L’infermiere e l’emogasanalisi: interpretazione dei dati

Tra le competenze infermieristiche rientra anche l’esecuzione del prelievo arterioso da arteria radiale, sia in ambiente ospedaliero che domiciliare (A.D.I.) come chiarito nella seduta del 23 giugno del 2005 dal Consiglio Superiore di Sanità a seguito del parere richiesto dall’Ospedale di Latina.

Ma come si interpretano i risultati ottenuti dall’EGA? Impariamo a leggere i risultati di un’emogasanalisi.

L’esame serve per valutare la funzionalità polmonare e individuare eventuali squilibri acido-base che potrebbero essere sintomo di malattie respiratorie, metaboliche o renali.

L’organismo regola il pH del sangue, mantenendolo in un intervallo compreso tra 7,35 e 7,45: il sangue non deve essere troppo acido (acidosi) né troppo basico (alcalosi). Il meccanismo di regolazione ha due componenti principali: la prima coinvolge sia il metabolismo sia i reni, perché la conversione delle sostanze a livello cellulare per ricavare energia produce grandi quantità di acidi che i reni contribuiscono a eliminare. La seconda componente della regolazione del pH è l’eliminazione dell’anidride carbonica attraverso i polmoni (l’anidride carbonica disciolta nel sangue si trasforma in acido): in questo modo l’organismo fornisce l’ossigeno ai tessuti.

I processi di scambio gassoso e di equilibrio acido-base sono strettamente connessi all’equilibrio elettrolitico dell’organismo. Se il paziente è sano, questi processi sono in equilibrio dinamico e il pH dell’organismo è stabile.

Molte malattie acute e croniche possono causare squilibri nella funzionalità renale, nella produzione di acidi e nella funzionalità polmonare e sono in grado di causare squilibri del pH, nel rapporto anidride carbonica/ossigeno o squilibri elettrolitici. Ad esempio il diabete non controllato può causare la chetoacidosi e l’acidosi metabolica, mentre le malattie polmonari gravi possono provocare problemi nello scambio gassoso. L’acidosi o l’alcalosi possono anche essere provocate da condizioni temporanee, come lo shock, l’ansia, il dolore, il vomito protratto e la diarrea grave.

In condizioni normali l’organismo umano produce acidi che sono frutto del proprio metabolismo; naturalmente il processo metabolico interessa tutte le sostanze che introduciamo dall’esterno, il traguardo finale è rappresentato dalla produzione di tre sostanze acide che sono l’ammoniaca, l’acqua e l’anidride carbonica, oltre alla generazione di energia (ATP). Il corpo umano è dunque tutto impegnato a difendersi dall’acidità a dispetto dello stato basico, poiché normalmente produce idrogenioni (H+ = acidi) e non ossidrilioni (OH- = basi).

L’idrogeno è il componente fondamentale delle cellule e lo troviamo sotto forma di acqua, è quindi l’elemento primario in condizioni di normalità fisiologica, mentre l’alcalinità la si riscontra solo in condizioni patologiche.

Gli acidi passano nel sangue e gli eccessi vengono eliminati per ristabilire l’equilibrio acido-base e permettere al sangue di conservare la sua reazione neutra.

Il pH del sangue lievemente alcalino (pH = 7.35 ÷ 7.45) è la risultante di 3 sistemi, rappresentati dai sistemi tampone acido-base, dai polmoni e dai reni.

Il sistema tampone acido-base è il più importante perché interviene per primo, nell’arco di qualche secondo, e agisce correggendo l’equazione bicarbonato-acido carbonico alterata. In seconda battuta intervengono i polmoni che eliminano la CO2 in eccesso in pochi minuti con la ventilazione.

E’ interessante notare che l’acidosi metabolica, costituita dall’acido carbonico presente nel sangue e un po’ dovunque all’interno del corpo umano (lo si ritrova nel plasma, nelle cellule, nelle ossa…) si presenta sotto forma di liquido mentre la sua eliminazione si attua sotto forma di gas (CO2 respiratoria).

