Embed Size (px)
Citation preview
Analiza gazometrii krwi tętniczej
dr hab. n.med. Barbara AdamikKatedra i Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii
Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu
Analiza gazometrii krwi tętniczej – wymiana gazowa w płucach
Wymiana gazowa w płucach – przenoszenie tlenu z powietrza oddechowego do krwi(utlenowanie krwi) oraz CO2 z krwi do powietrza wydychanego (eliminacja CO2)
Gazometria krwi tętniczej pozwala ocenić skuteczność wymiany gazowej dzięki pomiaromciśnienia parcjalnego O2 i CO2.
Ciśnienie parcjalne opisuje udział poszczególnych gazów w mieszaninie gazowej. Gazyprzemieszczają sie zgodnie z gradnientem ciśnień z obszarów o wyższym ciśnieniu parcjalnymdo obszarów o niższym ciśnieniu.
Na poziomie błony pęcherzykowo-włośniczkowej powietrze w pecherzykach płucnychwykazuje wyższe PaO2 i niższe PaCO2, w porównaniu do krwi włośniczkowej. O2 przemieszczasię z pęcherzyków płucnych do krwi, a CO2 z krwi do pęcherzyków płucnych.
Uwaga
PO2= ciśnienie parcjalne O2
PaO2= ciśnienie parcjalne O2 w krwi tętniczej
PCO2= ciśnienie parcjalne CO2
PaCO2= ciśnienie parcjalne CO2w krwi tętniczej
Analiza gazometrii krwi tętniczej – wymiana gazowa w płucach
Eliminacja dwutlenku węgla:
PaCO2 jest warunkowane przez wentylację pęcherzykową(całkowita ilość powietrza wymieniana między pęcherzykamipłucnymi a otoczeniem / minuta. (norma PaCO2 = 35 - 45 mm Hg).
Zwiększona wartość PaCO2 (hiperkapnia) oznacza zmniejszonąwentylację pęcherzyków płucnych
Wentylacja jest regulowana przez obszar w pniu mózgu zwanyośrodkiem oddechowym. Obszar ten zawiera receptory, którereagują na stężenie PaCO2 we krwi i wysyłają sygnał do mięśnizaangażowanych w oddychanie. Jeśli PaCO2 jest nieprawidłowe,ośrodek oddechowy odpowiednio dostosowuje częstość igłębokość oddychania.
Analiza gazometrii krwi tętniczej – wymiana gazowa w płucach
Utlenowanie:
Prawie cały O2 jest związany z Hb. Ilość tlenu we krwi zależy oddwóch czynników:
1. Hb stężenie
2. Wysycenie Hb tlenem (SO2), % miejsc wiążących O2 w Hbzwiązanych z O2.
Uwaga
SO2 – wysycenie O2 krwi (każdej)
SaO2 – wysycenie O2 krwi tętniczej (80-100 mm Hg)
Przy prawidłowych ilościach PaO2 (80-100 mm Hg), Hb wysoconamaksymalnie (SaO2>95%). Zdolność krwi do transportu tlenu jestprawie max. Wykorzystana, a dalszy wzrost PaO2 nie wpłynieznacząco na zwiększenie zawartości O2 we krwi tętniczej.
Krzywa dysocjacji oksyhemoglobiny
Analiza gazometrii krwi tętniczej – przyczyny hipoksji
Termin niedotlenienie (hipoksja) oznaczazmniejszone dostarczanie O2 do tkanek.
Termin hipoksemia oznacza zmniejszonązawartość O2 (PaO2) we krwi tętniczej.Przyczyny: upośledzone utlenowanie krwi,niskie stężenie Hb (niedokrwistości)lubzmniejszona dostępność Hb dla tlenu(zatrucie CO)
Upośledzone utlenowanie krwi – hipoksemiawynikająca ze zmniejszonego przechodzeniatlenu z płuc do krążenia (PaO2< 10.7 kPa; <80mmHg).
