Arter Kan Gazları: Örnek alınması, taşınması, kan gazı analizatörü, A-V ayrımı, parametreler Prof. Dr. Turan Acıcan AÜTF Göğüs Hastalıkları ABD
ARTER KAN GAZLARI Kan gazları analizi ilk defa Dr Paul Astrop tarafından Kopenhag da 1952-53 yıllarında yapılmıştır. Kan gazı analizörleri ph, PCO2 ve PO2 yi hassas elektrotlar kullanarak ölçerler. HCO3 - hesaplanır. Radiyal, brakial ve femoral arterler en çok kullanılan arterlerdir. Her üç arterde ven komşuluğu nedeni ile örnek dikkatle alınmalıdır. Özellikle femoral yaklaşım tercih edildiğinde daha sık olmak üzere yanlışlıkla vena kanı örneği de alınmış olabilir. Radial arter superfisialdir(cilde mesafesi 0.5-1 cm). Kolay palpe edilebilir. Üzerine basınç yapılarak ponksiyon sonrasında oluşan kanama kolayca durdurulabilir. Kontrendike bir durum yoksa ponksiyon radiyal arterden yapılır.
Ekipman; İşlemden önce ekipman hazırlanmış olmalıdır. Cildi temizlemek için iyot ya da alkol. 2ml lik 25g (portakal rengi)iğne takılmış %0.5 ya da %1 lik lidokain içeren enjektör. 23g (mavi) iğne takılmış heparinize enjektör, radial ya da brakial arter kan örneği almak için kullanılır. 21 g(yeşil) iğne takılmış enjektör femoral arter kan örneği için kullanılır. Gazlı bez ya da pamuk. Kan ile temas olabileceği için işlemi yapacak olan ve asistanı eldiven takmalıdır. İşlemden önce enjektör uygun bir şekilde heparinize edilmelidir. Çünkü oluşacak pıhtı kan gazı analizöründe hatalı sonuç verir.heparin aynı zamanda asit olduğundan ancak çok az miktarda kullanılırsa artefaktlara yol açmaz. Bu nedenle pratik olarak 0.25 ml heparin(1000 IU/ml) enjektöre çakilir. Piston sonuna kadar yavaşca çekilerek geri boşaltılır. Enjektörün duvarına sıvanan heparin yeterlidir. Alternatif olarak hazır heparinize kan gazı enjektörü de kullanılabilir. Bu enjektörlerde piston direnci çok düşüktür ve aspirasyon uygulamaksızın arter kanı kendiliğinden enjektöre dolar.
Radiyal arterin kullanımının kontrendikasyonları Ulnar sirkülasyon bulunmaması. Allen s testi ile anlaşılır. Elde dolaşım bozukluğu (örneğin; Raynaud s hastalığı ya da Burger hastalığı gibi). Alttaki kemikte travma. Dializ için arteriyovenöz fistül varlığı.
Brakial arterin kullanımının kontrendikasyonları Brakiyal arter bir terminal arter olduğundan distalinde dolaşım bozukluğu olması durumunda. İnfeksiyon girişi riskini artıracağından dirsek çevresindeki kırıklarda. Ön kolda bir arteriyovenöz fistül varlığında.
Femoral arterin kullanımının kontrendikasyonları Yaygın vasküler hastalık. Plağın yerinden oynaması ve distalde emboli riski yaratması nedeniyle. Artere graft takılmış ise. Çocuklarda septik artrit ve sinir yaralanması riski yüksek olduğundan.
ARTER KAN ÖRNEĞİNİN ALINMASI Pratikte radial arter bölgesine 0.2-0.3 ml, brakial arter bölgesine 0.4-0.6 ml, femoral arter bölgesine ise 0.6-1 ml lokal aneztezik yeterlidir. Daha fazla yapılması durumunda işlemi zorlaştırabilir. Daha sonra radiyal ya da brakial artere uygulanacaksa horizontal hat ile 20-30 0, femoral arter seçilmiş ise 70 0 açı olacak şekilde iğne ile girilir
KANÜLDEN KAN ÖRNEĞİ ALINMASI Kanül aracılığı ile arter kan örneği alınacaksa dominant olmayan kol radiyal arteri seçilir. Üç yollu kanül kullanılır. Önce 5 ml kan bir enjektörle çekilerek atılır. Sonra kan gazı enjektörü ile 1-2 ml kan örneği alınır.
