血气分析仪在心血管外科中的应用
血气分析仪是20世纪50年代末发展起来的一种现代化检验仪器。其代表性产品有丹麦Radiometer公司的ABL系列、美国康宁公司的16.11系列、瑞士AVL公司的AVL系列、美国NoVa公司NoVa(M型)，美国实验仪器公司IL1300系列血气分析仪等。自20世纪90年代开始，许多厂家把血气和电解质等分析结合在一起，生产了血气电解质分析仪。在血气分析仪制造技术和实现功能日趋完善的时候，部分生化项目葡萄糖(Glu)、乳酸(Lac)、尿素(Urea)等也能在血气分析仪上检测。
一 血气分析仪常用技术参数及规格
1. 测量参数:见图
2. 计算参数:
总二氧化碳(TCO2): 包括实际碳酸氢根及血中物理溶解的CO2;
实际碳酸氢盐ABC: 未排除呼吸因素的代谢因素;
标准碳酸氢盐SBC: 指在PCO2为5.33kPa，37℃及Hb完全氧合状态下的实际碳酸氢根，它排除了呼吸因素的影响;
P50: 为血红蛋白与氧呈半饱和状态时的氧分压;
肺泡—动脉氧压差(AaDO2);
血红蛋白(Hb);
3. 代谢物测定: Glu，Lac，Urea。
二 部分检测项目的临床意义
1、血钙几乎全部存在血浆中，血总钙为2.25~2.75mmol/L。又分非扩散钙(与蛋白质结合的钙，约占40%)和可扩散性钙(约占总钙的60%，其中为扩散性离子钙46%，为具有生理活性的部分，扩散性非离子钙14%为与枸橼酸、碳酸氢根结合而成复合钙)两类。仪器利用离子选择性电极法测定离子钙浓度。肝素抗凝全血亦可测定离子钙，尤其适合急诊的测定，但过量的肝素能使离子钙降低3%~5%。采用肝素锂抗凝不影响离子钙的测定，正常人离子钙和总钙之间不具有统计学上的相关性，离子钙与总钙的关系通常也认为无相关性，病理条件下离子钙、总钙和白蛋白浓度关系则不能确定。故用经验公式计算离子钙是不可靠的，不宜采用。
离子钙的测定对较大的外科手术是重要的，如开胸的心脏手术、肝移植及其它需要大量输入柠檬酸盐抗凝血的手术或术后脓毒血症，肾、心、肺衰竭的病人，反复测定总钙浓度已经没有意义。非扩散性钙和离子钙可以互相转变，呈动态平衡，当iCa2+浓度下降时，非扩散性钙可以逐渐释放成离子钙。它更能反映病人的临床症状与钙代谢的关系，因此血液的离子钙的测定比总钙更具临床意义。
2、血中的乳酸(Lactic Acid，Lac)主要来自红细胞和肌肉。人体组织在无氧的条件下(例如肌肉剧烈运动时的缺氧情况)葡萄糖酵解功能，最终产物为乳酸。血乳酸的浓度与缺氧情况一致。肝脏是清除乳酸的主要器官，血乳酸浓度可作为观察患者循环障碍，无氧代谢的一项生化指标。库血血浆中乳酸反映了糖代谢水平，随保存期延长而增高。
Lac是体内糖酵解的最终产物，利用酶电极法测定。
3、Glu利用酶电极法测定: 可评估术中患者糖代谢情况，对伴有糖尿病的手术患者更为重要。
4、尿素(Urea)是人体蛋白质代谢的终末产物，体内氨基酸经脱氨基作用分解成a-酮酸和NH3，NH3在肝细胞内进入尿素循环与CO2生成尿素。利用酶电极法测定尿素水平增高。大致可分为三个阶段: Urea浓度在8.2~17.9mmol/L时，常见于Urea产生过剩(如高蛋白饮食、糖尿病、高热等)或Urea排泄障碍(如轻度肾功能低下、高血压、术后乏尿等); Urea浓度在17.9~35.7mmol/L时，常见于尿毒症前期、肝硬化等; Urea浓度在35.7mmol/L以上，常见于严重肾功能衰竭、尿毒症。血浆尿素浓度在一定程度上可反映肾小球的滤过功能，但不是特异指标。只有当肾小球的滤过功能下降到正常的1/2以上时，血浆尿素才会增高。
5、肺泡—动脉氧压差(AaDO2)是判断肺换气功能正常与否的一个依据，心肺复苏中反映预后的一项重要指标。当AaDO2显著增大时，反映肺淤血和肺水肿示肺功能严重减退。病理状态下，AaDO2增加，主要有3个因素: 解剖分流、通气/灌注比例失调及“肺泡—毛细血管屏障”障碍。
a. AaDO2显著增大表示肺的氧合功能障碍，同时PaO2明显降低，这种低氧血症吸纯氧不能纠正，如肺不张和成人呼吸窘迫综合征。
