Анализ кщс крови стандарт определения год. Диагностика нарушений кислотно-основного состояния
Анализ газов крови и ее кислотно-щелочное состояние обладает немаловажным значением при диагностике различных состояний в хирургии, реаниматологии, анестезиологии и играет не менее важную роль при лечении. Три наиболее соизмеримых показателя. Как правило, это:
- давление кислорода,
- углекислый газ,
- кровь,
которые на протяжении длительного времени диктуют состояние человека. Именно по этой причине в каждой современной лаборатории находится специальный газовый анализатор крови. Если вы хотите контролировать основные показатели в крови, данные о подобных параметрах, позволяют получить электролитный анализатор.
Другими словами - это система электролитов, которая дает возможность получить полный состав крови, исключая при этом человеческий фактор. Большинство современных клиник оборудованы подобными приборами для определения более точных показателей. Кроме того, у них присутствует удобный интерфейс, благодаря которому весьма просто проводить работу. Подобный анализатор КЩС также способен проанализировать всю концентрацию билирубина в крови. Только что упомянутый параметр обладает огромным значением при реанимации новорожденных, в период обнаружения у критически больных в трансплантологии и почечной недостаточности.
Как правило, кислотно-щелочное состояние является следствием трудного патологического нарушения и довольно редко обладает самостоятельным значением.
Анализ газового состава в артериальной крови является незаменимым способом исследования у больных с подозрением на нарушения обменов веществ или респираторную патологию.
Вторичный анализ газового состава в артериальной крови позволяет отследить в течение главного заболевания, контролируя эффект осуществляемой терапии. Итоги данного исследования реализуются составом в артериальной крови, и обязаны рассматриваться параллельно с оценкой клинического состояния. Способ обладает ограничением, так как предусматривает использование жидкости внеклеточного компортамента, что не позволяет найти информацию во внутриклеточной жидкости.
Большинство клиницистов зачастую сталкиваются с различными трудностями в период интерпретации газового состава крови.
Расшифровка КЩС анализа
Если Вы не разбираетесь, какое значение несет тот или иной показатель, и что это вообще, существует общая расшифровка, позволяющая ориентироваться в данных.
Для титрования требуется около 1 литра крови, в котором значение возвращается к 7,4 и температуре больного - 37 градусов по Цельсию.
Показатель, который соответствует метаболическому компоненту нарушения, он же ренальный, относится к дополнительной категории.
Норма КЩС крови
С течением времени были сформированы определенные механизмы для регуляции баланса и приведения его в норму, даже в случае развития патологии. Как правило, в норме в организме осуществляются примерно до 20 кислых компонентов, чем у базовых. По этой причине в нем существуют специальные механизмы, которые производят нейтрализацию и выводят из секреции избыток соединений совместно с кислыми параметрами. К подобным системам относятся буферные химические соединения и физиологические рычаги.
Нормы предоставлены для артериализированной или артериальной крови капиллярного значения совместно с температурой больного 37 градусов. Норма показателей крови в таком случае варьируется между значением 7,35 - 7,45, включая концентрацию 44 - 36 нмоль/л.
Если по каким-то причинам значение КЩС сдвигается за пределы нормальных показателей, то это указывает на серьезнейшие нарушения в метаболических процессах внутри организма, что говорит о необходимости срочного подключения специалистов для решения данной проблемы.
В случае, когда коэффициент рН находится выше нормы, это считается адкадемией. Причинами служат дыхательный или метаболический алкалоз, который субкомпенсируется и не компенсируется при максимальном компенсированном алкалозе, находящемся в пределах оптимального состояния.
Показатели КЩС определяются эквилибрационным микрометодом Аструпа (с интерполяционным расчетом рС02) или методами с прямым окислением СО,. Основой метода Аструпа является физическая взаимосвязь между компонентами, от которых зависит равновесие кислот и оснований в организме.
Непосредственно в крови определяют рН и рСО, остальные величины КЩС рассчитывают с помощью номограммы Сиг- гаарда-Андерсена (1960). Современные микроанализаторы все величины КЩС и парциальное напряжение газов крови определяют в автоматическом режиме. Основные показатели КЩС представлены в табл. 8.
