生命的调控可以说是宇宙中最严密的组织管理体系。凡窗口期窄的指标，多是生命最高等级的指标，比如酸碱度、电解质、氧分压、二氧化碳分压、体温、血压、心率等。血气分析是反映生命类代谢的指标，可以维持细胞水平的正常运转，影响全身重要脏器功能，并在短时间内发挥作用。
氧合状态、酸碱平衡、核心电解质平衡是血气分析的核心内容，从某种意义上讲，血气分析是通过细胞外液的检查推测细胞内液，将动脉血气的状况视为肺功能的简单描述，将静脉血气的状况视为回流区的气体交换状况。
1、缓冲系统（第一道防线/作用有限）
碳酸-碳酸氢盐缓冲系统（H2CO3/HCO3-）：针对固定酸最强，占全血缓冲能力53%（血浆35%，红细胞内18%）。
磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液（NaH2PO4/Na2HPO4）：占全血缓冲能力3%。
血浆蛋白缓冲系统（HPr/Pr-）：占全血缓冲能力7%。
血红蛋白缓冲系统（HHbO2/HbO2-，HHb/Hb-）：占全血缓冲能力35%，主要针对挥发酸。
2、肺的调节作用（第二道防线/作用有限）
3、肾的调节作用（第三道防线）
肾是调节酸碱平衡的最终器官，其作用缓慢但完善，通过改变排酸量或保碱量维持HCO3-浓度。
通常在离子失衡后2~4 h发挥作用，pH降低0.1，血清K+升高0.6 mmol/L，血碱与尿酸同时检测可以区别原发低血钾与继发低血钾。
血气分析对疾病的诊断起到辅助作用，对体内状态起到判断作用。
1、氧分压（PaO2）
PaO2在正常状态下为80~100 mmHg，轻度缺氧为60~80 mmHg，中度缺氧为45~60 mmHg，重度缺氧<45 mmHg（也有以40 mmHg为准的情况）。PaO2随年龄增加而降低，随吸入氧浓度（FiO2）升高而增加（FiO2每升高20%，PaO2升高100 mmHg）。
FiO2(%)=21+4×氧流量（L/min）
使用此公式前提为鼻导管吸氧（死腔）、氧流量6 L/min以下、呼吸频率（20次/min）。
2、氧饱和度（SaO2）
SaO2是各个环节评价氧合功能的综合指标，一般为95%~98% ，受控于氧分压、解离曲线（pH、2，3-二磷酸甘油、温度）、Hb等因素。
氧分压和氧饱和度关系图
PaO2与组织氧分压（PtO2）差值是毛细血管向组织供氧的原动力，PaO2应尽可能维持在60 mmHg以上，当PaO2小于30 mmHg时，组织将失去摄氧能力。当曲线左移时，Hb与O2亲和力增加，实际SaO2大于标准SaO2，曲线重度左移时不利于毛细血管释放氧。当曲线右移时，Hb与O2亲和力降低，实际SaO2小于标准SaO2，曲线重度右移提示组织供氧减少。
3、氧合指数（OI）
OI=PaO2/FiO2，正常值为400~500。氧合指数是评价氧合功能的综合指标，反映动脉血摄氧功能，且不依赖吸入氧浓度变化。
当OI<400时，提示轻度氧合功能障碍。
OI<300，是诊断急性肺损伤的必备条件。
OI<200，是诊断急性呼吸窘迫综合征的必备条件。
4、动脉-肺泡氧分压比（PaO2/PAO2）
正常值>0.75，不依赖吸氧浓度变化，用于预测调整FiO2后的PaO2。
举例：
5、肺泡-动脉氧分压差（A-aDO2）
计算公式：
A-aDO2 =（3+0.21×年龄）±5
粗略估计，患者不吸氧时，A-aDO2正常值≤25 mmHg。患者吸纯氧时，A-aDO2正常值≤75 mmHg。患者每增加10%吸氧浓度, A-aDO2增加5~7 mmHg。在正常生理情况时，A-aDO2随吸入氧浓度增高，随年龄增长而增高。当患者处于病理情况时，A-aDO2受肺弥散功能障碍、通气-血流灌注比例失调影响。
6、呼吸指数（RI）
RI是评价换气功能指标，正常值为0.1~0.37。RI越大，肺功能越差。计算方法为RI=A-aDO2 PaO2 。当0.37<RI<1时，提示患者氧合功能减低，当RI>1时，提示患者氧合功能明显减低，当RI>2时，常需给予机械通气。
评估指标：PaO2，SaO2，OI，PaO2/PAO2
在患者不吸氧的情况下，任意指标降低，患者的氧合功能都可能会受损。在吸氧情况下，重点关注受吸氧浓度影响较小的OI与PaO2/PAO2。
分析低氧血症的原因：
二氧化碳分压（PaCO2）正常或低于正常值时，气道处于通畅状态。PaCO2升高会造成通气功能异常。A-aDO2高于正常或正常预计值则换气功能异常。
不吸氧预计值：（3+0.21*年龄）±5。
吸氧预计值：每增加10%，增加5~7 mmHg，吸纯氧任何个体均不应该超过75 mmHg。
1、阴离子间隙的计算
血清中阴阳离子总电荷始终相等（总数各为155 mEq/L)，这其中主要阳离子为Na+，占90%。其他阳离子为K+ 、Ca2+ 、Mg 2+ 等。主要阴离子为Cl-、HCO3-，占85%，其他阴离子为SO42-、HPO42-、有机酸根、蛋白质等。AG正常值为8~16 mmol/L，中值为12。计算公式为AG=（Na++K+）-（Cl-+HCO3-）=UA-UC。
2、阴离子间隙的用途
阴离子间隙可分析酸碱平衡紊乱类型，通过阴阳离子的平衡判断酸碱平衡的实际情况，判断单纯性或混合型酸碱平衡紊乱，并可鉴别不同类型的代谢性酸中毒。不同类型代酸代碱治疗不同，因此在任何情况下均应计算AG。AG如果超出范围，表示HCO3-出了问题，此时应结合临床其他情况判断单纯代谢或混合型代谢性酸中毒。
3、代酸的分型
高AG代酸：产生过多非挥发性酸（除含氯以外固定酸）。常见于乳酸酸中毒、酮症酸中毒、磷酸和硫酸排泄障碍、水杨酸中毒。
正常AG代酸：（高氯性代酸）体内HCO3-性物质大量丢失，主要见于腹泻，氯离子代偿性增高时，需要补碱。
高AG代酸+正常AG代酸。
4、代碱的分型
低AG代碱：产生固定酸减少。
正常AG代碱（低氯性代碱）：体内酸性物质大量丢失，主要见于呕吐，氯离子代偿性降低。
低AG代碱+正常AG代碱。
随着AG的增高，有机酸中毒的可能性增大，当AG处于16~30，需要结合临床考虑患者可能存在高AG代酸。当AG<8时，结合临床考虑低AG代碱，当AG增高需要结合钠含量考虑，通常脱水的情况会造成钠增高，此时并不代表代酸，因此要观察碳酸氢根是否降低，并排除白蛋白与血清磷的干扰。
来自：首都医科大学附属北京世纪坛医院党委书记、副院长 李天佐教授
来源：友谊麻醉-血气分析及酸碱平衡培训班
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