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しょうこわかはら
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$大阪臨床検査技師会定期講習会初心者でもわかる血液ガスの見方読み方血液ガスガス交換の指標酸塩基平衡の指標公立大学法人大阪市立大学医学部附属病院中央臨床検査部安保浩二血液ガスに関する用語血液ガスの量的な表現濃度 (F;fraction) :vol 含量 (C;content) :ml/dl 分圧 (P;partial pressure) :Torr, ガスの存在部位動脈血$

1 大阪臨床検査技師会定期講習会初心者でもわかる血液ガスの見方読み方血液ガスガス交換の指標酸塩基平衡の指標公立大学法人大阪市立大学医学部附属病院中央臨床検査部安保浩二血液ガスに関する用語血液ガスの量的な表現濃度 (F;fraction) :vol 含量 (C;content) :ml/dl 分圧 (P;partial pressure) :Torr, ガスの存在部位動脈血 (a;arterial) 静脈血 (v;venous) 混合静脈血 (v;mixed venous) 肺毛細管血 (c;pulmonary capillary) 吸気 (I;inspiratory) 呼気 (E;expiratory) 肺胞気 (A;alveolar) 流量を表すにはドットをつけ V( 換気量 ) Q( 血流量 ) と表現するガス交換の指標酸素を吸う女性酸素療法は1920 年代からあった血液ガスの各パラメーターガス交換の指標 PaO 2 SaO 2 PaCO2 酸塩基平衡の指標 PaCO 2 ガス交換の指標 PaO2 ; 酸素分圧血液酸素化能力を代表している < 規定因子 > 1 環境 ; 大気圧と酸素濃度 (FIO2) 2 肺胞換気量 3 肺胞におけるガス交換能力 ( 換気 / 血流比拡散能シャント ) 1

2 1 環境 ; 大気圧と酸素濃度 (FIO2) 1 環境 ; 大気圧と酸素濃度 (FIO2) エベレストのふもとに住むシェルパ族普段の生活環境中の酸素分圧が 50 程度しかない通常環境下大気圧 (PB) 760 O2 濃度 = 160 肺内 (PIO2) = = 150 エベレスト大気圧 (PB) 253 O2 濃度 = 53 肺内 (PIO2) = = 43 1 環境 ; 大気圧と酸素濃度 (FIO2) 肺胞気酸素分圧通常環境下 PAO2 = (PB47) FIO2 Paco = = /0.8 = 100 エベレスト = = /0.8 = /0.8 = 34 大気圧 (PB) 760 O2 濃度 = 160 静脈血肺胞動脈血肺内 (PIO2) = = 150 肺胞気 (PAO2) (760 47) /0.8 = 100 動脈血 (PaO2) 100 (AaDO2) = 95 AaDO2( 肺胞気動脈血酸素分圧較差 ) ガス交換障害の指標正常値 = 5 1 環境 ; 大気圧と酸素濃度 (FIO2) 1 環境 ; 大気圧と酸素濃度 (FIO2) 酸素吸入装置酸素流量 (L/ 分 ) 鼻カニューラ ~6 プラスチックマスク ( 単純 ) 1~2 3~4 5~6 吸入酸素濃度 FIO2 0.21~ ~ ~ ~ ~ ~ ~0.50 例 ) 鼻カニューラで 3 L/ 分の吸入の場合 ( = 48 A ado2 = 30 ) 肺内 (PIO2) (760 47) 0.34 = 242 () 肺胞気 (PAO2) /0.8 = 182 () 動脈血 (PaO2) = 152 () 2

2 肺胞換気量分時換気量 (VE) 1 回換気量 (TV) 呼吸数 (RR) TV = 500 ml RR = 15 /min VE = 500 15 = 7500 ml/min

Chemorecepter ( 頚動脈小体大動脈小体 ) 換気量増大 2 肺胞換気量肺胞気量 (L/min) 60 50 40 30 20 10 O 40 60 80 100

PaO2 と相関 ( 酸素解離曲線 ) 換気 / 血流比ミスマッチ拡散能低下シャント ; 酸素飽和度による Hb の O2 に対する親和性の変化を Bohr 効果という

