Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет АНАЛИЗ ГАЗОВОГО СОСТАВА, КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ И КИСЛОРОДНОГО СТАТУСА КРОВИ Пшениснов К. В. Кафедра анестезиологии-реаниматологии и неотложной педиатрии ФП и ДПО
«Анализ газов крови и р. Н оказывает непосредственное и важное воздействие на лечение больного, чем любое другое лабораторное исследование» NCCLS Document C 27 -A Approved Guideline, April, 1993
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ КИСЛОРОДА 1. Обязательное условие существования всего живого 2. Обязательный компонент всех метаболических процессов 3. Обязательное условие успешного функционирования иммунореактивной системы 4. Перекисное окисление липидов 5. Свободно-радикальное окисление белков 6. Оксидативный стресс 3
АЭРОБНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ
ПОГЛОЩЕНИЕ = ПОТРЕБНОСТИ
ЛЮДИ, ОПЕРЕДИВШИЕ СВОЕ ВРЕМЯ 1922 г. – О. Ф. Мейергоф, А. В. Хилл – гликолиз и биоэнергетика мышц 1937 г. – А. Сент-Дьёрдьи фон Надьрапольт – Витамин «С» и субстраты цикла Кребса 1947 г. – Г. Т. Кори, К. Ф. Кори, Б. А. Усай – каталитические превращения гликогена, контринсулярное действие гормонов гипофиза 1953 г. – Х. А. Кребс, Ф. А. Липманн – цикл трикарбоновых кислот и коэнзим «А» 1974 г. – К. де Дюв, А. Клод, Д. Э. Пелейд – цитофизиология лизосом, пероксисом, митохрндрий, рибосом 1992 г. – Э. Г. Фишер, Э. Г. Кребс – обратимое фосфорилирование белков
КРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КАК ПРИЧИНА ГИПОКСИИ «Шок – расстройство капиллярной перфузии с недостаточным снабжением кислородом и нарушением обмена веществ клеток различных органов» (Х. П. Шустер, Х. Шенбор, Х. Лауэр, 1981) «Шок – остро развивающаяся недостаточность кровоснабжения жизненно важных органов с последующей гипоксией тканей» (Г. Риккер, 1987) «Шок - это не артериальная гипотензия или гипоперфузия, скорее это состояние неадекватной оксигенации тканей» (P. L. Marino, 1998) 7
КОНЦЕПЦИЯ «ДВОЙНОГО УДАРА» ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС КАК РЕЗУЛЬТАТ ТЕРАПИИ КРИТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ 8
«Жизнь – это борьба, но не с грехом и властью денег, … а с ионами водорода» Г. Л. Менкен
КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ СОСТОЯНИЕ Кислотно-основное состояние – это соотношение кислых и щелочных валентностей в организме, которое обусловлено динамической концентрацией ионов водорода в жидких средах организма
АНАЛИЗ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ И ГАЗОВОГО СОСТАВА КРОВИ • Оценка кислородного статуса • Оценка адекватности вентиляции • Оценка метаболического статуса пациента
р. Н – potentia hydrogeni (лат. ) – отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода (1909)
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КЛЕТКИ ВОЗМОЖНА ТОЛЬКО ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ ВОДОРОДА В УЗКИХ ПРЕДЕЛАХ H+ = 20 -160 нмоль/л р. Н = 6, 8 -7, 8
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КЛЕТКИ ВОЗМОЖНА ТОЛЬКО ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ ВОДОРОДА В УЗКИХ ПРЕДЕЛАХ
р. Н и ОКИСЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ
БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ В 1918 году Фернбах ввел в медицинскую практику термин «буфер» Буфер [англ. buffer] – то, что находится между сталкивающимися, борющимися сторонами Буфер - это вещество, способное связывать и высвобождать ионы водорода (Н+) в растворе, тем самым поддерживая р. Н раствора относительно постоянным Механизм буферирования Внеклеточное буферирование Внутриклеточное буферирование Респираторная компенсация Почечная (метаболическая) компенсация Время компенсации 10 -15 минут 2 -4 часа 3 -5 часов (максимально 12 -24 часа) 6 -18 часов (максимально 5 -7 дней)
МЕХАНИЗМЫ, ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ ПОСТОЯНСТВО р. Н В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА • • Буферирование: Бикарбонатный буфер Фосфатный буфер Протеиновый буфер Респираторный контроль СО 2 Почечная компенсация Печеночная компенсация
БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА • Бикарбонатная буферная система – наиболее мощная буферная система плазмы крови. 5% СО 2 – переносится в растворенном виде 20% СО 2 – транспортируется эритроцитами 75% – переносится кровью как бикарбонат Буферная мощность 65%
БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА q Протеиновая буферная система Буферная мощность 65% q Белки плазмы крови Буферная мощность 5% q Фосфатная буферная система Буферная мощность 1% q Гемоглобиновая Буферная мощность 29%
КАК ДОЛГО МОЖЕТ РАБОТАТЬ БУФЕР Механизм буферирования Внеклеточное буферирование Внутриклеточное буферирование Респираторная компенсация Почечная (метаболическая) компенсация Время компенсации 10 -15 минут 2 -4 часа 3 -5 часов (максимально 12 -24 часа) 6 -18 часов (максимально 5 -7 дней)
