Исходное состояние газового состава крови

Что такое газы крови и какова их норма?

Есть анализ, определяющий газы крови, норма которых как показатель должна указывать на состояние человеческого организма. Анализ считается необходимым в случае диагностирования у пациента первичной гипервентиляции, а также в случае дыхательной недостаточности.

В крови человека содержащийся газ имеет растворенный вид. Понятие «газы крови» означает растворенные газы, а также те, которые относятся к химическим составляющим крови. Это кислород и углекислый газ, соединенный с красными тельцами – эритроцитами.

Содержание газов в крови указывает на параметры плазмы. С помощью них можно оценить, на каком уровне находятся дыхательная функция и кислотно-щелочной баланс организма. Анализ газов крови предполагает наблюдение за тем, как кровь поглощает поступающий кислород.

Как анализируется состав газов крови

За счет этого лабораторного метода можно установить соотношение газов, которые растворяются в человеческой крови. Главными показателями, на которые обращают внимание при исследовании, это концентрация кислорода и окиси углерода. И это не зря, ведь они отвечают за нормальную деятельность дыхательной системы пациента.

Выявление содержания растворенных в крови газов, как правило, осуществляется для объективного понимания целесообразности кислородного лечения либо неестественной вентиляции легочной системы. В медицинской практике определены следующие нормированные показатели:

  • pH крови 7,35 – 7,45;
  • парциальное давление кислорода (PO2) 4,7-6,0 кПа (35-45 мм. рт. ст.);
  • парциальное давление углекислого газа (PCO2) 10,6-13,3 кПа (80-100 мм. рт. ст.);
  • бикарбонаты – норма 22-28 ммоль/л;
  • избыток/дефицит оснований – от -2,0 до 2,0 ммоль/л.

Для исследования газов необходима исключительно артериальная кровь пациента. Перед анализом пациент не должен нервничать и паниковать, чтобы его общее самочувствие было стабильным. К тому же взятие у пациента материала для исследования наиболее опасно и мучительно.

До пункции кровяного сосуда осуществляется анализ общего движения крови по тесту Аллена. Процесс следующий: врач пережимает артерию и смотрит, насколько побледнела кисть. При незначительном кровообращении для осуществления процедуры берут другой сосуд.

В большинстве случаев пункция делается на верхней конечности. Взяв 2 мл материала, врач прижимает область прокола примерно на 10 минут. Нужно учесть завышенное кровяное давление. Оказать влияние на быструю приостановку крови помогут лечебные препараты, обеспечивающие снижение свертываемости крови.

Возможные осложнения после процедуры

Как и любой другой анализ, данное исследование тоже может привести к следующим осложнениям:

  • кровотечение;
  • инфицирование;
  • повреждение артерии или нерва.

Изменение кислотно-основного состояния крови (КОС), при котором в крови возникает абсолютный или относительный излишек кислотности, носит название ацидоз. Алкалоз – сбой КОС, при котором происходит активный рост главных валентностей в крови.

Дыхательный ацидоз характеризуется снижением pH крови и ростом частичного давления двуокиси углерода. Развитие данного состояния происходит в случае нарушения функции, отвечающей за дыхание. Возникает при воспалении в легких, острой стадии бронхиальной астмы.

Метаболический ацидоз происходит при потерях соли и увеличенного формирования кислотности в организме. Основанием этого является кетоацидоз, либо нарушение деятельности почек.

Пульсоксиметрия и ее проведение

Данный метод необходим для определения насыщения гемоглобина крови кислородом.

Данная методика невозможна без нужного прибора под названием пульсоксиметр. Он регистрирует смену оттенка крови, протекающую в сосудах, исходя из количества кислорода в гемоглобине кровяных телец. Преимуществом данного метода является то, что не требуется взятия крови из кровеносного сосуда (артерии). Допускается регистрация уровня кислорода в течение долгого времени.

Процедура исследования проводится следующим образом. На палец пациента накладывают специальный датчик, имеющий источник света. Свет отражается сквозь фалангу пальца и кровяные капилляры. Воспринимаемый фотодатчик осуществляет регистрацию цветовых изменений гемоглобина, исходя из насыщенности его кислородом.