Таблица 8. Показатели номограммы Сиггаа вда-Андерсена. Принятое обозначени
показателя
Основная характеристика Пределы нормальны
Средняя величина
1 2 3 4 РН Показатель активной реакции плазмы (внеклеточной жидкости). Суммарно отражает функциональное состояние дыхательных и метаболических компонентов и изменяется в зависимости от емкости всех буферов 7,35-7,45 7,4 Р:.СО, мм рт. ст. Показатель парциального напряжения углекислого газа в артериальной крови. Отражает функциональное состояние системы дыхания, изменяется при ее патологии. В венозной крови на 5-6 мм рт. ст. выше. Повышение рС02 свидетельствует об избытке содержания Н2С03 в крови (дыхательный ацидоз), снижение рС02 - о недостатке ее в крови (дыхательный алкалоз) 35-45 40
1 2 3 4 Ри °2 мм рт. СТ. Показатель парциального напряжения кислорода в артериальной крови. Отражает функциональное состояние системы дыхания, изменяется при патологии этой системы 80-100 90 АВ Истинный бикарбонат - показатель концентрации бикарбонатных ионов, является одним из наиболее подвижных и наглядных показателей 20-25 22 5В ммоль/л Стандартный бикарбонат - показатель концентрации бикарбонатных ионов в стандартных условиях определения (при рС02 = 40 мм рт. ст., Г = 37°С и полном насыщении крови кислородом и водяными парами) 25-28 26,5 ВВ ммоль/л Сумма оснований всех буферных систем крови (т. е. сумма щелочных компонентов бикарбонатной, фосфатной, белковой и гемоглобиновой систем) 40-60 50 ВЕ ммоль/л Избыток (или дефицит) оснований - метаболический показатель избытка или недостатка буферных мощностей по сравнению с нормальными для данного больного - N88. Это сумма всех основных компонентов буферных систем взятой у больного крови, приведенной к стандартным условиям (рН 7,4, рСО, 40 мм рт. ст., температура тела 37°С). Зависимость выражается формулой:
ВЕ = ВВ - N66 Другими словами, ВЕ показывает, какое количество сильною основания (в ммолях) следует добавить (или условно удалить), чтобы рН стал 7,4 (при рСО,
40 мм рт. ст. и температуре 37°С). Положительное значение ВЕ указывает на избыток оснований (или на дефицит кислот), отрицательное - на дефицит оснований (или избыток кислот)
±1,2-2,0 0 Для оценки вида нарушения КЩС в повседневной работе врача общего профиля наибольшее значение имеют следующие показатели: рН, рС02, рОг, ВЕ.
При анализе полученных данных существенным подспорьем могут служить три логические аксиомы, предложенные Ассоциацией кардиологов США, так называемые «золотые правила».
Логические аксиомы Ассоциации кардиологов США (три «золотых правила»)
1. Изменение рС02 крови на 10 мм рт. ст. обусловливает реци- прокное снижение рН на 0,08.
Исходя из этого правила, повышение рС02 на 10 мм рт. ст. выше нормы (40 мм рт.ст.) должно сопровождаться снижением рН с
7,4 до 7,32. Такой сдвиг указывает на чисто респираторный характер изменения рН и должен иметь следующую взаимосвязь: рСО, мм рт. ст. 40 50 60 70
рН ‘ 7,4 7,32 7,24 7,16
Если рН изменяется на величину более расчетной, это указывает на наличие, помимо респираторного, и метаболического компонента.
2. Изменение рН на 0,15 является результатом изменения концентрации буферных оснований на 10 ммоль/л.
Данное правило отражает взаимосвязь между ВЕ (Ьаяе ехсезд») и
рН. Если величина рН составляет 7,25 а ВЕ равно -10 ммоль/л, при нормальном рСО, (40 мм рт.ст.), то это свидетельствует об отсутствии респираторной компенсации и означает, что ацидоз носит чисто метаболический характер. Данная взаимосвязь выглядит таким образом: рН 7,4 7,25 7,10
рСО, 40 40 40
Вышеуказанные правила дают возможность выявить не только изолированные, но и комбинированные изменения КЩС, но не позволяют ответить на вопрос, какая патология первична, а какая является компенсирующей.
