Парциальное давление кислорода в капиллярной крови играет важную роль в обеспечении клеток организма необходимым количеством кислорода. Оно определяет способность гемоглобина переносить кислород и влияет на процессы дыхания и обмена веществ. Далее в статье рассмотрим как изменение парциального давления кислорода в капиллярной крови влияет на работу различных органов и тканей, какие заболевания могут возникнуть при нарушении этого показателя, и какие методы лечения можно применить для восстановления нормального уровня кислорода в крови. Узнаем, как поддерживать оптимальное давление кислорода и обеспечить здоровое функционирование организма.
Парциальное давление кислорода в капиллярной крови: что это значит
Парциальное давление кислорода в капиллярной крови является одним из показателей газообмена в организме человека. Этот параметр указывает на давление кислорода, который растворен в плазме крови и переносится красными кровяными клетками, чтобы доставить его к тканям организма.
Как измеряется парциальное давление кислорода
Для измерения парциального давления кислорода используется метод артериальной крови из лучевой артерии запястья. После взятия образца крови в лаборатории проводится анализ, который позволяет определить уровень кислорода в крови.
Значение парциального давления кислорода
Нормальное значение парциального давления кислорода в капиллярной крови составляет около 75-100 мм рт.ст. Этот показатель позволяет оценить эффективность поступления кислорода в ткани и обеспечивает надлежащее функционирование дыхательной системы.
Изменения в парциальном давлении кислорода могут свидетельствовать о различных патологиях, например, о проблемах с легкими или заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Поэтому контроль этого показателя имеет важное значение для диагностики и лечения различных заболеваний.
pH – это показатель кислотности среды, который представляет собой отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода. pH артериальной, венозной или капиллярной крови определяется без доступа к воздуху при температуре 37 °C и измеряется в единицах;
PaCO2 (парциальное артериальное давление углекислого газа) – это давление углекислого газа в артериальной, венозной или капиллярной крови, которое определяется без доступа к воздуху при стандартной температуре 37 °C и измеряется в мм рт. ст.;
PAO2 (парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе) – это давление кислорода в альвеолярном воздухе. Оно прямо пропорционально концентрации кислорода в вдыхаемой смеси и обратно пропорционально давлению углекислого газа в артериальной крови. PAO2 измеряется в мм рт. ст.
TCO2 (total CO2) — это общая концентрация углекислого газа в организме, включающая все формы CO2, как ионизированные, так и неионизированные фракции (физически растворенный CO2, ионы бикарбоната, карбоната, карбамата, Н2СО3, а также связанный с белками CO2, преимущественно в форме карбаминовых соединений). Измеряется в ммоль/л;
AB (actual bicarbonate) — это фактическое значение бикарбоната в плазме, рассчитываемое на основе реальных значений PaCO2 (парциальное давление углекислого газа в артериальной крови) и насыщения крови кислородом у конкретного пациента. Измеряется в ммоль/л. Концентрация фактического бикарбоната изменяется при нарушениях дыхания в системе кислород-углекислота, и это становится показателем компенсации респираторных нарушений;
Стандартный бикарбонат (SB) – показатель концентрации НСО3 — в пробе крови, которая уравновешена при 37 ºС с использованием стандартной газовой смеси при PaO2 = 100 мм. рт. ст. и PaCO2 = 40 мм. рт. ст. Измеряется в ммоль/л. SB позволяет оценить тяжесть метаболических расстройств КЩС независимо от дыхательного компонента КЩС у данного пациента, так как рассчитывается с использованием стандартной газовой смеси.
Рассчитанный дефицит или избыток оснований (BE) — это количество сильного основания или кислоты, необходимое для возвращения pH к норме при PaCO2 = 40 мм. рт. ст. и температуре 37 ºС. Положительное значение BE указывает на дефицит некарбоновых кислот и потерю ионов водорода, а отрицательное значение BE указывает на относительное избыток некарбоновых кислот и прирост ионов водорода. Измеряется в ммоль/л.
BE-ecf (base excess — extracellular fluid) – это количество либо избыток оснований во всей внеклеточной жидкости, включая кровь. Этот показатель более точно отражает нарушения кислотности, так как в коррекции отклонений от нормы участвуют буферные системы не только плазмы, но и всей внеклеточной жидкости. Измеряется в миллимолях на литр;
BB (base buffers) – это концентрация буферных оснований, то есть сумма ионов бикарбоната и анионов белков. Измеряется в миллимолях на литр;
DA-aO2 (difference of alveolar-arterial oxygen) — это разница в кислороде между альвеолярным и артериальным уровнями. Она отражает объем кровотока с шунтами и способность легких к диффузии. Разница в кислороде между альвеолярным и артериальным уровнями прямо пропорциональна объему кровотока с шунтами и обратно пропорциональна уровню кислорода в смешанной венозной крови. Измеряется в миллиметрах ртутного столба;
SpO2 – это показатель оксигенирования
Процент содержания фракции гемоглобина, обеспечивающей перенос кислорода, измеряется относительно общей фракции гемоглобина.
