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'血气分析六步法 血气分析是指测定血液中氧分压、二氧化碳分压、血氧饱和度，以及测定血液酸碱度、碳酸氢盐、阴离子间隙等参数，通过分析判定而了解肺的通气与换气功能、呼吸衰竭类型与严重程度，以及各种类型的酸碱失衡情况。 动脉血气分析的作用或目的：（为什么要进行动脉血气分析？）一、判断呼吸功能。（是否存在呼衰？）二、判断酸碱失衡。三、判断电解质失衡。 第一步：评估血气数值的内在一致性根据Henderseon-Hasselbach公式评估血气数值的内在一致性[H+]=24×(PaCO2)/[HCO3-]如果pH和[H+]数值不一致，该血气结果可能是错误的 举例：pH7.29，PaCO230mmHg，HCO3-14mmol/L根据[H+]=24×(PaCO2)/[HCO3-][H+]=24×30/14=51.43核对上表，pH值应该在7.25-7.3之间，而该患者pH7.29，该血气分析内在一致，是正确的。 第二步：是否存在碱血症或酸血症pH值正常范围为7.35-7.45pH<7.35酸血症pH>7.45碱血症通常这就是原发异常即使pH值在正常范围（7.35－7.45），也可能存在酸中毒或碱中毒核对PaCO2,HCO3-,和阴离子间隙 第三步：是否存在呼吸或代谢紊乱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。 第四步：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） 举例：pH7.29，PaCO230mmHg，HCO3-14mmol/L判断：PaCO2和HCO3-均减低，pH7.29应考虑为代酸，应用代酸预计代偿公式PaCO2=1.5×HCO3-+8±2=1.5×14+8±2PaCO2代偿范围为27～31mmHg而实际PaCO230mmHg∴得出结论：单纯代酸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 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正常的阴离子间隙约为12mEq/L对于低白蛋白血症患者,阴离子间隙正常值低于12mEq/L低白蛋白血症患者血浆白蛋白浓度每下降1mg/dL，阴离子间隙“正常值”下降约2.5mEq/L（例如，血浆白蛋白2.0mg/dL患者约为7mEq/L） 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-]<1.0，则可能并存阴离子间隙正常的代谢性酸中毒如果∆AG/∆[HCO3-]>2.0，则可能并存代谢性碱中毒 病例分析患者，男，22岁，既往有DM病史，现因严重的上呼吸道感染入院，急查动脉血气值如下：Na+=128，K+=5.9，Cl-=94，HCO3-=6，PaCO2=15，PaO2=106，pH=7.19，BG=324mg/dl患者为何种酸碱失衡？ 第一步：评估血气数值的内在一致性[H+]=24×(PaCO2)/[HCO3-]24×15／6=60,血气数值是一致性第二步:是否存在碱血症或酸血症？pH<7.35，    酸血症第三步:是否存在呼吸或代谢紊乱？pH<7.35，pH↓，PaCO2↓，所以该病人为代谢性酸中毒。第四步:针对原发异常是否产生适当的代偿？PaCO2=(1.5x[HCO3-])+8±2(1.5x6)+8±2=15，与PaCO2相符，说明该患者是原发性代谢性酸中毒。 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±2128-94-6=28，所以是高AG的代酸。∆AG=28-12=16；∆[HCO3-]=∆AG+[HCO3-]=16+6=22，所以是高AG的代酸。 