KOMPLİKASYONLAR Arter ponksiyonu infekte ve yaralı deri üzerinden yapılmamalıdır. Hastaların %25 inde ponksiyon yerinde ağrı ve hassasiyet oluşur. Olguların %40 ında, uzun süreli steroid kullananların %90 ında 24 saat sonra deride ekimoz olabilir. Arter kanülü aracılığı ile kan örneği alınanlarda ise kanülün uzun süre kalması halinde ekimoz, hematom, arteriovenöz fistül, yalancı anevrizma hava embolizmi ve enfeksiyon gelişebilir. Radial arter ponksiyonundan sonra tromboz ve oklüzyon nispeten sık olmakla beraber rekanalizasyon oluştuğundan iskemi gelişmesi nadirdir. Eğer ilk denemede arter kan örneği alınamazsa ve iğne içeride iken oynatılarak arter bulunmaya çalışılırsa hasta hiperventile edeceğinden sonuç sağlıklı olmaz. Almaya devam etmeye çalışmayıp yardım istenmelidir.
Arter Kan Örneğinin Taşınması Kan örneği alındıktan sonra içinde hava kabarcığı oluşmuşsa giderilir. Alınan örnek en kısa zamanda analizöre verilmelidir. Eğer taşınacaksa iğne bir plastik parçaya batırılarak hava ile teması kesilir. İnceleme 5 dakika içinde yapılamayacaksa örnek 0 buz içinde transport edilir bu şekilde lökosit metabolizması yavaşlatılarak kan örneğindeki PO2 azalması ve PCO2 artması yavaşlatılır. Yine de 1 saat içinde inceleme yapılmalıdır.
Kan Gazı Analizatörü Radiometer Cobas b 121 Örnekleme, doğru okunmalı, hızlı olmalı, >37 C doğru çalışmazlar Odada klima olmalı
Kan Gazı Analizörünün Kullanımı Elektrotlar 6-12 ayda bir değiştirilmelidir. Lityum heparinli enjektör daha iyi. Hazır heparinli enjektörler kullanılmalı.
Kan Gazı Analizörünün Kullanımı Kalibrasyon solusyonları (C1, C2) Yıkama solusyonu (C3) Atık kabı (W) Solusyonlar +2- +30 santigrad derecede saklanır. Kalibrasyon; günde birkaç kez yapıyor. Kalite kontrolü;(combitrol) Her örnekten sonra yıkama yapıyor.
Kan Gazı Analizörünün Kullanımı
Non-invaziv Yöntemler: PULS OKSİMETRE Kulak memesi ya da parmak ucu gibi kanlanmanın fazla olduğu yerlerden ışığın absorbsiyonu yolu ile arteryel oksihemoglobin satürasyonunun(sao2) ölçülmesi esasına dayanır. Satürasyonu oksihemoglobin dissosiasyon eğrisinin üst bölümlerinde + 5 yanılmayla ölçebilir. Ancak SaO2 nin %75 in altında ve %95 in üzerinde olduğu durumlarda duyarlılığı azalır. Karboksihemoglobinemi, methemaglobinemi, sarılık, yoğun ışık, perfüzyonun azaldığı durumlar ve hiperpigmentasyon gibi şartlarda yanlış sonuçlar verebilir. Mekanik ventilatöre bağlı hastalarda, yoğun bakım ünitelerinde ve uyku sırasındaki satürasyon incelemelerinde, egzersiz sırasında oluşan kan gazı değişikliklerinin moniterizasyonunda kullanılabilir. Kalibrasyon gerektirmez.
Satürasyon takibi
Normal bireyde uykuda SaO2(Hipnogram)
OSAS lı hastada uykuda SaO2(Hipnogram)
NON İNVAZİV YÖNTEMLER TRANSKÜTANÖZ GAZ MONİTÖRLERİ: Epidermis üzerinde transkütanöz PO2(tc PO2) ve transkütanöz PCO2 (tc PCO2) yi ölçebilir. KAPNOGRAFİ: Ekspire edilen havadaki CO2 in infrared analizörü veya spektrometre aracılığı ile noninvaziv ve devamlı monitörizasyonu ve CO2 dalga boylarının analizi esasına dayanır.