HIPOKSJA(niewystarczająca ilość 02
dostarczanego do komórek)
hipoksemia(niewystarczająca ilość 02 we krwi)
niedokrwienie(niewystarczające dostarczanie krwi)
dotyczące wszystkich tkanek (wstrząs)
dotyczące niektórych tkanek (np. zawał m. sercowego)
niezdolność Hb do przenoszenia O2 (np. zatrucie CO)
niskie stężenie Hb (niedokrwistość)
niska wartość PaO2 (upośledzone utlenowanie krwi)
Analiza gazometrii krwi tętniczej: równowaga kwasowo-zasadowa
pH - pomiar kwasowości lub zasadowości na podstawie obecnych jonów wodoru (H +).
Krew ludzka ma zwykle pH 7,35-7,45 (H + = 35-45 nmol / L) i dlatego jest lekko zasadowa. Jeśli pH krwi jest poniżej normalnego zakresu (<7.35), rozpoznaje się kwasicę. Jeśli jest powyżej normalnego zakresu (> 7,45), występuje zasadowica.
Analiza gazometrii krwi tętniczej: równowaga kwasowo-zasadowa
Poniższe równanie jest podstawą zrozumienia równowagi kwasowo-zasadowej:
Z równania wynika
1. że rozpuszczanie CO2 w osoczu powoduje powstawanie kwasu.
Im więcej CO2 we krwi, tym więcej powstaje H2CO3, który dysocjując, uwalnia H+.
2. pH krwi zależy nie tylko od całkowitej ilości CO2 lub HCO3-, ale od stosunku CO2 do HCO3
- .
Dlatego też zmiana stężenia CO2, jeżeli jest równoważona przez zmianę stężenia HCO3-, powodującą zachowanie
stosunku CO2 lub HCO3-, nie prowadzi do zmiany pH krwi (i vv).
Stężenie CO2 jest regulowane przez oddychanie, HCO3- przez wydalanie nerkowe.
Analiza gazometrii krwi tętniczej: utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej
Mechanizm oddechowy
Płuca są odpowiedzialne za usuwanie CO2. Wentylacja pęcherzykowa określa wartości PaCO2 we krwi. Jeśli dochodzi do zaburzenia wwytwarzaniu CO2, organizm ludzki dostosowuje do do wydychania odpowiedniej (większej lub mniejszej) ilości CO2, tak aby wartośćPaCO2 została utrzymana w granicach normy.
CO2 jest przenoszony z krwią do płuc. Im więcej CO2 we krwi, tym więcej H2CO3 jest wytwarzane, który dysocjuje z uwolnieniem H+.
Aktywacja płuc w celu wyrównania braku równowagi kwasowo-zasadowej rozpoczyna się w ciągu 1-3 minut.
H2CO3 we krwi
pH krwi
wentylacji płuc do czasu przywrócenia odpowiedniej ilości CO2
H2CO3 we krwi
pH krwi
wentylacji płuc do czasu przywrócenia odpowiedniej ilości CO2
Analiza gazometrii krwi tętniczej: utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej
Mechanizm nerkowy (metaboliczny)
Nerki odpowiadają za wydalanie kwasu powstającego w procesach metabolicznych. Wydzielają H+ do moczu, a zwrotniewchłaniają z niego HCO3-. Anion HCO3- jest zasadą, która zmniejsza stężenie H+ we krwi. Nerki mają zdolnośćdostosowania wydzielania H+ oraz HCO3- do moczu, w zależności od zmiennego wytwarzania kwasów w procesachmetabolicznych.
Proces w nerkach może trwać od kilku godzin do kilku dni, aby skorygować brak równowagi.
pH krwinerki kompensują zatrzymując HCO3- HCO3- we krwi
pH krwinerki kompensują wydalając HCO3- HCO3- we krwi
Analiza gazometrii krwi tętniczej: zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej
1. Kwasica to każdy proces, który powoduje obniżenie pH krwi.
jeśli jest to spowodowane wzrostem PaCO2, to jest to kwasica oddechowa
jeśli jest to spowodowane inną przyczyną, to stężenie HCO3 jest niskie i jest to kwasica metaboliczna.