3. Это правило представляет собой формулу для расчета избытка или дефицита оснований в организме и основано на предположении, что внеклеточный объем, включая плазму (т. е. водный объем распределения гидрокарбоната), составляет 1/4 массы тела: Общий дефицит оснований _ ВЕ, определенный на основе второго в организме (ммоль/л) правила, (ммоль/л) * 1/4 массы тела (кг)
Анализ газов артериальной крови позволяет получить точные количественные критерии адекватности легочного газообмена, однако данный метод связан с пунктированием периферических артерий, что не всегда желательно.
Анализ газов венозной крови не дает адекватной оценки дыхательной функции легких. Он дает представление о соответствии между МОС и потреблением О, тканями.
В повседневной работе отделений интенсивной терапии довольно часто используется исследование «артериализированной» капиллярной крови. Для ее получения перед забором крови в течение 5 мин. производится массирование мочки уха или пальца кисти. У больных с выраженными нарушениями газообмена и гемодинамики артериа.111 нцю- ванная кровь только приблизительно соответствует артериальной но необходимо учитывать при оценке полученных результатов.
Заключение. На основании вышеизложенного, учитывая роль механизмов, обеспечивающих поддержание заданных параметров КЩС в организме, можно сделать следующие выводы:
1. Появление сдвигов КЩС, имеющего множественные эффективные механизмы компенсации, указывает на тяжелое нарушение общего метаболизма и требует своевременной и целенаправленной коррекции.
2. Приведение к норме легочной вентиляции оказывает положительное воздействие на КЩС путем восстановления нарушенных тканевых окислительно-восстановительных процессов, кроме этого, косвенно обеспечивается функциональная полноценность почек и нормализация буферной емкости плазмы.
3. Повышение буферной емкости крови должно осуществляться не только введением гидрокарбоната (это практикуется наиболее часто), но и введением фосфатов, коррекцией гипопротеинемии, анемии, водно-электролитных сдвигов, нормализацией микроциркуляции.
4. Бесконтрольное применение осмодиуретиков вызывает повышение сброса осмотически активных ионов №+ и СГ, с одновременным подавлением экскреции ионов водорода; это приводит к формированию суб- или декомпенсированного метаболического ацидоза, изменению щелочного резерва крови.
2Нарушения кислотно-щелочного состояния (КЩС ) являются в большинстве случаев следствием серьезного патологического нарушения и редко имеют самостоятельное значение. Исследование газового состава артериальной крови (ГАК) - незаменимый метод диагностики у пациентов с подозрением на респираторную патологию или метаболические нарушения. Повторный анализ газового состава артериальной крови (ГАК) позволяет отслеживать течение основного заболевания и контролировать эффект проводимой терапии. Результаты исследования газового состава артериальной крови (ГАК) должны рассматриваться параллельно с оценкой клинического состояния пациента. Метод имеет ограничения, поскольку позволяет исследовать только жидкость внеклеточного компартмента и не дает информации о pH и газовом составе внутриклеточной жидкости.
Многие клиницисты сталкиваются с трудностями при интерпретации газового состава крови. В этом обзоре даются базовые сведения о газовом и кислотно-основном гомеостазе и принципы пошагового подхода к интерпретации их нарушений. Раздел, посвященный физическим аспектам, направлен на углубленное изучение рассматриваемого вопроса; при желании его можно пропустить и перейти непосредственно к клиническому приложению.
Основы физики
Показатель pH представляет собой отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода (H +). При показателе pH = 7,0 концентрация H+ составляет 10 -7 или 1/10 7 . При этом значении pH среда является нейтральной, поскольку концентрации OH - и H + равны.
