*本文所涉及专业部分，仅供医学专业人士阅读参考
一起学习“血气分析六步法”
编者按
这次是一个不太常见的案例，但医生从最普通的检验——血气电解质分析及尿液常规就可以初步判定病因。通过案例实战演练，你将掌握血气分析的基本步骤及原理。
此外，文末还有一个更具有挑战的案例喔，看看你是否能通过这种办法接近疾病的真凶。
友情提示：全文3600字左右，阅读需要5~10分钟。
涵涵4岁半了，人很瘦小，身高和体重都比同龄人差一大截。按医学术语来说，涵涵的身高和体重都落后于同龄人同性别超过3个标准差。
虽然1岁2个月就已经学会走路了，但涵涵现在4岁多了却不太会跑，也不会跳，上下楼梯也要扶行。最近一年来，涵涵的运动能力不仅没有进步，还越发倒退。此外，涵涵每天要喝2000~3000ml水，却不太爱喝奶。父母这才着急了，带到医院看病。
医生给涵涵做了简单的化验，从血气电解质分析及尿液常规，医生便知道了不寻常的病因。
我们一起来看看她的血气电解质分析及尿液常规：
图一.血气电解质分析（点击见大图）
图二.尿液常规（点击见大图）
如果你是接诊医生，你会怎么分析呢？会考虑是什么疾病呢？我们先一起解析一下血气。
第一步
这个血气检测是可靠的吗？
如果 pH 和 [ H+] 数值不一致，该血气结果可能是错误的，即根据 Henderseon-Hasselbach 公式评估血气数值的内在一致性：
[ H+] = 24 x ( PaCO2) / [ HCO3-]
表一.估测[H+]与pH对照表
根据图一血气氧饱和度为96.2%可知为动脉血气，血气分析一般需要采用动脉血，否则对血气结果分析会有影响。但是，在患者临床表现无呼吸因素时，有时候静脉血也可以作为初步分析的参考依据。
根据Henderseon-Hasselbach 公式[ H+] = 24 x ( PaCO2) / [ HCO3-]=24 x3.98 x7.5/12.5=57（注意化验单中二氧化碳分压单位为kPa，需要乘以7.5换算为mmHg），57介于对照表中的56~63，而患儿pH为7.24也介于对照表中的7.20~7.25之间，因此考虑该血气分析是可靠的。
第二步
是否存在碱血症或酸血症？
pH
pH > 7.45，碱血症
患儿pH为7.24，考虑存在酸血症。另外值得一提的是，即使pH值在正常范围（7.35~7.45），也可能存在酸中毒或碱中毒！当pH值在正常范围时，需要核对PaCO2、HCO3-和阴离子间隙。
第三步
是否存在呼吸性或代谢性紊乱？
pH值改变的方向与PaCO2改变方向的关系如何？
在原发呼吸障碍时，pH值和PaCO2改变方向相反；
在原发代谢障碍时，pH值和PaCO2改变方向相同。
见下表：
表二.根据pH方向判断为酸中毒或碱中毒，根据PaCO2方向判断这种酸碱失衡是属于呼吸性还是代谢性。
患儿pH值低于正常值，因此考虑为酸中毒；pH值与PaCO2改变方向相同，考虑为原发代谢障碍。
第四步
针对原发异常是否产生适当的代偿？
通常情况下，代偿反应不能使pH恢复正常（7.35~7.45），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异常。
各种酸碱失衡的预期代偿反应见下表：
表三
患儿为代谢性酸中毒，根据上述公示“PaCO2= ( 1.5 x [HCO3-] ) +8”计算：
3.89x7.5=29.175
（注意化验单中二氧化碳分压单位为kPa，需要乘以7.5换算为mmHg）
（1.5 x12.5）+8=26.75
29.175≈26.75±2
因此考虑患儿为单纯代谢性酸中毒。同时，考虑到患儿年龄较小，抽血时过度哭闹，可能存在过度呼气，即合并轻度呼吸性碱中毒。
第五步
计算阴离子间隙（如果存在代谢性酸中毒）
AG = [ Na+] - ( [ Cl-] + [ HCO3-] ) = 12 ± 2
阴离子间隙（AG），指血浆中未测定的阴离子与未测定阳离子浓度间差值。AG正常参考值范围为8~16mmoL/L，平均为12mmoL/L。
患儿AG=142.4-（111.9+12.5）=18，稍高于正常范围，基本上在正常范围内。
第六步
如果阴离子间隙升高，
评价阴离子间隙升高与[ HCO3-]降低的关系
计算阴离子间隙改变（∆ AG）与 [HCO3-] 改变（∆ [HCO3-] ）的比值：∆ AG / ∆ [HCO3-]。
如果为非复杂性阴离子间隙升高代谢性酸中毒，此比值应当介于1.0和2.0之间。
如果这一比值在正常值以外，则存在其他代谢紊乱：
如果 ∆ AG / ∆ [HCO3-]
如果 ∆ AG / ∆ [HCO3-] > 2.0，则可能并存代谢性碱中毒。
患儿∆ AG=18-16=2，而∆ [HCO3-]=22-12.5=9.5，∆ AG / ∆ [HCO3-]=0.2，
实际上，患儿AG基本上是正常的，可以据此判断患儿原发代谢紊乱为正常AG的代谢性酸中毒，而不进行第六步分析AG与[ HCO3-] 降低的关系。