Затем полученные сведения переходят в цифровой вид, высвечивающийся на экране используемого прибора. Главным условием, при котором может быть получен самый точный вариант, считается отсутствие движений пальца в ходе проводимого лабораторного анализа.

Этот анализ с использованием пульсоксиметрии считается самой верной лечебной методикой для оценки общего функционирования легких, диагностики состояния, при котором не обеспечивается поддержание нормального газового состава крови.

При ней понижается наличие СО2 в гемоглобине менее 95%. Это состояние носит название гипоксемия. Метод пользуется большим спросом и в оперативной практике анестезиологами используется при продолжительных легочных болезнях, таких как астма, туберкулез и т. д.

Предлагаем ознакомиться:  Аюрведа грибок ногтей лечение

Напряжение находящихся в кровяной жидкости газов, а именно кислорода и двуокиси углерода, измеряется электродами. Определить его можно полярографическим способом. Он заключается в применении нескольких электродов, отделяющихся от красной жидкости за счет мембраны. Таким образом, создается незначительное напряжение.

Молекулы воздуха, проникающие через эластическую молекулярную структуру, осуществляют процесс восстановления на наружном слое электрода. Это способствует возникновению тока, величина которго соответствует кровяному напряжению.

В любом случае полученные в ходе исследования результаты должен оценить врач. Когда уровень pH снижен и HCO3 уменьшен, это свидетельствует о метаболическом ацидозе. Помимо этого, врач способен выявить респираторный ацидоз, когда уровень pH низкий. Смена показателей говорит о метаболическом или респираторном алкалозе.

Не менее важным в организме человека является парциальное давление кислорода в крови. С его помощью можно установить уровень дисфункции органов дыхательной системы. Сниженное давление О2 говорит о гипоксии.

Значение параметров газового состава крови для организма

Из показателей крови анализируются не только форменные (клеточные) элементы и высокомолекулярные соединения (белки, билирубин, мочевина, креатинин и т.д.), но и газы. Прежде всего, интересуют кислород и углекислый газ. Ведь именно от них зависит возможность и полноценность дыхания.

Существует прямая корреляция между газовым составом крови и нарушениями в сердечно-легочной системе, к которым приводят разные болезни.

Определение газового состава крови необходимо для диагностики:

  • гипервентиляции (первичной и искусственной — от аппарата ИВЛ);
  • дыхательной недостаточности.

Первичная гипервентиляция чаще всего связана с особенностями психики и возбудимости вегетативной нервной системы. Панические атаки, немотивированный страх могут начаться ощущением затрудненности дыхания и нехватки воздуха, как следствие — судорожные вдохи, кашель и сопение. Также гипервентиляцию сопровождают боли в сердце и мышечная скованность.

Важно. Однако гипервентиляция может быть следствием заболеваний щитовидной железы, врожденных дисплазий соединительной ткани и даже проблем с сердцем. В любом случае нужна четкая дифференциальная диагностика.

Взаимосвязь стресса и гипервентиляционного синдрома

Заболевания, при которых показатели газового состава крови являются диагностически решающими:

  • обструктивные болезни легких (хронический бронхит, астма, профессиональные заболевания легких — асбестоз, силикоз, силикатоз и др.);
  • длительное вынужденное нахождение на искусственной вентиляции легких;
  • септические состояния (инфекционные осложнения);
  • артерио-венозные аневризмы и мальформации (врожденные и травматические), в которых идет перемешивание венозной и артериальной крови.

Важно. Изменение газового состава крови в местах травматических аневризм очень помогает сосудистым хирургам определить степень открытости артериовенозного соустья и, соответственно, степень смешения артериальной крови с венозной.

Для оценки травматического повреждения и эффективности проведенного оперативного вмешательства берут кровь из здорового (контрольного) участка вены и из отрезка вены, близкого к патологическому артериовенозному шунту.

Артериовенозное патологическое соустье со смешением крови

Обычно при ургентных (экстренных или запущенных) состояниях становится нужен такой анализ. Газовый состав крови помогает врачу понять прогноз пациента и дать правильную оценку эффективности проводимой терапии.

Показатели газового гомеостаза крови и их трактовка

Показательным является не только и даже не столько объемный процент содержания углекислоты или кислорода, а парциальное давление и, в конечном итоге, по формуле высчитываемый процент насыщения крови кислородом.