ARTER KAN GAZI ANALİZİ VE ASİT BAZ DENGESİNDE KULLANILAN GENEL TERİMLER Konsantrasyonlar; Bir maddenin solusyondaki çözünmüş olan miktarını ifade eder. 1mol(6x10 23 ) Parsiyel basınç: Gaz karışımındaki her bir gazın konsantrasyonu ile orantılı olan basıncıdır. Atmosfer basıncı 760 mmhg(deniz kenarı) Nitrojen %78.06 593.2 mmhg Oksijen %20.98 159 mmhg CO2 %0.04 0.3 mmhg İnert gazlar %0.92 6.9 mmhg
OKSİJENASYON Akciğerlerce oksijenin alınması Oksijenin kana transferi Kanda oksijenin taşınması Dokulara oksijenin getirilmesi Dokulara oksijenin geçişi Basamaklarının başarı ile gerçekleşmesi gereklidir. Her hangi bir noktadaki bozukluk dokunun oksijenlenmesini bozarak hipoksi ye yol açar. Oksijen atmosferden kana, ve kandan dokulara parsiyel basınç farkı ile geçer. Atmosfer 159 Trakea 149.5 Alveoller 109.6 Arter kanı 100 Periferik dokular 25mmHg
Alveoler ventilasyon ve oksijenin kana geçişi ALVEOLER VENTİLASYON Ventilasyon ile akciğere gelen havanın ölü boşluk haricindeki bölümü alveollerdeki gaz değişimini sağlar, buna alveoler ventilasyon denir. Ventilasyon hızı ve derinliği azaldığı durumlarda (hipoventilasyon) dakikada alveollere kan tarafından alınandan daha az oksijen gelir ve bu PAO2 yi azaltır. Eğer alınan havanın oksijen konsantrasyonu artırılırsa(fio2) bu durum kompanse edilebilir. Ancak ventilasyon azalmaya devam ederse bu kompansasyon sürdürülemez. OKSİJENİN KANA GEÇİŞİ: Alveolde gaz ve kan 0.5 mikronluk bir membranla ayrılır. Parsiyel basınç farkı ile alveolden kana basit diffüzyon ile geçer. Toplam diffüzyon alanı 100m2 kadardır. Gazın çözünürlüğüde önemli bir faktördür. Bir eritrosit akciğerden yaklaşık 0.75 sn. de geçer bu esnada üç alveol kateder. Oksijenin pulmoner kapillere maksimum geçişi ise 0.25 sn. de tamamlanır. Bu nedenle oldukça büyük bir diffüzyon reservi vardır.
KANDA OKSİJENİN TAŞINMASI: Oksijen kanda 0.3 ml/ 100ml eriyik halde bulunur. Bu miktar 02 in parsiyel basıncı ile orantılıdır. HEMOGLOBİN: Oksijenin %98 i Hb ile taşınır. Hemoglobin 4 polipeptit zinciri(globin ) ve her bir zincire bağlı Fe içeren porfirin halkası(hem) ndan oluşur.
Hemoglobinin oksijen taşıması 1 gram Hb 1.34-1.36 ml O2 i bağlar. Buna Hb in OKSİJEN TAŞIMA KAPASİTESİ denir. Hb tarafından taşınan oksijen volümü: Kandaki Hb konsantrasyonu Hb in oksijen taşıma kapasitesi ve Hb in oksijen satürasyonu (SaO2) na bağlıdır Ortalama olarak 100 ml kanda 15 gr. Hemoglobin vardır ve her bir gram Hb 1.34 ml oksijen taşıyacağından 100 ml kanda 20.1 ml kan Hb e bağlı olarak taşınır(sao2=%100 olduğunda). Hb e O2 in bağlanıp satüre hale gelmesi 0.01 sn den daha kısa sürede gerçekleşir. Buna assosiasyon(birleşme)denir.
Oksihemoglobin dissosiasyon eğrisi Hb den oksijenin ayrılmasına dissosiasyon denir. Oksijenin Hb e bağlanması PaO2 ye bağlıdır. Ancak ilişki lineer değildir. SaO2 nin %100 olması için PaO2 nin 250 mmhg civarında olması gerekir. PaO2=100mmHg civarında SaO2=%97 dir. PO2 ile Hb satürasyonu arasında S şeklinde bir ilişki vardır. Bu eğriye Oksihemoglobin Dissosiasyon Eğrisi adı verilir.
Oksijenin Hemoglobine affinitesi Ortamda H+ iyonu artışı, vücut ısısının artması ve PCO2 nin 40mm Hg üzerine çıkması, eritrositte 2,3 difosfo gliserat eğriyi sağa kaydırır. Buna karşılık ısı azaldığında ph>7.4 olduğunda, ortamdaki PCO2 azaldığında ve 2,3 DPG azaldığında ise eğri sola kayar. CO2 parsiyel basıncının Oksihemoglobin dissosiasyon eğrisi üzerine olan etkisine Bohr etkisi denir.
Doku hipoksisi ve kanın oksijen ihtivası Satürasyonun %90 üzerinde olması oksijenasyonun yeterli olduğunu gösterir. Bu düzey PO2>60mmHg iken geçerlidir. Ancak PaO2< 55mmHg olduğunda oksijenasyon yetersiz hale gelerek doku hipoksisi başlar. Kanın Oksijen ihtivası: Kanda Hb tarafından taşınan O2 ile eriyik oksijenin toplamıdır. (15x 1.34x %97) + (0.003x 100)= 19.5+0.3=19.8 ml/100ml kan dır.
SİSTEMİK OKSİJEN TAŞINMASI VE TÜKETİMİ (Fick prensibi) Kardiyak out-put ile dakikada yaklaşık 1000 ml oksijen dokulara taşınır Fick prensibine göre : VO2= Qtx(CaO2-CvO2) VO2= 50 dl x ( 19 ml- 14 ml) = 250 ml dir. Yaklaşık olarak Taşınan oksijenin % 25 i dokularda Hb den ayrılmakdadır. Venöz kanda Hb satürasyonu %75 civarındadır Parsiyel venöz oksijen basıncı (PvO2)40 mmhg dir.
HİPOKSEMİ Arter kanında Oksijen parsiyel basıncının azalmasına hipoksemi diyoruz. Hipoksemi de PaO2<80mmHg dir. 60-80 mmhg hafif 40-60 mmhg orta derecede <40 mmhg ileri derecede hipoksemi mevcuttur. Hipoksemi dört ana mekanizma ile oluşur. 1- Ventilasyon/Perfüzyon dengesizliği: 2- Alveoler hipoventilasyon: Burada Hipoksemi yanısıra hiperkapni de gelişir. 3- Diffüzyon Defekti 4-Şant
KANDA CO2 İN TAŞINMASI CO2 kanda 3 farklı formda taşınmaktadır. 1-HCO3 halinde: CO2 in büyük bölümü kanda HCO3 halinde taşınır(yaklaşık %90 ı). H2O + CO2 HCO3 - + H + 2- Karbamino bileşiği şeklinde taşınır. Hb de oksijenin bağlanmadığı alfa ve beta zincirlerinin terminal uçlarına CO2 reversibl olarak bağlanarak karbamino bileşiği oluşturmaktadır.(%5) R NH3 + CO2 R COO + H 3- Eriyik CO2 olarak taşınır. Eriyik olarak taşınan CO2 ile PCO2 arasında korelasyon vardır.(%5)
KANDA CO2 TAŞINMASI
Doku düzeyinde O2-CO2
GAZ DEĞİŞİMİ (ALVEOLOARTERYEL OKSİJEN GRADİENTİ : P(A-a)O2) PAO2 ve PaO2 arasındaki fark olup akciğerin gaz alış-veriş fonksiyonu hakkında genel bilgi verir. PAO2=( FIO2 x (Pbaro-P H2O))-PaCO2/R R= Ekspiratuar değişim oranı=vco2/vo2(0.7-1). PAO2-PaO2= 5-15 mmhg (Normal genç). P(A-a)O2= 2.5 + (O.21 x yaş(yıl) ) V/Q, diffüzyon bozukluğu ve şantta gradient artar. Alveoler hipoventilasyonda hipoksemi ve hiperkapniye karşılık gradient normal sınırlardadır.
VÜCUDUMUZDA OLUŞAN BAŞLICA ASİT VE BAZLAR 1-Vücudumuzda oluşan asitler Hidroklorik asit Laktik asit Karbonik asit Ketoasitler Pirüvik asit Ürik asit Proteinler 2- Vücudumuzda oluşan bazlar Bikarbonat Fosfat Proteinler Amonyak
ASİT- BAZ DENGESİ ph, H+ iyonları konsantrasyonunun negatif logaritmik ifadesidir. Henderson-Hasselbach denklemi ile ifade edilir. log HCO3- ph= pk + H2CO3 pk=vücut ısısında kan için 6.1dir. Karbonik asit konsantrasyonu kanda eriyik halde bulunan CO2 e oranla 1000 kat az olduğundan bu denklemi şu şekilde yazabiliriz. log HCO3 ph=pk + 0.0301. PCO2
Tampon Sistemleri 1-Vücut tamponlama kapasitesinin ¾ ü hücre içindeki organik fosfatlar ve proteinlerden oluşmaktadır. 2-Ekstrasellüler tamponlar Proteinler (örneğin albumin) Karbonik asit-bikarbonat sistemi Fosfatlar Amonyak(renal tübülüslerde) ph daki değişiklikler başlıca karbonik asit ve bikarbonat arasındaki etkileşime bağlıdır. Karbonik asit-bikarbonat tampon sistemi asit- baz dengesindeki en önemli sistemdir.
