6. Правила взятия пробы
Капиллярная кровь
Перед забором пробы крови для анализа КЩС необходимо четко представить себе цель исследования. Если планируется оценить функцию лёгких, а точнее легочной газообмен, требуется брать пробу артериальной крови. PaO2, PaCO2 в артериальной крови будут отражать реальный газообмен в легких при условии отсутствия внутрисердечного шунта. Если необходимо оценить степень ацидемии при повышенном поступлении или образовании кислот, зачастую достаточно пробы смешанной венозной крови.
Капиллярная кровь по газовому составу не имеет четкого отношения ни к артериальной, ни к венозной крови. В зависимости от состояния гемодинамики газовый состав капиллярной крови будет варьировать.
Информативность капиллярной крови для больного в состоянии гемодинамической нестабильности очень низкая. В случае нестабильной гемодинамики или охлаждения пациента развивается периферический вазоспазм и артериовенозное шунтирование, в результате чего время прохождения крови через конечные капилляры удлиняется, растет степень экстракции кислорода, увеличивается образование CO2, включается анаэробный гликолиз. Гиперкапния, гипоксемия и умеренный метаболический ацидоз в таком случае говорят о нарушении периферической микроциркуляции в данном участке тела и ни в коем случае не отражают системный газообмен.
Для выявления расстройств периферической микроциркуляции при выполнении капиллярной пробы крови определяется симптом «бледного пятна» (capillary refill time): производится давление на ноготь до изгнания крови из капилляров – появления бледного окрашивания. Затем давление прекращается и оценивается скорость наполнения капилляров. В норме естественный цвет должен вернуться не позже, чем через 2 секунды. Удлинение скорости наполнения более 2 секунд указывает на нарушение периферической микроциркуляции.
Для адекватного анализа капиллярной крови иногда достаточно согреть конечность, где планируется произвести пробу. Так, капиллярная кровь, взятая у больного без нарушений гемодинамики и вентиляции, но с холодными руками, практически полностью соответствует нормам венозной крови, при согревании руки в последующем результат анализа максимально приближается к нормальным показателям артериальной крови, что обусловлено повышением кровенаполнения конечности и увеличением скорости тканевого кровотока. Можно смоделировать соответствующую клиническую ситуацию, создав гиперкинетический тип кровообращения, приблизив тем самым состав капиллярной крови к артериальной, либо снизить системное артериальное давление до критических величин, замедлив в итоге тканевую перфузию. В последнем случае проба капиллярной (тканевой) крови будет сходна с венозной кровью. Однако такие опыты будут выглядеть весьма негуманно по отношению к больному, да и не каждый больной в силах без последствий перенести столь выраженные сдвиги в гемодинамике. В целом такие методы позволяют весьма относительно оценивать КЩС и газовый состав крови, так как в любом случае, результат анализа капиллярной крови не будет соответствовать каким-либо общепринятым нормам. Даже если максимально приблизить качество капиллярной крови к венозной, результат не будет отражать истинное положение гомеостаза, так как ситуация, вызвавшая такой сдвиг в тканевой перфузии, уже является дополнительным патологическим агентом и не отражает реальную ситуацию при не нарушенной перфузии. Практическую пользу можно извлечь при повторном заборе крови у одного и того же больного при стабильной гемодинамике и одинаковых условиях технического исполнения. В таком случае можно оценить состояние данного пациента в динамике.
Как правило, капиллярную кровь чаще используют в педиатрической практике – для анализа КЩС и газового состава у новорождённых.
Артериальная кровь.
При прохождении через лёгкие венозная кровь отдает наработанный углекислый газ и присоединяет кислород. Углекислый газ является четким критерием способности лёгких к элиминации, а уровень кислорода в артериальной крови – критерием диффузионной способности легких и состояния вентиляционно-перфузионных отношений. Являясь биологическим фильтром, лёгкие нейтрализуют многие продукты метаболизма, что отражается в кислотно-щелочном состоянии артериальной крови.
Поэтому артериальная кровь является наиболее подходящей для анализа КЩС и газового состава.
