第二节 血气分析
生命的基本特征是不断地从环境中摄入营养物、水、无机盐和氧气，同时又不断地排出废物、呼出二氧化碳。机体需要氧气，用于体内的氧化过程，并主要用于能量代谢。追索到上亿年前，生物在进化过程中，逐渐地适应了有氧的环境，高等生物在有氧环境下，才能让其体内代谢物释放出大量能量，以维持生命活动。有无氧或少氧状态下，能量释放不完全，O[XB]2[/XB]被机体利用的过程中，产生了CO[XB]2[/XB]并排出体外，这种消耗O[XB]2[/XB]产生CO[XB]2[/XB]的过程中，均有赖于机体的气体交换系统，血液在气体交换中起有重要的作用。
一般而言，血气是指血液中所含的O[XB]2[/XB]和CO[XB]2[/XB]气体。血气分析是评价病人呼吸、氧化及酸碱平衡状态的必要指标。它包括血液的pH、PO[XB]2[/XB]、PCO[XB]2[/XB]的测定值，还包括经计算求得如TCO[XB]2[/XB]、AB、BE、SatO[XB]2[/XB]、ContO[XB]2[/XB]等参数。血气分析的有关数据对临床疾病的诊断和治疗发挥着重要的作用。
一、血液气体运输
（一）氧的运输
⒈氧的运输与Hbo[XB]2[/XB]解离曲线氧气随空气一道经呼吸作用而进入肺部，目前认为大气中的氧进入肺泡及其毛细血管的过程为：①大气与肺泡间的压力差使大气中的氧通过呼吸道流入肺泡；②肺泡与肺毛细血管之间的氧分压差又命名氧穿过肺泡呼吸表面而弥散进入肺毛细血管，再进入血液，其O[XB]2[/XB]的大部分与Hb结合成氧合血红蛋白(HbO[XB]2[/XB])的形式存在，并进行运送，少部分以物理溶解形式存在，均随血流送往全身各组织器官。
血液中O[XB]2[/XB]和CO[XB]2[/XB]只有极少量以物理溶解形式存在，大部分O[XB]2[/XB]以Hb为载体在肺部和组织之间往返运送。
Hb是运输O[XB]2[/XB]和Co[XB]2[/XB]的主要物质，将O[XB]2[/XB]由肺运送到组织，又将CO[XB]2[/XB]从组织运到肺部，在O[XB]2[/XB]和Co[XB]2[/XB]运输的整个过程中，均有赖于Hb载体对O[XB]2[/XB]和CO[XB]2[/XB]亲和力的反比关系：当PO[XB]2[/XB]升高时，促进O[XB]2[/XB]与Hb结合，PO[XB]2[/XB]降低时O[XB]2[/XB]与Hb解离。
肺部PO[XB]2[/XB](13.3kPa)高，Hb与O[XB]2[/XB]结合而释放CO[XB]2[/XB]；相反，组织中PCO[XB]2[/XB]高，PO[XB]2[/XB](2.66-7.32kPa)低，CO[XB]2[/XB]与Hb作用使O[XB]2[/XB]从HbO[XB]2[/XB]中释放到组织细胞供利用。
1L血浆仅能溶解O[XB]2[/XB]2.3ml，而97％-98％的O[XB]2[/XB]是与Hb分子可逆性结合而运输，每gHb能结合O[XB]2[/XB]1.34ml，若1L血液含140gHb，则能携带O[XB]2[/XB]188ml，其携带O[XB]2[/XB]能力要比血浆溶解的量高81倍。若不是依赖Hb运送氧，单靠血浆溶解状态的氧运输，血液就得循环81次才能达到与Hb载体同等的运输O[XB]2[/XB]的能力，这是不现实的。
测定动脉血和静脉血中存在的这种形式的O[XB]2[/XB]含量及其差值，可以说明血液的O[XB]2[/XB]运输状况。
血液中Hb并未全部与O[XB]2[/XB]结合，如将血液与大气接触，因为大气PO[XB]2[/XB]为21.147kPa(159mmHg)，远高于肺泡气的PO[XB]2[/XB]13.566kPa(102mmHg)，此时血液中所含的O[XB]2[/XB]总量称为氧容量，其中与Hb结合的部分称为氧结合量，氧结合量的多少决定于Hb量的多少。
Hb与O[XB]2[/XB]可逆结合的本质及解离程度主要取决于血液的PO[XB]2[/XB]。血液与不同的PO[XB]2[/XB]的气体接触，待平衡时，其中与O[XB]2[/XB]结合成为HbO[XB]2[/XB]的量也不同，PO[XB]2[/XB]越高，变成HbO[XB]2[/XB]量就越多，反之亦然。血液中HbO[XB]2[/XB]量与Hb总量(包括Hb和HbO[XB]2[/XB])之比称为血氧饱和度：
血氧饱和度=HbO[XB]2[/XB]/(Hb＋HbO[XB]2[/XB])
