pH 描述當下的酸鹼結果;代償公式檢查這個結果如何被維持;anion gap 則追問血液裡還多了什麼。三者彼此連接,卻不能互相代替。
一位疑似感染、呼吸急促的病人,補氧後 SpO₂ 97%,動脈血氣為 pH 7.40、PaCO₂ 20 mmHg、HCO₃⁻ 12 mEq/L。這是自編教學情境,不是真實病歷。若只看血氧與 pH,兩項數字似乎都已經過關;但病人為了維持這個 pH,可能正在用很高的有效換氣量排出 CO₂。接著呼吸漸慢,究竟是治療奏效,還是維持酸鹼平衡的能力開始失敗?
這個問題接在低血氧與NIV之後。前兩篇已經區分氧合、有效換氣與氣道安全;現在再拆開另一組容易混淆的關係:血液呈酸或鹼、造成酸化或鹼化的過程,以及身體為抵銷它而做的調整。
第一次閱讀,可先走完第 01–04 節,再做真題 01;後半篇把同一模型接到混合代謝障礙、慢性高碳酸與呼吸支持失敗,不必同一次讀完。已有低血氧/NIV 作答者,也可先沿隨文練習確認缺口,再決定是否從本文起點重讀。
01 pH 告訴我們結果,還沒有告訴我們過程
Acidemia 是血液目前偏酸的狀態;acidosis 是促使 pH 下降的過程。一個病人可以同時有酸化與鹼化過程,最後 pH 偏酸、偏鹼,或落在參考範圍。因此「沒有 acidemia」不能改寫成「沒有 acidosis」。臨床常用 pH 7.35–7.45 作大致參考,實際仍依檢驗室;小麻此處採 7.36–7.44,這項邊界差異不改變本文的推理。
為什麼兩個異常可以得到正常 pH?先看 bicarbonate 緩衝系統的關係:
pH ≈ 6.10 + log₁₀[HCO₃⁻/(0.03 × PaCO₂)]。
HCO₃⁻ 以 mEq/L、PaCO₂ 以 mmHg 代入。這個公式先告訴我們一件事:pH 取決於比值,沒有要求分子、分母各自正常。24/(0.03 × 40)與 12/(0.03 × 20)的比值相同,都得到約 7.40;前者接近一般正常血氣,後者卻同時有很低的 bicarbonate 與 CO₂。
這不是說「身體成功代償到 pH 正常,所以不用處理」。公式本身只描述各數值的關係,尚未回答何者先改變、另一項變化是否在合理代償範圍、病人為此付出多少呼吸功。要回答那些問題,還需要病程與預期反應。
還有一個量測界線:血氣儀的 HCO₃⁻ 通常由實測 pH 與 PCO₂ 計算,並不是第三項獨立證據;生化檢驗的 total CO₂ 則主要反映 bicarbonate。做 anion gap 時,應優先用同一時點生化中的 Na⁺、Cl⁻ 與 total CO₂,不把治療前後、不同檢體的數字隨意拼起來。若明顯不相容,先查採檢、處理與時間差,再解釋病理。原書定位
02 代償不是另一個診斷,也不是把數字拉回正常
回到開頭:HCO₃⁻ 12,PaCO₂ 20,pH 約 7.40。低 bicarbonate 可能來自代謝性酸中毒,也可能是慢性呼吸性鹼中毒後的腎臟調整。不能見到 HCO₃⁻ 低就完成分類,也不能見到 PaCO₂ 低就直接宣布多一個呼吸性鹼中毒。
如果先有代謝性酸化,bicarbonate 因緩衝或流失而降低,身體會增加有效肺泡換氣、降低 PaCO₂,減輕 pH 的下降。這個 PaCO₂ 下降,本來就是單純代謝性酸中毒預期的一部分。只有它超出合理反應範圍,才需要另外尋找原發呼吸問題。
Winter 公式讓這個「合理」變成可比較的預期:
預期 PaCO₂ ≈ 1.5 × HCO₃⁻ + 8 ± 2 mmHg。
若 HCO₃⁻ 12,預期約 26,範圍 24–28 mmHg;實測 20 比這個範圍更低。因此,若代謝性酸中毒已由病程/電解質支持,就不只是適當的呼吸代償,還有額外的呼吸性鹼化成分。感染、疼痛、中樞刺激等可能參與,但公式沒有能力替我們選出病因。
反過來檢查「是否只有慢性呼吸性鹼中毒」:PaCO₂ 由 40 降至 20 時,小麻的慢性反應粗估 HCO₃⁻ 每下降 10 mmHg 減少約 4 mEq/L,故預期約 16。實測 12 更低,加上急性病程,仍需尋找額外的代謝性酸化。這是同一組資料從兩個候選起點交叉檢查,不是先認定一個診斷,再用公式裝飾它。
