Анализ газов крови имеет большое значение для суждения об отдельных функциональных нарушениях легких и должен проводиться при всех функциональных легочных пробах, но анализ крови на содержание кислорода и углекислого газа, на парциальное давление газов и величину pH может проводиться только в специальных лабораториях.
Под емкостью кислорода понимают то его количество, которое связывается гемоглобином при полном кислородном насыщении крови, в то время как актуальное содержание кислорода или соответственно углекислоты означает содержание (в объемных процентах) кислорода или соответственно углекислого газа в исследуемой пробе крови.
Анализ газов крови проводится по методу Haldane с цианидом железа или с помощью манометрического аппарата по van Slyke и Peters.
По методу Haldane анализируемую кровь путем встряхивания полностью насыщают кислородом и измеряют потребовавшееся количество кислорода. После этого с помощью цианида железа переводят оксигемоглобин в редуцированный гемоглобин и снова измеряют объем удаленного теперь кислорода. Разность между обеими величинами дает содержание кислорода в данной пробе крови.
Метод van Slyke покоится на принципиально тех же самых предпосылках для анализа газов крови. Анализируемую кровь гемолизируют сапонином, затем цианистым железом удаляют кислород, а с помощью молочной кислоты высвобождают углекислоту. Создавая вакуум, экстрагируют газы и определяют их манометрически.
Оксиметрия
Наряду с прямым анализом газов крови все большее значение приобретает фотоэлектрическое измерение кислородного насыщения. Но этим методом можно определить только один кислород. Метод, позволяющий беспрерывно бескровным путем определять насыщение крови кислородом, разработан главным образом Kramer-Matthes и основан на том факте, что между кислородным насыщением и логарифмом диффундированного количества света при определенной концентрации эритроцитов имеются линейные отношения.
Методика выполнения. После гистаминионтофореза на мочках уха укрепляется по фотоэлементу для регистрации красного и ультрафиолетового цвета. В то время как первый фотоэлемент измеряет насыщение кислородом, испытывая, однако, на себе влияние кровенаполнения ткани, второй фотоэлемент регистрирует отдельно это кровенаполнение. Сопоставляя обе кривые, можно судить о степени насыщения кислородом.
Ценность оксиметрии, во всяком случае, не столько в возможности абсолютного измерения степени насыщения кислородом, сколько, скорее, в беспрерывной регистрации анализа газов крови. Отсюда ясно, что главное свое применение оксиметрия находит в эргометрии, так как она позволяет делать решающие выводы относительно артериального кислородного дефицита, создавая возможность определять дыхательный кислородный дефицит.
Кислородная проба (Rossier и Mean)
Кислородная проба позволяет отличать альвеолярную гиповентиляцию от так называемого «сосудистого короткого замыкания». Последнее имеется, если отдельные части легких перестали вентилироваться, но еще продолжают снабжаться кровью или если имеется внутрисердечный шунт справа налево.
Принцип. Как альвеолярная гиповентиляция, так и сосудистое короткое замыкание при дыхании воздухом ведет к артериальному недонасыщению кислородом. Если теперь предложить больному достаточно долго дышать кислородом, то альвеолярное давление кислорода значительно повышается, вследствие чего в результате получается почти 100% насыщение артериальной крови. При наличии короткого замыкания такого эффекта не наступает.
Следующие заболевания ведут к функциональным явлениям интрапульмонального сосудистого короткого замыкания: спавшиеся легкие, «чрезмерный пневмоторакс», ателектазы и специфические и неспецифические инфильтраты.
Парциальное давление кислорода и углекислоты крови
Под парциальным давлением кислорода и углекислоты крови понимают то парциальное давление газа, которое, следуя 1-му газовому закону Henry, обусловливает физическое растворение газа. Количество растворимого в плазме кислорода или углекислоты зависит от действующего на плазму парциального давления газа и от коэффициента абсорбции газа. Этот коэффициент показывает, сколько миллилитров газа растворяется в 1 мл плазмы при давлении газа 760 мм рт. ст. Он зависит от вида газа, жидкости, а также от температуры.
Парциальное давление кислорода в плазме крови является решающей величиной для всех процессов газообмена в организме, так как кислород движется постоянно в направлении его наименьшего давления.
Методы определения давления кислорода в анализе газов крови следующие:
- Полярографическое измерение с помощью платинового электрода.
- Вычисление его по кислородному насыщению с помощью кривой диссоциации кислорода с учетом величины pH крови.
Методы определения давления углекислоты следующие.
- Прямой метод с помощью пьезоэлектродов по Gleichmann к Lubbers.
- Вычисление по уравнению Henderson-Hasselbach из величины pH и содержания углекислоты.
- Номографическое определение по Astrup с помощью актуальной величины pH и двух измерений pH крови, относительно которой известно парциальное давление углекислоты.
Нормальные величины анализа газов крови зависимо от применяемого метода имеют небольшие расхождения.