Thông thường để xác định các thông số khí máu và cân bằng acid - base, người ta lấy máu động mạch để xét nghiệm (lấy máu động mạch quay, động mạch trụ, động mạch cánh tay và động mạch đùi) bằng dụng cụ chuyên biệt để mẫu máu lấy tránh tiếp xúc với không khí và cho kết quả chính xác.
Khi xét nghiệm các thông số khí máu và cân bằng acid-base có 3 thông số pH, PaO2, PaCO2 đo tự động bằng các điện cực chọn lọc (có cấu tạo và hoạt động theo các nguyên lý riêng), còn các thông số khác được tính toán tự động nhờ bộ phận xử lý vi tính của máy. Khi đo máy cần được chuẩn hóa và đo ngay sau khi lấy máu.
1. Các thông số khí máu và cân bằng acid- base
+ PaO2: phân áp oxy máu động mạch:
- Bình thường ở người trẻ, người trưởng thành PaO2 = 85 - 100mmHg, chiếm 95 - 98% tổng lượng oxy có trong máu.
- PaO2 tăng: khi áp lực riêng phần O2 máu phế nang tăng.
- PaO2 giảm: do giảm thông khí, giảm khuếch tán và mất cân bằng tỷ lệ Va/Q (thông khí/lưu lượng máu).
+ PaCO2- phân áp CO2 máu động mạch:
Đây là một thông số cho biết các rối loạn cân bằng acid-base có liên quan tới nguyên nhân hô hấp hay không.
- Bình thường: PaCO2 = 35 - 45 mmHg, trung bình là 40 mmHg.
- PaCO2 phụ thuộc vào thông khí phế nang (tỷ lệ nghịch): tăng khi thông khí phế nang giảm và ngược lại.
+ SaO2 - độ bão hòa oxy chức năng (functional oxygen saturation):
- SaO2 là dạng kết hợp của oxy với hemoglobin.
- Bình thường: SaO2 = 95 - 97% (95 - 99% nếu pH = 7,38 - 7,42; PaO2= 97%, PaCO2 = 40 mmHg).
- Khi SaO2 giảm, nhỏ hơn 50% thì ái lực gắn của oxy với Hb giảm mạnh.
+ AaDO2- chênh lệch oxy giữa phế nang và động mạch (alveolar- arterial O2 gradient).
- Bình thường: AaDO2 nhỏ hơn 15 mmHg. Từ trên 30 tuổi, cứ tăng thêm 10 tuổi thì AaDO2 tăng lên 3 mmHg.
- AaDO2 tăng cho biết có rối loạn trao đổi khí.
+ pH máu động mạch:
Bình thường: pH máu động mạch = 7,38 - 7,42.
pH < 7,38 là nhiễm acid.
pH > 7,42 là nhiễm base.
+ Bicarbonat (HCO3-):
Bicarbonat là lượng HCO3- có trong huyết tương, gồm bicarbonat thực (actual bicarbonat = AB) và bicarbonat chuẩn (standard bicarbonat= SB).
- Bicarbonat thực là nồng độ thực tế bicarbonat của mẫu máu lấy trong điều kiện không tiếp xúc với không khí, nó tương ứng với pH và PaCO2 thực của mẫu máu.
Bình thường: AB = 25 mmol/l.
- Bicarbonat chuẩn là lượng HCO3- (mmol/l) của huyết tương được qui về điều kiện chuẩn như PaCO2= 40 mmHg, To= 37oC, pH = 7,40.
Bình thường: SB = 24 ( 2 (mmol/l).
+ CO2 toàn phần (t.CO2) được tính theo công thức sau:
t.CO2 = CO2 hòa tan (PaCO2) + CO2 carbaminat + CO2/bicarbonat (chiếm tới 90% tổng CO2 trong máu).
Bình thường: t.CO2 = 25 - 30 (mmol/l).
+ Base dư (Base exess = BE)
BE là sự chênh lệch giữa base đệm của bệnh nhân và base đệm của người bình thường.
Bình thường: BE = 0 (pH = 7,40; PaCO2= 40 mmHg; Hb toàn phần = 150 g/l, nhiệt độ 37OC).
Sự thay đổi các thông số khí máu cho phép đánh giá tình trạng thiếu oxy máu và các bệnh có suy hô hấp.
2. Suy hô hấp
Các thông số khí máu và cân bằng acid-base thay đổi và có các trị số như sau:
* Suy hố hấp khi:
- PaO2< 70 mmHg.
- PaCO2 > 44 mmHg.
- SaO2 < 96%.
* Suy hô hấp mạn tính:
+ Các xét nghiệm khí máu và cân bằng acid-base:
- PaO2< 60 - 70 mmHg.
- PaCO2 > 50 - 60 mmHg,
- SaO2 < 80 - 90%.
- pH giảm.
- HCO3- tăng.
- BE (+).
- BB tăng.
+ Suy hô hấp mạn tính gặp trong một số bệnh về đường hô hấp như:
- Trong phổi:
. Giảm thông khí phế nang.
