58.1 🎓 醫學生版

對象:M3-M6 醫學生。看懂一張 ABG 是內科醫師的基本功,也是急診、ICU、腎臟科每天都在做的事。酸鹼判讀的精神不是「背公式」,而是「按部就班、不要跳步」——先看 pH 決定大方向,再找出主要的失衡,接著算代償夠不夠、算 anion gap、做 delta-delta,必要時再查滲透間隙。只要每一步都不漏,再混亂的數字也能拆解。這一章請把它當成一套「流程」來學,而不是一堆零散事實。


58.1.0.1 📌 一頁重點

  • 正常值:動脈 pH 7.35–7.45、PaCO₂ 約 40 mmHg、HCO₃⁻ 22–26 mmol/L。pH < 7.35 是酸血症(acidemia)、> 7.45 是鹼血症(alkalemia)。
  • 四個 primary disturbance:代謝性酸中毒(HCO₃⁻↓)、代謝性鹼中毒(HCO₃⁻↑)、呼吸性酸中毒(PaCO₂↑)、呼吸性鹼中毒(PaCO₂↓)。
  • 代償方向:代謝性失衡帶動 PaCO₂ 往同方向走、呼吸性失衡帶動 HCO₃⁻ 往同方向走;若 PaCO₂ 與 HCO₃⁻ 往「相反」方向,必為混合型。
  • Anion gap (AG) = Na⁺ −(Cl⁻ + HCO₃⁻),正常約 10 mmol/L(範圍 6–12);低白蛋白要校正(每低於 4.5 g/dL 1 g,AG 加 2.5)。
  • 高 AG 酸中毒(HAGMA)四大主因:lactic acidosis、ketoacidosis、攝入毒物(甲醇/乙二醇/水楊酸)、急慢性腎衰竭。
  • 正常 AG 酸中毒(NAGMA):腸道流失 HCO₃⁻(腹瀉)或腎小管酸中毒(RTA),高血氯。
  • 代謝性鹼中毒看 urine Cl⁻:< 20 為 saline-responsive(嘔吐、利尿劑停藥後)、> 20 為 saline-resistant(醛固酮過多、嚴重缺鉀、仍在用利尿劑)。

58.1.0.2 🧠 系統判讀 ABG:照流程走,不要跳步

正常的全身動脈 pH 之所以能維持在 7.35–7.45,靠的是三層機制:細胞內外的化學緩衝、呼吸系統對 PaCO₂ 的調控,以及腎臟對血漿 HCO₃⁻ 的調控。CO₂ 的產生與排出多數時候是平衡的,因此穩態 PaCO₂ 維持在約 40 mmHg;高碳酸血症通常是「換氣不足」造成的,而不是 CO₂ 產量增加。理解這點就能抓住代償的邏輯:呼吸快慢主要受神經呼吸控制,腎臟則靠調整 HCO₃⁻ 的排留來穩住 pH。

判讀任何一張 ABG,原文給的標準步驟是:先同時抽動脈血氣與靜脈電解質(且要在治療前抽),再核對 ABG 算出的 HCO₃⁻ 與電解質報告上的數值是否一致(兩者應在 ±2 mmol/L 內,不合就要懷疑抽錯或實驗室誤差)。確認數值可信後,依序做以下判斷:

第一,看 pH 決定是酸血還是鹼血。第二,找主要失衡——HCO₃⁻ 與 PaCO₂ 哪一個的變化方向能解釋這個 pH。HCO₃⁻ 上升見於代謝性鹼中毒或呼吸性酸中毒;HCO₃⁻ 下降見於代謝性酸中毒或呼吸性鹼中毒。第三,算代償夠不夠(用下方公式),代償超出或不足都代表合併了第二種失衡。第四,算 AG,只要是酸中毒就要分高 AG 還是正常 AG。第五,若是高 AG 酸中毒,做 delta-delta 看有沒有同時藏著另一種代謝失衡。第六,懷疑毒醇中毒(甲醇、乙二醇)時加查滲透間隙

一句要記住的原則:代償只會把 pH 往正常拉、但通常拉不回完全正常(唯一例外是長期的慢性呼吸性鹼中毒,pH 可能真的回到正常)。所以若看到 pH 已經「完全正常」卻有明顯的 HCO₃⁻ 或 PaCO₂ 異常,要高度懷疑混合型。


