Газы крови оксиметрия норма
ЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОКСИМЕТРИИ В ЭКСПРЕСС ДИАГНОСТИКЕ НЕОТЛОЖНЫХ СОСТОЯНИЙ
Торшин В.А., специалист компании «Радиометр»
Нормальный метаболизм и выработка энергии в организме возможны при наличии:
- достаточного транспорта кислорода
- адекватного обмена метаболитов
- целостности ферментных систем.
Работа перечисленных механизмов определяется сохранностью систем:
- кислородного гомеостаза
- кислотно-основного баланса
- водно-электролитного баланса [1].
Измеряемые параметры этих трех систем гомеостаза, соответственно, являются параметрами так называемого STAT (Short-Turn-Around-Time)-анализа, то есть параметрами, определяемыми в течение 5-10 минут от момента принятия решения об их измерении.
Все три системы и их показатели тесно связаны между собой посредством законов:
- сохранения постоянства рН
- сохранения электронейтральности
- сохранения изоосмолярности.
Следовательно, для адекватной оценки критического состояния необходимы показатели всех систем.
В данной статье остановимся на важнейших параметрах кислородного статуса. Традиционным измеряемым параметром является напряжение кислорода в артериальной крови рО2 ( референтный уровень для взрослых 83-108 ммНg). Показатель уровня поглощения кислорода в легких – рО2, к сожалению, не ориентирует врача в состоянии следующих этапов транспорта кислорода: способности крови переносить кислород к тканям, а также доступности кислорода для тканей и способности тканей утилизировать кислород [4].
Показателями, оценивающими транспорт кислорода кровью, являются:
- общая концентрация гемоглобина в крови – ctHb ( референтный уровень для взрослых мужчин 8,4-10,9 mmol/l, то есть 13,5-17,5 g/dl; для женщин 7,4-9,9 mmol/l, то есть 12,0-16,0 g/dl)
- измеренная сатурация или насыщение гемоглобина кислородом –нормальный уровень SO2% составляет 95-99%.
Относительно последнего параметра необходимо помнить о пределах его достоверности. Показатель SO2% адекватен при отсутствии в крови дисгемоглобинов (карбоксигемоглобина, метгемоглобина, сульфгемоглобина, фетального гемоглобина). При наличии в крови дисгемоглобинов, не способных переносить кислород и резко сдвигающих кривую диссоциации оксигемоглобина влево, заключение врача о риске развития гипоксии на основании уровня SO2%, может оказаться дезориентирующим. Обычно измеряемый с помощью одноволновой пульсоксиметрии, SO2% определяется соотношением оксигемоглобина и суммы окси- и деоксигемоглобина. При наличии дисгемоглобинов адекватным для оценки риска развития гипоксии будет такой показатель, как фракция оксигемоглобина (FO2Hb), измеряемый с помощью многоволнового ко-оксиметра.
cO2Hb
FO2Hb = ————————————————————–X 100%
cO2Hb + cHHb + cCOHb + cMetHb + cXHb
Расчетным показателем транспорта кислорода кровью является содержание или концентрация кислорода в артериальной крови – сtO2.
ctO2 = ctHbx FO2Hbx H1 + &xpO2, где Н1 – константа Hueffner, равная 1,39 mlO2/gHb
Так как физически растворенный в крови кислород (&xpO2), составляет в обычных условиях 1-2%, основная часть переносимого кровью кислорода связана с гемоглобином и рассчитывается по первой части формулы. Референтный уровень ctO2 для взрослых мужчин 8,4-9,9 mmol/l, то есть 18,8-22,3 ml/dl, для женщин 7,1- 8,9 mmol/l, то есть 15,8- 19,9 ml/dl.
