L’emogasanalisi (EGA) è un esame diagnostico che consente di valutare la concentrazione dei gas disciolti nel sangue (ossigeno e anidride carbonica). Inoltre l’EGA valuta il pH ematico, il contenuto di bicarbonati (HCO3-), l’eccesso di basi , oltre ad altri valori di esami ematochimici come emoglobina, carbossiemoglobina, glucosio, eccesso di basi e alcuni dei più importanti elettroliti nel sangue arterioso. Comunemente il prelievo è praticato dall’arteria radiale o brachiale o femorale con apposita siringa EGA contenente soluzione di litio eparina. I campioni di sangue arterioso devono essere prelevati in condizioni rigorosamente anaerobiche e analizzati nel più breve tempo possibile. In caso contrario è indicata la conservazione e trasporto su ghiaccio e mantenuti alla temperatura di 0 °C fino al momento dell’analisi. Occorre inoltre prestare particolarmente attenzione alla presenza accidentale di eventuali bolle d’aria introdotte durante la procedura di campionamento, in quanto esse porteranno a una sovrastima della pressione arteriosa di ossigeno (PaO2) e a una sottostima della pressione arteriosa di anidride carbonica (PaCO2).
L’arteria radiale è la sede più comunemente utilizzata in quanto facilmente accessibile alla palpazione; è situata a livello del polso, nel tratto in cui l’arteria diviene più superficiale. Femorale – è la sede riservata a pazienti in scadenti condizioni emodinamiche. Ha un rischio maggiore di infezione e sanguinamento. Arteria brachiale (omerale) – è la sede meno utilizzata in quanto la scarsità di circolo collaterale potrebbe esporre il paziente ad ischemie periferiche e/o eventi trombotici dell’arto superiore. Nei neonati l’emogasanalisi viene solitamente effettuata a livello del cordone ombelicale.
Il prelievo è effettuato con un’apposita siringa EGA con ago corto e richiede un bendaggio compressivo dopo il prelievo.
COMPLICAZIONI – Il dolore è simile a quello della puntura venosa; può accentuarsi nei casi di tentativi ripetuti. La crisi vagale è la seconda complicanza più frequente ed è ovviamente più frequente nei soggetti predisposti. La complicanza più temibile è un’emorragia sottocutanea con conseguente ematoma nella sede del prelievo; si riscontra soprattutto nei pazienti scoagulati o in terapia anticoagulante. Si risolve in pochi giorni con medicazione compressiva. In casi rari si può determinare una lesione del nervo radiale e/o un’infiammazione dell’arteria stessa.
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L’emogas analisi permette in pochi minuti di di valutare:
- la ventilazione
- il metabolismo
- l’emoglobina
- gli elettroliti
Alla macchina, deve essere indicato il valore della Fi02 (flusso inspiratorio di O2) che indica la percentuale di O2 presente; in aria ambiente la Fi02 è al 21%. Ogni litro/min di O2 aggiunge il 3-4% di Fi02 alla concentrazione di O2, per cui: un flusso di 1Lt/min ad esempio garantisce una FiO2 al 24%, un flusso di 2 lt/min una FiO2 al 28%, e così via.
INDICAZIONI – le malattie polmonari e respiratorie, l’edema polmonare, l’insufficienza renale, l’insufficienza cardiaca, il diabete, le malattie del sonno notturno, alcuni tipi d’infezioni, l’overdose da droghe.
PRINCIPALI PARAMETRI VALUTATI
- PaO2 (pressione parziale dell’ossigeno). È la pressione parziale arteriosa di O2 nel sangue. Si esprime in mmHg e il valore ottimale si attesta fra 80 e 100 mmHg. In un giovane, la Pa02 si attesta normalmente, in aria ambiente, sui 95-100 mmHg.
- PaCO2 (pressione parziale dell’anidride carbonica). Valori normali 35-45; aumentando la PaCo2, diminuisce il pH. Se la PaCO2 è:
- <35: alcalosi respiratoria
- >45: acidosi respiratoria
- pH: calcola la quantità di ioni idrogeno (H+) presenti nel sangue. In condizioni di normalità è compreso in un range di valori di 7,35-7,45.
