《临床生物化学》课程教学资源（实验指导）第11章 血气分析

第十一章 血气分析实验69血气分析生命的基本特征是新陈代谢。机体需要不断地从环境中摄入营养物、水、无机盐和氧气，同时不断地排出废物，呼出二氧化碳。O2主要在机体内参与能量代谢，使代谢物释放出大量能量，以维持生命活动，在代谢过程中，不断产生CO2,并排出体外。这种消耗O2产生CO2的过程，是依赖于机体的气体交换系统来完成的，血液在气体交换中起着重要作用。正常人血液的酸碱度即pH 值始终维持在一定的水平。血液酸碱度的相对恒定是机体进行正常生理活动的基本条件之一。机体每天在代谢过程中，均会产生一定量的酸性或碱性物质并不断地进入血液，都可能影响到血液的酸碱度，机体通过酸碱平衡调节机制调节体内酸碱物质含量及其比例，维持血液pH在正常范围内的过程，称为酸碱平衡。体内酸性或碱性的物质过多，超出机体的代偿能力，或者肺和肾功能障碍使调节酸碱平衡的功能障碍，均可使血浆中HCO3与H2CO3的浓度及其比值的变化超出正常范围而导致酸碱平衡紊乱。血气分析是评价病人呼吸、氧化及酸碱平衡状态的必要指标，已普遍应用于临床，对急、重症患者的监护和抢救尤为重要。【原理】用三电极法测定血液酸碱及气体，即pH、PCO2及PO2，再由此计算出其它酸碱平衡指标。【试剂与器材】1.缓冲液I又称定标液，pH7.383左右，与血液生理值相近。2.缓冲液I也称斜标液，pH6.841左右，作两点（斜率）定标用3.冲洗/清洁液包括①冲洗液(rinsesolution)，带有表面活性剂与防腐剂：②清洁液(cleaningsolution），清洁管道用；③去蛋白液（deproteinizing solution），是含蛋白酶的溶液，定期使用以清除管道内粘附的血浆蛋白质。4．参比电极（内充）缓冲液即4mol/LKCI溶液，在参比电极保养时经常更换。5．电极（填充）缓冲液在氧电极、二氧化碳电极保养时更换。6.气体对气体的要求因各厂家仪器型号不同而略有差异。一般一点定标用气体含CO25%O220%，其余为N2。两点定标用气体含CO210%，其余为N2。现代的血气分析仪可通过气体分配装置直接利用空气中的O2和CO2气体。7．器材包括恒温测定室、电极和微处理机，其中核心是三个电极

1 第十一章 血气分析 实验 69 血气分析 生命的基本特征是新陈代谢。机体需要不断地从环境中摄入营养物、水、无机盐和氧气，同 时不断地排出废物，呼出二氧化碳。O2主要在机体内参与能量代谢，使代谢物释放出大量能量， 以维持生命活动，在代谢过程中，不断产生 CO2,并排出体外。这种消耗 O2产生 CO2的过程，是 依赖于机体的气体交换系统来完成的，血液在气体交换中起着重要作用。正常人血液的酸碱度即 pH 值始终维持在一定的水平。血液酸碱度的相对恒定是机体进行正常生理活动的基本条件之一。 机体每天在代谢过程中，均会产生一定量的酸性或碱性物质并不断地进入血液，都可能影响到血 液的酸碱度，机体通过酸碱平衡调节机制调节体内酸碱物质含量及其比例，维持血液 pH 在正常 范围内的过程，称为酸碱平衡。体内酸性或碱性的物质过多，超出机体的代偿能力，或者肺和肾 功能障碍使调节酸碱平衡的功能障碍，均可使血浆中 HCO3 ¯与 H2CO3的浓度及其比值的变化超出 正常范围而导致酸碱平衡紊乱。血气分析是评价病人呼吸、氧化及酸碱平衡状态的必要指标，已 普遍应用于临床，对急、重症患者的监护和抢救尤为重要。 【原理】 用三电极法测定血液酸碱及气体，即 pH、PCO2 及 PO2, 再由此计算出其它酸碱 平衡指标。 【试剂与器材】 1．缓冲液 I 又称定标液，pH 7.383 左右，与血液生理值相近。 2．缓冲液 I 也称斜标液，pH 6.841 左右，作两点（斜率）定标用。 3．冲洗/清洁液 包括 ①冲洗液（rinse solution），带有表面活性剂与防腐剂；②清洁液（cleaning solution），清洁管道用；③去蛋白液（deproteinizing solution），是含蛋白酶的溶液，定期使用以清 除管道内粘附的血浆蛋白质。 4．参比电极（内充）缓冲液 即 4mol/LKCl 溶液，在参比电极保养时经常更换。 5．电极（填充）缓冲液 在氧电极、二氧化碳电极保养时更换。 6．气体 对气体的要求因各厂家仪器型号不同而略有差异。一般一点定标用气体含CO2 5%、 O2 20%，其余为 N2。两点定标用气体含 CO2 10%，其余为 N2。现代的血气分析仪可通过气体分 配装置直接利用空气中的 O2和 CO2气体。 7．器材包括恒温测定室、电极和微处理机，其中核心是三个电极

