SCOPI DELL EMOGASANALISI

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1 EMOGASANALISI

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3 SCOPI DELL EMOGASANALISI La funzione principale della respirazione è quella di assicurare ossigeno all organismo e di eliminare l eccesso di anidride carbonica. L emogasanalisi arteriosa permette di: 1) valutare eventuali alterazioni dello stato di ossigenazione e dell eliminazione di CO 2 2) identificare disordini dell equilibrio acido-base 3) monitorare O2, CO2 e ph in caso di terapia

4 EMOGASANALISI L emogasanalisi valuta gli scambi gassosi lo stato dell equilibrio acido-base mediante la determinazione diretta dei: valori di pressione parziale arteriosa di ossigeno pao2 valori di pressione parziale arteriosa di anidride carbonica paco2 concentrazione nel sangue arterioso degli ioni H + espressi come ph ed il calcolo di alcuni parametri derivati Saturazione arteriosa di O 2 (SaO 2 ) Bicarbonati totali (HCO 3- ), Bicarbonati standard (HCO - 3 st), Eccesso di basi (BE)

5 EMOGASANALISI - TECNICA DI PRELIEVO

6 TECNICA DI PRELIEVO Utilizzare siringhe eparinate impermeabili all O 2 e alla CO 2.

7 TECNICA DI PRELIEVO Far sedere il paziente ponendo il braccio su un cuscino con il palmo della mano rivolto verso l alto in iperestensione in modo da allungare l arteria radiale, stabilizzandola.

8 TECNICA DI PRELIEVO Disinfettare la superficie cutanea. Indossare i guanti

9 TECNICA DI PRELIEVO Delineare il decorso dell arteria con 2 dita palpandola con i polpastrelli. Penetrare nell arteria con la parte tagliente dell ago rivolta verso l alto.

10 TECNICA DI PRELIEVO Introdurre l ago in profondità (pochi millimetri!) con una inclinazione di 45. Ritrarre lentamente l ago fin quando non si osserva il sangue refluire spontaneamente. Attendere il riempimento della siringa (1 ml circa)

11 TECNICA DI PRELIEVO Estrarre l ago pressando il vaso con una garza per alcuni minuti

12 TECNICA DI PRELIEVO Espellere eventuali bolle d aria e chiudere ermeticamente la siringa per evitare il contatto del sangue arterioso con l aria ambiente

13 TECNICA DI PRELIEVO Ruotare delicatamente la siringa nel palmo delle mani per miscelare il sangue all eparina

14 TECNICA DI PRELIEVO Porre la siringa in ghiaccio e inviarla immediatamente in laboratorio

15 L?EMOGASANALIZZATORE Gli emogasanalizzatori sono oggi completamente automatici e di facile uso. Permettono una valutazione completa degli squilibri acido base e se corredati con elettrodi per il dosaggio del Na +, del K + e del Cl - permettono anche un esame dell equilibrio elettrolitico

16 L?EMOGASANALIZZATORE Elettrodo del ph costituito da un bulbo di vetro sensibile agli ioni H + Elettrodo della CO 2 è sostanzialmente un elettrodo per il ph modificato dove la CO 2 disciolta nel sangue diffonde attraverso una membrana permeabile esclusivamente alla CO 2 L elettrodo dell O 2 separato dal sangue da una membrana permeabile all ossigeno sfrutta una reazione di ossido riduzione per misurare la po 2 I moderni emogasanalizzatori misurano direttamente con tre elettrodi distinti i valori di ph pco 2 po 2 Tutti gli altri parametri vengono calcolati

17 SCAMBI GASSOSI

18 Pressione parziale dell ossigeno (po 2 ) e dell anidride carbonica (pco 2 ) L aria ambiente inspirata si mescola, all interno del polmone, con i gas che già hanno scambiato con il sangue.

19 Valori di O 2 e di CO 2 nel sangue arterioso e nel sangue venoso POLMONE (distretto alveolo-capillare) TESSUTI (capillari tissutali) O 2 CO 2 Sangue arterioso Sangue venoso L aria inspirata (O % pari a 150 mmhg e CO 2 = 0) si mescola nel polmone con l aria presente negli alveoli (povera di ossigeno e ricca di anidride carbonica) Le cellule dei tessuti per il loro metabolismo utilizzano O 2 e producono CO 2 Il sangue nei capillari polmonari tende ad equilibrare il suo contenuto di O 2 e CO 2 con l aria degli alveoli.