МЕХАНИЗМЫ, ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ ПОСТОЯНСТВО р. Н В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА
ИВЛ И РЕСПИРАТОРНЫЙ АЦИДОЗ
POUL ASTRUP 1915 -2000
РОЛЬ МЕТАБОЛИЧЕСКОРГО АЦИДОЗА В ПАТОГЕНЕЗЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ Отто Генрих Варбург (1883 -1970) «Рак, в отличие от других заболеваний, имеет бесчисленное множество вторичных причин возникновения. Но даже для рака есть всегда одна первичная причина. Грубо говоря, первопричина рака – это замена дыхания с использованием кислорода в теле нормальной клетки на другой тип энергетики – ферментацию глюкозы»
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ НАРУШЕНИЙ КИСЛОТНООСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ 1954 г. – Полом Аструпом проводятся первые исследования по изучению р. Н крови, разработан первый в мире прибор для определения КОС – E 50101 1959 г. – Создана тележка Аструпа для исследования р. Н, р. СО 2 и р. О 2. В клинической практике стали исследовать показатели КОС. 1973 г. – Создан первый в мире автоматический газоаналзатор ABL 1
О ЧЕМ ГОВОРИТ АНАЛИЗ ГАЗОВОГО СОСТАВА КРОВИ И КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ КРОВИ 1. Исследование р. Н 2. Исследование глубокого кислородного статуса 3. Исследование водно-электролитного баланса 4. Оценка показателей системы крови 5. Диагностика недостаточности кровообращения
РЕФЕРЕНТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГАЗОВОГО СОСТАВА И КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ КРОВИ Показатель р. Н Физиологические значения 7, 35 – 7, 45 р. О 2 60 – 80 мм рт. ст. (8, 0 – 10, 6 к. Па) р. СО 2 SB; с. HCO 3 - 35 – 45 мм рт. ст. (4, 68 – 5, 95 к. Па) 18 – 26 ммоль/л BE; ABE (+5) – (-5) ммоль/л
ПОКАЗАТЕЛИ р. Н И ГАЗОВОГО СОСТАВА КРОВИ У ДОНОШЕННЫХ НОВОРОЖДЕННЫХ (a. umbilicalis) (Dudenhausen J. W. , Luhr C. , Dimer J. C. , 1997) Показатель Средние значения р. Н ра. СО 2, мм рт. ст. 7, 04 -7, 49 27, 2 -75, 4 10 7, 21 38, 9 ра. О 2, мм рт. ст. НСО 3, ммоль/л 4, 6 -48, 4 13, 6 -29, 4 10, 1 20, 3 Перцентили 50 7, 29 49, 5 18, 0 23, 4 90 7, 37 62, 0 32, 0 25, 9
ПОКАЗАТЕЛИ р. Н И ГАЗОВОГО СОСТАВА КРОВИ У НЕДОНОШЕННЫХ НОВОРОЖДЕННЫХ (a. umbilicalis) (Dickinson J. E. et al. , 1992) Показатель Средние значения р. Н Артериальная кровь 7, 26 ± 0, 08 Венозная кровь 7, 33 ± 0, 07 ра. СО 2, мм рт. ст. ра. О 2, мм рт. ст. НСО 3, ммоль/л BE, ммоль/л 53, 0 ± 10, 0 19, 0 ± 7, 9 24, 0 ± 2, 3 -3, 2 ± 2, 9 43, 4 ± 8, 3 29, 2 ± 9, 7 22, 8 ± 2, 1 -2, 6 ± 2, 5
ОСОБЕННОСТИ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ КРОВИ У НОВОРОЖДЕННОГО РЕБЕНКА • В первые часы жизни может отмечаться транзиторный лактат-ацидоз • Склонность к метаболическому ацидозу • Высокая интенсивность обмена веществ (концентрация ионов водорода на массу тела у новорожденных в 2 -3 раза больше, чем у взрослых). • Незрелость почечных механизмов регуляции КОС, значительная потеря бикарбоната • Незрелость механизмов ацидои аммониогенеза
ЗАБОР ПРОБ КРОВИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОС И ГАЗОВОГО СОСТАВА КРОВИ
КИСЛОРОДНЫЙ СТАТУС q Газоанализатор фирмы «Radiometer» «ABL-835 Flex» . 33
р. Н 7, 35 -7, 45 АЦИДОЗ р. Н < 7, 35 РЕСПИРАТОРН ЫЙ р. СО 2 > 45 mm Hg МЕТАБОЛИЧЕС КИЙ BE > (-2)- (-4) ммоль/л НСО 3 < 24 mmol/l р. СО 2 > 45 mm Hg BE > (-2)- (-4) ммоль/л НСО 3 < 24 mmol/l АЛКАЛОЗ р. Н > 7, 45 РЕСПИРАТОРН ЫЙ МЕТАБОЛИЧЕС КИЙ р. СО 2 < 35 mm Hg BE > 2 - 4 ммоль/л НСО 3 < 24 mmol/l
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ р. Н РЕСПИРАТОРНЫЙ АЦИДОЗ Угнетение дыхательного центра: 1. Использование лекарственных средств, угнетающих дыхательный центр (наркотические анальгетики, транквилизаторы) 2. Поражение ЦНС 3. Длительная гипоксия 4. Остановка кровообращения Нарушения механики дыхания: 1. Мышечная слабость 2. Неадекватная искусственная вентиляция легких Нарушения газообмена: 1. Обструкция дыхательных путей, бронхоспазм 2. Отек легких 3. СОПЛ/ОРДС 4. Аспирация, пневмония, плеврит, пневмоторакс Повышенное образование углекислого газа в организме: РЕСПИРАТОРНЫЙ АЛКАЛОЗ 1. Неадекватная искусственная вентиляция легких 2. Гипоксемия 3. Поражение центральной нервной системы (САК, отек головного мозга) 4. Лихорадка 5. Сепсис 6. Застойная сердечная недостаточность
р. СО 2 и БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕГКИХ
р. СО 2 и БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕГКИХ
ПЕРМИССИВНАЯ ГИПЕРКАПНИЯ Пермиссивная (допустимая) гиперкапния – поддержание парциального давления р. СО 2 выше физиологических показателей (более 45 мм рт. cт. )при условии нормальных значений р. Н крови.
ГИПОКАПНИЯ ИЛИ ГИПЕРКАПНИЯ?
ГИПОКАПНИЯ ИЛИ ГИПЕРКАПНИЯ?
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ р. Н МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЦИДОЗ Метаболический ацидоз с высоким анионным интервалом: 1. Избыточная продукция нелетучих кислот: - лактат-ацидоз (сепсис, шок, асфиксия, тканевая гипоперфузия) - лечение алкалоза хлоридом аммония - парентеральное питание (избыток аминокислот) 2. Нарушение экскреторной функции почек: - ОПН с олигурией Хроническая почечная недостаточность - Почечный канальцевый ацидоз Метаболический ацидоз с нормальным анионным интервалом: 1. Потери бикарбоната (диарея, почечный тубулярный некроз и т. д. ) 2. Потери бикарбоната через почки у новорожденных с ЭНМТ 3. Поступление хлоридов извне (Ca. Cl 2, Mg. Cl 2 и др. ) 4. Разведение внеклеточной жидкости МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЛКАЛОЗ Потеря ионов водорода через ЖКТ: 1. Рвота, частая аспирация содержимого ЖКТ 2. Врожденная хлоридорея 3. Желудочно-толстокишечная фистула 4. Диарея (потери хлоридов) Потери ионов водорода через почки: 1. Избыток минералокортикоидов (синдром Кушинга) 2. Гипопаратиреоз 3. Гиперальдостеронизм 4. Снижение объема внеклеточной жидкости при рвоте и тяжелой гипокалиемии 5. Назначение диуретиков (фуросемид!) Накопление бикарбоната: 1. Избыточная инфузия щелочных растворов 2. Массивная гемотрансфузия
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ р. Н МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЦИДОЗ 1. Вазодилатация 2. Повышение проницаемости капилляров 3. Снижение сократительной способности миокарда 4. Нарушение проводимости 5. Снижение порога развития фибрилляции 6. Снижение эффективности адреналина, однако введение адреналина в больших дозах эффективно и без использования соды! МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЛКАЛОЗ 1. Ухудшение высвобождения кислорода из оксигемоглобина 2. Уменьшение соотношения илнизированного и неионизированного кальция 3. Гиперкалигистия! 4. Гипокалиемия 5. Желудочковая тахикардия, фибрилляция желудочков 6. Остановка сердца во время систолы ( «каменное сердце» ) 7. Гипернатриемия, гиперосмоляльность
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЦИДОЗА • • • CATMUDPILES С - СО, CN А - Алкогольный кетоацидоз Т - Толуол М - Метанол U - уремия D - ДКА Р - паральдегид I - Железо L - лактат-ацидоз E - этиленгликоль S - салицилаты и стрихнин KUSMAL • K - кетоацидоз • U – уремия • S - салицилаты и стрихнин • М - Метанол • A - алкогольный кетоацидоз • L - лактат-ацидоз
НСО 3 и БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕГКИХ
ВЛИЯНИЕ НАРУШЕНИЙ ГАЗООБМЕНА НА ПОВРЕЖДЕНИЕ ЦНС У НОВОРОЖДЕННЫХ (Leviton A. , 2010)
БИКАРБОНАТ НАТРИЯ Впервые был предложен для использования в клинической практике Howland J. и Marriott M. W. в 1916 году при лечении диареи у детей Howland J. , Mc. Kim Marriott W. Acidosis occurring with diarrhea. Am J Dis Child 1916; 11: 309 -25. (1873 – 1926)
ПЕРВЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИМНЕНИЯ НАТРИЯ ГИДРОКАРБОНАТА • В 1921 году Healy J. J. Впервые описал осложнения при использовании натрия гидрокарбоната. • Шесть случаев тетании у больных, 4 из которых умерли после введения натрия гидрокарбоната per rectum. Healy J. J. Retinitis pancreas albescens / Br. J. Ophthalmol. – 1921. – Vol. 5. - № 1. – P. 18 -19
ВОЗМОЖНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГИДРОКАРБОНАТА НАТРИЯ 1. Увеличение осмолярности плазмы крови 2. Увеличение парциального напряжения углекислого газа 3. Гипокальциемия 4. Гипокалиемия 5. Ухудшение кислородного статуса организма
ГИДРОКАРБОНАТ НАТРИЯ
РАСТВОР НАТРИЯ ГИДРОКАРБОНАТА ПОКАЗАНИЯ: 1. Декомпенсированный метаболический ацидоз (р. Н < 7, 0; BE > - 12 ммоль/л) 2. Отсутствие эффекта от непрямого массажа сердца, введения адреналина и восполнения ОЦК на фоне адекватной ИВЛ NB!: Используется только 0, 5 М раствор натрия гидрокарбоната! (1 мл = 0, 5 мэкв) Доза: 2 мэкв/кг или 4 мл/кг 4% раствора Способ введения: Скорость введения = 2 мл/кг/минуту (не быстрее чем за 2 минуты!)
НУЖЕН ЛИ БИКАРБОНАТ НАТРИЯ ПРИ СЕПСИСЕ?
ЛАКТАТ-АЦИДОЗ и НАТРИЯ ГИДРОКАРБОНАТ
КИСЛОРОДНЫЙ СТАТУС 1. Парциальное напряжение кислорода в артериальной крови – Ра. О 2 (мм рт. ст. ) 2. Количество кислорода в артериальной крови – Са. О 2 (мл О 2/ 100 мл крови) 3. Индекс р50
КИСЛОРОДНЫЙ СТАТУС Общее содержание кислорода в пробе артериальной крови ct. O 2 =αO 2 × p. O 2(а) + s. O 2(а)×(1 - FCOHb – FMet. Hb) × ct. Hb, Индекс системной доставки кислорода (DO 2 ind): Индекс системного потребления кислорода (VO 2 ind): 54
ПУПОЧНЫЙ АРТЕРИАЛЬНЫЙ КАТЕТЕР Масса тела, кг Глубина введения ПАК 1 7 см 2 8 см 3 9 см • Конец пупочного артериального катетера не должен располагаться вблизи магистральных артериальных сосудов • Низкое положение пупочного артериального катетера – LIII-LV • Высокое положение – Th. VI - Th. X
ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АРТЕРИАЛЬНЫХ КАТЕТЕРОВ • Кровотечение из магистрального артериального сосуда • Риск ишемии и гангрены конечности • Риск инфицирования: -длительность использования пупочного артериального катетера – 72 часа длительность использования периферического венозного катетера – 7 суток
ПОКАЗАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АРТЕРИАЛЬНОЙ ПРОБЫ КРОВИ 1. Новорожденные с тяжелыми врожденными пороками развития (врожденная диафрагмальная грыжа, атрезия пищевода, трахеопищеводный свищ, критические врожденные пороки сердца), требующими экстренного оперативного лечения 2. Пациенты в крайне тяжелом состоянии и нестабильной гемодинамикой 3. Недоношенные новорожденные с ЭНМТ
ИССЛЕДОВАНИЕ АРТЕРИАЛЬНОЙ ПРОБЫ КРОВИ 1. «Золотой» стандарт 2. Простота забора проб крови при наличии постоянного артериального катетера 3. Отсутствие боли и беспокойства при заборе пробы крови 4. Возможность инвазивного мониторинга артериального давления 5. Возможность исследования показателей кислородного статуса
КИСЛОРОДНЫЙ СТАТУС Лактат Сердечный выброс Кислородный статус Поглощение кислорода легкими Фракции гемоглобина Дисгемоглобины 59
АРТЕРИОВЕНОЗНАЯ РАЗНИЦА Показатель Артерия р. Н 7, 40 АВР 0, 2 Вена 7, 38 р. СО 2, к. ПА 5, 3 0, 7 6, 0 р. О 2, к. Па 13, 0 8, 0 5, 0
АРТЕРИО-ВЕНОЗНАЯ РАЗНИЦА • Чем больше разница по парциальному давлению кислорода, тем хуже корреляция между артериальной и венозной пробами крови • Гипоксемия – максимальная степень корреляции!
КИСЛОРОДНЫЙ СТАТУС Показатель Обозначение Характеристика Единицы измерения Парциальное напряжение кислорода Ра. О 2 83 -108 мм рт. ст. Количество кислорода в артериальной крови Ct. О 2 (а) 7, 1 -9, 9 ммоль/л Степень насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом Sa. O 2 95 -99 % Индекс р50 Р 50 25 -29 мм рт. ст. Лактат Lac 0, 5 -1, 6 ммоль/л
ПОКАЗАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАПИЛЛЯРНОЙ ПРОБЫ КРОВИ • Необходимость исследования артериальной пробы крови при отсутствии технических возможностей обеспечить артериальный доступ • Стабильное состояние пациента, нуждающегося в инвазивной и неинвазивной респираторной поддержке • Стабильное состояние пациента, нуждающегося в мероприятиях интенсивной терапии
КАПИЛЛЯРНАЯ ПРОБА КРОВИ • Кровь из артериол • Кровь из венул • Кровь из капилляров • Интерстициальная жидкость, внутриклеточная жидкость
АНАЛЬГЕЗИЯ ВО ВРЕМЯ ЗАБОРОВ ПРОБ КРОВИ • Назначение сахарозы в дозе 0, 012 – 0, 12 мг за две минуты до пункции (Cochrane Collaboration, 2003) • Назначение глюкозы (10 -40%) или кормление грудью (Guala A. , 1998) • Назначение парацетамола с целью обезболивания неэффективно (Shah V. , 1998) • Назначение местных анестетиков (ЭМЛА) неэффективно (Larsson B. , 1995)
ПРИЧИНЫ ГИПОКСЕМИИ У НОВОРОЖДЕННЫХ Показатель оксигенации Парциальное напряжение кислорода в артериальной крови Количество кислорода в артериальной крови Наиболее вероятная причина снижения 1. Низкая фракция кислорода в дыхательной смеси 2. Заболевания паренхимы легкого 3. Гиповентиляция 4. Патологическое шунтирование крови 1. Анемия 2. Гемодилюция 3. Наличие в крови аномальных форм гемоглобина
РОЛЬ СИСТЕМЫ КРОВИ В ТРАНСПОРТЕ КИСЛОРОДА 163 мл/л 101 мл/л
ИСКУССИВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ И ОКСИГЕНАЦИЯ
БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕГКИХ И ИНДЕКС ОКСИГЕНАЦИИ IO = (MAP × Fi. O 2 ×
р50 и КРИВАЯ ДИССОЦИАЦИИ ОКСИГЕМОГЛОБИНА Сдвиг влево Сдвиг вправо Уменьшение концентрации 2, 3 ДФГ Увеличение концентрации 2, 3 -ДФГ Гипотермия Гипертермия Гипокапния Гиперкапния Алкалоз Увеличение концентрации Hb. F Увеличение концентрации COHb Увеличение концентрации Met. Hb р50 = 25 -29 мм рт. ст. Ацидоз Увеличение концентрации SHb
ЛАКТАТ-АЦИДОЗ Повышенная продукция лактата Снижение метаболизма лактата 1. Сепсис 2. Шок 3. Гипотермия, холодовой стресс 4. Полиорганная недостаточность 5. Судороги 6. Выраженная гипоксемия 7. D-лактат-ацидоз 8. Применение адреналина 9. Применение нитропруссида натрия 10. Выраженный алкалоз 11. Дефицит тиамина 1. Нарушения печеночного кровотока при централизации кровообращения
ДИАГНОСТИКА ЛАКТАТ-АЦИДОЗА Ø Наличие метаболического ацидоза Ø AP > 16 ммоль/л Ø Повышение концентрации лактата в пробах артериальной и венозной крови
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ЛАКТАТАЦИДОЗА ГИПЕРЛАКТАТЕМИЯ УВЕЛИЧЕНИЕ СИНТЕЗА ЛАКТАТА АНАЭРОБНЫЙ ТИП МЕТАБОЛИЗМА Тканевая гипоксия Синдром гипоперфузии Увеличение интенсивности метаболизма лейкоцитов ЭНДОГЕННАЯ ПРОДУКЦИЯ: -Активация реакций гликолиза -- Ингибирование ПДГ УМЕНЬШЕНИЕ СКОРОСТИ ЭЛИМИНАЦИИ ЛАКТАТА Печеночная дисфункция Уменьшение скорости печеночного кровотока
Показатели кислородного статуса как маркеры дисфункции почек у новорожденных в критическом состоянии Паршин Е. В. , Александрович Ю. С. , Кушнерик Л. А. , Блинов С. А. , Пшениснов К. В. , Нурмагамбетова Б. К. Общая реаниматология. – 2010. – Т. 6. - № 2. – С. 62 -67
Показатели кислородного статуса как маркеры дисфункции почек у новорожденных в критическом состоянии Паршин Е. В. , Александрович Ю. С. , Кушнерик Л. А. , Блинов С. А. , Пшениснов К. В. , Нурмагамбетова Б. К. Общая реаниматология. – 2010. – Т. 6. - № 2. – С. 62 -67
ВЛИЯНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КИСЛОРОДНОГО СТАТУСА НА ИСХОД ЗАБОЛЕВАНИЯ 77
ПОСТГИПОКСИЧЕСКИЕ ДИСБАЛАНСЫ ГОМЕОСТАЗА МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АУТОКОИДОЗ Ингибирование промежуточного обмена, проявляющееся в виде прогрессирования лактатацидоза, увеличение продуктов ПОЛ и свободно-радикального окисления ОКСИДАТИВНЫЙ АУТОКОИДОЗ Лизис мембран, некроз и некробиоз клеток, обусловленный активацией процессов перекисного окисления липидов и свободно-радикального окисления ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНЫЙ (МЕДИАТОРНЫЙ) АУТОКОИДОЗ Ингибирование сигнальных и транспортных систем клетки. Главной отличительной чертой этого аутокоидоза является эксайтотоксичность – «потеря кальциевого гомеостаза» (П. Сафар, 1983) ЦИТОКИНОВЫЙ (АДГЕЗИВНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ) АУТОКОИДОЗ Разрушение гистогематических барьеров и клеточных контактов, инициация и усиление локальных и системных постгипоксических воспалительных реакций НЕКРОБИОТИЧЕСКИЙ (АПОПТОЗНЫЙ) АУТОКОИДОЗ Последняя стадия постишемического и постгипоксического каскадов, необратимая гибель клеток путем некробиоза
МИТОХОНДРИАЛЬНАЯ ДИСФУНКЦИЯ, КИСЛОРОДНЫЙ ПАРАДОКС и КРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ
РАЗРУШЕНИЕ МИТОХОНДРИЙ – ПРИЧИНА ССВО
Признаки респираторного дистресса, Sp. O 2<88%, Pa. O 2/Fi. O 2<400 ГИПОКСЕМИЯ сt. O 2>8 ммоль/л сt. O 2<8 ммоль/л Лактат в АК Лактат >1. 7 ммоль/л Лактат < 1. 7 ммоль/л Лактат > 1. 7 ммоль/л Лактат < 1. 7 ммоль/л Hb Циркуляторная гипоксемия Респираторная гипоксемия Волемическая поддержка Конвекционная ИВЛ Катехоламиновая поддержка Циркуляторная гипоксемия Волемическая поддержка Hb >120 г/л Респираторная гипоксемия Pa. O 2 >30 мм рт. ст. Pa. O 2 <30 мм рт. ст. Катехоламиновая поддержка Исключить ВПС ↑ Fi. O 2 ↑ PEEP ↑ PIP ↑ tin ВЧИВЛ Мониторинг газового состава и кислотно-основного состояния артериальной крови Hb <120 г/л Гемотрансфузия
ЦИТОФЛАВИН В НЕОНАТАЛЬНОЙ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИ С. О. Рогаткин, Н. Н. Володин, М. Г. Дегтярева, О. В. Гребенников, М. Ш. Моргания, Н. Д. Серова Современный подход к церебропротекторной терапии недоношенных новорожденных в условиях отделения реанимации и интенсивной терапии. Москва 2010, 23 с. Цитофлавин 2 мл/кг/сутки оказывает отчетливое системное антигипоксантное действие, что подтверждается быстрым снижением потребности в высоких концентрациях О 2 при проведении респираторной поддержки (ИВЛ, СРАР), устранением признаков централизации кровообращения, улучшением тканевой перфузии, нормализацией р. Н и ВЕ, устранением лактат-ацидоза.
ТРАНСКУТАННОЕ (ЧРЕЗКОЖНОЕ) ОПРЕДЕЛЕНИЕ р. O 2 (Tс. О 2) и р. СО 2 (Tc. СO 2) 1972 г. - Dietrich Lubbers, Albert and Renata Huch продемонстрировали, что значительное нагревание кожи (до 42 -450 С) приводит к вазодилатации, что позволяет оценить парциальное напряжение кислорода и углекислого газа. 1980 г. – Создан транскутанный датчик для измерения р. О 2 и р. СО 2.
ТРАНСКУТАННОЕ (ЧРЕЗКОЖНОЕ) ОПРЕДЕЛЕНИЕ р. O 2 (Tс. О 2) и р. СО 2 (Tc. СO 2) tissue O 2 consumption O 2 O 2 l Кислород и углекислый газ диффундируют через кожу, а их парциальное напряжение измеряется датчиком. O O 2 O 2 O 2 diffusion 2 O shunt O 2 2 84
ТРАНСКУТАННОЕ (ЧРЕЗКОЖНОЕ) ОПРЕДЕЛЕНИЕ р. O 2 (Tс. О 2) и р. СО 2 (Tc. СO 2) l Электрохимический датчик в месте наложения в течение нескольких минут нагревает кожу до 43 - 45°С 85
ТРАНСКУТАННОЕ (ЧРЕЗКОЖНОЕ) ОПРЕДЕЛЕНИЕ р. O 2 (Tс. О 2) и р. СО 2 (Tc. СO 2) Масса тела при рождении Рекомендуемая температура датчика Время измерения 500 – 750 г 40, 0 - 43, 00 С 2 -3 часа 750 – 2000 г 42, 5 – 43, 50 С 2 -4 часа 2000 – 3000 г 43, 0 - 44, 00 С 2 -4 часа Более 3000 г 43, 0 - 44, 00 С 3 -4 часа
ТРАНСКУТАННОЕ (ЧРЕЗКОЖНОЕ) ОПРЕДЕЛЕНИЕ р. O 2 (Tс. О 2) и р. СО 2 (Tc. СO 2)
КОРРЕЛЯЦИЯ Tc. О 2 и Тс. СО 2 с ра. О 2 и ра. СО 2 (Антонов А. Г. , Рындин А. Ю. , 2010)
ТРАНСКУТАННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ Pa. O 2 (Tc. O 2): факторы, снижающие точность измерения l Pa. O 2 более 80 или менее 30 мм рт. ст. l Применение вазоактивных препаратов l Снижение периферической перфузии l р. Н менее 7, 1 l Анемия (Hb < 90 г/л) l Отеки l Неверная калибровка прибора 91
ДОСТОИНСТВА ТРАНСКУТАННОГО МОНИТОРИНГА р. О 2 и р. СО 2 • Возможность динамической оценки оксигенации на тканевом уровне • Возможность косвенной оценки интенсивности метаболизма • Возможность динамической оценки тканевой перфузии • Возможность динамической оценки эффективности газообмена на всех уровнях организма ребенка • Возможность использования, как у пациентов, нуждающихся в респираторной поддержке, так и без нее. • Позволяет избежать излишних заборов крови, что может стать причиной ятрогенной анемии
ПОКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ТРАНСКУТАННОГО МОНИТОРИНГА р. О 2 и р. СО 2 • Респираторная поддержка у новорожденных на фоне заместительной терапии экзогенным сурфактантом • Респираторная поддержка у новорожденных в стабильном состоянии • Высокий риск развития гемодинамических нарушений • Высокая вероятность прогрессирования инфекционно-воспалительного процесса с манифестацией в виде септического шока
ЦИАНОЗ И ДЕСАТУРАЦИЯ
ПУЛЬСОКСИМЕТРИЯ «Во многих случаях этот инструмент определял аноксемию, когда пульс, кровяное давление и цвет кожи оставались без изменений» (E. Wood, 1951) Sp. O 2= (A/A+B) 100%
ПУЛЬСОКСИМЕТРИЯ ДОСТОИНСТВА НЕДОСТАТКИ Простота в использовании Не отражает состояние газообмена Возможность постоянного мониторинга Неэффективен при расстройствах периферического кровообращения Визуализация результатов Большая вероятность искажения результатов Скрининговый анализ состояния сердечно-сосудистой системы Результаты измерений зависят от освещенности и температуры тканей 96
Технологические платформы и измерения Masimo SET® • Пульсовая оксиметрия Masimo rainbow SET® • Masimo SET + • Пульсовая КO-оксиметрия Pulse CO-Oximetry® + • Акустический мониторинг ВСЕ на обновляемой программной платформе
Новые рекомендации США относительно скрининга критического ВПС с использованием пульсовой оксиметрии Одобрено AAP, AHA, ACCF Рекомендуется проведение скрининга с использованием «устройств Pulse Oximeter, не зависящих от движения, показывающих функциональное насыщение крови кислородом, утвержденных для работы в условиях низкой перфузии…» Kemper AR, Mahle WT, Martin GR, et al. Pediatrics 2011.
Использование индекса перфузии Masimo при скрининге новорожденных помогает повысить эффективность выявления ВПС • Скрининг Masimo SET® Sp. O 2 значительно повышает эффективность выявления критического ВПС* • Было проведено исследование, в котором скрининг Masimo SET® Sp. O 2 в дополнение к осмотру помог выявить 78 % случаев критического ВПС • После включения в скрининг индекса перфузии (PI) аномалии проявились у 100 % новорожденных с левосторонней обструкцией сердца (LHOD) – У новорожденных с ВПС индекс PI фиксирует аномальный кровоток из сердца – У всех новорожденных с LHOD предуктальные или постдуктальные значения PI , ыли ниже межквартильной точки разделения 1, 18, а у пяти эти значения были ниже потенциальной точки разделения 0, 70 «Значения PI ниже 0, 70 могут указывать на заболевание, а значение ниже 0, 50 указывает на выраженную недостаточную перфузию» de Wahl Granelli A et al. Acta Paediatricia; 2007. 96: 1455 -1459.
• • Непрерывное измерение Sp. Hb: основные сведения и значимость Переливание крови может увеличить заболеваемость и смертность Ограничивающие переливание методы являются безопасными В некоторых случаях переливание не является необходимым Растет осознание необходимости внедрения стратегий по сокращению количества переливаний • Врачи ограничены возможностями традиционных средств во время принятия решения о переливании • Во время непрерывного мониторинга Sp. Hb в режиме реального времени фиксируется изменение уровня Hb, а также стабилизация Hb • Практика показала, что непрерывный мониторинг Sp. Hb помогает сократить количество переливаний без изменения протокола переливания • Сделан вывод о том, что непрерывный мониторинг Sp. Hb помогает снизить затраты, связанные с переливанием • Непрерывный мониторинг Sp. Hb может также помочь в выявлении кровотечения в послеоперационном периоде • Измерение PVI помогает врачам контролировать введение растворов, которое влияет на результаты лечения и решение о переливании крови
Индекс вариабельности плетизмограммы (PVI®) • Неинвазивная и низкозатратная технология • Автоматизация оценки изменения плетизмограммы – Изменения амплитуды индекса перфузии за дыхательный цикл – PVI — это процентное значение от 1 до 100% • Низкая вариабельность < 20% • Высокая вариабельность > 20%
PVI помогает врачам оптимизировать предварительную нагрузку и результаты лечения кардиологических больных Ударный объем 10 % 24 % 0 0 Более низкий уровень PVI = менее вероятная реакция на введение растворов Более высокий уровень PVI = более вероятная реакция на введение растворов Предварительная нагрузка
PVI: оказание врачам помощи в использовании целевой терапии для повышения эффективности введения инфузионных растворов и снижения риска для пациента Группа PVI Объем интраоперационных кристаллоидов и общий объем значительно ниже Более низкий уровень лактата Рандомизированное контролируемое исследование 82 пациентов, подвергающихся полостным хирургическим Forget P et al. Anesth Analg. 2010; 111(4): 910 -4. вмешательствам
Неинвазивное обнаружение метгемоглобина (Sp. Met®): клиническое применение Помогает врачам: • Быстро обнаруживать метгемоглобинемию • Инициировать незамедлительное лечение для сокращения рисков – Особенно в тех областях, где лекарства, вызывающие метгемоглобинемию, используются наиболее часто • Процедурные лаборатории и операционная • Быстрая коррекция влияния вредного препарата и инициирование терапии для спасения жизни пациента
ЦЕРЕБРАЛЬНАЯ ОКСИМЕТРИЯ Церебральная оксиметрия – это неинвазивный метод мониторинга, основанный на способности окси- и дезоксигемоглобина поглощать свет в диапазоне излучения, близком к инфракрасному, который измеряет: 1) регионарное насыщение гемоглобина кислородом в сосудистом бассейне коры головного мозга (r. SO 2) 2) абсолютную кислородную насыщенность тканей мозга (Sсt. O 2%)
ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (NIRS) INVOS System (r. SO 2) Неинзвазиная техника Оценивает оксигемоглобин (O 2 Hb), дезоксигемоглобин (HHb), общее содержание гемоглобина ёё (t. Hb) в тканях головного мозга, локальное тканевое насыщение гемоглобина кислородом (r. SO 2), динамику окислительно-восстановительного статуса дыхательного фермента цитохромоксидазы (Cytaa 3). Принцип действия основан на различной абсорбции спектра (ИК света) Окси-Нв, дезокси-Нв и цитохрома аа 3. r. SO 2= 60 -80% Используется: • Каротидная эндартерэктомия • Кардиохирургия • Педиатрия INVOS является тренд основанным мозговым оксиметром измеряющим регионарное насыщение гемоглобина кислородом в сосудистом бассейне коры головного мозга (r. SO 2). (!под трендом понимают расчетную спрямляемую кривую изменения, построенную путем математической обработки статистических данных, на основе динамических рядов).
ПАРАИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (NIRS) INVOS System (r. SO 2) Принцип работы - детекция параинфракрасного излучения (длина волны 730 и 810 нм) двумя фотодиодами, располагающихся на расстоянии 30 и 40 мм от источника света с обновлением данных каждые 4 секунды. Мониторинг транспорта кислорода // © Ю. С. Александрович, 2010 107
ПАРАИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (NIRS) INVOS System (r. SO 2) Ограничения • • • Глубина измерения 2 -3 мм (серое вещество) Экстракраниальная контаминация Затруднение измерения при отечности мягких тканей, гематомах. Schwarz G et al. J. Neurosurg Anesthesiol 1996; 8(3): 189 -193
ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ОКСИМЕТР FORE-SIGHT™ • • Современная оптическая технология LASER-SIGHT™ ТОЧНЫЕ измерения насыщенности тканей мозга кислородом (%Sct. O 2) Монитор содержит в себе излучающий блок с 4 -мя полупроводниковыми лазерными диодами, вычислительный блок, цветной дисплей и билатеральные датчики Отраженный тканями свет попадает на силиконовые фотодиоды, где сигнал конвертируется в электрический и затем поступает в вычислительный блок. После обработки данные отображаются на дисплее с обновлением каждые 2 секунды. 109
ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ОКСИМЕТР FORE-SIGHT™
Метод Достоинства Недостатки Пульсоксиметрия 1. Скрининговый метод диагностики нарушений оксигенации 2. Простота в использовании 3. Возможность постоянного мониторинга 4. Визуализация результатов 5. Неинвазивная методика 1. Не позволяет оценить эффективность газообмена 2. Не эффективен при расстройствах периферического кровообращения 3. Большая вероятность искажения результатов и ложных тревог 4. Результаты измерения зависят от концентрации Hb, t 0 C и освещенности Инфракрасная спектроскопия 1. Возможность исследования оксигенации различных органов и диагностики ишемии 2. Неинвазивная методика 1. Низкая корреялционная связь с инвазивными методами оценки оксигенации Церебральная оксиметрия 1. Простота в использовании 2. Возможность постоянного мониторинга 3. Визуализация результатов 4. Высокая достоверность полученных результатов 5. Возможность применения при значительных нарушениях микроциркуляции и проведении СЛР 6. Неинвазивная методика 1. Отсутствует референтные значения для новорожденных, которые могут быть рекомендованы для рутинного использования в клинической практике 2. Не используется при выраженных отеках мягких тканей головы 3. Наличие внутричерепных гематом – абсолютное противопоказание для применения. 4. Оценивается только оксигенация головного мозга Анализ газового состава артериальной крови 1. Высокая достоверность полученных результатов 1. Инвазивный метод 2. Возможно развитие осложнений 3. Отсутствие возможности динамической оценки оксигенации и газообмена 3. Необходимость частых заборов проб крови Капнометрия и капнография 1. Простота в использовании 2. Возможность постоянного мониторинга 3. Визуализация результатов 1. Может применяться только у пациентов, нуждающихся в инвазивной ИВЛ 2. Не позволяет оценить адекватность оксигенации Графический мониторинг механических свойств легких 1. Простота в использовании 2. Возможность оптимизации параметров ИВЛ 1. Не позволяет оценить адекватность газообмена и оксигенации Транскутанное р. О 2 и рс. О 2 1. Простота в использовании 2. Возможность постоянного мониторинга 3. Визуализация результатов 4. Неинвазивная методика 5. Возможность оценки оксигенации на уровне клеток и тканей 6. Высокая достоверность полученных результатов 1. Не используется при выраженных нарушениях перфузии тканей 2. Погрешность в результатах измерения при гипо- или гипероксии, анемии тяжелой степени , выраженных отеках. измерение
«Самый лучший способ улучшить результаты лечения у пациентов в ближайшую четверть века, состоит, вероятно, не в поиске новых методов лечения, а в изучении способов, как эффективно проводить уже известное лечение» (Pronovost P. J. et al. , 2005)
«Самый лучший способ улучшить результаты лечения у пациентов в ближайшую четверть века, состоит, вероятно, не в поиске новых методов лечения, а в изучении способов, как эффективно проводить уже известное лечение» (Pronovost P. J. et al. , 2005) БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!
Скачать презентацию Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет АНАЛИЗ ГАЗОВОГО СОСТАВА
АНАЛИЗ ГАЗООБМЕНА.pptx