と強く結合し末梢組織での酸性化を抑制する 90 CO2 T 1 = log H + ガス交換の指標 PaCO2 ; 二酸化炭素分圧肺胞換気量の指標である

3 2 肺胞換気量分時換気量 (VE) 1 回換気量 (TV) 呼吸数 (RR) TV = 500 ml RR = 15 /min VE = = 7500 ml/min 実際のガス交換に関与したのは肺胞換気量 (VA) (1 回換気量死腔量 ) 呼吸数 VA = (500150) 15 = 5250 ml/min O 2 低酸素血症における呼吸調節 Chemorecepter ( 頚動脈小体大動脈小体 ) 換気量増大 2 肺胞換気量肺胞気量 (L/min) O 肺胞気 PO2 () 3 肺胞におけるガス交換能力 < 換気 / 血流比拡散能シャント > ガス交換の指標 ; 酸素飽和度血中 Hb と何結合しているかを表す PaO2 と相関 ( 酸素解離曲線 ) 換気 / 血流比ミスマッチ拡散能低下シャント ; 酸素飽和度による Hb の O2 に対する親和性の変化を Bohr 効果という右方シフトは酸素親和性の低下を意味し Hb が酸素を離しやすくなるので末梢組織への酸素運搬量は増加する Deoxy Hb は oxy Hb と比べて H+ と強く結合し末梢組織での酸性化を抑制する 90 CO2 T 1 = log H + ガス交換の指標 PaCO2 ; 二酸化炭素分圧肺胞換気量の指標である高ければ肺胞換気量は不十分であり低ければ過剰換気状態にある二酸化炭素産生量 PaCO2 = 肺胞換気量 70 Christian Bohr, 1855~1911 呼吸調節 CO2 chemorecepter 換気量 CO2 ( 延髄や血管壁 ) 3

ガス交換の指標 PaO2 ; まとめ環境 ( 大気圧酸素濃度 ) 肺胞換気量ガス交換能 ( 換気 / 血流比拡散能シャント ) に規定される ; CO2 温度などで右方推移 (Bohr 効果 ) Hb が酸素を離しやすくなることで末梢組織への酸素運搬量を増やすと同時に酸性化を抑制する酸塩基平衡の指標 PaCO2 ; 二酸化炭素産生量 PaCO2 = 0.

Hasselbalch 1874~1962 酸塩基の定義 (Bronsted の定義 ) 酸 : H + を離す例 ) HCl H + + Cl H2CO3 H + +HCO3 塩基 : H + を受け取る < 水酸基 (OH ) をつくる> 例 ) NaOH Na + + OH NH 3 + H 2 O NH 4+ + OH 酸塩基平衡体細胞の生命活動が正常に営まれる為には細胞外液の

4 ガス交換の指標 PaO2 ; まとめ環境 ( 大気圧酸素濃度 ) 肺胞換気量ガス交換能 ( 換気 / 血流比拡散能シャント ) に規定される ; CO2 温度などで右方推移 (Bohr 効果 ) Hb が酸素を離しやすくなることで末梢組織への酸素運搬量を増やすと同時に酸性化を抑制する酸塩基平衡の指標 PaCO2 ; 二酸化炭素産生量 PaCO2 = 肺胞換気量 Lawrence J. Henderson 1878~1942 K.A. Hasselbalch 1874~1962 酸塩基の定義 (Bronsted の定義 ) 酸 : H + を離す例 ) HCl H + + Cl H2CO3 H + +HCO3 塩基 : H + を受け取る < 水酸基 (OH ) をつくる> 例 ) NaOH Na + + OH NH 3 + H 2 O NH 4+ + OH 酸塩基平衡体細胞の生命活動が正常に営まれる為には細胞外液のが一定に保たれる必要がある体内では絶えず呼吸酸代謝酸が産生され常に酸性化の危険性がある血液体液などの酸性アルカリ性のバランスを酸塩基平衡といいを一定に保つため様々な緩衝系が働く酸の代謝体内で1 日に産生する CO2 は約 20,000mEqと言われるこのうち大部分は呼吸により肺から体外 ( 空気中 ) に排泄されるうち一部は腎臓の尿細管から尿中に排泄される CO2 以外に栄養素の代謝によって生じる酸は1 日でごく少ない ( 約 70mEq) 主に腎臓から排泄される生体の酸呼吸酸 ( 揮発酸 ) 肺により排出 ; 細胞の代謝により生じた CO 2 代謝酸 ( 不揮発酸 ) 腎から排泄 ; 栄養素の代謝により生じるもの 1. 糖質有機酸 ( ピルビン酸乳酸など ) 2. 蛋白質リン酸 3. 脂質ケトン体 ( アセト酢酸 β ハイドロオキシ酪酸 ) 4