(1）pH电极：由玻璃电极（指示电极）、饱和甘汞电极或Ag/AgCI电极（参比电极）和电极间的液体组成。利用电位法测定样本的pH值，实际上是测定样本的氢离子浓度。电位高低与氢离子浓度的负对数成正比，结果以pH值的形式输出。(2)PCO2电极：是一种气敏电极，由pH玻璃电极、饱和甘汞电极和装有电极液（外缓冲液）的电机套组成的复合电极。电机套头部装有CO2透气膜，此膜为聚四氟乙烯膜或硅像胶膜，它能选择性地透过CO2分子，而带电荷的H+和HCO:则不能通过。血液中CO2分子通过膜与碳酸氢盐平衡改变了pH而被测定，结果换算成PCO2。(3)POz电极：由铂阴极、Ag/AgCI阳极和一盛有PO2电极缓冲液（含KCI的磷酸盐缓冲液）的有机玻璃套组成。玻璃套的顶端覆盖一层能选择性透过O2的聚丙烯膜。在铂丝阴极外加-0.65V极化的直流电压，当样本中的O2透膜扩散到铂阴极表面时被还原，所产生的电解电流与PO2成正比。【操作步骤】1.标本的采集采血是进行血气分析十分重要的环节，样品采集和保存不当，均可造成结果的偏差。采血要求：①病人处于安静状态下；②合理的采血部位，一般桡动脉是取动脉血的理想部位，也可用动脉化毛细血管血；③肝素抗凝，抗凝剂用1000U/ml肝素钠。动脉采血前，用干燥空针抽吸肝素湿润内腔，推出多余肝素，空针死腔中留下的肝素（约0.1ml）足以抗凝2ml全血，采血完后针筒在两手掌间轻搓混匀；严格隔绝空气，穿入动脉后，由于动脉压力可使针筒活塞自动上升，采完后离体的针头立即刺入一橡皮塞，使血液与空气隔绝；③抽血后立即送检，如血标本不能及时测定，最好将其保存于4℃环境中，但也不得超过2小时；③如病情许可，最好在停止给氧30分钟后再采血，否则应注明给氧浓度。2.测定自动化血气分析仪24h开机，能定时自动定标。仪器随时处于待命状态，一旦有标本即可上机分析。(1）进样：进样前将标本再次混匀，打开进样器，自动或手动进样，进样前挤去针筒头部血液少许。若用毛细血管血，则选择毛细管方式进样。注意血液必须无凝块，否则会造成小管道的堵塞。(2）输入数据：①大气压（PB），现今大部分仪器能自动测量无需输入；②患者体温，患者体温每升高1℃，血液pH可下降0.0147；③患者Hb值，部分仪器也能自动测定Hb；④吸入氧浓2

2 (1) pH 电极：由玻璃电极（指示电极）、饱和甘汞电极或 Ag/AgCl 电极（参比电极）和电极 间的液体组成。利用电位法测定样本的 pH 值，实际上是测定样本的氢离子浓度。电位高低与氢 离子浓度的负对数成正比，结果以 pH 值的形式输出。 (2) PCO2电极：是一种气敏电极，由 pH 玻璃电极、饱和甘汞电极和装有电极液（外缓冲液） 的电机套组成的复合电极。电机套头部装有 CO2透气膜，此膜为聚四氟乙烯膜或硅像胶膜，它能 选择性地透过 CO2分子，而带电荷的 H+和 HCO3 ¯则不能通过。血液中 CO2分子通过膜与碳酸氢 盐平衡改变了 pH 而被测定，结果换算成 PCO2。 (3) PO2电极：由铂阴极、Ag/AgCl 阳极和一盛有 PO2电极缓冲液（含 KCl的磷酸盐缓冲液） 的有机玻璃套组成。玻璃套的顶端覆盖一层能选择性透过O2的聚丙烯膜。在铂丝阴极外加-0.65V 极化的直流电压，当样本中的 O2透膜扩散到铂阴极表面时被还原，所产生的电解电流与 PO2成正 比。 【操作步骤】 1．标本的采集 采血是进行血气分析十分重要的环节，样品采集和保存不当，均可造成结果 的偏差。采血要求：①病人处于安静状态下；②合理的采血部位，一般桡动脉是取动脉血的理想 部位，也可用动脉化毛细血管血；③肝素抗凝，抗凝剂用 1000U/ml 肝素钠。动脉采血前，用干 燥空针抽吸肝素湿润内腔，推出多余肝素，空针死腔中留下的肝素（约 0.1ml）足以抗凝 2ml 全 血，采血完后针筒在两手掌间轻搓混匀；④严格隔绝空气，穿入动脉后，由于动脉压力可使针筒 活塞自动上升，采完后离体的针头立即刺入一橡皮塞，使血液与空气隔绝；⑤抽血后立即送检， 如血标本不能及时测定，最好将其保存于 4℃环境中，但也不得超过 2 小时；⑥如病情许可，最 好在停止给氧 30 分钟后再采血，否则应注明给氧浓度。 2．测定 自动化血气分析仪 24h 开机，能定时自动定标。仪器随时处于待命状态，一旦有标 本即可上机分析。 (1) 进样：进样前将标本再次混匀，打开进样器，自动或手动进样，进样前挤去针筒头部血 液少许。若用毛细血管血，则选择毛细管方式进样。注意血液必须无凝块，否则会造成小管道的 堵塞。 (2) 输入数据：①大气压（PB），现今大部分仪器能自动测量无需输入；②患者体温，患者体 温每升高 1℃，血液 pH 可下降 0.0147；③患者 Hb 值，部分仪器也能自动测定 Hb；④吸入氧浓

度（FIO2%），若医生注明吸入氧浓度为Lmin，则按以下公式换算为%浓度输入：L/min×4+21=FIO2%；③呼吸商（RQ），大部分仪器已用0.8~0.85设定，可不予更改。(3）报告：仪器自动测量，打印出结果，发出报告。(4）仪器再度处于待命状态，随时接受下一个标本。3.仪器的维护保养为使测定结果准确可靠，除应严格按照各仪器的操作规程进行操作、校正和测定外，还应注意维护保养，否则测定结果会受到影响。（1）日维护：检查各试剂量是否充足，气体压力是否在规定范围内,倒掉废液瓶，擦去血迹等。(2）周维护：用清洁液、去蛋白液清洁管道。(3）每月或每季对电极的保养。1）pH电极：其电极芯为Ag/AgCI电极，其中灌注内缓冲液，留有一小气泡，此气泡不宜过大，使用过程中如气泡增大说明密封不好，有渗漏现象，不能继续使用。电极用久后可能老化使反应低下甚至不能正常工作，则需更换新电极。血浆蛋白对电极污染会出现反应异常，可用去蛋白液浸泡半小时，然后用pH7.383缓冲液洗涤。若仍无改善，可检查参比电极，更换内充液和参比电极膜。2)PCO2电极：其性能基本同pH电极，所不同的是PCO2电极需装尼龙网及渗透膜和注入外缓冲液（也有些仪器尼龙网已固定在电极玻璃膜上，只要更换渗透膜）。渗透膜应平整，不能有皱纹、裂缝和针眼并保持清洁。渗透膜及尼龙网与敏感玻璃膜紧贴，不能夹有空气，否则可致反应速度变慢，显示不稳定，引起测定误差。定期更换电极外（或内）填充液（缓冲液），外缓冲液不宜装得过满，应留有小气泡，使温度升高时有膨胀余地，以免电极膜变形影响测定结果。用随机所带清洁剂清洗电极。如换缓冲液后电极反应低下，则更换渗透膜。3)PO2电极：长期使用后其阴极端的磨砂玻璃上会有Ag或AgC1沉积，使电极灵敏度改变，最好在细砂纸上滴几滴PO2电极外缓冲液，磨去沉积，再用外缓冲液洗净。渗透膜及电极外缓冲液更要定期更换，方法与PCO2电极同。4）参比电极：pH测量系统的故障大多数是参比电极影响所致，因而参比电极的安装和更换很重要。KCI溶液易渗出产生结晶，电极膜及电极套要定期更换。【临床意义】1. 酸碱度 (pH)