58.1.0.3 🧠 代謝性酸中毒詳解

代謝性酸中毒的成因有三類:內生酸產生增加(如 lactate、ketoacid)、HCO₃⁻ 流失(如腹瀉),或腎臟排淨酸不足而酸堆積(如慢性腎臟病)。它對全身影響很廣:pH 下降會反射性增加換氣(典型的 Kussmaul 深快呼吸),心肌收縮力可能被壓抑(但因兒茶酚胺釋放常仍維持),周邊動脈擴張加中央靜脈收縮使肺水腫風險上升,中樞神經則出現頭痛、嗜睡、木僵甚至昏迷。臨床上把它分成兩大類——高 AG正常 AG(高血氯),這個分類是後續鑑別的骨幹。

58.1.0.3.1 先學會算 anion gap 與校正

AG = Na⁺ −(Cl⁻ + HCO₃⁻),台灣與美國習慣都不把 K⁺ 算進去。隨著電解質測定方法進步,現在「正常」AG 約落在 6–12 mmol/L、平均約 10。AG 代表血中「沒被測到的陰離子」(主要是帶負電的白蛋白,加上磷酸、硫酸、有機酸)。當乙醯乙酸、乳酸這類酸性陰離子堆積,AG 就上升,形成高 AG 酸中毒。

白蛋白是 AG 的最大來源,所以低白蛋白時 AG 會被低估,一定要校正:血清白蛋白每低於正常值(4.5 g/dL)1 g/dL,就要在報告的 AG 上加 2.5 mmol/L。例如白蛋白 2.5 g/dL(低了 2 g)、未校正 AG 為 15,校正後應為 15 +(2.5×2)= 20 mmol/L。臨床實驗室通常不會自動校正,這一步要醫師自己做,否則低白蛋白的病人會被漏掉真正存在的高 AG 酸中毒。

58.1.0.3.2 高 AG 酸中毒(HAGMA):四大主因

原文把高 AG 酸中毒歸為四類,記憶口訣可用 MUDPILES,但臨床上先用四大類抓方向最實在:

Lactic acidosis(乳酸中毒):分兩型。Type A 來自組織灌流不足——休克、心衰、嚴重貧血、一氧化碳或氰化物中毒;Type B 來自有氧性原因——惡性腫瘤、HIV 用的核苷類反轉錄酶抑制劑、肝腎衰竭、thiamine 缺乏、嚴重感染、抽搐,以及雙胍類(biguanide,如 metformin)與毒醇。要特別記住:老年人嚴重動脈硬化或心臟代償不全又在用升壓劑時,未被察覺的腸缺血/梗塞是相對常見的乳酸中毒原因

Ketoacidosis(酮酸中毒):分糖尿病性(DKA)、酒精性(AKA)、飢餓性。DKA 以高血糖、酮血、高 AG 為特徵,常因停胰島素或感染等併發症誘發;但用 SGLT2 抑制劑的病人可能出現「血糖正常的 DKA(euglycemic DKA)」,血糖不高但仍有酮體與高 AG,容易被漏診。要注意尿液 nitroprusside 試紙測不準 β-hydroxybutyrate,會低估酮體程度,最好直接測血中 β-hydroxybutyrate。AKA 則見於慢性酗酒、暴飲、嘔吐、營養不良的病人,血糖常不高,常合併混合型失衡。

攝入毒物:水楊酸、甲醇、乙二醇(下方專段詳述)。

急慢性腎衰竭:中度 CKD(stage 3B)原本是高血氯的正常 AG 酸中毒,到了 stage 4–5 進展成高 AG 的「尿毒性酸中毒」(磷酸鹽、硫酸鹽等有機陰離子滯留)。

58.1.0.3.3 代償公式與 delta-delta

代謝性酸中毒的呼吸代償用 Winter’s equation:PaCO₂ =(1.5 × HCO₃⁻)+ 8 ± 2。例如 HCO₃⁻ 為 12 mmol/L 的病人,預期 PaCO₂ 約 26 mmHg;若實測 PaCO₂ < 24(低於預期)代表合併呼吸性鹼中毒,> 28(高於預期)代表合併呼吸性酸中毒(例如 COPD 病人呼吸儲備不足、無法充分代償)。

