Arter Kan Gazları: Örnek alınması, taşınması, kan gazıanalizatörü, A-V ayrımı, parametreler

Prof. Dr. Turan AcıcanAÜTF Göğüs Hastalıkları ABD

ARTER KAN GAZLARI

Kan gazları analizi ilk defa Dr Paul Astrop tarafından Kopenhag’da 1952-53 yıllarında yapılmıştır.Kan gazı analizörleri pH, PCO2 ve PO2 yi hassas elektrotlar kullanarak ölçerler. HCO3- hesaplanır.Radiyal, brakial ve femoral arterler en çok kullanılan arterlerdir. Her üç arterde ven komşuluğu nedeni ile örnek dikkatle alınmalıdır. Özellikle femoral yaklaşım tercih edildiğinde daha sık olmak üzere yanlışlıkla vena kanı örneği de alınmış olabilir.Radial arter superfisialdir(cilde mesafesi 0.5-1 cm). Kolay palpeedilebilir. Üzerine basınç yapılarak ponksiyon sonrasında oluşan kanama kolayca durdurulabilir. Kontrendike bir durum yoksa ponksiyon radiyal arterden yapılır.

Ekipman;İşlemden önce ekipman hazırlanmış olmalıdır. Cildi temizlemek için iyot ya da alkol.2ml lik 25g (portakal rengi)iğne takılmış %0.5 ya da %1 lik lidokainiçeren enjektör. 23g (mavi) iğne takılmış heparinize enjektör, radial ya da brakial arter kan örneği almak için kullanılır. 21 g(yeşil) iğne takılmış enjektör femoral arter kan örneği için kullanılır.Gazlı bez ya da pamuk.Kan ile temas olabileceği için işlemi yapacak olan ve asistanı eldiven takmalıdır. İşlemden önce enjektör uygun bir şekilde heparinizeedilmelidir. Çünkü oluşacak pıhtı kan gazı analizöründe hatalı sonuçverir.Heparin aynı zamanda asit olduğundan ancak çok az miktarda kullanılırsa artefaktlara yol açmaz. Bu nedenle pratik olarak 0.25 ml heparin(1000 IU/ml) enjektöre çakilir. Piston sonuna kadar yavaşcaçekilerek geri boşaltılır. Enjektörün duvarına sıvanan heparin yeterlidir. Alternatif olarak hazır heparinize kan gazı enjektörü de kullanılabilir. Bu enjektörlerde piston direnci çok düşüktür ve aspirasyon uygulamaksızın arter kanı kendiliğinden enjektöre dolar.

Radiyal arterin kullanımının kontrendikasyonları

Ulnar sirkülasyon bulunmaması. Allen’s testi ile anlaşılır.Elde dolaşım bozukluğu(örneğin; Raynaud’s hastalığıya da Burger hastalığı gibi).Alttaki kemikte travma.Dializ için arteriyovenöz fistül varlığı.

Brakial arterin kullanımının kontrendikasyonları

Brakiyal arter bir terminal arter olduğundan distalindedolaşım bozukluğu olmasıdurumunda. İnfeksiyon girişi riskini artıracağından dirsek çevresindeki kırıklarda .Ön kolda bir arteriyovenözfistül varlığında.

Femoral arterin kullanımının kontrendikasyonları

Yaygın vasküler hastalık. Plağın yerinden oynaması ve distalde emboli riski yaratmasınedeniyle.Artere graft takılmış ise.Çocuklarda septik artrit ve sinir yaralanması riski yüksek olduğundan.

ARTER KAN ÖRNEĞİNİN ALINMASI

Pratikte radial arter bölgesine 0.2-0.3 ml, brakial arter bölgesine 0.4-0.6 ml, femoralarter bölgesine ise 0.6-1 ml lokal aneztezik yeterlidir. Daha fazla yapılması durumunda işlemi zorlaştırabilir. Daha sonra radiyal ya da brakialartere uygulanacaksa horizontalhat ile 20-30 0 , femoral arter seçilmiş ise 700 açı olacak şekilde iğne ile girilir

KANÜLDEN KAN ÖRNEĞİ ALINMASI

Kanül aracılığı ile arter kan örneği alınacaksa dominant olmayan kol radiyal arteri seçilir.Üç yollu kanül kullanılır.Önce 5 ml kan bir enjektörle çekilerek atılır. Sonra kan gazı enjektörü ile 1-2 ml kan örneği alınır.