3 度（FIO2%），若医生注明吸入氧浓度为 L/min，则按以下公式换算为%浓度输入：L/min× 4+21=FIO2%；⑤呼吸商（RQ），大部分仪器已用 0.8~0.85 设定，可不予更改。 (3) 报告：仪器自动测量，打印出结果，发出报告。 (4) 仪器再度处于待命状态，随时接受下一个标本。 3．仪器的维护保养 为使测定结果准确可靠，除应严格按照各仪器的操作规程进行操作、校 正和测定外，还应注意维护保养，否则测定结果会受到影响。 (1) 日维护：检查各试剂量是否充足，气体压力是否在规定范围内,倒掉废液瓶，擦去血迹等。 (2) 周维护：用清洁液、去蛋白液清洁管道。 (3) 每月或每季对电极的保养。 1) pH 电极：其电极芯为 Ag/AgCl 电极，其中灌注内缓冲液，留有一小气泡，此气泡不宜过 大，使用过程中如气泡增大说明密封不好，有渗漏现象，不能继续使用。电极用久后可能老化， 使反应低下甚至不能正常工作，则需更换新电极。血浆蛋白对电极污染会出现反应异常，可用去 蛋白液浸泡半小时，然后用 pH 7.383 缓冲液洗涤。若仍无改善，可检查参比电极，更换内充液和 参比电极膜。 2) PCO2电极：其性能基本同 pH 电极，所不同的是 PCO2电极需装尼龙网及渗透膜和注入外 缓冲液（也有些仪器尼龙网已固定在电极玻璃膜上，只要更换渗透膜）。渗透膜应平整，不能有皱 纹、裂缝和针眼并保持清洁。渗透膜及尼龙网与敏感玻璃膜紧贴，不能夹有空气，否则可致反应 速度变慢，显示不稳定，引起测定误差。定期更换电极外（或内）填充液（缓冲液），外缓冲液不 宜装得过满，应留有小气泡，使温度升高时有膨胀余地，以免电极膜变形影响测定结果。用随机 所带清洁剂清洗电极。如换缓冲液后电极反应低下，则更换渗透膜。 3) PO2电极：长期使用后其阴极端的磨砂玻璃上会有 Ag 或 AgCl沉积，使电极灵敏度改变， 最好在细砂纸上滴几滴 PO2电极外缓冲液，磨去沉积，再用外缓冲液洗净。渗透膜及电极外缓冲 液更要定期更换，方法与 PCO2电极同。 4) 参比电极：pH 测量系统的故障大多数是参比电极影响所致，因而参比电极的安装和更换 很重要。KCl 溶液易渗出产生结晶，电极膜及电极套要定期更换。 【临床意义】 1．酸碱度（pH）

【参考范围】动脉血：7.35~745；静脉血：7.32~7.42【临床意义】血液的酸碱度必须维持在一定范围内，才能维持细胞的正常代谢。HCO3与H2CO:的比值是决定血液pH值的主要因素，两者任何一方改变均能影响pH值，而且互相间可进行代偿性增高或减低，如同时按比例增高或下降，其pH 值不变。因此 pH值应用有它的局限性：①pH 值只能决定是否有酸血症或碱血症，pH>7.45为碱血症，pH<7.35为酸血症，pH 值正常不能排除有无酸碱失衡：②单凭pH不能区别是代谢性还是呼吸性酸碱平衡失调。2．非呼吸性pH（pHNR)【参考范围】同pH基本一致。【临床意义】 将血标本用 5.33kPa(40mmHg)的 CO2平衡后所测得的 pH 值为 pHINR，是排除了呼吸因素干扰的pH值。该项指标排除了呼吸因素的干扰，因此 pHNR是更能反映代谢性酸碱平衡的一个指标，正常人pHNR与血液pH值应基本一致。pH大于或小于pHNR，说明 pH有呼吸因素介入，为呼吸性酸中毒或呼吸性碱中毒。当患者PCO2恢复正常时，其pHNR=pH。分析 pHNR 与 pH 的动态变化对于调整治疗方案、观察疗效及预后起到一定参考作用。3.动脉血氧分压(PaO2)【参考范围】10.0~13.3kPa(75~100mmHg)【临床意义】PaO2是指血浆中物理溶解氧的张力。氧在血液中溶解量的多少与氧分压成正比。而吸入气体氧分压的高低决定于吸入气体中氧的浓度。当氧从肺泡进入血液后，大部分进入红细胞与血红蛋白结合，形成HbO2，Hb与O2的化学结合是一种可逆结合，当血液中PaO,升高时，Hb与O2结合形成 HbO2；PaO2降低时，HbO2离解，形成Hb并释放 O2。因此，血液中 PaO越高，则HbO2的百分比也越高。氧分压与组织供氧情况密切相关，各种气体总是从分压高的部分向分压低的部分弥散，直至分压平衡为止。当动脉血PaO2低于2.67kPa(20mmHg)时，组织就失去了从血液中摄取氧的能力。PaO2是缺氧的敏感指标。PaO2下降见于肺部通气和换气功能障碍，PaO2低于7.31kPa55mmHg)即有呼吸衰竭。氧分压低使脑血流量增加（脑血管扩张）减轻脑组织缺氧，氧分压低于4kPa(30mmHg)以下即有生命危险。PaO2升高主要见于输O2治疗过度，上升幅度与所用 02的浓度有关。4.氧饱和度（SatO2）【参考范围】91.9%~99.0%