Delta-delta 用來在高 AG 酸中毒裡找出藏著的第二種代謝失衡。比較「AG 上升的幅度(ΔAG = 病人 AG − 10)」與「HCO₃⁻ 下降的幅度(ΔHCO₃⁻ = 25 − 病人 HCO₃⁻)」:兩者大致相等是純 HAGMA;ΔHCO₃⁻ 明顯大於 ΔAG 代表還合併了一個正常 AG 酸中毒;ΔAG 明顯大於 ΔHCO₃⁻(HCO₃⁻ 反而偏高)代表合併代謝性鹼中毒。原文舉的經典例子:嘔吐後又發生酒精性酮酸中毒的病人,pH 7.40、HCO₃⁻ 25、PaCO₂ 40 看起來全正常,但 AG 高達 30——ΔHCO₃⁻ 為 0、ΔAG 為 20,明白點出代謝性酸中毒與代謝性鹼中毒並存。這就是為什麼「數值正常不代表沒有酸鹼失衡」。

58.1.0.3.4 正常 AG 酸中毒(NAGMA):高血氯

HCO₃⁻ 流失而 Cl⁻ 等量上升,AG 維持正常。兩大來源:

腸道流失(最常見腹瀉):糞便 HCO₃⁻ 濃度高於血漿,流失就造成酸中毒。要鑑別是腸道流失還是 RTA,看尿液對酸的反應——腸道流失時腎臟代償性增加 NH₄⁺ 排泄、尿 pH 反而 > 6;可用 urine anion gap(UAG = [Na⁺+K⁺]ᵤ − [Cl⁻]ᵤ)估算:UAG 為負(Cl⁻ 高)代表 NH₄⁺ 排泄正常、屬腸道(腎外)來源;UAG 為正代表 NH₄⁺ 排泄低、屬腎小管來源(RTA)。

腎小管酸中毒(RTA): - 近端(type 2):HCO₃⁻ 回收缺陷、HCO₃⁻ 流失,常合併 Fanconi 症候群(糖尿、胺基酸尿、磷酸尿);HCO₃⁻ 低時尿可酸化(pH < 5.5),給鹼治療後尿 pH 上升;低血鉀,且補鹼會加重失鉀,故常需同時補鉀。 - 遠端(type 1,典型):低血鉀、正常 AG 酸中毒、尿 NH₄⁺ 低(UAG 為正)、尿無法酸化(pH > 5.5);常合併低 citrate 尿、高 calcium 尿,因此腎結石、腎鈣化、骨病變常見。 - type 4(全遠端腎元功能障礙/低醛固酮)高血鉀且與 GFR 下降不成比例,輕度酸中毒,常見於糖尿病、阻塞性腎病、慢性腎間質病。NSAID、trimethoprim、ACEI/ARB 等都會加重此型的高血鉀與酸中毒。


58.1.0.4 🧪 毒醇與水楊酸:高 AG 酸中毒裡的「急診紅旗」

甲醇與乙二醇都先表現「類酒精中毒」加上滲透間隙(osmolar gap)上升,延遲一段時間後才出現高 AG 酸中毒。滲透間隙 = 實測滲透壓 − 計算滲透壓(計算式:Posm = 2×Na⁺ + Glu/18 + BUN/2.8),兩者正常應相差在 10–15 mmol/kg 內。要記住的時序:滲透間隙通常比 AG 早升高,隨著毒醇被代謝,滲透間隙下降、AG 才上升。甲醇的代謝物甲酸(formate)造成視神經與視網膜毒性、視力異常;乙二醇的代謝物草酸(oxalate)沉積成鈣鹽,造成低血鈣、草酸鈣結晶尿與急性腎損傷。治療不要等血中濃度報告——一旦有滲透間隙加 AG 升高且病史可疑,就以毒醇中毒處理:補等張輸液、給 fomepizole(alcohol dehydrogenase 抑制劑,阻斷毒性代謝物生成;乙醇現僅在無 fomepizole 時退而求其次),甲醇可補 folate/folinic acid、乙二醇可補 thiamine 與 pyridoxine。血液透析用於 pH < 7.3、有高 AG 酸中毒、滲透間隙 > 20、或出現器官損傷(CNS 症狀、腎衰)時。