Il rene è l’ultimo sistema tampone che interviene, ultimo in ordine cronologico e non certo d’importanza, perché spetta proprio al rene il compito di eliminare gli acidi ancora in circolo e il recupero dei bicarbonati che vengono consumati rapidamente e si esaurirebbero in pochi giorni senza il filtro renale: l’azione che il rene svolge è determinante ma lenta: impiega almeno 8-12 ore per agire.

Ne deduciamo che l’organismo ha un gran bisogno di trattenere bicarbonati e di eliminare acidi, anche perché l’equilibrio da mantenere dipende dal rapporto fra i due, che deve essere di 20 a 1.

Se l’equazione 20/1 viene mantenuta, l’equilibrio acidobase rimarrà inalterato: questo però avviene anche se i valori numerici fra denominatore e numeratore cambiano, poiché il risultato della frazione rimane costante. Ad esempio: 20 = 20/1 20 = 60/3

Ecco perché quando leggiamo l’emogasanalisi ci dobbiamo preoccupare di leggere entrambi i valori della pCO2 e dei bicarbonati e non il solo valore del pH che è il risultato del rapporto numerico fra i due.

TABELLA 1

Emogasanalisi – Intervalli di riferimento

sat. O2: 94-100                     sat.O2: 94-100 %

Il pH è influenzato da diversi fattori esterni, da non sottovalutare la temperatura corporea e l’assunzione di alcuni farmaci; è necessario dunque specificare se il paziente è febbrile poiché il valore del pH sarà maggiorato (si parla di 0,0015 mmH in più per ogni grado di temperatura corporea che superi i 37°C). Generalmente l’organismo preserva la neutralità all’interno delle cellule e mantiene il sangue a pH 7,4, cioè di 0,6 unità di pH sul versante alcalino rispetto al pH neutro. Il pH può anche essere definito come il logaritmo inverso della concentrazione degli ioni idrogeno: man mano che l’acidità aumenta, il pH diminuisce. Il pH è sempre il prodotto di due componenti: metabolica e respiratoria.

La pO2 è un indice della concentrazione inspiratoria di 02 misurata a livello del mare in un adulto normale. Il contenuto arterioso in ossigeno deve essere il più alto possibile per apportare la quantità di ossigeno massimale al cuore e al cervello. Solitamente a ogni atto inspiratorio si introduce nel polmone una concentrazione di 20,9% di O2, e la pO2 misurata su questo valore deve risultare > 80 mmHg; se risulta inferiore il paziente è ipossiemico. Valori del pH compatibili con la vita sono approssimativamente compresi tra 6,8 e 7,8.

Nella tabella n. 1 sono indicate le pressioni parziali di ossigeno arteriose accettabili a livello del mare e respirando aria ambiente. Il range di valori accettabili cambia in relazione all’età del paziente.

ADULTO E BAMBINO

• Normale 97 mm Hg
• Range accettabile >80 mm Hg
• Ipossiemia <80 mm Hg
• 70 anni di età >70 mm Hg
• 80 anni di età >60 mm Hg
• 90 anni di età >50 mm Hg

La pCO2 è un indice della pressione parziale di carico acido. La pCO2 varia in maniera lineare con la concentrazione plasmatica dell’acido carbonico; ad un aumento dell’acido carbonico corrisponde quindi un aumento della pCO2 e viceversa.

Da che cosa deriva il valore della pCO2?

L’acido carbonico (H2CO3) lo troviamo in forma acquosa nel sangue, nel plasma e nei liquidi extracellulari, durante la respirazione cede acqua (H2O) e si trasforma in un gas volatile, l’anidride carbonica (CO2) permettendo così la sua eliminazione attraverso la componente respiratoria.

La pCO2 è dunque l’espressione gassosa dell’acido carbonico eliminato dall’organismo mediante la ventilazione polmonare.

Possiamo anche dire, con un percorso a ritroso, che l’acido carbonico è la risultante della somma tra anidride carbonica e acqua, dove  CO2 + H2O <===> H2CO3.