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=16，∆[HCO3-]=18∆AG/∆[HCO3-]=16/18<1如果∆AG/∆[HCO3-]<1.0，则可能并存阴离子间隙正常的代谢性酸中毒如果∆AG/∆[HCO3-]>2.0，则可能并存代谢性碱中毒 三、判断电解质失衡1、酸碱失衡时可导致电解质的变化：酸碱失衡发生后，pH值的变化常导致细胞内外离子的交换酸中毒时pH↓，细胞内K+外逸，血清K+↑碱中毒时pH↑，K+进入细胞内，致血清K+↓酸碱失衡发生后，由于HCO3-升高或降低，根据电中和定律必有CI-或UA的降低或升高，以维持阴、阳离子电荷总量的相等 2、电解质紊乱可导致酸碱失衡：当血K+↑时，较多的K+与Na+进行交换，从而使H+排出减少，血浆[H+]升高，pH↓而导致酸中毒当血K+↓时，肾小管排泌较多的H+与Na+进行交换，且回吸收HCO3-增加，使pH↑而导致碱中毒CL-↓时，因肾小管对HCO3-的重吸收增加，使血浆HCO3-↑而致代碱CL-↑时，致血浆HCO3-↓而引起代酸。 谢谢聆听 2、3液体动力学目的任务：了解流动液体特性、传递规律掌握动力学三大方程、流量和结论重点难点：流量与流速关系及结论三大方程及结论、物理意义 2、3液体动力学研究内容:研究液体运动和引起运动的原因，即研究液体流动时流速和压力之间的关系（或液压传动两个基本参数的变化规律）主要讨论:动力学三个基本方程 2、3、1、基本概念理想液体、恒定流动1理想液体：既无粘性又不可压缩的液体2恒定流动（稳定流动、定常流动）：流动液体中任一点的p、u和ρ都不随时间而变化流动. 2、3、1、基本概念流线、流管和流束（动画演示）1流线—某一瞬时液流中各处质点运动状态的一条条曲线2流束—通过某截面上所有各点作出的流线集合构成流束3通流截面——流束中所有与流线正交的截面（垂直于液体流动方向的截面） 2、3、1、基本概念流量和平均流速流量—单位时间内流过某通流截面液体体积qdq=v/t=udA整个过流断面的流量：q=∫AudA平均流速—通流截面上各点均匀分布假想流速q=vA=∫AudAv=q/A 液压缸的运动速度Avv=q/Aq=0v=0qq↑v↑q↓v↓结论：液压缸的运动速度取决于进入液压缸的流量，并且随着流量的变化而变化。 2、3、2连续性方程质量守恒定律在流体力学中的应用11连续性原理—理想液体在管道中恒定流动时，根据质量守恒定律，液体在管道内既不能增多，也不能减少，因此单位时间内流入液体的质量应恒等于流出液体的质量。 2、3、2连续性方程2连续性方程m1=m2ρ1u1dA1dt=ρ2u2dA2dt若忽略液体可压缩性ρ1=ρ2=ρu1dA1=u2dA2动画演示∫Au1dA1=∫Au2dA2则v1A1=v2A2或q=vA=常数结论：液体在管道中流动时，流过各个断面的流量是相等的，因而流速和过流断面成反比。 2、3、3伯努利方程能量守恒定律在流体力学中的应用能量守恒定律：理想液体在管道中稳定流动时，根据能量守恒定律，同一管道内任一截面上的总能量应该相等。或：外力对物体所做的功应该等于该物体机械能的变化量。 理想液体伯努利方程1外力对液体所做的功W=p1A1v1dt-p2A2v2dt=(p1-p2)∆V2机械能的变化量位能的变化量：∆Ep=mg∆h=ρg∆V(z2-z1)动能的变化量：∆Ek=m∆v2/2=ρ∆V(v22-v21)/2根据能量守恒定律，则有：W=∆Ep+∆Ek(p1-p2)∆V=ρg∆V(z2-z1)+ρ∆V(v22-v21)/2整理后得单位重量理想液体伯努利方程为：p1+ρgZ1+ρv12/2=p2+ρgZ2+ρv22/2或p/ρg+Z+v2/2g=C（c为常数） 理想液体伯努利方程的物理意义在密闭管道内作恒定流动的理想液体具有三种形式的能量，即压力能、位能和动能。在流动过程中，三种能量之间可以互相转化，但各个过流断面上三种能量之和恒为定值。动画演示 实际液体伯努利方程∵实际液体具有粘性∴液体流动时会产生内摩擦力，从而损耗能量故应考虑能量损失hw，并考虑动能修正系数则实际液体伯努利方程为：p1/ρg+Z1+α1v12/2g=p2/ρg+Z2+α2v22/2g+hw层流α=2α<紊流α=1p1-p2=△p=ρghw 应用伯努利方程时必须注意的问题（1）断面1、2需顺流向选取（否则hw为负值），且应选在缓变的过流断面上。（2）断面中心在基准面以上时，z取正值；反之取负值。通常选取特殊位置的水平面作为基准面。 2、3、4动量方程动量定理在流体力学中的应用动量定理：作用在物体上的外力等于物体单位时间内动量的变化量。