Медицина / Диагностика / Диагностика (статья)

Анализ газов артериальной крови

Газы кровиТермин «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.

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: P_aCO₂ и P_aO₂. Те же правила распространяются и на показатель уровня насыщения крови кислородом (SO₂) – S_aO₂ (насыщение артериальной крови кислородом).

Референсные значения

pH: 7,35-7,45
P_aCO₂: 4,7-6,0 кПа (35-45 мм рт ст)
P_aO₂: 10,6-13,3 кПа (80-100 мм рт ст)
Бикарбонат (избыток / дефицит оснований): от -2,0 до +2,0 ммоль/л;
S_aO₂: 95-99%

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

pH: 7,31-7,47
P_aCO₂: 3,8-6,5 кПа (28-49 мм рт ст)
P_aO₂: 4,3-8,1 кПа (32-61 мм рт ст)
Бикарбонат: 15-25 ммоль/л

Критические значения показателей

pH: < 7,20 или > 7,60
P_aCO₂: < 2,7 кПа или 9,3 кПа
P_aO₂: < 5,3 кПа
Бикарбонат: < 10 ммоль/л или > 40 ммоль/л
S_aO₂: < 60%

Термины для интерпретации результатов анализа

Ацидемия / Ацидоз: pH < 7,35 или концентрация H⁺ > 45 ммоль/л

Алкалемия / Алкалоз: pH > 7,45 или концентрация H⁺ < 35 ммоль/л

Гиперкапния (высокая концентрация диоксида углерода, растворенного в артериальной крови): P_aCO₂ > 6,0 кПа

Гипокапния (низкая концентрация диоксида углерода, растворенного в артериальной крови): P_aCO₂ < 4,7 кПа

Гипоксемия (низкая концентрация кислорода, растворенного в артериальной крови): P_aO₂ < 10,6 кПа

Анемическая гипоксия – низкое содержание кислорода в крови в результате дефицита гемоглобина

Гипоксия – слабая оксигенация тканей (низкое содержание кислорода в тканях). Такое состояние может развиваться в результате гипоксемии или недостаточным кровообращением. Отметим, что развитие гипоксии возможно даже при условии нормальной оксигенации крови (при нормальных показателях P_aO₂, S_aO₂ и Hb (гемоглобина)).