0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Исследование оксигенации артериальной крови

Исследование оксигенации артериальной крови

Для исследования необходима артериальная кровь. Можно использовать пробы артериализованной капиллярной или венозной крови, однако результаты такого анализа менее достоверны. Оксигенацию характеризует два показателя — кислородное насыщение и напряжение кислорода. Наибольшую информацию дает напряжение кислорода в артериальной крови, но его исследование сопряжено с техническими трудностями и для получения точных результатов требует определенных навыков. В тех случаях, когда насыщение кислородом менее 90% (рO2 ниже 60 мм рт. ст.), напряжение кислорода можно определить по рН и насыщению или содержанию, используя кривую диссоциации гемоглобина. Найденные таким образом величины достаточно точны для большинства целей. В начальном периоде лечения большинства больных с дыхательной недостаточностью вполне достаточно измерения насыщения кислородом. Однако непосредственное исследование напряжения кислорода обладает рядом преимуществ и может оказаться существенно важным, например, в тех случаях, когда применяют более высокие концентрации кислорода или возникает необходимость в определении альвеолярно-артериальной разницы напряжения кислорода.

Напряжение кислорода. В недавнем прошлом напряжение кислорода исследовали с помощью метода уравновешивания пузырька Райли. Этот метод достаточно труден и отнимает много времени. В настоящее время напряжение кислорода почти всегда определяют с помощью полярографического электрода. Он состоит из платинового катода и серебряного анода. Катод отделен от крови в кювете тонкой пластмассовой мембраной, которая проницаема только для газов. Когда на электрод подают постоянное поляризующее напряжение (0,6 в), электроны переходят с катода на анод, причем число электронов в этом потоке пропорционально количеству молекул кислорода, т. е. рO2. Очень слабый ток, возникающий в результате этого, усиливают и подают на измеритель. Электрод окружен водной рубашкой с температурой воды 37°. Электрод устанавливают на ноль, заполняя кювету азотом. Затем в кювету вводят воздух и усиление прибора, измеряющего ток, регулируют таким образом, чтобы получить на шкале соответствующий показатель. Показатель, получаемый при введении в кювету чистого кислорода, служит контролем линейности электрода. Теперь в кювету вводят кровь и считывают по шкале величину напряжения кислорода. До и после каждого исследования проб крови определяют напряжение кислорода в эталонном газе (воздух при ожидаемом напряжении кислорода ниже 250 мм рт. ст. и чистый кислород при более высоком ожидаемом напряжении). Мембрану постоянно поддерживают в увлажненном состоянии путем инъекции пеногасящего детергентного моющего раствора перед каждой пробой крови или газа.

Электроды старых моделей имели большую кювету и использовали большой объем пробы. Так как электрод потребляет кислород, а диффузия кислорода через кровь происходит медленно, эти электроды требовали включения в кювету мешалки. Их калибровали водой или кровью, уравновешенных в тонометре с калибрующим газом. Новые модели микроэлектродов имеют намного меньший объем кюветы и не нуждаются в мешалке. Их можно калибровать по газу, но проба крови всегда дает чуть меньший показатель, чем газ с таким же напряжением кислорода. Это различие между кровью и газом для каждого электрода необходимо определить с помощью тонометрии. Для большинства электродов различие составляет менее 8%, в среднем 4% (Adams, Morgan-Hughes, 1967).

При скрупулезном выполнении точность измерения напряжения кислорода микроэлектродом при напряжениях ниже 100 мм рт. ст. равна ±2 мм рт. ст. Однако кислородные электроды намного более «темпераментны», чем CO2 или рН-электроды, и точность результатов зависит от тщательности техники исследования. Наиболее частым источником ошибки являются дефекты мембраны. Другая причина неверного результата — наличие под мембраной небольших пузырьков. Так как они постепенно приходят в равновесие с воздухом, пробы крови, вводимые в такой электрод, дают завышенные показатели рO2.

Насыщение кислородом. Стандарт, с которым сравнивают все другие методы,— определение содержания кислорода и кислородной емкости крови по ван Слайку.

Насыщение кислородом = содержание кислорода X 100/кислородная емкость %.