. Phế quản-phế viêm.
. Viêm phổi.
. Hen.
. Lao.
. Hội chứng tắc nghẽn mạn tính (COPD).
. Khí phế thũng.
. K phổi.
. Hít phải khí CO2, hít lại không khí đã thở.
. Bị ức chế thần kinh do uống thuốc ngủ, bại liệt.
. Hít phải khí độc, nhiễm độc.
- Ngoài phổi:
. Dị dạng lồng ngực, gù vẹo cột sống.
. Béo bệu.
Trong một số trường hợp, suy hô hấp mạn tính như phế quản-phế viêm, viêm phổi trong cơn bùng phát dễ chuyển thành dạng suy hô hấp cấp tính.
* Suy hô hấp cấp:
- PaO2< 50 mmHg.
- PaCO2 > 60 mmHg.
- pH máu giảm mạnh.
- t.CO2 tăng.
- HCO3- tăng cao.
- BB tăng, BE dương và > 2.
+ Suy hô hấp cấp tính gặp trong một số bệnh hô hấp sau:
- Ngoài phổi:
. Tắc nghẽn khí quản do bị chèn ép.
. Do tổn thương sọ não.
. Do tai biến của thuốc mê.
. Do chấn thương ngực
- Tại phổi:
. Viêm phổi có bội nhiễm.
. Hít phải khí độc.
. Tắc nghẽn mạch phổi.
. Tràn dịch tràn khí màng phổi.
+ Suy hô hấp típ I: chỉ giảm PaO2 máu.
- PaO2 < 70 mmHg.
- PaCO2< 45 mmHg.
+ Suy hô hấp típ II: PaCO2 tăng
- PaO2 < 70 mmHg.
- PaCO2 > 45 mmHg.
+ Trụy hô hấp:
- SaO2 < 50%.
- PaCO2 > 100 mmHg.
Các xét nghiệm về khí máu và cân bằng acid-base cho phép đánh giá tình trạng thiếu oxy máu và trạng thái cân bằng acid-base trong cơ thể.
3. Rối loạn cân bằng acid base
Bình th ường, pH máu ĐM = 7,38 - 7,41 và tỷ số [HCO3-/ H2CO3] = 20/1 (PaCO2 = 40 mmHg, HCO3- = 24 mmol/l, BE = 0 ( 2 (mmol/l).
Khi vai trò giữ cân bằng acid-base của các hệ đệm, phổi, thận bị giảm hoặc mất hiệu lực sẽ gây nên rối loạn cân bằng acid-base.
+ 3 nhóm rối loạn CBAB:
- Rối loạn do nguyên nhân hô hấp (do PaCO2 thay đổi).
- Rối loạn do nguyên nhân chuyển hóa (do HCO3_ thay đổi).
- Rối loạn hỗn hợp do cả nguyên nhân chuyển hóa và nguyên nhân hô hấp.
Để đánh giá các trạng thái rối loạn cân bằng acid-base, trong lâm sàng có thể dùng giản đồ Shneerson, Siggar Anderson,Davenport, trong đó giản đồ Davenport đ ược sử dụng nhiều hơn.
3.1. Giản đồ Davenport
Giản đồ Davenport có 2 trục:
- Trục hoành là pH (6,9 - 7,7),
- Trục tung là HCO3- (mmol/l).
Các đ ường cong là PaCO2 ( phân áp của CO2 máu động mạch).
Trên giản đồ có một vòng tròn đ ược xác định từ từ các thông số ở ngư ời bình th ường: pH = 7,38 - 7,42; PaCO2 = 40 mmHg; HCO3- = 25 mmol/l và Hb = 150g/l.
Từ 2 đường tại điểm pH = 7,38 - 7,42 cắt các đường cong PaCO2 ở 40 mmHg và đ ường thẳng Hb = 150 g/l tạo thành 6 khu vực rối loạn cân bằng acid-base
3.2 Các rối loạn cân bằng acid-base
6 khu vực rối loạn cân bằng acid-basetrên giản đồ Davenport gồm: nhiễm toan hô hấp ( A), nhiễm kiềm chuyển hóa (B), nhiễm kiềm hô hấp (C), nhiễm toan chuyển hóa (D), nhiễm toan hỗn hợp (E) và nhiễm kiềm hỗn hợp (F).
+ Nhiễm toan hô hấp (A):
- Rối loạn khởi phát của nhiễm toan hô hấp là tăng PaCO2 do giảm thải CO2 ở phổi. Nguyên nhân:
. Giảm thông khí phế nang, tắc nghẽn phế quản.
. Bệnh phổi: phế quản phế viêm, viêm phổi, hen.
. Hít phải khí CO2, hít lại không khí đã thở.
. Bị ức chế thần kinh: thuốc ngủ, bại liệt, nhiễm độc, chấn th ương sọ não, u não... .
- Xét nghiệm các thông số về cân bằng acd-base cho thấy:
. pH giảm.