水楊酸(salicylate)中毒在成人是經典的混合型:早期過度換氣造成呼吸性鹼中毒,隨後變成「呼吸性鹼中毒 + 高 AG 代謝性酸中毒」並存(只有一部分 AG 來自水楊酸本身,常合併乳酸增加),晚期出現酸血伴 CNS 與呼吸抑制。臨床線索包括耳鳴。治療:立即洗胃、給活性碳(1 g/kg 上限 50 g),靜脈 NaHCO₃ 鹼化尿液(urine pH > 7.5)加速排除——尿 pH 從 6.5 提到 7.5 可使水楊酸清除率增加五倍;積極補鉀(鹼治療易引起低血鉀)並給含糖輸液防低血糖。嚴重時做血液透析(如急性腎損傷無法清除、或急性過量後濃度 > 7 mmol/L〔100 mg/dL〕)。


58.1.0.5 🧠 代謝性鹼中毒

代謝性鹼中毒的診斷靠 pH 升高、HCO₃⁻ 升高,並有代償性 PaCO₂ 升高(換氣減少),常合併低血氯與低血鉀。和呼吸性酸中毒的差別在 pH——兩者 PaCO₂ 都高,但鹼中毒 pH 高、酸中毒 pH 低。它的機轉分兩階段:生成期(如嘔吐流失 HCl,HCO₃⁻ 滯留於細胞外液)與維持期(腎臟未能把多餘 HCO₃⁻ 排掉)。維持期才是關鍵——只要存在「容量、氯、鉀同時不足」或「自主性醛固酮過多造成的低血鉀」,腎臟就會持續滯留鹼。

鑑別的核心是評估容量狀態與測 urine Cl⁻: - Urine Cl⁻ < 20(saline-responsive):見於嘔吐/鼻胃管抽吸、利尿劑停藥後的收縮性鹼中毒。對補生理食鹽水有反應。治療:補 NS + KCl,把容量、氯、鉀補回來,腎臟自然能排掉多餘 HCO₃⁻。 - Urine Cl⁻ > 20(saline-resistant):見於原發性醛固酮過多、Cushing、甘草(licorice)、Liddle 症候群、嚴重缺鉀,或正在使用利尿劑。這類通常有高血壓、容量過多,補食鹽水無效,要針對病因處理(如 spironolactone、停利尿劑、矯正缺鉀)。正常血壓且無水腫的低鉀鹼中毒,要想到 Bartter 或 Gitelman 症候群、鎂缺乏。

治療通則:先矯正生成 HCO₃⁻ 的根本原因(如停利尿劑、用 PPI 減少胃酸流失),再消除維持因素(補回容量與鉀,K⁺ 缺失一定要補)。容量收縮者給等張食鹽水;若因心衰無法給大量食鹽水,可用 acetazolamide(125–250 mg IV,碳酸酐酶抑制劑)促進腎臟排 HCO₃⁻,但要注意它也會排鉀。稀鹽酸靜脈輸注因會溶血、風險高,原文明白不建議使用。


58.1.0.6 🫁 呼吸性酸中毒

呼吸性酸中毒源於嚴重肺病、呼吸肌疲勞或換氣控制異常,特徵是 PaCO₂ 升高、pH 下降。代償靠 HCO₃⁻ 上升,但分急慢性:急性時 PaCO₂ 每升高 10 mmHg、HCO₃⁻ 約升 1 mmol/L(細胞緩衝);慢性(> 24 小時)時腎臟適應使 HCO₃⁻ 每 10 mmHg 升約 4 mmol/L。要記住 HCO₃⁻ 在呼吸性酸中毒通常不會超過 38 mmol/L,超過就要想是不是還合併代謝性鹼中毒。

常見原因:急性如全身麻醉、鎮靜劑過量、頭部外傷、氣喘重積、ARDS、神經肌肉疾病;慢性如 COPD、肥胖換氣不足症候群、嚴重脊柱側彎、睡眠呼吸障礙。臨床上急性高碳酸血症可有焦慮、呼吸困難、混亂、精神症狀甚至昏迷;慢性則有睡眠障礙、嗜睡、人格改變、顫抖、肌陣攣、asterixis,甚至類似顱內壓升高的頭痛與視乳突水腫。治療的根本是改善換氣(NIV、必要時插管)。(台灣臨床:COPD 病人給氧要謹慎,避免高濃度氧抑制呼吸驅動而加重 CO₂ 滯留。)


