正常人血液的酸碱度(pH值)始终维持在一个狭窄的范围即7.35～7.45。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,其中起首要作用的是血液的缓冲作用。血液缓冲体系很多,以血浆中［ ］/［H ₂CO ₃］体系最为重要,［ ］/［H ₂CO ₃］缓冲体系维持一定比例对于维持血液的酸碱度起着至关重要的作用,而这种比例的恒定,又有赖于肺和肾的调节作用,即将过剩的酸和碱排出体外,使体内酸碱度保持相对平衡状态。肺通过对PCO ₂的调节而调节H ₂CO ₃的浓度,换气增加使CO ₂排出增多而降低PCO ₂,换气减少则使CO ₂排出减少而升高PCO ₂。肾对酸碱平衡的调节主要通过对H ⁺的排泄和对 的重吸收机制完成。

根据pH、PCO ₂及 的异常与否即可确定诊断单纯的酸碱平衡失调。pH 代表酸碱度,正常范围为7.35～7.45。pH超过这个范围只能代表有酸血症或碱血症。酸中毒或碱中毒时, pH可以正常也可以异常。pH在正常范围可能有三种情况:①正常的酸碱平衡;②代偿性的酸或碱中毒;③混合性的酸或碱中毒。

血气一般是指血液中所含的O ₂和CO ₂气体。血气分析是评价患者呼吸、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。目前,多采用血气分析仪测定pH及其他相关指标。利用血气分析仪可直接测出pH、PO ₂、PCO ₂ 三项指标,再由此计算出其他酸碱平衡指标。

与H ₂CO ₃的比值是决定血液pH值的主要因素,必须维持在一定范围内,才能维持细胞的正常代谢。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。但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。

测定方法:测定血气的仪器主要由专门的气敏电极分别测出PO ₂、PCO ₂和pH (pH测定电极非气敏电极)三个数据,并推算出一系列参数。包括电极(pH、PO ₂、PCO ₂)、进样室、CO ₂空气混合器、放大器元件、数字运算显示屏和打印机等部件,进行自动化分析,其所需样品少,检测速度快而准确。采样前患者应处于稳定状态,保持患者平静呼吸状态,并且通风状态也应稳定。告知患者采样步骤以避免引起不必要的紧张,患者的紧张可引起过度呼吸,通气过度是血气误差的一个主要原因,可使肺泡通气量增加,造成PCO ₂降低、pH增加、PO ₂增加。动脉血样本采集以桡动脉最为常用,采样前先进行改良的Allen’s测试以确定侧支循环是否充足。肝素抗凝动脉血2ml,抽血后要求严加密封,不能接触空气,立即送检,天热可放冰箱中,并记录当时患者体温样本。

参考范围:动脉血pH 7.35～7.45,静脉血pH 7.32～7.42。

二氧化碳分压(PCO ₂)指血浆中物理溶解CO ₂的压力。CO ₂ 的弥散能力较大,约为氧的25倍,血液PCO ₂ 基本反映了肺泡PCO ₂ 的平均值。PCO ₂ 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的改变。PCO ₂ 的升高或降低,有原发性和继发性两种原因所致。PCO ₂ 与CO ₂ 的产生成正比关系,它与肺泡通气量成反比关系。

测定方法:见血液的酸碱度(pH)测定方法。

参考范围:动脉血PCO ₂ 4.67～6.00kPa ( 35～45mmHg )。

血浆标准碳酸氢盐(SB )指在标准条件下［37 ^oC, PCO ₂ 5.32kPa ( 40mmHg ) , Hb充分氧合］测得的血浆［ ］,即呼吸功能完全正常条件下的［ ］,通常根据pH与PCO ₂数据求得。血浆实际碳酸氢盐(AB)指血浆实际［ ］,即指“真正”血浆(未接触空气的血液在37 ^oC分离的血浆)所含［ ］。

参考范围: SB 21.3～24.8mmol/L, AB 21.4～27.3mmol/L。

二氧化碳总量(total CO _2,TCO ₂)指存在于血浆中各种形式的CO ₂的总和。其中大部分( 95%)是 结合形式,少量为物理溶解。还有少量是以碳酸、蛋白质氨基甲酸酯及 等形式存在。TCO ₂在体内受呼吸及代谢两方面因素影响,但主要受代谢因素影响,是判断代谢性酸、碱中毒的指标之一。