最容易誤讀的是「預期 PaCO₂」這個詞。它預測單純代謝性酸中毒時常見的呼吸反應,沒有保證 pH 會正常。把 HCO₃⁻ 12、PaCO₂ 26 代回前一節,pH 約 7.29,仍然 acidemia。這正是「有適當代償」與「失衡已解除」的差別。
| 固定 HCO₃⁻ 12,改變 PaCO₂ | 計算 pH 約值 | 已有代謝性酸中毒時的解讀 |
|---|---|---|
| 20 mmHg | 7.40 | 低於 Winter 範圍,另找呼吸性鹼化成分 |
| 26 mmHg | 7.29 | 接近預期代償,代謝問題仍存在 |
| 40 mmHg | 7.10 | 雖是一般「正常 CO₂」,相對需要卻太高,懷疑合併呼吸性酸化/換氣失敗 |
三列都是自編、固定條件的比較,不是病人必經的時間序列。公式也是經驗近似,遇到快速變化、既有肺病、呼吸器介入或採檢誤差,應看趨勢與病人,不因差 1 mmHg 就製造新的疾病。靜脈 PCO₂ 也不宜直接當作 PaCO₂ 填入,尤其當是否有額外換氣失敗會影響支持決策時。代償公式與限制
03 Anion gap 找的是未被列入的陰離子,不是「血裡缺了電荷」
代償回答呼吸反應是否相稱,卻沒有解釋 bicarbonate 為什麼下降。現在才需要 anion gap(AG)。血漿整體維持電中性;日常生化只列出部分帶電物質,Na⁺ 與 Cl⁻、HCO₃⁻ 的差,反映未列入公式的陰離子與陽離子之差。
AG = Na⁺ −(Cl⁻ + HCO₃⁻)。
本文採不含 K⁺ 的定義;不同儀器、實驗室及是否加入 K⁺,參考值會不同。計算時必須對應同一種定義,不能把某書的正常值搬到另一種公式。
想像一個酸 HA 進入體內,H⁺ 被 bicarbonate 緩衝,剩下的 A⁻ 沒有列在日常 Cl⁻ 或 HCO₃⁻ 內,AG 便可能上升。乳酸、酮酸與腎功能不全累積的酸性產物,是重要方向。但 AG 高只定位到一類失衡,尚未證明是哪一種酸,更沒有證明全部來自缺灌流;應按情境直接量 lactate、β-hydroxybutyrate,並評估腎功能及藥物/毒物。
如果主要是 bicarbonate 從腸道流失,或有高氯性酸化,HCO₃⁻ 下降伴隨 Cl⁻ 相對增加,AG 可以不高。這不是「比較沒有酸中毒」,而是未測陰離子沒有以同樣方式累積。血壓、鉀、腎功能與流失持續多久,仍會決定危險程度。
所以,不必等 pH 低才算 AG。若有酸化與鹼化互相抵銷,pH 甚至 HCO₃⁻ 都可能接近正常,AG 仍留下額外酸性產物的線索。反過來,正常 AG 的敏感度不足以排除有臨床意義的乳酸升高;懷疑時應直接測量。
白蛋白又讓這件事多一層。Albumin 本來就提供重要的未測陰離子;當它下降,原本的 AG 基線也跟著降低。因此重症或肝病病人得到「正常 AG」,可能只是新增的陰離子填回了白蛋白減少留下的空間。
常用近似為 校正 AG =實測 AG + 2.5 ×(4 − albumin[g/dL])。例如實測 AG 12、albumin 2 g/dL,校正約 17;這使我們更有理由追查未測陰離子,不能單靠 12 就安心。它是估計,不是直接酸濃度,也不是足以取代 lactate/ketone 的檢查。若用 g/L,係數必須換成 0.25,不能沿用 2.5。原表與白蛋白校正
04 把血氣、血液 gap 與尿液 gap 放回各自的問題
這時可以回到國考常見的資料組合:pH、PaCO₂、HCO₃⁻、血 Na⁺/Cl⁻,再附尿 Na⁺/K⁺/Cl⁻。資料多,不代表每一項都在回答同一層問題。
先用 pH 與方向辨認目前的狀態,再以代償檢查是否需要第二個原發過程;血液 AG 幫助區分代謝性酸中毒的機轉。尿液 AG 則是另一個、更後面的問題:在合適情境下,腎臟是否增加 ammonium(NH₄⁺)排泄來回應酸負荷?