2. Zasadowica to każdy proces, który powoduje wzrost pH krwi.
Jeśli jest to spowodowane spadkiem PaCO2, to jest to zasadowica oddechowa;
jeśli jest to spowodowane inną przyczyną, to HCO3 jest wysokie i jest to zasadowica metaboliczna
Interpretacja gazometrii krwi tętniczej - nieskompensowane zaburzenie równowagi kwasowo-zasadowej
Krok 1
Oceń pH, aby określić, czy wartość mieści się w zakresie normy (7,35-7,45), zasadowym (> 7,45) lub kwasowym (<7,35)
Krok 2
Jeśli pH jest zasadowe lub kwaśne, należy ustalić, czy jest tospowodowany głównie przez problem oddechowy lub metaboliczny. Aby tozrobić, należy ocenić wartość PaCO2. W przypadku problemu z oddychaniem, gdy pH spada poniżej 7,35, wartość PaCO2 powinnawzrosnąć. Jeśli pH wzrośnie powyżej 7,45, PaCO2 powinno się zmniejszyć. Porównaj wartości pH i PaCO2. Jeśli pH i PaCO2 poruszają się wprzeciwnych kierunkach, to problem ma charakter głównie oddechowy.
Krok 3
Oceń wartość HCO3. Przy zaburzeniu metabolicznym, w miarę wzrostu pH, HCO3 powinno również wzrosnąć. Gdy pH spada, HCO3 równieżpowinien się zmniejszyć. Porównaj wartości pH i HCO3. Jeśli pH i HCO3 zmieniają się w tych samych kierunkach, problem ma przedewszystkim charakter mataboliczny.
pH PaCO2 HCO3
Kwasica oddechowa w normie
Zasadowica oddechowa w normie
Kwasica metaboliczna w normie
Zasadowica metaboliczna w normie
Analiza gazometrii krwi tętniczej: utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowaej
Kompensacja zaburzeń
Kiedy u pacjenta dochodzi do rozwoju zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej, organizm próbujekompensować zmiany. Płuca i nerki są głównymi systemami kompensacji. Organizm próbuje przezwyciężyćzaburzenia oddechowe lub metaboliczne, próbując przywrócić prawidłową wartość pH.
Zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej u pacjenta mogą być
1. nieskompensowane
2. częściowo skompensowane
3. całkowicie skompensowane
pH poza normą
pH w normie
Częściowa kompensacja pH PaCO2 HCO3
Kwasica oddechowa
Zasadowica oddechowa
Kwasica metaboliczna
Zasadowica metaboliczna
Pełna kompensacja pH PaCO2 HCO3
Kwasica oddechowa w normie ale <7,40
Zasadowica oddechowa w normie ale >7,40
Kwasica metaboliczna w normie ale <7,40
Zasadowica metaboliczna w normie ale >7,40
Bez kompensacji pH PaCO2 HCO3
Kwasica oddechowa w normie
Zasadowica oddechowa w normie
Kwasica metaboliczna w normie
Zasadowica metaboliczna w normie
Analiza gazometrii krwi tętniczej : mieszane zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej
Kiedy pierwotne zaburzenie oddechowe i pierwotne zaburzenie metaboliczne występują jednocześnie, jest tomieszane zaburzenie kwasowo-zasadowe.
Jeśli dwa procesy dają przeciwne skutki, efekt będziepodobny do skompensowanego zaburzenia kwasowo-zasadowego a zaburzenie pH zostanie zminimalizowane.
Natomiast jeśli oba procesy powodują zmianę pH w tym samym kierunku(kwasica metaboliczna i kwasica oddechowa lub zasadowica metaboliczna izasadowicaoddechowa), może rozwinąć się głęboka kwasica lub zasadowica.
Mleczany – wiadomości podstawowe
Biochemia mleczanów
• W stanie fizjologicznym, z odpowiednimi zasobami tkanek i natlenieniem, więcej energii komórkowej jest uzyskiwane w przemianach tlenowych (cykl Krebsa). W tym przypadku komórki przekształcają pirogronian w acetylo-CoA poprzez oksydacyjną dekarboksylację.
