Pco2 это: Стабильность таких параметров как pH, pCO2, pO2, sO2 и лактат в образце крови

Содержание

Стабильность таких параметров как pH, pCO2, pO2, sO2 и лактат в образце крови


В работе были проанализированы влияние температуры хранения и времени до проведения анализа на стабильность газового состава артериальной или венозной крови. Определялись такие параметры как pH, парциальное давление углекислого газа (pCO2) и кислорода (pO2), насыщение гемоглобина кислородом (sO2) и концентрация лактата.



В общей сложности были проанализированы 1200 шприцов для образцов артериальной и венозной крови в течение 10 минут после сбора. Образцы были разделены на разные группы для определения стабильности параметров при 25°C, 4-8 °C и 0-3,9 °C и при разном времени хранения: 60, 45, 30 и 15 минут. Процентные отклонения рассчитывали и сравнивали с допустимыми пределами стабильности. Кроме того, был проведен субанализ группы образцов, чтобы определить, зависит ли стабильность от концентрации для каждого параметра.



В ходе исследования были получены следующие результаты. Значение рН было стабильным в течение всех временных интервалов хранения при температуре 4-8 °С и 0-3,9°С, а также в течение 30 минут при температуре 25°С. Значение pCO2 было стабильным при условии хранения ≤60 минут при всех температурных диапазонах. Параметр pO2 стабилен в течение 45 минут при температуре 0-3,9°C, а sO2 стабилен в течение 15 минут при температуре 25°C и в течение ≤60 минут при температуре хранения 0-3,9°C. Концентрация лактата не изменялась в течение 45 минут при температуре 0-3,9°С. Субанализ показал, что стабильность данных параметров зависит от концентрации.


Для измерения pH, pCO2, pO2, sO2 и концентрации лактата в шприцах для исследования газов крови следует применять самые строгие правила относительно температуры и времени хранения (0-3,9 °C, 45 минут).


Мнение специалиста: Срочность проведение исследований газов крови связана с тем, что в клетках крови продолжается процесс обмена веществ (поглощение кислорода и глюкозы, накопление углекислоты и лактата и т.д.). Проведенное исследование лишний раз подтверждает, что при исследовании газов крови большое значение нужно уделять преаналитическому этапу. Помимо температуры хранения и времени до проведения анализа большое значение имеют используемые расходные материалы. Специальные шприцы с напыленным на внутренние стенки сухим гепарином лития позволяет избежать разбавления образца, повысить качество и стабильность пробы.

Анализатор газов крови и электролитов ST-200 CC ABGEM — самая низкая цена на рынке!

Анализ крови является самым популярным диагностическим методом, позволяющим определять различные патологические состояния внутри человеческого организма. Кроме мочевины, белка, билирубина, также определяют содержание газов в крови, врачу важно знать количественное содержание углекислого газа и кислорода, поскольку именно от этих газов зависит способность организма нормально дышать.

С помощью прибора врачи смогут проводить анализ газового состава крови, кислотно-щелочного состояния, электролитов — в соответствии с клинического состояния пациента. Это позволит оценить качество и процесс лечения и своевременно предупредить развитие осложнений вызванных коронавируса.

Анализатор газов крови и электролитов ST-200 CC ABGEM.

Самая низкая цена на рынке — в полтора раза ниже, чем у аналогичного конкурента!

Аспирируйте 1 образец и получите 23 разные результаты.

  • Газы крови: pH, pCO2, pO2, Hct.
  • Электролиты: Na, K, iCa, Li, pH, Cl.
  • Метаболиты: GLU, LAC.
  • Расчетные параметры: Hb, HCO3, BE, BE-B, BE-ECF, TCO2, AG, AG (K), O2 Sat, O2 Ct, SBC.

Преимущества и особенности прибора ST-200 CC ABGEM

  • Многоязычная поддержка, множество видео-инструкций.
  • 7-дюймовый ЖК-дисплей высокой четкости с тачскриновим дисплеем.
  • Отличная точность и надежность.
  • Один единственный пакет реагентов, не требует баллона с газами.
  • Результат может быть найден по дате, идентификатором пациента, именем пациента, параметрам и тому подобное.
  • Опционное установления аккумулятора.
  • Тип образца — цельная кровь, сыворотка, плазма
  • Объем образца — 180мкл.
  • Время считывания — 90 секунд
  • Скорость — 40 образцов / час
  • ОС — Android. (Приложение с поддержкой Wi-Fi обновлено)

СКАЧАТЬ КП

Про бренд Sensa Core

  • Sensa Core – индийская компания, которая предлагает широкий спектр анализаторов газов крови, которые разработаны для того, чтобы соответствовать требованиям современных лабораторий.
  • Имея многолетний опыт и надежную команду, Sensa Core выступают ведущим игроком в производстве лучших анализаторов новой эпохи с самыми современными технологиями, которые обеспечивают качественное проведение анализа.
  • Экономичность анализаторов опережает остальных производителей, что помогло Sensa Core стать надежным партнером большого количества больниц, лабораторий, а также дистрибьюторов более чем 50 стран мира.
  • Благодаря непрерывным исследованиям в области диагностики in vitro, Sensa Core разработали современную продуктовую линейку реагентов, калибраторов и контролей качества для широкого спектра анализаторов.
  • Sensa Core имеет квалифицированную команду для решения всех технических проблем, устранения неисправностей и других запросов клиентов.
  • Производительность и точность анализаторов с самой конкурентоспособной ценой является исключительной ценностью для клиентов. 

Для заказа:

  • Отправьте запрос на [email protected]
  • Укажите название медицинского учреждения или код ЕГРПОУ
  • Ф.И.О. контактного лица
  • Мобильный телефон

Или Свяжитесь со своим менеджером!

iSTAT System


Анализатор  i-STAT System – это портативный анализатор экспресс-диагностики критических состояний, который позволяет получить результаты для широкого меню тестов непосредственно у постели пациента.  


Экспресс-лаборатория у постели пациента.


Экспресс-анализ гомеостаза важен как во время хирургических вмешательств, так и при лечении больных, находящихся в критическом состоянии в отделении реанимации и интенсивной терапии.


Простой в использовании анализатор i-STAT System  работает с передовой технологией одноразовых  картриджей и предлагает широкое меню тестов с лабораторным качеством результатов анализа, оптимизируя работу отделения на всех этапах – от диагностики до терапии. 


Основные преимущества использования системы i-STAT  System:

Удобный процесс тестирования, проходящий в 4 простых этапа

  • Обеспечивает оперативный забор образца, проведение исследования и выдачу результатов, тем самым позволяя проводить диагностику и лечение у постели пациента.

Своевременность выбора тактики лечения

  • Портативная система, обеспечивающая получение результатов лабораторного качества за считанные минуты;
  • Приведение лабораторного процесса в соответствие с рекомендуемым временным интервалом от постановки диагноза до назначения терапии (TAT).

Самый широкий и постоянно пополняющийся диапазон тестов на одной платформе


  • Тесты на кардиомаркеры, газы крови, электролиты и свертывание, а также гематологические и биохимические показатели;

  • Передовая биосенсорная технология обеспечивает точность и лабораторные результаты качества анализа.

Высокая эффективность комплексного диагностического решения

  • Простота в обучении персонала и использования анализатора, а также высокое соответствие стандартам лечения;
  • Замена множества систем и протоколов единой диагностической платформой.

Анализатор i-Stat System – это 4 простых шага для получения результатов анализа.


Шаг 1: внести две или три капли крови на картридж


Шаг 2: внести картридж в Портативный анализатор


Шаг 3: проверьте результаты анализа на экране портативного анализатора


Шаг 4: Распечатайте результат на портативном принтере


Измеряемые параметры:
Кардиомаркеры — CTnI, CK-MB, BNP.
Электролиты — Na, K, Cl, iCa.
Газы крови — pH, PCO2, PO2, Lactate
Коагуляция — ACT Kaolin, ACT Celite, PT/INR.
Биохимия –  Creatinine, Lactate, Haematocrit, BUN/Urea.


Расчетные параметры:

гемоглобин, TCO2 , HCO3 , BE, сатурация кислорода (SO2), анионный интервал.


Минимальный объем пробы в зависимости от теста — 16-95 мкл.

Системы защиты двуокиси углерода PCO2 (скорость потока — до 4537 кг/ч)

Системы защиты двуокиси углерода от случайного загрязнения PCO2 производства Parker Domnick Hunter — это комплексное решение для достижения высокого качества газообразной двуокиси углерода, которую используют при розливе газированных напитков.

В основе систем PCO2 производства Parker Domnick Hunter лежит технология многослойного адсорбента. Две доступные модели — Maxi PCO2 и Mplus PCO2 — обеспечивают защиту в масштабах всего предприятия.

Защищая двуокись углерода от случайного загрязнения путем удаления широкого спектра возможных примесей, эта система гарантирует высокое качество газа в соответствии с требованиями отраслевых и корпоративных стандартов. Она исключает негативное воздействие на состав готовых напитков, помогает поддержать репутацию производителей и способствует улучшению результатов их деятельности.

Система PCO2 установлена на предприятиях более чем в 150 странах мира и представляет собой оптимальное решение для производства напитков.

Особенности:
• Комплексная шестиступенчатая технология
• Простота монтажа
• Компактная конструкция
• Минимальная потребность в техническом обслуживании
• Низкий перепад давления
• Соответствие требованиям стандарта ISO 9001:2000
• Независимая сертификация материалов конструкции, подтверждающая соответствие требованиям Свода федеральных законов FDA, раздел 21 CFR

Преимущества:
• Гарантированное качество двуокиси углерода — эффективное удаление различных потенциальных загрязнителей и примесей

• Защита от загрязнений, способных негативно повлиять на вкус напитков, — предотвращение порчи продукта и защита репутации производителей

• Гарантия соответствия двуокиси углерода отраслевым и корпоративным спецификациям и требованиям — очистка газа ненадлежащего состава согласно рекомендациям по обеспечению качества напитков

• Поддержка продаж и обслуживания по всему миру — более чем 20-летний опыт работы. Предоставление услуги профилактического обслуживания Purecare

За дополнительной информацией и рекомендациями обратитесь к официальному торговому представителю компании Parker.

Изменчивость равновесного парциального давления углекислого газа (pCO2) и концентрации растворенного неорганического углерода (TCO2) в прибрежных водах Черного моря в 2010

УДК 551.464.6

Изменчивость равновесного парциального давления углекислого газа (pCO2) и концентрации растворенного неорганического углерода (TCO2) в прибрежных водах Черного моря в 2010 — 2014 годах

© 2016 Д.С. Хоружий

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия E-mail: [email protected]

Поступила в редакцию 25.03.2016 г. После доработки 24.05.2016 г.

На основании анализа результатов экспедиционных исследований показано, что наибольшая изменчивость pCO2 и TCO2 на малом масштабе времени наблюдается в течение весеннего прогрева вод вследствие влияния апвеллингов. Для суточного хода обоих показателей в аналогичное время не прослеживалось выраженных тенденций и была характерна значительная межгодовая изменчивость. В летний и осенне-зимний гидрологические сезоны суточный ход pCO2 и TCO2 был выражен слабо. Минимальные значения TCO2 наблюдались летом и в осенне-зимний сезон, максимальные — весной в условиях апвеллинга. Величина pCO2 в морской воде достигала максимальных значений в конце весны, минимальных — в конце осеннего — начале зимнего гидрологического сезона. Для холодного времени года характерно более низкое pCO2 в морской воде, чем в атмосфере. Сложный характер изменчивости pCO2 во времени свидетельствует о неоднородности и различной интенсивности действия факторов, влияющих на данную величину в разные сезоны.

Ключевые слова: равновесное парциальное давление углекислого газа (pCO2), общий растворенный неорганический углерод (TCO2), суточный ход pCO2 и TCO2, межсуточные изменения pCO2 и TCO2, сезонные изменения pCO2 и TCO2, прибрежные воды Черного моря, апвеллинг.

В числе объектов, рассматриваемых в рамках изучения глобального круговорота углерода в биосфере Земли, морские акватории заслуживают особого внимания. Ввиду неоднородности биогеохимических характеристик морей и океанов для получения более точной оценки вклада отдельных областей в процессы переноса и трансформации неорганических соединений углерода выполняется их районирование на основании различных критериев. В структуре акваторий выделяют относительно однородные зоны, в пределах которых биогеохимические и иные показатели вод изменяются несущественно или их изменения определяются известными закономерностями, характерными только для рассматриваемой зоны. Обособление шельфовых областей морей и океанов обусловлено специфичностью их биогеохимических характеристик. При относительно небольшой площади (несколько более 7% от общей площади поверхности океана) эти зоны вносят существенный вклад в процесс обмена углекислым газом (CO2) между гидросферой и атмосферой: по существующим оценкам, более 21% общего стока CO2 из атмосферы в океан приходится на шельфовые акватории [1, 2].

Роль прибрежных регионов в транспорте CO2 обусловлена высокой интенсивностью протекания биогеохимических процессов в этих зонах. Отличительной особенностью шельфовых областей по сравнению с открытыми

38

МОРЖОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

участками акватории является их неоднородность. На особенности гидрохимического состава прибрежных вод влияет ряд факторов: материковый сток, биогеохимические процессы в прибойной зоне, антропогенная деятельность. Свой вклад вносят вертикальное перемешивание вод, течения, влияние биоты [3]. Вследствие малого объема прибрежных вод (менее 1% от общего объема Мирового океана [1]) изменение их химического состава, в том числе и смещение равновесий между компонентами карбонатной системы, отличается высокой динамичностью.