NH₄⁺ 是尿中未常規列出的陽離子。當它主要伴隨 Cl⁻ 排出,尿 Cl⁻ 相對增多,尿 AG =尿 Na⁺ +尿 K⁺ −尿 Cl⁻ 可以變得更負;但這個間接推估受許多前提限制。AKI/CKD、低尿鈉,以及伴隨有機陰離子排泄的高 AG 酸中毒,都可能讓它失去簡單的解釋力。
因此尿 AG 為負,不能把血液已算出的高 AG 改成正常 AG,也不能不經情境就確診腹瀉。血液 gap 在問循環中未測離子;尿液 gap 在合適條件下間接問腎臟排酸反應。兩者只是同名,不能交換用途。第 01 題正是在考這個分界。小麻尿 AG 原段與限制
05 有一個高 AG 障礙,還能同時有另一個代謝障礙
找到高 AG,仍不一定把整份生化解釋完。若新增酸性產物伴隨 bicarbonate 消耗,AG 上升與 HCO₃⁻ 下降應大致相稱;兩者差很多,就要問是否還有另一股代謝作用。
為了看清方向,先用自編、明示假設的數字:假設病人的原基線 AG 12、HCO₃⁻ 24,現在 AG 28,增加 16;HCO₃⁻ 卻仍有 24,完全沒下降。若只看 bicarbonate,會漏掉酸化;若只看 AG,也會漏掉一個把 bicarbonate 拉高、或原先就偏高的因素。嘔吐造成的代謝性鹼中毒、慢性高碳酸的既有腎臟調整,都需要放回病程比較。
另一個自編對照:AG 由 12 升到 20,只增加 8,HCO₃⁻ 卻由 24 降到 8,減少 16。這提示高 AG 之外,可能還有正常 AG 的酸化成分,例如腹瀉或輸液後的高氯性變化。
小麻把這個比較壓縮為 delta ratio:ΔAG/ΔHCO₃⁻。它適合提醒我們找額外過程,不能當成精準的病因分類器。原基線、albumin、輸液、腎臟排出哪些陰離子與採樣時間,都會改變比例;原書也註記,純乳酸性酸中毒的比例不一定是 1。因此實務上先保留「上升與下降是否明顯不相稱」的推理,再用病程解釋,不因比例剛跨一條線就宣布新診斷。Delta 比較與原表註腳