. PaCO2 tăng.
. HCO3- máu tăng.
. CO2 toàn phần máu tăng.
. Base đệm (BB) giảm, BE âm.
+ Nhiễm kiềm chuyển hóa (B):
- Là trạng thái thừa base hoặc do mất acid không phải là H2CO3.
- Nguyên nhân: là quá dư thừa kiềm do đư a vào cơ thể quá nhiều bicarbonat, hay quá nhiều chất kiềm, hoặc do mất acid trong các trường hợp:
. Nôn nhiều.
. Hút dịch dạ dày.
. ỉa chảy kéo dài.
Kết quả xét nghiệm các thông số cân bằng acid-base:
- pH máu tăng.
- PaCO2 máu tăng.
- CO2 toàn phần máu tăng.
- Bicarbonat (HCO3-) máu tăng.
- Bicarbonat chuẩn (SB) tăng.
- Base đệm (BB) tăng,
- Base dư (BE) dư ơng.
* Nhiễm kiềm hô hấp (C):
Nhiễm kiềm hô hấp là rối loạn khởi phát do giảm PaCO2; th ường gặp trong các tr ường hợp:
+ Tăng thông khí phổi:
- Giai đoạn đầu của viêm phổi.
- Sốt cao.
- Hô hấp nhân tạo quá mức không kiểm tra.
- Chấn th ương sọ não.
+ Thở trong khí quyển có phân áp CO2 thấp (khi lên cao).
Khi xét nghiệm các thông số cân bằng acid-base cho thấy:
- pH máu tăng.
- HCO3- máu giảm.
- PaCO2, CO2 toàn phần giảm.
- BB tăng và BE dư ơng.
* Nhiễm toan chuyển hóa (D):
+ Là trạng thái do mất các anion đệm, chủ yếu là HCO3- hoặc do tích lũy các acid “cố định”, trong thực tế là các acid mạnh mà anion của nó không thể bài xuất qua thận.
+ Kết quả xét nghiệm trong nhiễm toan chuyển hóa cho thấy:
- pH máu giảm mạnh.
- PaCO2 giảm mạnh.
- CO2 toàn phần máu giảm.
- SB giảm, BB giảm.
- BE âm.
+ Nhiễm toan chuyển hóa có thể gặp trong các tr ường hợp :
- Đái tháo đ ường do ứ đọng các thể cetonic.
- Phù phổi cấp, động kinh, rối loạn chuyển hóa glucid gây ứ đọng acid lactic.
- Các bệnh thận: viêm thận cấp và mạn không đào thải đư ợc acid.
- ỉa chảy cấp làm mất HCO3- .
Nhiễm toan chuyển hóa có nguy cơ tử vong cao nhất so với các rối loạn cân bằng acid-base khác.
* Nhiễm toan hỗn hợp (E):
Nhiễm toan hỗn hợp là sự kết hợp nhiễm toan chuyển hóa và nhiễm toan hô hấp.
+ Kết quả xét nghiệm trong nhiễm toan hỗn hợp cho thấy:
- pH máu giảm mạnh.
- PaCO2 tăng.
- HCO3- giảm.
- BE âm.
+ Có thể gặp nhiễm toan hỗn hợp trong các tr ường hợp:
- Suy hô hấp: phù phổi cấp làm giảm thông khí phế nang, tăng PaCO2, gây thiếu oxy và gây ứ đọng acid lactic.
- Viêm cầu thận mạn kết hợp với hen phế quản.
- Phế quản phế viêm.
* Nhiễm kiềm hỗn hợp (F):
Nhiễm kiềm hỗn hợp là sự kết hợp nhiễm kiềm hô hấp và nhiễm kiềm chuyển hóa.
+ Kết quả xét nghiệm cho thấy:
- pH máu tăng mạnh.
- PaCO2 giảm.
- HCO3- tăng.
- BE d ương.
Gặp trong các tr ường hợp nh ư:
- Hôn mê gan.
- Hôn mê do thuốc ngủ sau khi điều trị phối hợp thông khí nhân tạo với kiềm máu để loại trừ thuốc ngủ.
4. Thiếu oxy máu
+ Tiêu chuẩn về thiếu oxy máu:
- Giảm PaO2 máu (giảm oxy hòa tan, dạng oxy cần cho tế bào sử dụng).
- ưu thán máu: tăng PaCO2 máu (dạng CO2 hòa tan trong máu), PaCO2 > 50 mmHg, thường là do giảm chức năng thông khí.
+ Hậu quả thiếu oxy máu:
- Giảm tưới máu ở da và niêm mạc.
- Thiếu máu não.
- Giảm khả năng hoạt động sinh lý, giảm thể lực, giảm sức đề kháng của cơ thể.
- Thiếu oxy máu là một trong các nguyên nhân dẫn đến rối loạn các quá trình oxy hóa sinh học, kết quả là gây thiếu năng lượng tế bào, dẫn đến hủy diệt tế bào.