20 The Deep Picture and lactate La capacità del sangue arterioso di fornire ossigeno ai tessuti dipende da una combinazione di consumo, trasporto e il rilasciodi ossigeno. Per sapere con certezza che una quantità sufficiente di ossigeno è stata fornita alle cellule, è necessario valutare i lattati (indice di ossigenazione tissutale).

21 FATTORI IN GRADO DI INFLUENZARE GLI SCAMBI GASSOSI O 2 CO 2 Le determinazioni emogasanalitiche misurando le pressioni parziali di O 2 e CO 2 permettono una valutazione accurata degli scambi gassosi e l identificazione di eventuali disturbi funzionali nei vari distretti ( * )

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24 Valori normali dei gas ematici nel sangue arterioso

25 Valutazione dell ossigenazione (pao 2) )

26 Relazione tra ventilazione alveolare e paco 2 Ventilazione alveolare paco 2 mmhg Ipoventilazione alveolare 60 Ipercapnia Ventilazione normale Iperventilazione alveolare Normocapnia Ipocapnia

27 Valori della CO 2 nel sangue arterioso

28 Ipossiemia e ipercapnia La CO 2 è 20 volte più diffusibile dell O 2. Pertanto sarà possibile osservare ipossiemia ipercapnica ma mai normossia ipercapnica (respirando aria ambiente) In alcune patologie polmonari (sindromi restrittive) che interessano in particolar modo la membrana alveolo-capillare (ispessimento) l ipossiemia sarà la prima alterazione ad instaurarsi con successiva ipocapnia dovuta ad iperventilazione compensatoria. Solo con l aggravarsi della patologia si assisterà anche alla comparsa di una ipercapnia

29 Risposta all ossigeno e all anidride carbonica Volume respiratorio Minuto (l/min) I recettori per la CO 2 (centrali) sono sensibili anche a piccole variazioni rispetto alla norma. Alti valori di CO 2 deprimono il centro respiratorio provocando una riduzione della ventilazione % O 2 % O2 % CO2 I recettori per l O 2 (Aortici e Carotidei) sono relativamente insensibili alla riduzione di O 2 (21% -10%); si attivano solo quando l O 2 inspirato scende al disotto dell 8% % CO 2

30 Ipossiemia e ipercapnia L eventuale ossigenoterapia va instaurata ed eventualmente modificata tenendo conto dei valori emogasanalitici e dei due differenti meccanismi di regolazione della ventilazione glomi carotidei poco sensibili a piccole diminuzioni della pao 2 ma con risposta efficace a basse concentrazione di O 2 Regolazione centrale mediante la CO 2 molto efficace a piccole variazioni della concentrazione di CO 2 ma non più sensibile ad alte concentrazioni. In particolare in pazienti ipercapnici con grave depressione del centro respiratorio bisogna correggere lo stato ipossiemico, facendo attenzione a non correggerlo del tutto in quanto unico stimolo in grado di sostenere la ventilazione.

31 L EQUILIBRIO ACIDO-BASE e L INTERPRETAZIONE DEI DATI

32 PRODUZIONE DI ACIDI Le cellule dei tessuti attraverso le varie tappe metaboliche consumano O2 e producono CO2, e Acidi non volatili

33 Ruolo dei Tamponi, Polmone, Rene nell equilibrio acido base Controllo respiratorio della CO2 Controllo renale dei bicarbonati ed eliminazione H + ACIDI VOLATILI ACIDI NON VOLATILI

34 Sistemi tampone Sistemi tampone Impediscono variazioni della concentrazione degli ioni H + Questo meccanismo interviene entro frazioni di secondi - Sistema tampone dei bicarbonati - Sistema tampone dei fosfati - Sistema tampone dei proteinati Sistemi tampone corporei mmoli/litro