06 HCO₃⁻ 高,是慢性 CO₂ 的適應,還是另一個鹼化過程?
NIV 篇已提醒,高 bicarbonate 不能單獨證明慢性 COPD。原因現在可以算得更清楚:呼吸性酸中毒一開始就有非腎臟緩衝反應;經過數天,腎臟才有較充分的淨排酸與 bicarbonate 調整。相同 PaCO₂ 因此可以對應不同 HCO₃⁻,而不只是「酸中毒比較輕或重」。
| 已知的原發呼吸性變化 | PaCO₂ 每改變 10 mmHg,HCO₃⁻ 粗估變化 | 判讀用途 |
|---|---|---|
| 急性呼吸性酸中毒 | 上升約 1 mEq/L | 立即緩衝的量級 |
| 慢性呼吸性酸中毒 | 上升約 3.5 mEq/L | 充分時間後的腎臟適應量級 |
| 急性呼吸性鹼中毒 | 下降約 2 mEq/L | 急性反應的量級 |
| 慢性呼吸性鹼中毒 | 下降約 4 mEq/L | 充分時間後的腎臟反應量級 |
表中用 PaCO₂ 40、HCO₃⁻ 24 作教學起點,是對原書代償關係的獨立整理,並非每個人的真實基線或時間計。腎功能、藥物與同時存在的代謝問題,都會讓數字偏離。
例如 PaCO₂ 70,若是單純急性變化,HCO₃⁻ 粗估約 27;若是穩定慢性變化,約 34.5。今天測到 32,可能相容於慢性基礎上又有急性變化,卻也可能被利尿、嘔吐或酸負荷改變。沒有既往血氣與病程,不能從 32 反推一個確定的起病日期。
這也連回利尿劑:慢性高碳酸病人合併利尿後,HCO₃⁻ 的上升可能含有額外代謝性鹼化。反過來,若呼吸支持很快降低 PaCO₂,原先較高的 bicarbonate 尚未同速調回,pH 可能偏鹼。治療不能只追求把 CO₂ 拉到 40;仍要回看原基線、呼吸力學、腎臟與電解質,判斷目前支持的實際目標。急慢性對讀
07 當病人不再喘得那麼快,先確認維持 pH 的方式有沒有失敗
現在把開頭的病人往前推一步。這仍是自編反事實,不是新病歷:假設 HCO₃⁻ 仍約 12,呼吸幅度卻變小、意識轉差,PaCO₂ 從 20 升到 40。一般參考值看起來變正常了,pH 卻會降到約 7.10。對這個病人的代謝負荷而言,40 已經是相對換氣不足。
單看呼吸次數下降,可能把疲乏當改善;單看 SpO₂ 97%,可能忽略補氧仍未處理 CO₂ 排除;單看 PaCO₂ 40,又可能把正常範圍當成安全。三個誤判都來自把一項結果抽離它正在補償的需求。
但血氣也不能單獨決定插管。應立即重看氣道保護、有效呼吸、意識、循環與病程,辨認呼吸肌輸出衰退、藥物抑制或其他原因;在危急表現下求援、準備適當器官支持,不能等待計算全部完成才行動。不同支持方式仍受病因、氣道安全與救援能力限制,不從「酸中毒」三個字直接跳到面罩或侵襲性通氣。
如果確實需要插管,原先很高的代償性換氣不能被當作多餘工作。誘導與呼吸暫停會中斷這段 CO₂ 清除,插管後若換氣明顯低於原需要,酸血症可能迅速加重。團隊須事先安排維持通氣與循環的策略,並以反覆血氣與呼吸力學評估效果;也不能靠無限增加頻率或潮氣量追 pH,忽略 auto-PEEP、肺損傷及血流動力學代價。這是生理與專家建議支持的安全原則,並非由某一 pH 推算出固定呼吸器處方。呼吸支持的證據與限制
器官支持爭取時間,沒有自動清除代謝酸的來源。同樣地,碳酸氫鈉可以改變緩衝與 pH,卻沒有取代感染控制、灌流處理或其他病因治療;緩衝 H⁺ 所產生的 CO₂,仍需要被排出。現在「把 pH 改善」與「使造成酸化的病程改善」必須分開追蹤。
因此敗血性休克合併低灌流性乳酸血症,不能將例行補 bicarbonate 以改善血流動力學或減少升壓劑當作首要策略。另一方面,2026 SSC 對敗血性休克、pH ≤7.2 且 AKIN 2–3 級急性腎損傷仍提出使用 bicarbonate 的條件性建議,證據確定性極低。這個限定族群的考量,不能擴大成所有酸血症都補,也不能因國考第 02 題選 B,反過來記成「敗血症一律禁用」。2026 SSC 正式建議
08 先作答,再打開解析
以下兩題保留官方題幹與選項,只整理空白、換行及上下標。資料來源:考選部。本官方網站資料歡迎連結使用;引用時應註明來源、保持完整(包括本項宣示在內),不得任意增刪。解析與後面的遷移題為新編,不是官方詳解。原卷、標準/更正答案及核對範圍見題源頁。
真題 01|114 年第二次・醫學(三)第 25 題
一位病人的動脈血氣體分析結果:pH 7.30,PaCO₂ 32 mmHg,HCO₃⁻ 16 mEq/L,血 Na⁺ 136 mmol/L,血 Cl⁻ 100 mmol/L;尿 Na⁺ 60 mmol/L,尿 K⁺ 40 mmol/L,尿 Cl⁻ 115 mmol/L,這是何種酸鹼平衡異常?
