hiilidioksidipitoisuus (CO2)
veren hiilidioksidipitoisuuden säätely tai tarkemmin bikarbonaatin ja liuenneen hiilidioksidin pitoisuuden suhde on välttämätön happo-emästasapainon ylläpitämiseksi. Hiilidioksidi on tärkeä veren pH: ta määrittävä tekijä, koska se muuttuu hiilihapoksi. Kun CO2-pitoisuus nousee, nousee myös vetyionipitoisuus (H+). Hengitysnopeus, jota ohjataan aivorungon ja kaulavaltimon CO2-herkkien kemoreseptorien avulla, kasvaa, jospco2 nousee ja vähenee, jospco2 laskee. Lisääntynyt hengitystaajuus johtaa lisääntyneeseen CO2: n poistumisnopeuteen ja hidastunut hengitystaajuus edistää CO2: n retentiota. Alhainen CO2-pitoisuus voi liittyä metaboliseen asidoosiin tai kompensoituneeseen hengitysalaloosiin. Korkea CO2-pitoisuus voi liittyä metaboliseen alkaloosiin tai kompensoituneeseen hengitysasidoosiin.
kaikki solut ovat riippuvaisia aerobisesta aineenvaihdunnasta energian tuottamiseksi ATP: n muodossa. Tämän prosessin aikana mitokondriot kuluttavat happea ja tuottavat hiilidioksidia. Hiilidioksidi diffundoituu mitokondrioista solun sytoplasmaan, solukalvon poikki ja hiussuoniverkostoon. Veri kuljettaa sen keuhkoihin erittymistä varten uloshengitysilmassa.
pieni osa CO2: sta jää fysikaalisesti liuenneeksi veriplasmaan ja vielä pienempi osa sitoutuu plasman proteiinien NH2 (amino) – terminaaliryhmiin muodostaen karbamiiniyhdisteitä. Suurin osa kuitenkin diffundoi konsentraatiogradientin alas punasoluihin, joissa pieni osa jää liuotettuna sytoplasmaan ja osa on löyhästi sitoutuneena pelkistyneen hemoglobiinin aminoterminaaliryhmiin muodostaen karbamino-Hb: tä. Suurin osa punasoluihin saapuvasta hiilidioksidista hydratoituu nopeasti hiilihapoksi hiilihappoanhydraasientsyymin avulla. Fysiologisessa pH: ssa lähes kaikki (? 96 %) tästä hiilihaposta dissosioituu bikarbonaatiksi ja vetyioneiksi:
kun punasolut pääsevät keuhkoverenkiertoon, hiilidioksidi diffundoituu verestä keuhkorakkuloihin. Tämä hiilidioksidin menetys verestä edistää kääntyminen punasolujen reaktio edellä kuvattu. Bikarbonaatti siirtyy plasmasta punasoluun puskuroiden hemoglobiinista vapautuvia vetyioneja hapettuessaan. Hiilihappoanhydraasireaktion kääntyminen johtaa hiilidioksidin tuotantoon, joka diffundoituu punasoluista plasmaan ja lopulta keuhkorakkuloihin. Keuhkoihin saapuvan sekalaskimoveren CO2-pitoisuus on yhteensä 23.5 mEq/L, kun keuhkoista poistuvan valtimoveren hiilidioksidipitoisuus on 21, 5 mEq / L.
yhteenvetona voidaan todeta, että suurin osa hiilidioksidista kuljetetaan bikarbonaattiplasmana, mutta on olemassa kolme muuta hiilidioksidin kuljetustapaa:
- 90 % kuljetetaan bikarbonaattina plasmassa (65 %) ja punasoluissa (25 %)
- 5 % kuljetetaan fysikaalisesti liuotettuna plasmaan ja punasolujen sytoplasma
- 5 % kuljetetaan löyhästi sitoutuneena hemoglobiiniin ja plasman proteiineihin
- < 0.1 % kuljetetaan hiilihappona
veren hiilidioksidipitoisuus on näiden neljän komponentin summa.