Таблица 3. Нормы основных показателей КЩС и ABG.
Парциальное давление кислорода в артериальной крови.
РаО2 — это уровень кислорода в артериальной крови, измеряемый в давлении (традиционно — в мм рт. ст. [торр], но последнее время — в килопаскалях [кПа]). РаО2 представляет собой давление, необходимое для насыщения крови кислородом. Он также может быть определен как давление кислорода, необходимое для поддержания растворенного кислорода в артериальной крови.
Чем выше Ра02, тем больше кислорода содержится в крови и тем быстрее он перемещается из капиллярной крови в ткани. В норме (когда здоровый человек дышит воздухом) этот показатель составляет 92-98 мм рт. ст. РаО2 обычно измеряется в лабораторных условиях, в артериальной крови или с помощью микроэлектрода, введенного в артерию. С возрастом газовый состав крови изменяется.
Уровень О2 в артериальной крови здоровых молодых людей в среднем составляет 95-100 мм рт. ст.; к 40 годам он снижается до примерно 80 мм рт. ст., а к 70 годам — до 70 мм рт. ст. Эти изменения связаны с возрастными изменениями в функционировании различных участков легких.
Понятие «газы крови» (Arterial blood gases — ABG(s)) включает в себя три величины: РаО2, раСО2 и рН. Значение показателя РаО2 зависит от различных факторов, в том числе от возраста пациента и высоты его местонахождения (уровень кислорода в атмосферном воздухе). Поэтому каждый пациент должен иметь индивидуальную интерпретацию показателя РаО2.
Точность результатов ABGs зависит от сбора, обработки и анализа образца. Возможны клинически значимые ошибки на каждом из этих этапов, но особенно уязвимым к ошибкам является сбор газов крови. Наиболее часто встречающиеся проблемы включают:
— сбор не артериальной (смешанной или венозной) крови;
— наличие воздушных пузырьков в образце;
— недостаточное или избыточное количество антикоагулянта в образце;
— задержка анализа и неохлажденное хранение образца.
Проба крови для ABG анализа обычно состоит из 1-3 мл артериальной крови, взятой пункционным методом из периферической артерии с помощью малодиаметральной иглы. Все воздушные пузырьки, попадающие в пробу, необходимо немедленно удалить. В помещении содержание О2 составляет около 150 мм рт.ст. (на уровне моря), а содержание СО2 практически равно нулю. Поэтому воздушные пузырьки, смешиваясь с артериальной кровью, увеличивают содержание О2 до 150 мм рт.ст. и снижают содержание СО2.
Если в роли антикоагулянта используется гепарин и забор проб производится с помощью шприца, а не специального контейнера, необходимо учитывать рН гепарина, который примерно равен 7,0. Таким образом, избыток гепарина может изменить все три значения артериальной газоанализы (рО2, рСО2, рН). Для предотвращения свертывания необходимо очень малое количество гепарина: 0,05-0,10 мл разбавленного раствора гепарина (1000 ЕД/мл) будет достаточно, чтобы противодействовать свертыванию примерно 1 мл крови, не влияя при этом на рН, рО2 и рСО2. После того, как шприц промыт гепарином, достаточное количество гепарина обычно остается в мертвом пространстве шприца и иглы, этого достаточно для антикоагуляции без искажения значений артериальной газоанализы.
После сбора, образец следует исследовать немедленно. Если задержка превышает 10 минут, образец необходимо поместить в контейнер с льдом. Лейкоциты и тромбоциты продолжают потреблять кислород даже после взятия образца и могут вызвать существенное снижение уровня О2 при хранении в течение длительного времени при комнатной температуре, особенно при наличии лейкоцитоза или тромбоцитоза. Охлаждение позволит предотвратить любые клинически значимые изменения, по крайней мере, в течение 1 часа, за счет снижения метаболической активности этих клеток.
Как проходит
Процедура предусматривает извлечение образца крови из артерии, обычно сонной артерии на запястье. Это место выбирается из-за того, что артериальная кровь, поступающая из сердца, обычно содержит больше кислорода, чем венозная кровь. После извлечения образца крови следует его тщательная обработка и подготовка для анализа.
Извлеченный образец крови помещается в анализатор газов крови, который измеряет различные газы в крови, включая кислород. Этот прибор обеспечивает точные результаты, отображая уровень парциального давления кислорода в миллиметрах ртути. Данные могут быть использованы врачами для оценки состояния дыхательной системы и общего уровня кислорода в организме.