Венозная кровь.
Венозная кровь содержит повышенное количество СО2, выделяемого тканями при метаболизме и уменьшенное количество О2, отражающее утилизацию кислорода.
Диагностическая ценность пробы венозной крови заключается в оценке системного метаболизма. Уменьшение PvO2 свидетельствует об увеличении экстракции кислорода тканями, увеличение – о шунтировании артериальной крови мимо периферических сосудов.
При взятии крови из периферических вен будет отражаться метаболизм отдельных участков тела. Такие исследования не представляют особой ценности, так как кому и зачем нужно знать, например, метаболизм правой руки? Однако при отсутствии других альтернатив, при стабильной гемодинамике и отсутствии расстройств периферической микроциркуляции, допускается забор периферической венозной крови. Для цельного представления о тканевом метаболизме необходимо производить забор смешанной венозной крови из легочной артерии. При взятии пробы из правых отделов сердца результат может быть не совсем точным, так как полного смешивания двух потоков крови (из верхней и нижней полых вен) может не произойти. Разумеется, в большинстве клиник страны катетеризировать легочную артерию не предоставляется возможным, поэтому следует ограничиться забором крови из правого предсердия или из верхней полой вены через центральный катетер.
Практическую пользу несет сравнение газов артериальной и венозной крови, позволяющее рассчитать артериовенозную разницу по кислороду. Зная количество доставленного O2 и количество O2 в венозной крови, можно вычислить потребление кислорода. Естественно, без показателей системной гемодинамики (сердечный выброс и сердечный индекс) придется довольствоваться всего лишь коэффициентом экстракции кислорода.
Виды артериального доступа.
Наиболее часто для взятия проб артериальной крови используются бедренная и лучевая артерии. При необходимости можно пунктировать плечевую артерию и артерию тыла стопы.
Пункция лучевой артерии.
Преимущества: простота доступа, низкий риск развития гематомы (0,58%).
Недостатки: при плохо развитом коллатеральном кровотоке тромбоз лучевой артерии может привести к ишемическому некрозу пальцев, также возможны механические повреждения нервов иглой или из-за сдавления гематомой, спазм артерии, клинически значимый у лиц с болезнью Рейно.
Противопоказания: выраженный локальный атеросклероз, отрицательная проба Аллена.
Техника пункции:
проверка эффективности коллатерального кровотока – проба Аллена. Лучевая и локтевая артерии анастомозируют через поверхностную и глубокую ладонные дуги, при недостаточно развитом коллатеральном кровотоке в бассейне локтевой артерии тромбоз или спазм лучевой артерии может привести к некрозу пальцев кисти.
Для проведения пробы Аллена больного просят несколько раз сжать и разжать кулак до побледнения кисти, оставляя кулак сжатым, затем пережимается локтевая и лучевая артерии (рис. 28). Кисть разжимается, после чего давление на локтевую артерию прекращается. Естественный цвет кожи должен вернуться не позже, чем через 5 секунд.
Наиболее удалённым от локтевой артерии является большой палец, на качество кровообращения в котором необходимо ориентироваться в первую очередь. Если восстановление первоначального цвета занимает от 5 до 10 секунд, это трактуется как нарушение кровотока по локтевой артерии.
Рис. 28. Проба Аллена. Чен Г., Сола Х. Е., Лиллемо К. Д. Руководство по технике врачебных манипуляций.
Если же время кровенаполнения составляет более 10 секунд, от пункции лучевой артерии лучше отказаться. Конечно, проба Аллена является не слишком достоверным способом определения адекватности коллатерального кровообращения и применяется в основном перед катетеризацией артерии. Как показала практика, при частой пункции лучевой артерии, особенно у больных в стрессовом состоянии с гиперкоагуляционными расстройствами, нередко возникают нарушения кровотока в кисти, проявляющиеся в виде отечности и побледнения пальцев. Пациенты, получающие вазопрессоры, также повергаются повышенному риску ишемии при многократной пункции лучевой артерии. На наш взгляд, проба Аллена должна проводиться перед любыми манипуляциями на лучевой артерии, так как приблизительно у 3 - 5% людей arcus palmaris superficialis и arcus palmaris profundus оказываются незамкнутыми.