Для суждения о последнем звене транспорта кислорода – доступности кислорода для тканей выведен расчетный показатель р50 – напряжение полунасыщения или напряжение О2 при 50% десатурации крови. Референтный уровень р50для врослых 24-28 ммHg. Аффинитет гемоглобин-кислород выражает кривая диссоциации оксигемоглобина (КДО), положение которой определяется значением р50 [1,5]. Параметры, сдвигающие КДО влево с соответствующим снижением значения р50 (метаболический алкалоз, гипокапния, гипотермия, гипофосфатемия, наличие дисгемоглобинов) увеличивают аффинитет гемоглобин-кислород и, следовательно, затрудняют освобождение кислорода в тканях. Параметры, сдвигающие КДО вправо с соответствующим повышением значения р50 (метаболический ацидоз, гиперкапния, гипертермия, увеличение концентрации 2,3- ДФГ), облегчают освобождение кислорода в тканях. Роль дисгемоглобинов в положении КДО и, соответственно, в процессе отдачи кислорода тканям и развитии гипоксии, требует определения их фракций в целом ряде клинических дисциплин. Например, трудно себе представить адекватную работу ожогового центра без FCOHb, центра токсикологии без FMetHb, современной реанимации новорожденных без FCOHb, FMetHb, FHbF. Определение всех перечисленых фракций дисгемоглобинов в практике реанимации новорожденных крайне важно в силу незрелости ферментных систем (в том числе карбо- и метгемоглобинредуктазы). Даже при отсутствии контакта с угарным газом или нитросодержащими токсическими веществами у недоношенных новорожденных могут быть значительно повышены фракции FCOHb, FmetHb [3]. И, наконец, рассмотрим такой интегративный расчетный показатель, как напряжение экстракции артериального кислорода – рх. Референтный уровень для взрослых мужчин 35-41 ммНg, для женщин 32-39 ммНg. Рх – это обозначение парциального давления кислорода после экстракции 2,3 mmol кислорода из 1 литра артериальной крови при постоянном рН и рСО2. Рх отражает адекватность доставки кислорода к тканям, являясь интегративным по отношению к рО2, ctO2 и p50 [1].
Дополнительным звеном в оценке адекватности снабжения тканей кислородом может быть показатель, не имеющий прямого отношения к кислородному статусу, но с очевидностью демонстрирующий наличие “кислородной задолженности” тканей – уровень лактата в артериальной крови [2]. Референтный уровень для взрослых 0,5-1,5 mmol/l, для новорожденных до 2,9 mmol/l. Значение лактата в анаэробном метаболизме, его короткий период полураспада делают его незаменимым показателем в мониторинге гипоксии, сопровождающей различные критические состояния [2].
В заключение хотелось бы отметить, что объем данной публикации не позволяет осветить все детали затронутой проблемы. Цель публикации автор будет считать достигнутой при пробуждении интереса к перечисленным параметрам со стороны клиницистов и врачей-лаборантов.
Литература:
- Дементьева И.И. Клинические аспекты состояния и регуляции кислотно-основного гомеостаза. Москва, 2002.
- Торшин В.А. Уровень лактата крови как показатель STAT- анализа. Лаборатория, №4; 2001; стр.17.
- Челноков С.Б., Яковлева Е.А., Пудина Н.А. Случай тяжелой метгемоглобинемии у недоношенного новорожденного ребенка. Вестник интенсивной терапии , №2; 2002; стр. 18- 23.
- Wandrup JH Introducton to The Deep Picture. AS 110; 1991; pp. 5-7.
- Tulli G., Vignali G., Guadagnucci A., Mondello V. The oxygen status of the arterial blood in the critically ill. Scand. J. Clin. Lab. Invest., 1990; 50; Suppl. 203; pp.107-118.
При наличии симптомов дисбаланса кислорода, углекислого газа или уровня pH, которые проявляются в виде спутанности сознания или затрудненного дыхания, врач может провести анализ газов крови или газовый анализ артериальной крови (ГААК). Благодаря крошечному образцу крови врач сможет измерить частичные уровни этих веществ. Исходя из этой информации, врач сможет определить, насколько хорошо ваши легкие переносят кислород в кровь и выводят углекислый газ. С ее помощью также можно определить наличие некоторых заболеваний, вроде почечной или сердечной недостаточности, передозировки наркотиками или неконтролируемого диабета. Интерпретировать результаты анализа должен врач, но и вы сможете составить о них кое-какое представление.[1] Чтобы интерпретировать результаты анализа, вам следует внимательно их изучить и не забыть учесть другую информацию.
