Dr. Wongsakorn Boonkarn Medicine Arterial Blood Gases SaO2 95% = PaO2 80 mmHg SaO2 90% = PaO2 60 mmHg SaO2 88% = PaO2 55 mmHg SaO2 75% = PaO2 40 mmHg SaO2 50% = PaO2 27 mmHg Dr. Wongsakorn Boonkarn Medicine

Pitfalls of blood gas analysis Heparin : dilutional effect, contain Na, bound with K, Ca Avoid air bubble No freezing, transport on ice bag Sampling of venous blood

Arterial line – ดูดเลือดออก 2 ml Heparin Effect – PaCO2 ลด  pH เพิ่ม Heparin 0.05 ml / blood 1 ml

Air Contamination of Blood Gas samples ไล่ฟองอากาศออกใน 30 วินาที In Vivo Values Air contamination pH 7.40 7.45 PCO2 40 30 PO2 95 110

Sample not placed on ice Iced sample should remain stable for at least 1 hr Placed on ice with minute Aim : ลด cellular metabolism : ลด PCO2 - Esp. WBC > 100,000 เจาะเลือดทิ้งไว้นานก่อนตรวจ - จะทำให้ PO2 ต่ำลง, PCO2 สูงขึ้น, pH ต่ำลง O2 by pulse oximetry : Not affected by extreme leukocytosis

การยืนยันว่าเป็น ABGs จริงหรือไม่ พิจารณาค่าต่างๆที่เป็นค่าปกติ สังเกตขณะที่ทำการเจาะ ABG ว่าต้องดูดเลือดช่วยหรือไม่ ดูจาก O2 sat จากปลายนิ้วเทียบกับ ABGs ยกเว้นกรณี Cyanide toxicity , methemoglobinemia ค่าปกติของ Venous blood gas PvO2 35-40 mmHg. = Venous O2 sat 70-75% PvCO2 จะมากกว่า Arterial blood เล็กน้อย pH ต่ำกว่า Arterial blood เล็กน้อย

Typical A-V difference Venous blood gas Value Arterial Mixed venous Typical A-V difference PaO2 70-100 35-40 -60 SaO2 93-98 65-75 -25 PaCO2 35-45 42-52 +6 - +8 pH 7.35-7.45 7.32-7.41 -0.003-0.004 HCO3- 22-26 24-28 +2 - +4

Oxygenation Alveolar Ventilation Acid-Base status การตรวจ ABG บอกถึง Oxygenation Alveolar Ventilation Acid-Base status

ค่าปกติของ arterial blood gas By Measure Normal Calculation PaO2 >80 SaO2 >90% PaCO2 40 (A-a)DO2 <20 pH 7.4 HCO3 24

Oxygenation Hypoxemia แบ่งได้เป็น ( at FiO2 0.21 ) mild hypoxemia : 80 PaO2 60-79 mmHg moderate hypoxemia : PaO2 50-59 severe hypoxemia : PaO2 < 50 mmHg 80 60 50

PaO2 not equal to cellular oxygenation Adequate Oxygenation Normal gas tranport Adequate tissue perfusion Normal cellular metabolic activity Hypoxemic hypoxia Anemic hypoxia Stagnant hypoxia Oxygen delivery (DO2) = CO x Arterial O2 (DO2) = (SV x HR) x {(1.34 x Hb x O2 sat) + 0.003 x PaO2} cytotoxic hypoxia

4 low mixed venous oxygen ; MvO2 Cause of hypoxemia 1. Low FiO2 2. hypoventilation 3.3 Shunt 3.2 V/Q mismatch 3.1 diffusion defect 4 low mixed venous oxygen ; MvO2

Effectiveness of oxygenation Shunt fraction A-a PO2 gradient ( ใช้เฉพาะเจาะที่ RA ) a/A PO2 ratio PaO2 / FiO2 ratio

PAO2 = ( 713 x FiO2 ) – ( PaCO2 + PaCO2/4 ) ( A-a )DO2 PAO2 = ( 713 x FiO2 ) – ( PaCO2 + PaCO2/4 ) ถ้า (A-a)DO2 ปกติ ; คำนวณจาก RA - low FiO2 - Hypoventilation ถ้า (A-a)DO2 ผิดปกติ ; คำนวณจาก RA - Gas exhange abnormality - Low MvO2

Hypoxemia Normal A-a gradient Wide A-a gradient O2 Supplement Normal/low PaCO2 High PaCO2 Improvement No Improvement Low FiO2 Hypoventilation V/Q mismatch Diffusion defect shunt

Ventilation PaCO2 = K x VCO2 VA RR x ( VT – VD ) RR = ขึ้นกับ respiratory center VT = ขึ้นกับกล้ามเนื้อหายใจ (Tidal volume) VD = dead space

Hypercapnea PaCO2 > 45 mmHg - CO2 สร้าง เพิ่มขึ้น - Ventilation ลดลง ( hypoventilation ) สาเหตุจาก - respiratory rate ลด - VA ลดลง ถ้า VA ต่ำ ก็หาสาเหตุต่อว่าเป็น - shallow breathing - dead space เพิ่ม

Normocapnea PaCO2 35 - 45 mmHg ( Normocapnic ) อาจเป็นจาก 1. Normal Ventilation 2. Mixed disturbance ( ผู้ป่วย severe metabolic acidosis และ ค่า PaCO2 ยังปกติอยู่ = ผู้ป่วยมีภาวะ aveolar hypoventilation ร่วมด้วย )

Hypocapnea PaCO2 < 35 mmHg ( hyperventilation ) 1. High function ex hyperventolation syndrome 2. CNS disorder ที่ initiate และกระตุ้น Respiratory center 3. Metabolic cause เช่น ภาวะ metabolic acidosis, drugs, sepsis 4. Pulmonary disorder เช่น มีการกระตุ้น J-receptor จาก pneumonia

Acid-Base การแปลผลของ Acid-base status แบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ตาม primary process เป็น 1. Respiratory disorder 2. Metabolic disorder

Acid-Base 1.เริ่มต้นที่ pH - pH < 7.35 = acidosis - pH 7.35-7.45 = normal, mixed - pH > 7.45 = alkalosis

Normal pH @ High PCO2 - mixed resp. acidosis + met. alkalosis @ Low PCO2 - mixed resp. alkalosis + met. acidosis @ Normal PCO2 - no acid-base disorder - mixed met. acidosis + met. alkalosis

การแปลผล Acid-Base 2. พิจารณาที่ PaCO2 และ HCO3 - @ ถ้า pH < 7.40 - PaCO2⇑=1ry respiratory acidosis - PaCO2⇓= 1ry metabolic acidosis @ ถ้า pH > 7.40 - PaCO2 ⇑= 1ry metabolic alkalosis - PaCO2 ⇓= 1ry respiratory alkalosis @ ถ้า pH 7.35-7.45 - PaCO2 ,HCO3 ปกติ = Normal - PaCO2 ,HCO3 ผิดปกติ = mixed disorder

Acid-Base pH Acid/Base PaCO2 HCO3 แปลผล ต่ำ Acidosis สูง สูง Resp. acidosis ต่ำ Acidosis ต่ำ ต่ำ Met. acidosis สูง Alkalosis สูง สูง Met. alkalosis สูง Alkalosis ต่ำ ต่ำ Resp. alkalosis

การแปลผล Acid-Base : Respiratory disturbance Resp.disturbance ( acute vs chronic )  pH และ HCO3 จาก PaCO2 ที่เปลี่ยนไป Rule of EIGHT (∆ PaCO2  ∆ pH ) @ Acute : PaCO2 ∆ 10  pH ∆ 0.08 @ Chronic - acidosis : PaCO2 ∆ 10  pH ∆ 0.04 - alkalosis : PaCO2 ∆ 10  pH ∆ 0.02 8 4 2

การแปลผล Acid-Base : Respiratory disturbance

การแปลผล Acid-Base : Metabolic disturbance 1ry metabolic disturbance Simple acid-base disturbance = ∆ PaCO2 และ ∆ HCO3 เปลี่ยนไปในทางเดียวกัน พิจารณาจาก compensation โดย @ Metabolic acidosis expected PaCO2 = 1.5(HCO3) + 8 ± 2 @ Metabolic alkalosis PaCO2 = (∆HCO3) x 0.6

Metabolic acidosis Occur when - Rate of nonvolatile acid production (or intake) exceeds the rate of renal H+ excretion - HCO3- loss 1. Anion gap acidosis 2. Non-anion gap (hyperchloremic metabolic acidosis)

Anion Gap cation = anion Na+ + K+ + UMcations =Cl- + HCO3- + UManions Na+ - Cl- - HCO3- = Umanions - Umcations = AG Normal = 8 – 12 mEq/L UMC UMA Na+ K+ Cl- HCO3

∆AG/∆HCO3 ∆AG/∆HCO3 = 1 Pure anion gap acidosis < 1 Anion gap + non-anion gap acidosis > 1 Anion gap acidosis + metabolic alkalosis

ABGs Practical points 1. Oxygenation: adequacy, efficacy 2. Ventilation 3. Acid-base disorder - pH: acidosis/alkalosis - CO2 : 1ry respiratory/metabolic - Compensation or mix disorders - Anion/non-anion gap acidosis

Moderate hypoxemia A-a gradient = 62-50 = 12 Low FiO2 /hypoventilation Acidosis pH≠CO 2 : respiratory pH เปลี่ยนมาก = acute process Predicted pH = 7.4 – (0.08 x 3) = 7.16 Predicted HCO3 = 24+3 =27, actual HCO3 =21 ‘Combined respiratory acidosis (hypoventilation) and metabolic acidosis’ Moderate hypoxemia A-a gradient = 62-50 = 12 Low FiO2 /hypoventilation FiO2 0.21, pH 7.1, PaO2 50, PaCO2 70 , HCO3 21