H 2 O → H + + OH -
При pH = 1, концентрация H + составляет 10 -1 или 1/10, среда при этом является очень концентрированной кислотой.
pH 7,0 = нейтральная среда
pH > 7 = щелочная среда
pH < 7 = кислая среда
pH 7,4 = физиологическое значение pH внеклеточной жидкости (нормальные значения колеблются от 7,35 до 7,45)
В связи с особенностями логарифмического исчисления незначительные изменения pH соответствуют выраженным изменениям концентрации H+. При падении показателя с 7,4 до 7,0, кислотность среды (концентрация ионов водорода) повышается в 2,5 раза.
pH Концентрация H + 7,4 1/25.118.864 7,3 1/19.952.623 7,2 1/15.848.931 7,1 1/12.589.254 7,0 1/10.000.000 ♦ Обычно pH измеряют прямым методом при помощи специального стеклянного электрода, который имеет мембрану, проницаемую для H+.
♦ Концентрация ионов бикарбоната - HCO 3 - измеряется бикарбонатным электродом или может быть получена расчетным путем.
♦ CO 2 обычно измеряется прямым методом при помощи СО 2 -электрода.
Существуют разнообразные физиологические буферные системы, которые помогают предотвратить внезапные скачки внутриклеточного значения pH (такие, как бикарбонатная, лактатная, фосфатная, аммонийная, гемоглобиновая, белковая и прочие). Бикарбонатная система участвует в регуляции pH всех компартментов внутренней среды, обладая возможностью вмешиваться в кислотно-щелочное состояние на двух уровнях: концентрация HCO 3 - регулируется почками, a CO 2 - легкими.
H + + HCO 3 - → H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
Точное значение pH среды может быть рассчитано при помощи уравнения Гендерсона-Хассельбаха :
pH = pK + log
[основание] / [кислота] = pK + log /
pK представляет собой специфичную для данного буфера константу (например, для бикарбонатной системы при 37°С pK составляет 6,1).
Поскольку концентрация HCO 3 - регулируется почками, а выведение CO 2 - легкими, уравнение принимает следующий вид:
pH = константа ПОЧКИ / ЛЕГКИЕ
Терминологические замечания: ацидоз / ацидемия и алкалоз / алкалемия
Суффикс "емия" ("aemia") означает "определяемый в крови".
При описании суммарного кислотно-щелочного состояния крови корректным является использование терминов ацидемия или алкалемия. Определяющую роль в этом случае играет исключительно значение pH. При этом не учитываются прочие моменты: носит ли первичное нарушение метаболический либо респираторный характер и каковы механизмы его компенсации.
При описании влияния метаболических или респираторных нарушений на состояние крови и прочих физиологических жидкостей используется суффикс "оз" ("osis"). Например, при метаболическом ацидозе с неполной респираторной компенсацией отмечается снижение pH - данное состояние будет носить название ацидемия.
Клиническое значение
Нормальные значения газового состава крови
Показатель Границы нормы Единицы Примечания pH 7,35 - 7,4 - 7,45 (относительная величина) PaCO 2 мм рт. ст.
PaO 2 мм рт. ст.
На уровне моря FiO 2 = 21%, становится ниже с повышением высоты, повышается при кислородотерапии HCO 3 - (актуальный бикарбонат - AB)
22 - 24 - 26 ммоль/л Нормальные значения могут варьировать при изменении PCO 2 Стандартный бикарбонат (SB) 22 - 24 - 26 ммоль/л после его стандартизации (эквилибровка) по значению CO 2 40 мм рт. ст. (5,3 кПа) Избыток оснований (BE) -2,0 - +2,0 ммоль/л При отрицательном значении BE говорят о дефиците оснований Бикарбонатная буферная система играет наиболее важную роль в поддержание постоянства кислотно-щелочного состояния и может быть оценена при анализе газового состава крови. Легкие способны регулировать выведение CO 2 , а почки экскрецию или задержку HCO 3 - . Это взаимодействие позволяет с высокой точностью поддерживать и регулировать соотношение кислот и оснований в организме.
Каково значение показателей кислотно-щелочного состояния (КЩС) и газового состава артериальной крови (ГАК)?
pH Общие кислотно-щелочные свойства среды.
Указывает, имеется ли у пациента ацидемия или алкалемия.
PCO 2 Респираторный компонент PO 2 Водородный показатель (рН) - отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, количественная характеристика кислотности и щелочности раствора.
В нейтральном растворе рН = 7,0, в кислом - меньше 7, в щелочном - больше 7.
Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме, так как, в первую очередь, может изменять активность ферментов. Для каждого фермента существует свой оптиум рН (для большинства он составляет 7,3-7,4), при котором активность фермента и скорость катализируемой им реакции максимальны. Даже незначительные изменения рН в ту или иную сторону вызывают снижение активности ферментов и уменьшение скорости биохимического процесса. Кислые и щелочные компоненты постоянно образуются в клетках органов и тканей, поступают с пищей и выводятся из организма, однако нормальная величина рН в жидких средах организма точно поддерживается в очень узких границах, Это один из самых стабильных параметров гомеостаэа.
Нормальные величины рН различных жидкостей организма:
Артериальная кровь - 7,35-7,45
Венозная кровь - 7,26-7,36
Лимфа - 7,35-7,40
Межклеточная жидкость - 7,26-7,38
Внутрисуставная жидкость - 7,3.
Постоянство рН в организме поддерживается 4 буферными системами крови - бикарбонатной, фосфатной, белковой, гемоглобиновой. По химической сути они представляют собой смесь слабой кислоты и соли этой кислоты. Буферные системы обеспечивают перемещение ионов от мест их образования к местам выведения (почки, легкие) без нарушения рН крови, так как изменение рН крови выше 7,8 или ниже 6,8 несовместимо с жизнью и в клинике практически не наблюдается.
Кислотно-щелочное состояние, кроме рН, характеризуется показателями буферных систем, в первую очередь, бикарбонатной, как наиболее лабильной (время реакции - 30 секунд).
Стандартный бикарбонат, SB - показатель емкости бикарбонатной системы. Определяется по концентрации ионов НСО 3 в крови, уравновешенной стандартной газовой смесью.
Нормальные величины:
артериальная кровь- 20-27 мМ/л,
венозная кровь - 22-29 мМ/л.
Актуальный бикарбонат, АВ - концентрация ионов НСО" 3 в плазме крови.
Нормальная величина - 19-25 мМ/л.
Буферные основания, ВВ - емкость буферных систем, т.е. сумма ионов бикарбоната и анионов белков в цельной крови.
Нормальная величина - 40-60 мМ/л.
Избыток или дефицит оснований, ВЕ - показывает, сколько мМоль кислоты или основания следует добавить в литр внеклеточной жидкости для восстановления нормального рН.
Нормальные величины:
капиллярная кровь, мужчины - от -2,7 до +2,5 мМ/л,
женщины - от-3,4до+1,4мМ/л,
артериальная кровь, дети до 3-х лет - от -4,0 до +2,0 мМ/л,
мужчины - от-1,0+ 3,1 мМ/л,
женщины - от-1,8 до + 2,8 мМ/л.
Положительные величины свидетельствуют об относительном дефиците некарбоновых кислот, потере ионов водорода; отрицательные величины - об относительном.избытке некарбоновых кислот, увеличении содержания ионов водорода.
Напряжение двуокиси углерода (рСО 2) - концентрация углекислого газа в крови.
Нормальные величины: капиллярная и артериальная кровь -
мужчины - 35-45 мм рт. ст. или 4,7-6,0 кПа,
женщины - 32-43 мм рт. ст. или 4,3-5,7 кПа,
венозная кровь - 46,0-58,0 мм. рт. ст.
Напряжение кислорода (рО 2) - отражает концентрацию растворенного в плазме О 2 .
Нормальные величины:
артериальная кровь, мужчины - 9,6-13,7 кПа
или 72-106 мм рт. ст.
Определение показателей КЩС производится, в большинстве случаев, в стационаре при неотложных состояниях, вызванных шоком, остановкой сердца, большой кропотерей, выраженной сердечной или легочной недостаточностью, отравлениями, диабетической комой и другими острыми заболеваниями, при которых возникает:
1) нарушение выведения углекислого газа легкими,
2) избыточная выработка кислых продуктов тканями,
3) нарушение выведения оснований с мочой. Нередко эти механизмы действуют в комплексе; при этом может возникать:
а) снижение рН - ацидоз (зачисление),
б) повышение рН - алкалоз (защелачивание).
