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血气分析仪相关知识培训

一般而言，血气是指血液中所含的O₂和CO₂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、

PO₂、PCO₂的测定值，还包括经计算求得如TCO₂、AB、BE、SatO₂、

ContO₂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

重要的作用。

1.血气分析仪基本结构

血气分析仪一般包括电极（pH、PO₂、PCO₂）、进样室、CO₂空

气混合器、放大器元件、微机处理器、数字运算、显示屏和打印机等

部件。

1.1电极系统

电极是血气分析仪信号拾取部分。一般血气分析仪使用四只电

极，他们是pH电极、pH参比电极、二氧化碳分压电极（PCO₂）和

氧分压电极（PO₂）。电极部件十分贵重，工作时对其要加倍小心，

并注意对电极的保养，以延长其寿命。

1.1.1pH电极和pH参比电极

血气分析仪中所受用的pH电极和pH参比电极与酸度计中所使

用的电极基本一致，它们共同完成对pH值的测量。

pH电极是利用电位法原理测量溶液的血浓度。其电极是一个对

应敏感的玻璃电极，同时必须用另一电位值已知的参比电极配套，通

+

常与甘汞电极保持点接触。血样中的H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浓度成正比，二者之间存在

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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/ACl参比电极，浸在pH恒定液中，电极线连接伏特

计。测量血样中的氢离子浓度所产生的电位差，然后将其转化为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

于标本接触而形成接触面。因为KCl浓度是饱和的，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。pH电极要去pH

测定范围在6.8~8.0之间，并能读出小数点以下3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。

血气分析仪上所用的电极有平头型和毛细管型两种，但多数为平

头型的。因为在血气分析仪中，为了一次进样获得多项参数，一份样

品要经过好几个电极，采用平头型电极可以方便样品流动。甘汞电极

的形状因其生产的厂家不同而形状各不相同，但是，甘汞电极的端部

都会有个渗透孔，目的是允许微量的KCl溶液通过毛细孔流入待测

溶液起所谓的“盐桥”作用，即传导电流的作用。为了向甘汞电极内

及时补充KCl溶液并使其容易向外渗漏，有些仪器还配有一个氯化

钾泵，通过一个习惯连接到一个盛装KCl溶液的瓶子里。当泵转动

时，可使甘汞电极里的KCl循环并保持有一定的渗透压。

1.1.2PCO₂电极

PCO₂电极是一个气敏电极。电极前端有一层半透膜，它只允许

CO₂气体分子通过，而阻止其他气体分子和离子通过。薄膜的材料多

用高分子有机化合物制成。

PCO₂电极内有玻璃电极和参比电极（Ag-AgCl）,这两电极被封

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装在充满碳酸氢钠、蒸馏水和氯化钠溶液的外电机壳里，壳的端部为

半透膜。当电极的端部插到样品室壁时，溶解在血液样品中的CO₂

通过半透膜扩散进入电极壳内。扩散一直进行到样品和电极壳里的

CO₂浓度相同为止。

碳酸又会分解成氢离子和碳酸氢根离子，从而改变了电极内溶液

的酸碱度。样品液中二氧化碳含量越高扩散到电极壳里的二氧化碳越

多，生成的碳酸越多，从而使溶液的pH值下降也越大。电极壳里的

玻璃电极和参比电极将此pH的变化测量出来，这样就间接地测得了

PCO₂的高低。反之，当样品中PCO₂降低时，电极壳中的H2CO3分

解，CO₂气体通过扩散出去，使得pH值升高。溶液pH值的变化和

PCO₂分压成负对数关系。

所以，测得的pH值经过反对数变换就可以得到PCO₂值。由于

pH和PCO₂之间一种比例关系，在使用前，必须使用两种已知PCO₂

气体对仪器进行校准。一般是采用大气中的空气和纯CO₂两种气体，

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