Особенности карбонатной системы Черного моря рассматривались ранее рядом авторов [4 — 7]. Приведенные в этих работах результаты были получены путем расчета компонентов карбонатной системы с использованием в качестве исходных данных значений водородного показателя (pH) и общей щелочности (Alk). Совершенствование средств измерительной техники позволило перейти к прямым измерениям равновесного парциального давления углекислого газа (pCO2) и концентрации растворенного неорганического углерода (TCO2) в морской воде, в результате уменьшилась неопределенность, возникающая при расчетном определении этих величин. Особенности колебаний TCO2 и pCO2 на малом масштабе времени в приповерхностном слое вод в теплое время года рассматривались ранее в [8 — 10].

В настоящей работе обсуждаются особенности суточного хода и межсуточных изменений pCO2 и TCO2 в разные сезоны, а также сезонная и межгодовая изменчивость анализируемых величин, рассматривается их зависимость от гидрологических условий.

Район и методы исследований. Прямые измерения pCO2 и TCO2 выполнялись в ходе экспедиционных исследований, регулярно проводившихся с 2009 г. сотрудниками отдела биогеохимии моря Морского гидрофизического института. Наибольший интерес представляют данные, полученные в 2012 -2014 гг., так как из девяти экспедиций, выполненных в это время, две проводились в конце осеннего — начале зимнего гидрологического сезона (в конце ноября — начале декабря). В результате был собран обширный массив экспериментальных данных, анализ которых позволяет рассматривать изменчивость TCO2 и pCO2 как на синоптическом масштабе времени, так и на уровне сезонных и межгодовых изменений.

Измерения равновесного pCO2 и концентрации TCO2 выполнялись на стационарной океанографической платформе, расположенной в районе пгт Кацивели (Южный берег Крыма). Платформа находится на расстоянии 430 м от берега, глубина в точке отбора проб составляет 27 м.

Воду для исследования отбирали с помощью погружного вибрационного насоса с трех горизонтов: 0, 0,5 и 5 м. Для фиксации глубины погружения насоса использовался поплавок. Отбор проб осуществлялся три раза в сутки -в 7:00, 12:00 и 18:00. Одновременно с отбором проводилось гидрологическое зондирование, по результатам которого рассчитывались профили температуры и солености воды.

Для измерения pCO2 и TCO2 использовался приборный комплекс AS-C3 на базе инфракрасного нерассеивающего анализатора LI-7000DP. Калибровка

МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

39

измерительного оборудования и определение pCO2 и TCO2 выполнялись в соответствии с документацией фирм-производителей [11, 12].

Методика выполнения измерений подробно описана в работе [13]. Для измерения pCO2 воду прокачивали через эквилибратор, соединенный с измерительной ячейкой анализатора LI-7000DP. С помощью встроенного насоса анализатора создавался поток воздуха, циркулирующего в замкнутой системе между эквилибратором и измерительной ячейкой прибора. При прохождении через эквилибратор воздух контактировал с анализируемой водой, в результате чего через определенное время (около 30 мин) парциальное давление CO2 в газовой фазе приходило в состояние равновесия с водной фазой. О наступлении равновесия судили по прекращению изменений величины pCO2 в измерительной ячейке анализатора. Этот же приборный комплекс использовался для измерения концентрации TCO2.

Пробы воды для определения концентрации TCO2 отбирали в склянки с притертыми пробками и анализировали непосредственно после отбора без хранения и консервации. Для измерения TCO2 аликвота воды объемом 0,5 см3 отбиралась в реактор прибора с помощью входящего в состав приборного комплекса цифрового насоса KLOEHN. Таким же способом в реактор вводился кислотный реагент — раствор ортофосфорной кислоты с массовой долей 10%. В результате реакции с кислотой все неорганические формы углерода переводились в CO2, который с током газа-носителя поступал в измерительную ячейку анализатора. Содержание CO2 в аликвоте определялось по площади пика поглощения, рассчитываемой с помощью компьютерной программы, поставляемой вместе с анализатором. На основании полученных значений площади пика рассчитывали концентрацию TCO2 в анализируемой воде по калибровочному графику, построенному с использованием стандартного раствора карбоната натрия. Методика выполнения измерений была подробно описана ранее [13].

Результаты и их обсуждение. Низкая соленость черноморских вод и высокая концентрация неорганического углерода в их составе являются следствием значительного объема материкового стока, поступающего в акваторию моря, а также образования больших количеств CO2 в глубоководной части и на дне. В общих чертах карбонатная система вод Черного моря сходна с океанической. В то же время для нее характерен ряд специфических особенностей, в частности «сдвиг» карбонатного равновесия, вследствие которого на долю свободного CO2 в поверхностных водах Черного моря приходится около 0,5% от общей концентрации неорганического углерода. Для океанических вод этот показатель составляет 1%. Несмотря на смещение равновесия и уменьшение относительной доли CO2, абсолютная величина его равновесного парциального давления в черноморских водах оказывается выше, чем в океане, что обусловлено высокой концентрацией TCO2. Расчеты, выполненные ранее с использованием результатов измерений pH и Alk, свидетельствуют о том, что на большей части акватории поверхностные воды Черного моря пересыщены свободным CO2: величина равновесного pCO2 в поверхностном слое Черного моря оценивалась в 400 — 500 мкатм, что превышает соответствующий показатель для атмосферы [7]. Таким образом, Черное море можно 40 МОРЖОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

рассматривать как источник поступления С02 в атмосферу. Результаты прямых измерений равновесного рС02 в поверхностных водах Черного моря, полученные в ходе экспедиционных исследований в 2010 — 2014 гг., во многом подтвердили выводы, сделанные ранее на основании расчетов.

На рис. 1 представлены обобщенные результаты измерений, выполненных в весенне-летний (а) и осенне-зимний (б) гидрологические сезоны 2010 -2014 гг. Как отмечалось в предыдущих публикациях [8, 9], весной и летом 2010 — 2011 гг. в большинстве случаев значение рС02 в поверхностном слое воды превышало соответствующий показатель в атмосфере.

Рис. 1. Изменчивость рС02 в весенне-летний (а) и осенне-зимний (б) гидрологические сезоны 2010 — 2014 гг.

В 2012 — 2014 гг. эта тенденция сохранилась: наиболее высокие значения рС02 и максимальная амплитуда их изменений в поверхностном слое вод отмечались во время майских съемок. В течение 2011 — 2013 гг. во время весеннего прогрева вод прослеживалось повышение среднего значения рС02 в воде. Однако в 2014 г. этот показатель снизился до значений 2010 — 2011 гг., что может свидетельствовать об отсутствии устойчивой тенденции в его межгодовых изменениях.

Для центрального месяца весеннего гидрологического сезона, мая, характерна наибольшая изменчивость гидрологических характеристик вследствие интенсивного вертикального перемешивания вод, обусловленного сезонным

МОРСКОИ ГИДРОФИЗИЧЕСКИМ ЖУРНАЛ № 4 2016

41

прогревом, а также апвеллингами — подъемами к поверхности холодных глубинных вод, обогащенных биогенными элементами и неорганическим углеродом. Апвеллинги наблюдались во время майских съемок 2010, 2012 и 2013 гг. Их продолжительность была различной: в 2010 г. начало наблюдений пришлось на заключительную стадию апвеллинга, в 2012 г. апвеллинг длился в течение большей части съемки, в 2013 г. — в течение нескольких суток в середине съемки. Вследствие апвеллинга диапазон, в котором лежали значения рС02, увеличивался.

Во время съемок, проведенных в конце летнего — начале осеннего гидрологического сезона, картина изменялась. На основании результатов прямых измерений было установлено, что в это время года система вода — атмосфера приходит в равновесное состояние, характерное для осеннего сезона. В это время наблюдается уменьшение рС02 в воде — оно становится ниже соответствующего показателя в атмосфере. Временные границы наступления равновесия непостоянны. Например, в сентябре 2010 и 2013 гг., то есть в конце летнего гидрологического сезона, значения рС02 в воде в ряде случаев были ниже средних значений для атмосферы за время каждой съемки. В октябре 2012 г., наоборот, в большинстве случаев рС02 в воде было выше, чем в атмосфере. В октябре 2014 г. наблюдалась картина, характерная для холодного времени года: в течение всей съемки рС02 в воде было существенно ниже, чем в атмосфере. Такая вариабельность может объясняться запаздыванием или опережением наступления гидрологического сезона вследствие метеорологических особенностей отдельных лет.

В 2012 и 2013 гг. были выполнены две съемки в конце ноября — начале декабря. Время проведения наблюдений соответствовало гидрологической осени, но полученные в этих экспедициях результаты отличались от значений, характерных для начала осеннего сезона. В течение всего времени наблюдений в ноябре — декабре 2012 г. рС02 в морской воде было ниже соответствующего показателя в атмосфере. Сходные результаты получены и во время осенних наблюдений 2013 г. Особенностью съемки 2013 г. стало кратковременное повышение рС02 после шторма, в результате которого одновременно с ростом рС02 наблюдалось изменение других гидрохимических показателей — резкое увеличение концентрации ТС02 и снижение рН.

Ход рС02 в разные сезоны 2012 — 2014 гг. представлен на рис. 2. В каждом случае время выражено в сутках от начала съемки. Майские экспедиции были более длительными, что объясняет асимметричность графиков.

Во время всех съемок, проведенных в теплое время года, значения рС02 в воде были выше аналогичного показателя для атмосферы. Снижение равновесного парциального давления С02 в воде наблюдалось во время апвеллин-гов, но и в этих случаях оно оставалось выше, чем в атмосфере [8].

Во всех случаях максимальные значения рС02 в воде наблюдались во время весенних съемок, минимальные — во время осенних.

42

МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

Рис. 2. Изменения рС02 в поверхностном слое прибрежных вод Черного моря у Южного берега Крыма в разные сезоны 2012 — 2014 гг.

На рис. 3 показан суточный ход рС02 в разные сезоны. Как видно на графиках, для большинства съемок осеннего сезона характерны узкий диапазон изменений рС02 в течение суток, а также отсутствие выраженных закономерностей в суточном ходе этого показателя. Метеорологические и гидрологические условия изменялись от года к году, вследствие чего особенности суточного хода рС02 также были непостоянными.

Величина рС02 отличалась наибольшей изменчивостью во время майских съемок. Во время осенних съемок, в том числе и тех, которые проводились в конце ноября, значения рС02 лежали в более узком диапазоне.

В октябре 2012 г. в течение всего времени наблюдений стояла ясная погода, температура воды была выше 20°С. Наибольшая изменчивость величины рС02 в этот период наблюдалась днем, что может быть как результатом инсоляции, приводящей к прогреву приповерхностного слоя вод, так и следствием влияния биоты.

В ноябре 2012 г. рС02 изменялось в узком диапазоне, оставаясь значительно ниже соответствующего показателя для атмосферы. Изменения на суточном масштабе во время этой съемки были несущественными. Сходная картина наблюдалась и в ноябре 2013 г., однако в этом случае было отмечено кратковременное значительное повышение рС02 после шторма. Также вследствие шторма произошло изменение других гидрохимических показателей -рН и концентрации ТС02.

В октябре 2014 г. в течение всего времени наблюдений рС02 в поверхностном слое воды было ниже, чем в атмосфере. Наиболее широкий диапазон значений рС02 наблюдался в утреннее время.

В теплое время года наименьшая изменчивость значений рС02 отмечалась в июле и сентябре 2010 г. В обоих случаях наблюдалась незначительная изменчивость гидрологических характеристик, в частности, температура воды колебалась в узких пределах. В июле более широкий диапазон значений рС02 был характерен для дневного, в сентябре — для вечернего времени.

МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

43

Рис. 3. Суточный ход рС02 и температуры воды у берегов Крыма в утреннее (а), дневное (б) и вечернее (в) время

В сентябре 2013 г. амплитуда изменений температуры воды была существенно больше вследствие кратковременного апвеллинга, наблюдавшегося во время съемки. Значения рС02 в это время также лежали в более широком диапазоне, а их максимальная амплитуда наблюдалась в вечернее время.

Наибольшая изменчивость рС02 характерна для майских съемок. Весенний сезон отличается значительной динамикой гидрологических условий,

44

МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

обусловленной как сезонным прогревом вод, так и неоднократно происходившими апвеллингами, вследствие которых резко понижалась температура воды и изменялись ее гидрохимические характеристики. Максимальные изменения рС02 отмечались в моменты начала и окончания апвеллинга. Неоднородность условий в разные годы не позволяет выделить однозначную тенденцию в суточном ходе рС02 во время весеннего прогрева вод.

В мае 2010 и 2012 гг. ширина диапазона, в котором лежали значения рС02, мало изменялась в течение суток, но в 2012 г. амплитуда изменений была существенно больше, а абсолютные значения рС02 выше, чем в 2010 г. В мае 2013 г. наибольшая изменчивость рС02 наблюдалась в дневное и вечернее время.

Суточный ход рС02 изменялся от года к году и в отсутствие апвеллингов. Так, в мае 2011 г. изменчивость рС02 была выше в утреннее время, а в мае 2014 г. — в дневное и вечернее.

Временная неоднородность суточного хода рС02, характерная для майских наблюдений, может объясняться неодинаковым влиянием отдельных факторов в разные годы, в частности непостоянством гидрологических и метеорологических условий. Более высокие средние значения рС02 в мае 2013 г. по сравнению с маем 2012 г. могли быть обусловлены аномально теплой зимой и ранней весной в 2013 г. В общих чертах результаты майских наблюдений 2012 и 2013 гг. были сходными. В обоих случаях отмечались значительные колебания рС02 на синоптическом масштабе, что может быть обусловлено апвеллингами, происходившими во время обеих съемок.