KOMPLİKASYONLAR

Arter ponksiyonu infekte ve yaralı deri üzerinden yapılmamalıdır. Hastaların %25 inde ponksiyon yerinde ağrı ve hassasiyet oluşur. Olguların %40 ında, uzun süreli steroid kullananların %90 ında 24 saat sonra deride ekimoz olabilir. Arter kanülü aracılığı ile kan örneği alınanlarda ise kanülün uzun süre kalması halinde ekimoz, hematom, arteriovenöz fistül, yalancıanevrizma hava embolizmi ve enfeksiyon gelişebilir. Radial arter ponksiyonundan sonra tromboz ve oklüzyon nispeten sık olmakla beraber rekanalizasyon oluştuğundan iskemi gelişmesi nadirdir.Eğer ilk denemede arter kan örneği alınamazsa ve iğne içeride iken oynatılarak arter bulunmaya çalışılırsa hasta hiperventile edeceğinden sonuç sağlıklı olmaz. Almaya devam etmeye çalışmayıp yardım istenmelidir.

Arter Kan Örneğinin Taşınması

Kan örneği alındıktan sonra içinde hava kabarcığı oluşmuşsa giderilir. Alınan örnek en kısa zamanda analizöre verilmelidir.Eğer taşınacaksa iğne bir plastik parçaya batırılarak hava ile teması kesilir. İnceleme 5 dakika içinde yapılamayacaksa örnek 0 buz içinde transport edilir bu şekilde lökosit metabolizması yavaşlatılarak kan örneğindeki PO2 azalması ve PCO2 artması yavaşlatılır. Yine de 1 saat içinde inceleme yapılmalıdır.

Kan Gazı Analizatörü

RadiometerCobas b 121Örnekleme, doğru okunmalı, hızlı olmalı,>37 C doğru çalışmazlarOdada klima olmalı

Kan Gazı Analizörünün Kullanımı

Elektrotlar 6 -12 ayda bir değiştirilmelidir.Lityum heparinlienjektör daha iyi.Hazır heparinlienjektörler kullanılmalı.

Kan Gazı Analizörünün KullanımıKalibrasyon solusyonları(C1, C2)Yıkama solusyonu (C3)Atık kabı (W)Solusyonlar +2- +30 santigrad derecede saklanır.Kalibrasyon; günde birkaçkez yapıyor.Kalite kontrolü;(Combitrol)Her örnekten sonra yıkama yapıyor.

Kan Gazı Analizörünün Kullanımı

Non-invaziv Yöntemler: PULS OKSİMETRE

Kulak memesi ya da parmak ucu gibi kanlanmanın fazla olduğu yerlerden ışığın absorbsiyonu yolu ile arteryel oksihemoglobinsatürasyonunun(SaO2) ölçülmesi esasına dayanır. Satürasyonu oksihemoglobin dissosiasyon eğrisinin üst bölümlerinde +5 yanılmayla ölçebilir. Ancak SaO2 nin %75 in altında ve %95 in üzerinde olduğu durumlarda duyarlılığı azalır.Karboksihemoglobinemi, methemaglobinemi, sarılık, yoğun ışık, perfüzyonun azaldığı durumlar ve hiperpigmentasyon gibi şartlarda yanlış sonuçlar verebilir.Mekanik ventilatöre bağlı hastalarda, yoğun bakım ünitelerinde ve uyku sırasındaki satürasyon incelemelerinde, egzersiz sırasında oluşan kan gazı değişikliklerinin moniterizasyonunda kullanılabilir. Kalibrasyon gerektirmez.

Satürasyon takibi

Normal bireyde uykuda SaO2(Hipnogram)

OSAS lı hastada uykuda SaO2(Hipnogram)

NON İNVAZİV YÖNTEMLER

TRANSKÜTANÖZ GAZ MONİTÖRLERİ: Epidermisüzerinde transkütanöz PO2(tc PO2) ve transkütanözPCO2 (tc PCO2) yi ölçebilir.

KAPNOGRAFİ: Ekspire edilen havadaki CO2 in infrared analizörü veya spektrometre aracılığı ile noninvaziv ve devamlı monitörizasyonu ve CO2 dalga boylarının analizi esasına dayanır.