参考范围:动脉血TCO ₂ 24～32mmol/L。

缓冲碱(buffer base, BB)指1升全血或血浆中所有结合H ⁺的碱的总和,包括 、Pr ^-、Hb ^-和少量 。

参考范围:血浆BBp 40～44mmol/L;全血BBb46～52mmol/L。

碱剩余(base excess, BE)指在标准条件下,即37℃时,一个标准大气压, PCO ₂ 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。正常人BE值在0附近波动。

参考范围: BE -3～+3mmol/L。

阴离子间隙(anion gap, AG)指血清中所测定的阳离子总数与阴离子总数之差。其计算公式为AG (mmol/L) = Na ⁺-［Cl ^-+ ］

参考范围: 8～12mmol/L。

pH测定结果可表现为以下三种情况。

pH值正常:①正常人;②存在轻度酸碱平衡紊乱,但机体可以自动调节到正常水平,临床上称为代偿型酸、碱中毒;③存在强度相等的酸中毒和碱中毒,作用互相抵消, pH值正常。

pH值升高:提示体内碱性物质过多,有超出机体调节能力的失代偿型碱中毒。

pH值降低:提示体内酸性物质过多,有超出机体调节能力的失代偿型酸中毒。

PCO ₂测定主要用于分析肺的通气功能和酸碱失衡的原因。

( 1) 判断肺泡通气状态: PCO ₂升高表示肺泡通气量降低, PCO ₂ 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: PCO ₂<4.65kPa ( 35mmHg )提示通气过度,有呼吸性碱中毒存在。PCO ₂ 上升至6.65kPa ( 50mmHg )以上提示正常的呼吸机制已不健全,体内有CO ₂ 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PCO ₂ 下降,提示已通过呼吸进行代偿;代谢性碱中毒时,若PCO ₂ 上升,亦提示已有代偿。

( 4) 判断呼吸衰竭类型。

其临床意义如下:

除正常的酸碱平衡外,急性呼吸性酸碱中毒早期,混合性酸碱中毒,如代偿性呼吸性酸中毒,代偿性呼吸性碱中毒+代谢性碱中毒。

代谢性酸中毒、呼吸性碱中毒代偿期。呼吸性碱中毒+代谢性酸中毒时明显下降。

代谢性碱中毒,呼吸性酸中毒代偿期。代谢性碱中毒合并呼吸性酸中毒时明显升高。

AB与SB这两个指标结合起来分析,在酸碱平衡鉴别诊断上有一定价值,但也受呼吸因素的影响而继发改变。

1) AB=SB,且同时升高:表示代谢性碱中毒,一般无呼吸性因素存在。

2) AB=SB,且同时降低:表示代谢性酸中毒,一般无呼吸性因素存在。

3) AB>SB:提示CO ₂潴留,多见于通气功能不足所致呼吸性酸中毒。

4) AB<SB:提示CO ₂排出过多,多见于通气过度所致呼吸性碱中毒。

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。由于在测定时排除了呼吸性因素的影响,只反映代谢因素的改变,与SB的意义大致相同,但因系反映总的缓冲碱的变化,故较SB更全面。

指血液中未测定的阴离子量,通常以(Na ⁺-CL ^-- )表示。这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可提供重要线索。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指标时,应精确的测定血清电解质,排除实验误差对AG的影响。AG增高提示有代谢性酸中毒存在,在混合性酸碱紊乱的患者,代谢性酸中毒可以被其他现象掩盖,通过AG值可以发现许多潜在的有价值的线索。

代谢性酸中毒时BB减少,代谢性碱中毒时BB增加。由于同时受呼吸因素、血浆蛋白及血红蛋白的影响,因此不能确切反映代谢变化,但BB比［ ］值能更全面地反映体内中和酸的能力。

TCO ₂的临床意义如下:

①代谢性碱中毒时,由于碱性物质产生过多或肾功能紊乱,使肾脏排出 减少,重吸收 增加,导致TCO ₂升高,这是TCO ₂升高的主要原因;②呼吸性酸中毒时,由于CO ₂排出减少,也可使TCO ₂增加;③代谢性碱中毒合并呼吸性酸中毒时, TCO ₂显著升高。

①代谢性酸中毒时,由于酸性物质产生过多或肾功能紊乱,使肾脏排出 增加,重吸收 减少,导致TCO ₂减低,这是TCO ₂减低的主要原因;②呼吸性碱中毒时,由于CO ₂排出过多,也可使TCO ₂减低;③代谢性酸中毒合并呼吸性碱中毒时, TCO ₂明显减低。