b. AaDO2中度增加的低氧血症，一般吸氧可望获得纠正，如(慢性阻塞性肺病)COPD。
c. 由于通气不足造成的低氧血症。PCO2增加，AaDO2正常则提示基础病因多半不在肺，很可能为中枢神经系统或神经肌肉病变引起的肺泡通气不足所致的低氧血症。
d.而当PO2降低，而PCO2和AaDO2正常时，要考虑此种低氧血症是吸入氧浓度降低所致，而不是肺部本身病变所致，如高原性低氧血症。
6.碱剩余: 是指血液pH偏酸或偏碱时，在标准条件(37℃，一个标准大气压，PCO2 40mmHg，Hb完全氧合)用酸或碱将1L血液的pH调至7.4所需加入之酸碱量。常以BE表示。分为细胞外液碱剩余(Base Excess Extracellular Fluid，BE-ECF); 全血碱剩余(Base Excess of Blood，BE-B); 血浆碱剩余(Base Excess of Plasma，BE-P)。实际碱剩余(Actual Base Excess，ABE)是指在温度37℃，PaCO2 5.33kPa (40mmHg)及血红蛋白100%氧合的条件下，将全血用强酸或强碱滴定至pH 7.40时所需要的酸或碱的量(mmol/L)。标准碱剩余(Standard Base Excess，SBE)是指人体细胞外液的碱过剩。根据Siggarad-An-derson曲线，细胞外液的缓冲能力相当于血红蛋白为5g%时的缓冲能力，因此SBE=ABEHb =5g%。
7. Hematocrit(Hct)指红细胞占全血体积的百分数，血气分析仪是通过测定血标本的电阻，得出Hct值。
8.血气和酸碱稳态: 心血管外科手术期间，病人呼吸受呼吸机控制，体外循环期间心肺功能被人工心肺机所代替，血气酸碱稳态，受人为调控影响，加之，低温的使用也深刻影响血气和酸碱稳态。因而，血气和酸碱稳态管理对保证心血管手术的安全有特殊意义。准确的动态监护血气酸碱稳态，可综合反映机体心肺功能和组织代谢状况，对临床诊治方案的制定和实施有重要指导意义。心脏手术后、诱导过程中缺氧、体外循环中灌注流量不足、血液氧合不良，均可造成严重的乳酸酸中毒。
酸碱平衡的维持是心血管外科围手术期治疗的重要内容，与其他外科病人相比，心血管外科病人围手术期酸碱平衡紊乱多与循环功能障碍有关。体外循环和低温的应用对酸碱平衡及其调节的影响更为深刻。体外循环是非生理过程，有以下特点:
(1)由于病人处于全麻状态，故无主观症状。
(2)除非术前就存在慢性酸碱失调，体外循环中的酸碱紊乱多为急性，其调节作用主要依赖于血液本身的缓冲作用。
(3)由于人工肺和人工通气的应用，呼吸对酸碱紊乱的主动代偿作用消失，而肾的代偿发生又较晚，因而，体外循环中的酸碱失调较少有机体代偿。
(4)低温影响血气结果的分析和判断。
a半开—稳态理论正是采用OH/H值作为指标，反映机体的酸碱状况，正常时，细胞内的OH/H值接近1，细胞外液则为15~20，此值即a-稳态要求的参考值，不受温度的影响。
bpH稳态理论认为酸碱平衡就是H+浓度的相对稳定，而a半开—稳态理论则将H+和OH-比例关系的相对稳定作为酸碱平衡的指标，认为酸碱平衡的目的在于维持机体内在物质，尤其是蛋白质解离的相对稳定。
a半开—稳态理论的具体应用仍颇多争议。血浆OH/H值是反映a-稳态的直接指标，但计算过程复杂，应用不方便。目前较为普遍采用的方法是在低温酸碱平衡调节中，直接使用在37℃条件下测得血气结果，而不经病人体温校正，判断标准仍沿用pH稳态的参考值进行。即在血气分析后，不另加病人实际体温校正，在判断时也不考虑体温的影响，从而消除“温度差”的影响。
Becker，Rittenhouse等研究表明，在低温体外循环中维持a半开—稳态，可以避免或减轻复温在灌注期间的乳酸酸中毒。Becker等还发现在低温体外循环中维持a半开—稳态，心肌摄氧及对乳酸的摄取率明显高于维持pH稳态者。
本文作者贾克刚先生，泰达国际心血管病医院检验科主管技师，生化室主管。