若以PO[XB]2[/XB]值为横座标，血氧饱和度为纵座标作图，求得血液中HbO[XB]2[/XB]的O[XB]2[/XB]解离曲线，称为HbO[XB]2[/XB]解离曲线。血氧饱和度达到50％时相应的PO[XB]2[/XB]称为P[XB]50[/XB]，如图5-5所示。
图5－5 正常人血红蛋白氧解离曲线
P[XB]50[/XB]是表明Hb对O[XB]2[/XB]亲和力大小或对O[XB]2[/XB]较敏感的氧解离曲线的位置。P[XB]50[/XB]正常参考值为3.54kPa。
⒉影响O[XB]2[/XB]运输的因素
⑴pH值：当血液pH值由正常的7.40降至7.20时，Hb与O[XB]2[/XB]的亲和力降低，氧解离曲线右移，释放O[XB]2[/XB]增加。pH上升至7.6时，Hb对O[XB]2[/XB]亲和力增加，曲线左移，这种因pH值改变而影响Hb携带O[XB]2[/XB]能力的现象称为Bohr效应。反应式如下：
⑵PCO[XB]2[/XB]：PCO[XB]2[/XB]对O[XB]2[/XB]运输的影响与pH作用相同，一方面是CO[XB]2[/XB]可直接与Hb分子的某些基团结合并解离出H[SB]+[/SB]：
也可以是CO[XB]2[/XB]与H[XB]2[/XB]O结合形成H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]并解离出H[SB]+[/SB]：
上述两方面因素增加了H[SB]+[/SB]浓度，产生Bohr效应，影响Hb对O[XB]2[/XB]的亲和力，并通过影响HbO[XB]2[/XB]的生成与解离，来影响O[XB]2[/XB]的运输。
⑶温度：当温度升高时，Hb与O[XB]2[/XB]亲和力变低，解离曲线右移，释放出O[XB]2[/XB]；当温度降低时，Hb与O[XB]2[/XB]结合更牢固，氧解曲线左移。
⑷2，3二磷酸甘油酸（2，3-DPG）：2，3-DPG是红细胞糖酵解中2，3-DPG侧支循环的产物。2，3-DPG浓度高低直接导致H的构象变化，从而影响Hb对O[XB]2[/XB]亲和性。因为脱氧hb中各亚基间存在8个盐键，使Hb分子呈紧密型（taut或tenseform，Tform，）即T型，当氧合时（HbO[XB]2[/XB]），这些盐键可相继断裂，使HbO[XB]2[/XB]呈松驰型（relaxedform,Rform）即R型，这种转变使O[XB]2[/XB]与Hb的结合表现为协同作用（coordination）。Hb与O[XB]2[/XB]的结合过程称为正协同作用（positivecooperation），当第一个O[XB]2[/XB]与脱氧Hb结合后，可促进第二O[XB]2[/XB]与第二个亚基相结合，依次类推直到形成Hb(O[XB]2[/XB])[XB]4[/XB]为止。第四个O[XB]2[/XB]与Hb的结合速度比第一个O[XB]2[/XB]的结合速度快百倍之多。同样，O[XB]2[/XB]与Hb的解离也现出负协同作用，反应式如下：
上式表明，H[SB]+[/SB]、2,3DPG或CO[XB]2[/XB]等物质浓度的变化对Hb氧合作用有相同的影响，其中任一物质浓度的变化都将影响Hb的R型与T型之间的平衡，从而改变Hb与O[XB]2[/XB]的亲和力，反应式如下：
（二）CO[XB]2[/XB]的运输
血液中CO[XB]2[/XB]的存在形式有三种，即：①物理溶解；②HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]结合；③与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白（HbNHCOO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]）。CO[XB]2[/XB]在血液中的这三种存在形式，实际上也是其三种运输方式。动脉血中CO[XB]2[/XB]含量比静脉血低，二者之差为2.17mmol/L，与O[XB]2[/XB]恰好相反。