第四节血气分析

血气分析是危重病人监测治疗中必不可少的项目，通过血气分析可以监测患者的氧合状况以及酸碱平衡情况，为危重病人的诊断与治疗提供可靠依据。目前，临床上常用的血气分析手段分有创血气监测和无创血气监测。

一、有创血气监测

1．监测项目和指标　有创血气监测技术目前已较为成熟和完备，基本上能满足临床的需要。其常用的监测指标有血pH值、PaCO2、HCO－3、PaO2、SaO2等，各项指标所代表的具体意义及临床应用价值详见有关章节。

2．血气分析标本的留取　血样为动脉血或混合静脉血，采集时多选择体表较易扪及或较暴露部位动脉进行穿刺或从动脉留置套管采动脉血或经动脉导管采集混合静脉血。注意在抽取动脉血气标本时注射器必须先用肝素稀释液（50mg肝素＋100ml生理盐水）湿润注射器，并在抽取动脉血样前针尖向上推出多余液体和注射器内残留气泡，否则会干扰结果。选择合适的动脉穿刺部位，一般在动脉搏动最明显处进针采血2ml。采血后注意立即拔针并将针头斜面刺入橡皮塞内，以免空气进入而影响结果；若注射器内有气泡应尽快排出。将注射器轻轻转动，使血液与肝素充分混匀，防止凝血。采集的血气标本宜立即送检，以免结果误差。

3．影响血气分析结果的因素

（1）心理因素：动脉穿刺取血时患者的心理因素对血气分析结果有一定的影响。如果患者对动脉穿刺恐惧、精神紧张而诱发快速呼吸，则在准备穿刺到穿刺抽出血液的过程，可发生通气过度而导致PaCO2降低；若患者因害怕疼痛而屏气，则可发生通气不足导致PaCO2升高。为此，穿刺前应向患者说明配合要领，保持平静呼吸，以获得准确的血气分析结果。

（2）采血时机：采血时机要适合。例如患者吸氧会明显影响动脉血气分析结果。要正确了解患者是否出现呼吸衰竭，须停止吸氧30min后再采血进行血气分析。因为使血气平衡约需要20～25min，过早采血将得到错误的结果。

（3）血标本留取：使用的注射器内不得留有空气；血标本抽出后应立即将针头插入橡皮塞内使之与空气严密隔绝。因空气中PO2为21．2kPa（159mmHg）、PCO2为0．03kPa（0．23mmHg），如果空气进入血标本内，会使血中PaO2明显上升、PaCO2明显降低而出现误差。

（4）血标本送检时间：血标本应及时送检。如果不能及时检测，则应将血标本置于碎冰块中（0℃）或放入冰箱内贮藏，最长也不能超过2h。在室温下延时过久，由于血细胞代谢会使血标本的PaO2降低、PaCO2升高、pH值下降。根据检测，血细胞正常的血液在38℃环境中存放1h，PaCO2会升高0．7kPa（5mmHg），pH值会降低0．06。

二、无创血气监测

近年来，无创性监测技术发展较快。由于其具有快速、动态、连续性床旁监测的功能，很大限度地减少了穿刺取血的次数，避免在血管内留置导管，故临床应用日渐广泛。目前，脉搏测氧仪（pulse oximeter），经皮O2和CO2电极（transcutaneous oxygen prodes，transcutaneous CO2probes）及CO2浓度测定仪（capnometer）等监测仪器的发展，满足了大部分血气监测参数的需求，已成为目前ICU中的主要监测手段。

1．脉搏血氧饱和度（pulse oxygen saturation，SpO2）　SpO2是用脉搏血氧饱和度仪经皮测得的动脉血氧饱和度值。它是临床常用的评价氧合功能的指标，是临床麻醉和ICU常规监测项目之一。脉搏血氧饱和度仪是利用氧合血红蛋白和还原血红蛋白吸收光谱不同设计而成。氧饱和度仪随着动脉的搏动吸收光量，当低温（＜35℃）、低血压（＜50mmHg）或应用血管收缩药使脉搏搏动减弱时，可影响SpO2的准确性。另外当搏动性血液中存在与氧合血红蛋白和还原血红蛋白吸收光谱一致的物质如亚甲蓝、高铁血红蛋白（METHB）、碳氧血红蛋白（COHB）时也影响其结果的正确性，此外不同的测定部位、外部光源干扰等也影响其结果，因此临床应用时应注意干扰因素的影响。