35 Controllo respiratorio della CO2 Controllo respiratorio Eliminazione della CO 2 prodotta (eliminazione di acidi volatili) Aumento dell eliminazione della CO 2 (incrementando la ventilazione) all aumentare della concentrazione di ioni H+ liberi Questo meccanismo interviene entro pochi secondi

36 Controllo renale dei bicarbonati ed eliminazione H+ Controllo renale Eliminazione degli acidi non volatili e riassorbimento dei bicarbonati Questo meccanismo impiega alcuni giorni per correggere eventuali alterazioni della concentrazione degli ioni H +

37 CO2, Acido Carbonico, Bicarbonato La CO 2 prodotta dalle cellule dà luogo alle seguente reazione L acido carbonico ha un ruolo centrale per valutare l equilibrio acido base. I prodotti della sua ionizzazione e della dissociazione sono in equilibrio

38 Equazione di Henderson Equazione di Henderson-Hassenbalch

39 Nell equazione di Henderson-Hasselbalch la concentrazione dell acido carbonico può essere sostituita con il valore della pressione parziale della CO2 per un coefficiente pari a 0.03

40 L equazione di Henderson-Hasselbalch riscritta in termini semplici diventa: Il mantenimento di un ph normale dipende dalla concentrazione dello ione bicarbonato e dalla pressione parziale di CO 2 (rapporto di 20:1) e quindi dal normale funzionamento dei polmoni e dei reni. Nelle alterazioni acido-base la lettura del solo ph può portare a conclusioni non corrette.

41 VALORI NORMALI DEL ph

42 Le componenti dell equilibrio acido-base Per meglio comprendere ed interpretare l equilibrio acido-base è bene ricordare che il ph e quindi le eventuali sue alterazioni dipendono dalle due componenti: La componente respiratoria La componente metabolica Lo studio separato delle singole componenti dell equilibrio acido-base permette una più precisa formulazione dell origine dei disordini acido-base (Acidosi, Alcalosi, Respiratoria, Metabolica). La valutazione successiva del valore del ph consente di completare il quadro evidenziando la presenza di un eventuale compenso (Es. Acidosi respiratoria compensata). I termini acidosi e alcalosi indicano condizioni cliniche e non effettive variazioni di ph (acidemia, alcalemia).

43 Componente respiratoria dell equilibrio acido base Un variazione della paco 2 tende a modificare il ph nella direzione opposta

44 COMPONENTE RESPIRATORIA PaCO 2 (mmhg)

45 Componente metabolica dell equilibrio acido base Un variazione della concentrazione dei bicarbonati tende a modificare il ph nella stessa direzione

46 BICARBONATO TOTALE HCO3 - tot (22-26 meq/l) HCO3 - totale non può essere utilizzato come parametro atto a valutare la componente metabolica dell equilibrio acido-base in quanto è influenzato da entrambe le componenti, respiratoria e metabolica

47 BICARBONATO STANDARD HCO3 - st E la concentrazione di bicarbonato calcolata ad una pco 2 di 40 mmhg cioè in condizioni respiratorie normali. Un alterazione rispetto alla normalità (22-26 meq/l) esprime esclusivamente una modificazione della componente metabolica dell equilibrio acido-base

48 Eccesso di Basi BE (meq/l) Basi in eccesso (BE +) o in difetto (BE -) rispetto al valore normale di basi tamponi (BE = 0). Alterazioni rispetto alla normalità (-2.5 / +2.5 meq/l) esprimono esclusivamente una modificazione della componente metabolica dell equilibrio acido-base Un valore negativo (BE = - 5) rappresenta, naturalmente, un eccesso di acidi. I valori di HCO3 - st o di BE possono essere usati indifferentemente per la valutazione della componente metabolica, anche se molti preferiscono usare il valore BE. Il valore del BE può essere utilizzato per calcolare la quantità di bicarbonato da utilizzare nel trattamento dell acidosi metabolica

49 COMPONENTE METABOLICA

50 TURBE DELL EQUILIBRIO ACIDO BASE Dalla valutazione della componente respiratoria e della componente metabolica singolarmente considerate emergono le seguenti quattro principali turbe dell equilibrio acido-base:.