Концентрация ТС02 является одним из консервативных показателей, и ее межгодовые изменения были менее выражены, чем для рС02. На рис. 4 представлена динамика ТС02 в весенне-летний и осенне-зимний сезоны.

Рис. 4. Изменчивость ТС02 в весенне-летний (а) и осенне-зимний (б) гидрологические сезоны 2010 — 2014 гг.

МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

45

Максимальные концентрации ТС02 наблюдались во время весеннего прогрева вод в 2010 и 2012 гг. В обоих случаях рост концентрации ТС02 и максимальные амплитуды изменений этого показателя были обусловлены апвеллингами. Как и для рС02, наиболее резкие изменения концентрации ТС02 наблюдались в моменты начала и окончания апвеллингов. Важно отметить, что повышения концентрации ТС02 носили кратковременный характер и не отражались на среднем значении этой величины. В частности, в мае 2010 — 2012 гг. средняя концентрация ТС02 изменялась в узком диапазоне, хотя в двух случаях происходил апвеллинг, а в 2011 г. его не наблюдалось.

В мае 2013 и 2014 гг. средние концентрации ТС02 были близки, но в обоих случаях ниже, чем в предыдущие годы. Диапазон концентраций ТС02 в 2013 г. был меньше, чем в предыдущем, несмотря на то что апвеллинги наблюдались в обоих случаях.

В мае 2014 г. происходило постепенное повышение температуры воды без резких перепадов и, как следствие, концентрация ТС02 изменялась в более узком интервале.

Минимальные средние концентрации ТС02 были характерны для летнего и осенне-зимнего сезонов, но в теплое время года амплитуда изменений ТС02 была больше, чем в конце осени.

Суточный ход ТС02 представлен на рис. 5. В большинстве случаев изменения концентрации ТС02 в течение суток выражены слабо. Это может объясняться тем, что значительные колебания ТС02 наблюдаются только в условиях изменения гидрологических характеристик вод.

Ввиду большого числа показателей, влияющих на величины рС02 и ТС02 в поверхностном слое вод, определение вклада отдельных факторов является сложной задачей. Как правило, идентификация и количественная оценка масштаба отклика, вызываемого индивидуальным воздействием каждого фактора, невозможна ввиду разнородности влияющих параметров. Вследствие этого для оценки силы связи между исследуемым показателем и влияющим фактором был использован эмпирический критерий — коэффициент корреляции Пирсона (г).

Первоначально в качестве основного показателя, влияющего на равновесие между компонентами карбонатной системы и определяющего величину равновесного рС02, рассматривалась температура [8].). (2)

где р — общее давление в системе; Я — универсальная газовая постоянная; Т -абсолютная температура; В и 3 — коэффициенты, рассчитанные по уравнениям [14]

В = (-1636,75 + 12,0408Т — 3,27957-10-2Т2 + 3,16528-10-5Т3)10-6, (3)

3 = (57,7 — 0,118Т)10-6. МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

(4)

47

Константу Генри рассчитывают по уравнению, предложенному Вайсом (R.F. Weiss) в 1974 г. [14]:

где — соленость.

Временной ход температуры прибрежных поверхностных вод носит сложный характер — наряду с сезонными закономерностями на изменение этой величины влияют процессы, протекающие на малом масштабе времени. В частности, интенсивная инсоляция приводит к повышению температуры поверхностного слоя, следствием чего является уменьшение растворимости С02. Апвеллинги вызывают резкое понижение температуры вод поверхностного слоя и повышение растворимости С02. Вклад этих явлений непостоянен на различных масштабах времени и существенно изменяется в разные сезоны.

На существенную роль температуры как фактора, влияющего на величину рС02 во время весеннего прогрева вод, указывали результаты исследований прежних лет [8]. Для оценки силы связи между рС02 и температурой был использован корреляционный анализ массивов данных, полученных во время разных съемок. Результаты анализа показали, что влияние температуры воды на рС02 непостоянно и значительно изменяется как на межсезонном, так и на межгодовом масштабе времени. Для оценки силы связи между рС02 и температурой был использован также коэффициент детерминации — квадрат коэффициента корреляции Пирсона (г2). Согласно результатам такой оценки, наиболее сильной была связь между рС02 и температурой во время весеннего прогрева вод в 2012 и 2013 гг.: величина г2 составляла 0,807 и 0,847 соответственно. В других случаях связь была слабее: 0,630 в 2011 г., 0,477 в 2010 г. и 0,239 в 2014 г.

Таким образом, в условиях весеннего прогрева вод только в двух случаях из пяти между рС02 и температурой наблюдалась высокая сила связи, в остальных случаях она была умеренной или слабой. Заметная связь отмечена в октябре 2012 г. (г2 = 0,68), тогда как во время других съемок связь была слабой или отсутствовала.

Следовательно, температуру воды нельзя рассматривать в качестве основного фактора, влияющего на величину рС02 в прибрежных водах. Описанная выше физическая зависимость между растворимостью С02 и температурой может искажаться или маскироваться под действием других факторов.

Значительное влияние на величину рС02 в прибрежных водах оказывают апвеллинги, вследствие которых происходит не только резкое понижение температуры вод поверхностного слоя, но и изменение их гидрохимических характеристик. Глубинные воды отличаются высокими концентрациями растворенного неорганического углерода и соединений биогенных элементов. В результате апвеллинга происходит вертикальное перемешивание прибреж-

48 МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

S 0,023517

(5)

ных вод и поступление этих соединений в поверхностный слой, следствием чего является интенсификация первично-продукционных процессов, сопровождаемая усиленным потреблением С02 в прибрежной акватории.

По современным представлениям, величина равновесного рС02 в поверхностном слое вод и, как следствие, направление потоков С02 между морем и атмосферой, обусловлены функционированием двух механизмов — физического и биохимического. Действие первого определяется физико-химическими свойствами морской воды, в частности температурой и особенностями химического состава. (6)

Функционирование карбонатного «насоса» ведет к повышению рС02 в морской воде. Образование карбоната кальция осуществляется рядом гидро-бионтов, прежде всего кокколитофоридами (микроводорослями), продуцирующими около 50% от общего количества СаС03 в океане [17, 18].

Согласно уравнению (6), повышение концентрации ионов Са2+ и снижение растворимости СаС03 способствуют увеличению концентрации свободного С02. Источником ионов Са2+ может быть как растворение и диссоциация кальциевых солей из донных отложений, так и терригенный сток в акваторию. Объем стока, как и его состав, изменяются в течение года, что усложняет оценку его влияния на состояние прибрежных вод. Уменьшение растворимости С02 и СаС03 вследствие повышения температуры воды приводит к росту равновесного рС02 в воде и усилению эвазии С02 в атмосферу [15, 19].

Вторая составляющая биохимического механизма представлена биологическим «насосом»:

СО2 + Н2О ^ СН2О + О2. (7)

Фотосинтезирующие организмы, осуществляющие ассимиляцию углекислого газа в ходе образования органических веществ, обеспечивают смещение равновесия вправо. Высвобождение С02 и смещение равновесия влево происходит в результате процессов биологического окисления.

Сложность однозначной трактовки влияния живых организмов на величину рС02 можно наблюдать на примере кокколитофорид, которые в настоящее время являются одним из массовых видов фитопланктона в Черном море. Как фотосинтезирующие организмы эти микроводоросли поглощают свободный С02 из морской воды, тем самым понижая его равновесное парциальное давление. Одновременно в процессе деления и роста этих микроводорослей происходит образование СаС03, составляющего основу экзоскелета их клеток. В результате рС02 в воде повышается согласно уравнению (6).

МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016 49

Превалирование в экосистеме в данный момент времени тех или иных процессов как биогенной, так и абиогенной природы, вызывающих смещение равновесий в системах (6) и (7), может приводить как к повышению, так и к понижению равновесного рС02 в поверхностном слое воды.8104, (8)

2КМв3Л1813010(0Н)2(тв.) + 14С02 + №0 Р Р Л1281205(0Н)4(тв.) + 2К+ + 6Ме2+ + 14НС03- + 4Н48104. (9)

В результате протекания прямой реакции (8) каолин образуется из полевого шпата, а в реакции (9) — из биотита. В обоих случаях протекание прямой реакции сопровождается поглощением С02, что приводит к снижению его концентрации в воде. Вследствие связывания свободного С02 происходит понижение его равновесного парциального давления в приповерхностном слое воды.

Зависимость формирования гидрохимического состава прибрежных вод от перечисленных процессов более выражена, чем для открытых акваторий. Во-первых, малая глубина и интенсивное вертикальное перемешивание в районе исследований усиливают влияние донных отложений на состав вод не только придонного слоя, но и всей водной толщи. Во-вторых, на равновесия между компонентами карбонатной системы оказывает воздействие поступление взвешенного вещества, обусловленное как терригенным стоком, так и прибойной деятельностью.

Выводы. Результаты прямых измерений рС02 и ТС02 в теплое время года подтвердили существовавшие ранее представления о черноморских водах как об источнике поступления С02 в атмосферу.

Данные осенних наблюдений свидетельствуют о том, что в холодное время года в прибрежных водах Черного моря равновесное парциальное давление С02 становится ниже, чем в атмосфере, вследствие чего наблюдается инвазия С02 из атмосферы в воду.

Можно предположить, что в холодное время года происходит более активное связывание углекислого газа и его трансформация в другие формы неорганического углерода. Возможной причиной этого является рост поступления взвешенных веществ в акваторию вследствие более частых штормов и увеличения объема терригенного стока.

50

МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

В большинстве случаев температура воды не может рассматриваться как

основной фактор, влияющий на величину pCO2 в прибрежных водах.

Для количественной оценки влияния биоты на изменение pCO2 и TCO2

необходимы дальнейшие комплексные исследования данного вопроса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Borges A.V. Present Day Carbon Dioxide Fluxes in the Coastal Ocean and Possible Feedbacks Under Global Change / Oceans and the Atmospheric Carbon Content. — Springer Science+Business Media B.V., 2011. — P. 47 — 77.

2. Borges A.V. Do we have enough pieces of the jigsaw to integrate CO2 fluxes in the coastal ocean? // Estuar. — February 2005. — 28, № 1. — P. 3-27. — doi: 10.1007/BF02732750.

3. Biogeochemical Processes at the Land-Sea Boundary / Eds. P. Lasserre, J.-M. Martin. -Elsevier, 1986. — 214 p.

4. Жоров В.А., Абакумова Т.Н., Совга Е.Е. и др. Об обмене CO2 между морем и атмосферой в некоторых районах Черного моря // Океанология. — 1981. — XXI. -Вып. 1. — С. 55 — 62.

5. Жоров В.А., Совга Е.Е., Абакумова Т.Н. Геохимические особенности распределения CO2 в некоторых районах Черного моря // Геохимия. — 1979. — № 9. — С. 1392 — 1403.

6. Скопинцев Б.А. Формирование современного химического состава вод Черного моря. -Л.: Гидрометеоиздат, 1975. — 336 с.

7. Маккавеев П.Н., Бубнов П.В. Особенности вертикального распределения компонентов карбонатной системы в аэробной зоне Черного моря // Океанология. — 1993. — 33, № 3. -С. 354 — 359.

8. Хоружий Д.С., Коновалов С.К. Суточный ход и межсуточные изменения содержания углекислого газа и растворенного неорганического углерода в прибрежных водах Черного моря // Морской гидрофизический журнал. — 2014. — № 1. — С. 28 — 43.

9. Хоружий Д.С. Опыт прямого определения парциального давления углекислого газа (pCO2) и концентрации растворенного неорганического углерода (TCO2) в прибрежных водах Черного моря летом 2009 г. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. — Вып. 20. — С. 195 — 203.

10. Хоружий Д.С., Кондратьев С.И., Медведев Е.В., Шутов С.А. Динамика парциального давления углекислого газа и концентрации растворенного кислорода в шельфовых водах Южного берега Крыма в 2009 — 2010 гг. // Там же. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2010. — Вып. 21. — С. 136 — 145.

11. LI-7000 CO2/h3O Analyzer Instruction Manual. — LI-COR, Inc., 2004. — 222 p.

12. AS-C3 DIC Analyzer Instruction Manual. — Apollo SciTech, Inc., 2004. — 20 p.

13. Хоружий Д.С. Использование приборного комплекса AS-C3 для определения парциального давления углекислого газа и концентрации неорганического углерода в морской воде // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. — Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2010. — Вып. 23. — С. 260 — 272.

14. Zeebe R.E., Wolf-Gladrow D. CO2 in seawater: equilibrium, kinetics, isotopes. — Elsevier, 2001. — 346 p.

15. Coto B., Martos C., Peña J.L. et al. Effects in the solubility of CaCO3: Experimental study and model description // Fluid Phase Equilibr. — June 2012. — 324. — P. 1 — 7. — doi: 10.1016/j.fluid.2012.03.020.

16. Strong A.L., Cullen J.J., Chisholm S.W. Ocean fertilization: Science, policy, and commerce // Oceanogr. — 2009. — 22, № 3. — P. 236 — 261. — doi:10.5670/oceanog.2009.83.

МОРСКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

51

17. Силкин В.А., Паутова Л.А., Лифанчук А.В. Физиологические механизмы регуляции структуры морских фитопланктонных сообществ // Физиология растений. — 2013. — 60, № 4. — С. 574 — 581.

18. Milliman J.D. Production and accumulation of calcium carbonate in the Ocean: Budget of a non-steady state // Glob. Biogeochem. Cycles. — 1993. — 7, issue 4. — P. 927 — 957. — doi: 10.1029/93GB02524.