Если величина рН крови близка к крайним границам нормы, а все изменения касаются буферных систем и рСО 2 , то ацидоз или алкалоз оценивают как компенсированный. Если же рН выходит за пределы нормы, то ацидоз или алкалоз считается декомпенси-рованным, что требует оперативной коррекции.
Респираторный ацидоз - возникает из-за замедленного выведения углекислого газа легкими при угнетении дыхательного центра, отеке легких, тяжелой пневмонии, эмфиземе, бронхиальной астме и др.
Респираторный алкалоз - встречается относительно редко и возникает в результате усиленного дыхания (гипервентиляции), а также при дыхании в разреженной атмосфере, анемии, отравлении угарным газом.
Метаболический ацидоз - возникает при избыточной продукции или поступлении ионов Н + , нарушении их выведения или при потере оснований. Это наиболее распространенное нарушение КЩС, которое может возникать при шоке, легочной и сердечной недостаточности, сахарном диабете с кетоацидозом (повышением уровня кетоновых тел за счет преимущественного использования жиров для энергообразования), гипоксии, сопровождающейся лактацидозом (избыточным образованием молочной кислоты), при повышенной кислотности желудочного сока, длительных поносах (кишечный ацидоз из-за усиленной потери бикарбонатов), нефрите, почечной недостаточности, избыточных дозах диуретиков, недостаточности щитовидной железы, на 7-10 день голодания, усиленном распаде белков и повышенной концентрации аминокислот в крови.
Метаболический алкалоз - встречается редко и возникает при больших потерях желудочного сока в результате частой рвоты, стенозе привратника, при повышенном выведении Н* ионов из-за недостатка калия, при переливании цитратной крови и др.
Биохимические показатели при нарушениях кислотно-щелочного состояния
Тип нарушений
Ацидоз метаболический компенсированный декомпенсированный
Ацидоз респираторный компенсированный декомпенсированный
Алкалоз метаболический компенсированный декомпенсированный
Алкалоз респираторный компенсированный декомпенсированный
Примечание:
Н - норма, Т - увеличение, ↓- снижение показателя по сравнению с нормой.
Компенсированные формы ацидоза и алкалоза могут протекать скрыто и достаточно долго, однако постоянная нагрузка на компенсаторные системы может привести к их декомпенсации, что, в первую очередь, проявится нарушениями в обмене веществ не только в пределах клетки, но и целого организма. Так, увеличение концентрации глюкозы, кетоновых тел, аммиака, мочевой кислоты и ряда других веществ всегда происходит на фоне нарушения КЩС, хотя и без изменения рН крови. Поэтому для успешного лечения многих заболеваний необходимо знать и, в случае необходимости, предварительно корректировать КЩС. Для организма предпочтительнее состояние, приближающееся к легкому компенсированному алкалозу, так как в этих условиях более активно протекают процессы энергообразования, синтеза белков и липидов, минеральный обмен и др. В действительности же чаще встречается состояние, близкое к компенсированному ацидозу. Наиболее доступным и объективным показателем КЩС в каждый конкретный период является рН мочи, который четко отражает кислотно-щелочной баланс организма.
Шведов КС (отделение реанимации новорожденных г. Нижневартовск)
У детей, находящихся в критическом состоянии, с острым поражением дыхательной, сердечно-сосудистой, выделительной систем изменения кислотно - основного состояния неизбежны. Эти изменения должны быть выявлены как можно раньше; нормализация гомеостаза приведет к восстановлениюработоспособности организма в целом, а оценивая полученные показателив динамике , можно косвенно судить о течении патологического процесса и адекватности принимаемых мер. Врачу важно иметь информацию, отражающую адекватность вентиляции, оксигенации, кислотно-основное состояние – некие объективные и точные показатели (хотя клиническая оценка всегда остается одним из основных компонентов).