51 TURBE DELL EQUILIBRIO ACIDO BASE

55 Alcalosi metabolica Acidosi metabolica Alcalosi respiratoria Acidosi respiratoria

56 Ogni area identifica una condizione dell equilibrio acido-base

57 E.A.B. EQUILIBRIO ACIDO-BASE

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59 Linee guida per l interpretazione dell equilibrio acido-base Valutazione della componente respiratoria

60 Linee guida per l interpretazione dell equilibrio acido-base Valutazione della componente metabolica

61 Linee guida per l interpretazione dell equilibrio acido-base ph

62 E.A.B. Una variazione di una delle due componente dell equilibrio acido base provoca in genere un cambiamento nell altra (compenso) mantenendo costante il valore del ph

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64 Componente respiratoria nella norma Componente metabolica nella norma Equilibrio Acido Base nella norma

65 Acidosi Respiratoria Componente metabolica nella norma EAB: Acidosi respiratoria scompensata

66 Acidosi Respiratoria\ Alcalosi Metabolica EAB: Acidosi respiratoria parzialmente compensata

67 Acidosi Respiratoria Alcalosi Metabolica EAB: Acidosi respiratoria compensata

68 Acidosi Respiratoria Alcalosi Metabolica EAB: Acidosi respiratoria compensata e alcalosi metabolica

69 Componente respiratoria nella norma Acidosi Metabolica EAB: Acidosi metabolica scompensata

70 Alcalosi Respiratoria Acidosi Metabolica EAB: Acidosi metabolica parzialmente compensata

71 Alcalosi Respiratoria Acidosi Metabolica EAB: Acidosi metabolica compensata

72 Componente respiratoria nella norma Alcalosi Metabolica EAB: Alcalosi metabolica scompensata

73 Alcalosi respiratoria Componente metabolica nella norma EAB: Alcalosi respiratoria scompensata

74 EMOGASANALISI CASI CLINICI

75 Caso Clinico 1 po 2 pco 2 BE 35.3 mmhg 69.5 mmhg meq/l HCO 3 - st 13,5 meq/l ph 7.01

76 Caso Clinico 2 po 2 pco 2 BE 53.3 mmhg 42.4 mmhg meq/l HCO 3 - st 20.5 meq/l ph 7.30

77 Caso Clinico 3 po 2 pco 2 BE 85.2 mmhg 40.1 mmhg meq/l HCO 3 - st 24.5 meq/l ph 7.40

78 Caso Clinico 4 po 2 pco 2 BE 63 mmhg 30 mmhg + 1 meq/l HCO 3 - st 25.5 meq/l ph 7.50

79 Caso Clinico 5 po 2 pco 2 BE 126 mmhg 78 mmhg +2.1 meq/l HCO 3 - st 25.9 meq/l ph 7.24

80 Caso Clinico 6 po 2 pco mmhg 110 mmhg BE + 7 meq/l HCO 3 - st 31 meq/l ph 7.19

81 Caso Clinico 7 po 2 pco 2 BE 56 mmhg 73 mmhg + 15 meq/l HCO 3 - st 39 meq/l ph 7.40

83 Caso Clinico 9 po 2 pco 2 BE 82 mmhg 37 mmhg - 20 meq/l HCO 3 - st 10.5 meq/l ph 7.06

84 Caso Clinico 10 po 2 pco 2 98 mmhg 30 mmhg BE - 13 meq/l HCO 3 - st 14.8 meq/l ph 7.26

86 Caso Clinico 12 po 2 pco 2 BE 55 mmhg 30 mmhg +0.1 meq/l HCO 3 - st 25 meq/l ph 7.49

87 Caso Clinico 13 po 2 pco 2 BE 65 mmhg 38 mmhg +1.5 meq/l HCO 3 - st 25.5 meq/l ph 7.44

88 EMOGASANALISI CASI CLINICI SOLUZIONI

89 Caso Clinico 1 po 2 pco 2 BE 35.3 mmhg 69.5 mmhg meq/l HCO 3 - st 13,5 meq/l ph 7.01 Ipossiemia ipercapnica Acidosi respiratoria e acidosi metabolica

90 Caso Clinico 2 po 2 pco 2 BE 53.3 mmhg 42.4 mmhg meq/l HCO 3 - st 20.5 meq/l ph 7.30 Ipossiemia normocapnica Acidosi metabolica scompensata