Внимательно изучите результаты анализа
1
Оцените результаты вместе со своим врачом. Лучший способ интерпретировать результаты анализа крови — это поговорить с врачом. Он лучше всех разбирается в этой информации и результатах анализа. Ваша оценка может привести к ошибочному диагнозу или осложнениям из-за самолечения. Попросите врача ответить на все ваши вопросы относительно отдельных и общих уровней веществ и узнайте, что они означают.[2]
- Попросите врача объяснить вам каждый показатель, а также рассказать, для чего был проведен тест и что означают конкретные результаты.
- Попросите врача сравнить прошлые результаты анализов с новыми, чтобы лучше оценить ваше состояние здоровья.
2
Проверьте уровень pH. Этот показатель отвечает за количество ионов водорода в крови и может указывать на такие заболевания, как хроническая обструктивная болезнь легких, астма, беременность, диабетический кетоацидоз, заболевание легких или печени, а также на то, что человек употребляет наркотики.[3] Нормальный уровень pH находится в пределах 7,35–7,45.[4]
- Уровень pH ниже 7,38 указывает на ацидоз из-за таких заболеваний, как нарушение проходимости дыхательных путей, хроническая обструктивная болезнь легких, астма, нарушение дыхания во сне или нарушение нервно-мышечного аппарата.[5]
- При уровне pH выше 7,45 возникает состояние алкалоза, которое может указывать на стимуляцию центральной нервной системы, заболевание легких, сильную анемию, употребление наркотиков или беременность.
3
Проверьте уровень бикарбоната или HCO3. Ваши почки вырабатывают бикарбонат и способствуют поддержанию здорового уровня pH. Нормальный уровень бикарбоната составляет 22–26 миллимоль на литр (ммоль/л).[6] Расхождение уровня бикарбоната может указывать на такие заболевания, как дыхательная недостаточность, анорексия и отказ печени.[7]
- Уровень HCO3 ниже 24 ммоль/л указывает на метаболический ацидоз. Это может быть результатом таких заболеваний, как диарея, а также печеночная и почечная недостаточность.
- Уровень HCO3 выше 26 ммоль/л указывает на метаболический алкалоз. Это может стать результатом обезвоживания, рвоты или анорексии.
4
Проверьте уровень PaCO2. Парциальное давление углекислого газа, или PaCO2, отвечает за уровень углекислого газа в крови. Нормальный уровень PaCO2 составляет 38–45 мм рт. ст.[8] Отклонение от этого уровня может указывать на шок, почечную недостаточность или хроническую рвоту.[9]
- Дыхательный алкалоз присутствует при PaCO2 ниже 35 мм рт. ст. Это означает, что в крови присутствует слишком мало углекислого газа. Это может свидетельствовать о почечной недостаточности, шоке, диабетическом кетоацидозе, гипервентиляции легких, сильной боли или состоянии тревоги.[10]
- Дыхательный ацидоз присутствует при PaCO2 выше 45 мм рт. ст. Это значит, что в крови слишком много углекислого газа. Это может быть признаком хронической рвоты, низкого уровня калия в крови, хронической обструктивной болезни легких или пневмонии.
5
Проверьте уровень PaO2. Парциальное давление кислорода, или PaO2, — это показатель того, насколько хорошо кислород проходит из легких в кровь. Нормальный уровень составляет 75–100 мм рт. ст.[11] Более высокие или низкие уровни могут указывать на такие заболевания, как анемия, отравление угарным газом или серповидноклеточная анемия.[12]
6
Обратите внимание на насыщение кислородом. Насыщение кислородом позволяет оценить, насколько хорошо ваш гемоглобин переносит кислород к красным кровяным тельцам. Нормальный уровень составляет 94–100 %.[13] Более низкие показатели могут указывать на следующие заболевания:[14]
- анемия;
- астма;
- врожденный порок сердца;
- хроническая обструктивная болезнь легких;
- растяжение мышц живота;
- коллапс легкого;
- отек легких или эмболия;
- синдром обструктивного апноэ во сне.
Учтите другие факторы
1
Учтите прием препаратов или наркотических веществ. Определенные факторы, такие как состояние вашего здоровья, принимаемые препараты и место проживания, могут повлиять на результаты анализа газов крови. Если вы принимаете один из следующих препаратов или наркотических веществ, знайте, что они могут исказить результаты анализов:[15]
- препараты, разжижающие кровь, включая ацетилсалициловую кислоту (аспирин);
- запрещенные наркотики;
- табак (сюда относится и пассивное курение);
- тетрациклин (антибиотики);[16]
- стероиды;
- мочегонные средства.
2
Учтите свое местоположение. С повышением высоты количество кислорода в воздухе уменьшается, а это может повлиять на результаты ваших анализов. Если вы живете на высоте 900 метров и выше уровня моря, учтите это, когда будете проверять результаты анализов.[17] Попросите врача скорректировать парциальное давление кислорода в соответствии с вашим местоположением или учтите тот факт, что на высоте 3000–4500 метров здоровое насыщение крови составляет 80–90 %.[18]
- Дыхательный алкалоз часто наблюдается у людей, которые ходят в горы. Вероятность гипервентиляции повышается, если подъем был очень быстрым, и у человека не было времени акклиматизироваться.[19]
3
Учтите текущие заболевания. Различные болезни, начиная от простуды и заканчивая печеночной недостаточностью, могут повлиять на результаты анализа газов крови. Учтите это, когда будете проверять результаты анализов или обсуждать их с врачом. Следующие заболевания могут повлиять на нормальные уровни газов в крови:[20]
- лихорадка;
- гипервентиляция;
- передозировка наркотиками до сдачи анализов;
- травма головы или шеи;
- нарушения со стороны дыхательной системы, вроде астмы или хронической обструктивной болезни легких;
- застойная сердечная недостаточность;
- почечная недостаточность;[21]
- диабет;
- заболевания крови (например, гемофилия).
4
Сравните этот результат анализа с предыдущими. Если вы раньше уже сдавали анализы газов крови, сравните их с текущими. Так вы сможете заметить отличия, указывающие на присутствие нового заболевания или улучшения текущего. Не забудьте обсудить эти результаты со своим врачом.
Предупреждения
- Обсудите результаты анализов газов крови со своим врачом, чтобы удостовериться в правильной их интерпретации.
Об этой статье
Эту страницу просматривали 36 293 раза.
Была ли эта статья полезной?
Пульсоксиметрия и процедура исследования газов крови
Среди наиболее точных методов, позволяющих определить, насколько хорошо организм обеспечен кислородом, особое место занимает исследование газов крови и пульсоксиметрия.
Базовая задача
Исследование газов крови используется при заболеваниях сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Это делается для определения насыщенности кислородом организма.
Проведение исследования происходит достаточно просто. Для этого используется метод прокола, при котором прямо из артерии происходит забор крови. За счет этого способ принадлежит к категории инвазивных. После того, как будет произведена пункция артерии, на нее должна быть наложена повязка примерно на 10-15 минут. Это необходимо для предотвращения кровотечения. Образец, полученный в процессе забора, сразу отправляется в лабораторию на проведение исследования. На этом этапе и происходит определение количества газа в крови. Здесь обязательно происходит определение углекислого газа, парциального давления, показателей pH, количественный состав бикарбонатов и то, насколько насыщен гемоглобин в эритроцитах.