5 酸塩基平衡の調節因子 1. 体液の緩衝作用 2. 呼吸によるPCO 2 の調節 3. 腎臓による再吸収酸塩基平衡の調節因子 1. 体液の緩衝作用陰イオンが H + を中和して表面上の血液の変動を防ぐ重炭酸緩衝系 ( 炭酸重炭酸系 ) ヘモグロビン系血漿蛋白質系リン酸系酸塩基平衡の調節因子 2. 呼吸による PCO2 の調節酸塩基平衡の調節因子 3. 腎臓による再吸収 CO 2 H + chemorecepter H + を排泄酸を体外へこの反応は速やかにおこる ( 延髄や血管壁 ) を再吸収換気量 CO 2 H + 塩基は体内へこの反応は遅い血液ガスの各パラメーターガス交換の指標 PaO 2 SaO 2 PaCO2 酸塩基平衡の指標 PaCO 2 酸塩基平衡の指標 ; Pounds of Hydrogenii 酸性か塩基 ( アルカリ ) 性かの指標水素イオン ( [H+] ) の量を示している水素濃度の逆数の常用対数 1 = log H + 5

6 の規定因子 <HendersonHasselbalch の式 > = pk A + log H 2 CO 3 = 6.1+ log 0.03 PCO 2 代謝性因子呼吸性因子に関する用語アシデーミア ; 動脈血が正常 (7.40±0.05) より減少アシドーシス ; 血液が酸性になるような病態 ( 変化 ) アルカレーミア ; 動脈血が正常 (7.40±0.05) より増加アルカローシス ; 血液が酸性になるような病態 ( 変化 ) 酸塩基平衡の指標酸塩基平衡の指標 PaCO 2 ; 二酸化炭素分圧肺による酸塩基平衡の調節因子二酸化炭素産生量 PaCO2 = 肺胞換気量低い呼吸性アルカローシス高い呼吸性アシドーシス ; 重炭酸イオン CO 2 の化学的溶解のひとつの形腎による酸塩基平衡の調節因子高い代謝性アルカローシス低い代謝性アシドーシス CO 2 +H 2 O H 2 CO 3 H + + 酸塩基平衡の指標 ; base excess buffer base の正常値からの偏位正の場合は塩基過剰負の場合は塩基欠乏代謝性因子の指標 ; 代謝性アシドーシス + ; 代謝性アルカローシス buffer base(bb): 生体内で緩衝に関与している塩基の総和正常の状態では 48mEq/ なぜが必要か? もも代謝性異常をみる指標ですがは呼吸性でも ( 代償性に ) 代謝性でも変化します代謝性異常によるの増減を示す指標として考案されたが変化していればすぐに代謝性の変化と診断できる 6

酸塩基平衡の指標まとめ = PCO 2 ( 代謝性因子 ) ( 呼吸性因子 ) PCO 2 が高いということはは低下呼吸性アシドーシス PCO 2 が低いということはは上昇呼吸性アルカローシスが高いということはは上昇代謝性アルカローシスが低いということはは低下代謝性アシドーシス呼吸性低換気呼吸不全肺うっ血アシドーシスの原因組織の低酸素ショック重篤な貧血重篤な心不全代謝性

7 酸塩基平衡の指標まとめ = PCO 2 ( 代謝性因子 ) ( 呼吸性因子 ) PCO 2 が高いということはは低下呼吸性アシドーシス PCO 2 が低いということはは上昇呼吸性アルカローシスが高いということはは上昇代謝性アルカローシスが低いということはは低下代謝性アシドーシス呼吸性低換気呼吸不全肺うっ血アシドーシスの原因組織の低酸素ショック重篤な貧血重篤な心不全代謝性全身疾患に伴うもの糖尿病白血病リンパ腫肝不全腎不全敗血症薬物サリチル酸アルコールビグアナイド塩基の喪失下痢尿細管障害呼吸性アシドーシスの症状呼吸性アシドーシス主には高炭酸ガス症による中枢神経症状頭痛興奮状態怒りっぽい集中力低下無関心昏睡錯乱混乱せん妄幻覚痙攣羽ばたき振戦呼吸性アシドーシス換気障害呼吸抑制 CO2 増加 CO 2 +H 2 O H 2 CO 3 H+ + H+ 増加低下代償機転 HCO₃ 再吸収増加血中 HCO₃ 上昇代謝性アシドーシスを修復 ( 代償性 ) 7

8 代謝性アシドーシスの症状主に ( H + 上昇 ) による症状換気量増加カテコラミン増加末梢循環不全血圧低下うっ血過換気冷たく湿った皮膚頻脈不整脈右室の拡張意識レベルの低下代謝性アシドーシス H+ + H 2 CO 3 CO 2 +H 2 O HCO3 低下低下酸の蓄積 H+ 増加 H + による換気増加 HCO₃ 再吸収増加血中 HCO₃ 上昇を修復 ( 代償性 ) 代償機転アニオンギャップ Na + Cation 陽イオン Cl Anion 陰イオンアニオンギャップ通常の測定では検出されない陰イオン乳酸ヒドロキシ酪酸アセト酢酸 PO 4 SO 4 NO 4 アニオンギャップによる代謝性アシドーシスの分類 AG 正常 1) 尿細管性アシドーシス 2) 下痢 3) 高カロリー輸液 4) 尿管腸瘻 AG 上昇 1) 腎不全 2) 糖尿病性ケトアシドーシス 3) 乳酸性アシドーシス 4) 飢餓 5) アルコール中毒 AG = Na + (Cl + ) 正常 = 12 アルカローシスアルカレーミアの要因呼吸性 = 0.03 PCO 2 代謝性因子呼吸性因子代謝性が増加する病態代謝性アルカローシス PCO2 が低下する病態呼吸性アルカローシス 8

9 呼吸性アルカローシス呼吸性アルカローシスの原因 CO2 の低下過換気過換気のおきる病態低酸素血症肺炎気管支喘息肺線維症うっ血性心不全右左シャント呼吸中枢脳血管障害脳炎髄膜炎脳腫瘍過換気症候群その他胸水肝硬変妊娠低酸素環境 ( 高地 ) 高度貧血呼吸性アルカローシスの症状めまいしびれ失神痙攣 PaCO2 低下による脳血流低下 ( 血管収縮 ) の影響が大きい代謝性アルカローシス代謝性アルカローシスの原因 H + の喪失 HCO3 の排泄低下 9

代謝性アルカローシス H + の喪失嘔吐 H + の喪失 CO2 + H2O H2CO3 H++HCO3 HCO3 増加上昇代謝性アルカローシス HCO3 の排泄低下利尿剤 Na + の排泄促進 Cl K + 排泄促進陰イオンのバランス維持 HCO3 の排泄低下低 K 血症代謝性アルカローシスの症状低換気

10 代謝性アルカローシス H + の喪失嘔吐 H + の喪失 CO2 + H2O H2CO3 H++HCO3 HCO3 増加上昇代謝性アルカローシス HCO3 の排泄低下利尿剤 Na + の排泄促進 Cl K + 排泄促進陰イオンのバランス維持 HCO3 の排泄低下低 K 血症代謝性アルカローシスの症状低換気低換気低血圧意識障害 CO2 を上昇させを下げようとする代償機転血液ガスの読み方 1) は? 2) の変化の原因は? 一次性因子を考える 3) AG( アニオンギャップ ) は? 代謝性アシドーシスの場合正常値 7.400± ± 年齢 3 ~ 3 24±2 97~98 症例検討 10

11 72 歳女性呼吸苦症例 1 1) は? = であり正常である CO2 が高いわりにが正常 HCO3 が 35.6 と上昇腎による代償が働きは正常化している症状 ; 呼吸苦 AaDO2 は 11.2 と正常上限 ( 正常 10 未満 ) でガス交換に関してはほぼ正常と考える代償性にも正常化していることから慢性的な肺胞低換気 ( 神経筋疾患など ) による低酸素血症を疑う低酸素血症を伴う慢性呼吸性アシドーシス 9 歳女児症例 ) は? = でありアシデーミアである 2) の変化の原因は? = 10.6 = 4.5 = 21.8 でありによる変化が主と考えられる 3) AG( アニオンギャップ ) は? (Na=117 K=5.1 Cl=78 =4.5) AG = Na + (Cl + ) = 117 ( ) = 34.5 ( 正常 12) が著明に減少一次性因子は代謝性が考えられる呼吸による代償作用は働いているがの是正には至っていないアニオンギャップが高い高血糖 (1146) 抗 GAD 抗体陽性などより糖尿病性ケトアシドーシスと考える代謝性アシドーシス ( 糖尿病性ケトアシドーシス ) 症例 3 77 歳男性拡張型心筋症心不全 1) は? = でありアシデーミアである 2) の変化の原因は? = 59.4 = 22.8 = 5.1 であり CO 2 による変化が主と考えられる HCO3 はほぼ正常範囲はアシデーミアであり代償は働いていない現病歴 ; 心不全聴診胸部レントゲン心エコーなどによりうっ血性心不全と診断心不全による肺うっ血により換気と拡散の両者が障害されるため PaO2の低下と PaCO2 の上昇を認める低酸素血症を伴う急性呼吸性アシドーシス 11

12 症例 4 67 歳男性食道癌術後 ) は? = でありアシデーミアである 2) の変化の原因は? = = 41.6 = 9.6 であり CO 2 による変化が主と考えられるが 9.6 が 41.6 と増加代償作用は働いているがはアシデーミアであり代償しきれていない食道癌術後に MRSA 肺炎を合併右肺は膿胸となりほぼ無気肺酸素 7L を開始その後 CO2 ナルコーシスを合併したと考える慢性呼吸性アシドーシス (CO2 ナルコーシス疑い ) 代償変化の限界病態代償変化限界値 CO 2 ナルコーシス CO2 蓄積に伴う意識障害であり正確には脳内のアシドーシスに起因する呼吸性アシドーシス HCO3 HCO3 急性 = 30 meq/l 慢性 = 42 meq/l CO2 が高い慢性呼吸不全患者 CO2 に対する反応低下低酸素による換気刺激が主呼吸性アルカローシス HCO3 HCO3 急性 = 18 meq/l 慢性 = 12 meq/l 高濃度酸素の投与代謝性アシドーシス CO2 PaCO2 = 15 換気量低下代謝性アルカローシス CO2 PaCO2 = 60 さらなる CO 2 の上昇症例 5 14 歳女性 ( 静脈血 ) 酸塩基平衡の評価は静脈血でも可能である 12

13 1) は? 静脈血ではあるが = でありアシデーミアである 2) の変化の原因は? = 35.6 = 14.5 = 11.6 でありによる変化が主と考えられる 3) AG( アニオンギャップ ) は? AG = Na + (Cl + ) = 142 ( ) = 22.5 ( 正常 12) が減少静脈血のため呼吸の代償が働いているかは不明ただしはアシデーミアのため代償作用は効いていないと考える症状 ; 全身倦怠感汎血球減少症高乳酸血症を認める他の検査により急性未分化型白血病と診断された高乳酸血症による代謝性アシドーシス 65 歳女性症例 ) は? = でありアルカレーミアである 2) の変化の原因は? 67 歳男性症例 7 = 25.1 であり CO 2 による変化が主と考えられる HCO3 は若干の低下代償作用は働き始めるところであると考える現病歴 ; 卵巣癌胸水貯留による過換気 ( 慢性 ) 呼吸性アルカローシス ) は? = でありアルカレーミアである 2) の変化の原因は? 42 歳女性症例 8 PaCO2 = 28.4 であり CO2 による変化が主と考えられる HCO3 = 21.8 とほぼ正常範囲一次性因子は呼吸性であり代償は働いていない急性心筋梗塞によるうっ血性心不全 PaO2 = 68.2 であり低酸素血症による過換気 (PaCO2 = 28.4) が主な原因と考える低酸素血症に伴う呼吸性アルカローシス ***

14 1) は? = でありアルカレーミアである 2) の変化の原因は? HCO3 が異常高値でありが計算されていない一次性因子は代謝性と考える症状 ; とくになし高プロラクチン血症 Na = 136 K = 2.1 Cl = 74 と電解質は低下している低 K 血症による HCO3 の排泄低下を疑う代謝性アルカローシス 14

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Microsoft PowerPoint - PDF用.ppt 大阪臨床検査技師会定期講習会初心者でもわかる血液ガスの見方読み方公立大学法人大阪市立大学医学部附属病院中央臨床検査部安保浩二血液ガスガス交換の指標酸塩基平衡の指標血液ガスに関する用語血液ガスの量的な表現濃度 (F;fraction):vol%