Анализ газов крови и определение кислотно-основного показателя является важным техническим методом.
Парциальное давление кислорода в крови, парциальное давление углекислого газа и pH — это три основных параметра, используемых при анализе газов крови и определении кислотно-основного показателя. Анализ газов крови и определение pH крови образуют аналитическую систему и часто называются в совокупности анализом газов крови.
Анализ образцов газов крови и определение pH крови в основном выполняются полностью автоматизированными анализаторами газов крови.
Основными параметрами, измеряемыми анализаторами газов крови, являются pH, PO2 и PCO2, а некоторые приборы могут также измерять концентрацию гемоглобина и калия. Из основных параметров могут быть выведены (или рассчитаны прибором) другие показатели: стандартный бикарбонат (S, фактический бикарбонат (A, буферная основа (B, остаточная основа (BE), насыщение крови кислородом (SAT) и содержание кислорода в крови (O2CT).
Показатели анализа газов крови.
Артериальное парциальное давление кислорода (PaO2): давление, создаваемое физически растворенными молекулами кислорода в артериальной крови.
Нормальный диапазон от 12,6 до 13,3 кПа (100-0,33*возраст ± 5), ниже нижней границы нормы для людей того же возраста — гипоксемия, ниже 8,0 кПа (60 мм рт. ст.) — дыхательная недостаточность. (1 кП = 7,5 мм рт. ст.)
pH: это отрицательный логарифм концентрации [H]+ в артериальной крови, нормальные значения от 7,35 до 7,45 при среднем значении 7,4.
[HCO3-]
Уравнение: pH = pKa + log —-
[H2CO3 ]
pH > 7,45 — алкалемия, т.е. декомпенсированный алкалоз.
pH < 7,35 - ацидемия, т.е. декомпенсированный ацидоз. Предельные значения - 6,8-7,7 Парциальное давление углекислого газа в артериальной крови (PaCO2): давление, возникающее при физическом растворении молекул CO2 в артериальной крови. Нормальные значения составляют 35-45 мм рт. ст. при среднем значении 40 мм рт. ст. (4,67-6,0 кПа). PaCO2 представляет альвеолярную вентиляцию. (1) Когда PaCO2 > 50 мм рт. ст. — альвеолярная гиповентиляция, наблюдаемая при респираторном ацидозе, дыхательной недостаточности II типа.
(2) Когда PaCO2 < 35 мм рт. ст., альвеолы гипервентилируются, что является респираторным алкалозом, который также наблюдается при дыхательной недостаточности I типа. Карбонат водорода (HCO3-): включая фактический гидрокарбонат (AB) и стандартный гидрокарбонат (SB) AB - фактический уровень HCO3- в плазме крови, норма 22-27 ммоль/л, среднее значение 24 ммоль/л. SB - это содержание HCO3, измеренное при температуре 37°C, PCO 40 мм рт.ст. (25,32 кПа) и SaO 2100%, т.е. без учета влияния измененных дыхательных факторов, поэтому SB является более точным отражением метаболического кислотно-основного баланса. У нормального человека SB = AB, у пациента с нормальным SB, но с AB > SB наблюдается дыхательный ацидоз, а AB < SB - дыхательный алкалоз. Если у пациента AB = SB и оба показателя ниже нижней границы референсного значения, у пациента наблюдается потеря метаболического ацидоза; если оба показателя выше верхней границы референсного значения, у пациента наблюдается потеря метаболического алкалоза. Дифференциальное альвеолярно-артериальное парциальное давление кислорода (P(A-a)O2): P(A-a)O2 = (PB-47)*FiO2-PaCO2/R-PaO2 У нормальных молодых людей оно обычно не превышает 15-20 мм рт. ст. (2-2,7 кПа), с возрастом увеличивается, но обычно не превышает 30 мм рт. ст. (4 кПа). Повышение P(A-a)O2 наблюдается при дисфункции легочной вентиляции. Насыщение артериальной крови кислородом (SaO2): степень связывания кислорода артериальной крови с гемоглобином и процентное содержание кислорода на единицу гемоглобина. Нормальные значения составляют от 95% до 98%. P50: PaO2, когда SaO2 составляет 50%, отражает сродство Hb к O2. Нормальное референсное значение 24-28 мм рт. ст. (3,2-3,8 кПа), среднее 26,6 мм рт. ст. (3,55 кПа). Когда P50 увеличивается, сродство между Hb и O2 уменьшается и кривая диссоциации кислорода смещается вправо; когда P50 уменьшается, сродство между Hb и O2 увеличивается и кривая диссоциации кислорода смещается влево. Остаточное основание BE - это количество кислоты и основания, которое необходимо добавить, чтобы отрегулировать pH 1 л крови до 7,4 с помощью кислоты и основания в стандартных условиях, т.е. 37oC, 1 стандартная атмосфера, PCO2 5,32kPa (40mmHg), Hb полностью насыщен кислородом, это BE или BD. Если требуется титрование кислотой, это указывает на большое количество забуференного основания в исследуемом образце крови, что является остаточным основанием и выражается как положительное значение На это указывает положительное значение (т.е. +BE) и наблюдается при метаболическом алкалозе. Если требуется титрование основанием, это указывает на низкий уровень буферных оснований в исследуемом образце крови, дефицит оснований, выраженный отрицательным значением (т.