4 【参考范围】 动脉血：7.35~7.45；静脉血：7.32~7.42 【临床意义】 血液的酸碱度必须维持在一定范围内，才能维持细胞的正常代谢。HCO3 ¯与 H2CO3的比值是决定血液 pH 值的主要因素，两者任何一方改变均能影响 pH 值，而且互相间可进 行代偿性增高或减低，如同时按比例增高或下降，其 pH 值不变。因此 pH 值应用有它的局限性： ①pH 值只能决定是否有酸血症或碱血症，pH>7.45 为碱血症，pH<7.35 为酸血症，pH 值正常不 能排除有无酸碱失衡；②单凭 pH 不能区别是代谢性还是呼吸性酸碱平衡失调。 2．非呼吸性pH（pHNR） 【参考范围】 同 pH 基本一致。 【临床意义】 将血标本用 5.33kPa(40mmHg)的 CO2平衡后所测得的 pH 值为 pHNR，是排 除了呼吸因素干扰的 pH 值。该项指标排除了呼吸因素的干扰，因此 pHNR 是更能反映代谢性酸 碱平衡的一个指标，正常人 pHNR 与血液 pH 值应基本一致。pH 大于或小于 pHNR，说明 pH 有 呼吸因素介入，为呼吸性酸中毒或呼吸性碱中毒。当患者 PCO2恢复正常时，其 pHNR = pH。分 析 pHNR 与 pH 的动态变化对于调整治疗方案、观察疗效及预后起到一定参考作用。 3．动脉血氧分压（PaO2） 【参考范围】 10.0~13.3kPa(75~100mmHg) 【临床意义】 PaO2是指血浆中物理溶解氧的张力。氧在血液中溶解量的多少与氧分压成正 比。而吸入气体氧分压的高低决定于吸入气体中氧的浓度。当氧从肺泡进入血液后，大部分进入 红细胞与血红蛋白结合，形成 HbO2，Hb 与 O2的化学结合是一种可逆结合，当血液中 PaO2升高 时，Hb 与 O2结合形成 HbO2；PaO2降低时，HbO2离解，形成 Hb 并释放 O2。因此，血液中 PaO2 越高，则 HbO2 的百分比也越高。氧分压与组织供氧情况密切相关，各种气体总是从分压高的部 分向分压低的部分弥散，直至分压平衡为止。当动脉血 PaO2低于 2.67kPa(20mmHg)时，组织就失 去了从血液中摄取氧的能力。PaO2是缺氧的敏感指标。PaO2下降见于肺部通气和换气功能障碍， PaO2低于 7.31kPa(55mmHg)即有呼吸衰竭。氧分压低使脑血流量增加（脑血管扩张）减轻脑组织 缺氧，氧分压低于 4kPa(30mmHg)以下即有生命危险。PaO2升高主要见于输 O2治疗过度，上升幅 度与所用 O2的浓度有关。 4．氧饱和度（SatO2） 【参考范围】 91.9%~99.0%

【临床意义】SatO2为血红蛋白实际结合氧量与应当结合氧量之比，亦为动脉血氧与血红蛋白结合的程度：SatO2=HbO2/(HbO2+Hb)x100%。血氧含量是指机体血液中与Hb实际结合的氧量而氧结合量则是指血液中的Hb在完全充分和氧结合后（HbO2）所含的氧量。每克血红蛋白的氧达饱和时，可结合氧1.39ml。SatO2与PaO2成正比例关系，当PaO2降低时SatO2也随之降低；当PaO2升高时，SatO2也随着升高；若以PaO2值为横坐标，血氧饱和度为级坐标作图，即得氧解离曲线。氧解离曲线为“s”形，当PaO2由13.3kPa(100mmHg)逐渐下降至7.98kPa(60mmHg)其SatO2只降低5%~7%，处于氧解离曲线的平坦段：当PaO2处于7.98kPa以下时，PaO2稍有下降，即可导致SatO2急剧下降，此时可发生严重缺氧状态。由此可推出缺氧时吸氧的治疗价值，如果Pa027.98kPa(60mmHg)，吸氧对氧饱和度的影响不大。5.血红蛋白50%氧饱和度时氧分压（Pso）【参考范围】3.32~3.86kPa(25-29mmHg)【临床意义】氧解离曲线受各种因素的影响会发生左移或右移。观察曲线左移或右移的指标为Pso Pso是指血红蛋白50%氧饱和度时的氧分压。正常人在体温37℃、pH7.4、PCO25.32kPa(40mmHg)时，Pso等于3.54kPa(26.6mmHg)。Pso可反映血液输氧能力以及氧与血红蛋白的亲和力。Pso增加，提示氧解离曲线右移，氧与Hb的亲和力降低，Hb易释放氧。Pso降低，提示氧解离曲线左移，氧与Hb亲和力增加，Hb易结合氧。因此，Pso降低时，尽管SatO2较高实际上组织仍然缺氧。影响Pso的因素很多，凡能影响氧与Hb结合的因素均可影响Ps0pH增高曲线左移，pH降低，曲线右移；PCO2增高，曲线右移，PCO2降低，曲线左移；体温高曲线右移，体温低曲线左移；红细胞内2，3DPG（2，3二磷酸甘油酸）增高曲线右移，减低曲线左移。6.二氧化碳分压（PCO2）【参考范围】4.67-6.00kPa(35-45mmHg)【临床意义】PCO2是指血浆中物理溶解CO2的压力。CO2的弥散能力较大，约为O2的25倍，血液PCO2基本反映了肺泡PCO2的平均值。PCO2代表酸碱平衡失调中的呼吸因素，它的改变可直接影响血液pH。PCO2的升高或降低，有原发性和继发性两种原因所致。PCO2与 CO2的产生成正比关系，它与肺泡通气量成反比关系。PCO2的意义在于：①判断肺泡通气状态；PCO2升高表示肺泡通气量降低，PCO2降低则表示肺泡通气量增加，为肺泡通气过度。②判断呼吸性酸

5 【临床意义】 SatO2为血红蛋白实际结合氧量与应当结合氧量之比，亦为动脉血氧与血红蛋 白结合的程度：SatO2=HbO2/(HbO2+Hb)100%。血氧含量是指机体血液中与 Hb 实际结合的氧量； 而氧结合量则是指血液中的 Hb 在完全充分和氧结合后（HbO2）所含的氧量。 每克血红蛋白的氧达饱和时，可结合氧 1.39ml。SatO2与 PaO2成正比例关系，当 PaO2降低时， SatO2也随之降低；当 PaO2升高时，SatO2也随着升高；若以 PaO2值为横坐标，血氧饱和度为纵 坐标作图，即得氧解离曲线。氧解离曲线为“S”形，当 PaO2 由 13.3kPa(100mmHg)逐渐下降至 7.98kPa(60mmHg),其 SatO2只降低 5%~7%，处于氧解离曲线的平坦段；当 PaO2处于 7.98kPa 以下 时，PaO2稍有下降，即可导致 SatO2急剧下降，此时可发生严重缺氧状态。由此可推出缺氧时吸 氧的治疗价值，如果 PaO27.98kPa(60mmHg)，吸氧对氧饱和度的影响不大。 5．血红蛋白50%氧饱和度时氧分压（P50） 【参考范围】 3.32~3.86kPa(25~29mmHg) 【临床意义】 氧解离曲线受各种因素的影响会发生左移或右移。观察曲线左移或右移的指 标为 P50 ,P50 是指血红蛋白 50%氧饱和度时的氧分压。正常人在体温 37℃、pH7.4、 PCO25.32kPa(40mmHg)时，P50等于 3.54kPa(26.6mmHg)。P50可反映血液输氧能力以及氧与血红蛋 白的亲和力。P50增加，提示氧解离曲线右移，氧与 Hb 的亲和力降低，Hb 易释放氧。P50降低， 提示氧解离曲线左移，氧与 Hb 亲和力增加，Hb 易结合氧。因此，P50降低时，尽管 SatO2较高， 实际上组织仍然缺氧。影响 P50的因素很多，凡能影响氧与 Hb 结合的因素均可影响 P50。pH 增高， 曲线左移，pH 降低，曲线右移；PCO2增高，曲线右移，PCO2降低，曲线左移；体温高曲线右移， 体温低曲线左移；红细胞内 2，3DPG（2，3 二磷酸甘油酸）增高曲线右移，减低曲线左移。 6．二氧化碳分压（PCO2） 【参考范围】 4.67~6.00kPa(35~45mmHg) 【临床意义】 PCO2是指血浆中物理溶解 CO2的压力。CO2的弥散能力较大，约为 O2的 25 倍，血液 PCO2基本反映了肺泡 PCO2的平均值。PCO2代表酸碱平衡失调中的呼吸因素，它的改 变可直接影响血液 pH。PCO2的升高或降低，有原发性和继发性两种原因所致。PCO2与 CO2的 产生成正比关系，它与肺泡通气量成反比关系。PCO2 的意义在于：①判断肺泡通气状态；PCO2 升高表示肺泡通气量降低，PCO2降低则表示肺泡通气量增加，为肺泡通气过度。②判断呼吸性酸

碱失衡的性质。PCO6.65kPa(50mmHg)提示正常的呼吸机制已不健全，体内有CO2的滞留。③判断代谢性酸碱失衡的代偿情况。在代谢性酸中毒时，若PCO2下降，提示已通过呼吸进行代偿；代谢性碱中毒时，若PCO2上升，亦提示已有代偿。7.二氧化碳总量（TCO2）【参考范围】24~32mmol/L，均值28mmol/L。【临床意义】TCO2是指存在于血浆中各种形式的CO2的总和。其中大部分(95%)是HCO3少量为物理溶解，还有少量以碳酸、蛋白质氨基甲酸酯及CO:2-等形式存在。TCO2在体内受呼吸及代谢两方面因素的影响，但主要受代谢因素影响。其实际计算公式：TCO2=[HCO;]+PCO20.03mmol/L。当CO2潴留或体内HCOs-增多时，使TCO2升高；当CO2或HCO3减少时，则TCO2降低。8.二氧化碳结合力（CO.CP)【参考范围】23~31mmol/L或50~70vol%【临床意义】CO2CP表示来自 HCO:和 HCO;两者所含的CO2的总量，故受代谢性和呼吸性两方面因素的影响。其数值减少可能是代谢性酸中毒或呼吸性碱中毒，增加则可能是代谢性碱中毒。如无呼吸因素的影响，则表示血中HCO:的量。9.实际碳酸氢盐（AB）和标准碳酸氢盐（BB）【参考范围】AB：21.4-27.3mmolL，均值24mmolL；SB:21.3-24.8mmol/L，均值23mmol/L【临床意义】AB 是指人体血浆中实际的 HCO;含量，其增减可直接影响pH 的稳定。当机体发生代谢性酸碱失衡时，由于缓冲作用，体内较多的固定酸或固定碱可使HCO3浓度随之改变如代谢性酸中毒时血中HCO;下降；代谢性碱中毒时血中HCO:增加。因此，AB是体内代谢性酸碱失衡的重要指标，但其含量也受呼吸因素改变的影响，可因呼吸性酸碱紊乱的PCO2变化继发性改变，为了排除呼吸因素的影响，在特定条件下计算出的HCO:数值即为SB。SB是指在体温37C时PCO2在5.32kPa（40mmHg），血红蛋白在100%氧饱和条件下测出的HCOs=的含量。此结果是计算值，排除了呼吸因素的影响，反映代谢因素，因此称为标准碳酸氢盐。SB减少为代谢性酸中毒，SB的增高为代谢性碱中毒。SB是代谢变化的较好指标，但不能表明体内HCO:的实际量，在酸碱失衡诊断上应把AB与SB两个指标结合起来分析，才更有参考价值。6