即∑F=d（mv）/dt考虑动量修正问题，则有：∴∑F=ρq(β2v2-β1v1)层流β=1、33β<紊流β=1 动量方程X向动量方程：∑Fx=ρq(β2v2x-β1v1x)X向稳态液动力：F"x=-∑Fx=ρq(β1v1x-β2v2x)结论：作用在滑阀阀芯上的稳态液动力总是力图使阀口关闭。 2、4管路中液体的压力损失目的任务：了解损失的类型、原因掌握损失定义减小措施重点难点：两种损失减小措施 2、4管路中液体的压力损失∵实际液体具有粘性∴流动中必有阻力，为克服阻力，须消耗能量，造成能量损失(即压力损失）分类：沿程压力损失、局部压力损失 2、4、1液体的流动状态层流和紊流层流：液体的流动是分层的，层与层之间互不干扰。紊流（紊流（湍流）：液体流动不分层，做混杂紊乱流动。 雷诺数实验动画演示 雷诺数圆形管道雷诺数：Re=dv/ν非圆管道截面雷诺数：Re=dHv/ν过流断面水力直径：dH=4A/χ水力直径大，液流阻力小，通流能力大。ReRec为紊流雷诺数物理意义：液流的惯性力对粘性力的无因次比 2、4、2沿程压力损失（粘性损失）定义:液体沿等径直管流动时，由于液体的粘性摩擦和质点的相互扰动作用，而产生的压力损失。 沿程压力损失产生原因内摩擦—因粘性，液体分子间摩擦摩擦<外摩擦—液体与管壁间 2、4、2沿程压力损失（粘性损失）流速分布规律圆管层流的流量圆管的平均流速圆管沿程压力损失圆管紊流的压力损失 流速分布规律液体在等径水平直管中作层流运动，沿管轴线取一半径为r，长度为l的小圆柱体两端面压力为p1、p2，侧面的内摩擦力为F，匀速运动时，其受力平衡方程为：(p1-p2)πr2=F动画演示∵F=-2πrlμdu/dr△p=p1-p2∴du=-rdr△p/2μl对上式积分，并应用边界条件r=R时，u=0,得u=(R2-r2)△p/4μl 流速分布规律结论：液体在圆管中作层流运动时，速度对称于圆管中心线并按抛物线规律分布。umin=0(r=R)umē=R2△p/4μl=d2△p/16μl(r=0) 圆管层流的流量∵dA=2πrdr∴dq=udA=2πurdr=2π(R2-r2)△p/4μl故q=∫0R2π△p/4μl·(R2-r2)rdr=△pπR4/8μl=△pπd4/128μl 圆管的平均流速v=q/A=pπd4/128μl)πd2/4=△pd2/32μlv=umax/2 圆管沿程压力损失△pf=128μlq/πd4=8μlq/πR4将q=πR2v，μ=ρν代入上式并简化得：△pf=△p=32μlv/d2结论：液流沿圆管作层流运动时，其沿程压力损失与管长、流速、粘度成正比，而与管径的平方成反比。 圆管沿程压力损失∵μ=ρνRe=dv/νλ=64/Re∴△pf=64ν/dv·l/d·ρv2/2=64/Re··l/d·ρv2/2故△pf=λ·l/d·ρv2/2理论值64/Reλ<实际值75/Re 圆管紊流的压力损失△pλ=λ·l/d·ρv2/2λ=0.3164Re-0.25（105>Re>4000）λ=0、032+0.221Re-0.237（3*106>Re>105）λ=[1、74+2lg（d/△）]-2（Re>3*106或Re>900d/△）∵紊流运动时，△pλ比层流大∴液压系统中液体在管道内应尽量作层流运动 2、4、2局部压力损失定义:液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口滤网等局部装置时，液流会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而产生的损失称为局部损失。 局部压力损失产生原因产生原因：碰撞、旋涡（突变管、弯管)产生附加摩擦附加摩擦—只有紊流时才有，是由于分子作横向运动时产生的摩擦，即速度分布规律改变，造成液体的附加摩擦。 局部压力损失公式△pv=ζ·ρv2/2 标准阀类元件局部压力损失△pv=△pn(qv/qvn)2 2、4、4管路系统的总压力损失∑△p=∑△pλ+∑△pv=∑λ·l/d·ρv/2+∑ζρv2/2△p→热能→T↑→△q↑→η↓↓                       ↓散逸污染 减小△p的措施1尽量↓L，↓突变2↑加工质量，力求光滑，ν合适3↑A，↓v过高△p↑∵△p∝v2其中v的影响最大<过低尺寸↑成本↑∴一般有推荐流速可供参考，见有关手册。一般在液压传动中，可将压力损失写成如下形式：∑△p=p1-p2'