Осложнения
Стоит отметить, что измерение PO2 — это процесс, который обычно проходит безболезненно и быстро. Однако, для точного сбора и анализа образца крови, требуется определенная подготовка и медицинские навыки. Результаты анализа являются важной информацией для диагностики и лечения пациентов с различными заболеваниями легких и дыхательной системы, а также для контроля эффективности лечения и поддержания оптимального уровня кислорода в организме.
Измерение парциального давления кислорода (PO2) в артериальной крови является процедурой, которая широко распространена и сравнительно безопасна. Однако, как и любое медицинское вмешательство, она может вызвать потенциальные осложнения. В первую очередь, существует опасность инфекции или кровотечения в месте взятия образца крови, хотя этот риск обычно минимален при правильном стерилизации инструментов и соблюдении санитарных норм. Также следует учитывать, что некоторые пациенты могут испытывать легкое кровоизлияние или синяк в области, где была взята кровь.
Другими возможными осложнениями являются неприятные ощущения или болевая реакция при взятии крови из артерии. У некоторых пациентов это может вызвать временный дискомфорт. Кроме того, из-за важности точного сбора образца, существует риск возможных ошибок в процессе процедуры, что может повлиять на достоверность результатов анализа.
В редких случаях возможно раздражение артерии, что приводит к длительному дискомфорту или незначительному отеку. Однако такие осложнения обычно временные и проходят самостоятельно.
Важно отметить, что при правильном выполнении и соблюдении медицинских стандартов риски возникновения осложнений уменьшаются. Врачи и медицинский персонал, проводящие данную процедуру, стремятся обеспечить безопасность пациента и получить достоверные результаты, что является ключевым фактором в контексте диагностики и мониторинга состояния пациента.
Перед тестом
Если вам необходимо выполнить анализ PaO2 в рамках амбулаторного диагностического обследования, вам потребуется записаться на прием.
Если возникла проблема с дыханием, возможно, потребуется срочно выполнить анализ PaO2. Если вы находитесь в стационаре и проходите этот тест для контроля вашего лечения или для отслеживания прогресса заболевания, его можно назначить на определенное время вместе с вашим лечением (например, при корректировке кислородной поддержки).
Сроки
Для проведения данного анализа необходимо занять около пяти минут времени, однако вам следует уделить примерно час, если вы проходите его в поликлинике. Это позволит вам зарегистрироваться, ожидать своей очереди и быть уверенным, что место прокола не кровоточит.
Место расположения
Врач проводит амбулаторные тесты на PaO2 в своем кабинете, клинике или лаборатории, где берут кровь.
Если вы сдадите этот анализ в больнице или в экстренной ситуации, вы сможете оставаться на больничной койке во время взятия артериальной крови.
Что надеть
Для успешного прохождения теста на PaO2 рекомендуется удобно одеться. Часто для взятия крови используется лучевая артерия, проходящая по внутренней поверхности запястья, поэтому рекомендуется надевать рубашку с короткими рукавами или рубашку, у которой рукава легко подтягиваются.
Еда и напитки
До проведения данного теста вы можете употреблять пищу и напитки по своему желанию, так как ваше питание не окажет влияния на результаты.
Стоимость и страхование здоровья
Рекомендуется по возможности проконсультироваться со своим врачом или страховщиком относительно того, будет ли вашим планом медицинского страхования покрываться стоимость теста, а также есть ли у вас доплата.
Полная стоимость показателя PaO2 может варьироваться от 12 до почти 150 долларов. Если вы оплачиваете тест самостоятельно, рекомендуется заранее уточнить стоимость и узнать цену, если у вас есть на это время.
Во время проведения теста
Независимо от того, находитесь ли вы в больнице или производите измерение показателя PaO2 в амбулаторных условиях, процедуру будет выполнять врач, медсестра или техник.
Предварительный тест
Вначале необходимо осуществить проверку артериального пульса. Несмотря на то, что обычно для этого используется лучевая артерия на запястье, она не всегда является оптимальным вариантом. Если ваш пульс очень слабый из-за серьезного заболевания или потери крови, вместо этого можно воспользоваться бедренной артерией в паху.
Иногда во время операции или длительного заболевания вводят катетер (трубку) в артерию. В таком случае можно проверить ваш PaO2 без необходимости прокалывания иглой.
На протяжении всего теста
Прежде чем провести прокол, предполагаемую область нужно очистить, обычно с использованием спиртовой салфетки. Затем в вену вводится маленькая игла, соединенная с трубкой. Давление или боль могут вызвать некоторое дискомфорт, который более неприятен, чем боль, которую вы испытываете при взятии крови из вены. Однако большинство людей переносят эту процедуру.
Обычно кровь быстро прокачивается по артериям. Благодаря этому можно быстро собрать необходимый объем крови для анализа. Как только достигается достаточное количество крови, игла удаляется, и на место прокола накладывается вата или марля.
Ваш врач нажмет на место прокола, чтобы остановить кровотечение.
Пост-тест
После проведения обследования, вам будет наложена повязка на колотую рану. Возможно, вам также потребуется обернуть марлю вокруг запястья на несколько часов.
Парциальное давление кислорода в капиллярной крови что это значит
а) Воздействие вентиляционно-перфузионного коэффициента на уровень газа в альвеолах. Концентрация PO2 и PCO2 в альвеолах зависит от двух факторов:
(1) скорости альвеолярной вентиляции;
(2) скорости передачи кислорода и углекислого газа через дыхательную мембрану.
Предполагается, что все альвеолы одинаково проветриваются и кровоток в альвеолярных капиллярах одинаков во всех альвеолах. Однако некоторые области легких при хорошей вентиляции почти не получают кровоснабжения, тогда как другие могут иметь изобильный кровоток при низкой или отсутствующей вентиляции.
Это в некотором случае реализуется даже в обычных условиях, однако чаще проявляется при различных патологиях легких. В обоих ситуациях серьезно пострадает процесс газообмена через дыхательную мембрану и человек может испытывать тяжелую нарушение дыхания, несмотря на нормальные показатели общей вентиляции и общего кровотока в легких, как и различные показатели вентиляции и кровотока в различных частях легких.
Для более полного понимания изменений дыхания, возникающих при нарушении соответствия альвеолярной вентиляции и альвеолярного кровотока, была разработана специальная количественная концепция, названная вентиляционно-перфузионным коэффициентом.
Вентиляционно-перфузионный коэффициент (VA/Q) выражается количественно. Если альвеолярная вентиляция (VA) и кровоток (Q) в альвеоле имеют нормальные значения, то VA/Q также является нормальным. Если у альвеолы есть перфузия (Q), но альвеолярная вентиляция (VA) равна нулю, то VA/Q также равно нулю.
Если альвеолярная вентиляция (VA) адекватна, но перфузия (Q) отсутствует, то VA/Q равно бесконечности. При значениях коэффициента, равных нулю или бесконечности, нет газообмена через дыхательную мембрану в альвеолах. Далее рассмотрим процесс дыхания в этих крайних случаях.
Диаграмма нормальных значений парциального давления кислорода (PO2), парциального давления двуокиси углерода (PCO2) и отношения вентиляции/перфузии (VA/Q).
б) Парциальное давление кислорода и двуокиси углерода в альвеоле при отсутствии вентиляции (VA/Q=0). Когда VA/Q равно нулю, воздух в альвеоле приходит в равновесие с кислородом и двуокисью углерода, находящимися в крови. Кровь в капиллярах, являющаяся венозной, возвращается к легким из системного кровообращения. Поэтому газы в альвеоле уравновешиваются с газами венозной крови.
В главе 40 мы узнаем, что нормальные значения парциального давления кислорода (PO2) и парциального давления двуокиси углерода (PCO2) в венозной крови (v) составляют соответственно 40 мм рт.ст. и 45 мм рт.ст. Поэтому эти значения также считаются нормальными для альвеол, где есть кровоток, но отсутствует вентиляция.
Парциальное давление кислорода и двуокиси углерода в альвеоле при отношении VA/Q, равном бесконечности, имеет другое влияние, чем при отношении VA/Q, равном нулю. В этом случае отсутствует капиллярный кровоток, который уносит кислород из альвеол и приносит двуокись углерода в альвеолы.
Вместо смешивания альвеолярных газов с венозной кровью альвеолярный воздух заменяется увлажненным вдыхаемым воздухом, поэтому кислород из вдыхаемого воздуха не переходит в кровь, а двуокись углерода не попадает из крови в вдыхаемый воздух. В нормальном увлажненном вдыхаемом воздухе PO2 равняется 149 мм рт. ст., а PCO2 — 0 мм рт. ст., и такие же парциальные давления этих двух газов будут в альвеоле.
г) Газообмен и парциальные давления газов в альвеолах при нормальном VA/Q. При соблюдении нормальной вентиляции и нормального капиллярного кровотока (нормальной альвеолярной перфузии) в альвеоле происходит оптимальный обмен кислорода и двуокиси углерода через дыхательную мембрану. Альвеолярное давление кислорода (PO2) обычно составляет 104 мм рт. ст., находясь между давлением вдыхаемого воздуха (149 мм рт. ст.) и венозной крови (40 мм рт. ст.).
Альвеолярное давление углекислого газа (PCO2) также находится между двумя экстремальными значениями; в норме оно равно 40 мм рт. ст., в то время как в венозной крови PCO2 равно 45 мм рт. ст., а в вдыхаемом воздухе — 0 мм рт. ст. Таким образом, в нормальных условиях альвеолярное давление кислорода (PO2) составляет 104 мм рт. ст., а давление углекислого газа (PCO2) — 40 мм рт. ст.
д) Графический образ диаграммы PO2-PCO2, VA/Q может отображать ранее описанные концепции. На представленном выше рисунке изображена диаграмма PO2-PCO2, VA/Q. Кривая на диаграмме показывает все возможные комбинации значений PO2 и PCO2 в пределах VA/Q от нуля до бесконечности при нормальном давлении газов в венозной крови и дыхании человека воздухом на уровне моря. Точка v определяет значения PO2 и PCO2 при VA/Q равном нулю. Здесь PO2 равно 40 мм рт. ст., а PCO2 равно 45 мм рт. ст., что соответствует их значениям в венозной крови.
На другом конце кривой, где VA/Q равно бесконечности, точка I обозначает вдыхаемый воздух. Здесь PO2 равно 149 мм рт. ст., а PCO2 равно 0 мм рт. ст. На кривой также обозначена точка, соответствующая нормальному альвеолярному воздуху при нормальном VA/Q. Здесь PO2 равно 104 мм рт. ст., а PCO2 равно 40 мм рт. ст.
Зачем делается анализ?
Проведение анализа газов крови необходимо для следующих целей:
- Проведение диагностики проблем дыхания и заболеваний легких, таких как астма, фиброзно-кистозная дегенерация и хроническая обструктивная болезнь легких;
- Отслеживание эффективности лечения легких;
- Определение необходимости дополнительного кислорода (механической вентиляции легких);
- Измерение кислотно-щелочного баланса крови у пациентов с сердечной или почечной недостаточностью, диабетом, нарушениями сна или тяжелыми инфекциями.
Просим посетить страницу нашего сайта с информацией о пульмонологии. Там вы найдете раздел с подробностями о том, как проводится анализ.
Как подготовиться к анализу газов крови?
Сообщите вашему врачу, если у вас имеются следующие ситуации:
— Вы употребляете препараты, которые разжижают кровь, а также другие лекарственные средства;
— У вас есть аллергия на какие-либо вещества.
Как проводится анализ газов крови?
После взятия крови из артерии, проводится анализ крови на газы. Забор крови осуществляется в соответствии со стандартной процедурой.
Каковы риски анализа газов крови?
Анализ газов крови может вызвать следующие осложнения:
- Формирование синяка на месте взятия крови;
- Появление головокружения и тошноты во время процедуры;
- Возможность кровотечения;
- Повреждение нерва иглой (в редких случаях).
Исследования электролитов и газов крови. Преаналитический этап.
Кислотно-щелочное равновесие организма (кислотно-щелочной баланс, кислотно-щелочное состояние, КЩС) представляет собой соотношение концентраций ионов водорода Н+ и гидроксильных групп ОН в жидкостях организма.
Функционирование организма связано с процессами тканевого дыхания: организму необходимо получение достаточного количества кислорода и удаление избытка углекислого газа, который образуется в результате многочисленных реакций метаболизма. Кислотно-щелочное равновесие (КЩР) является непрерывным процессом образования и выделения кислот, которые в условиях нормального обмена выделяются во внешнюю среду: углекислый газ выделяется легкими, а тяжелые кислоты выделяются почками.
Избыточное накопление кислот приводит к ацидозу, а избыточное выделение кислот приводит к алкалозу – состояниям, опасным для жизни, требующим быстрой и точной диагностики, а также целенаправленного лечения.
Изменение показателей кислотно-щелочного состояния свидетельствует о нарушениях обмена газов и метаболических процессов. Анализ кислотно-щелочного состояния позволяет оценить тяжесть развивающейся патологии, динамику состояния пациента и адекватность проводимой терапии.
Клиническая лабораторная диагностика кислотно-щелочного состояния относится к экспресс-диагностике и проводится в отделениях, где находятся пациенты в критическом состоянии, таких как реанимация или операционные блоки. В таких условиях анализ кислотно-щелочного состояния должен быть выполнен незамедлительно, так как от его результатов зависят процедуры, определяющие сохранение жизни пациента. Общее время получения результатов анализа кислотно-щелочного состояния по ряду показателей не должно превышать 5-15 минут.
Современные приборы успешно выполняют задачу получения точных результатов анализа газов крови, электролитов, параметров оксиметрии, метаболитов в кратчайшие сроки. Однако даже самое современное лабораторное оборудование, которое обрабатывает образец в измерительном канале с высокой точностью, зависит от качества этого образца, которое определяется на этапе подготовки к анализу. Выбор типа образца и метод его взятия, правильное хранение имеют решающее значение для получения точных результатов анализов.
Параметры крови можно определять в цельной крови любого типа – артериальной, капиллярной, венозной.
Артериальная кровь является рекомендуемым типом образца для анализа газов и электролитов крови: она содержит достаточное количество кислорода, ее состав газов и метаболические параметры наиболее стабильны.
Венозная кровь содержит продукты обмена веществ в тканях. Ее газовый состав меняется в зависимости от периферического кровотока и не является представительным для всего организма. Венозные значения пО2 (парциальное давление кислорода) и sО2 (насыщение кислородом) не дают достаточной диагностической информации о транспорте и потреблении кислорода.
Капиллярная кровь является смешанной, в капиллярах происходит интенсивный обмен веществ, поэтому получение достоверной информации о текущем состоянии кровеносной системы крайне сложно. Значения пО2 и sО2 могут быть неточными, так как уровень кислорода в капиллярной крови отличается от уровня кислорода в артериальной крови. Капиллярная кровь может быть альтернативным вариантом для анализа состояния кровеносной системы, если отбор крови из артерии затруднен.
Для проведения анализа газов и электролитов в крови требуется минимальный объем — 200 микролитров. Для получения пробы можно использовать шприц или капилляр.
Промежуток времени между взятием пробы и проведением анализа газов и электролитов в крови должен быть как можно меньше. Кровь является живой тканью, активный метаболизм продолжается даже после взятия пробы. Лейкоциты, тромбоциты и ретикулоциты потребляют кислород и глюкозу, выделяют CO2 и H+, а эритроциты выделяют лактат и H+ (анаэробный гликолиз).
Если пробы нельзя исследовать в течение 5 минут после взятия, их необходимо быстро охладить до +4°C на ледяной бане. В таких условиях замедляются процессы метаболизма и сохраняются значения показателей кислотно-щелочного состояния (КЩС) на момент взятия пробы. Проба остается пригодной для исследования в течение 60 минут. Однако хранение на ледяной бане увеличивает риск гемолиза и не подходит для использования с пластиковыми шприцами, поскольку газы могут проникать через пластик.
Оксана Звездина, врач-гематолог
Процесс свертывания крови стартует незамедлительно после сбора образца: мельчайшие сгустки формируются уже через 15 секунд и могут вызвать изменение состава образца и ошибочные измерения некоторых показателей (pCO2, pH, Hb). Такие сгустки могут нарушить функционирование аппарата и привести к неправильным результатам без явных признаков их наличия, что может отразиться на качестве лечения пациента. Возможно также полное забивание системы, при котором дальнейшие измерения становятся невозможными до устранения неполадки.
Анализ индекса активации сгустковой системы (КЩС) рекомендуется проводить с использованием только гепарина в качестве антикоагулянта. Важно помнить, что из-за свойства гепарина связываться с элементами плазмы, особенно с ионами кальция, обычный гепарин может искажать результаты измерения электролитов. Литиевый и натриевый гепарин имеют свободные отрицательные зоны, которые соединяются с положительными ионами Са++, К+ и Na+. Связанные с гепарином ионы не могут быть обнаружены ионоселективными электродами, что приводит к занижению результатов. Для анализа газов крови следует использовать сбалансированный гепарин, содержащий электролиты в нормальных количествах, что снижает связывание электролитов и повышает точность результатов.
Использование гепарина, содержащего правильное соотношение электролитов, обеспечивает незначительное влияние на результаты анализа и электроды анализаторов, что позволяет продлить их срок службы.
Не рекомендуется использовать цитрат или EDTA в качестве антикоагулянта, так как они являются кислотами и могут искусственно снижать pH пробы.
Необходимо исключить газообмен с окружающим воздухом, чтобы избежать изменения газового состава и искажения результатов исследования. Попадание пузырька воздуха в пробу может привести к значительным изменениям ее газового состава: результаты измерения О2 и СО2 могут быть искажены на 10–25%, в зависимости от размеров и времени хранения пробы до анализа.
Гемолиз в пробе значительно искажает результаты анализа некоторых показателей КЩС (K+, Ca++, pCO2, BE, CO-Hb). Например, при гемолизе всего 1% эритроцитов уровень калия в плазме увеличивается на 0,7 ммоль/л (при Hct=45%) из-за высокой концентрации калия внутри клеток. При этом нормальное содержание калия в крови, например, у новорожденных, составляет 3,7 — 5,9 ммоль/л. Особую опасность представляют частично гемолизированные пробы, так как обнаружить небольшой гемолиз в цельной крови очень сложно.
Появление гемолиза в основном связано с нарушениями процедуры взятия крови, такими как прокалывание сосуда, повреждение окружающих тканей, недостаточное испарение спирта на коже, излишне активная аспирация и т.д. Длительное охлаждение крови (на ледяной бане) также способствует гемолизу. Использование специальных систем для артериальной крови, строгое соблюдение правил взятия крови и минимизация времени хранения пробы перед анализом (при возможности — без охлаждения) помогают снизить влияние этих факторов и предотвратить гемолиз.
Системы для взятия артериальной крови должны обеспечивать стабильность образца. При этом необходимо учитывать тяжелое состояние пациента и использовать мягкие методы, которые не вызывают ему дополнительные страдания.
1) Шприцы, предварительно промываются раствором гепарина.
Для проведения процедуры, гепариновый раствор (1) вводится в стеклянный шприц с использованием отдельной иглы. В этот момент внутренние стенки шприца покрываются гепарином при движении поршня. После этого игла заменяется и гепариновый раствор выдавливается вверх (2). Данная манипуляция требует дополнительного времени, что может быть неудобно, если результат необходим уже через 5-15 минут.
Легко смешивается с кровью жидкий гепарин (Na гепарин), однако возможны ошибки, связанные с нестандартностью процедуры промывки и наличием гепарина в промытом шприце, что приводит к непредсказуемому разведению пробы и распределению результатов, а также изменению уровней ионов натрия и кальция. В результате подготовки пробы параметры взятой крови могут значительно измениться. Кроме того, существует риск гемолиза в пробе, что является характерным для системы шприц/игла.
2) Имеются специальные шприцы, гепаринизированные на заводе.
Для напыления гепарината лития на внутренние стенки шприца используется сухой метод, при этом используется сбалансированный по кальцию гепаринат лития (Li гепарин+). Это исключает ошибки разведения, связанные с использованием жидкого гепарина, и позволяет сохранить стабильность показателей газов, pH, Na+, K+, Ca++, Hb, Hct и глюкозы. Кроме того, такой способ минимизирует количество ручных манипуляций и сокращает время получения результата.
Шприцы для взятия артериальной крови имеют объем 1, 2 или 3 мл и должны быть заполнены до определенной отметки (более половины объема) для достижения оптимальной концентрации антикоагулянта в образце. После сбора образца необходимо тщательно перемешать кровь с антикоагулянтом: шприц нужно перевернуть 5 раз и аккуратно вращать между ладонями в течение 5 секунд.
Заполнение артериальных шприцов кровью
Самозаполнение (самотек) — процесс, при котором поршень шприца заранее устанавливается на нужный объем, а после введения иглы в артерию, заполнение шприца происходит самопроизвольно под давлением крови. Однако следует избегать контакта крови с воздухом при заполнении шприца.
При аспирации необходимо медленно оттянуть поршень шприца после пункции артерии до нужной метки, чтобы шприц заполнился кровью.
! Движение поршня может увеличить риск гемолиза.
3) Капилляр — это устройство, которое используется для взятия капиллярной крови.
Капилляры внутри равномерно покрыты гепарином, который находится в сбалансированном состоянии. Во время аспирации или при самозаполнении кровью, образец не подвергается давлению от поршня или сильному давлению крови. Однако стоит помнить, что информация о КЩС, полученная из капиллярной крови, не является достоверной в текущий момент времени. Поэтому капилляры используются для анализа КЩС только в случае, если получить кровь из артерии затруднительно.
Вакуумные системы для взятия крови не могут использоваться для анализа КЩС из-за отрицательного давления, которое изменяет уровень pO2 и pCO2.
Таким образом, наилучший образец для анализа КЩС – артериальная кровь – может быть получен только с помощью шприца. Однако, некоторые недостатки системы шприц/игла снижают стабильность образца и точность анализа КЩС.
4) Артериальный пробозаборник –
это устройство, предназначенное для сбора артериальной крови из капилляра.
Артериальный пробозаборник представляет собой конструкцию, которая объединяет все положительные характеристики гепаринизированных артериальных шприцов и капилляров, но при этом избегает классических проблем, связанных с использованием системы шприц и игла. Он состоит из стеклянного капилляра, помещенного в пластиковый корпус, к которому присоединена игла для прокола артерии и взятия крови.
Эта процедура позволяет быстро заполнить кровью пробозаборник и с минимальным артериальным давлением, что обеспечивает стабильность образца в соответствии с самыми строгими стандартами. Артериальный пробозаборник минимизирует болевые ощущения у пациента и может быть использован для анализа КЩС в отделениях реанимации и интенсивной терапии, при обследовании пожилых пациентов и новорожденных.
Артериальный пробозаборник является идеальным средством для взятия артериальной крови.
В сфере медицинского лабораторного оборудования артериальные пробозаборники производства компании «OPTI Medical Systems Inc.» (США) занимают ведущую позицию на рынке.
OPTI ComfortSampler — это артериальный пробозаборник от компании OPTI Medical Systems Inc.
• Использование изогнутого канала капилляра позволяет замедлить движение крови и заполнить капилляр минимальным артериальным давлением, что снижает риск гемолиза в пробе
• Контакт образца с воздухом минимизирован, что позволяет сохранить газовый состав крови без искажений в результате определения уровней О2 и СО2
• В качестве антикоагулянта используется сухой напыленный гепарин лития, сбалансированный кальцием
• Применение жидкого гепарина для разбавления образца исключено, что позволяет точно определить электролиты, такие как ионизированный кальций
• Объем образца крови не превышает 240 мкл
• Кровь изолируется от теплоотдачи тела и мгновенно охлаждается при поступлении в капилляр благодаря его малому объему, что замедляет метаболические процессы в образце
• Если образец будет исследован в течение 30 минут с момента сбора, охлаждение на льду не требуется.
Исключительная безопасность:
— Капилляр из стекла помещен в пластиковый корпус для предотвращения травмирования от разбитого стекла.
Наглядность:
— Прозрачная конструкция позволяет легко определить момент прокола артерии и контролировать уровень заполнения капилляра.
Совместимость:
— Артериальный пробозаборник может использоваться с любым анализатором газов крови, совместимым с капиллярами.
— Для артериального пробозаборника используют тонкие иглы с коротким срезом, что позволяет снизить болевые ощущения и появление гематом в месте пункции, что является важным критерием для пациента.
Артериальный пробозаборник рекомендуется использовать в отделениях реанимации и интенсивной терапии, а также при обследовании пожилых пациентов и детей.
Артериальный пробозаборник OPTI ComfortSampler, зарегистрированный под РУ № ФЗС 2010/06428, имеет бессрочную действительность. На российском рынке отсутствуют аналоги этого устройства от зарубежных и отечественных производителей.
Артериальный пробозаборник OPTI ComfortSampler обеспечивает высокую стабильность образца, минимизирует возможные ошибки анализа КЩС и идеально подходит для исследования пациентов в критическом состоянии, пожилых пациентов и детей.
Анализ газов артериальной крови
Оценка эффективности кислородной терапии или искусственной вентиляции легких включает анализ газов крови. Нормальные значения таковы:
- pH крови составляет от 7,35 до 7,45
- парциальное давление кислорода (PO2) должно быть от 4,7 до 6,0 кПа (от 35 до 45 мм. рт. ст.)
- парциальное давление углекислого газа (PCO2) должно находиться в пределах от 10,6 до 13,3 кПа (от 80 до 100 мм. рт. ст.)
- уровень бикарбонатов должен быть от 22 до 28 ммоль/л
- избыток или дефицит оснований может быть в диапазоне от -2,0 до +2,0 ммоль/л
Для проведения анализа газов мы используем артериальную кровь, а не венозную, как в большинстве лабораторных исследований. При этом важно, чтобы пациент был спокойным и отдохнувшим. Взятие артериальной крови является более рискованным и болезненным процессом.
Перед выполнением пункции артериального сосуда, мы сначала оцениваем кровоток с помощью теста Аллена. Для этого мы пережимаем артерию и наблюдаем, как дистальная часть тела побледнеет. Если кровоток недостаточный, то используем другие сосуды для проведения пункции. Чаще всего мы выполняем пункцию на руке.
После взятия образца крови объемом 2 мл, место прокола прижимается в течение 5-10 минут. При этом важно учитывать высокое давление в артериальном русле. Длительность гемостаза (остановки кровотечения) может быть оказана влияние лекарственных средств, которые снижают свертываемость крови.
- Кровотечения
- Инфицирование
- Повреждение артерии или нерва
Ацидоз — это уменьшение значений pH крови, алкалоз — увеличение значений pH крови. Оба состояния являются неотложными и сигнализируют о полном истощении защитных механизмов и систем крови.
Дыхательный ацидоз возникает при уменьшении pH крови и повышении парциального давления углекислого газа в результате снижения объема дыхания. Такое состояние может возникнуть при воспалении легких, обострении бронхиальной астмы или обструктивных заболеваниях бронхов. Исследование газов поможет подтвердить или опровергнуть наличие дыхательной недостаточности.
Метаболический ацидоз возникает из-за потери бикарбонатов и повышенного образования кислот в организме. Наиболее распространенной причиной является кетоацидоз при декомпенсации сахарного диабета. Метаболический ацидоз также может возникнуть при почечной недостаточности.
Литература
1. Procedures for the collection of arterial blood specimens; Approved Standard – Fourth Edition. NCCLS — CLSI Document H11-A4, Vol.24, No. 28 (2004);
2. Обеспечение качества сбора первичных биологических образцов для лабораторных исследований при оказании экстренной и неотложной помощи. Методические рекомендации. – Москва, 2016. — 26 с.
3. Одобренные рекомендации IFCC по отбору, транспортировке и хранению цельной крови для одновременного определения pH, газов крови и электролитов / Барнетт Р.В., Ковингтон А.К., Фог-Андерсен Н. и др. Европейский журнал клинической химии и клинической биохимии. 1995 апрель; 33(4):247-53.
4. Samples: от пациента до лаборатории / Гудер В.Г., Нарайанан С., Виссер Г., Цавта Б. /пер. с англ. В.В.Меньшикова. GIT VERLAG 2001, Русская версия от Becton Dickinson Издательство БИНОМ» — «Невский Диалект», 1999. -320 с.
6. Современные технологии преаналитического этапа исследования газов и электролитов крови. А. Ж. Гильманов, д.м.н., проф. Баш