因为组织细胞代谢过程中产生的CO[XB]2[/XB]自细胞进入血液的静脉端毛细血管，使血浆中PCO[XB]2[/XB]升高，其大部分CO[XB]2[/XB]又扩散入红细胞，在红细胞内碳酸酐酶（carbonicanhydrase，C.A）的作用下，生成H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]，再解离成H[SB]+[/SB]和HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]形式随循环进入肺部。因肺部PCO[XB]2[/XB]低，PO[XB]2[/XB]高，红细胞中HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]＋H[SB]+[/SB]→H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]→CO[XB]2[/XB]＋H[XB]2[/XB]O的方向生成CO[XB]2[/XB]，并通过呼吸排出CO[XB]2[/XB]到体外。红细胞中一部分CO[XB]2[/XB]以R-NHCOO[SB]－[/SB]形式运送，约占CO[XB]2[/XB]运输总量的13％-15％，溶解状态运送的CO[XB]2[/XB]仅占8.8％。
组织缺O[XB]2[/XB]时，糖酵解加强，致使红细胞中2，3-DPG增加，降低了Hb与O[XB]2[/XB]的亲和力，使HbO[XB]2[/XB]在组织中释放出更多的O[XB]2[/XB]，以适应机体的需要。CO[XB]2[/XB]可以通过H[SB]+[/SB]参与Bohr效应，还直接与Hb结合形成HbNHCOO[SB]－[/SB]，有助于稳定T型构象，并在运输CO[XB]2[/XB]中起有一定作用。
（三）PO[XB]2[/XB]、PCO[XB]2[/XB]、pH、2，3-DPG对Hb运输气体的影响
血红蛋白除作为O[XB]2[/XB]及CO[XB]2[/XB]的运载体外，还控制CO[XB]2[/XB]运输过程中H[SB]+[/SB]量的多少，作为缓冲CO[XB]2[/XB]产生的H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]中起有重要的作用。H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]的60％是在Hb运载O[XB]2[/XB]及CO[XB]2[/XB]过程中释放出H[SB]+[/SB]，进而成为弱碱以完成缓冲H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]的作用，即：
上式表明，Hb与O[XB]2[/XB]或CO[XB]2[/XB]发生的反应互相协调，并通过Bohr效应恰当地处理了来自CO[XB]2[/XB]的H[SB]+[/SB]，使pH值衡定在很狭小的范围。这一过程称为CO[XB]2[/XB]的等氢（isohydric）运输，如图（5-6）所示。
图5-6 O[XB]2[/XB]和CO[XB]2[/XB]的等氢运输
二、血液pH值及其运算
（一）溶液pH值
人体内的化学反应都是在体液中进行，不少化学反应受体液酸碱度的影响。任何溶液都有酸碱度，即使纯水也是一种微弱的电解质，因为纯水中亦有一小部分的水分子电离成H[SB]+[/SB]和OH[SB]－[/SB]保持电离平衡，不管H[SB]+[/SB]浓度与OH[SB]－[/SB]浓度如何改变，[H[SB]+[/SB]]与[OH[SB]－[/SB]]的乘积仍等于水的离子积常数Kw。也就是说，向纯水中加酸时，H[SB]+[/SB]浓度增加多少倍，则OH[SB]－[/SB]浓度就降低多少倍；反之，向纯水中加碱时，H[SB]+[/SB]浓度降低多少倍，则OH[SB]－[/SB]浓度就增加多少倍。所以，对某种水溶液，只要知道H[SB]+[/SB]浓度就必然可以求出OH[SB]－[/SB]浓度。习惯上采用H[SB]+[/SB]浓度来表示溶液的酸碱度，纯水H[SB]+[/SB]浓度为1×10[SB]-7[/SB]mol/L，血液H[SB]+[/SB]为3.98×10[SB]-8[/SB]mmol/L。由于H[SB]+[/SB]浓度太低，丹麦索楞逊于1909年首先使用H[SB]+[/SB]浓度的负对数来表示溶液的酸碱度，称为pH值；
pH=-lg[H[SB]+[/SB]]
用pH值表示溶液或血液酸碱度使用方便。
溶液pH值可利用比色法（如pH试纸）和电位法（如酸度汁）进行测定，前者一般可准确到0.2-0.3pH，后者精确度一般可达0.01-0.02pH单位。