Определить КОС можно:
в пробе артериальной крови (периферический или пупочный артериальный катетер, однократная чрескожная пункция периферической артерии)
непрерывный мониторинг датчиком, введенным в периферическую (либо пупочную) артерию или пупочную вену (определяет РаСО 2 , РаО 2 , рН иt о тела)
в капиллярной крови
в венозной или смешанной крови
Для неинвазивной оценки газового состава крови используют :
транскутанное определение РаСО2, РаО2
пульсоксиметрию (SрО2)
капнометрию (EtCO2)
С помощью пробы артериального КОС («золотой стандарт газов крови») мы можем получить информацию о :
Состоянии оксигенации (РаО2,SaO2)
Адекватности вентиляции (РаСО2)
кислотно – щелочном балансе (рН)
кислородной емкости крови (PaO2,HbO2,Hbобщий)
уровне лактата (Lac)
дефиците/избытке буферных оснований крови (BD/BE)
Данные о кислотно – щелочном гомеостазе особенно необходимы при проведении новорожденному ИВЛ (оптимизация параметров и сведение к минимуму осложнений).
H + (мЭкв/л) = 24 х (РаСО2/HCO 3 –)
Изменение концентрации водородных ионов на 1 мЭкв/л приводит к изменению рН на 0.01.
Концентрация ионов водорода во внеклеточной жидкости поддерживается в узком диапазоне – 36 – 43 ммоль/л (что соответствует рН 7.35 - 7.46), конечной целью организма является поддержание рН в пределах этих значений, т.к. при них происходит большинство ферментативных реакций в клетках.
Таблица № 1 Нормальные показатели артериальной крови (традиционные значения)
Параметр
Значение
Диапазон
Ед измерения
Парциальное напряжение CO2
Стандартный бикарбонат
O2сатурация
Парциальное напряжение O2
1. pH крови определяется уравнением Henderson - Hasselbalch
pH = 6,1 +lg/(РаCO 2 0,03).
2. Стандартный бикарбонат (СБ, Standart bicarbonate, SBС)
3. Актуальный (истинный) бикарбонат (АВС)
4. BD / BE (Basedeficit/baseexcess) – показывают, сколько миллимолей кислоты или основания следует прибавить к 1 л крови для приведения рН к 7.4 при РаСО2= 40 мм рт ст, температуре тела 38º С, содержании протеинов 70 г/л, гемоглобина 150 г/л и 100% насыщении крови кислородом.
Для поддержки адекватного уровня газов крови необходимо каждые несколько часов (4-6) выполнять газометрические исследования. Однако, проводя их каждые 60 минут, что вызвало бы значительную потерю крови на одни только анализы (возможная анемизация пациента), не будем знать, что делается с этими параметрами между исследованиями. Чтобы расширить во времени сведения об оксигенации крови и парциальном давлении двуокиси углерода, а также иметь возможность вовремя корригировать их нарушения, необходим постоянный контроль неинвазивными методиками.
1.Пульсоксиметрия.
Работа пульсоксиметра основана на способности гемоглобина связанного (НbО2) и не связанного с кислородом (Нb) абсорбировать свет различной длины волны. Измеряя разницу между количеством света абсорбируемого во время систолы и диастолы, пульсоксиметр определяет величину артериальной пульсации. Соотношение количества НbО2к общему количеству гемоглобина, выраженное в процентах, называется сатурацией.
SаО2= (НbО2/ НbО2+ Нb)100 %
У новорожденного в первые сутки жизни (высокий уровень HbF) сатурация 90% часто отвечает значениям РаО2не выше 40 мм рт.ст. Обратная ситуация встречается при смещении кривой диссоциации гемоглобина вправо (например, при ацидозе, гипертермии, гиперкапнии). Тогда при нормальном значенииSpO2, например, 93%, значение РаО2может быть слишком высоким, порядка 90 мм рт.ст.
К основным недостаткам следует отнести неспособность показывать степень гипероксии (в связи с пологим ходом кривой диссоциации гемоглобина при больших цифрах РаО 2 ;SрО 2 = 95% при РаО 2 от 60 до 160 мм рт ст), в связи с чем необходимо периодически контролировать корреляцию междуSрО 2 и РаО 2 в артериальной крови.
2.Транскутанное определение РаО 2 (ТсО 2 ).
Метод определения РаО2с помощью электрохимического датчика Участок кожи в месте наложения датчика в течении нескольких минут нагревается до температуры 43 – 45 º С, капиллярный кровоток многократно увеличивается. Кислород диффундирует через кожу и измеряется датчиком.
У одного пациента в нормальных условиях разница между РаО 2 и ТсО 2 постоянна (РаО 2 – ТсО 2 =const), для правильной корреляции эти значения необходимо периодически сравнивать.
3.Транскутанное определение РаСО 2 (ТсСО 2 ).
Физический механизм чрескожного определения РаСО2подобен таковому для определения РаО2. Показатели ТсСО2всегда больше РаСО 2 , но между ними существует линейная зависимость.
Применение у глубоконедоношенных новорожденных методов ТсСО2и ТсО2 может вызвать ожоги в месте наложения электродов вследствие слабо развитого подкожно-жирового слоя.
4.Концентрация СО 2 в выдыхаемом воздухе (ЕТ СО 2 ).
Метод основан на способности СО2поглощать инфракрасные лучи. Величина ЕТ СО2обратно пропорциональна альвеолярной вентиляции. Когда вентиляция снижается, показатель ЕТ СО2повышается и наоборот. Абсолютный показатель ЕТСО2не так важен, как динамика его изменений. Данный метод можно рекомендовать, когда цель состоит прежде всего в избежании гипер – или гипокапнии, а не в поддержании РаСО 2 в пределах каких-либо фиксированных значений, что особенно важно у недоношенных новорожденных в первые 72 часа жизни. Возможно у стабильного больного существует некоторые безопасные границыEТСО2(менее 28 или более 45 мм рт. ст) и только в случае если показатели больного выйдут за эти пределы, следует инвазивно уточнить концентрацию РаСО2.
Постоянный мониторинг уровня СО 2 в выдыхаемом воздухе желателен по нескольким причинам – гипокапния и гиперкапния могут оказывать определенное влияние на развитие ХЛЗ, перивентрикулярной лейкомаляции или ВЖК.
При определении содержания электролитов и бикарбоната традиционно используют пробы венозной крови, а для измерения рСО2, рН и рО2– артериальной. В норме физиологические показатели венозной крови прямо зависят от КОС тканей, в то время как артериальная кровь отражаетв большей степенигазообмен в легких. Однако у больных, находящихся в критических состояниях, венозная кровь может и не отражать КОС тканей, что обусловлено действием микроциркуляторных шунтов, направляющих кровь мимо тканей с активным метаболизмом.
В регуляции кислотно-щелочного равновесия принимают участие:
Буферные системы организма , связывающие ионы водорода (способны препятствовать изменению рН в течение минут)
Выделяют три основные буферные системы:
а) бикарбонатную
б) гемоглобиновую
в) костно-тканевую.
Вновь появляющиеся ионы водорода распределяются в организме следующим образом: 25% связываются бикарбонатной буферной системой (HCO 3 –), 25% - гемоглобином и 50% - костно-тканевой буферной системой. При хронических анемиях, почечной недостаточности буферная емкость снижается и незначительный избыток или недостаток ионов водорода приводит к тяжелому ацидозу или алкалозу.
2. Почки . Почечные механизмы поддержания pH включают:
Реабсорбцию бикарбоната из первичной мочи (регулируют реабсорбцию HCO 3 – в проксимальных канальцах в ответ на изменение уровня РаСО2)
Экскрецию ионов водорода (50-100 мэкв H + в сутки). Почечная недостаточность сопровождается хроническим ацидозом, степень которого зависит от степени нарушения функции почек. Добиваться полной коррекции ацидоза нецелесообразно, поскольку он обычно достаточно компенсирован респираторными механизмами.
3.Легкие. Выводят из организма углекислый газ, образующийся в результате реакции:
HCO 3 – + H + ↔ H 2 O + CO 2 .
Система газообмена обеспечивает компенсацию метаболических нарушений в форме немедленных реакций. На фоне метаболического ацидоза происходит стимуляция вентиляции легких, результатом чего становится уменьшение РаСО2, противодействующее первичному снижению содержанияHCO 3 – в плазме крови; при метаболическом алакалозе легочная вентиляция подавляется и РаСО2увеличивается, компенсируя повышениеHCO 3 – .
Поскольку растворимость углекислого газа примерно в 20 раз выше, чем растворимость кислорода, накопление углекислого газа в организме свидетельствует о тяжелой дыхательной недостаточности.