气的病人，或者极度衰弱的病人呼吸肌无力和增加的呼吸负荷相适应。
? 呼吸对代谢性碱中毒的反应是通气不足，二氧化碳高于正常。呼吸系统对代谢性碱中毒的代
偿差异很大，不可预测。一个清醒、保持自主呼吸的病人不太可能为代偿代谢性碱中毒而发
生低肺通气，使二氧化碳分压超过 55mmHg。
解释动脉血气分析结果的方法
第一步 核对动脉血气分析结果的来源，确认该结果属于你将要分析的病人。核对报告单上的姓
名及编号与病人其它地方记录的相应内容是否一致。如果将其它病人的血气分析结果误
用于你想要分析的病人会带来很多麻烦，后果严重时需承担法律责任。
第二步 复习病人的临床情况及做血气分析的适应征，这将有助于你集中注意力。
第三步 如果有以前的血气分析结果，应进行比较。在医疗实践中，检查结果的连续性和检查结
果的变化同样重要。
第四步 核对在采血样时病人有无吸氧 ......
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