（二）血液pH值及运算
血液pH之所以能恒定在较狭窄的正常范围内，主要是体内有一整套调节酸碱平衡的措施。首当其冲的是血液的缓冲作用。血液缓冲体系很多，以血浆中[HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]]/[H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]]体系最为重要，因为：①HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]的含量较其它缓冲体系高；②HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]浓度与H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]浓度比值为20:1，缓冲酸的能力远远比缓冲碱的能力大，这是血浆中其它缓冲对无法比拟的；③HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]与H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]的浓度易于调节。
血液pH主要是由[HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]]/[H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]]缓冲对所决定，据H-H公式运算：
pH=pKa＋lg[HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]]/[H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]]
式中pKa值为6.1(37℃)
当血浆HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]为27.0mmol/L，H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]为1.35mmol/L时，血浆pH值是：
pH=6.1＋lg27/1.35
=6.1＋lg20/1
=6.1＋1.3
=7.40
另外，血浆中H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]可通过PCO[XB]2[/XB]进行运算即：
pH=pKa＋lg[HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]]/[αPCO[XB]2[/XB]]
式中α为CO[XB]2[/XB]溶解常数，37℃时α为0.03mmol/L。已知上式中pH、HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]、PCO[XB]2[/XB]的任两个数值亦可算出第三个数值。
三、血气分析仪测定原理及仪器结构
早年进行血氧和二氧化碳的测定是采用经典的VanSlyke量气法。此法原理是利用皂素破坏红细胞，再用铁氢化钾破坏血红蛋白以释放O[XB]2[/XB]，加辛酸去泡剂等混合液，使这一反应过程在真空密闭条件下进行，让血液中所含CO[XB]2[/XB]、O[XB]2[/XB]和N[XB]2[/XB]全部释放进密封真空管的液面之上，然后测量所释气体的压力。而后又用CO[XB]2[/XB]吸收剂及O[XB]2[/XB]吸收剂分别将两种气体吸收，根据压力的改变，再计算出CO[XB]2[/XB]和O[XB]2[/XB]的含量。该法准确可靠，然而操作繁锁，又使用大量水银，极易污染环境，现在较少使用。另外还使用化学法测定血浆HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]含量，此法操作要求严格的隔绝空气采血，否则很难测定准确。血气分析仪问世后，该法基本属于淘汰的方法。