Std HCO3 - ve Base Excess Standart bikarbonat> 27 mmol/l, metabolik alkaloza işaret eder Standart bikarbonat< 21 mmol/l, metabolik asidozu gösterir. Base excess < -2.0 mmol/l metabolik asidozu gösterir Base excess > +2.0 mmol/l metabolik alkalozu gösterir.
ASİT OLUŞUMU VE UZAKLAŞTIRILMASI Hücre metabolizması sonucu sürekli CO2 ve asidler üretilir. Vücut bu yıkım ürünlerini uzaklaştırarak asid-baz dengesini korumak için iki metod kullanır. CO2 in akciğerlerden atılması asid-baz dengesinin solunum komponentini oluşturur. Böbrekler tarafından bikarbonat üretimi ve H+ sekresyonu vücut asid-baz dengesinin metabolik komponentini oluşturur. H+ + HCO3- H2CO3 H20 + CO2
RESPİRATUVAR-METABOLİK LİNK Çok fazla metabolik asit oluştuğunda fazla asit respiratuvar-metabolik link(karbonik asit-bikarbonat tampon sistemi) aracılığı ile respiratuvar aside dönüştürülür(co2) ve akciğer aracılığı ile atılır. Çok fazla respiratuvar asit oluştuğunda fazlalık link aracılığı ile metabolik aside(h+ iyonları) dönüştürülerek başlıca böbreklerden atılır.
Asit-Baz Dengesi Bozukluklarında Kompansasyonda Beklenen Değişiklikler Akut respiratuvar asidoz: PaCO2 de 1mmHgartış Act HCO3 de 0.1mmol/L Kronik respiratuvar asidoz: PaCO2 de 1 mmhg artış Act HCO3 de 0.4mmol/L artış yapar. Akut respiratuvar alkalozis: PaCO2 de 1mmHg düşüş ActHCO3 de 0.2mmol/L Kronik respiratuvar alkalozis: PaCO2 de 1mmHg lik düşüş, ActHCO3 de 0.5mmol/L azalma yapar.
Asit-Baz Dengesi Bozukluklarında Kompansasyonda Beklenen Değişiklikler Metabolik asidoz: ActHCO3 de 1 mmol/l lik azalma PaCO2 de 1.0-1.3mmHg lik azalma yapar. Metabolik alkalozis: ActHCO3 de her 1mmol/L lik artış, PaCO2 de 0.6mmHg yükseliş yapar.
ÖRNEKLER Akut respiratuvar asidoz PaCO2 Hesaplama ActHCO3 49 mmhg 24.5+(9x0.1)mmol/L 25.4 60 73 Kronik respiratuvar asidoz 50 24.5+(10x0.4)mmol/L 28.0 65 58
Örnekler Akut respiratuvar alkalozis PaCO2 Hesap ActHCO3 30mmHg 24.5-(10x0.2) 22.5 28 20 Kronik Respiratuvar alkalozis 32 24.5-(8x0.5) 20.5 29 26
Örnekler Metabolik asidozis ActHCO3 Hesap PaCO2 12.5 ( 40-(1.3x12)-40-(1x12)) 24.4-28 16.5 18.5 Metabolik alkalozis 32.5 40+(0.6x8) 44.8 34.5 37.5
PCO 2 ph HCO 3 12 mmhg = 0.1 = 6 meq/l PCO2: 52 mmhg ph: 7.3 HCO3:??? PCO2: 64 mmhg ph: 7.3 HCO3:??? PCO2: 28mmHg ph: 7.3 HCO3:??? PCO2: 52 mmhg ph: 7.5 HCO3:??? Saf Respiratuar asidoz Kısmi kompanse (kr) Respiratuar asidoz Kısmi kompanse metabolik Kısmi kompanse asidoz metabolik alkaloz
Anyon Açığı Normal AG= Na- (Cl+HCO3) Normal AG=12 meq/l
Oksijenasyon Yüz maskesi ile FIO2 %30 PaO2=228 Normal? FIO2 %50 PaO2=180 mmhg Normal?