Valtimoverikaasuanalyysi sisältää kolme veren hiilidioksidipitoisuuteen liittyvää muuttujaa.
- hiilidioksidin osapaine (pCO2)
- plasman bikarbonaattipitoisuus (HCO3 -)
- plasman kokonaispitoisuus hiilidioksidi (ctCO2)
kolmesta vain bloodpCO2 mitataan todellisuudessa verikaasuanalyysin aikana, kaksi muuta lasketaan pCO2: sta ja pH: sta. Hiilidioksidin kokonaispitoisuus voidaan mitata myös plasmasta tai seerumista kemiallisin menetelmin, ja se sisältyy kaikkiin elektrolyyttejä sisältäviin kemiallisiin paneeleihin.
hiilidioksidin osapaine (pCO2) on tämän pienen osan aiheuttaman paineen mitta (? 5 %) veren kokonaishiilidioksidista, joka liukenee plasman ja verisolujen sytoplasmaan vesifaasiin. Mittaus tehdään käyttämällä CO2-spesifistä pH-elektrodia. Terveydessä valtimoveren pCO2 säilyy alueella 35-45 mmHg; laskimoveren pCO2 on hieman korkeampi, 41-51 mmHg.
suurin osa hiilidioksidista (90%) kulkeutuu veressä plasman bikarbonaattina. Tämä parametri lasketaan. Terveydessä valtimoplasman bikarbonaatti säilyy välillä 21-28 mEq/L. Laskimobikarbonaatti on hieman korkeampi arvolla 24-30 mEq/L.
Kokonaishiilidioksidipitoisuus lasketaan verikaasuanalyysissä kaikkien hiilidioksidin muotojen summana. Liuenneen hiilidioksidin osuus on noin 1, 2 mEq/L kokonais-CO2: ssa valtimoveriplasmassa, mikä selittää, miksi ctCO2 on yleensä näin paljon suurempi kuin plasman bikarbonaatti. Ctco2-viitealue on valtimoveressä 23-29 mEq/L. Kriittiset arvot ovat <10 mEq/L ja >40 mEq/L.
vaikka Oktco2 ja bikarbonaatti antavat olennaisilta osiltaan vastaavat tiedot, bikarbonaattia käytetään poikkeuksetta yhdessä pH: n ja pCO2: n kanssa happo-emästilanteen arviointiin.Verikaasuanalyysissä syntyneen lasketun ctCO2: n kliininen arvo on rajallinen.
toisin kuin bikarbonaatti,jota ei voida mitata, ctco2 voidaan mitata kemiallisesti ja tämä parametri sisältyy rutiininomaisesti elektrolyytteihin. Koska elektrolyyttejä tilataan paljon useammin kuin valtimoverikaasuja, mittatcco2 on usein ensimmäinen merkki happo-emästasapainon häiriöstä. Kaikissa käytännön tarkoituksissa ctco2 ja bikarbonaatti ovat ekvivalentteja, mutta ero voi olla 2-3 mEq/L. Suurin ero on siinä, että elektrolyyttejä mitataan yleensä laskimoverestä ja verikaasuja valtimoverestä, joten valtimoiden ja laskimoiden välinen ero on 1-2 mEq/L. Lisäksi potentiaalinen ero on 1,5 mEq/L, koska liuennut CO2 ja hiilihappo sisältyvät mittadco2: een. Tämä ero kuitenkin edellyttää, että liuennutta hiilidioksidia ei häviä ilmakehään ennen analyysiä, mutta näin ei useinkaan ole, koska elektrolyyttinäytteitä ei käsitellä anaerobisesti. Koska ilmassa on vähemmän hiilidioksidia kuin veressä, on taipumus liuenneen hiilidioksidin häviämiseen näytteestä, jos putket jätetään rajaamatta. Jos näin tapahtuu, mitattu CO2 voi laskea nopeudella 6 mEq/h. laskettuun bikarbonaattiin ei sen sijaan liity samaa esianalyyttisen vaihtelun riskiä, koska verikaasuanalyysit otetaan anaerobisesti mahdollisimman nopeasti.