К нормальным величинам стоит отнести следующие:
- PaCO2 – 34-45 mm Hg;
- PaO2 – 75-100 mm Hg;
- SaO2 – 94-100%;
- pH of 7.35-7.45;
- HCO3 – 22-26 mEq/liter.
Метод пульсоксиметрии и его информативность
Распознать дыхательную недостаточность и оценить общее состояние дыхательной системы можно наиболее точным методом, которым является исследование газов крови. Как только у человека начинает проявляться дыхательная недостаточность, сразу происходит процесс развития гипоксии (снижение уровня кислорода) и гиперкапния – увеличение количества углекислого газа в составе.
Представленный способ исследования используют для возможности распознавания рестриктивных и обструктивных заболеваний легких в хронической форме. Сюда относят такие болезни, как саркоидоз, бронхиальная астма, туберкулез, профессиональные болезни легких. Процедура исследования происходит только на территории больницы.
Чтобы провести исследование, от пациента не требуется особая подготовка. Если человек употребляет антикоагулянты, противовоспалительные препараты и аспирин, нужно предупредить об этом доктора. Что же касается опасностей этой процедуры, то сюда можно отнести возможность кровотечения после проведенной пункции.
Особенности пульсоксиметрии
Пульсоксиметрия представляет собой метод, с помощью которого можно определить насыщенность кислородом гемоглобина крови. Для этого используется специальный прибор, который называется пульсоксиметр. В зависимости от количества кислорода по изменению цвета крови он позволяет определить необходимые параметры. Удобство этого способа заключается в том, что нет необходимости в заборе венозной крови.
Проведение исследования и его информативность
При проведении процедуры на палец пациента накладывают специальный датчик, в котором основным источником есть свет. Проходя через фалангу и капилляры, происходит процесс регистрации изменения цвета крови в зависимости от того, насколько она насыщена кислородом. На экране устройства фиксируются данные в виде кривых насыщенности. Чтобы получить максимально точный результат, необходимо обеспечить полную неподвижность пальца. Нормальный показатель должен составлять 95-98%.
Для распознавания дыхательной недостаточности и прочих проблем с дыхательной системой метод сатурации крови является информативным. При недостаточном количестве показатель снижается ниже 95%. Часто этот способ применяется анестезиологами при проведении хирургических вмешательств. Особая подготовка к процедуре не нужна. Метод не приводит к осложнениям и безопасен для человеческого организма.
Пульсоксиметрия: принцип действия
Пульсоксиметрия – предельно доступный метод мониторинга пациента. Особо важно это при ограниченном финансировании медицинского учреждения. Позволяет отслеживать сразу несколько параметров состояния пациента. Изначально применение максимально точных пульсоксиметров требовалось в отделениях интенсивной терапии, далее повсеместно.
Но правильное применение пульсоксиметрии требует специальных навыков. При неправильном применении в отделении общей терапии может возникнуть угроза для жизни и здоровья пациента. Рассмотрим принцип работы пульсоксиметра, особенности современного метода, возможные ограничения. А также, какие альтернативы такому методу существуют.
Принцип работы
Пульсоксиметр – высокоточный прибор, который измеряет степень насыщения артериального гемоглобина кислородом. В основе технологии 2 принципа: поглощение гемоглобином света и пульсация светового сигнала при прохождении через ткани, что происходит из-за изменения артериального русла. Этот компонент может отделяться от не пульсирующего при помощи специального микропроцессора. При правильном применении оксиметрия становится максимально полезным методом мониторинга состояния кардиореспираторной системы.
В результате на мониторе отображаются 2 показателя:
- сатурация гемоглобина кислородом артериальной крови;
- частота пульса (измеряется за 5 – 20 секунд).
На правильность работы прибора влияют несколько факторов. К ним относятся внешний свет, частота и ритмичность пульса, дрожание рук, патологический гемоглобин. На достоверность могут повлиять также вазоконстрикция, патологический гемоглобин, особенности работы сердца.