HCO3

I bicarbonati rappresentano il carico basico: ad 1,2 mEq/L di acido devono corrispondere 24 mEq/L di bicarbonati perchè la bilancia acido-base risulti in equilibrio. Dall’acido carbonico (H2CO3) deriva sia l’anidride carbonica (CO2) escreta dai polmoni con la respirazione, che i bicarbonati (HCO3-) riassorbiti dai reni a livello del tubulo prossimale.

Il valore ottimale si attesta tra 22–26 Mmol/l (millimoli per litro). Se gli HCO3:

• <22 si parla di acidosi metabolica
• >26 si parla di alcalosi metabolica

BE o l’Eccesso di Basi

BE o l’Eccesso di Basi costituisce una misurazione del livello di acido metabolico che normalmente è zero. Le basi del sangue (basi totali) sono circa 48 mmol/l in rapporto alla concentrazione di emoglobina. Le modificazioni delle basi ematiche sono dette eccesso o deficit di basi. L’eccesso di basi è utilizzato per calcolare la quantità di trattamento richiesta per contrastare l’acidosi.

Il valore di riferimento si attesta tra -2 e +2 mmol/l. Quando questo valore diventa negativo significa che c’è una carenza di basi e che il paziente si trova in una condizione di acidosi metabolica.

Saturazione di O2

La saturazione è un indice indiretto dell’ossigenazione a livello periferico. L’emoglobina ha una forte affinità per l’ossigeno a cui si lega, una riduzione dell’affinità Hgb-O2 causata da vari fattori, limita l’apporto di ossigeno ai tessuti e si esprimerà con un valore di Sat. O2 inferiore a 94%.

Rapporto P/F

Il rapporto P/F è il rapporto tra Pa02 e FiO2 ed è indice della respirazione alveolare: P/F = PaO2/Fi02

In un paziente sano il valore si attesta su 450. Un P/F superiore a 350 è considerarsi normale; inferiore a 200, invece, è indice di insufficienza respiratoria.

In base al dispositivo di somministrazione dell’ossigenoterapia usato possiamo stimare un valore di FiO2 approssimativo.

Segue un elenco riassuntivo delle FiO2 stimate (e non per forza esatte) per tipo di dispositivo, partendo dalla FiO2 in aria ambiente in cui, in percentuale, l’ossigeno si trova al 21%. In crescendo:

• Aria ambiente:
  • 21% ⇒ 0.21
• Cannule nasali da 1 a 4 litri al minuto (valori medi e non attendibili):
  • 1/2 l/min = 28% ⇒ 0.28 ≅
  • 3/5 l/min = 35% (30%-40%) ⇒ 0.35 ≅
  • 6 l/min = 44% ⇒ 0.44 ≅
• Maschera semplice da 5 a 8 litri al minuto (valori medi e non attendibili):
  • 5/6 l/min = 40% ⇒ 0.40 ≅
  • 6/7 l/min = 50% ⇒ 0.50 ≅
  • 7/8 l/min = 60% ⇒ 0.60 ≅
• Maschera di Venturi (in base alle indicazioni del produttore e secondo flussi prestabiliti), qui un esempio didattico:
  • BLU = 24% a 2 litri/minuto ⇒ 0.24
  • BIANCO = 28% a 4 litri/minuto ⇒ 0.28
  • ARANCIO = 31% a 6 litri/minuto ⇒ 0.31
  • GIALLO = 35% a 8 litri/minuto ⇒ 0.35
  • ROSSO = 40% a 8 litri/minuto ⇒ 0.40
  • ROSA = 50% a 12 litri/minuto ⇒ 0.50
  • VERDE = 60% a 14 litri/minuto ⇒ 0.60
• Maschera con reservoir (valori medi e non attendibili):
  • con parziale rirespirazione:
    • 7 l/min = 65% ⇒ 0.65 ≅
    • da 8 a 15 l/min = 70% – 80%  ⇒ 0.75 ≅
  • senza rirespirazione:
    • 10-15 l/min = 85% -100%  ⇒ 0.8 ≅ – 1 ≅
• Sistemi ad alto flusso NIV (CPAP, BPAP):
  • verificare la FiO2 erogata su prescrizione e su indicazioni del produttore e convertire

QUADRI CLINICI

L’acidosi e l’alcalosi sono condizioni fisiologiche che portano rispettivamente ad acidemia (pH inferiore a 7,35) e alcalemia (pH maggiore di 7,45) se non compensate.