ARTER KAN GAZI ANALİZİ VE ASİT BAZ DENGESİNDE KULLANILAN GENEL TERİMLER

Konsantrasyonlar; Bir maddenin solusyondakiçözünmüş olan miktarını ifade eder. 1mol(6x1023)Parsiyel basınç: Gaz karışımındaki her bir gazın konsantrasyonu ile orantılı olan basıncıdır. Atmosferbasıncı 760 mmHg(deniz kenarı)Nitrojen %78.06 593.2 mmHgOksijen %20.98 159 mmHgCO2 %0.04 0.3 mmHgİnert gazlar %0.92 6.9 mmHg

OKSİJENASYON

Akciğerlerce oksijenin alınmasıOksijenin kana transferiKanda oksijenin taşınmasıDokulara oksijenin getirilmesiDokulara oksijenin geçişiBasamaklarının başarı ile gerçekleşmesi gereklidir. Her hangi bir noktadaki bozukluk dokunun oksijenlenmesini bozarak hipoksiye yol açar. Oksijen atmosferden kana, ve kandan dokulara parsiyel basınç farkı ile geçer. Atmosfer 159 Trakea 149.5 Alveoller 109.6 Arter kanı 100Periferik dokular 25mmHg

Alveoler ventilasyon ve oksijenin kana geçişi

ALVEOLER VENTİLASYONVentilasyon ile akciğere gelen havanın ölü boşluk haricindeki bölümüalveollerdeki gaz değişimini sağlar, buna alveoler ventilasyon denir. Ventilasyon hızı ve derinliği azaldığı durumlarda (hipoventilasyon) dakikada alveollere kan tarafından alınandan daha az oksijen gelir ve bu PAO2 yi azaltır. Eğer alınan havanın oksijen konsantrasyonu artırılırsa(FiO2) bu durum kompanse edilebilir. Ancak ventilasyonazalmaya devam ederse bu kompansasyon sürdürülemez.OKSİJENİN KANA GEÇİŞİ: Alveolde gaz ve kan 0.5 mikronluk bir membranla ayrılır. Parsiyel basınç farkı ile alveolden kana basit diffüzyon ile geçer. Toplam diffüzyon alanı 100m2 kadardır. Gazın çözünürlüğüde önemli bir faktördür. Bir eritrosit akciğerden yaklaşık 0.75 sn. de geçer bu esnada üç alveol kateder. Oksijenin pulmoner kapillere maksimum geçişi ise 0.25 sn. de tamamlanır. Bu nedenle oldukça büyük bir diffüzyon reservi vardır.

KANDA OKSİJENİN TAŞINMASI:

Oksijen kanda 0.3 ml/ 100ml eriyik halde bulunur. Bu miktar 02 in parsiyel basıncıile orantılıdır.HEMOGLOBİN: Oksijenin %98 i Hb ile taşınır. Hemoglobin 4 polipeptitzinciri(globin ) ve her bir zincire bağlı Fe içeren porfirin halkası(hem) ndan oluşur.

Hemoglobinin oksijen taşıması

1 gram Hb 1.34-1.36 ml O2 i bağlar. Buna Hb in OKSİJEN TAŞIMA KAPASİTESİ denir. Hb tarafından taşınan oksijen volümü:

• Kandaki Hb konsantrasyonu• Hb in oksijen taşıma kapasitesi ve• Hb in oksijen satürasyonu (SaO2) na bağlıdır

Ortalama olarak 100 ml kanda 15 gr. Hemoglobin vardır ve her bir gram Hb 1.34 ml oksijen taşıyacağından 100 ml kanda 20.1 ml kan Hb e bağlı olarak taşınır(SaO2=%100 olduğunda). Hb e O2 in bağlanıp satüre hale gelmesi 0.01 sn den daha kısa sürede gerçekleşir. Buna assosiasyon(birleşme)denir.

Oksihemoglobin dissosiasyon eğrisi

Hb den oksijenin ayrılmasına dissosiasyon denir. Oksijenin Hbe bağlanması PaO2 ye bağlıdır. Ancak ilişki lineer değildir. SaO2 nin %100 olması için PaO2 nin250 mmHg civarında olmasıgerekir. PaO2=100mmHg civarında SaO2=%97 dir. PO2 ile Hbsatürasyonu arasında S şeklinde bir ilişki vardır. Bu eğriye ‘OksihemoglobinDissosiasyon Eğrisi’ adı verilir.

Oksijenin Hemoglobine affinitesi

Ortamda H+ iyonu artışı, vücut ısısının artması ve PCO2 nin40mm Hg üzerine çıkması, eritrositte 2,3 difosfo gliserateğriyi sağa kaydırır. Buna karşılık ısı azaldığında pH>7.4 olduğunda , ortamdaki PCO2 azaldığında ve 2,3 DPG azaldığında ise eğri sola kayar .CO2 parsiyel basıncının Oksihemoglobin dissosiasyoneğrisi üzerine olan etkisine Bohretkisi denir.