У больных в бессознательном состоянии выполнить классическую пробу Аллена не предоставляется возможным. У таких больных проба проводится без предварительного сжатия кисти, для чего достаточно пережать артерии на поднятой руке.
Визуальная оценка является вариабельным критерием, поэтому автор предлагает проводить модифицированную пробу Аллена с использованием пульсоксиметрии.
На большой палец исследуемой руки крепится датчик пульсоксиметра, далее пережимаются локтевая и лучевая артерии до исчезновения пульсовой волны на мониторе. После прекращения давления на локтевую артерию пульсовая волна должна появиться не позже, чем через 3 секунды. Ориентирование на SpO2 не является точным в связи с определённой задержкой между изменением насыщения артериальной крови кислородом и отображением этого изменения на мониторе. Можно уменьшить время расчета SpO2, однако это увеличит погрешность измерения.
обработка места пункции антисептиком;
пальпируется пульс на лучевой артерии у дистального конца лучевой кости. Для облегчения пальпации кисть слегка переразгибают, слишком сильное разгибание кисти может затруднить пальпацию. Местную инфильтрационную анестезию не проводят, так как раствор анестетика может сместить артерию и затруднить её пальпацию;
иглой 22 калибра, используя 2-миллилитровый шприц, промытый гепарином, пунктируется артерия под углом 30 - 45º к поверхности кожи по направлению к пульсации (рис. 29);
присутствующий в шприце воздух немедленно удаляется, игла закрывается колпачком или вводится в специальную резиновую заглушку или пробку;
шприц с полученным образцом несколько раз перекатывается между ладонями для смешивания гепарина и крови;
Рис. 29. Пункция лучевой артерии.
после удаления шприца место пункции плотно прижимают в течение 5 минут или более, в зависимости от кровоточивости;
необходимо зафиксировать время взятия пробы, температуру тела и позицию пациента, FiO2 и параметры ИВЛ.
Пункция бедренной артерии.
Преимущества: простота доступа.
Недостатки: высокий риск кровотечений, тромбоза, окклюзии артерии из-за наличия атеросклеротических бляшек, ишемии конечности, инфекционных осложнений.
Противопоказания: наличие подвздошного или бедренного сосудистого трансплантата (протеза), локальное заболевание сосудов (аневризма, атеросклероз, тромбоз), применение тромболитиков или высоких доз антикоагулянтов.
Техника пункции:
область пункции обрабатывается антисептиком;
определяются анатомические ориентиры: лобковый симфиз и передняя верхняя ость подвздошной кости. Бедренная артерия определяется по пульсации в средней точке по линии, соединяющей лобковый симфиз и переднюю верхнюю ость подвздошной кости (см. рис. 27);
определяется пульсация на 1-2 см. дистальнее начальной точки;
иглой 22 калибра, используя 2-миллилитровый шприц, промытый гепарином, пунктируется артерия под углом 45º к поверхности кожи по направлению к пульсации. При использовании игл большего диаметра необходимость создавать разрежение в шприце отсутствует, так как шприц наполняется самотеком под действием кровяного давления в артерии. При использовании игл небольшого калибра допускается поддержание небольшого разрежения в шприце.
Особенности:
если пункция артерии не удалась, делается попытка на 1 см проксимальнее предыдущей точки;
при возникновении гематомы или кровотечения необходимо прижать рукой место пункции на 15-20 минут.
Рис. 27. Пункция бедренной артерии. Чен Г., Сола Х. Е., Лиллемо К. Д. Руководство по технике врачебных манипуляций.
Некоторые особенности.
Воздух.
