Pneumologische Funktionsdiagnostik. 7. Blutgasanalyse
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- Petra Kramer
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1 Pneumologische Funktionsdiagnostik 7. Blutgasanalyse
2 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
3 7.1 Allgemeines Beurteilung Säure-Base-Haushalt - ph- Wert - PCO 2 - BE Atemfunktion - so 2 - po 2 - pco 2
4 7.1 Allgemeines Beurteilung Säure-Base-Haushalt Azidose Alkalose
5 7.1 Allgemeines Beurteilung Atemfunktion Respiratorische Insuffizienz (alt: respiratorische Partialinsuffizienz) Ventilatorische Insuffizienz (alt: respiratorische Globalinsuffizienz)
6 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
7 7.2 Säure-Basen-Haushalt Säuren Geben Protonen (H+) ab Protonendonator Basen Nehmen Protonen (H+) auf Protonenakzeptator HCl + H 2 O Cl - + H 3 O + Säure 1 Base 2 Base1 Säure 2 HCl + NH 3 Cl - +NH 4 + Säure1 Base 2 Base 1 Säure 2
8 Viele Protonen 7.2 Säure-Basen-Haushalt ph Wert (potentia hydrogenii Gewicht des Wasserstoffs) Konzentration der H + Ionen (Protonen) in einer Lösung Beschreibt Protonenkonzentration SAUER/ Azidose BASISCH/ Alkalose Wenige Protonen
9 7.2 Säure-Basen-Haushalt Abbildung 1 ph-skala (aus )
10 7.2 Säure-Basen-Haushalt Base- Excess (BE), Basen-Überschuss Wie viel starke Säure muss zu einem Liter voll oxygeniertem Blut zugegeben werden, um einen ph-wert von 7,0 erhalten Erfassung rein metabolischer Störungen Wichtigste Base für den BE: Bicarbonat (HCO 3- )
11 7.2 Säure-Basen-Haushalt Negativer BE Basendefizit metabolische Azidose Positiver BE Basenüberschuss Metabolische Alkalose
12 Wiederholung Was sind Säuren und Basen nach Brönsted? Was beschreibt der ph-wert? Für was ist ein negativer BE-Wert hinweisend?
13 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
14 Abbildung 2 Puffer (aus Abbildung 3 Salzsäure-Wasser-Gemisch (aus Puffersysteme Puffer Stoffgemisch Reagiert auf Zugabe von Säuren und Basen mit einer sehr viel geringeren Veränderung des ph-wertes, als ein ungepuffertes Gemisch
15 7.3 Puffersysteme Was beeinflusst den ph-wertes des Blutes? Metabolite (Zwischenprodukte) durch Stoffwechsel und Nahrungsaufnahme Laktat Kohlenstoff Freisetzung von Protonen ph Wert
16 7.3 Puffersysteme Konstanthalten des ph-wertes ph- Normwert: 7,35 7,45 < 7,0 und > 7,8 mit dem Leben nicht vereinbar Hauptaufgabe Blut CO 2 - Entsorgung O 2 Versorgung Nährstoffversorgung Regulation SBH Entstehung Protonen Eliminierung über Lunge (CO 2 ) Niere (H 2 O) Abbildung 4 Mit dem Leben vereinbarer ph-wert (aus
17 7.3 Puffersysteme Bicarbonat-Puffer (wichtigstes Puffersystem des menschl. Körpers) HCO 3- + H + <-> H 2 CO 3 <-> CO 2 + H 2 O Weitere Puffersysteme Hämoglobin Puffer Phosphat- Puffer Protein - Puffer Abbildung 5 Natriumbicarbonat = Natriumhydrogencarbonat = NaHCo3- = Backpulver (aus Abbildung 6 Mit dem Leben vereinbarer ph-wert (
18 Wiederholung Was ist ein Puffersystem? Warum ist ein Puffersystem im menschlichen Körper zwingend notwendig? Was ist das wichtigste Puffersystem im menschlichen Körper?
19 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
20 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA Langsame HCO 3- Konzentrationsänderung im Blut (Tage, Wochen) Senkung der Bicarbonatkonzentration (negativer BE) HCO 3- + H + <-> H 2 CO 3 <-> CO 2 + H 2 O Vermehrte Protonen im Blut ph-wert metabolische Azidose
21 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA Langsame HCO 3- Konzentrationsänderung im Blut (Tage, Wochen) Erhöhung der Bicarbonatkonzentration (positiver BE) HCO 3- + H + <-> H 2 CO 3 <-> CO 2 + H 2 O Weniger Protonen im Blut ph-wert metabolische Alkalose
22 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA Ursachen metabolischer Störungen Erhöhter Anfall von H + Ionen DM Laktazidose Alk. Ketoazidose Verminderte Ausscheidung von H + Ionen Urämie Terminale Niereninsuffizienz
23 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA Ursachen metabolischer Störungen Gastrointestinaler Bicarbonatverlust Diarrhoe Emesis Renaler Bicarbonatverlust Nebenniereninsuffizienz
24 Wiederholung Nennen Sie die chemische Formel des Bicarbonats! Zu was führt eine Erhöhung der Bicarbonatkonzentration? Nennen Sie 2 Erkrankungen, die zu einer Erhöhung der Wasserstoffionenkonzentration führt!
25 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
26 7.5 Parameter Atemfunktion Sauerstoffsättigung, so 2 Verhältnis zwischen im Blut vorhandenem Sauerstoff und maximaler Sauerstoffkapazität im Blut in Prozent Anteil des Hb, der mit O 2 beladen ist Ca. 94% - 99% physiologisch < 90% handlungsbedürftig < 85% kritisch
27 7.5 Parameter Atemfunktion Abbildung 7 Beziehung zwischen sauerstoffgehalt, Sättigung und Hämoglobin (aus )
28 7.5 Parameter Atemfunktion Sauerstoffpartialdruck, po 2 Anteil des O 2 am Gesamtdruck eines Gasgemisches Atemluft: 21% O 2 Gesamtdruck auf Meereshöhe: 101 kpa, davon 21% O 2 21 kpa O 2 Arterielles Blut: altersabhängig 9,5 13,3 kpa Bedeutsam für Löslichkeit und Transport von O 2 im Blut mit Hilfe des Hb
29 7.5 Parameter Atemfunktion Zusammenhang Sauerstoffsättigung und Partialdruck Sauerstoffbindungskurve Abbildung 8 Sauerstoffbindungskurve (aus )
30 7.5 Parameter Atemfunktion Unterschied Sättigung-Partialdruck Sättigung: Oxygenierung des Hb (O 2 gebunden) Folge des po 2 Partialdruck: physikalisch gelöster O 2 im Blut (nicht gebunden)
31 7.5 Parameter Atemfunktion Kohlendioxidpartialdruck, pco 2 Anteil des CO 2 am Gesamtdruck eines Gasgemisches Atemluft: 0,04% CO 2 Gesamtdruck auf Meereshöhe: 101kPa, davon 0,04% CO 2 0,04 kpa Arterielles Blut: 4,6 6,0kPa
32 7.5 Parameter Atemfunktion pco 2 Hyperkapnie Hypoventilation Hypokapnie Hyperventilation pco 2
33 7.5 Parameter Atemfunktion Abbildung 9 Ursachen der Atemfunktionsstörungen (aus )
34 Wiederholung Erklären Sie den Zusammenhang zwischen Sauerstoffsättigung und Sauerstoffpartialdruck! Durch was kann eine Hyperkapnie ausgelöst werden? Auf welchen Parameter müssen Sie bei Sauerstoffgabe dringend achten?
35 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
36 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA Hypoventilation HCO 3- + H + <-> H 2 CO 3 <-> CO 2 + H 2 O Hyperkapnie Vermehrte Bildung von H 2 CO 3 mehr Protonen ph Wert respiratorische Azidose KohlenSÄURE SAUER AZIDOSE
37 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA Hyperventilation HCO 3- + H + <-> H 2 CO 3 <-> CO 2 + H 2 O Hypokapnie Abbildung 10 Hyperventilation (aus verminderte Bildung von H 2 CO 3 weniger Protonen ph- Wert respiratorische Alkalose
38 Wiederhoung Zu was kann eine Erhöhung des Kohlenstoffdioxidpartialdruckes führen? Warum soll ein hyperventilierender Mensch in einen Beutel atmen?
39 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
40 7.7 Indikationen Störung der Atemfunktion/SBH Klinische Diagnostik Diffusionsstörungen Ventilationsstörungen Perfusionsstörungen
41 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
42 7.8 Durchführung Untersuchungstisch vorbereiten (Abwurfschale, Lanzetten, Kapillaren, Pflaster, Tupfer, Handschuhe, Hautantiseptikum, Finalgon bereitlegen) Ohrläppchen hyperämisieren (Finalgon) Mind. 10min Einwirkzeit beachten Punktionsstelle reinigen (Hautantiseptikum mind. 15sec Einwirkzeit beachten) Abbildung 11 Vorbereitung des BGA-Tisches
43 Abbildung 14 Blasenfreie Entnahme durch Kapillarröhrchen 7.8 Durchführung Stelle vollständig trocknen (Tupfer, Alkoholreste hämolysieren Blut) Abbildung 12 Abwischen und Desinfizieren Punktion am kaudalen Ohrläppchen oder Ferse Verwerfen der ersten 3 Blutstropfen Abbildung 13 Punktion mit Lanzette Zügige und blasenfrei Entnahme durch Kapillarröhrchen (Quetschen vermeiden)
44 7.8 Durchführung Antikoagulation durch Magnet, Metallstift, Heparin Luftdichtes Versiegeln des Kapillarröhrchens (Kontamination mit Umgebungsluft vermeiden) Probe mischen (schwenken) Abbildung 15 Analyse der entnommenen Probe Probe nach mind. 10min analysieren Hämolyse vermeiden (durch Alkohol, zu heftiges Schütteln, Quetschen des Ohrläppchens vermeiden) Abbildung 16 Blutgasanalysator
45 7.8 Durchführung Fehlerquellen Nicht ausreichende Hyperaemisierung po 2 und pco 2 Luftansaugung bei Probeentnahme po 2 und CO 2 Zu starkes Quetschen des Ohrläppchens Vermischen der Probe mit Gewebsflüssigkeit Vergessen der Dokumentation bei Sauerstofftherapie Bei Probenahme aus dem Arterienkatheter muss der Totraum beachtet werden Schutz vor Kontamination mit O 2 (Verschließen des Kapillarröhrchens)
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47 Wiederholung Beschreiben Sie den Untersuchungsablauf einer kapillären Blutgasanalyse!
48 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
49 7.9 Schrittweise Befundung 1. ph Wert Zu hoch Alkalose Normal gesund oder kompensierte Störung Zu niedrig Azidose
50 7.9 Schrittweise Befundung 2. pco 2 Würde dieser pco 2 diesen ph- wert machen? Falls ja respiratorische (oder kombinierte) Störung) Falls nein und pco 2 normal keine Kompensation Falls nein und pco 2 respiratorische Kompensation gegensinnig verändert
51 7.9 Schrittweise Befundung 3. BE Würde dieser BE diesen ph-wert machen? Falls ja Falls nein und BE normal Falls nein und BE gegensinnig verändert metabolische (oder komb. Störung) keine Kompensation metabolische Kompensation
52 7.9 Schrittweise Befundung 4. po 2 Liegt eine Hypoxie vor? Falls ja respiratorsche oder ventilatorische Insuffizienz Falls nein keine Ateminsuffizienz
53 7.9 Schrittweise Befundung 5. pco 2 Ist der pco 2 bei gleichzeitiger Hxpoxie erhöht? Falls ja ventilatorische Insuffizienz (Globalinsuffizienz) Falls nein respiratorische Insuffizienz (Partilalinsuffizienz)
54 Beispiele Parameter gemessener Wert ph-wert (7,35 7,45) pco2 in kpa ( 4,1 5,6) 16,0 po2 in kpa (8,7 14) 11,5 so2 in % 93,4 HCO 3- in mmol/l (22-26) 35,7 BE in mmol/l ( ) 2,6 Auswertung
55 Beispiele Parameter gemessener Wert ph-wert (7,35 7,45) 7,297 pco2 in kpa ( 4,1 5,6) 7,7 po2 in kpa (8,7 14) 9,8 so2 in % (95-100) 94 HCO 3 - in mmol/l (22-26) 31 BE in mmol/l ( ) 5,9 Auswertung
56 Beispiele Parameter gemessener Wert ph-wert (7,35 7,45) pco2 in kpa ( 4,1 5,6) 7,7 po2 in kpa (8,7 14) 9,8 so2 in % (95-100) 94 HCO 3 - in mmol/l (22-26) 31 BE in mmol/l ( ) 8,9 Auswertung
57 Beispiele Parameter gemessener Wert ph-wert (7,35 7,45) 7,588 pco2 in kpa ( 4,1 5,6) 4,4 po2 in kpa (8,7 14) 7,8 so2 in % (95-100) 91 HCO 3 - in mmol/l (22-26) 31 BE in mmol/l ( ) 9,0 Auswertung
58 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
59 7.10 Art. Blut vs. kap. Blut vs. Ven. Blut Arterielles Blut Bevorzugt Punktion A. radialis, femoralis, brachialis Aspiration aus Verweilkatheter Vorteil: noch kein Gasaustausch (Kapillarblut unterliegt schon Gasaustausch
60 7.10 Art. Blut vs. kap. Blut vs. Ven. Blut Kapillarblut Praktikabel (bewusstseinsklarer Patient HK-Stillstand nur arteriell (Zentralisation)
61 7.10 Art. Blut vs. kap. Blut vs. Ven. Blut Venöses Blut Ungeeignet Zu große Schwankungen Bereits stattgefundener Gasaustausch
62 Wiederholung Warum ist es nicht sinvoll einem kardiogenen Schock eine kapilläre Blutgasanalyse duchzuführen? Warum eignet sich venöses Blut nicht zur Bestimmung der Blutgase?
63 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
64 Abbildung 17 Hämoglobinmolekül (aus Weitere Parameter Hämoglobin Roter Blutfarbstoff der Erythrozyten O 2 -Transport im Körper Wichtig für Diffusionsmessung Normwerte: Männer: 8,07 11,18 mmol/l Frauen: 7,44 9,94 mmol/l
65 7.11 Weitere Parameter Glucose Trauben- oder Einfachzucker Wichtig bei DM Normwerte Nüchternzucker: 3,3 6,1 mmol/l Hypo und Hyperglykämie Abbildung 18 Glukose, C6H12O6 (aus
66 7.11 Weitere Parameter Laktat (Salz der Milchsäure) Endprodukt der anaeroben Glykolyse Anhäufung bei Bewegung Wichtig für Ergospirometrie zur anaeroben Schwellenbestimmung Abbildung 19 Freisetzung von Laktat bei der anaeroben Glykolyse (aus
67 7.11 Weitere Parameter Elektrolyte ck + : Kaliumionen-Konzentration (cave bei Belastungsuntersuchungen) cna + : cca2 + : ccl - : Natriumionen-Konzentration Calciumionen-Konzentration Chloridionen-Konzentration
68 Wiederholung Ein Patient leidet unter einer akuten myeloischen Leukämie. Welcher Parameter könnte außerhalb der Norm liegen? Welcher Elektrolytparameter sollte dringend vor einer Belastungsuntersuchung geprüft werden! Durch was kann sich der Laktatwert erhöhen?
69 Inhalt 7.1 Allgemeines 7.2 Säure-Base-Haushalt 7.3 Puffer-Systeme 7.4 Metabolische Einflüsse auf die BGA 7.5 Parameter Atemfunktion 7.6 Respiratorische Einflüsse auf die BGA 7.7 Indikation 7.8 Durchführung 7.9 Schrittweise Befundung 7.10 Arterielles Blut vs. kapilläres Blut vs. venöses Blut 7.11 Weitere Parameter
70 Literaturverzeichnis bigstock-hyperventilation jpg (JPEG-Grafik, Pixel) - Skaliert (59%). Online verfügbar unter zuletzt geprüft am Puffer - Was machen die? Online verfügbar unter zuletzt geprüft am Puffer - Was machen die? Online verfügbar unter zuletzt geprüft am Sauerstofftransportsystem (2007). Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am BloodPH.jpg (JPEG-Grafik, Pixel) (2014). Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am Glucose-formula.jpg (JPEG-Grafik, Pixel) (2014). Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am picture1.png (JPEG-Grafik, Pixel) (2015). Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am hemoglobine-binnen-rode-bloedcel-erytrociet-hemoglobine-infographics-vector-illustratie jpg (JPEG-Grafik, Pixel) - Skaliert (68%) (2016). Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am bicarbonat-de-sodiu-500x500.png (PNG-Grafik, Pixel) (2016). Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am Anorganische Chemie für Schüler/ Säuren und Laugen Wikibooks, Sammlung freier Lehr-, Sach- und Fachbücher (2016). Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am DocCheck Medical Services GmbH: Hyperkapnie - DocCheck Flexikon. DocCheck Medical Services GmbH. Online verfügbar unter zuletzt geprüft am DocCheck Medical Services GmbH: Hypoventilation - DocCheck Flexikon. DocCheck Medical Services GmbH. Online verfügbar unter zuletzt geprüft am DocCheck Medical Services GmbH: Pickwick-Syndrom - DocCheck Flexikon. DocCheck Medical Services GmbH. Online verfügbar unter zuletzt geprüft am DocCheck Medical Services GmbH: Sauerstoffpartialdruck - DocCheck Flexikon. DocCheck Medical Services GmbH. Online verfügbar unter zuletzt geprüft am DocCheck Medical Services GmbH (2016): Sauerstoffsättigung - DocCheck Flexikon. DocCheck Medical Services GmbH. Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am DocCheck Medical Services GmbH (2016): Puffer - DocCheck Flexikon. DocCheck Medical Services GmbH. Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am DocCheck Medical Services GmbH (2016): Hämoglobin - DocCheck Flexikon. DocCheck Medical Services GmbH. Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am eu, lungenfunktion (2016): Grundlagen und Interpretation der Lungenfunktionsprüfung in sieben Schritten. Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am eu, lungenfunktion (2016): Grundlagen und Interpretation der Lungenfunktionsprüfung in sieben Schritten. Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am R, Jung: Blutgasanalyse - Probenahme, Parameter, usw. für MTAF-Schule, zuletzt geprüft am Wikipedia (Hg.) (2016): Sauerstoffsättigung. Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am
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