当初丹麦Radiometer公司根据Astrup等学者的研究，提出血液pH与lgPCO[XB]2[/XB]成线性关系，设计了最早的血气分析仪。最具代表性的产品是该公司70年代出品的BME系列。其后许多国家不同的厂家陆续改进，经过几代人的努力而使血气分析仪更加完善，更加自动化。目前血气分析仪型号虽然很多，然而都是测定血液pH、PCO[XB]2[/XB]和PO[XB]2[/XB]三项基本数据，再参考Hb及体温的数据计算出其他诊断参数。
国产仪器的研制也紧跟时代的步伐不断更新产品，如南京最早的产品DH-100型血气酸碱分析仪，以及后来的改进型，已陆续供应国内医院使用。
测定血气的仪器主要由专门的气敏电极分别测出O[XB]2[/XB]、CO[XB]2[/XB]和pH三个数据，并推算出一系列参数。血气分析仪生产厂家的型号很多，自动化程度也不尽相同，但其结构组成基本一致，一般包括电极（pH、PO[XB]2[/XB]、PCO[XB]2[/XB]）、进样室、CO[XB]2[/XB]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。
（一）电极系统
⒈pH测定系统pH测定系统包括pH测定电极即玻璃电极、参化电极及两种电极间的液体介质。
pH电极是利用电位法原理测量溶液的H[SB]+[/SB]浓度，其电极是一个对H[SB]+[/SB]敏感的玻璃电极，同时必须用另一电位值已知的参比电极配套，通常与甘汞电极保持电接触。血样中的H[SB]+[/SB]与玻璃电极膜中的金属离子进行交换，产生电位差，并与血样的H[SB]+[/SB]浓度成正比，二者之间存在着对数关系。在电极内部有pH恒定的溶液，与玻璃膜接触。玻璃电极内部还有Ag/Agcl参比电极，浸在pH恒定液中，电极线连接伏特计，测量血样[H[SB]+[/SB]]所产生的电位差，即中测pH值，并以数字显示再打印结果。参比电极里的KCl溶液通过它逸出与标本接触而形成接触面。因为Kcl浓度很大，所以血标本中离子组成的差异不会改变参比电极上的恒定电位（图5-7）。PH电极要求pH测定范围在6.8-8.0间，并能读出小数点以下三位，精密度达0.002pH单位，准确性达到±0.09pH单位。pH电极稳定性好，计数不漂移。
⒉PCO[XB]2[/XB]电极PCO[XB]2[/XB]电极属于CO[XB]2[/XB]气敏电极。主要由特殊玻璃电极和Ag/Agcl参比电极及电极缓冲液组成，如图5-8所示。这种特殊的玻璃电极是对pH敏感的玻璃膜外包围着一层碳酸氢钠溶液(NaHCO[XB]3[/XB]5mmol/L、NaCl20mmol/L，并以Agcl溶液饱和)，溶液的外侧再包一层气体可透膜。此膜是以聚四氟乙烯或硅胶为材料，可选择性让电中性能CO[XB]2[/XB]通过，带电荷的H[SB]+[/SB]及带负电荷的HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]不能通过。CO[XB]2[/XB]则扩散入电极内，与电极里的碳酸氢钠溶液发生下列变化；见图5-7。使其内的NaHCO[XB]3[/XB]、NaCl溶液的pH值发生改变，产生电位差，由电极套内的pH电极检测。pH值的改变与PCO[XB]2[/XB]数值呈线性关系（△pH/logPCO[XB]2[/XB]），根据这一关系即可测出PCO[XB]2[/XB]值。
图5-7 pH电极结构示意图
PCO[XB]2[/XB]电极灵敏度以－pH/lgPCO[XB]2[/XB]=1.0为准，即PCO[XB]2[/XB]上升1.33kPa，pH值下降1pH单位。测定范围为0.6-33.3kPa(37℃)。
Co[XB]2[/XB]＋H[XB]2[/XB]O→H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]→H[SB]+[/SB]＋HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]
⒊PO[XB]2[/XB]电极PO[XB]2[/XB]电极是一种对O[XB]2[/XB]敏感的电极，属于电位法，电极结构如图5-8所示。以白金丝（Pt）为阴极，Ag/AgCl参比电极为阳极，以阴极与阳极之间的一层磷酸盐缓冲液藉以沟通，其外包裹一层聚丙烯膜，膜外接触血样品。此膜不能透过离子，仅O[XB]2[/XB]可透过。当样品中的O[XB]2[/XB]透过聚丙烯膜到达Pt阴极表面时，O[XB]2[/XB]不断地被还原，产生如下化学变化：
阴极反应O[XB]2[/XB]＋2H[XB]2[/XB]O＋4e[SB]－[/SB]→4OH[SB]－[/SB]
电解质反应NaCl＋OH[SB]－[/SB]→NaOH＋Cl[SB]－[/SB]
阳极反应Ag[SB]+[/SB]＋Cl[SB]－[/SB]→Agcl＋e[SB]－[/SB]
氧的还原反应导致阴阳极之间产生电流，其强度与氧的扩散量或PO[XB]2[/XB]成正比，以此测出PO[XB]2[/XB]值（图5-9）。PO[XB]2[/XB]电极可测定范围为0-106kPa。
（二）管道系统
主要由测量室、转换盘（有或无）系统、气路系统、溶液系统及泵体等组成。测量室有一套自动控制温度稳定于37℃的装置，转换盘是让样品进入并将有关溶液及气体送入测量室的装置，由计算机程序自动控制．气路系统由空气压缩机、CO[XB]2[/XB]气瓶、气体混合器、湿化器、泵、阀门及有关管道组成。气体混合器将空气压缩机送来的空气（4-6个大气压，latm=101.3kPa）和CO[XB]2[/XB]（纯度要求99.5％）气瓶送来的气体进行混合，混合后得到两种浓度不同的气体。由气体混合器中部出来的“气体1”含19.8％的O[XB]2[/XB]和5.5％的CO[XB]2[/XB]；“气体2”含9％-11％的CO[XB]2[/XB]，从混合器的下部送出，需要时再进入测量室。液体管道系统使缓冲液进入测量室定标，保证样品吸入和废液排出的冲洗过程，管道系统中为保证仪器正常运转还没有一系列的自动检测装置。
图5-8 PCO[XB]2[/XB]电极结构示意图
图5-9 PO[XB]2[/XB]电极结构示意图
目前，血气分析仪种类很多，各有其特色。一般都具备有所需样品量少（25-100μl）、检测时间短（1-2）分钟、自动显示数据、打印结果等优点。
四、血气分析仪分析方法
（一）血标本采集
血气分析标本的收集是极为重要的，若处理不当，将产生很大的误差，甚至比仪器分析的误差还大，因此必须引起足够的重视。
血气标本以采动脉血或动脉化毛细血管血为主，静脉血也可供作血气测定。只有动脉血才能真实反映体内代谢氧化作用和酸碱平衡的状况，对O[XB]2[/XB]检测的有关指标必须采集进入细胞之前的动脉血，也就是血液中从肺部运氧到组织细胞之间的动脉血，才能真正反映体内氧的运输状态。动脉血液的气体含量几乎无部位差异，从主动脉到末梢循环都是均一的。
对PCO[XB]2[/XB]和pH的检测也以采集动脉血为好。血液循环无障碍的病人，静脉血的这两项指标基本也可反映体液酸碱状况。
⒈标本采取方法
⑴动脉血：肱动脉、股动脉、前臂动脉以及其他任何部位的动脉都可以进行采血。使用玻璃注射器采血，抗凝剂为肝素钠。每支肝素钠每亳升含12500U，相当于100mg，用20ml生理盐水稀释，分装成40支，消毒备用（4℃贮存）。临用时，注射器吸取肝素钠溶液一支，而后将肝素液来回抽动，使针筒局部湿润，多余肝素液全部排出弃之，注射器内死腔残留的肝素液即可抗凝。针刺动脉血管，让注射器内芯随动脉血进入注射器而自动上升，取1-2ml全血即可。拔针后，注射器不能回吸，只能稍外推，使血液充满针尖空隙，并排出第一滴血弃之，让空气排尽，将塑料嘴或橡皮泥封住针头，隔绝空气，再把注射器来回搓滚，混匀抗凝血，立即送检。或者采用微量取样器采集血标本。
⑵动脉化毛细血管血：所谓动脉化的毛细血管血就是指局部组织末梢经45℃温水热敷，使循环加速，血管扩张，局部毛细血管血液中PO[XB]2[/XB]和PCO[XB]2[/XB]值与毛细血管动脉端血液中的数值相近，此过程称为毛细血管动脉化。采血部位以手指、耳垂或婴儿的手足跟及拇趾为宜。用45℃热水敷局部，5-15min后或直至皮肤发红，而后穿刺，穿刺要深，使血液快速自动流出，弃去第一滴血。不能挤压，挤出的血液的测定结果不可信。未充分动脉化的毛细血管血的PO[XB]2[/XB]测定值偏低，对pH、PCO[XB]2[/XB]和HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]的测定结果影响不明显。
用肝素锂抗凝比肝素钠好，因为锂含量（3.5％-4.5％）比钠（9.5％-12.5％）少，可减少血中微纤维形成的可能；同时可排除了同一样本测定钠时出现错误的危险，特别是现在一些仪器将血气与电解质测定配套进行，即一份全血既测定血气又测定钠钾氯等电解质。
⑶静脉血：静脉血所测结果不适用于了解体内O[XB]2[/XB]的运输状态，故PO[XB]2[/XB]及有关推算数据仅供参考，对pH及PCO[XB]2[/XB]等酸碱平衡指标是适用的。采静脉血尽可能不使用止血带。
⒉注意事项
⑴让病人处于安定舒适状态，卧床5分钟后采血。
⑵在病人进行治疗过程中采血要特别注意：①若进行辅助或人工呼吸时，采血前至少要等20分钟，让其在完全控制自如的人工呼吸状态下采血。②若病人进行氧气吸入时，作血气测定，应注意氧气流量，以备计算出该病人每分钟吸入的氧含量。例如病人吸氧速度为6L/min，吸氧器的呼吸循环纯氧气为3L/min,其余3L为周围空气（PCO[XB]2[/XB]=0.209），因此病人每分钟得到3L纯氧及3×0.21=0.63L来自周围空气的氧气，因此6L总体积中含有3.6L氧气，含量为60％，此时PO[XB]2[/XB]=0.6。③若是体外循环病人，应在血液得到混匀后再进行采血。
⑶抗凝剂以肝素锂为好。对于同时作血气、血钙或血锂的标本，则不能用肝素锂抗凝，因为肝素可与部分钙结合造成误差，此时就要用钙缓冲液肝素试剂抗凝。使用液体肝素抗凝剂浓度为500-1000U/ml为宜，含量过低，抗凝剂体积过大，易造成稀释误差；若含量过高也易引起误差。最好使肝素锂以均匀分布于毛细玻管周边壁上为宜，对标本既无稀释作用又有利于样品的抗凝。
⑷注意防止血标本与空气接触，应处于隔绝空气的状态。因为：①空气中PO[XB]2[/XB]高（21.17kPa或150mmHg）于血液，PCO[XB]2[/XB]低（0.040kPa或0.3mmHg）于血液，一旦血液与空气接触，大气中O[XB]2[/XB]会从高压的空气中进入血液，造成血液PO[XB]2[/XB]高的误差；CO[XB]2[/XB]又会从高压的血液弥散到大气中，使血液PCO[XB]2[/XB]测出结果偏低。大于标本10％的空气气泡会明显影响PO[XB]2[/XB]值。②与空气接触，易造成空气污染血标本。
⑸标本放置时间：采出的全血中有活性红细胞，其代谢仍在继续进行，O[XB]2[/XB]不断地被消耗，CO[XB]2[/XB]不断地产生。有报道标本于体外37℃保存，每10分钟PCO[XB]2[/XB]约增加1mmHg，pH值降低约0.01单位。血样于4℃保存1小时内，其中pH、PCO[XB]2[/XB]值没有明显变化，PO[XB]2[/XB]值则有改变。按要求，采取的血标本应在30分钟内检测完毕，如30分钟后不能检测，应将标本置于冰水中保存，最多不超过2小时，在30分钟到2小时之间，血PO[XB]2[/XB]值是个怀疑值，仅供参考。
⑹采末梢血须是动脉化的毛细血管血，只有高灌注局部组织的代谢变化，其静脉血pH、PCO[XB]2[/XB]、PO[XB]2[/XB]与动脉血所测值才非常接近。
（二）仪器操作简介
目前使用的血气分析仪生产厂家多，型号各异，但性能和操作大同小异。现以AVL995血气酸碱分析仪为例，简要介绍该仪器的使用方法。
AVL945、995装有PO[XB]2[/XB]、PCO[XB]2[/XB]和pH电极，直接测定全血，实际上是测定血浆PO[XB]2[/XB]、PCO[XB]2[/XB]和pH，因为这些电极直接接触的标本是血浆，而未能伸入到红细胞内。测出这三个指标后，再通过仪器运算出其他指标。
⒈启动按仪器要求分别接通主机和空气压缩机电源，使空气压缩机压力到达额定的要求。再开启二氧化碳气瓶，使CO[XB]2[/XB]气流量达到额定要求。分别检查洗涤液、参比液、标准缓冲液1和2等液体是否按要求装备。
⒉定标该机定标分两种形式，即两点定标和一点定标，与其他型号仪器一样可进行总两点自动定标。总两点定标是先用两种缓冲液对pH电极系统进行定标，再用混合后的两种不同含量的气体对PCO[XB]2[/XB]和PO[XB]2[/XB]电极进行定标。两点定标是让仪器建立合适的工作曲线。一点定标是每隔一定的时间检查一下电极偏离工作曲线的情况。开机后，两点定标自动进行是必须做的工作，并且不能中断。进行过两点定标后，仪器每隔12小时左右再自动进行下一次两点定标，必要时可根据情况任意选用定标程序再定标。两点定标后，每隔0.5-3小时，仪器用缓冲液1对pH电极系统进行一点定标。仪器还进行气体定标，先用气体2(CO[XB]2[/XB])对PCO[XB]2[/XB]电极进行定标，最后用气体1（混合气）对PCO[XB]2[/XB]和PO[XB]2[/XB]电极进行定标。