Крайне важно содержать пробу крови в анаэробных условиях. PO2 в воздухе приблизительно равно 150 мм рт. ст., в то время как PaO2 составляет 80 -110 мм рт. ст. Если в шприце с пробой содержится пузырек воздуха, будет происходить диффузия кислорода из пузырька в кровь, что приведет к увеличению PaO2. При дыхании обогащенной кислородом смеси PaO2 может быть выше, чем PO2 воздуха, достигая 620 мм рт. ст. при дыхании 100 кислородом. В таком случае при наличии пузырька воздуха PaO2 будет снижаться. С углекислым газом наблюдается обратная картина – PCO2 в воздухе приближается к нулю, а PaCO2 артериальной крови равно 35 – 45 мм рт. ст. При большом объеме пузырька воздуха PaCO2 падает, однако, снижение PaCO2 более заметно в случаях, когда оно изначально очень высоко.
Для предотвращения диффузионных изменений шприц сразу же после пункции закрывают колпачком или надевают на иглу специальную резиновую заглушку или пробку. Такие мероприятия, однако, не исключают диффузию кислорода через стенки пластмассового шприца. Чем больше площадь поверхности шприца и выше напряжение кислорода в крови, тем больше диффузия кислорода в атмосферу. Наименьшая диффузионная утечка кислорода наблюдается при использовании миллилитровых или стеклянных шприцов.
Время.
От быстроты выполнения анализа зависит его точность. При длительном «простое» пробы наблюдается рост PaCO2, что приводит к снижению pH, а также падение PaO2. Напряжение кислорода в крови падает вследствие активного поглощения клетками крови, преимущественно лейкоцитами, тромбоцитами и ретикулоцитами. Чем больше выражен лейкоцитоз или тромбоцитоз, тем быстрее поглощается кислород, приводя к развитию псевдогипоксемии. Это имеет практическое значение при количестве лейкоцитов более 40×109 или тромбоцитов не менее 1000×109. Эритроциты здесь не играют существенной роли, так как при увеличении гематокрита снижается объем свободной плазмы и точность анализа падает. Метаболическая активность лейкоцитов приводит также к увеличению PaCO2 – псевдоацидозу. Когда кислород заканчивается, включается анаэробный гликолиз, что вызывает накопление лактата в пробе крови. Вследствие продолжающегося метаболизма уровень глюкозы в крови падает. Смешанный ацидоз (гиперкапнический и лактат-ацидоз) уменьшает количество анионных сайтов на молекулах альбумина, что повышает уровень свободного кальция. Если выполнить анализ в течение 1 минуты невозможно, необходимо охладить пробу, поместив её в лед или замедлить метаболизм в клетках крови, добавив цианидов для разобщения окислительных процессов. Даже хранящаяся на льду проба меняется со временем – в течение часа PaCO2 повышается на 3 – 10 мм рт. ст., вызывая небольшое снижение pH. Напряжение кислорода в охлаждённой пробе обычно стабильно в течение 1 часа.
Гепарин.
Жидкий гепарин является слабой кислотой, поэтому чрезмерное количество гепарина в шприце для взятия пробы приводит к ацидозу вследствие разведения бикарбоната и его нейтрализации, хотя гепарин буферизируется преимущественно гемоглобином. Разведение крови также приводит к занижению значений глюкозы, лактата, некоторых электролитов. Гепарин является натриевой солью и может искусственно завышать истинную концентрацию натрия в крови. Кальций и калий связываются с негативно заряженным гепарином, что приводит к ложному занижению их количества. Газовый состав раствора гепарина приближается к таковому у атмосферного воздуха – PO2 около 150 мм рт. ст., а PCO2 менее чем 0,3 мм рт. ст., что сказывается на газовом составе крови в полученном образце. Степень изменений пробы зависит от количества гепарина и концентрации гемоглобина (гематокрита). Клинически значимые изменения состава пробы проявляются при большом количестве гепарина и в целом значение их невелико. При количестве гепарина 0,1 мл на 1-2 мл крови ошибка составляет не более 5%. Если использовать меньшее количество гепарина, возрастает риск образования сгустков в шприце. Использование обработанных сухим гепарином шприцов позволяет избежать дилюционных ошибок, однако увеличивает риск образования кровяных сгустков.
Клетки крови.