Acidosi respiratoria

In un quadro di insufficienza respiratoria si avrà un difetto di ossigenazione del sangue arterioso associato al contempo ad un aumento più o meno marcato della concentrazione di anidride carbonica (CO2) che è il quadro clinico più frequente in emergenza. Il paziente con un insufficienza respiratoria è un paziente ipossiemico, con dispnea, la lettura dell’emogasanalisi rivela un aumento del carico acido con pCO2 alta; il pH diminuisce perché si va verso l’acidosi, i valori della pO2 e della saturazione sono inferiori ai range accettabili di riferimento. Le cause più comuni di acidosi respiratoria sono: shock, sepsi, sovradosaggio di narcotici, broncopneumopatie croniche ostruttive). Il trattamento richiesto è la iperossigenazione del paziente con O2 ad alti flussi.

Alcalosi respiratoria

Clinicamente significativa quando legata ad una ipoventilazione alveolare acuta da:

• risposta all’ipossiemia arteriosa
• risposta all’acidosi metabolica
• disfunzione del sistema nervoso centrale.

Le ultime due cause sono raramente associate ad ipossiemia.

Acidosi metabolica

Nell’acidosi metabolica, gli acidi metabolici devono essere neutralizzati, metabolizzati o escreti per via renale. L’acidosi metabolica è una condizione caratterizzata da un pH che è più acido in rapporto alla pCO2 appropriata per quel punto specifico di pH. Come già detto il pH è la risultante delle due componenti, quella metabolica e quella respiratoria e la componente metabolica viene valutata tenendo conto dell’effetto della pCO2, per esempio ogni modifica del pH non spiegato dalla pCO2 indica una anormalità metabolica.

Acidosi metabolica

L’acidemia metabolica è la risultante dell’accumulo di acidi non volatili o di perdita delle basi e l’insufficienza renale è la causa più comune.

ll paziente iperventila, come risposta normale alla diminuzione del pH di origine metabolica. I valori emogasanalitici tipici di acidemia metabolica durante la respirazione in aria ambiente sono:

Alcalosi metabolica

E’ il disturbo più comune di squilibrio acido-base nel paziente critico, l’alcalemia metabolica deve essere corretta lentamente a meno che il paziente sia già instabile, sonnolento, incosciente o semicomatoso e gravemente debilitato. I valori emogasanalitici tipici dell’alcalemia metabolica durante la respirazione in aria ambiente sono:

Nella tabella sono riassunte le possibili combinazioni di risultati dell’emogasanalisi.

Elettroliti

L’EGA valuta anche gli elettroliti presenti nel sangue arterioso. Anche se questi possono essere misurati tramite un normale prelievo ematico venoso, con il vantaggio di fornire risultati immediati e veloci. In particolare, misura i livelli di sodio (valore ottimale: 135-145 mEq/l), potassio (valore ottimale: 3,5-5 mEq/l), calcio (valore ottimale: 8,5-10,5 mEq/l) e cloro (valore ottimale: 95-105 mEq/l). Il controllo degli elettroliti è particolarmente importante nei pazienti sottoposti a dialisi poiché questa procedura può causare significative variazioni negli equilibri degli elettroliti nel sangue.

Lattato

Infine, l’EGA può misurare i livelli di lattato nel sangue arterioso. Il valore normale del lattato è inferiore a 4 mEq/l. L’acido lattico viene prodotto dal metabolismo cellulare e in condizioni di ipossia le cellule possono utilizzare processi energetici meno efficienti che portano ad un’eccessiva produzione o scarsa eliminazione dei lattati.

Giuseppe Papagni

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