19. Emerson St., Hedges J. Chemical Oceanography and the Marine Carbon Cycle. — Cambridge University Press, 2008. — 453 p.

Variability of the equilibrium partial pressure of carbon dioxide (pCO2) and the concentration of dissolved inorganic carbon (rCO2) in the Black Sea coastal waters in 2010 — 2014

D.S. Khoruzhii

Marine Hydrophysical Institute, Russian Academy of Sciences, Sevastopol, Russia e-mail: [email protected]

It is shown that the highest variability ofpCO2 and TCO2 on a small time scale is observed during the seawater spring warming resulted from the upwelling impact. The diurnal variations of the both values (in course of the analogous period) demonstrate no pronounced tendencies; they are characterized by significant inter-annual variability. In course of summer and autumn-winter hydrological seasons, the diurnal variation of pCO2 and TCO2 is insignificant. The minimum values of TCO2 are observed in summer and autumn-winter, whereas the maximum ones — in spring during upwelling. The pCO2 value in seawater achieves its maximum in late spring and minimum — in late autumn — early winter hydrological season. During the cold season, the lower pCO2 is characteristic of seawater and the higher one — of the atmosphere. Complex character of pCO2 temporal variability testifies to heterogeneity and different intensity of the factors influencing this value in different seasons.

Keywords: equilibrium partial pressure of carbon dioxide (pCO2), total dissolved inorganic carbon (TCO2), diurnal variation of pCO2 and TCO2, inter-diurnal changes of pCO2 and TCO2, seasonal variations of pCO2 and TCO2, Black Sea coastal waters, upwelling.

52

МОРЖОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016

Изменчивость равновесного парциального давления углекислого газа (pCO2) и концентрации растворенного неорганического углерода (TCO2) в прибрежных водах Черного моря в 2010 – 2014 годах

измерительного оборудования и определение pCO2 и TCO2 выполнялись в

соответствии с документацией фирм-производителей [11, 12].

Методика выполнения измерений подробно описана в работе [13]. Для

измерения pCO2 воду прокачивали через эквилибратор, соединенный с изме-

рительной ячейкой анализатора LI-7000DP. С помощью встроенного насоса

анализатора создавался поток воздуха, циркулирующего в замкнутой системе

между эквилибратором и измерительной ячейкой прибора. При прохождении

через эквилибратор воздух контактировал с анализируемой водой, в резуль-

тате чего через определенное время (около 30 мин) парциальное давление

CO2 в газовой фазе приходило в состояние равновесия с водной фазой. О на-

ступлении равновесия судили по прекращению изменений величины pCO2 в

измерительной ячейке анализатора. Этот же приборный комплекс использо-

вался для измерения концентрации TCO2.

Пробы воды для определения концентрации TCO2 отбирали в склянки с

притертыми пробками и анализировали непосредственно после отбора без

хранения и консервации. Для измерения TCO2 аликвота воды объемом 0,5 см3

отбиралась в реактор прибора с помощью входящего в состав приборного

комплекса цифрового насоса KLOEHN. Таким же способом в реактор вводил-

ся кислотный реагент – раствор ортофосфорной кислоты с массовой долей

10%. В результате реакции с кислотой все неорганические формы углерода

переводились в CO2, который с током газа-носителя поступал в измеритель-

ную ячейку анализатора. Содержание CO2 в аликвоте определялось по пло-

щади пика поглощения, рассчитываемой с помощью компьютерной про-

граммы, поставляемой вместе с анализатором. На основании полученных

значений площади пика рассчитывали концентрацию TCO2 в анализируемой

воде по калибровочному графику, построенному с использованием стандарт-

ного раствора карбоната натрия. Методика выполнения измерений была под-

робно описана ранее [13].

Результаты и их обсуждение. Низкая соленость черноморских вод и вы-

сокая концентрация неорганического углерода в их составе являются следст-

вием значительного объема материкового стока, поступающего в акваторию

моря, а также образования больших количеств CO2 в глубоководной части и

на дне. В общих чертах карбонатная система вод Черного моря сходна с

океанической. В то же время для нее характерен ряд специфических особен-

ностей, в частности «сдвиг» карбонатного равновесия, вследствие которого

на долю свободного CO2 в поверхностных водах Черного моря приходится

около 0,5% от общей концентрации неорганического углерода. Для океани-

ческих вод этот показатель составляет 1%. Несмотря на смещение равновесия

и уменьшение относительной доли CO2, абсолютная величина его равновес-

ного парциального давления в черноморских водах оказывается выше, чем в

океане, что обусловлено высокой концентрацией TCO2. Расчеты, выполнен-

ные ранее с использованием результатов измерений pH и Alk, свидетельству-

ют о том, что на большей части акватории поверхностные воды Черного моря

пересыщены свободным CO2: величина равновесного pCO2 в поверхностном

слое Черного моря оценивалась в 400 – 500 мкатм, что превышает соответст-

вующий показатель для атмосферы [7]. Таким образом, Черное море можно

МОРCКОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ № 4 2016 40

Techno Medica GASTAT-navi — анализатор газов крови и электролитов » Медицинское и лабораторное оборудование в наличии на складе, доставка по всей России

Проба цельная кровь
Измерительные картриджи Card/No 091: pH, PCO2, PO2, Hct
Card/No 092: pH, PCO2, PO2, Na+, K+, Hct
Card/No 093: pH, PCO2, Na+, K+, Ca2+, Hct
Измеряемые параметры
Модель картриджа   091   092   093
pH   6,8–8,0   x   x   x
PCO2   10–200 ммHg   x   x   x
PO2   20–160 ммHg   x   x  
Na+   80–200 ммоль/л     x   x
K+   1–12 ммоль/л     x   x
Ca2+   0,25–5,0 ммоль/л       x
Hct   15,0–75,0 %   x   x   x
Расчетные параметры
HCO3–   x   x   x
TCO2   x   x   x
BE   x   x   x
Hb     x   x
O2sat   x   x   x
O2CT   x   x   x
BB   x   x   x
SBE   x   x   x
SBC   x   x   x
AaDO2   x   x   x
RI   x   x   x
cCa       x
Объем пробы 200 мкл
Время выполнения анализа 165 с: 120 с калибровка + 45 с анализ
Дисплей цветной сенсорный жидкокристаллический
Калибровка одноточечная перед измерением (калибратор встроен в сенсорный картридж)
Память 1000 измерений
Принтер термопринтер, 20 символов, 56 мм
Интерфейс USB
Условия эксплуатации картриджа 2 месяца при комнатной температуре или год в холодильнике, чередование режимов хранения
Условия эксплуатации — температура 10–30 °С — влажность 5–80 %
Питание AC 100–220 В, 50/60 Гц (сеть), 5 В (батарея)
Габариты анализатор: 250х120х96 мм, картридж: 85,6х54,0х8,5 мм
Вес 1,4 кг

Парциальное давление двуокиси углерода — StatPearls

Определение / Введение

Парциальное давление двуокиси углерода (PCO2) является мерой двуокиси углерода в артериальной или венозной крови. Это часто служит маркером достаточной альвеолярной вентиляции в легких. Как правило, при нормальных физиологических условиях значение PCO2 находится в диапазоне от 35 до 45 мм рт. Ст. Или от 4,7 до 6,0 кПа. Обычно измерение PCO2 выполняется через газ артериальной крови; однако существуют и другие методы, такие как отбор проб из периферических вен, центральных вен или смешанных вен.Сбор образцов и использование PCO2 — это тема дальнейшего обсуждения ниже.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Сбор образца крови для определения PCO2 является важной областью клинической озабоченности из-за необходимости точности измерения и его важности для принятия клинических решений. Традиционно газ артериальной крови является более надежным образцом для контроля PCO2; Этому способствует размещение артериального катетера для гемодинамического мониторинга, так как сбор газов артериальной крови становится легкодоступным.Однако, если у пациента есть центральный венозный доступ, сбор газов венозной крови приемлем. Газ центральной венозной крови является наиболее хорошо изученной корреляционной альтернативой газу артериальной крови с точки зрения измерения PCO2. [1]

Забор газов периферической венозной крови во время венепункции может быть самой вводящей в заблуждение альтернативой артериальному образцу, поскольку забор должен избегать ишемических изменений от жгута. Один из способов забора периферической венозной крови состоит в том, чтобы снять жгут после венепункции и дать возможность пройти целую минуту перед забором.[2] Этот процесс обеспечит более точную циркуляцию PCO2 и наиболее надежный pH. Исследования на гемодинамически стабильных пациентах показывают, что для сравнения центральное венозное PCO2 примерно на 4–5 мм рт. Ст. Выше, чем в артериальном образце, а периферическое PCO2 примерно на 3–8 мм рт.

Разница между измерением венозного PCO2 и артериального PCO2 действительно увеличивается при наличии гипотонии и шока.Разница PCO2 в периферических венах увеличилась в три раза из-за ишемических изменений. Таким образом, было показано, что венозный PCO2 имеет слабую корреляцию с артериальным PCO2 при шоке или экстремальных кислотно-щелочных аномалиях. [4] Дальнейшие исследования необходимы для определения полезности газов периферической венозной крови у пациентов в критическом состоянии.

Клиническая значимость

Баланс в дыхательной системе зависит в первую очередь от поступления кислорода и удаления углекислого газа, регулируя таким образом pH тела.В нормальных физиологических условиях минутная вентиляция или количество литров в минуту воздуха, обмениваемого в легких, в основном контролируется парциальным давлением артериального углекислого газа (PaCO2). Минутная вентиляция обычно используется как замена альвеолярной вентиляции. Именно при альвеолярной вентиляции происходит обмен газов, включая PaCO2.

Метод, с помощью которого PaCO2 участвует в регулировании минутной вентиляции, основан на pH тела. Двуокись углерода участвует в буферной системе бикарбоната.В присутствии избытка CO2 произойдет переход к угольной кислоте, что в конечном итоге вызовет образование катионов водорода и анионов бикарбоната. Именно из-за этого увеличенного производства ионов водорода pH в организме начнет снижаться, вызывая ацидоз из-за ацидемии. И периферические, и центральные хеморецепторы будут реагировать на эту ацидемию и пытаться удалить избыток ионов водорода. Обе системы работают вместе. Однако центральные хеморецепторы поддерживают подавляющее большинство минутной вентиляции, поскольку они более быстрые и допускают меньшее изменение pH, чем каротидные тела, на которые приходится только приблизительно 15% минутной вентиляции.Эти хеморецепторы воспринимают изменения локального pH, а также увеличение или уменьшение локального PaCO2. Спинномозговая жидкость в головном мозге также может регулировать минутную вентиляцию, ощущая изменения pH. Хотя реакция ЦНС не такая быстрая, как у местных хеморецепторов, она также может регулировать минутную вентиляцию с течением времени.

Вероятно, наиболее распространенным использованием PCO2 является измерение PaCO2 из артериальной крови или PvCO2 из венозной крови. Физиология, лежащая в основе регулирования минутной вентиляции, описанная выше, гласит, что по мере увеличения PaCO2, или PvCO2, бикарбонатная буферная система будет пытаться компенсировать это за счет генерации ионов бикарбоната в дополнение к ионам водорода.Эти ионы водорода снижают системный pH, вызывая ацидемию. Изменение местного значения PaCO2, а также изменение pH вызывает изменение минутной вентиляции. В нормальных физиологических условиях увеличение PCO2 вызывает снижение pH, что увеличивает минутную вентиляцию и, следовательно, увеличивает альвеолярную вентиляцию, чтобы попытаться достичь гомеостаза. Чем выше минутная вентиляция, тем больше будет происходить обмен и потеря PCO2, наоборот. Обратное тоже верно; снижение PCO2 увеличит pH, что приведет к уменьшению минутной вентиляции и уменьшению альвеолярной вентиляции; это пример необходимых оценок газов крови при кислотно-основных нарушениях.

Кислотно-основные нарушения могут быть простыми или смешанными. Уравнение Хендерсона-Хассельбаха показывает, что уровень pH регулируется не только бикарбонатом, но и PCO2. Как обсуждалось выше, хотя PCO2 в основном регулируется минутной вентиляцией и респираторной механикой, бикарбонат регулируется почками и буферной системой бикарбоната. Следовательно, кислотно-основные нарушения могут быть респираторными, связанными с PCO2, или метаболическими, связанными с бикарбонатом. При простом респираторном ацидозе PCO2 поднимется выше нормы, и нормальный физиологический ответ будет заключаться в увеличении минутной вентиляции, чтобы вернуть PCO2 и pH в состояние гомеостаза.При простом респираторном алкалозе PCO2 снижается от нормы, и нормальный ответ — уменьшение минутной вентиляции, чтобы позволить PCO2 снова подняться до нормы [5].