Врачей интересуют 6 показателей:

  • процентное содержание кислорода (норма — 10,5-14,5 объемных %);
  • процентное содержание углекислого газа (нормальный показатель — 44,5 — 52,5 объемных %);
  • парциальное давление кислорода — рО2 (составляет 35-46 мм рт. ст.);
  • парциальное давление углекислого газа — рСО2 (границы нормы — 81-99 мм рт. ст.);
  • кислородная емкость гемоглобина (около 20 объемных %);
  • % насыщения кислородом (обычно составляет 61-70%).

Транспорт газов крови по организму

Парциальное давление газов — это такое давление, при котором начинается физическое растворение газа в крови. Значит, кислород при таком давлении работает эффективно в организме. Если же рО2 отклоняется в большую или меньшую сторону, это говорит о наличии факторов или заболеваний, мешающих использовать кислород тканям по назначению.

Важно. Поскольку нынешние диагностические возможности позволяют определить только газовый состав венозной крови, стандарты реаниматологии и хирургии сориентированы на нее.

Анализ газов крови производится на специальном аппарате — van Slyke. Кровь собирают в особую пробирку или шприц, внутренняя поверхность которого обработана гепарином или оксалатом калия для предотвращения свертывания.

Картриджный анализатор газов крови

100%-ая сатурация кислородом при реанимационных мероприятиях — это не всегда хорошо. Ведь содержащийся в крови углекислый газ активирует дыхательный центр, а значит, регулирует частоту и глубину дыхания.

Предлагаем ознакомиться:  Кровь во рту у новорожденного

Важно. Углекислый газ стимулирует хеморецепторы в каротидном синусе сонной артерии. Это позволяет поддерживать артериальное давление на должном уровне и работу дыхательного центра.

Каротидный синус в месте бифуркации (раздвоения) сонной артерии

Газовый состав крови: анализ, исследование, изменение, определение

Решающую роль в обеспечении органов кислородом играют перфузия и количество молекул кислорода в периферических тканях.

Снабжение кислородом отражается, во-первых,уровнем кислорода в артериальной крови (CaO2), во-вторых, в насыщении артериальной крови кислородом (SaO2) и, в-третьих, в парциальном давлении кислорода (paO2).

Содержание химически связанного кислорода содержание кислорода в плазме = концентрация гемоглобина (Hb) х насыщение кислородом (SaO2) х 1,34 (константа Хюфнера = способность связывать O2) парциальное давление кислорода (paO2)х 0,0031

В клинической практике определение такого «решающего» параметра как парциальное давление кислорода зависит от детерминант CaO2, поскольку важную роль играют и концентрация Нb, и насыщение кислородом артериальной крови.

Отсюда следует, что высокое парциальное давление кислорода само по себе не гарантирует его высокую концентрацию или лишь иногда незначительно на нее влияет. Изменения в концентрации Нb, напротив, приводят к существенным изменениям в содержании кислорода в крови.

Нормальное значение CaO2 составляет примерно 20 мл О2/100 мл. Критически низкое значение при острых заболеваниях — около 8 мл О2/100 мл, а при хронических заболеваниях — около 5 мл О2/100 мл.

Наконец, для оксигенации органов решающее значение имеет также доставка кислорода (DО2), которая является произведением сердечного выброса (СО) и содержания кислорода в артериальной крови (CaO2). Отсюда следует, что для поддержания доставки кислорода, например, в случае анемии, сердечный выброс компенсаторно повышается (путем повышения частоты сердечных сокращений).

Терапевтические последствия коррекции анемии проявляются, в частности, у пациентов с инфарктом миокарда или сердечной недостаточностью: с одной стороны, у них разгружается сердечная мышца, а с другой стороны, улучшается доставка кислорода.

Кислоты — это вещества, которые в водных растворах отдают ионы водорода, то есть происходит возрастание ионов водорода в крови. Щелочи — вещества, способные принимать ионы водорода и, следовательно, приводить к уменьшению ионов водорода в крови. Концентрация ионов водорода в растворах отражается в значении водородного показателя рН.

Регулировка кислотно-щелочного баланса осуществляется прежде всего

  • Химическим путем: через буферные вещества (например, буферную систему «угольная кислота-бикарбонат», белки плазмы);
  • Дыхательным путем — через изменение частоты и глубины дыхания
  • Метаболическим путем — преимущественно через почки (например, выделение ионов водорода или обратная резорбция бикарбонатов).

Благодаря регулирующим механизмам, концентрация водородных ионов удерживается в сравнительно узких пределах 40 нмоль/л. Поддержание концентрации водородных ионов является существенным фактором для функционирования клеток.

В таблице приведены параметры газового состава крови и их нормальные показатели.

Факторы влияния и источники ошибок при анализе газового состава крови (BGA)

  • Температура: анализ (как правило) проводится при температуре тела 37°С. Поскольку параметры O2, рСO2 и рН зависят от температуры, для точного анализа необходимо задавать параметр отклонения от температуры тела, чтобы можно было рассчитать «истинные» значения (при этом клиническая польза такой корректировки однозначно не доказана).
  • Гипертермия повышение рO2, рСO2 и понижение рН, гипотермия — понижение рO2, рСO2и повышение рН.
  • Взятие пробы: из артерий и капилляров, анаэробно, без воздушных пузырьков, чтобы предотвратить газообмен с окружающим воздухом (опасность ложно высокого показателя рO2 и ложно низкого показателя СO2).

Следует избегать слишком сильной аспирации, так как это, с одной стороны, может дегазировать пробу, а с другой стороны, привести к гемолизу и, следовательно, к ложным показателям. При заборе крови из лежащего катетера необходима достаточная предварительная аспирация (примерно 2-6-кратное количество содержимого катетера = около 2-5 мл), чтобы проба не «загрязнилась».

  • Смесь с гепарином: Поскольку рН гепарина составляет около 7,0, при неблагоприятном соотношении рН пробы может оказаться ложно низким, что приведет к отклонениям в измеряемых показателях. Чтобы этого избежать, лучше всего применять специальные комплекты для забора крови (например, шприцы с сухим, электролитически сбалансированным гепарином).
  • Время транспортировки пробы крови: анализ должен выполняться в пределах 15 минут, или пробу следует охладить в ледяной воде, поскольку в противном случае вследствие обмена веществ в клетках крови потребляется кислород (уменьшается рO2) и образуется лактат, так что имитируется картина метаболического ацидоза.
  • Взятие крови должно соответствовать постоянным калибровкам анализатора.
  • Возраст пациентов: с увеличением возраста «норма» рO2 снижается. Корректировка проводится по формуле раO2 (мм рт. ст.) = 102-0,33 х возраст.
    • рН: ацидоз (респираторная причина → показатель рСO2 повышен?), алкалоз?
    • рСO2: гиперкапния (гиповентиляция? респираторный ацидоз?), гипокапния (гипервентиляция? стресс?)
    • рO2: гипоксия нарушение оксигенации, гиповентиляция, достаточно ли FiO2?
    Предлагаем ознакомиться:  Норма лейкоцитов в крови у детей причины повышения и возможные заболевания

    Гипотония — неполноценная перфузия легкого? Причины артериальной гипоксемии:

    • гипоксическая гипоксемия (кислородная недостаточность, падение уровня раO2) при нарушениях легочной функции, проблемах с дыханием и искусственной вентиляцией, нарушенном соотношении между вентиляцией и перфузией
    • анемическая гипоксемия (падение уровня СаO2) на фоне анемии или гемодилюции клинические компенсаторные механизмы: повышение систолического объема крови или частоты сердечных сокращений)
    • токсическая гипоксемия (отравление окисью углерода, интоксикация метгемоглобином)
  • НСO3 — , BE: повышены(метаболический алкалоз?), понижены (метаболический ацидоз?), респираторное нарушение?
  • При многих заболеваниях бронхов ведущим патофизиологическим механизмом вентиляционных нарушений и развития дыхательной недостаточности является изменение бронхиальной проходимости. В результате бронхоспазма и отечно-воспалительных процессов (гиперплазия слизистых желез и дискриния, отек слизистой, скопление в просвете бронхов патологического содержимого, деформация и рубцовые изменения их стенок, клеточная метаплазия, обтурация слизью мелких бронхов) возникает сужение бронхов, возрастает сопротивление движению воздуха как на вдохе, так и на выдохе, развивается обструктивный тип дыхательной недостаточности.

