血液ガス分析、いまいち理解が出来ない、使えない、というあなたに。
語弊を恐れず言うと「アクションプランを片手にシステマティックに血液ガスを読んでみる事と目の前の患者さんを診て病態をイメージする事が近道である。正直、詳しい理解は後付で遅くない。」と思います。
血液ガスのいいところは「早い」と「情報量が多い」が共存する所。血ガス検査結果を見て30分考え込んで出てくる情報、診断ヒントもあるが救急外来はそれは二の次です。
最初の5分でどこまで情報をゲットできるかここにfocusしてまとめてみました(5分間でやるアクションはCHECKに記しました)。
先生、静脈血ガスでいいですか？問題
「血ガスを動脈でとるか？静脈でいいか？」
とりえず、血中酸素の評価以外はまず静脈血ガスで良さそうです。
pO2を評価するときは必ず動脈血液ガスを採取する。
pCO2(5mmHgほど⇧)、乳酸は静脈の方が高い。静脈で正常であれば動脈でも正常だろうと考えます。
pH、HCO3- を評価する場合は静脈血液ガスでOKです！
Eur J Emerg Med. 2014 Apr;21(2):81-8.
呼吸について分かること
① 低酸素血症であるか？ PaO2 < 60mmHg (80mmHg) 呼吸数 P/F比
② CO2は上昇しているか？ PCO2 > 45mmHg 悪いのは肺か？換気か？
③ A-aDO2 >10 mmHg( 年齢÷3：60歳なら20mmHg許容 ) → 肺が悪い(肺塞栓なども)
まず、呼吸数、酸素投与を加味するようにします。
呼吸数上昇や酸素投与下で、PaO2正常値下限付近である場合、低酸素が隠れているかもしれません。 呼吸数が正常でPaO2/FIO2 比は400以上でOKですね。
PaCO2上昇あり → 肺は悪くないが換気ができない (神経筋疾患、呼吸中枢異常：器質的、薬剤性など、体型の問題)、肺も悪く換気が上手くできない（慢性肺疾患、COPDなど)、稀ですが代謝性アルカローシスの代償などをイメージします。
PaCO2上昇なし→肺が悪い(肺炎、心不全、肺塞栓など)か右左シャント。酸素投与してみると肺が悪い場合は酸素投与に反応するが右左シャントの場合は酸素投与になかなか反応しません。
肺炎像、心不全象がレントゲンで指摘できないのに、酸素の具合がいまいちパッとしない時 (例 :「いつもSPO2: 98％の人が92-3％しか無い」「若年、既往なしの人がSPO2: 95％で少し息切れする。」「本当にストレス性の過換気症候群だけかな？」)にまず計算してみるのがA-aDO2です。
A‐aDO2 ≒ （713 × FiO2） ‐ PaCO2 / 0.8 ‐ PaO2 （必ずしも正確なFiO2は把握しにくいので注意）
( room air の場合「713 × FiO2(0.21) = 150 」)。こうゆう場合は肺塞栓なども考慮必要です。
酸ー塩基について分かること
基本ですが「アシデミア＝血液が酸性だ」「アルカレミア＝血液がアルカリ性だ」「アシドーシス＝血液を酸性にしようとする原因、プロセス、ベクトル」「アルカローシス＝血液をアルカリ性にしようとする原因、プロセス、ベクトル」です。
【STEP1】アシデミアか？アルカレミアか？正常値は7.40±0.05
【STEP2】 主な問題は呼吸性か？代謝性か？
病態の混合がないかどうか？【STEP3,4 】
【STEP3】AGの開大は？
AG = [Na+]－[Cl–]－[HCO3–] (正常値: 12±2)
AG開大あり(＞12) → 補正[HCO3–]計算：⊿AG＋[HCO3–]
補正[HCO3-]が正常範囲であれば有機酸蓄積による一元的を考える。
【STEP4】代償が妥当に作用しているか？
代謝性アシドーシス
ΔPCO2＝1.0-1.3 × Δ[HCO3–] (限界 PCO2>15)
代謝性アルカローシス
Δ PCO2 ＝0.5-0.7 × Δ[ HCO3– ] (限界 PCO2<60)
呼吸性アシドーシス
急性：Δ[ HCO3– ]=0.1 × Δ PCO2 (限界[ HCO3– ] <30) PCO2：10上昇 → pH：0.08低下
慢性：Δ[ HCO3– ]=0.35 × Δ PCO2 (限界[ HCO3– ] <42)
呼吸性アルカローシス
急性：Δ[ HCO3– ]=0.2 × Δ PCO2 (限界[ HCO3– ] >18)
慢性：Δ[ HCO3– ]=0.5 × Δ PCO2 (限界[ HCO3– ] >12)
【STEP5】 問診、診察から患者さんはどうゆう状態か？
STEP1-4で状態をざっくり診て、STEP5でしっかり診るのが重要です。
① pHをみて7.4より高いか低いかをみるだけです。
② アシデミア
→PCO2が高い→呼吸性
→HCO3–が低い→代謝性
アルカレミア
→ PCO2 が低い→呼吸性
→ HCO3– が高い→代謝性
pH正常
→ PCO2 が正常であれば問題なし
→呼アシ＋代アル or 呼アル＋代アシ かもしれない。
③ AG = [Na+]－[Cl–]－[HCO3–] (正常値: 12くらい)
覚えておくべきはアルブミン(正常4g/dlとして)1g下がるとAGは2.5下がること。
AG開大＝電解質異常、脱水でも開大するが、とりあえず何らかの代謝性アシドーシス(有機酸増加)があると考えた方がよい。pHに関わらず計算する(代謝性アシドーシス、アルカローシスで打ち消し合うとpHは見た目は正常範囲に収まるので)。
AG開大している場合、図１のようにAG増加分(⊿AG＝AG – 12)だけ [HCO3–] が減少します。
そこで有機酸が増えた(代アシ)せいで下がってしまった[HCO3–]を補正する→有機酸増加をなかった場合の[HCO3–]に補正してみる。補正[HCO3–] ＝ 測定[HCO3–] ＋ ⊿AG
有機酸増加のみで一元的にアシデミアになっていたのであれば補正[HCO3-] = 24前後と正常範囲になる。補正[HCO3–]が明らかに低い(アルカリは少ない)場合は他のアシドーシスが合併しているし、補正[HCO3–]が明らかに高ければ他にアルカローシスが合併しています。
④ 普通、酸塩基異常があれば恒常性から異常とは逆の代償が働く。代謝の異常であれば呼吸で代償するし、逆もまた然り。各式で計算して予測値からずれていれば、病態が混合していると推察されます。
・代謝性酸塩基異常→呼吸性代償(肺で CO2 (酸)を吐く)：即座に頻呼吸などで反応可。
・呼吸性酸塩基異常→代謝性代償(腎/尿排泄など)：代償に時間がかかる。
直感＋α：
呼吸の判断は上記の通りのまま行う。
酸塩基の判断は 5 STEPs を念頭に以下のようにざっくりの状態を把握するために時短している。
・AGの異常があれば代謝性の異常があると考えて補正[HCO3–]は出す。
重症疾患では代謝性アシドーシスが多いので酸が作られる病態があるのか否かを診察して判断。
・STEP1,2の 代謝性アシドーシスでは適切に代償が行われるとΔ[HCO3–]≒ΔPCO2 (PCO2≒[HCO3–]＋15) が成り立つことが多いので、成り立たない場合は急性＋慢性の混合 or 代謝性＋呼吸性の混合が隠れていると考えます。
呼吸性アシドーシス、アルカローシス → 代謝性代償は瞬発的にわかりにくいですよね。。。
・急性呼吸性アシドーシス(hypercarbia)であれば私は PCO2：10上昇 → pH：0.08低下、[HCO3–]：1mEq/L上昇という式を使っていています。これでつじつまが合わなければ代謝性異常があるか慢性的にCO2が溜まっている人かなとイメージします。
例：pH 7.24、 PCO2 65㎜Hg 呼吸性アシドーシスだな→ Δ PCO2 ＝20なのでpHは0.16下がるはず→ 7.24＋0.16＝7.40と補正すると正常なので純粋に呼吸性アシドーシスのみでつじつま合うなぁ。
例：pH 7.55、 PCO2 15mmHg、[HCO3–] 12mEq/L、呼吸性アルカローシスだな→Δ PCO2 ＝30なのでpHは0.24上がりpH7.64になるはずだな。あれ実測は計算pHよりはアシデミアだな。代謝性アシドーシスがあるのかもな。AGをみると 28か。やっぱり代アシがあるな。ΔAG 16 だから補正 [HCO3–] 28mEq/L(＞24)だから、AG正常代アルか呼吸性アルがありそうだな。患者さんの状態からは呼アルと代アシの合併だなとイメージしています。
▶ 呼吸性の異常、慢性？急性？
COPDの患者さんは日常で CO2 の貯留が慢性的にある状態に加え、増悪すると急性の換気障害が出て CO2 が貯留します。
例：pH7.24、 PCO2 が75mmHg、 [HCO3–] ＝32mEq/Lの患者。
「呼吸性アシドーシスだなぁ。① ⊿pH=0.16なので CO2 で酸性にするには20 mmHg溜まっているな。なので普段の生活の時点で PCO2 は55mmHgくらいかな？とpHから考察。② PCO2 75mmHgか。75-45=30 mmHgくらい溜まっているなあ。急性変化とすると 代償式では [HCO3–] は３くらい上昇するから、24+3= 27 mEq/Lくらいかな。あれ、32か…思いのほか高い。代謝性アルカレミアか慢性 CO2 貯留の代償でもともと [HCO3–] 上昇しているな。もともと CO2 貯留している人なので治療完遂しても CO2 は正常範囲より高めがゴールだな。」と考えます。
⑤ 問診、診察から患者さんはどうゆう状態と推察できるか？
患者さんの既往、リスク、バイタル、症状と血ガスの状態を加味して、評価する。
代謝性アシドーシス
AG開大(どう覚えてもいい)
ケトアシドーシス：DKA、AKA、etc.
乳酸(壊死、循環不全、敗血症、ビタミン欠乏)、短腸症候群
尿毒症
アルコール：メタノール、エチレングリコール ,etc.
アスピリン、カフェイン、CO、シアン中毒 など
AG正常 (高Cl性)
[HCO3–]喪失：下痢、tubeドレナージ
尿細管性アシドーシス
アセタゾラミド
生理食塩水輸液 など
代謝性アルカローシス
嘔吐、アルドステロン症、、バーター症候群、ギテルマン症候群、利尿薬、CO2貯留代償後など
呼吸性アシドーシス
換気不全
呼吸性アルカローシス
過換気症候群：低酸素がないか？A-aDO2開大がないか？原因として
高ストレスの疾患がかかわっていないか？確認する必要あり。
以上のように血ガス＋患者状態から診断を導いていきます。
その他に見るべきところ
３つのギャップ(アニオンギャップ、サチュレーションギャップ、浸透圧ギャップ) これはまた別記事で。
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