91 Caso Clinico 3 po 2 pco 2 BE 85.2 mmhg 40.1 mmhg meq/l HCO 3 - st 24.5 meq/l ph 7.40 Normossia normocapnica Equilibrio acido-base nella norma

92 Caso Clinico 4 po 2 pco 2 BE 63 mmhg 30 mmhg + 1 meq/l HCO 3 - st 25.5 meq/l ph 7.50 Ipossiemia ipocapnica Alcalosi respiratoria scompensata

93 Caso Clinico 5 po 2 pco 2 BE 126 mmhg 78 mmhg +2.1 meq/l HCO 3 - st 25.9 meq/l ph 7.24 Iperossiemia ipercapnica Acidosi respiratoria scompensata

94 Caso Clinico 6 po 2 pco mmhg 110 mmhg BE + 7 meq/l HCO 3 - st 31 meq/l ph 7.19 Iperossiemia ipercapnica Acidosi respiratoria parzialmente compensata

95 Caso Clinico 7 po 2 pco 2 BE 56 mmhg 73 mmhg + 15 meq/l HCO 3 - st 39 meq/l ph 7.40 Ipossiemia ipercapnica Acidosi respiratoria compensata

96 Caso Clinico 8 po 2 pco 2 BE 80 mmhg 37 mmhg + 5 meq/l HCO 3 - st 28.9 meq/l ph 7.49 Normossia normocapnica Alcalosi metabolica scompensata

97 Caso Clinico 9 po 2 pco 2 BE 82 mmhg 37 mmhg - 20 meq/l HCO 3 - st 10.5 meq/l ph 7.06 Normossia normocapnica Acidosi metabolica scompensata

98 Caso Clinico 10 po 2 pco 2 98 mmhg 30 mmhg BE - 13 meq/l HCO 3 - st 14.8 meq/l ph 7.26 Normossia ipocapnica Acidosi metabolica parzialmente compensata

99 Caso Clinico 11 po 2 pco 2 BE 80 mmhg 43 mmhg + 8 meq/l HCO 3 - st 32.5 meq/l ph 7.49 Normossia normocapnica Alcalosi metabolica scompensata

100 Caso Clinico 12 po 2 pco 2 BE 55 mmhg 30 mmhg +0.1 meq/l HCO 3 - st 25 meq/l ph 7.49 Ipossiemia ipocapnica Alcalosi respiratoria scompensata

101 Caso Clinico 13 po 2 pco 2 BE 65 mmhg 38 mmhg +1.5 meq/l HCO 3 - st 25.5 meq/l ph 7.44 Ipossiemia normocapnica Equilibrio acido-base nella norma

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103 % FIO 2 Frazione di ossigeno inspirata Concentrazione misurabile o calcolabile di ossigeno somministrata al paziente. Es. se in un volume corrente di 500 ml l ossigeno è rappresentato da 250 ml, la FIO 2 sarà del 50%

104 ph Attività dello ione idrogenato ph definito come logaritmo negativo dell attività dello ione idrogeno: -log[h + ]. L espressione ch (nanomoli/litro), ha il vantaggio di essere lineare e non logaritmica ch = 10 9-pH

105 pco 2 Pressione parziale di anidride carbonica La pressione parziale di un gas in una miscela, è la pressione che il gas eserciterebbe nel sistema se vi fosse presente da solo. Il suo contributo alla pressione totale è in rapporto alla frazione (%) che esso rappresenta nell intera miscela La pco 2 è la misura di pressione parziale della CO 2 fisicamente disciolta nel campione di sangue

106 po 2 Pressione parziale di anidride carbonica La pressione parziale di un gas in una miscela, è la pressione che il gas eserciterebbe nel sistema se vi fosse presente da solo. Il suo contributo alla pressione totale è in rapporto alla frazione (%) che esso rappresenta nell intera miscela La po 2 è la misura di pressione parziale di O 2 fisicamente disciolto nel campione di sangue

107 % O 2 Hb Ossiemoglobina Rappresenta la percentuale di emoglobina combinata con ossigeno