W przeciwieństwie do tego, gdy występuje niedostateczna perfuzjia tkankowa, energia jest wywarzana na drodze przemian beztlenowych. W tym przypadku pirogronian jest metabolizowany do mleczanu, ostatecznie generując mniej ATP (2 vs. 36) niż poprzez normalny mechanizm tlenowy.
Kwasica mleczanowa
Kwasica mleczanowa jest najczęstszą przyczynąkwasicy metabolicznej u hospitalizowanychpacjentów.
Jest określona przez niskie HCO3 w połączeniu zestężeniem mleczanu w osoczu> 4 mmol / l
Może wystąpić z powodu problemu z miejscowymizaburzeniami perfuzji krwi (np. niedokrwienie jelitlub kończyny) lub z uogólnionym niedotlenieniemtkanek (np. głęboka hipoksemia, wstrząs,zatrzymanie akcji serca).
Stopień kwasicy mleczanowej jest wskaźnikiemnasilenia choroby.
Wartości parametrów gazometrii krwi tętniczej
pH (7, 35- 7, 45) < 7,35= kwasica, >7,45= zasadowica
Ujemny logarytm stężenia jonów wodorowych: jest odbiciem stężenia H+. Ze względu na logarytmiczny charakter skali, niewielkie zmiany w wartości pH oznaczają znaczne zmiany w stężeniu H+.
PO2 (>10,6 kPa or > 80-100 mm Hg)
Ciśnienie parcjalne tlenu: można uważać za siłę powodującą przemieszczanie cząsteczek O2. PO2 nie jest miarą zawartości O2 we krwi, ale warunkuje stopieńwysyceniatlenem hemoglobiny. PaO2 odnosi się w szczególności do ciśnienia parcjalnego O2 w krwi tętniczej.
SO2 (> 96% przy oddychaniu powietrzem otoczenia )
Wysycenie hemoglobiny tlenem (saturacja): procentowa zawartość cząsteczek tlenu w miejscach wiążących O2 w hemoglobinie. Jest to miara zdolności krwi doprzenoszenia tlenu. SaO2 odnosi się w szczególności do wysycenia tlenem hemoglobiny krwi tętniczej.
PaCO2(4,7- 6,0 kPa or 35-45 mm Hg we krwi tętniczej)
Ciśnienie parcjalne CO2: można je uważać za siłę powodującą przemieszczanie cząsteczek CO2, jest także (w przeciwieństwie do PO2) bepośrednioproporcjonalne do zawartości CO2 we krwi. PaCO2 odnosi się w szczególności do ciśnienia parcjalnego CO2 we krwi tętniczej.
HCO3- act (22-28 mmol/L)
Rzeczywiste stężenie wodorowęglanów: stężenie wodorowęglanów w osoczu obliczone na podstawie rzeczywistych wartości PaCO2 i pH w próbce krwitętniczej. Wysokie stężenie wodorowęglanów wskazuje na zasadowicę metaboliczną, a niskie na kwasicę metaboliczną.
HCO3- st 22- 28(mmol/L)
Standardowe stężenie wodorowęglanów: stężenie wodorowęglanów w osoczu obliczone na podstawie zmierzonych wartości Pco2 i pH w próbce krwi tętniczejpo skorygowaniu PaCO2 próbki krwi do 5,3 kPa (40 mmHg).
B.E. (-2 to+2 mmol/L)
Nadmiar zasad (Base excess): wyliczona ilość zasad, którą należałoby dodać lub usunąć z próbki krw, by uzyskać pH obojętne, przy temp. 37°C, po skorygowaniuPCO2 do wartości 5.3 kPa (40 mmHg). Dodatnie BE wskazuje, że ilość zasad przekracza normę (zasadowica metaboliczna), ujemne BE świadczy o niedoborzezasad (kwasica metaboliczna).
Mleczany (0,4-1,5 mmol/L )
Pośredni pomiar stężenia kwasu mlekowego: wysokie poziomy kwasu mlekowego są zwykle oznaką niedotlenienia tkanek.