6 碱 失 衡 的 性 质 。 PCO26.65kPa(50mmHg)提示正常的呼吸机制已不健全，体内有 CO2 的滞留。③判断代谢性酸碱 失衡的代偿情况。在代谢性酸中毒时，若 PCO2 下降，提示已通过呼吸进行代偿；代谢性碱中毒 时，若 PCO2上升，亦提示已有代偿。 7．二氧化碳总量（TCO2） 【参考范围】 24~32mmol/L，均值 28mmol/L。 【临床意义】 TCO2是指存在于血浆中各种形式的 CO2的总和。其中大部分（95%）是 HCO3 -， 少量为物理溶解，还有少量以碳酸、蛋白质氨基甲酸酯及 CO3 2-等形式存在。TCO2在体内受呼吸 及 代 谢 两 方 面 因 素 的 影 响 ， 但 主 要 受 代 谢 因 素 影 响 。 其 实 际 计 算 公 式 ： TCO2 =[HCO3 - ]+PCO2×0.03mmol/L。当 CO2潴留或体内 HCO3 -增多时，使 TCO2升高；当 CO2或 HCO3 - 减少时，则 TCO2降低。 8．二氧化碳结合力（CO2CP） 【参考范围】 23~31mmol/L 或50~70vol% 【临床意义】 CO2CP 表示来自 HCO3 -和 H2CO3两者所含的 CO2的总量，故受代谢性和呼 吸性两方面因素的影响。其数值减少可能是代谢性酸中毒或呼吸性碱中毒，增加则可能是代谢性 碱中毒。如无呼吸因素的影响，则表示血中 HCO3 -的量。 9．实际碳酸氢盐（AB）和标准碳酸氢盐（BB） 【参考范围】 AB：21.4~27.3mmol/L，均值 24mmol/L；SB：21.3~24.8mmol/L，均值 23mmol/L 【临床意义】 AB 是指人体血浆中实际的 HCO3 -含量，其增减可直接影响 pH 的稳定。当机 体发生代谢性酸碱失衡时，由于缓冲作用，体内较多的固定酸或固定碱可使HCO3 -浓度随之改变。 如代谢性酸中毒时血中 HCO3 -下降；代谢性碱中毒时血中 HCO3 -增加。因此，AB 是体内代谢性 酸碱失衡的重要指标，但其含量也受呼吸因素改变的影响，可因呼吸性酸碱紊乱的 PCO2 变化继 发性改变，为了排除呼吸因素的影响，在特定条件下计算出的 HCO3 -数值即为 SB。SB 是指在体 温 37℃时 PCO2在 5.32kPa（40mmHg），血红蛋白在 100%氧饱和条件下测出的 HCO3 -的含量。此 结果是计算值，排除了呼吸因素的影响，反映代谢因素，因此称为标准碳酸氢盐。SB 减少为代谢 性酸中毒，SB 的增高为代谢性碱中毒。SB 是代谢变化的较好指标，但不能表明体内 HCO3 -的实 际量，在酸碱失衡诊断上应把 AB 与 SB 两个指标结合起来分析，才更有参考价值

AB与SB两者皆正常，为酸碱内稳正常；AB与SB两者均低于正常，为代谢性酸中毒未代偿；AB与SB两者均高于正常，为代谢性碱中毒未代偿；AB>SB提示CO2猪留，多见于通气功能不足所致的呼吸性酸中毒；AB<SB提示CO2排出过多，见于通气过度所致的呼吸性碱中毒。10.缓冲碱(BB)【参考范围】BBp：40~44mmo/L，平均42mmol/LBBb：46~52mmol/L，平均48mmol/LBBibs . 43.8mmol/L【临床意义】BB是IL全血或血浆中所有结合H+的碱的总和，包括HCO3、Pr、Hb和少量HPO42。缓冲碱有以下几种形式:①血浆缓冲碱(BBp)是由血浆中HCO:和Pr(蛋白质阴离子)组成。②全血缓冲碱(BBb)是由血浆中HCO;和Pr、Hb和少量HPO4-组成。③细胞外液缓冲碱(BBec)是由血浆中 HCO;和 Pr加上血红蛋白相当于 50g/L时的缓冲碱(BBHbs)的总和。因为正常人Hb是以150g/L计算，血液在细胞外液中占1B量，因此，细胞外液以Hb50g/L计算。但实际上Hb并非都是150g/L，应根据病人实测血红蛋白进行计算细胞外液缓冲碱（BBHb1B)。④正常缓冲碱（NBB）是指在37C时，一个标准大气压下，使血样在PCO,为5.32kPa的氧混合气中平衡，血红蛋白充分氧合并调整pH至7.40，此时测得血样的BB值为NBB。BB升高时，表示有代谢性碱中毒；反之则有代谢性酸中毒存在。由于BB指标不仅受血浆蛋白和血红蛋白明显影响，而且还受呼吸因素及电解质的影响。因此，它不能确切反映代谢性酸碱平衡情况。但BB比HCO;更能全面地反映体内中和酸的能力11.剩余碱（BE）或碱不足（BD）【参考范围】-3~+3mmol/L平均为0mmol/L【临床意义】BE是指在标准条件下，即温度37C时，一个标准大气压，PCO2为5.32kPa（40mmHg），血红蛋白完全氧合，用酸或碱将一升血液的pH调整至7.40，所需加入之酸碱量就是BE或BD。△BB=BB-NBB。BE可分为BEp、BEb、BEHbs或BEHb13，分别表示血浆、全血或细胞外液碱储量增加或减少的量。代谢性酸中毒时BE减少，在BE前加“_”符号，表示碱不足；相反，在代谢性碱中毒时BE增加，在BE前加“+”符号，表示碱剩余。正常人BE值在0附近波动。BE为正值增加时，说明缓冲碱增加，为代谢性碱中毒；BE为负值增加时，说明缓冲碱减少，为代谢性酸中毒。呼吸性酸碱中毒时，由于肾脏的代偿，也可使BE发生相应改变

