最早的血气分析仪是根据Astrup的酸喊平衡基本理论,由丹麦的Racliometer公司生产的。
该种血气分析仪pH值是用电极直接测定,而二氧化碳分压(PaCO2)是将血液同4%和8% CO2平衡后测定pH值,然后从pH-logPCO2图上查得PCO2值,因而称为Astrup血液平衡仪。
以后,经过不断的研究发展,生产出了三电极血气分析仪,到20世纪70年代生产出了全自动血气分析仪。
血气分析仪直接测定的指标只有pH值、PCO2和PO2,再加上用比色法测定的血红蛋白,其余参数都是通过计算得来。
pH值的测定原理是电位差法,用平面型玻璃电极,以甘汞电极为参比电极,氯化钾为盐掺消除界面的电位差,使玻璃电极上的敏感玻璃两侧的氢离子电位差反映全血的pH值。
PCO2测定原理是一个pH电极和外面一个电极套构成CO2电极,电极套的顶端有一层可更换的以聚四氟乙烯为材料的CO2透气膜。
在电极套和pH电极之间有以碳酸氢钠为主的电解质溶液,在血气分析时,血液内的CO2可穿过透气膜,溶解在碳酸氢钠溶液中导致溶液的pH值发生改变,这一改变可由pH电极测得,由于它和logPCO2成函数关系,故可求得PaCO2值。
测定PO2的氧电极采用极化电极法,氧电极以封闭在玻璃中的铂丝作为阴极,阳极为银/氯化银电极,玻璃柱有一有机玻璃外套,一端是以聚丙烯为材料的O2透气膜,有机玻璃套与玻璃柱之间有缓冲液,电极膜在测量室内和血液接触后,O2和CO2可透过该膜进人缓冲液中,CO2即为其缓冲。
电极测出pH值、PCO2和PO2,以及比色法测出的血红蛋白值,经计算机计算而获得一系列酸碱平衡参数。
因此,血气分析仪的主要构成包括电极、测量室、电化学转换系统、电极定标的有关装置以及程序控制板。
程序控制板是血气分析仪的心脏,它控制血样本从样本进口进入仪器后的一系列严格的程序,使血气分析完全自动化完成。
看pH值,判断是否存在碱血症或酸血症,pH7.35为酸血症,pH7.45为碱血症。
通常情况下,代偿反应不能使pH恢复正常,如果观察到的代偿程度与预期代偿反应不符,很可能存在一种以上的酸碱失衡。
计算阴离了间隙(AG)(如果存在代谢性酸中毒),公式为AG=[Na+]-[Cl-]-[HCO3-],正常的阴离子间隙值为(12±2)mmol/L。
一位患者pH7.32,PaCO230mmHg,HCO3-15mmol/L,可判断pH值显示酸中毒,PaCO2值显示碱中毒,HCO3-值显示酸中毒,则HCO3-值代表的含义与pH值代表的含义一致,即原发因素为代谢因素;(病例为单纯性代谢性酸中毒)。
一位患者pH 7.50,PaCO229mmHg,HCO3-23mmol/L,可判断pH值显示碱中毒,PaCO2值显示碱中毒,HCO3-值为正常范围,则PaCO2值代表的含义与pH值代表的含义一致,即原发因素为呼吸因素。
如果pH值在正常范围内,除了分析PaCO2和HCO3-,值分别代表的含义,最重要的是结合患者的病史和临床表现来确定原发因素。
如果计算出来的代偿因素实际值没有超过代偿范围,表示患者为单纯性酸碱失衡,超过代偿范围表示患者为混合性酸碱失衡。
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