⒊测量从开机到两点定标完成后，仪器屏幕上显示“READY”，即已准备好，此时可进行测量。一般测量用注射器进样或毛细管进样两种方式进行。
⑴注射器进样：按Syring（注射器）键，转换盘转到进样位置，用注射器慢慢注入血样，直到仪器屏幕显示Measure（测量），下行显示：拔出注射器，按START键。蠕动泵开始转动，将血样吸入测量室。当血样到达pH参比电极时，蠕动泵停转，血样停留在测量室中，仪器自动进行测量和计算。与此同时，输入病人Hb量及体温数、测出的pH、PO[XB]2[/XB]值及其计算值在屏幕显示，并打印结果。由于AVL995Hb能自动测出病人血红蛋白值，这种型号的仪器就可不必另输Hb值，仅输入体温值即可。
测量一结束，仪器自动进行冲洗将血样冲走，干燥后，进行一点定标，然后返回READY状态，又可接着进行第二个样品的测量。
⑵毛细管进样：在仪器处于RDADY状态时，按Capillary键，转换盘转到进样位置。在进样口插入装有血样的毛细管，仪器便自动把血样吸入测量室，并停留在测量室自动进行检测，以下各种步骤与注射器进样法相同。
⑶微量样品测量法：当采集的血量不足40μl而又多于25μl时，仪器自动进行微量样品测量。进样后，仪器屏幕显示“微量样品”，下行显示“只测pH按1，其余按2”；如果还测pH、PCO[XB]2[/XB]和PO[XB]2[/XB]三个参数，需按“2”键。根据测量室血样进入的位置交替按“START键”和“1”键，直至pH测量完。仪器经运算后，即可打印结果。进行微量样品检测时，一定要按血样流动顺序进行，认真操作，其所测值与全量血样检测结果基本一致。
⑷维护和保养：按说明书要求，对仪器要定期保养和维护。特别是对电极的定期保养极为重要。
使用操作人员，一定要熟悉仪器的测定原理、各部件的工作性能，并熟读说明书，一般的故障应该学会处理，既大胆又心细。仪器一旦开机后，应该24小时连续开机使用，充分发挥仪器的效用，做到物尽其用。
五、血气检测的质量控制
（一）血气检测数据的校验
血气酸碱分析仪检测的数据是否准确是判断酸碱紊乱的先决条件，为此，首先应核实血气分析报告单上的数据是否可靠。可以用H-H公式进行核实；pH＝6.1＋lg([HCO[XB]3[/XB][SB]－[/SB]]/PCO[XB]2[/XB]×0.03)，已知其中任意两个数据，即可计算出另一个数据。
（二）质量控制
目前使用的血气分析的参考试剂按基质不同分为水剂缓冲液、全血、血液基质、人造血氟碳化合物四种，使用最多的是水剂缓冲液，该质控物用安瓿封存，具有稳定、使用方便等优点。
水剂质控物是用Na[XB]2[/XB]HPO[XB]4[/XB]、KH[XB]2[/XB]PO[XB]4[/XB]及NaHCO[XB]3[/XB]配成不同的pH缓冲液，再与不同浓度的CO[XB]2[/XB]和O[XB]2[/XB]平衡，以提供pH、PCO[XB]2[/XB]和PO[XB]2[/XB]及其换算的参考值。加入防腐剂贮存，有高、正常、低三种水平规格，以三种颜色予以标记：酸血症、低氧血症为红色标记，碱血症、高氧血症为蓝色标记，正常酸碱水平为黄色标记。质控物数据由多种型号仪器的几个实验室反复多次测定，再取X±S而确定一个参考范围。每种或每批质物均附有规定参考数据，不能通用。
制控物用安瓿装，液体并未充满整支安瓿，因安瓿中一定会出现一个液相，一个气相。液相为水及缓冲物质，气相则由O[XB]2[/XB]、N[XB]2[/XB]、CO[XB]2[/XB]及汽水组成。根据物质运动规律，气相与液相之间不停地作分子交换，任一物质特别是气体不断地由气相进入液相，又从液相进入气相，这些物质处于两相间的平衡→不平衡→平衡的不断变化状态。这种平衡受温度因素影响很大。因此在使用血气质控物时应注意：①质控物在室温平衡后，再用力振摇2-3分钟，使气相与液相重新平衡；②开启安瓿后，应立即注入仪器中检测，再观察所测结果是否落在质控物范围内，如在范围内，表明该仪器处于正常运转状态，可以用于标本检测；③如果检测数据偏离参考范围，应检查原因，分别检查CO[XB]2[/XB]纯度、标准缓冲液是否被污染、电极套是否要更换，电极是否过期等故障，在待一一排除，以确保仪器检测结果的准确性；④过期的质控物不能使用，无参考范围说明书的质控物也不能用，因为每一个批号的质控物的参考范围存在一定的差异。