58.1.0.7 🫁 呼吸性鹼中毒

呼吸性鹼中毒是 PaCO₂ 下降、pH 上升,代償靠 HCO₃⁻ 下降:急性時 PaCO₂ 每降 10 mmHg、HCO₃⁻ 約降 2 mmol/L;慢性時每 10 mmHg 約降 4–5 mmol/L。它是唯一在慢性、長期時代償可能把 pH 拉回完全正常的失衡。

成因可依機轉分類:中樞神經刺激(疼痛、焦慮、發燒、腦血管事件、腦膜炎/腦炎、腫瘤、外傷)、低氧或組織缺氧(高山適應、肺炎、肺水腫、吸入、嚴重貧血)、藥物或荷爾蒙(懷孕/黃體素、水楊酸早期、心衰),以及機械換氣設定過度。要特別記住水楊酸早期與敗血症都會以呼吸性鹼中毒表現,是重要的早期線索。治療以矯正病因為主。


58.1.0.8 🩺 快速案例

案例 1:糖尿病人三天不喝水、Kussmaul 呼吸加神識改變。pH 7.10、PaCO₂ 22、HCO₃⁻ 8、血糖 600、酮體陽性,AG = 25。→ DKA(高 AG 酸中毒),Winter’s 預期 PaCO₂ =(1.5×8)+8 = 20 ±2,實測 22 在範圍內,屬單純代謝性酸中毒合理代償。處置:等張食鹽水補液 + 胰島素 + 注意補鉀。

案例 2:72 歲 COPD,三天咳喘加嗜睡。pH 7.30、PaCO₂ 70、HCO₃⁻ 32。→ 慢性基礎上的急性呼吸性酸中毒(acute-on-chronic)。處置:BiPAP。

案例 3:35 歲嘔吐五天、無力、心律不整。pH 7.55、PaCO₂ 47、HCO₃⁻ 38、K 3.0、urine Cl 10。→ saline-responsive 代謝性鹼中毒(嘔吐 + 低鉀)。處置:NS + KCl。

案例 4:年輕女性恐慌發作。pH 7.50、PaCO₂ 25、HCO₃⁻ 20。→ 急性呼吸性鹼中毒(過度換氣)。處置:安撫病人、處理焦慮。


58.1.0.9 ⚠️ 醫學生常犯的錯

不算 AG 就直接下結論;忘了用白蛋白校正 AG(漏掉低白蛋白病人的高 AG);不算 expected compensation,於是漏掉混合型;高 AG 酸中毒不做 delta-delta,看不出藏著的代謝性鹼中毒或第二種酸中毒;懷疑毒醇卻不查滲透間隙;看到 pH 正常就以為沒事。記住一句話:任何一步沒做,就可能把混合型誤判成單純失衡。


58.1.0.10 🎯 醫學生最該記住的 7 件事

  1. 照流程判讀 ABG:pH → 主要失衡 → 代償夠不夠 → AG → delta-delta →(必要時)滲透間隙。每步都不跳。
  2. AG = Na −(Cl + HCO₃),正常約 10;低白蛋白每低 1 g/dL,AG 加 2.5——這步最常被漏。
  3. Winter’s:PaCO₂ =(1.5 × HCO₃⁻)+ 8 ± 2。實測高於預期 = 合併呼吸性酸中毒、低於預期 = 合併呼吸性鹼中毒。
  4. 高 AG 酸中毒四大主因:乳酸、酮酸、毒物(甲醇/乙二醇/水楊酸)、腎衰竭;正常 AG 酸中毒想腹瀉與 RTA。
  5. 代謝性鹼中毒看 urine Cl⁻:< 20 補食鹽水有效、> 20 補食鹽水無效(醛固酮過多/缺鉀/利尿劑),K⁺ 缺失一定要補。
  6. 呼吸性失衡代償記分急慢性:酸中毒 HCO₃⁻ 每 10 mmHg 升 1(急)/ 4(慢);鹼中毒每 10 mmHg 降 2(急)/ 4–5(慢)。
  7. 毒醇與水楊酸是急診紅旗:高 AG + 高滲透間隙想甲醇/乙二醇,治療不等濃度報告就給 fomepizole;水楊酸是呼吸性鹼中毒 + 高 AG 酸中毒的混合型。

來源:Harrison 22e Ch.058。