细心的你可能已经发现，患儿除了存在酸碱失衡之外，还伴有严重的低钾血症。我们知道，一般情况下，低钾血症多合并代谢性碱中毒，反之高钾血症合并代谢性酸中毒。
那么，尿液常规对血气分析有什么帮助呢？很多人一看到患儿的尿液分析会认为这张化验单是正常的。
图三.肺和肾是维持机体酸碱平衡最重要的调节器官，由于食物进入人体后经过代谢产生大量的酸，正常情况下肺和肾的主要工作就是不断地的“排酸”（点击见大图）
在正常情况下，由于我们进食的食物无论是植物性还是动物性的，都是酸性食物，进入人体后，经过细胞的代谢产生大量的“酸”，因此人体酸碱平衡系统一直在干一件事情——将多余的酸排泄出去。
酸碱调节的器官，主要是肺脏和肾脏，肺脏的主要功能是将二氧化碳呼出，吸入氧气，前者排酸，后者为机体提供氧气。肾脏的肾小管，通过不断地分泌H+和重吸收HCO3-，来保持酸碱平衡，也是一个排酸的过程。正因如此，当我们生病时，最常见的酸碱失衡形式为——代谢性酸中毒！
这一点从化验单参考值可以看得出来，我们血液pH值正常范围为7.35~7.45，而尿液pH值5.5~6.5，即尿液pH值远低于血液pH值，就是源于机体排酸的需要。
不仅如此，当人体发生代谢性酸中毒时，肾脏排酸能力会增强。也就是说，当机体出现代谢性酸中毒时，尿液的pH值会跟着下降，以便机体排出更多的酸性物质。
而从患儿的尿液分析可以看出，患儿不仅尿液没有更酸，反而偏碱，达到7.0！这种情况我们称之为“代谢性酸中毒，反常性碱性尿”，提示肾小管无法正常排泄酸性物质或重吸收碳酸氢根，这种情况提示病变在肾小管，即肾小管酸中毒（RTA）！RTA会导致尿液丢失过多的K+，造成低钾血症，这也是患儿出现低钾血症没有合并碱中毒反而合并酸中毒的原因。
图四.正常AG的代谢性酸中毒的病因及病理生理（点击见大图）
正常阴离子间隙的代谢性酸中毒在儿科很常见，主要见于三类疾病：
1.经过胃肠道丢失HCO3-导致的代酸，如腹泻病；
2.肾脏泌酸障碍或HCO3-重吸收障碍导致的代酸，如肾小管酸中毒；
3.医源性输入过多的含氯液，导致的高氯性代酸。
从患儿血气分析判断为正常AG的高氯性代谢性酸中毒。为什么氯离子会增高呢？
血液中主要的阳离子是Na+、K+，主要的阴离子为Cl-和HCO3-，酸中毒时H+例子增多，Na+正常，消耗及肾小管排除更多的HCO-（RTA时HCO3-重吸收障碍），而机体阴离子和阳离子总是保持平衡的，那么Cl-就会增加。从“阴阳平衡”角度理解，可以迅速而准确抓住问题的关键。当然，如果你生理学只知识比较好，可以试图推导一下肾小管离子交换过程。
从上述分析可知，我们通过最常见的血气电解质分析+尿液分析就可以判断患儿可能的病种。当然，我相信不少读者（特别是有经验的临床医生）可能从一开始就知道“代谢性酸中毒，反常性碱性尿”提示肾小管酸中毒。但是，理清楚该现象背后的逻辑，掌握血气分析的思路，在遇到复杂的临床情况或未知的疾病时，可能可以更加从容一些。
最后，为了更深入掌握血气分析策略，提一下本文的学习方法，可以网上搜索“杜斌教授血气分析六步法”。此外，参考文献1~4也是很不错的学习文献。
经历人人都有，没有总结你就没有经验。希望你通过本文学习有所收获，每天进步一点点。
参考文献：
[1] Haber RJ. A practical approach to acid-base disorders. West J Med. 1991 Aug;155(2):146-51. PMID: 1843849; PMCID: PMC1002945.
[2] Berend K, de Vries AP, Gans RO. Physiological approach to assessment of acid-base disturbances. N Engl J Med. 2014 Oct 9;371(15):1434-45. doi: 10.1056/NEJMra1003327. Erratum in: N Engl J Med. 2014 Nov 13;371(20):1948. PMID: 25295502.
[3] Gluck SL. Acid-base. Lancet. 1998 Aug 8;352(9126):474-9. doi: 10.1016/S0140-6736(98)03087-6. PMID: 9708770.
[4] Williams AJ. ABC of oxygen: assessing and interpreting arterial blood gases and acid-base balance. BMJ. 1998 Oct 31;317(7167):1213-6. doi: 10.1136/bmj.317.7167.1213. PMID: 9794863; PMCID: PMC1114160.
[5]杜斌教授，血气分析六步法
本文首发：医学界儿科频道
本文作者：广州市妇女儿童医疗中心 儿科蜡笔小新
责任编辑：李小荣