Существуют различия в острой и хронической стадиях респираторного ацидоза или алкалоза. Острый респираторный ацидоз из-за повышенного PCO2 приведет к немедленным изменениям уровня бикарбоната в сыворотке из-за системы бикарбонатного буфера; однако его способность достигать гомеостаза ограничена. В хронических случаях почки будут постепенно повышать уровень бикарбоната в сыворотке.Хронический респираторный ацидоз — это когда ацидемия существует от 3 до 5 дней, что приблизительно равно тому времени, которое потребуется почкам для буферизации ацидемии. При остром респираторном ацидозе, как правило, уровень бикарбоната сыворотки повышается на 1 мэкв / л на каждые 10 мм рт. Ст. Повышения PCO2. При хроническом респираторном ацидозе уровень бикарбоната в сыворотке увеличивается на 4–5 мэкв / л на каждые 10 мм рт.ст. повышения PCO2. [6] [5] Результат обычно вызывает умеренный хронический ацидоз или низкий уровень pH около 7,35. [6] Что касается респираторного алкалоза, те же временные рамки применяются к острому и хроническому.При остром респираторном алкалозе на каждое снижение PCO2 на 10 мм рт.ст. уровень бикарбоната сыворотки также снижается на 2 мэкв / л. При хроническом респираторном алкалозе или алкалозе, продолжающемся от 3 до 5 дней, на каждые 10 мм рт. Ст. Падение PCO2 ожидается, что уровень бикарбоната в сыворотке будет уменьшаться на 4-5 мэкв / л. [5] [6]

Регулирование PCO2 также участвует в метаболическом ацидозе и алкалозе. При метаболическом ацидозе на каждую каплю бикарбоната на 1 мг-экв / л будет снижение PCO2 на 1,2 мм рт.[5] При резком падении уровня бикарбоната для достижения полной компенсации потребуется примерно 12–24 часа; однако этот процесс начнется уже через 30 минут из-за изменений хеморецепторов и рН спинномозговой жидкости [7]. Другой способ определить ожидаемый PCO2 и сравнить значение, полученное при анализе газов крови с метаболическим ацидозом, — это использовать уравнение Винтера [8]. Если измеренное значение PCO2 выше или ниже, чем PCO2 по уравнению Винтера, может иметь место вторичный респираторный ацидоз или алкалоз, соответственно.Эта ситуация может иметь место при основной патологии легких или нервно-мышечной патологии, такой как аноксическое повреждение, вызывающее снижение минутного контроля вентиляции. Кроме того, при очень тяжелом метаболическом ацидозе существует ограничение на респираторную компенсацию с помощью минутной вентиляции. PCO2 обычно не может опускаться ниже 8–12 мм рт.ст., и постоянное увеличение минутной вентиляции для достижения этого низкого PCO2 обычно вызывает быстрое утомление дыхательных путей. В случае метаболического алкалоза ожидаемая компенсация PCO2 должна увеличиться на 0.7 мм рт. Ст. На каждый 1 мг-экв / л повышения уровня бикарбоната в сыворотке. [5]

Вмешательства медсестер, смежных медицинских и межпрофессиональных групп

Чаще всего PCO2 используется для мониторинга респираторного и кислотно-щелочного статуса у пациентов, получающих искусственную вентиляцию легких. Специалисты по лечению органов дыхания проводят измерения PCO2 и настройку вентиляции на самом аппарате. Несмотря на то, что существует множество протоколов управления аппаратом ИВЛ, их объединяет то, что практикующий специалист по респираторной помощи, медсестра и другие члены медицинской бригады должны анализировать общую вентиляцию и кислотно-щелочной статус пациента как коллективную группу.

Мониторинг медсестер, смежных медицинских и межпрофессиональных групп

Хотя газы крови являются обычным методом измерения PCO2, непрерывный мониторинг все же существует. Капнография, или непрерывное измерение углекислого газа, измеряет вдыхаемый и выдыхаемый газ в замкнутой системе, такой как эндотрахеальная трубка. У здорового взрослого человека последняя порция выдыхаемого газа, обозначенная как CO2 в конце выдоха (ETCO2), хорошо коррелировала с PaCO2. Существует также возможность измерять чрескожный углекислый газ, называемый PtcCO2.В этом методе используется нагревательный элемент для повышения локальной температуры кожи до 42–45 градусов C и измерение повышенной локальной капиллярной перфузии с помощью электрода. Многие из этих устройств также могут контролировать сатурацию артериальной крови кислородом в сочетании с излучателем света и датчиком, аналогичным пульсоксиметру. Хотя этот метод лучше всего подходит для здоровых взрослых, он менее точен для пациентов в критическом состоянии.

Парциальное давление двуокиси углерода — StatPearls

Определение / введение

Парциальное давление двуокиси углерода (PCO2) является мерой двуокиси углерода в артериальной или венозной крови.Это часто служит маркером достаточной альвеолярной вентиляции в легких. Как правило, при нормальных физиологических условиях значение PCO2 находится в диапазоне от 35 до 45 мм рт. Ст. Или от 4,7 до 6,0 кПа. Обычно измерение PCO2 выполняется через газ артериальной крови; однако существуют и другие методы, такие как отбор проб из периферических вен, центральных вен или смешанных вен. Сбор образцов и использование PCO2 — это тема дальнейшего обсуждения ниже.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Сбор образца крови для определения PCO2 является важной областью клинической озабоченности из-за необходимости точности измерения и его важности для принятия клинических решений.Традиционно газ артериальной крови является более надежным образцом для контроля PCO2; Этому способствует размещение артериального катетера для гемодинамического мониторинга, так как сбор газов артериальной крови становится легкодоступным. Однако, если у пациента есть центральный венозный доступ, сбор газов венозной крови приемлем. Газ центральной венозной крови — это наиболее хорошо изученная корреляционная альтернатива газу артериальной крови с точки зрения измерения PCO2.[1]

Забор газов периферической венозной крови во время венепункции может быть самой вводящей в заблуждение альтернативой артериальному образцу, поскольку забор должен избегать ишемических изменений от жгута. Одним из способов забора периферической венозной крови является снятие жгута после венепункции и предоставление возможности пройти целую минуту перед забором [2]. Этот процесс гарантирует, что циркулирующий PCO2 будет более точным, а также даст наиболее надежный pH. Исследования у гемодинамически стабильных пациентов показывают, что для сравнения центральное венозное PCO2 примерно на 4–5 мм рт. Ст. Выше, чем в артериальном образце, а периферическое PCO2 примерно на 3–8 мм рт. Ст. Выше, чем в артериальном образце.[3]

Разница между измерением венозного PCO2 и артериального PCO2 действительно увеличивается при наличии гипотонии и шока. Разница PCO2 в периферических венах увеличилась в три раза из-за ишемических изменений. Таким образом, было показано, что венозный PCO2 имеет слабую корреляцию с артериальным PCO2 при шоке или экстремальных кислотно-щелочных аномалиях. [4] Дальнейшие исследования необходимы для определения полезности газов периферической венозной крови у пациентов в критическом состоянии.

Клиническая значимость

Баланс в дыхательной системе зависит в первую очередь от поступления кислорода и удаления углекислого газа, регулируя таким образом pH тела. В нормальных физиологических условиях минутная вентиляция или количество литров в минуту воздуха, обмениваемого в легких, в основном контролируется парциальным давлением артериального углекислого газа (PaCO2). Минутная вентиляция обычно используется как замена альвеолярной вентиляции. Именно при альвеолярной вентиляции происходит обмен газов, включая PaCO2.

Метод, с помощью которого PaCO2 участвует в регулировании минутной вентиляции, основан на pH тела. Двуокись углерода участвует в буферной системе бикарбоната. В присутствии избытка CO2 произойдет переход к угольной кислоте, что в конечном итоге вызовет образование катионов водорода и анионов бикарбоната. Именно из-за этого увеличенного производства ионов водорода pH в организме начнет снижаться, вызывая ацидоз из-за ацидемии. И периферические, и центральные хеморецепторы будут реагировать на эту ацидемию и пытаться удалить избыток ионов водорода.Обе системы работают вместе. Однако центральные хеморецепторы поддерживают подавляющее большинство минутной вентиляции, поскольку они более быстрые и допускают меньшее изменение pH, чем каротидные тела, на которые приходится только приблизительно 15% минутной вентиляции. Эти хеморецепторы воспринимают изменения локального pH, а также увеличение или уменьшение локального PaCO2. Спинномозговая жидкость в головном мозге также может регулировать минутную вентиляцию, ощущая изменения pH. Хотя реакция ЦНС не такая быстрая, как у местных хеморецепторов, она также может регулировать минутную вентиляцию с течением времени.

Вероятно, наиболее распространенным использованием PCO2 является измерение PaCO2 из артериальной крови или PvCO2 из венозной крови. Физиология, лежащая в основе регулирования минутной вентиляции, описанная выше, гласит, что по мере увеличения PaCO2, или PvCO2, бикарбонатная буферная система будет пытаться компенсировать это за счет генерации ионов бикарбоната в дополнение к ионам водорода. Эти ионы водорода снижают системный pH, вызывая ацидемию. Изменение местного значения PaCO2, а также изменение pH вызывает изменение минутной вентиляции.В нормальных физиологических условиях увеличение PCO2 вызывает снижение pH, что увеличивает минутную вентиляцию и, следовательно, увеличивает альвеолярную вентиляцию, чтобы попытаться достичь гомеостаза. Чем выше минутная вентиляция, тем больше будет происходить обмен и потеря PCO2, наоборот. Обратное тоже верно; снижение PCO2 увеличит pH, что приведет к уменьшению минутной вентиляции и уменьшению альвеолярной вентиляции; это пример необходимых оценок газов крови при кислотно-основных нарушениях.

Кислотно-основные нарушения могут быть простыми или смешанными. Уравнение Хендерсона-Хассельбаха показывает, что уровень pH регулируется не только бикарбонатом, но и PCO2. Как обсуждалось выше, хотя PCO2 в основном регулируется минутной вентиляцией и респираторной механикой, бикарбонат регулируется почками и буферной системой бикарбоната. Следовательно, кислотно-основные нарушения могут быть респираторными, связанными с PCO2, или метаболическими, связанными с бикарбонатом. При простом респираторном ацидозе PCO2 поднимется выше нормы, и нормальный физиологический ответ будет заключаться в увеличении минутной вентиляции, чтобы вернуть PCO2 и pH в состояние гомеостаза.При простом респираторном алкалозе PCO2 снижается от нормы, и нормальный ответ — уменьшение минутной вентиляции, чтобы позволить PCO2 снова подняться до нормы [5].

Существуют различия в острой и хронической стадиях респираторного ацидоза или алкалоза. Острый респираторный ацидоз из-за повышенного PCO2 приведет к немедленным изменениям уровня бикарбоната в сыворотке из-за системы бикарбонатного буфера; однако его способность достигать гомеостаза ограничена. В хронических случаях почки будут постепенно повышать уровень бикарбоната в сыворотке.Хронический респираторный ацидоз — это когда ацидемия существует от 3 до 5 дней, что приблизительно равно тому времени, которое потребуется почкам для буферизации ацидемии. При остром респираторном ацидозе, как правило, уровень бикарбоната сыворотки повышается на 1 мэкв / л на каждые 10 мм рт. Ст. Повышения PCO2. При хроническом респираторном ацидозе уровень бикарбоната в сыворотке увеличивается на 4–5 мэкв / л на каждые 10 мм рт.ст. повышения PCO2. [6] [5] Результат обычно вызывает умеренный хронический ацидоз или низкий уровень pH около 7,35. [6] Что касается респираторного алкалоза, те же временные рамки применяются к острому и хроническому.При остром респираторном алкалозе на каждое снижение PCO2 на 10 мм рт.ст. уровень бикарбоната сыворотки также снижается на 2 мэкв / л. При хроническом респираторном алкалозе или алкалозе, продолжающемся от 3 до 5 дней, на каждые 10 мм рт. Ст. Падение PCO2 ожидается, что уровень бикарбоната в сыворотке будет уменьшаться на 4-5 мэкв / л. [5] [6]

Регулирование PCO2 также участвует в метаболическом ацидозе и алкалозе. При метаболическом ацидозе на каждую каплю бикарбоната на 1 мг-экв / л будет снижение PCO2 на 1,2 мм рт.[5] При резком падении уровня бикарбоната для достижения полной компенсации потребуется примерно 12–24 часа; однако этот процесс начнется уже через 30 минут из-за изменений хеморецепторов и рН спинномозговой жидкости [7]. Другой способ определить ожидаемый PCO2 и сравнить значение, полученное при анализе газов крови с метаболическим ацидозом, — это использовать уравнение Винтера [8]. Если измеренное значение PCO2 выше или ниже, чем PCO2 по уравнению Винтера, может иметь место вторичный респираторный ацидоз или алкалоз, соответственно.Эта ситуация может иметь место при основной патологии легких или нервно-мышечной патологии, такой как аноксическое повреждение, вызывающее снижение минутного контроля вентиляции. Кроме того, при очень тяжелом метаболическом ацидозе существует ограничение на респираторную компенсацию с помощью минутной вентиляции. PCO2 обычно не может опускаться ниже 8–12 мм рт.ст., и постоянное увеличение минутной вентиляции для достижения этого низкого PCO2 обычно вызывает быстрое утомление дыхательных путей. В случае метаболического алкалоза ожидаемая компенсация PCO2 должна увеличиться на 0.7 мм рт. Ст. На каждый 1 мг-экв / л повышения уровня бикарбоната в сыворотке. [5]

Вмешательства медсестер, смежных медицинских и межпрофессиональных групп

Чаще всего PCO2 используется для мониторинга респираторного и кислотно-щелочного статуса у пациентов, получающих искусственную вентиляцию легких. Специалисты по лечению органов дыхания проводят измерения PCO2 и настройку вентиляции на самом аппарате. Несмотря на то, что существует множество протоколов управления аппаратом ИВЛ, их объединяет то, что практикующий специалист по респираторной помощи, медсестра и другие члены медицинской бригады должны анализировать общую вентиляцию и кислотно-щелочной статус пациента как коллективную группу.