7 AB 与 SB 两者皆正常，为酸碱内稳正常；AB 与 SB 两者均低于正常，为代谢性酸中毒未代 偿；AB 与 SB 两者均高于正常，为代谢性碱中毒未代偿；AB>SB 提示 CO2渚留，多见于通气功 能不足所致的呼吸性酸中毒；AB<SB 提示 CO2排出过多，见于通气过度所致的呼吸性碱中毒。 10．缓冲碱(BB) 【参考范围】 BBp ：40~44mmol/L，平均 42mmol/L BBb ：46~52mmol/L，平均 48mmol/L BBHb5 ：43.8mmol/L 【临床意义】 BB 是 1L 全血或血浆中所有结合 H+的碱的总和，包括 HCO3 ¯、Pr-、Hb-和少 量 HPO4 2-。缓冲碱有以下几种形式:①血浆缓冲碱(BBp)是由血浆中 HCO3 ¯和 Pr¯(蛋白质阴离子)组 成。②全血缓冲碱(BBb)是由血浆中HCO3 ¯和Pr¯、Hb¯和少量HPO4 2-组成。③细胞外液缓冲碱(BBecf) 是由血浆中 HCO3 ¯和 Pr¯加上血红蛋白相当于 50g/L 时的缓冲碱(BBHb5)的总和。因为正常人 Hb 是以 150g/L 计算，血液在细胞外液中占 1/3 量，因此，细胞外液以 Hb50g/L 计算。但实际上 Hb 并非都是 150g/L，应根据病人实测血红蛋白进行计算细胞外液缓冲碱（BBHb1/3)。④正常缓冲碱 （NBB）是指在 37℃时，一个标准大气压下，使血样在 PCO2为 5.32kPa 的氧混合气中平衡，血 红蛋白充分氧合并调整 pH 至 7.40，此时测得血样的 BB 值为 NBB。 BB 升高时，表示有代谢性碱中毒；反之则有代谢性酸中毒存在。由于BB 指标不仅受血浆蛋 白和血红蛋白明显影响，而且还受呼吸因素及电解质的影响。因此，它不能确切反映代谢性酸碱 平衡情况。但 BB 比 HCO3 ¯更能全面地反映体内中和酸的能力。 11．剩余碱（BE）或碱不足（BD） 【参考范围】 -3~+3mmol/L 平均为 0mmol/L 【临床意义】 BE 是指在标准条件下，即温度 37℃时，一个标准大气压，PCO2为 5.32kPa （40mmHg），血红蛋白完全氧合，用酸或碱将一升血液的pH 调整至 7.40，所需加入之酸碱量就 是 BE 或 BD。ΔBB=BB-NBB。BE 可分为 BEp、BEb、BEHb5或 BEHb1/3，分别表示血浆、全血 或细胞外液碱储量增加或减少的量。代谢性酸中毒时 BE 减少，在 BE 前加“-”符号，表示碱不 足；相反，在代谢性碱中毒时 BE 增加，在 BE 前加“+”符号，表示碱剩余。正常人 BE 值在 0 附近波动。BE 为正值增加时，说明缓冲碱增加，为代谢性碱中毒；BE 为负值增加时，说明缓冲 碱减少，为代谢性酸中毒。呼吸性酸碱中毒时，由于肾脏的代偿，也可使BE 发生相应改变

12.阴离子间隙（AG）【参考范围】8~12mmol/L平均12mmol/L【临床意义】阴离子间隙指血清中所测定的阳离子总数与阴离子总数之差。其计算公式如下: AG(mmo/L)}-Nat-{[CI +HCO:]AG 是近年来评价体液酸碱状况的一项重要指标，它可鉴别不同类型的代谢性酸中毒，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碱中毒，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。其意义在于：①AG增加：[H+增加引起的代谢性酸中毒，如糖尿病酮症酸中毒、乳酸中毒和肾功能不全等，有机酸增高，HCO：被消耗，pH值降低。②AG正常型：HCO；浓度降低而血氯增高的病人，如腹泻失去HCO而CL增加，肾小管中毒对HCO；重吸收障碍及H*排泄障碍，同样HCO：而CL增加，AG正常AG减少型少见。【注意事项】1.为使仪器始终处于稳定的工作状态，有利于对电极的保护，应使仪器24h开机运转。由于种种原因不能24h开机时，开机后应待仪器预热到37C1-2h后再使用，否则可能出现明显的漂移现象。2.血气分析的重要影响因素是标本，有时标本因素引起的误差大于仪器因素。标本用肝素抗凝，无凝块；动脉血标本不能接触空气，不能含气泡，应及时送检。3.测定前血标本必须充分混匀，特别对能测定Hb的全自动血气分析仪更应注意，否则 H浓度既测不准确又缺乏重现性。由于Hb 的测定误差，也影响到了剩余碱、氧饱和度、氧含量等结果的可靠性。4。患者体温、Hb浓度、吸入氧浓度等数据必须正确输入，否则对测定结果有较大影响。5．定期定时做好仪器的质量控制，通常有三个或二个不同浓度的质控品，仪器生产厂家一般都可提供商品质控物。如遇失控情况，注意观察和寻找原因，及时保养仪器、更换电极膜等。实验 70酶法测定血浆二氧化碳【原理】血浆(清)中的碳酸氢根在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化下和磷酸烯醇式8

8 12．阴离子间隙（AG） 【参考范围】 8~12mmol/L 平均 12mmol/L 【临床意义】 阴离子间隙指血清中所测定的阳离子总数与阴离子总数之差。其计算公式如 下：AG(mmol/L)=Na+ -[Cl¯+HCO3 ¯] AG 是近年来评价体液酸碱状况的一项重要指标，它可鉴别不同类型的代谢性酸中毒，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碱中毒，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。其意义在于：①AG 增加： [H+ ]增加引起的代谢性酸中毒，如糖尿病酮症酸中毒、乳酸中毒和肾功能不全等，有机酸增高， HCO3 ¯被消耗，pH 值降低。②AG 正常型：HCO3 ¯浓度降低而血氯增高的病人，如腹泻失去 HCO3 ¯ 而 CL¯增加，肾小管中毒对 HCO3 ¯重吸收障碍及 H+排泄障碍，同样 HCO3 ¯而 CL¯增加，AG 正常。 AG 减少型少见。 【注意事项】 1．为使仪器始终处于稳定的工作状态，有利于对电极的保护，应使仪器24h 开机运转。由于 种种原因不能 24h 开机时，开机后应待仪器预热到 37℃1~2h 后再使用，否则可能出现明显的漂 移现象。 2．血气分析的重要影响因素是标本，有时标本因素引起的误差大于仪器因素。标本用肝素抗 凝，无凝块；动脉血标本不能接触空气，不能含气泡，应及时送检。 3．测定前血标本必须充分混匀，特别对能测定 Hb 的全自动血气分析仪更应注意，否则 Hb 浓度既测不准确又缺乏重现性。由于 Hb 的测定误差，也影响到了剩余碱、氧饱和度、氧含量等 结果的可靠性。 4．患者体温、Hb 浓度、吸入氧浓度等数据必须正确输入，否则对测定结果有较大影响。 5．定期定时做好仪器的质量控制，通常有三个或二个不同浓度的质控品，仪器生产厂家一般 都可提供商品质控物。如遇失控情况，注意观察和寻找原因，及时保养仪器、更换电极膜等。 实验 70 酶法测定血浆二氧化碳 【原理】 血浆(清)中的碳酸氢根在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化下和磷酸烯醇式