A. 高陰離子隙代謝性酸中毒
B. 正常陰離子隙代謝性酸中毒
C. 高陰離子隙代謝性酸中毒合併呼吸性鹼中毒
D. 急性呼吸性酸中毒
作答後,核對官方答案與逐項推理
官方標準答案 A;更正答案仍為 A,本題未更正。
先辨認 pH 7.30 是 acidemia;HCO₃⁻ 16 與 pH 下降同向,支持代謝性酸化。接著算血液 AG:136 −(100 + 16)= 20 mEq/L,依本題通常採用的參考範圍,是高 AG。沒有 albumin,不能宣稱已做白蛋白校正,也無需補造一個值才能回答現有選項。
再算預期 PaCO₂:1.5 × 16 + 8 = 32 ± 2 mmHg。實測恰為 32,符合預期呼吸代償。A 不只是因為 AG 高而正確;還要確認現有資料沒有要求額外的呼吸性障礙。
B 的錯誤是分類對象。血液 AG 已是 20。尿 AG 雖可算為 60 + 40 − 115 = −15,這不是血液 AG 的替代計算,更不能把血中的高 AG 消除。此時也不能由尿 AG 負就直接確診腸道 bicarbonate 流失,因為高 AG 酸中毒中的有機陰離子會干擾這種間接排酸推估。
C 的錯誤是把代償當成第二個原發病。PaCO₂ 比 40 低,在這裡本來就應該發生;它沒有低於 Winter 的預期。若其他條件固定,把 PaCO₂ 改成 22,才有另外尋找呼吸性鹼化成分的理由。
D 的錯誤是因果方向。原發呼吸性酸中毒應有 PaCO₂ 上升造成酸化;本題 PaCO₂ 下降,而且與代謝性酸中毒的代償相稱。若把 PaCO₂ 改成 45、HCO₃⁻ 仍為 16,會懷疑代謝與呼吸性酸化共存,仍不是把原有代謝問題抹掉後只剩 D。
原題 pH 7.30、PaCO₂ 32、HCO₃⁻ 16 代入 Henderson–Hasselbalch 得約 7.32,存在小幅不一致。本文保留官方原數字,不替原卷改值;它不改變四個選項的最佳判斷。真實檢體若不相容,仍需回查量測與時間,不能一律用「考題取整」帶過。
卡住時回讀:代償、血液 AG、兩種 gap 的用途。
真題 02|113 年第一次・醫學(三)第 48 題
有關敗血症的治療,下列敘述何者最不適當?
A. 抗生素使用非常重要,選擇合適的抗生素立即給與,可以提高存活率
B. 敗血症病人有血液酸化的情況,因此,給與碳酸氫鈉維持血液中酸鹼平衡是治療的首要目標
C. 給與靜脈輸液,維持足夠器官灌流是治療的目標之一
D. 當血壓太低,給與靜脈輸液後血壓仍低,應考慮給與升壓劑(vasopressor)
作答後,核對官方答案與逐項推理
官方標準答案 B;截至本次查核,考選部該卷頁面未列更正答案。
B 把一個可見結果升格成所有病人的治療優先序。感染、循環與器官功能可能讓酸化持續;bicarbonate 即使使 pH 上升,也沒有因此證明病原已被控制、有效灌流恢復或組織代謝改善。緩衝產生的 CO₂ 又增加排除需求,所以病人的換氣能力也是治療條件的一部分。
A 對準持續病因。在敗血性休克或高度可能敗血症時,適切抗微生物治療的時效很重要;現行建議同時要求依休克、有無高度感染可能性與快速評估結果安排時點。不能把選項延伸成每個低可能、沒有休克的發燒病人都不經判斷立即給廣效抗生素;也不能忘記需要時的感染源控制。
C 對準灌流,但終點不是輸入越多越好。適當輸液可改善部分病人的有效循環;後續必須結合容量反應、器官灌流及液體耐受度再評估。血中乳酸的變化是線索,不應追到它正常為止而持續灌水。
D 對準血管張力與灌流壓。持續低血壓時,需要考慮升壓劑與同步再評估;嚴重休克也不應為了等一個固定輸液量完成而延後升壓。它支持在具體狀態下增加另一種循環介入,沒有宣稱輸液已回答全部問題。
條件改變時仍要改判:若明確是敗血性休克、pH ≤7.2,且合併 AKIN 2–3 級急性腎損傷,2026 SSC 對 bicarbonate 有條件性建議,確定性極低。因此正確帶走的是「不把補正常 pH 當首要通則」,並保留特定適應情境,而非「所有敗血症都不能補」。本文未提供個別病人劑量方案。來源與推薦層級
卡住時回讀:代償失敗、器官支持與治療目標。
09 改一個條件,確認理由是否還成立
以下為自編遷移題,不是國考原題,也不是真實病歷。先寫下判斷及理由,再展開解析。
T1|同樣的 HCO₃⁻,PaCO₂ 回到正常了
一位已確認有代謝性酸中毒的病人,HCO₃⁻ 12 mEq/L。起初 PaCO₂ 26 mmHg;稍後 HCO₃⁻ 仍為 12,PaCO₂ 40,病人更嗜睡、呼吸幅度變小。下列判斷何者最合適?
A. PaCO₂ 已正常,表示呼吸代償成功
B. 只要 SpO₂ 高於 95%,可等待下一次例行抽血
C. 相對代謝需求,通氣可能已不足,須立即評估氣道、有效呼吸與循環並準備必要支持
D. 由 Winter 公式即可直接決定固定的插管與呼吸器設定
核對自編答案與逐項推理
C。預期 PaCO₂ 約 26 ± 2,40 明顯偏高;固定 HCO₃⁻ 下,計算 pH 由約 7.29 降至 7.10。嗜睡與呼吸幅度下降使這個變化成為急迫的臨床問題,不宜只在紙上命名混合障礙。
A 把一般參考範圍當作此時的需求;B 把氧合取代換氣及氣道;D 把經驗公式變成處置指令,省略病因、氣道安全、支持失敗、監測與呼吸力學。C 指向立即評估與準備,不表示所有這類血氣都由同一裝置處理。
T2|AG 沒有超標,乳酸就可以不量嗎?
自編病例:疑似感染且循環不穩,Na⁺ 140、Cl⁻ 110、total CO₂ 18,單位皆 mmol/L;albumin 2 g/dL。實驗室不含 K⁺ 的 AG 參考範圍為 8–12。是否可因 AG 正常而排除有意義的未測陰離子累積?
核對自編推理
不能。實測 AG =140 −110 −18=12;以常用白蛋白近似校正,約 17。低 albumin 降低原來的 gap 基線,讓未測陰離子累積可能被遮住。循環不穩本身也要求直接量 lactate 並評估灌流,不能由 AG 間接排除。
校正值沒有直接證明是哪種酸,也沒有決定全部酸化來源。此例未提供血氣,不能自行補出 pH、PaCO₂ 或判定呼吸代償是否相稱;若要回答那一層問題,必須取得相應資料。
D1|離開文章後,重建三個問題
這是自編延遲回想。在實際讀完並做過相應題目後,再隔一段時間使用;若尚未閱讀,先留著,無須按刊登日期補做。較重要的錯誤可於實際完成後第 1/3/7/21 天用不同數字再測,依遺忘調整。
不看正文,說明為什麼以下三句各自不足以結案:「pH 正常,所以沒有酸中毒」「PaCO₂ 低,所以一定另有呼吸性鹼中毒」「尿 AG 負,所以血中是正常 AG 酸中毒」。每句各補上缺少的比較或前提。
回想後核對
第一句漏掉酸化與鹼化可以同時存在,應看 HCO₃⁻/PaCO₂、病程與 AG。第二句漏掉代謝性酸中毒本就會降低 PaCO₂,應比較 Winter 預期;偏低與「超出應有反應的低」不是同一件事。第三句交換了血液離子與腎臟排酸反應兩個問題,應先各自計算,再確認尿 AG 的適用條件。
若只能背答案,卻無法在 PaCO₂ 改成 40、albumin 改成 2 時更新判斷,先回讀相應段落,不必整篇從頭重看。