Мониторинг медсестер, смежных медицинских и межпрофессиональных групп

Хотя газы крови являются обычным методом измерения PCO2, непрерывный мониторинг все же существует. Капнография, или непрерывное измерение углекислого газа, измеряет вдыхаемый и выдыхаемый газ в замкнутой системе, такой как эндотрахеальная трубка. У здорового взрослого человека последняя порция выдыхаемого газа, обозначенная как CO2 в конце выдоха (ETCO2), хорошо коррелировала с PaCO2. Существует также возможность измерять чрескожный углекислый газ, называемый PtcCO2.В этом методе используется нагревательный элемент для повышения локальной температуры кожи до 42–45 градусов C и измерение повышенной локальной капиллярной перфузии с помощью электрода. Многие из этих устройств также могут контролировать сатурацию артериальной крови кислородом в сочетании с излучателем света и датчиком, аналогичным пульсоксиметру. Хотя этот метод лучше всего подходит для здоровых взрослых, он менее точен для пациентов в критическом состоянии.

Парциальное давление двуокиси углерода — StatPearls

Определение / введение

Парциальное давление двуокиси углерода (PCO2) является мерой двуокиси углерода в артериальной или венозной крови.Это часто служит маркером достаточной альвеолярной вентиляции в легких. Как правило, при нормальных физиологических условиях значение PCO2 находится в диапазоне от 35 до 45 мм рт. Ст. Или от 4,7 до 6,0 кПа. Обычно измерение PCO2 выполняется через газ артериальной крови; однако существуют и другие методы, такие как отбор проб из периферических вен, центральных вен или смешанных вен. Сбор образцов и использование PCO2 — это тема дальнейшего обсуждения ниже.

Проблемы, вызывающие озабоченность

Сбор образца крови для определения PCO2 является важной областью клинической озабоченности из-за необходимости точности измерения и его важности для принятия клинических решений.Традиционно газ артериальной крови является более надежным образцом для контроля PCO2; Этому способствует размещение артериального катетера для гемодинамического мониторинга, так как сбор газов артериальной крови становится легкодоступным. Однако, если у пациента есть центральный венозный доступ, сбор газов венозной крови приемлем. Газ центральной венозной крови — это наиболее хорошо изученная корреляционная альтернатива газу артериальной крови с точки зрения измерения PCO2.[1]

Забор газов периферической венозной крови во время венепункции может быть самой вводящей в заблуждение альтернативой артериальному образцу, поскольку забор должен избегать ишемических изменений от жгута. Одним из способов забора периферической венозной крови является снятие жгута после венепункции и предоставление возможности пройти целую минуту перед забором [2]. Этот процесс гарантирует, что циркулирующий PCO2 будет более точным, а также даст наиболее надежный pH. Исследования у гемодинамически стабильных пациентов показывают, что для сравнения центральное венозное PCO2 примерно на 4–5 мм рт. Ст. Выше, чем в артериальном образце, а периферическое PCO2 примерно на 3–8 мм рт. Ст. Выше, чем в артериальном образце.[3]

Разница между измерением венозного PCO2 и артериального PCO2 действительно увеличивается при наличии гипотонии и шока. Разница PCO2 в периферических венах увеличилась в три раза из-за ишемических изменений. Таким образом, было показано, что венозный PCO2 имеет слабую корреляцию с артериальным PCO2 при шоке или экстремальных кислотно-щелочных аномалиях. [4] Дальнейшие исследования необходимы для определения полезности газов периферической венозной крови у пациентов в критическом состоянии.

Клиническая значимость

Баланс в дыхательной системе зависит в первую очередь от поступления кислорода и удаления углекислого газа, регулируя таким образом pH тела. В нормальных физиологических условиях минутная вентиляция или количество литров в минуту воздуха, обмениваемого в легких, в основном контролируется парциальным давлением артериального углекислого газа (PaCO2). Минутная вентиляция обычно используется как замена альвеолярной вентиляции. Именно при альвеолярной вентиляции происходит обмен газов, включая PaCO2.

Метод, с помощью которого PaCO2 участвует в регулировании минутной вентиляции, основан на pH тела. Двуокись углерода участвует в буферной системе бикарбоната. В присутствии избытка CO2 произойдет переход к угольной кислоте, что в конечном итоге вызовет образование катионов водорода и анионов бикарбоната. Именно из-за этого увеличенного производства ионов водорода pH в организме начнет снижаться, вызывая ацидоз из-за ацидемии. И периферические, и центральные хеморецепторы будут реагировать на эту ацидемию и пытаться удалить избыток ионов водорода.Обе системы работают вместе. Однако центральные хеморецепторы поддерживают подавляющее большинство минутной вентиляции, поскольку они более быстрые и допускают меньшее изменение pH, чем каротидные тела, на которые приходится только приблизительно 15% минутной вентиляции. Эти хеморецепторы воспринимают изменения локального pH, а также увеличение или уменьшение локального PaCO2. Спинномозговая жидкость в головном мозге также может регулировать минутную вентиляцию, ощущая изменения pH. Хотя реакция ЦНС не такая быстрая, как у местных хеморецепторов, она также может регулировать минутную вентиляцию с течением времени.

Вероятно, наиболее распространенным использованием PCO2 является измерение PaCO2 из артериальной крови или PvCO2 из венозной крови. Физиология, лежащая в основе регулирования минутной вентиляции, описанная выше, гласит, что по мере увеличения PaCO2, или PvCO2, бикарбонатная буферная система будет пытаться компенсировать это за счет генерации ионов бикарбоната в дополнение к ионам водорода. Эти ионы водорода снижают системный pH, вызывая ацидемию. Изменение местного значения PaCO2, а также изменение pH вызывает изменение минутной вентиляции.В нормальных физиологических условиях увеличение PCO2 вызывает снижение pH, что увеличивает минутную вентиляцию и, следовательно, увеличивает альвеолярную вентиляцию, чтобы попытаться достичь гомеостаза. Чем выше минутная вентиляция, тем больше будет происходить обмен и потеря PCO2, наоборот. Обратное тоже верно; снижение PCO2 увеличит pH, что приведет к уменьшению минутной вентиляции и уменьшению альвеолярной вентиляции; это пример необходимых оценок газов крови при кислотно-основных нарушениях.

Кислотно-основные нарушения могут быть простыми или смешанными. Уравнение Хендерсона-Хассельбаха показывает, что уровень pH регулируется не только бикарбонатом, но и PCO2. Как обсуждалось выше, хотя PCO2 в основном регулируется минутной вентиляцией и респираторной механикой, бикарбонат регулируется почками и буферной системой бикарбоната. Следовательно, кислотно-основные нарушения могут быть респираторными, связанными с PCO2, или метаболическими, связанными с бикарбонатом. При простом респираторном ацидозе PCO2 поднимется выше нормы, и нормальный физиологический ответ будет заключаться в увеличении минутной вентиляции, чтобы вернуть PCO2 и pH в состояние гомеостаза.При простом респираторном алкалозе PCO2 снижается от нормы, и нормальный ответ — уменьшение минутной вентиляции, чтобы позволить PCO2 снова подняться до нормы [5].

Существуют различия в острой и хронической стадиях респираторного ацидоза или алкалоза. Острый респираторный ацидоз из-за повышенного PCO2 приведет к немедленным изменениям уровня бикарбоната в сыворотке из-за системы бикарбонатного буфера; однако его способность достигать гомеостаза ограничена. В хронических случаях почки будут постепенно повышать уровень бикарбоната в сыворотке.Хронический респираторный ацидоз — это когда ацидемия существует от 3 до 5 дней, что приблизительно равно тому времени, которое потребуется почкам для буферизации ацидемии. При остром респираторном ацидозе, как правило, уровень бикарбоната сыворотки повышается на 1 мэкв / л на каждые 10 мм рт. Ст. Повышения PCO2. При хроническом респираторном ацидозе уровень бикарбоната в сыворотке увеличивается на 4–5 мэкв / л на каждые 10 мм рт.ст. повышения PCO2. [6] [5] Результат обычно вызывает умеренный хронический ацидоз или низкий уровень pH около 7,35. [6] Что касается респираторного алкалоза, те же временные рамки применяются к острому и хроническому.При остром респираторном алкалозе на каждое снижение PCO2 на 10 мм рт.ст. уровень бикарбоната сыворотки также снижается на 2 мэкв / л. При хроническом респираторном алкалозе или алкалозе, продолжающемся от 3 до 5 дней, на каждые 10 мм рт. Ст. Падение PCO2 ожидается, что уровень бикарбоната в сыворотке будет уменьшаться на 4-5 мэкв / л. [5] [6]

Регулирование PCO2 также участвует в метаболическом ацидозе и алкалозе. При метаболическом ацидозе на каждую каплю бикарбоната на 1 мг-экв / л будет снижение PCO2 на 1,2 мм рт.[5] При резком падении уровня бикарбоната для достижения полной компенсации потребуется примерно 12–24 часа; однако этот процесс начнется уже через 30 минут из-за изменений хеморецепторов и рН спинномозговой жидкости [7]. Другой способ определить ожидаемый PCO2 и сравнить значение, полученное при анализе газов крови с метаболическим ацидозом, — это использовать уравнение Винтера [8]. Если измеренное значение PCO2 выше или ниже, чем PCO2 по уравнению Винтера, может иметь место вторичный респираторный ацидоз или алкалоз, соответственно.Эта ситуация может иметь место при основной патологии легких или нервно-мышечной патологии, такой как аноксическое повреждение, вызывающее снижение минутного контроля вентиляции. Кроме того, при очень тяжелом метаболическом ацидозе существует ограничение на респираторную компенсацию с помощью минутной вентиляции. PCO2 обычно не может опускаться ниже 8–12 мм рт.ст., и постоянное увеличение минутной вентиляции для достижения этого низкого PCO2 обычно вызывает быстрое утомление дыхательных путей. В случае метаболического алкалоза ожидаемая компенсация PCO2 должна увеличиться на 0.7 мм рт. Ст. На каждый 1 мг-экв / л повышения уровня бикарбоната в сыворотке. [5]

Вмешательства медсестер, смежных медицинских и межпрофессиональных групп

Чаще всего PCO2 используется для мониторинга респираторного и кислотно-щелочного статуса у пациентов, получающих искусственную вентиляцию легких. Специалисты по лечению органов дыхания проводят измерения PCO2 и настройку вентиляции на самом аппарате. Несмотря на то, что существует множество протоколов управления аппаратом ИВЛ, их объединяет то, что практикующий специалист по респираторной помощи, медсестра и другие члены медицинской бригады должны анализировать общую вентиляцию и кислотно-щелочной статус пациента как коллективную группу.

Мониторинг медсестер, смежных медицинских и межпрофессиональных групп

Хотя газы крови являются обычным методом измерения PCO2, непрерывный мониторинг все же существует. Капнография, или непрерывное измерение углекислого газа, измеряет вдыхаемый и выдыхаемый газ в замкнутой системе, такой как эндотрахеальная трубка. У здорового взрослого человека последняя порция выдыхаемого газа, обозначенная как CO2 в конце выдоха (ETCO2), хорошо коррелировала с PaCO2. Существует также возможность измерять чрескожный углекислый газ, называемый PtcCO2.В этом методе используется нагревательный элемент для повышения локальной температуры кожи до 42–45 градусов C и измерение повышенной локальной капиллярной перфузии с помощью электрода. Многие из этих устройств также могут контролировать сатурацию артериальной крови кислородом в сочетании с излучателем света и датчиком, аналогичным пульсоксиметру. Хотя этот метод лучше всего подходит для здоровых взрослых, он менее точен для пациентов в критическом состоянии.

ABG (газ артериальной крови) | Лабораторные тесты

Анализ газов артериальной крови обычно измеряет:

и может включать:

Эти измерения часто используются для оценки оксигенации тканей и легочной функции.


pH — это показатель кислотности крови, отражающий количество присутствующих ионов водорода.

Меньшие числа означают большую кислотность; более высокие числа означают большую щелочность.

pH повышен (более щелочной, более высокий pH) с:

  • Гипервентиляция
  • Тревога, боль
  • Анемия
  • Шок
  • Некоторые степени легочной болезни
  • Некоторые степени сердечной недостаточности 12127
  • Гипокалиемия (снижение уровня калия)
  • Отсасывание желудка или рвота
  • Введение антацидов
  • Отравление аспирином

pH снижается (более кислый, более низкий pH) с:

  • Ожирение
  • Ожирение
  • Диарея
  • Вентиляционная недостаточность
  • Более тяжелые степени легочной болезни
  • Более тяжелые степени застойной сердечной недостаточности
  • Отек легких
  • Остановка сердца
  • Почечная недостаточность
  • Лактоацидоз
  • Лактоацидоз

pCO2 (парциальное давление диоксида углерода) отражает количество газообразного диоксида углерода, растворенного в крови.

Косвенно pCO2 отражает обмен этого газа через легкие с наружным воздухом. Каждый из двух факторов оказывает значительное влияние на pCO2. Во-первых, насколько быстро и глубоко человек дышит:

  • Тот, кто страдает гипервентиляцией, будет «выдувать» больше CO2, что приведет к снижению уровня pCO2
  • Кто-то, кто задерживает дыхание, будет удерживать CO2, что приведет к повышению уровня pCO2

Второй — способность легких свободно обменивать CO2 через альвеолярную мембрану:

  • При отеке легких в альвеолах имеется дополнительный слой жидкости, который препятствует способности легких избавляться от CO2.Это приводит к увеличению pCO2.
  • При остром астматическом приступе, даже если альвеолы ​​функционируют нормально, обструкции верхних и средних дыхательных путей может быть достаточно, чтобы блокировать альвеолярную вентиляцию, что приводит к задержке СО2.