Пульсоксиметр показывает только уровень вентиляции крови, но не уровень вентиляции. При низкой квалификации медицинского работника это часто создает ложную картину при ингаляции кислородом. В такой ситуации есть риск пропустить начальные симптомы гипоксии, которая возникает при обструкции дыхательных путей.
Что измеряет пульсоксиметр?
Пульсоксиметр состоит из нескольких элементов:
- датчик для сбора показателей (прикрепляется на палец, мочку уха или крыло носа);
- микропроцессор для обработки результатов;
- дисплей для обработки результатов.
Прибор показывает среднее количество кислорода, который связан с каждой из молекул гемоглобина. Данные выводятся на монитор одновременно со звуковым сигналом. Его высота изменяется в зависимости от уровня сатурации. Частота пульса измеряется по принципу количество ударов в минуту.
Пульсоксиметр не предоставляет информацию по таким показателям:
- уровень содержания кислорода в крови;
- количество растворенного кислорода;
- дыхательный объем;
- частота дыхания;
- величина сердечного выброса;
- артериальное давление.
Систолическое давление определяется по появлению волны на плетизмографии, в процессе сдувания манжеты.
Принципы современной пульсоксиметрии
В основе принципа современной пульсоксиметрии лежит отношение между парциальным давлением кислорода и сатурацией. Этот показатель отражается в кривой диссоциации гемоглобина. При различных состояниях она может перемещаться вправо либо влево. Например, это может происходить при гемотрансфузии.
Принцип работы пульсоксиметра:
Кислород транспортируется кровотоком главным образом в связанном с гемоглобином виде. Одна молекула гемоглобина может перенести 4 молекулы кислорода и в этом случае она будет насыщена на 100%. Средний процент насыщения популяции молекул гемоглобина в определенном объеме крови и является кислородной сатурацией крови.
В датчике находятся два светодиода, один из которых излучает видимый свет красного спектра (660 нм), другой – в инфракрасном спектре (940 нм). Свет проходит через ткани к фотодетектору, при этом часть излучения поглощается кровью и мягкими тканями в зависимости от концентрации в них гемоглобина. Количество поглощенного света каждой из длин волн зависит от степени оксигенации гемоглобина в тканях.
- Микропроцессор способен выделить из спектра поглощения пульсовой компонент крови, т.е. отделить компонент артериальной крови от постоянного компонента венозной или капиллярной крови. Микропроцессоры последнего поколения способны уменьшить влияние рассеивания света на работу пульсоксиметра.
Многократное разделение сигнала во времени выполняется с помощью циклической работы светодиодов: включается красный, затем инфракрасный, затем оба отключаются, и так много раз в секунду. Таким образом устраняются случайные фоновые помехи.
Новой возможностью микропроцессоров стало квадратичное многократное разделение. Красный и инфракрасный сигналы разделяются по фазам, а затем вновь комбинируются. При таком варианте могут быть устранены помехи от движения или электромагнитного излучения, поскольку они не могут возникать в одну и ту же фазу двух сигналов светодиодов.
Как и частота пульса, сатурация вычисляется в среднем за 5-20 секунд. Первый показатель рассчитывается по числу циклов светодиодов и уверенным пульсирующим сигналам за определенный промежуток времени.По пропорции поглощенного света каждой из частот микропроцессор вычисляет их коэффициент. В памяти пульсоксиметра имеется серия значений насыщения кислородом, полученные в экспериментах на добровольцах с гипоксической газовой смесью. Микропроцессор сравнивает полученный коэффициент поглощения двух длин волн света с хранящимися в памяти значениями. Неэтично снижать насыщение кислородом у добровольцев ниже 70% при клинических исследованиях. Из-за этого значение сатурации ниже 70%, полученное по пульсоксиметру, не является надежным.Отраженная пульсоксиметрия использует именно такой тип света. Может применяться проксимально, например, на предплечье или передней брюшной стенке. Принцип работы такой же, как у трансмиссионного пульсоксиметра. Существенный недостаток – это сложность закрепления на теле.