е. -BE), который наблюдается при метаболическом ацидозе. Референсный диапазон] составляет от -3 до +3 ммоль/л, в среднем 0 ммоль/л. Фактическая остаточная база ABE Взрослые: от -3 до +3 ммоль/л Дети: от -4 до +2 ммоль/л Младенцы: от -7 до -1 ммоль/л Неонат: от -10 до -2 ммоль/л Стандартная остаточная база SBE Взрослые: от -3 до +3 ммоль/л Дети: от -4 до +2 ммоль/л Младенец: от -7 до -1 ммоль/л Неонат: от -10 до -2 ммоль/л Дисбаланс кислотно-основного состояния Нарушения в сахарном, липидном, белковом и водно-солевом обмене, а также эндокринная дисфункция могут привести к кислотно-щелочному дисбалансу. Заболевания, вызывающие увеличение или уменьшение содержания HCO3-, могут привести к нарушению кислотно-основного равновесия. Например, при диабете кетоновые тела увеличиваются, H+ увеличивается, а HCO3- уменьшается. Дыхательная недостаточность или гипервентиляция могут привести к нарушению кислотно-основного равновесия. Замена Когда возникает легочная недостаточность или гипервентиляция и развивается дисбаланс кислотно-основного состояния дыхательных путей, организм пытается исправить первичный дисбаланс путем выведения или удержания H+ через почки. Это действие называется почечной компенсацией при первичной дыхательной недостаточности (за 3-5 дней до достижения максимального значения). При наличии почечной недостаточности легкие также могут компенсировать метаболический кислотно-основной дисбаланс путем увеличения или уменьшения выделения CO2. Этот эффект называется респираторной компенсацией первичного метаболического кислотно-основного дисбаланса (максимум 12-24 часа) Анионный промежуток (AG) AG - это разница между общим количеством катионов и общим количеством анионов, измеренных в сыворотке крови. Упрощенная формула: AG = Na+-(Cl-+HCO3-), нормальное референсное значение: 8-16 ммоль/л. Клиническое значение: применение значений АГ позволяет определить тип множественного кислотно-основного дисбаланса (1) Повышенный кислотозаменитель AG: характеризуется повышенным AG в соответствии с пониженным AB и нормальным Cl- в крови, поэтому также известен как кислотозаменитель нормального хлоридного типа крови. (2) АГ нормальный тип кислотного замещения, характеризующийся нормальным АГ и снижением АВ в соответствии с повышением Cl в крови, поэтому также известен как гиперхлоргидрия тип кислотного замещения. (3) Смешанный тип кислотозамещения, характеризующийся повышением АГ, повышением Cl в крови и снижением АВ. В зависимости от того, повышен АГ или нет, кислотозамещение можно разделить на кислотозамещение при высоком АГ (нормальный уровень Cl-) и кислотозамещение при нормальном АГ (высокий уровень Cl-). При высокой кислотной замене AG, ΔAG = ΔHCO3- Показатель вентиляционной функции легких: альвеолярно-артериальная разница парциального давления кислорода (AaDO2) Расчет: 150 - PaCO2/0,8 - PaO2 (внутрижелудочковый кислород) Внутрижелудочковый кислород (PaO2) = (атмосферное давление Pb-47) x концентрация кислорода FIO2- PaCO2/0,8- AaDO2 Спектр клинического применения. Анализ газов крови имеет широкий спектр клинического применения 1.Определить тип и степень дыхательной недостаточности, по результатам анализа газов крови и в сочетании с клиническими симптомами, показатель анализа газов крови меняется не только с состоянием пациента и имеет определенную связь с прогнозом. 2. для определения типа и степени кислотно-основного дисбаланса диагноз кислотно-основного дисбаланса в основном основывается на изменениях рН, PaCO2 и HCO3- при анализе газов артериальной крови и диагностической карте кислотно-основного баланса (рис. 4-3-12), составленной на основании рН и PaCO2 и ожидаемой компенсаторной формулы. Клинические данные, анализы крови на электролиты и измерение анионного промежутка (АГ) должны быть объединены, чтобы прийти к правильному заключению. Анализ газов крови и диагностические тесты на кислотно-основное равновесие в основном проводятся с использованием артериальной крови и артериализованной капиллярной крови. Однако у тяжелобольных пациентов, которым необходимо проводить анализ несколько раз подряд, риск забора артериальной крови значительно возрастает, а забор артериализированной капиллярной крови громоздок, поэтому для анализа газов крови можно рассматривать венозную кровь. Основные различия между анализом газов артериальной и венозной крови заключаются в PCO2 и PO2, в то время как AB, SB, BE, TCO2 и BB отличаются незначительно. Поэтому венозная кровь может использоваться для анализа газов крови у пациентов, которые не имеют клинически выраженной гипоксии, но нуждаются только в знании метаболического кислотно-основного баланса, особенно у тяжелобольных пациентов (например, с диабетическим кетоацидозом), которым необходимо знать кислотно-основной баланс в любое время в процессе реанимации.