Повышение pCO2 вызвано:

  • Отек легких
  • Обструктивная болезнь легких

Снижение pCO2 вызвано:

  • Гипервентиляция легких
  • Гипоксия
  • Гипоксия
  • Гипоксия
  • Это приводит к гипервентиляции, что является более важным фактором, чем участки легкого с эмболией / инфарктом, которые не функционируют должным образом.В случаях массивной тромбоэмболии легочной артерии пораженные или нефункционирующие области легкого приобретают большее значение, и pCO2 может увеличиваться.)

PO2 (парциальное давление кислорода) отражает количество кислородного газа, растворенного в крови. . Он в первую очередь измеряет эффективность легких по втягиванию кислорода в кровоток из атмосферы.

Повышенные уровни pO2 связаны с:

  • Повышенным уровнем кислорода во вдыхаемом воздухе
  • Полицитемия

Сниженные уровни PO2 связаны с:

    9012mia6 Сниженным уровнем кислорода

    во вдыхаемом воздухе

  • Сердечная декомпенсация
  • Хроническая обструктивная болезнь легких
  • Рестриктивная болезнь легких
  • Гиповентиляция

Содержание СО2 — это измерение всего СО2 в крови.

Большая часть этого вещества находится в форме бикарбоната (HCO3), контролируемого почками. Небольшое количество (5%) CO2 растворено в крови и находится в форме растворимой угольной кислоты (h3CO3).

По этой причине изменения содержания CO2 обычно отражают такие метаболические проблемы, как функция почек и необычные потери (диарея). Респираторные заболевания могут в конечном итоге повлиять на содержание СО2, но лишь незначительно и только если они продолжаются.

Повышенный уровень СО2 наблюдается у:

  • Сильная рвота
  • Использование ртутных диуретиков
  • ХОБЛ
  • Альдостеронизм

Снижение уровня СО2 наблюдается при:

  • Тяжелая дисфункция почек или нарушение функции почек диарея
  • Голод
  • Диабетический ацидоз
  • Использование хлортиазидных диуретиков

Избыток или дефицит оснований

Когда происходит накопление метаболически продуцируемых кислот, организм пытается нейтрализовать эти кислоты для поддержания постоянного уровня кислот. баланс.

Эта нейтрализация достигается за счет использования различных «буферных» соединений в кровотоке для связывания кислот, не позволяя им способствовать повышению кислотности.

Примерно половина этих буферных соединений поступает из HCO3, а другая половина — из белков и фосфатов плазмы и эритроцитов.

Слова «базовый дефицит» и «базовый избыток» эквивалентны и обычно используются как синонимы. Единственное отличие состоит в том, что базовый дефицит выражается положительным числом, а базовый избыток — отрицательным числом.

«Дефицит основания» 10 означает, что 10 мэкв / л (ммоль / л) буфера было использовано для нейтрализации метаболических кислот (например, молочной кислоты). Другой способ сказать то же самое — «базовое превышение минус 10».

Более отрицательные значения избытка оснований могут указывать на:

  • Лактоацидоз

  • Кетоацидоз

  • Проглатывание кислот

  • Шокирующий коллапс

  • Сердечно-легочный коллапс

      избытка основания может означать:

      • Потеря буферной основы

      • Кровоизлияние

      • Диарея

      • Проглатывание щелочи


      гемоглобина полностью сочетается с кислородом.

      Хотя это измерение может быть получено из образца артериальной или венозной крови, его главной привлекательной особенностью является то, что его можно получать неинвазивно и непрерывно с помощью «пульсоксиметра».

      Обычно насыщение кислородом воздуха в помещении превышает 95%. При глубоком или частом дыхании его можно увеличить до 98–99%. При вдыхании воздуха, обогащенного кислородом (40–100%), насыщение кислородом можно довести до 100%.

      Насыщение кислородом упадет, если:

      • Уровень вдыхаемого кислорода уменьшится, например, на больших высотах.

      • Имеется обструкция верхних или средних дыхательных путей (например, во время острого астматического приступа)

      • Существует серьезное альвеолярное заболевание легких, препятствующее свободному потоку кислорода через альвеолярную мембрану.

      Насыщение кислородом повысится, если:

      • Глубокое или учащенное дыхание
      • Вдыхаемый уровень кислорода повышен, например, дыхание от 100% источника кислорода

      Расстройства кислотной основы | Семейная детская больница Университета Айовы

      Нормальные значения:
      pH = 7.35-7,45
      PCO2 = 35-45
      HCO2 = 22-26
      Анионный разрыв <16

      Нарушение кислотной основы ПаCO2 pH Первичное изменение Компенсационное изменение Этиология
      Респираторный ацидоз Увеличено Уменьшено Повышенный уровень CO2 Повышенное содержание HCO3 Гиповентиляция
      Обструкция дыхательных путей
      Респираторный алкалоз Уменьшено Увеличено Снижение CO2 Снижение HCO3 Беспокойство
      PE
      Метаболический ацидоз Уменьшено Уменьшено Снижение HCO3 Снижение CO3 Лактоацидоз
      DKA
      Яды
      Метаболический алкалоз Увеличено Увеличено Повышенное содержание HCO3 Повышенный уровень CO2 Рвота (стеноз привратника)
      Диуретическая терапия
      Первичное заболевание Ожидаемые изменения
      Метаболический ацидоз PCO2 = 1.5 х HCO3 + (8 +/- 2)
      Метаболический алкалоз PCO2 = 0,7 x HCO3 + (21 +/- 2)
      Острый респираторный ацидоз Изменение pH = 0,008 x (PCO2 — 40)
      Хронический респираторный ацидоз Изменение pH = 0,003 x (PCO2 — 40)
      Острый респираторный алкалоз Изменение pH = 0,008 X (40 — PCO2)
      Хронический респираторный алкалоз Изменение pH = 0.017 x (40 — PCO2)

      Предостережения

      Проблема с основанием метаболической кислоты существует, если

      • pH ненормальный, а pH и PCO2 изменяются в одном направлении (вверх или вниз)
      • Компенсация дыхания не нарушена, если PCO2 соответствует двум последним цифрам pH

      Проблема с респираторным кислотным основанием существует, если:

      • PCO2 ненормально
      • pH и PCO2 изменяются в противоположных направлениях

      Проблема со смесью кислотных оснований существует, если:

      • PCO2 ненормально, а pH не изменился должным образом или нормально
      • pH ненормальный, и PCO2 не изменился должным образом или в норме

      газов крови | Колледж ветеринарной медицины Корнельского университета

      Газы крови предоставляют более точную информацию о кислотно-щелочном и кислородном статусе, чем химическая панель.Кровь для образцов газов крови следует собирать непосредственно в гепаринизированные шприцы, хранить анаэробно (закрытыми) и анализировать как можно скорее. Изменения pH происходят быстро в крови, хранящейся после взятия пробы, поэтому пробы следует незамедлительно сдавать в лабораторию. По этой причине анализ газов крови всегда следует проводить в клинике или больнице, а не отправлять в диагностическую лабораторию.

      Мы измеряем газы крови, используя специальный анализатор газов крови, Радиометр ABL-800.Этот прибор также измеряет электролиты, включая ионизированный кальций, с помощью ионоселективных электродов на неразбавленных образцах (прямая потенциометрия). Когда ионизированный кальций измеряется с помощью газа крови (газы крови / литы плюс панель), ионизированный кальций корректируется с учетом pH. Это связано с тем, что уровень ионизированного кальция изменяется из-за pH (увеличение состояния ацидоза). Кроме того, по результатам рассчитывается анионная щель. У нас есть контрольные интервалы для собак, кошек, лошадей и крупного рогатого скота только для венозной крови.В общем, газы артериальной крови предпочтительны для измерения газов крови, особенно если вас беспокоит кислородный статус животного. Результаты по газам венозной крови отличаются от результатов по газам артериальной крови, потому что на образец влияет тканевый метаболизм. Следовательно, кровь более кислая, а содержание кислорода в венозном кровотоке ниже.

      Щелкните выделенную панель ниже, чтобы получить дополнительную информацию о тестовых компонентах. Для получения дополнительной информации о газах крови и интерпретации аномалий кислотно-щелочного баланса см. Бикарбонат в нашем разделе «Химия» eClinPath.

      Контрольная работа Составные части Требования к образцу Комментарии
      Газ артериальной крови pO2, pCO2, pH, бикарбонат., общ. CO2, базовый избыток 1-3 мл гепаринизированной крови (шприц закрыт черной крышкой (без игл) или вакутейнером) НЕТ МИКРОТЕЙНЕРОВ!
      Сразу после сбора доставить в лабораторию.
      Удалите иглы из шприцев !!
      ЗАПРЕЩАЕТСЯ оставлять образец, не уведомив кого-либо в лаборатории о прибытии образца.
      Венозный газ крови pO2, pCO2, pH, бикарбонат., общ. CO2, избыток основания. см. выше см. выше
      Панель газов / литов крови плюс pO2, pCO2, pH, бикарбонат., общ. CO2, избыток основания, Na, K, Cl, ICa, ICa @ pH 7,4, анионная щель Гепаринизированная кровь, в идеале собираемая в специальный шприц с титрованием кальция см. выше

      Компоненты газов крови

      • pH : pH измеряется с помощью специального электрода и показывает кислотность или щелочность образца.Низкий pH совместим с ацидемией, а высокий pH — с алкалиемией.
      • pO2 : Измеряется электродом pO2. Это парциальное давление (напряжение) кислорода в газовой фазе, находящейся в равновесии с кровью. Высокие или низкие значения указывают на гипероксию или гипоксию крови соответственно. pO2 в венозной крови ниже, чем в артериальной крови из-за экстракции кислорода периферическими тканями.
      • pCO2 : Измеряется с помощью электрода pCO2. Это парциальное давление pCO2 в газовой фазе, находящейся в равновесии с кровью.PCO2 указывает на респираторный компонент результатов анализа газов крови. Высокое и низкое значение указывают на гиперкапноэ (гиповентиляцию) и гипокапноэ (гипервентиляцию) соответственно. Высокий pCO2 совместим с респираторным ацидозом , а низкий pCO2 — с респираторным алкалозом .
      • Бикарбонат : это концентрация бикарбоната в плазме образца крови. На самом деле это вычисленное значение из уравнения Хендерсона-Хассельбаха:
        Бикарбонат = 0.23 x pCO2 x antilog (pH — pKp), где pKp = 6,125 — log (1+ antilog (pH — 8,7))
        Бикарбонат в отчете о газах крови обычно ниже, чем бикарбонат из нашей химической панели (измерено с помощью Hitachi ). Это связано с тем, что образец газов крови хранится строго анаэробно и представляет собой расчетное значение, тогда как с Hitachi бикарбонат измеряется напрямую. Бикарбонат, общий CO2 и избыток основания являются индикаторами метаболического компонента результатов анализа газов крови. Низкий (и отрицательный избыток оснований) и высокий (и положительный избыток оснований) бикарбонат указывает на метаболический ацидоз и алкалоз соответственно.
      • Общий CO2 : Это еще один индикатор бикарбоната, но обычно он немного выше, поскольку он также измеряет растворенный CO2. Это вычисленное значение для pCO2 и бикарбоната следующим образом:
        общий CO2 = 0,23 x pCO2 + бикарбонат.
      • Избыток основания : Избыток основания — это концентрация титруемого основания при титровании крови сильной кислотой или основанием до pH плазмы 7,40. Приведенное значение фактически представляет собой стандартный избыток оснований, который соответствует экспрессии in vivo количества присутствующего основания.Это значение, рассчитанное по очень сложной формуле. Вместе с бикарбонатом избыток основания дает представление о метаболическом компоненте результатов анализа газов крови. Положительный избыток оснований означает избыток основания , то есть метаболический алкалоз, тогда как отрицательный избыток оснований означает восстановленное основание , то есть метаболический ацидоз
      • Ионизированный кальций : Общий кальций состоит из свободного или ионизированного кальция (50%), кальция, связанного с белком (40-45%), главным образом альбумина и кальция в комплексе с анионами (5-10%), e.г. цитрат, лактат, бикарбонат. Общая концентрация кальция не указывает на то, что доступно на клеточном уровне. Ионизированный кальций (iCa) — это форма кальция, которая легко доступна клеткам, и измерение iCa является более точным отражением физиологического состояния кальция. В отличие от общего кальция, на ионизированный кальций не влияет концентрация альбумина, но на него влияет кислотно-щелочной баланс, причем повышение происходит, когда образец становится более кислым (из-за снижения связывания кальция с белками, например, при отсроченном разделении плазмы / сыворотка из клеток, позволяющая увеличить производство кислых побочных продуктов клеточного метаболизма.).

      Острая дыхательная недостаточность — все, что нужно знать

      Диагностика и документирование дыхательной недостаточности по-прежнему является сложной задачей для кодировщиков, специалистов по документации и врачей. Многие врачи, включая некоторых реаниматологов и пульмонологов, не знакомы с широко признанными клиническими стандартами диагностики острой дыхательной недостаточности, даже несмотря на то, что множественные клинические критерии и надлежащее лечение дыхательной недостаточности часто четко документируются в медицинской карте.В этой статье мы обсудим различные клинические показатели и инструменты для выявления дыхательной недостаточности.

      Острая дыхательная недостаточность классифицируется как гипоксическая (низкий уровень кислорода в артериальной крови), гиперкапническая (повышенный уровень углекислого газа) или комбинация этих двух. В большинстве случаев преобладает одно или другое.

      У большинства пациентов с острой дыхательной недостаточностью наблюдается либо нарушение вентиляции, либо нарушение кислородного обмена в альвеолах легких.