Doku hipoksisi ve kanın oksijen ihtivası

Satürasyonun %90 üzerinde olması oksijenasyonun yeterli olduğunu gösterir. Bu düzey PO2>60mmHg iken geçerlidir. Ancak PaO2< 55mmHg olduğunda oksijenasyon yetersiz hale gelerek doku hipoksisi başlar. Kanın Oksijen ihtivası: Kanda Hb tarafından taşınan O2 ile eriyik oksijenin toplamıdır. (15x 1.34x %97) + (0.003x 100)= 19.5+0.3=19.8 ml/100ml kan dır.

SİSTEMİK OKSİJEN TAŞINMASI VE TÜKETİMİ(Fick prensibi)

Kardiyak out-put ile dakikada yaklaşık 1000 ml oksijen dokulara taşınır Fick prensibine göre : VO2= Qtx(CaO2-CvO2) VO2= 50 dl x ( 19 ml- 14 ml) = 250 ml dir. Yaklaşık olarak Taşınan oksijenin % 25 i dokularda Hb den ayrılmakdadır. Venöz kanda Hbsatürasyonu %75 civarındadırParsiyel venöz oksijen basıncı(PvO2)40 mmHg dir.

HİPOKSEMİ

Arter kanında Oksijen parsiyel basıncının azalmasına hipoksemidiyoruz. Hipoksemi de PaO2<80mmHg dir. 60-80 mmHg hafif 40-60 mmHg orta derecede <40 mmHgileri derecede hipoksemi mevcuttur.Hipoksemi dört ana mekanizma ile oluşur.

1- Ventilasyon/Perfüzyon dengesizliği: 2- Alveoler hipoventilasyon: Burada Hipoksemi yanısıra hiperkapni

de gelişir.3- Diffüzyon Defekti4-Şant

KANDA CO2 İN TAŞINMASI

CO2 kanda 3 farklı formda taşınmaktadır.1-HCO3 halinde: CO2 in büyük bölümü kanda HCO3 halinde taşınır(yaklaşık %90 ı). H2O + CO2 HCO3- + H+

2- Karbamino bileşiği şeklinde taşınır. Hb de oksijenin bağlanmadığı alfa ve beta zincirlerinin terminal uçlarına CO2 reversibl olarak bağlanarak karbamino bileşiği oluşturmaktadır.(%5)R—NH3 + CO2 R—COO + H3- Eriyik CO2 olarak taşınır. Eriyik olarak taşınan CO2 ile PCO2 arasında korelasyon vardır.(%5)

KANDA CO2 TAŞINMASI

Doku düzeyinde O2-CO2

GAZ DEĞİŞİMİ (ALVEOLOARTERYEL OKSİJEN GRADİENTİ : P(A-a)O2)

PAO2 ve PaO2 arasındaki fark olup akciğerin gaz alış-verişfonksiyonu hakkında genel bilgi verir. PAO2=( FIO2 x (Pbaro-P H2O))-PaCO2/RR= Ekspiratuar değişim oranı=VCO2/VO2(0.7-1).PAO2-PaO2= 5-15 mmHg (Normal genç). P(A-a)O2= 2.5 + (O.21 x yaş(yıl) )V/Q, diffüzyon bozukluğu ve şantta gradient artar.Alveoler hipoventilasyonda hipoksemi ve hiperkapniyekarşılık gradient normal sınırlardadır.

VÜCUDUMUZDA OLUŞAN BAŞLICA ASİT VE BAZLAR

1-Vücudumuzda oluşan asitlerHidroklorik asitLaktik asitKarbonik asitKetoasitlerPirüvik asitÜrik asitProteinler

2- Vücudumuzda oluşan bazlar

•Bikarbonat

•Fosfat

•Proteinler

•Amonyak

ASİT- BAZ DENGESİ

pH, H+ iyonları konsantrasyonunun negatif logaritmik ifadesidir. Henderson-Hasselbach denklemi ile ifade edilir.

log HCO3-pH= pK +

H2CO3pK=Vücut ısısında kan için 6.1dir.

Karbonik asit konsantrasyonu kanda eriyik halde bulunan CO2 e oranla 1000 kat az olduğundan bu denklemi şu şekilde yazabiliriz.

log HCO3pH=pK +

0.0301. PCO2

Tampon Sistemleri

1-Vücut tamponlama kapasitesinin ¾ ü hücre içindeki organik fosfatlar ve proteinlerden oluşmaktadır.

