慢性呼吸衰竭失代償期，根據患者呼吸系統慢性疾病或其他導致呼吸功能障礙的病史，有缺O2和（或）CO2瀦留的臨床表現，結合有關體徵，診斷並不困難。動脈血氣分析能客觀反映呼衰的性質和程度，對指導氧療、機械通氣各種引數的調節，以及糾正酸鹼平衡和電解質均有重要價值。
一、動脈血氧分壓（PaO2）
指物理溶解於血液中氧分子所產生的壓力。健康人PaO2隨年齡的增長逐漸降低，並受體位等生理影響。根據氧分壓與血氧飽和度的關係，氧合血紅蛋白離解曲線呈S形態，當PaO2>8kPa(60mmHg)以上，曲線處平坦段，血氧飽和度在90％以上，PaO2改變5.3kPa(40mmHg)，而血氧飽和度變化很少，說明氧分壓遠較氧飽和度敏感；但當PaO26.6kPa(50mmHg)時，按Henderson-Hassellbalch公式計算，pH已低於7.20，會影響迴圈和細胞代謝。慢性呼衰由於機體代償機制，PaCO2>6.65kPa(50mmHg)作為呼衰診斷指標。
二、pH值
為血液中氫離子濃度的負對數值。正常範圍為7.35-7.45，平均7.40。低於7.35為失代償性酸中毒，高於7.45為失代償性鹼中毒，但不能說明是何種性質的酸鹼中毒。臨床症狀與pH的偏移有密切相關。
三、鹼過剩（BE）
在38℃，CO2分壓5.32kPa（40mmHg），血氧飽和度量100％條件下，將血液滴定至pH7.4所需的酸鹼量。它是人體代謝性酸鹼失衡的定量指標，加酸量為BE正值，系代謝性鹼中毒；加鹼量EB為負值，系代謝性酸中毒。正常範圍在0±2.3mmol/L。在糾正代謝性酸鹼失衡時，它可作為估計用抗酸或抗鹼藥物劑量的參考。
四、緩衝鹼（BB）
系血液中各種緩衝鹼的總含量，其中包括重碳酸鹽、磷酸鹽、血漿蛋白鹽、血紅蛋白鹽等。它反映人體對抗酸鹼干擾的緩衝能力，及機體對酸鹼失衡代償的具體情況。正常值為45mmol/L。
五、實際重碳酸鹽（AB）
AB是在實際二氧化碳分壓及血氧飽和度下人體血漿中所含的碳酸氫根的含量。正常值為22-27mmol/L，平均值為24mmol/L。HCO3－含量與PaCO2有關，隨著PCO2增高，血漿HCO3－含量亦增加。另一方面HCO3－血漿緩衝鹼之一，當體內固定酸過多時，可通過HCO3－緩衝而pH保持穩定，而HCO3－含量則減少。所以AB受呼吸和代謝雙重影響。
六、標準碳酸氫鹽（SB）
係指隔絕空氣的全血標本，在38℃，PaCO2為5.3kPa，血紅蛋白100％氧合的條件下，所測的血漿中碳酸氫根（HCO3－）含量，正常值為22－27mmol/L，平均24mmol/L。SB不受呼吸因素的影響，其數值的增減反映體內HCO3－儲備量的多少，因而說明代謝因素的趨向和程度。代謝性酸中毒時SB下降；代謝性鹼中毒時SB升高。AB＞SB時，表示有CO2瀦留。
七、二氧化碳結合力（CO2CP）
正常值為22-29mmol/L，反映體內的主要鹼儲備。代謝性酸中毒或呼吸性鹼中毒時，CO2CP降低；代謝性鹼中毒或呼吸性酸中毒時，則CO2CP升高。但呼吸性酸中毒伴代謝性酸中毒時，CO2CP不一定升高，因呼吸性酸中毒，腎以NH4＋或H＋形式排出H＋，回吸收HCO3－進行代償，鹼儲備增加，故CO2CP的增高在一定程度上反映呼吸性酸中毒的嚴重程度，但不能及時反映血液中CO2的急劇變化，還受到代謝性鹼或酸中毒的影響，故CO2CP有其片面性，必須結合臨床和電解質作全面考慮。
以上這些指標中以PaO2、PaCO2和pH最為重要，反映呼衰時缺O2、CO2瀦留，以有酸鹼失衡的情況，如加上BE就能反映機體代償情況，有無合併代謝性酸或鹼中毒，以及電解質紊亂。
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