脉搏血氧饱和度监测能及时发现低氧血症，指导机械通气模式和吸入氧浓度的调整。正常SpO2大于94%，小于90%提示有低氧血症。

2．经皮O2分压（PtcO2）监测　PtcO2测定是一种监测与动脉化毛细血管平衡后组织氧张力的无创技术，可避免频繁采取动脉血给患者造成痛苦。本法是将加热的氧电极（Lifespan　100tcpo监测仪）直接置于患者胸骨旁2、3肋间正常皮肤上来测定PaO2。临床研究表明，PtcO2与PaO2有较好的相关性，可以估计PaO2值；连续监测PtcO2，并描绘出PtcO2趋势图，可以提供血液氧合状态的动态，对治疗的反应作出评价。

PtcO2适用于危重病人、老年和婴幼儿患者及应用机械通气、麻醉机和低温治疗的病人。随着救护水平的不断提高，PtcO2在心肺复苏（CPR）和ICU监测中日益得到广泛应用。CPR前和CPR中，在心排血指数（CI）降到2L／（min·m2）前，PtcO2随PaO2变化；此后，PtcO2随血流量发生变化。急诊室急症创伤患者的复苏中，即使血压正常，PtcO2降低仍提示血容量不足。对135例ICU成年患者进行PtcO2监测还表明，PtcO2与PaO2之差（△PO2）与血压之间呈异常显著的负相关。

3．经皮CO2分压（PtcCO2）监测　与PtcO2测定相同，PtcCO2测得的也是表皮PCO2。PtcCO2常用于新生儿、小儿，而在成人则较少见。小儿PtcCO2与PaCO2之间呈现良好的相关性；在正常成年人循环功能良好的情况下，其相关性亦较好（r＝0．69～0．79，P＜0．0　001）。但此种相关性随着体温的降低而减少（29±3．5℃时：r＝0．618，P＜0．05）。若与PtcO2或SpO2同时应用，对手术前后患者呼吸通气功能的评定和围术期低氧血症、高或低碳酸血症的诊断有重要的临床意义。

但PtcO2和PtcCO2的精确程度受到许多内在因素和外界条件的影响，如皮肤的性质与洁净度、传感器校准的程度、探头与皮肤的接触、体温与周围环境的改变、肢体的震动等。因此，在PtcO2和PtcCO2的监测中，应注意以下几点：①监测部位选择皮肤薄、毛细血管丰富的区域，如胸、腹部或前臂屈侧皮肤；②因电极温度需保持在43～45℃，在一个部位贴附时间一般不应超过4h，以免皮肤灼伤；③严重水肿、休克及末梢循环不良的患者由于皮肤缺乏足够的血流灌注，故不宜使用。此外，PtcO2和Ptc－CO2不能反映血液代谢性酸碱变化，故不能完全替代血气分析。

4．混合呼出气PCO2（PECO2）呼气末PCO2（PETCO2）监测

（1）PECO2是一个呼气周期中的平均PCO2，主要用来计算VD／VT。连续监测VD／VT可了解肺内病变的动态变化。

（2）PETCO2指患者呼气终末部分气体中的PCO2，是临床常见的监测指标。最常用的有红外线旁气流和主气流测定法，其他有质谱仪法和比色法等。呼出气体CO2浓度曲线图可分为4相：Ⅰ相主要是从解剖死腔呼出的气体，不含CO2；Ⅱ相是指随着气体继续呼出，CO2浓度迅速上升到平台水平；Ⅲ相主要是肺泡气CO2浓度，曲线稳定而缓慢斜升，并达到高峰值，一般来说，在呼气末CO2浓度才达到峰值，因而又称潮气末二氧化碳分压；Ⅳ相表示CO2浓度迅速降低到吸入气CO2值，即曲线回到零点。由于呼吸传导系统中无CO2，呼出气中的CO2浓度被稀释。因此健康成人的PET CO2比PaCO2低0．7kPa（5mmHg）（图15－4）。

图15－4　PETCO2曲线（引自：宋志芳．现代呼吸机治疗学．人民军医出版社，1999）

引起PETCO2升高的主要原因有：①体内CO2的产生增加，如体温升高等。②呼吸中枢受抑制，肺泡通气量减少。③因呼吸肌麻痹、神经疾病、高位脊麻或急性呼吸困难引起的通气不足。④机械通气时，PETCO2升高应首先考虑通气不足。若通气不变而PETCO2有升高的趋势，检查体温以排除因发热、代谢增加引起的高碳酸血症。⑤引起PETCO2暂时升高的因素有松止血带、静脉注射碳酸氢钠、腹腔镜检查或手术时腹腔内CO2充气等。

引起PETCO2降低的原因有：①过度通气。②死腔通气增加，如肺灌注减少、肺栓塞，由这部分肺泡呼出的气体中CO2降低或不含CO2，使呼出气中的CO2浓度被稀释，PETCO2降低。③体内CO2减少，如低温、麻醉等。④PETCO2突然降低的原因有呼吸器脱落、呼吸回路漏气、气管内导管堵塞等。

病例分析

【病例】　患者，男，54岁，体重60kg，急性坏死性胰腺炎术后第2天，中午起主诉呼吸困难，给氧，FiO2＝40%，吸氧后症状无改善，R　28／min，PaO28．0kPa（60mmHg），PCO25．3kPa（40mmHg），增加吸入气氧浓度至60%，呼吸困难仍无改善，查血气PaO2 7．3kPa（55mmHg），PCO25．3kPa（40mmHg）。

1．请评估患者目前的呼吸功能状况？

分析：患者呼吸快，自感呼吸困难，在吸入FiO2为40%的情况下，PaO2只有8．0kPa（60mmHg），PaO2／FiO2为20．0kPa（150mmHg）说明存在严重缺氧，提示患者气体交换及氧合作用已经很差；增加氧吸入浓度至60%后，PaO2并没有升高，反而下降，而PaO2／FiO2仅为12．2kPa（91．67mmHg），说明患者的呼吸功能状况仍在继续恶化。由于患者在持续给氧且氧浓度不断增加的情况下，仍有严重的呼吸困难，PaO2持续下降，可初步判断患者有ARDS存在。

2．患者有无机械辅助呼吸的指征？

分析：有，一般PaO2／FiO2＜20．0kPa（150mmHg），就认为有气管插管及机械通气指征。

3．行机械通气后，为判断呼吸功能的改善情况，应继续监测哪些指标？

分析：通过监测PaO2、SaO2、SpO2来判断缺氧改善情况；通过监测PaCO2、PET CO2可判断通气状况。

4．机械辅助呼吸2d后，在无创监测下，测得SpO2为90%，PETCO2为6．7kPa（50mmHg），根据该指标，你认为辅助呼吸设置的指标是否合理？

分析：所测的SpO2值略低，而PETCO2略高，应考虑有通气不足的情况。应重新设置参数，此外应继续加强对该指标的监测，如持续增高需排除因发热，代谢增加引起的高碳酸血症。

5．呼吸功能达到何指标说明其状况已大大改善，可试行撤机？

分析：撤机的标准在机械辅助呼吸一章中有详细描述，其中和呼吸功能有关的指标有：①呼吸功能明显改善，自主呼吸强，需呼吸机支持的每分钟通气量应小于180ml／（kg·min）；②FiO2＜0．4时，PaO2＞8．0kPa（60mmHg）；③PEEP≤1．96kPa。

思考与练习

1．肺的通气与换气功能监测各包括哪些指标，其正常值是多少？

2．临床上可能引起患者呼气末二氧化碳分压（PETCO2）升高与降低的原因有哪些？

3．观察患者呼吸运动时，结合诊断学知识解释下列各种情况：①呼吸时伴有喘鸣和呼气延长；②呼吸浅而急促；③胸部出现吸气三凹征；④呼吸时伴有咳嗽，带有血性泡沫痰；⑤呼气性呼吸困难。

4．日常工作中留取血气分析标本时应注意避免哪些影响因素？

5．男性患者，40岁，因弥漫性腹膜炎住院，化验：pH＝7．32，PaCO2＝2．7kPa（20mmHg），血HCO－3＝12mmol／L。判断可能为何种酸碱平衡失调？为什么？

（韩文军　仇瑶琴）