У больных лейкозом проба крови достаточно быстро теряет свою информативность, по причине развивающейся гипоксии, гиперкапнии, гипогликемии, гиперкапнического и лактат-ацидоза (см. выше).
Лактат.
Для точного определения лактата измерение должно быть выполнено в максимально короткое время – до 5 минут с помещением пробы в лед. При задержке достоверность пробы уменьшается. Лактат-ацидоз, связанный с периферической гипоперфузией и гипоксией можно диагностировать и при помощи пробы смешанной венозной крови. Если у больного присутствует эндотоксин-обусловленное острое повреждение легких, тогда необходимо получить образец артериальной крови (см. «лактат-ацидоз»).
Положение тела пациента.
При положении на спине PaO2 обычно несколько ниже, чем сидя.
Температура.
Измерение температуры тела пациента существенно не влияет на оценку газового состава крови и КЩС. Существующие нормы показателей КЩС и ABG рассчитаны при стандартной температуре 37ºС. На данный момент неизвестны «нормальные» параметры КЩС при повышенной или пониженной температуре тела.
Однако следует ожидать определённых изменений при нагревании или охлаждении пробы крови. При нагревании крови происходит смещение кривой диссоциации гемоглобина вправо и уменьшение растворимости газов в плазме. В результате PaO2 и PaCO2 увеличиваются, а pH снижается. При нагревании крови на каждый градус выше 37ºС PaO2 увеличивается на 7,2% от исходного, а PaCO2 – на 4,4%. При охлаждении - наоборот, кривая диссоциации оксигемоглобина смещается влево, а растворимость газов в крови увеличивается, что приводит к снижению PaO2 и PaCO2 и к увеличению pH. Охлаждение крови на каждый градус ниже 37ºС приводит к снижению PaO2 на 7,2%. Большинство аппаратов для измерения КЩС и ABG автоматически производят коррекцию на настоящую температуру тела пациента. Коррекция на температуру тела пациента имеет практическое значение при t > 39ºC.
Таблица 16. Температурная коррекция pH крови, PaCO2 и PaO2 (Дж. Марини, 2002)
Температура тела, ºС. |
pH |
PaCO2 |
PaO2 |
43 41,5 41 40,5 40 39,5 39 38,5 38 37 36 35,5 35 34,5 34 33,5 33 32 31 30 29 28 26 24 |
-0,09 -0,07 -0,06 -0,05 -0,04 -0,04 -0,03 -0,02 -0,01 Нет 0,01 0,02 0,03 0,04 0,04 0,05 0,06 0,07 0,09 0,10 6,12 0,13 0,15 0,19 |
+22 +17 +16 +14 +12 +10 +8 +6 , +4 Нет -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 -19 -22 -26 -29 -32 -36 -43 |
+35 +27 +25 +22 +19 +16 +13 +10 +7 Нет -7 -10 -13 -16 -19 -22 -25 -30 -35 -39 -43 -47 -53 -60 |
Технические погрешности.
Возможно смешивание артериальной крови и венозной, которое приводит к несоответствии результатов (получении гипоксемии и гиперкапнии без существенных изменений pH) и неправильной их трактовке.
Длительные попытки пункции артерии вызывают стрессорный ответ пациента на болевые импульсы, приводя к гипервентиляции. Возможна и обусловленная болью задержка дыхания, которая вызывает гипоксемию и гиперкапнию.
При активном заборе крови через иглу малого диаметра, интенсивном охлаждении и замерзании части крови может развиваться гемолиз. Гемолиз влияет на концентрацию калия и ионизированного кальция, дополнительно определяемых некоторыми типами аппаратов.
Для точного измерения ABG необходимо, чтобы состояние пациента было стабильно определённое время до пункции артерии. После поворотов больного, применения прон-позиции, изменения режимов ИВЛ, проведения болюсной инфузионной терапии пробы не следует брать в течение 15 – 20 минут.
При изменении концентрации кислорода во вдыхаемой смеси необходимо выждать не менее 10 минут, чтобы обеспечить стабильное PaO2.
Когда врач не может принести пользы, пусть он не вредит.
Гиппократ