Подобно пузырьковому методу Райли для определения напряжения кислорода, это трудоемкая и отнимающая много времени методика, мало пригодная для повторных исследований или использования неопытным персоналом. В повседневной практике большинство лабораторий в настоящее время прибегают к спектрофотометрии, применяя проходящий или отраженный свет. Кровь гемолизируют и сравнивают абсорбцию света при двух различных длинах волн. При одной из этих длин волн абсорбция света оксигемоглобином и восстановленным гемоглобином одинакова, а при другой значительно отличается. Таким образом, первый показатель соответствует содержанию гемоглобина и, следовательно, кислородной емкости, а второй — содержанию кислорода. Для получения точных результатов кювета должна быть изготовлена прецизионным способом, а аппарат тщательно откалиброван. Недавно описан микрометод (Siggaard-Andersen, Jorgensen, Naerraa, 1962). Отражательный спектрофотометр Бринкмана (Геморефлектор — Киппа) действует аналогичным образом, используя отраженный свет и негемолизированную кровь. Устройство кюветы в этом приборе имеет меньшее значение. Любой из этих методов при надежной калибровке позволяет быстро получить точные (±3%) величины насыщения кислородом (Cole, Hawkins, 1967). Наименьшая точность результатов при насыщении выше 90%, а при применении геморефлектора падает при приближении к калибровочным точкам. В пределах 50—95% насыщения эти приборы обеспечивают точность ±2%. При более низком уровне насыщения кислородом их точность снижается.

Читать еще:  Какие необходимы исследования перед назначением антибиотиков

В ушных оксиметрах использован метод спектрофотометрии. Однако в получаемых с их помощью показателях нельзя быть уверенным, поскольку мочка уха далеко не лучший вид кюветы. Более того, если по достигнут максимальный кровоток в мочке, на показатели влияют различные циркуляторные факторы. Вместе с тем, если сосуды мочки полностью расширены с помощью гистаминовой мази или тепла и аппарат применяют соответствующим образом (Lai, Gebbie, Campbell, 1966), оксиметры дают довольно достоверные показатели насыщения кислородом.

Исследование оксигенации артериальной крови

Газы крови Термин «газы крови» не совсем точно описывает этот анализ, так как исследование подразумевает измерение концентрации только двух физиологически важных газов крови (кислорода и углекислого газа), а также определение водородного показателя (pH) крови и некоторых других параметров кислотно-щелочного баланса, получаемых на основании расчетов полученных данных. Анализ на газы крови дает возможность оценить состояние двух взаимосвязанных физиологических процессов – способности организма поддерживать кислотно-щелочной баланс крови в пределах нормы и способности дыхательной системы поддерживать легочный газообмен (выполнять обмен углекислого газа и кислорода между кровь и воздухом).

Данное исследование принципиальное, как и некоторые другие анализы, при мониторинге пациентов, находящихся в критическом состоянии. В тяжелом состоянии у больного могут происходит значительные изменения показателей за короткое время, поэтому анализы могут делать с интервалом в несколько часов (в условиях ургентной диагностики сроки проведения тестов составляют 5-15 минут). Многие отделения интенсивной терапии имеют газовые анализаторы, которые находятся возле койки пациента. В таких условиях за проведение анализа газов крови часто отвечает средний медицинский персонал.

Для анализа газов крови необходима артериальная кровь (на сегодняшний день это единственный анализ, для проведения которого нужна артериальная кровь; для других анализов берут венозную кровь). Поэтому это исследование принято называть «газы артериальной крови».

Газы артериальной крови

Клеточный обмен (метаболизм) сопровождается потреблением кислорода, выделением углекислого газа и ионов водорода. Интенсивность их потребления и выделения зависит от метаболической активности. В здоровом состоянии концентрация всех трех компонентов в крови поддерживаются в строгих границах, несмотря на вариации скоростей их потребления и продукции. За их регуляцию отвечают химические буферные системы крови, дыхательная и выделительная системы (легкие и почки).

Исследование уровня газов крови позволяет контролировать способность организма поддерживать регуляторные механизмы. Интерпретация результатов анализа зависит от понимания физиологии дыхания, газообмена и кислотно-щелочного баланса (см статьи «Физиология дыхания (газообмен в легких)» и «Кислотно-щелочной баланс (Водородный показатель» ).

АНАЛИЗ ГАЗОВ КРОВИ

Подготовка пациента

В исследовании газового состава артериальной крови нуждаются многие пациенты, находящиеся в условиях искусственной вентиляции легких или получающим оксигенотерапию. Так как эти процедуры сильно влияют на показатели анализа, перед проведением забора крови следует подождать минимум 30 минут, чтобы эффекты лечебных мероприятий стабилизировались.

Перед взятием крови пациент должен быть отдохнувшим. Также его нужно предупредить, что процедура забора артериальной крови более болезненная, чем забор венозной крови.

Время взятия крови

Забор артериальной крови на исследование газов крови можно проводить в любое время (за исключением моментов, оговоренных в разделе «Подготовка пациента»). Чтобы провести исследование биологического материала в максимально короткие сроки, некоторые лаборатории просят заранее их информировать о проведении анализа.

Читать еще:  Дискинезия желчных путей симптомы лечение

Так как анализ на газы крови у одного и того же пациента может проводится несколько раз, в направлении на исследование необходимо указывать точное время забора биологического материала.

Требования к пробе на анализ

Для проведения анализа нужно не менее 2 мл гепаринизированной артериальной крови. В отличие от венозной пункции, артериальная пункция более болезненная и опасная. Чтобы предотвратить свертывание крови, забор нужно проводить шприцом, в котором уже содержится гепарин. Если кровь плохо перемешана с гепарином, в полученном образце могут образовываться тромбы, что мешает проведению исследования.

Отметим, что после забора крови метаболическая активность в клетках продолжается, при этом клетки продолжают потреблять кислород и выделять углекислый газ. Чтобы ингибировать клеточный метаболизм, шприц с кровью охлаждают (упаковывают в лед), особенно если происходит задержка с отправкой образка (более 10 минут).

Важно отметить, что даже незначительное наличие в шприце воздуха после окончания процедуры приведет к установлению его баланса (равновесия) с кровью, что приведет к ложному (повышенному) значению результата парциального давления кислорода (PO2). Поэтому после забора крови необходимо удалить из шприца весь воздух.

Также отметим, что не всегда есть возможность сделать забор чистой артериальной крови. В практике экспресс-диагностики этот анализ не единственный. Чтобы исследовать содержание газов и кислотно-щелочной баланс, часто используют артериализированную (капиллярную) кровь. Забор капиллярной крови у взрослых проводят из ладонной поверхности рук или мочки уха, у маленьких детей – из мочки уха, боковой поверхности пятки или подошвенной поверхности большого пальца ноги (глубина прокола – 2-3 мм). В месте прокола кожа должны быть сухой, теплой и розовой. Если кожа холодная, ее нужно осторожно согреть путем проведения легкого массажа или теплой водой. Нельзя для забора капиллярной крови использовать отечные области. Пункция должна пройти так, чтобы на месте прокола сформировалась свободно натекающая капля крови (кровь не должна выдавливаться). При взятии образца крови необходимо соблюдать правила асептики. Полученный образец крови должен быть гепаризирован и находится в аэробном состоянии – в сосуде, где он содержится, не должно быть воздуха.

Проведение анализа

Полученный образец крови помещают в газовый анализатор. С помощью специальных электродов анализатор измеряет парциальное давление углекислого газа (PCO2), кислорода (PO2) и кислотно щелочной баланс (pH) крови. Многие анализаторы, используя полученные данные измерения парциального давления углекислого газа и кислотно-щелочного баланса, автоматически проводят расчет других параметров (как правило это избыток оснований и уровень бикарбоната). Результаты измерений и рассчитанные параметры анализатор выдает примерно через минуту после размещения в нем образца крови.

Многие современные газовые анализаторы могут измерять SO2 (степень насыщения крови кислородом; другие анализаторы SO2 не измеряют, а рассчитывают).

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

ВАЖНО. Показатель значения парциального давления газов крови (P) часто обозначают символами (a) или (v). Таким образом проводится уточнение, артериальная это кровь или венозная. Современные стандарты подразумевают для исследования газов использовать артериальную кровь, поэтому парциальное давление углекислого газа и кислорода принято обозначать так: PaCO2 и PaO2. Те же правила распространяются и на показатель уровня насыщения крови кислородом (SO2) – SaO2 (насыщение артериальной крови кислородом).

Референсные значения

pH: 7,35-7,45
PaCO2: 4,7-6,0 кПа (35-45 мм рт ст)
PaO2: 10,6-13,3 кПа (80-100 мм рт ст)
Бикарбонат (избыток / дефицит оснований): от -2,0 до +2,0 ммоль/л;
SaO2: 95-99%

Референсные значения у новорожденных (первые 36-60 часов жизни)

pH: 7,31-7,47
PaCO2: 3,8-6,5 кПа (28-49 мм рт ст)
PaO2: 4,3-8,1 кПа (32-61 мм рт ст)
Бикарбонат: 15-25 ммоль/л

Критические значения показателей

pH: 7,60
PaCO2: 40 ммоль/л
SaO2: + > 45 ммоль/л

Алкалемия / Алкалоз: pH > 7,45 или концентрация H + 6,0 кПа

Гипокапния (низкая концентрация диоксида углерода, растворенного в артериальной крови): PaCO2

Исследование оксигенации артериальной крови

  1. Главная
  2. Школа профессионала
  3. Мониторинг дыхания
  4. Параметры оксигенации крови

Параметры оксигенации крови

Качество оксигенации артериальной крови оценивают по трем показателям: напряжению кислорода (РаО2), содержанию кисло­рода (СаО2) и насыщению гемоглобина (SaO2). Все три параметра взаимосвязаны, но при этом по каждому из них судят о разных аспектах оксигенации.

Читать еще:  Виды операции проводимые по удалению простаты

РаО2 — напряжение кислорода в артериальной крови; измеря­ется в единицах давления (традиционно — в мм рт. ст. [torr]), а в последнее время — в килопаскалях [кПа>). РаО2 численно равно давлению, под которым произошло насыщение крови кис­лородом. Его Можно определить и как давление кислорода, тре­бующееся для того, чтобы удержать В артериальной крови растворенный кислород. Чем выше Ра02, тем больше кислорода содержится в крови и тем выше скорость движения кислорода из капиллярной крови в ткани. В норме (то есть когда здоровый человек дышит атмосферным воздухом) этот показатель состав­ляет 92-98 мм рт. ст.* РаО2 обычно измеряют в лабораторных ус­ловиях в пробе артериальной крови или в мониторном режиме микроэлектродом, введенным в артерию.

СаО2 — количество кислорода в артериальной крови; обычно измеряется в мл О2/100 мл крови. Чаще всего данный показатель получают расчетным путем, реже — лабораторно. Кислород со­держится в крови в двух формах:

• Кислород, физически растворенный в крови. Растворимость кислорода в биологических жидкостях очень низка, а его ко­личество в них прямо пропорционально напряжению. В 100 мл крови на каждый 1 мм рт. ст. напряжения О2 приходится 0,0031 мл растворенного 02. Нетрудно подсчитать, что в 100 мл артериальной крови в норме содержится всего около 0,3 мл растворенного кислорода. Поэтому существенное ко­личество физически растворенного кислорода появляется в крови лишь в гипербарических условиях или после инфузии перфторкарбоновых соединений. Видимо, излишне упоми­нать о том, что пульсоксиметр не реагирует на кислород, ра­створенный в крови.

• Основной запас кислорода находится в обратимой связи с гемоглобином. Один грамм полностью насыщенного кисло­родом гемоглобина (Sa02 °° 100 °/о) содержит 1,39 мл кислорода*. Поэтому количество мл кислорода, присоединенного к гемоглобину, в 100 мл крови равняется:

НЬ(г/100 мл) х Sa02 X 1,39/100.

Так, при НЬ = 15 г/100 мл и Sa02 = 98 % гемоглобин артери­альной крови содержит:

(15 х 0,98 х 1,39) ° 20,4 мл 02/1QO мл крови.

Таким образом, в норме в 100 мл артериальной крови при дан­ном количестве гемоглобина содержится (20,4 + ДЗ) = 20,7 мл кислорода.

Кислородная емкость гемоглобина ограничена, поскольку молекула HЬ способна присоединить к себе только 4 мо­лекулы кислорода. После, того как весь гемоглобин пре-вращается в оксигемоглобин, дальнейшее насыщение его кислородом становится невозможным.

Следует отметить, что даже при нормальном РаО2 содержание кис­лорода в крови может быть низким (например, при анемии или отравлении окисью углерода). И наоборот, при сниженном напря­жении кислорода в артериальной крови Са02 может быть нормаль­ным (например, при гемоконцентрации или полицитемии).

Кислородная емкость одного грамма чистого гемоглобина (константа, впервые измеренная фон Гюфнер в лабораторных условиях в 1894 году) составляет 1,39 мл/г. Однако реальное значение этой константы равняется 1,34-1,37 мл/г, что зависит от количества карбокси- и метгемоглобина, всегда присутствующих в крови и небольших количествах. Отсюда — разночтения в литературе относительно ее величины.

SaO2 — степень насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом. Пульсоксиметр измеряет именно этот показатель (напомним, что в данном случае он обозначается SpO2), поэтому мы рассмотрим его подробнее.

Степень насыщения гемоглобина кислородом зависит от напряжения кислорода в крови. Отношения между Ра02 и Sa02 Достаточно сложны, регулируются несколькими физиологическими факторами (речь о них пойдет ниже) и графически выражаются S-образной кривой диссоциации оксигемоглобина.

Диссоциация оксигемоглобина — отделение кислорода от оксигемоглобина. Обратный процесс — образование оксигемоглоби­на из гемоглобина и кислорода — называется сатурацией, или оксигенацией гемоглобина. Эти два процесса лежат в основе транспорта кислорода кровью.

Диссоциация гемоглобина. Этим термином, схожим с предыдущим по звучанию, но не по сути, в действительности обозначает­ся разрушение гемоглобина с образованием гема и глобина; од­нако в клинике им нередко ошибочно пользуются, говоря о SaO2.

* Для каждого возрастного диапазона существуют собственные нормативы итого показателя.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector