Хиггинс_Расшифорвка клин лаб анализов

Из этого уравнения следует, что:

рН 7,4 = концентрация ионов водорода 40 нмоль/л; рН 7,0 = концентрация ионов водорода 100 нмоль/л; рН 6,0 = концентрация ионов водорода 1000 нмоль/л.

Очевидно, что:

два этих параметра изменяются в противоположных направлениях; если концентрация ионов водорода возрастает, то рН снижается;

благодаря логарифмической природе шкалы незначительные изменения рН означают очень существенные изменения концентрации ионов водорода. Например, удвоение концентрации ионов водорода соответствует снижению рН всего на 0,3 ед.

Внекоторых случаях лаборатории предпочитают использовать показатель концентрации ионов водорода в нмоль/л, а не рН.

Что такое кислоты и основания?

Кислота — это вещество, которое диссоциирует в растворе с высвобождением ионов водорода. Основания (щелочи) присоединяют ионы водорода.

Например, соляная кислота (НСl) диссоциирует на ионы водорода и ионы хлора:

НСl ' Н+ + Сl–,

тогда как бикарбонат (НСО3–) — это основание, он захватывает ион водорода, образуя угольную кислоту:

Сильные кислоты, такие как соляная, диссоциируют легко, освобождая большое количество водородных ионов, т. е. они имеют очень низкое значение рН.

Слабые кислоты диссоциируют хуже, поэтому высвобождается меньше ионов водорода, т. е. они имеют более высокие значения рН, чем сильные кислоты.

Что такое буфер?

Буферы — это растворы химических соединений, которые способны сглаживать изменения рН, вызываемые добавлением кислоты, при помощи нейтрализации образующихся ионов водорода.

Буфер составляют из основания и какой-либо слабой кислоты. Так как основной буферной системой крови является бикарбонатная (в крови есть еще несколько иных буферных систем), мы ее используем для примера. Бикарбонатный буфер состоит из бикарбоната и угольной кислоты. Если к раствору бикарбоната натрия (буфер) добавить сильную кислоту (например, соляную), то ионы водорода, образующиеся при ее диссоциации, будут включаться в угольную кислоту, которая диссоциирует слабо:

Здесь важно понимать, что ионы водорода из соляной кислоты включаются в слабую угольную кислоту, которая слабо диссоциирует, так что общее количество ионов водорода в растворе и, следовательно, рН не меняются так существенно, как это случилось бы в отсутствие буфера. Хотя буфер и минимизирует изменения рН при добавлении к нему ионов водорода, он не может совершенно убрать их из раствора, так как слабая кислота тоже в какой-то степени диссоциирует. Количественно взаимодействие компонентов бикарбонатной буферной системы и результирующей величины рН описывается уравнением Хендерсона–Хассельбаха:

где [НСО3–] — концентрация бикарбоната (основания); [Н2СО3] — концентрация угольной кислоты (слабой кислоты).

Уравнение показывает, что рН определяется отношением концентраций основания (НСО3–) и кислоты (H2CO3). Когда к бикарбонатному буферу добавляют ионы водорода, концентрация бикарбоната снижается, так как он частично преоб-

баланс между тем его количеством, которое образуется в процессе клеточного метаболизма, и тем, которое выводится легкими с выдыхаемым воздухом. Респираторные (дыхательные) хеморецепторы в головном мозге определяют изменения уровня углекислого газа в крови, усиливая дыхание, если концентрация углекислого газа высока, и ослабляя, если она низка. Таким образом, частота дыхания — главная детерминанта экскреции углекислого газа легкими и, следовательно, уровня СО2 в крови.

Последовательность событий от образования углекислого газа в тканях до его выведения с выдыхаемым воздухом показана на рис. 7.3.

Из тканей СО2 диффундирует в капиллярную кровь. В небольшой концентрации он растворяется в плазме крови и транспортируется в неизмененном виде в легкие. Однако основная масса углекислого газа попадает в эритроциты, где под действием фермента карбоангидразы реагирует с водой с образованием угольной кислоты. Эта кислота далее диссоциирует на ион водорода и бикарбонат. Ионы водорода комбинируются с дезоксигенированным гемоглобином (гемоглобин

вданном случае играет роль буфера), предотвращая опасное падение показателя рН в клетках, а бикарбонат диффундирует по градиенту концентрации из эритроцитов в плазму. Таким образом, большая часть углекислого газа, производимого в тканях, транспортируется к легким в виде бикарбоната

вплазме крови.

Небольшая часть углекислого газа, диффундирующего

вэритроциты, транспортируется в связанном с гемоглобином виде.

Влегочных альвеолах процесс имеет обратную направленность (рис. 7.3 б). Ионы водорода высвобождаются из гемоглобина, а кислород попадает из вдыхаемого воздуха. Далее ионы водорода забуфериваются бикарбонатом, который диффундирует из плазмы обратно в эритроциты с образованием угольной кислоты. Так как ее концентрация растет, она начинает превращаться в воду и углекислый газ, который

вконце концов диффундирует по градиенту концентрации из эритроцитов в альвеолы, откуда выводится с выдыхаемым воздухом.

Почки и поддержание нормального значения рН крови

В результате нормального метаболизма происходит постоянное образование ионов водорода, которые, если бы не было бикарбонатного буфера, стали накапливаться, что могло бы привести к опасному снижению уровня рН крови. Однако буфер сам по себе не может удалять ионы водорода из крови, а поддержание нормального рН крови в конечном счете зависит от способности организма элиминировать их. В то же время важно постоянно восполнять ионы бикарбоната, используемые в буфере. Обе эти задачи выполняют почки, прежде всего клетки почечных канальцев. Эти клетки богаты ферментом карбоангидразой, которая катализирует синтез угольной кислоты из углекислого газа и воды. Угольная кислота диссоциирует с высвобождением бикарбоната, который выходит в кровь, и ионов водорода, которые эксретируются с мочой. Этот процесс зависит от присутствия в моче буферов, главным образом, фосфатных ионов и ионов аммония.

Резюме

Поддержание нормального рН крови зависит от:

адекватной буферной емкости крови;

нормального функционирования респираторных рецепторов головного мозга;

нормального функционирования легких (выведение углекислого газа);

нормального функционирования почек (выведение ионов водорода и регенерация бикарбоната).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАЗОВ В КРОВИ

Подготовка пациента

Определение газового состава крови требуется многим больным, получающим оксигенотерапию или находящимся в условиях искусственной вентиляции легких. Эти процедуры оказывают влияние на результаты анализа. Лучше подождать 30 мин, чтобы эффекты этих процедур могли стабилизиро-

ваться. Пациент должен быть отдохнувшим, его надо предупредить, что забор артериальной крови может быть более болезненным, чем взятие венозной крови.

Время взятия образца

За исключением сказанного выше, время взятия крови не играет существенной роли. Некоторые лаборатории просят сразу информировать их по телефону о взятии крови, чтобы избежать промедлений в выполнении анализа. Этот анализ нередко приходится выполнять одному и тому же больному несколько раз, поэтому важно записать на направлении точное время взятия крови.

Требования к пробе

Для анализа необходимо примерно 2 мл гепаринизированной артериальной крови. Артериальная пункция (табл. 7.1) обычно более опасна и болезненна, чем венозная. Кровь нужно собирать шприцем, который содержит гепарин, предотвращающий свертывание образца. Если кровь плохо перемешана с гепарином, могут образовываться небольшие тромбы, мешающие проведению анализа.

Метаболическая активность клеток, в ходе которой образуется углекислый газ и потребляется кислород, продолжается и после взятия крови. Если происходит задержка с отправкой образца (более 10 мин), то шприц упаковывают в лед для ингибирования клеточного метаболизма. Малейшее присутствие воздуха в шприце после окончания процедуры приведет к установлению равновесного состояния между ним и кровью,

что даст ложноповышенный результат РО2.

Поэтому важно после окончания процедуры удалить из шприца весь воздух. Не всегда возможно получить образец чистой артериальной крови*.

*Этот способ исследования не единственный в практике лабораторий экс-

пресс-диагностики. Для исследования кислотно-основного равновесия и газов крови часто используется капиллярная (артериализированная) кровь. Капиллярную кровь у взрослых получают из ладонной поверхности рук, мочки уха, у детей — из боковой поверхности пятки, подошвенной поверхности большого пальца ноги или мочки уха. Глубина прокола 2–3 мм. Кожа в месте прокола должна быть сухой, розовой и теплой. Холодную кожу

Таблица 7.1. Взятие артериальной крови

Обычно артериальную кровь берут из радиальной артерии запястья, бедренной артерии в области паха или из плечевой артерии в области плеча.

Вшприце должно быть примерно 0,5–1 мл раствора гепарина натрия или лития (1000 ЕД/мл), чтобы предотвратить свертывание крови. Обычно используют специальные гепаринизированные шприцы для сбора артериальной крови.

Эта процедура более болезненна, чем венепункция, поэтому иногда сначала делают инъекцию местного анестетика.

Всоответствии с требования асептики манипуляцию проводят в перчатках.

Определяют место инъекции, находя пульсирующую артерию.

Обрабатывают место инъекции сначала спиртом, затем раствором йода, высушивают.

Делают инъекцию местного анестетика (необязательно).

Берут шприц с иглой между большим и указательным пальцами (как стрелу для игры в дарт), а другой рукой находят артерию.

Предупреждают пациента перед тем, как ввести иглу срезом вверх в кожу под углом 45° (90° в случае бедренной артерии) точно под пальцем, определяющим положение артерии.

Вводят иглу в артерию.

При пунктировании артерии кровь самостоятельно (благодаря артериальному давлению) будет поступать в шприц.

Когда в шприц наберется достаточное количество крови, иглу вынимают и немедленно накладывают марлевую повязку на место инъекции. Минимум на 5 мин пережимают артерию пальцем.

Аккуратно удаляют из шприца оставшийся воздух и выбрасывают иглу в специальную емкость.

Закупоривают шприц и переворачивают его несколько раз, чтобы кровь перемешалась с гепарином.

Упаковывают шприц в лед и немедленно транспортируют в лабораторию.

осторожно согревают легким массажем или теплой водой. Отечные области для взятия крови не используют. Пункция должна быть такой, чтобы формировалась свободно натекающая капля. Кровь не должна выдавливаться. Во время взятия строго соблюдаются правила асептики. После заполнения капилляра кровью необходимо обеспечить анаэробность хранения на период транспортировки до исследования. — В. Э.

Тогда можно получить капиллярную кровь из пальца, мочки уха или пятки, как это делают, например, у новорожденных. Соблюдают те же принципы: проба должна быть гепаринизирована, не содержать пузырьков воздуха и быть отправлена на анализ немедленно.

Анализ

Кровь впрыскивают в газовый анализатор прямо из шприца. Анализатор содержит электроды, измеряющие рН, РСО2 и РО2. Используя результаты измерения рН и РСО2, аппарат автоматически рассчитывает другие параметры. Наиболее часто используют содержание бикарбоната и избыток оснований. Измеренные и рассчитанные параметры распечатывают примерно в течение минуты после впрыскивания образца в анализатор. Большинство современных газовых анализаторов способны измерять насыщение крови кислородом (SO2), в других анализаторах SO2 рассчитывается, а не измеряется.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

Внимание! По существующей договоренности, показатель парциального давления газов крови (Р) часто имеет обозначение a или v для уточнения, артериальная это кровь или венозная. По имеющимся стандартам, для определения газов берут артериальную кровь, поэтому парциальное давление кислорода и углекислого газа обозначают следующим образом: РаО2, РаСО2. Эта договоренность распространяется и на показатель насыщения крови кислородом (SO2). Насыщение артериальной крови кислородом обозначают SаO2.

Нормы (взрослые):

Нормы (новорожденные — первые 36–60 ч жизни) [1]:

бикарбонат — 15–25 ммоль/л.

Критические значения:

бикарбонат — < 10 ммоль/л или > 40 ммоль/л;

SаO2 — < 60%.

Термины, используемые при интерпретации результатов