    При поражениях паренхиматозной ткани легких возникает рестриктивныйтип вентиляционных нарушений. Так, снижение эластических свойств легких ведет к ограничению дыхательных объемов. У больных эмфиземой легких вентиляционные нарушения развиваются вследствие повышения растяжимости и уменьшения эластичности легочной ткани.

    В результате мелкие бронхи, лишенные собственной эластической опоры, во время выдоха спадаются, срабатывает механизм «воздушной ловушки», что ведет к увеличению остаточного объема воздуха в легких. При пневмосклерозе легкие становятся ригидными и трудно растяжимыми.

    Обе эти причины ведут к ограничению легочной вентиляции вследствие уменьшения дыхательного объема при сохранении бронхиальной проходимости. Рестриктивные нарушения возникают также после удаления легкого, при ателектазе легкого и при других различных по своей патофизиологической сущности процессах.

    Методы функционального исследования системы внешнего дыхания позволяют выявить наличие и характер дыхательной недостаточности. Наиболее доступным и достаточно информативным методом оценки легочной вентиляции является спирография. Основные спирографические показатели представлены на рис. 16.

    Рис 16. Схематическое изображение спирограммы и ее показателей ДО, ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВ1, ДОмвл (при исследовании с компенсацией кислорода).

    Дыхательный объем ( ДО /л/ — VT ) — это объем воздуха, вдыхаемый и выдыхаемый при нормальном дыхании. ДО в норме колеблется от 300 до 900 мл (в среднем 500 мл).

    Жизненная емкость легких (ЖЕЛ /л/ — VC) — максимальный объем воздуха, который человек в состоянии выдохнуть при самом глубоком выдохе после максимального вдоха. ЖЕЛ складывается из ДО и резервных объемов вдоха и выдоха. В среднем ЖЕЛ составляет 3500 мл.

    Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ — FVC) — объем воздуха, который выдыхается после максимально глубокого вдоха с максимально возможной силой и скоростью и заканчивается после достижения полного выдоха.

    Максимальная вентиляция легких (МВЛ) – количество воздуха, которое может провентилироваться легкими при максимальном напряжении дыхательной системы (максимально глубокое дыхание с частотой около 50 в минуту). МВЛ складывается из ЖЕЛ и ООЛ (остаточный объем легких).

    Объем форсированного выдоха (ОФВ, или форcированный экспираторный поток — FEVt) — это объем воздуха , выдыхаемого за определенное время после начала маневра ФЖЕЛ.

    Объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1 — FEV1) – объем воздуха, который человек выдыхает при максимально быстром, форсированном выдохе в течение первой секунды после максимального вдоха.

    В оценке бронхиальной проходимости имеет значение индекс Тиффно, представляющий собой отношение ОФВ1 к ЖЕЛ. В норме индекс Тиффно не менее 70%.

    при рестриктивном типе ДН имеют место вентиляционные нарушения со снижением легочных объемов (ЖЕЛ{amp}lt;85% от должной), мало изменяется ОФВ1;

    при обструктивном типе ДН характерно снижение ОФВ1 менее 79% от должных величин, снижение индекса Тиффно до 70% и ниже;

    при смешанном типе ДН обнаруживается сочетание обструктивного и рестриктивного типов ДН.

    3.1.4. Оценка газового состава крови

    Наличие гипоксии и ее характер оценивается, прежде всего, по данным исследования газового состава крови (артериальной и венозной), газового состава альвеолярного воздуха и рН крови.

    В норме у здорового человека: рН крови = 7,38-7,44;

    РаО2 = 75-100 мм Hg;

    РаСО2 = 35-45 мм Hg;

    РвО2 (среднее) = 40 мм Hg.

    https://www.youtube.com/watch?v=hOugDDzX-sg

    Газовый состав артериальной крови (РаО2 и РаСО2) характеризует эффективность легочного газообмена. Газовый состав венозной крови (РвО2) отражает уровень тканевого метаболизма.

    Ссылка на основную публикацию
    
    Adblock detector