- bicarbonato (HCO3–) – è un elettrolita deputato al mantenimento dell’equilibrio acido-base. Rappresenta la forma con cui la maggior parte della CO2 è presente nell’organismo. É calcolato a partire da pH e PaCO2. É una misura della componente metabolica dell’equilibrio acido-base. L’ HCO3- è escreto e riassorbito dai reni in risposta allo squilibrio del pH ed è direttamente correlato ad esso. All’aumentare dell’HCO3- aumenta anche il pH (il sangue diventa più alcalino) il valore ottimale del bicarbonato si attesta tra 22–26 Mmol/l (millimoli per litro). Se HCO3–:
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- <22 si parla di acidosi metabolica
- >26 si parla di alcalosi metabolica
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- SaO2 (saturazione di O2): stabilisce la percentuale di emoglobina satura di ossigeno. Sono da considerarsi normali i valori di saturazione di ossigeno >95%, mentre iniziano a diventare pericolosi per la vita i valori di saturazione di ossigeno pari o inferiori al 90%.
- CaO2 (Contenuto di O2 in 100 cc di sangue arterioso, v.n. 17-20 ml/dl) – è derivato dalla seguente equazione: CaO2 = (Hb x 1.36) x (SaO2)/100 + (PaO2 x 0.0031). CaO2 dipende da SaO2 e da emoglobina, 1 g di emoglobina trasporta 1.36 mL di O2 (1.34mL – 1.39mL). Il contenuto di ossigeno è dato dalla somma dell’ossigeno trasportato dall’emoglobina (~ 97%) e l’ossigeno disciolto nel plasma (~ 3%).
- BE (eccesso/carenza di basi) – rappresenta la somma totale degli agenti tamponi (anioni) nel sangue. Gli anioni includono emoglobina, proteine, fosfati e HCO3– (bicarbonato, che è l’anione dominante). Gli anioni sono regolati per compensare lo squilibrio di pH ematico. Il clinico valuterà HCO3- e l’eccesso/carenza di basi per determinare la capacità tamponante totale dei polmoni e dei reni, 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. Viceversa, se BE risulta positivo vuol dire che c’è un eccesso di basi nel sangue e che il paziente è in condizioni di alcalosi metabolica.
- elettroliti. In particolare, l’emogasanalisi quantifica i livelli di sodio, potassio, calcio e cloro.
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- sodio: valore ottimale 135-145 mEq/l
- potassio: 3,5 – 5 mEq/l
- Calcio: 8,5 – 10,5 mEq/l
- Cloro: 95 -105 mEq/l
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- Lattati. valori normali <4 mEq/l. L’acido lattico è prodotto dal metabolismo cellulare; in condizioni di ipossia le cellule utilizzano la via anaerobica e l’acido lattico (meglio dire i lattati, perchè il lattato è la forma in cui l’ac. lattico è disciolto nel sangue) sono il prodotto finale del metabolismo anaerobico come in caso di sepsi e di shock e di grave insufficienza cardiaca.
I valori del pH e della paCO2 sono strettamente correlati. Se presi in esame in associazione forniscono un’indicazione delle condizioni del paziente così riassunti:
L’acidosi respiratoria (pH basso e aumento della paCO2; pH <7,35 e PaCO2 >45) è comunemente causata da:
- Polmonite
- BPCO
- Depressione dei centri respiratori secondaria a intossicazione da oppiacei o benzodiazepine
- ostruzione delle vie aeree (ad es. PNX). Il paziente può presentarsi con una frequenza respiratoria bassa, disorientato o soporoso e può lamentare cefalea.
L’acidosi metabolica (basso pH e bassa paCO2) è invece comunemente causata da:
- diabete
- insufficienza renale
- intossicazione da alcol
- una perdita anomala di bicarbonato (diarrea, vomito, chetoacidosi diabetica, metabolismo aumentato, digiuno prolungato).
Il paziente si presenta soporoso fino allo stato di coma,
L’alcalosi respiratoria (aumento del pH e riduzione della paCO2; pH >7,45 e PaCO2 <35) è causata da:
- esercizio fisico severo, ipossia o anossia, iperventilazione
- dolore o stress
- trauma cerebrale
- danni del centro del respiro (meningite, encefalite)
- febbre
- overdose da farmaci.
Il paziente è tachipnoico, con lo stato di coscienza alterato e può presentare convulsioni.
L’alcalosi metabolica (pH alto e PaCO2 alta; pH >7,45 e PaCO2 >45) è causata invece da:
- vomito protratto
- ipocaliemia
- cirrosi
- riassorbimento di bicarbonato (uso di diuretici, vomito, ritenzione di sodio)
- eccessiva ingestione di alcali (bicarbonato di sodio).
Il paziente si presenta bradipnoico e con un respiro superficiale. Ha vertigini, ipertono muscolare, è irritabile e disorientato.
References:
- Misurazione degli scambi gassosi – Emogasanalisi. MSD Manuals versione professionisti, su msdmanuals.com.
- ^ (EN) John W. Severinghaus, The Invention and Development of Blood Gas Analysis Apparatus, in Anesthesiology, vol. 97, n. 1, 1º luglio 2002, pp. 253–256,
- John W. Severinghaus e A. Freeman Bradley, Electrodes for Blood pO 2 and pCO 2 Determination, in Journal of Applied Physiology, vol. 13, n. 3, 1958-11, pp. 515–520
- The invention and development of the blood gas analysis apparatus, su acutecaretesting.org. URL consultato il 7 marzo 2022.
- John C. Marshall, Deborah J. Cook e Nicolas V. Christou, Multiple Organ Dysfunction Score: A reliable descriptor of a complex clinical outcome, in Critical Care Medicine, vol. 23, n. 10, 1995-10, pp. 1638–1652
- Rapporto PaO2/FIO2 (per calcolo nella sindrome da disfunzione multiorgano), su msdmanuals.com.
- The ARDS Definition Task Force*, Acute Respiratory Distress Syndrome: The Berlin Definition, in JAMA, vol. 307, n. 23, 20 giugno 2012, pp. 2526–253
- Radial Artery Sampling. Arterial Blood Gas Sampling Technique Updated: Mar 04, 2022 Author: Mauricio Danckers, MD, FCCP; Chief Editor: Vincent Lopez Rowe, MD, su emedicine.medscape.com.
- Femoral Artery Sampling. Blood Gas Sampling Technique Updated: Mar 04, 2022 Author: Mauricio Danckers, MD, FCCP; Chief Editor: Vincent Lopez Rowe, MD, su emedicine.medscape.com.
- Brachial Blood Gas Sampling Technique Updated: Mar 04, 2022 Author: Mauricio Danckers, MD, FCCP; Chief Editor: Vincent Lopez Rowe, MD, su emedicine.medscape.com.
- Prabhat Kumar Nigam, Correct Blood Sampling for Blood Gas Analysis, in Journal of clinical and diagnostic research: JCDR, vol. 10, n. 10, 2016-10, pp. BL01–BL02,
- Arterial Blood Gas Sampling Technique: Approach Considerations, Radial Artery Sampling, Femoral Artery Sampling, su emedicine.medscape.com.
- Arterial blood gas monitoring., su read.qxmd.com. URL consultato il 7 marzo 2022.
- M. Hirai e S. Kawai, False positive and negative results in Allen test, in The Journal of Cardiovascular Surgery, vol. 21, n. 3, 1980-05, pp. 353–360. URL consultato il 7 marzo 2022.
- Óscar Romeu-Bordas e Sendoa Ballesteros-Peña, [Reliability and validity of the modified Allen test: a systematic review and metanalysis], in Emergencias: Revista De La Sociedad Espanola De Medicina De Emergencias, vol. 29, n. 2, 2017 Abr, pp. 126–135. URL consultato il 7 marzo 2022.
- Mika Kohonen, Ossi Teerenhovi e Tiina Terho, Is the Allen test reliable enough?, in European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery, vol. 32, n. 6, 2007-12, pp. 902–905Ashish H. Shah, Samir Pancholy e Sanjay Shah, Allen’s test: does it have any significance in current practice?, in The Journal of Invasive Cardiology, vol. 27, n. 5, 2015-05, pp. E70–73.
- The Allen test is not adequate enough for the screening of hand circulation. Marco Agrifoglio, Fabio Barili, Luca Dainese, Paolo Biglioli European Journal of Cardio-Thoracic Surgery, Volume 33, Issue 4, April 2008, Page 754, https://doi.org/10.1016/j.ejcts.2008.01.018, su academic.oup.com.
- Marco Agrifoglio, Luca Dainese e Stefano Pasotti, Preoperative assessment of the radial artery for coronary artery bypass grafting: is the clinical Allen test adequate?, in The Annals of Thoracic Surgery, vol. 79, n. 2, 2005-02, pp. 570–572,
- Arterial Blood Gas Sampling Technique Updated: Mar 04, 2022 Author: Mauricio Danckers, MD, FCCP; Chief Editor: Vincent Lopez Rowe, MD, su emedicine.medscape.com.
- Harrison, Principi di medicina interna, 16ª ed., Milano, McGraw-Hill, 2005, ISBN 88-386-2999-4.