2-Ekstrasellüler tamponlar Proteinler (örneğin albumin)Karbonik asit-bikarbonat sistemiFosfatlar Amonyak(renal tübülüslerde)

pH daki değişiklikler başlıca karbonik asit ve bikarbonat arasındaki etkileşime bağlıdır. Karbonik asit-bikarbonat tampon sistemi asit- baz dengesindeki en önemli sistemdir.

Std HCO3- ve Base Excess

Standart bikarbonat> 27 mmol/L , metabolikalkaloza işaret ederStandart bikarbonat< 21 mmol/L , metabolikasidozu gösterir.

Base excess < -2.0 mmol/l metabolik asidozugösterir

Base excess > +2.0 mmol/l metabolik alkalozugösterir.

ASİT OLUŞUMU VE UZAKLAŞTIRILMASI

Hücre metabolizması sonucu sürekli CO2 ve asidler üretilir.Vücut bu yıkım ürünlerini uzaklaştırarak asid-baz dengesini korumak için iki metod kullanır.CO2 in akciğerlerden atılması asid-baz dengesinin solunum komponentini oluşturur.Böbrekler tarafından bikarbonat üretimi ve H+ sekresyonu vücut asid-baz dengesinin metabolik komponentini oluşturur.

H+ + HCO3- H2CO3 H20 + CO2

RESPİRATUVAR-METABOLİK LİNK

Çok fazla metabolik asit oluştuğunda fazla asit respiratuvar-metaboliklink(karbonik asit-bikarbonat tampon sistemi) aracılığı ile respiratuvar aside dönüştürülür(CO2) ve akciğer aracılığı ile atılır.Çok fazla respiratuvar asit oluştuğunda fazlalık link aracılığı ile metabolikaside(H+ iyonları) dönüştürülerek başlıca böbreklerden atılır.

Asit-Baz Dengesi Bozukluklarında Kompansasyonda Beklenen Değişiklikler

Akut respiratuvar asidoz:PaCO2 de 1 mmHg artış Act HCO3 de 0.1mmol/L Kronik respiratuvar asidoz:PaCO2 de 1 mmHg artış Act HCO3 de 0.4mmol/L artış yapar.Akut respiratuvar alkalozis:PaCO2 de 1mmHg düşüş ActHCO3 de 0.2mmol/LKronik respiratuvar alkalozis:PaCO2 de 1mmHg lik düşüş, ActHCO3 de 0.5mmol/L azalma yapar.

Asit-Baz Dengesi Bozukluklarında Kompansasyonda Beklenen Değişiklikler

Metabolik asidoz:ActHCO3 de 1 mmol/L lik azalma PaCO2 de 1.0-1.3mmHg lik azalma yapar.

Metabolik alkalozis:ActHCO3 de her 1mmol/L lik artış, PaCO2 de 0.6mmHg yükseliş yapar.

ÖRNEKLER

Akut respiratuvar asidozPaCO2 Hesaplama ActHCO349 mmHg 24.5+(9x0.1)mmol/L 25.46073Kronik respiratuvar asidoz50 24.5+(10x0.4)mmol/L 28.06558

Örnekler

Akut respiratuvar alkalozisPaCO2 Hesap ActHCO330mmHg 24.5-(10x0.2) 22.52820Kronik Respiratuvar alkalozis32 24.5-(8x0.5) 20.52926

Örnekler

Metabolik asidozisActHCO3 Hesap PaCO212.5 ( 40-(1.3x12)-40-(1x12)) 24.4-2816.518.5Metabolik alkalozis32.5 40+(0.6x8) 44.834.537.5

PCO2 pH HCO312 mmHg = 0.1 = 6 mEq/L

Saf RespiratuarasidozKısmi kompanse (kr) RespiratuarasidozKısmi kompansemetabolikasidozKısmi kompanse

metabolik alkaloz

PCO2: 52 mmHg pH: 7.3 HCO3: ???PCO2: 64 mmHg pH: 7.3 HCO3: ???

PCO2: 28mmHg pH: 7.3 HCO3: ???

PCO2: 52 mmHg pH: 7.5 HCO3: ???

Anyon Açığı

Normal AG= Na- (Cl+HCO3)Normal AG=12 mEq/L

Oksijenasyon

Yüz maskesi ile FIO2 %30 PaO2=228 Normal?

FIO2 %50 PaO2=180 mmHg Normal?