丙酮酸(PEP)反应，生成草酰乙酸和磷酸，草酰乙酸和苹果酸脱氢酶（MDH）反应,生成苹果酸同时将NADH氧化成NAD+,在340m处吸光度的降低与样品中HCO:含量成正比,反应式如下磷酸烯醇式丙酮酸+HCO；PEPC草酰乙酸+磷酸草酰乙酸+NADH+H*-MDH苹果酸+NAD*【试剂与器材】1. 试剂试剂成分在反应液中参考浓度Tris-HCL缓冲液50mmol/LPEP1.8mmol/LPEPC≥300U/LMDH≥1250U/LNADH>0.3mmol/L硫酸镁10mmol/L草氨酸钠2.5mmol/L反应液 pH8.0±0.15此试剂用煮沸去除CO2的蒸馏水复溶，复溶后的试剂加盖存放在4℃冰箱中可用数小时。HCO3标准液：30mml/L。2．仪器具有340mm波长和恒温装置的分光光度计，或生化自动分析仪。【操作步骤】1.标本处理采集静脉血2ml置于含有石蜡油的肝素抗凝剂的试管中，混匀，迅速分离血浆，及时进行测定，2．手工法测定：取试管3支，标明测定、标准和空白管，然后按表11-1进行操作。表 11-1酶法测定操作步骤加入物测定管标准管标本空白管2.0酶试剂2.0-0.01HCO;标准液一0.010.01 血浆(清）一2.0蒸馏水9

9 丙酮酸 (PEP)反应，生成草酰乙酸和磷酸，草酰乙酸和苹果酸脱氢酶（MDH）反应,生成苹果酸, 同时将 NADH 氧化成 NAD+ ,在 340nm 处吸光度的降低与样品中 HCO3 -含量成正比,反应式如下: 磷酸烯醇式丙酮酸 + HCO3 ¯ PEPC 草酰乙酸 + 磷酸 草酰乙酸 + NADH +H+ MDH 苹果酸+NAD+ 【试剂与器材】 1．试剂 试剂成分 在反应液中参考浓度 Tris-HCL 缓冲液 50mmol/L PEP 1.8mmol/L PEPC ≥300U/L MDH ≥1250U/L NADH >0.3mmol/L 硫酸镁 10mmol/L 草氨酸钠 2.5mmol/L 反应液 pH 8.0±0.15 此试剂用煮沸去除 CO2的蒸馏水复溶, 复溶后的试剂加盖存放在 4℃冰箱中可用数小时。 HCO3 ¯标准液：30mmol/L。 2．仪器 具有 340nm 波长和恒温装置的分光光度计，或生化自动分析仪。 【操作步骤】 1．标本处理 采集静脉血 2ml, 置于含有石蜡油的肝素抗凝剂的试管中，混匀，迅速分离血 浆，及时进行测定。 2．手工法测定：取试管3 支，标明测定、标准和空白管，然后按表11-1 进行操作。 表 11-1 酶法测定操作步骤 加入物 测定管 标准管 标本空白管 酶试剂 2.0 2.0 _ HCO3 ¯标准液 _ 0.01 _ 血浆（清） 0.01 _ 0.01 蒸馏水 _ _ 2.0

混匀，放37℃C孵育5min，以蒸馏水调零，在340nm波长，10mm光径比色杯，分别读取各管的吸光度。按下式计算出HCO:含量：试剂空白吸光度一样品吸光度×30mmol/LHCO;(mmol/L)试剂空白吸光度一标准吸光度3．生化自动分析法：准备好复溶试剂和待测样品及标准液，然后根据仪器不同性能，设置不同特定参数，具体操作步骤见各型全自动生化分析仪操作说明书。【参考范围】22-34mmol/L建议每个实验室用自己的试剂及仪器，建立本地区男女正常参考值范围。【临床意义】见实验69【注意事项】1.不要用口吸样品和试剂，以防呼出气体的CO2混入。2．在准备试剂和收集标本时，应严格做好密封工作，以最大限度地减少干扰。应采用新鲜煮沸的去CO2蒸馏水（pH>6.5）复溶试剂，复溶后应加盖密封保存于2-8℃，应用时应置于小口试剂瓶中并立即使用。3.严重脂血溶血和黄疽标本应做标本空白管。4.用肝素抗凝。草酸盐、柠檬酸盐和EDTA都不宜使用。5．内源性丙酮酸和LD的干扰可由草氨酸钠消除

10 混匀，放 37℃孵育 5min，以蒸馏水调零，在 340nm 波长，10mm 光径比色杯，分别读取各 管的吸光度。按下式计算出 HCO3 ¯含量： HCO3 ¯（mmol/L）= 试剂空白吸光度－标准吸光度 试剂空白吸光度－样品吸光度 ×30mmol/L 3．生化自动分析法：准备好复溶试剂和待测样品及标准液，然后根据仪器不同性能，设置不 同特定参数，具体操作步骤见各型全自动生化分析仪操作说明书。 【参考范围】 22-34mmol/L 建议每个实验室用自己的试剂及仪器，建立本地区男女正常参考值范围。 【临床意义】 见实验 69 【注意事项】 1．不要用口吸样品和试剂，以防呼出气体的CO2混入。 2．在准备试剂和收集标本时，应严格做好密封工作，以最大限度地减少干扰。应采用新鲜煮 沸的去 CO2蒸馏水（pH>6.5）复溶试剂，复溶后应加盖密封保存于 2-8℃，应用时应置于小口试 剂瓶中并立即使用。 3．严重脂血溶血和黄疸标本应做标本空白管。 4．用肝素抗凝。草酸盐、柠檬酸盐和EDTA 都不宜使用。 5．内源性丙酮酸和LD 的干扰可由草氨酸钠消除