      • Нарушение вентиляции, как при ХОБЛ или астме, требует повышенных усилий для вентиляции легких.Он характеризуется гиперкапнией (повышенным pCO2) с различной степенью гипоксемии (низкий уровень кислорода) и pH <7,35 (респираторный ацидоз).
      • Нарушение кислородного обмена в альвеолах, как при пневмонии, отеке легких или тромбоэмболии легочной артерии, в первую очередь вызывает гипоксемию (низкий уровень кислорода) со снижением pCO2 и повышенным pH> 7,45 (респираторный алкалоз).

      В некоторых случаях, например, при травме головы, передозировке лекарствами или передозировке, дыхательный центр головного мозга подавляется, вызывая снижение респираторного драйва с уменьшением вентиляции, что может прогрессировать до остановки дыхания.

      У пациента острая дыхательная недостаточность должна быть симптоматической и соответствовать диагностическим критериям, основанным на газах артериальной крови (ABG) или показаниях пульсоксиметрии (SpO2).


      Измерения газов крови

      Газы артериальной крови (ABG) и пульсоксиметрия (SpO2) — это два метода измерения газов крови. Давайте сначала определим, что это такое:

      Измерение Определение Обычное
      pO2 Парциальное давление кислорода или содержание кислорода в мм рт. Ст. pO2> 80 мм рт. Ст.
      pCO2 Парциальное давление диоксида углерода или содержания диоксида углерода в мм рт. Ст. 35-45 мм рт. Ст.
      pH Мера степени кислотности 7.35 — 7,45
      SaO2 Насыщение кислородом (процент гемоглобина, несущего кислород) по данным ABG и относительно пропорционально pO2 > 95%
      SpO2 Насыщение кислородом (процент гемоглобина, несущего кислород), измеренное пульсоксиметрией и относительно пропорционально pO2 > 95%
      ФИО2 Процент дополнительного кислорода, выраженный в виде десятичной дроби, например, 40% кислорода = 0,40. Воздух в помещении = 20% = 0,20
      Соотношение P / F pO2 / FIO2 > 400

      Затем, каковы степени гипоксемии на основе pO2 и / или SpO2, измеренных в воздухе помещения, или на основе отношения P / F, измеренного при использовании дополнительного кислорода.

      Измерение Обычное Гипоксемия Острая дыхательная недостаточность
      pO2 (воздух помещения) > 80 мм рт. Ст. 60-80 мм рт. Ст. <60 мм рт. Ст.
      SpO2 (воздух помещения) > 95% 91-95% <91%
      Соотношение P / F (по кислороду) > 400 300-400 <300

      Гипоксемическая дыхательная недостаточность

      Диагностические критерии:

      • pO2 <60 мм рт. Ст. (SpO2 <91%) на воздухе помещения, или
      • Соотношение цена / качество <300, или
      • Снижение на 10-15 мм рт. Ст. По сравнению с исходным уровнем (если известно)

      Важно : Соотношение P / F и критерии pO2 / SpO2 в воздухе помещения недействительны для кислородзависимой хронической гипоксемической дыхательной недостаточности, но критерии pO2 / SpO2 действительны для таких пациентов при измерении во время дыхания их обычной домашней скоростью потока O2. или выше.

      Золотой стандарт диагностики острой гипоксемической дыхательной недостаточности — артериальное pO2 в воздухе помещения менее 60 мм рт. Ст., Измеренное по газам артериальной крови (ABG). В отсутствие ABG SpO2 менее 91%, измеренного пульсоксиметрией в воздухе помещения, может служить заменой pO2, потому что SpO2 91% равняется pO2 60 мм рт.

      Эти критерии могут не применяться к пациентам с хронической гипоксемической дыхательной недостаточностью (например, из-за тяжелой ХОБЛ), поскольку ожидается, что pO2 их комнатного воздуха всегда будет <60 мм рт.ст. (SpO2 <91%).Пациенты с хронической дыхательной недостаточностью имеют право на домашний кислород только тогда, когда их SpO2 составляет менее 91%, и они получают дополнительный кислород на постоянной амбулаторной основе, который корректируется для поддержания сатурации артериального кислорода выше 92%.


      Гиперкапническая дыхательная недостаточность

      Диагностические критерии:

      • pCO2> 50 мм рт. Ст. При pH <7,35 *, или
      • Если известно исходное значение pCO2, это означает повышение исходного уровня pCO2 на 10-15 мм рт. Ст.

      * Нормальный pH 7.35-7.45 указывает только на хроническую гиперкапническую дыхательную недостаточность.

      Отличительной чертой острой гиперкапнической дыхательной недостаточности является повышенное pCO2 из-за острой задержки / накопления углекислого газа, что приводит к кислому pH ниже 7,35. Причин много, но тяжелая форма ХОБЛ является наиболее распространенной. Врачи могут идентифицировать эти результаты как «респираторный ацидоз», который аналогичен острой гиперкапнической дыхательной недостаточности. К сожалению, «респираторный ацидоз» — это СС, в отличие от острой дыхательной недостаточности, связанной с МКР, поэтому необходимо уточнить его.

      Кроме того, если известно исходное значение pCO2, увеличение на 10 мм рт. Ст. Или более указывает на острую гиперкапническую дыхательную недостаточность. Наконец, обострение симптомов, требующих увеличения хронической дополнительной подачи кислорода, указывает на «обострение» хронической дыхательной недостаточности, которая при надлежащем документировании может быть классифицирована как острая или хроническая дыхательная недостаточность.

      За исключением соотношения P / F, Coding Clinic , Third Quarter 1988, p. 7 и второй квартал 1990 г., стр.20 определили вышеуказанные диагностические критерии острой гипоксемии и гиперкапнической дыхательной недостаточности, чтобы помочь кодировщикам и специалистам по документации в распознавании этих состояний.


      Симптомы

      Ожидается, что в дополнение к вышеуказанным диагностическим критериям любой пациент с острой дыхательной недостаточностью будет иметь некоторую степень респираторной недостаточности. Это может быть не что иное, как одышка, тахипноэ (дыхание> 20), снижение дыхания (<10) или свистящее дыхание, но может прогрессировать до затрудненного дыхания, расширения носа, хрюканья, использования дополнительных мышц, втягивания, цианоза и, в конечном итоге, остановки дыхания.


      Лечение респираторной недостаточности

      Пациенты с дыхательной недостаточностью получают дополнительный кислород. Дополнительный кислород можно вводить через маску или носовую канюлю. Маска Вентури (Venti-mask) обеспечивает контролируемый поток кислорода с определенной фиксированной концентрацией (FIO2): 24%, 28%, 31%, 35%, 40% и 50%. Маска без дыхания (NRB) рассчитана на подачу примерно 100% кислорода. Другие методы могут включать стероиды, ингаляционные бронходилататоры, муколитики и респираторную терапию.

      Лечение, требующее эндотрахеальной интубации и искусственной вентиляции легких или инициирования двухфазного положительного давления в дыхательных путях (BiPAP), почти всегда означает, что у пациента острая дыхательная недостаточность, но эти меры не требуются для постановки диагноза. Точно так же обеспечение 40% или более дополнительного кислорода означает, что врач лечит острую дыхательную недостаточность, поскольку только пациенту с острой дыхательной недостаточностью потребуется такое количество кислорода.


      Использование соотношения P / F для определения острой респираторной недостаточности

      Специалисты по кодированию и документации часто сталкиваются с проблемой выявления острой дыхательной недостаточности, когда отсутствуют измерения пульсоксиметрии в воздухе помещения, симптомы пациента облегчаются после введения кислорода или когда не проводилась ГРК.

      Отношение P / F — мощный объективный инструмент для выявления и подтверждения острой гипоксемической дыхательной недостаточности в любое время, когда пациент получает дополнительный кислород. Отношение P / F легко вычислить, когда доступен ABG, поскольку он включает pO2 и FIO2.

      Отношение P / F рассчитывается путем деления pO2 на FIO2 из ABG. Например, pO2 составляет 70, а FIO2 — 0,40. Отношение P / F: 70 / 0,40 = 175. Отношение P / F <300 указывает на острую дыхательную недостаточность.

      Отношение P / F показывает, каким было бы ожидаемое pO2 в воздухе помещения, если бы прекращали подачу кислорода:

      Соотношение P / F по кислороду = pO2 в воздухе помещения
      300 60 мм рт. Ст.
      250 50 мм рт. Ст.
      200 40 мм рт. Ст.
      150 30 мм рт. Ст.

      Когда ABG недоступен. Если pO2 неизвестно из-за того, что анализ крови не проводился, показания пульсовой оксиметрии (SpO2) можно использовать для расчета отношения P / F.

      SpO2 можно использовать в качестве суррогата для приблизительного определения pO2, как показано ниже:

      SpO2
      (в процентах)
      pO2
      (мм рт. Ст.)
      86 51
      87 52
      88 54
      89 56
      90 58
      91 60
      92 64
      93 68
      94 73
      95 80
      96 90

      Примечание. Преобразование SpO2 / pO2 становится ненадежным, если SpO2> 97%.

      Определение FIO2 по скорости потока через носовую канюлю. Назальная канюля обеспечивает подачу кислорода с регулируемой скоростью потока в литрах кислорода в минуту (л / мин или л / мин). Фактический FIO2 (процент кислорода), доставляемый через носовую канюлю, несколько изменчив и менее надежен, чем при использовании маски, но его можно оценить, как показано ниже. Предполагается, что FIO2 для воздуха в помещении составляет 20%.

      Расход (л / мин) ФИО2
      1 24%
      2 28%
      3 32%
      4 36%
      5 40%
      6 44%

      Пример

      У пациента SpO2 95% на 5 литрах кислорода.Основываясь на приведенной выше информации, 95% SpO2 соответствует значению pO2 80 мм рт. Ст. Пять л / мин кислорода = 40% (FIO2 = 0,40).

      Соотношение цена / качество = 80 / 0,40 = 200

      Хотя состояние пациента может быть стабильным и бессимптомным при приеме 40% кислорода, у пациента все еще наблюдается острая дыхательная недостаточность. Если бы был исключен дополнительный кислород, pO2 в воздухе помещения было бы только около 40 мм рт. Ст. (См. Выше), что значительно меньше диагностических критериев <60 мм рт.

      Важно отметить, что соотношение P / F является одним из диагностических критериев оценки SOFA для сепсиса-3.Отношение P / F 300–399 указывает на гипоксемию и равно 1 баллу по шкале SOFA; <300 представляет острую гипоксемическую дыхательную недостаточность, равную 2 баллам, если исходный уровень выше 400.


      Постпроцедурная острая респираторная недостаточность

      Диагностика респираторной недостаточности после хирургического вмешательства связана с возмещением расходов, нормативными требованиями и качеством медицинской помощи. Если это происходит после процедуры, или является «следствием» или «осложнением» процедуры, дыхательная недостаточность классифицируется как тяжелое хирургическое осложнение, о котором необходимо сообщить.Этот диагноз может отрицательно повлиять на показатели качества как для больницы, так и для хирурга.

      С другой стороны, диагностика и кодирование постпроцедурной респираторной недостаточности часто приводит к значительному увеличению оплаты больницам, поскольку это MCC. Если диагноз поставлен неправильно без твердых клинических оснований, это может стать основанием для нормативных или финансовых штрафов, влияющих на больницу и врача.

      Пациент, которому требуется короткий период искусственной вентиляции легких, который является обычным или ожидаемым для хирургического восстановления, не страдает острой дыхательной недостаточностью, и это не будет клинически обоснованным диагнозом.Еще одна трудность возникает из-за того, что использование терминов в послеоперационном периоде, которые кажутся клинически безвредными для врачей, таких как легочная недостаточность (острая или неуточненная), приводит к присвоению кодов, которые могут использоваться в качестве неблагоприятного показателя качества. Чтобы избежать неправильного присвоения кода и подачи претензии, рекомендуйте своим врачам не использовать такие термины в послеоперационном периоде, если у пациента нет острой дыхательной недостаточности.


      Клиническая проверка

      Как респираторная недостаточность, так и постпроцедурная респираторная недостаточность — прибыльные цели подрядчика, проводящего аудит по восстановлению.Медицинские учреждения должны иметь политику, регулирующую кодирование любого состояния (включая дыхательную недостаточность), не поддерживаемого клиническими критериями в медицинской карте. Чтобы подтвердить диагноз, пациент должен соответствовать диагностическим критериям респираторной недостаточности, а в постоперационном периоде должна быть острая легочная дисфункция после операции, требующей нестандартных агрессивных мер.


      Резюме

      Понимание патофизиологии и авторитетных диагностических критериев острой дыхательной недостаточности позволяет кодировщикам и специалистам по документации уверенно распознавать, подтверждать, запрашивать и согласованно кодировать эти состояния.Двумя основными типами дыхательной недостаточности являются гипоксемия и гиперкапническая недостаточность, которые иногда возникают одновременно. Эта специфичность клинически важна и должна поощряться, но не требуется для правильного кодирования и компенсации, поскольку неуточненная респираторная недостаточность по-прежнему является MCC.

      Отношение P / F является мощным диагностическим, прогностическим и клиническим инструментом управления, поскольку соотношение P / F <300 указывает на острую гипоксемическую дыхательную недостаточность. Однако критерии острой гипоксемии (pO2 / SpO2 и соотношение P / F) должны применяться с осторожностью при диагностике острой или хронической дыхательной недостаточности, поскольку оба критерия часто являются аномальными при обычном хроническом исходном состоянии.

      Тщательно подумайте о последствиях диагностики, кодирования и выставления счетов после процедуры респираторной недостаточности или легочной недостаточности, а также о том, является ли это клинически достоверным диагнозом.

      Эти обновления тем будут включены в новое издание 2018 из CDI Pocket Guide .

      (C) Авторские права Pinson & Tang LLC

      .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *