Home stasis (ایستائی بهینه) زمانی در یک موجود به تعریف می آید که کلیه عملکردهای فیزیکی، شیمیائی موجود در جهت پایداری زیست باشد و همه به صورت بهینه و هم آهنگ عمل کنند.

هوم استاسیس (هومستاس) تحت تأثیر عوامل مختلف است:

الف) گازهای خون موجودات جاندار در سطح سلولی دارای تنفّس هوازی هستند و اکسیژن مولکولی نقش حیاتی در این میان ایفاء می کند. در سوخت و ساز سلول ها هوازی سلولی اکسیژن O2وقتی وارد زنجیره سیتو کروم اکسید از می شود بعنوان آخرین قبول کننده الکترون عمل می کند و ماشه کاتابولیسم (سوخت و تولید انرژی ATP) را از ساده ترین کربوهیدرات مانند گلوکز می کشد و در نتیجه مقداری انرژی حیاتی (ATP) آب و O2 تولید می شود.

اکسیژن در هوای قابل تنفس به میزان 20% از حجم هوا را به خود اختصاص می دهد، هنگام دم وارد ریه و کیسه های هوائی می شود. در آنجا سعی می کند که با فشاری نزدیک به 98-95 میلی متر جیوه تجمع کند، اکسیژن بلافاصله در ساختار هموگلوبین وارد می شود. هموگلوبین پروتئینی مرکب از دو زنجیره (a2)aو دو زنجیره (B2)Bاست که در وسط این پروتئین آهن به شکل  فِروس Fe_2 قرار دارد.

هموگلوبین A یا بهتر بگوئیم HBA بیشترین تمایل را برای جذب اکسیژن دارد. به همین دلیل است که بیماران دارای ناهنجاری های ساختاری یا عملکردی هموگلوبین در اتصال با O2دچار اشکال می شوند و درصد اشباع اکسیژن و نیز فشار نسبی اکسیژن در آنها کمتر است. این بیماران زود خسته می شوند، رنگ پریده­اند .

قسمتهای انتهائی بدن آنها سرد است و گاها دچار تطپش قلب می شوند.

در واقع هر گرم هموگلوبین که (در فرد بالغ و سالم تا 180 گرم در لیتر و یا 18 mg/dl می­رسد، می تواند 39/1 میلی لیتر یا 062/0 میلی مول اکسیژن را با خود باند کند. O2باند با Hb ، در بافتها آزاد شده و در نتیجه مولکول هموگلوبین احیاء می شود. گاهی در این روند Hb با Co به صورت کربوکسی هموگلوبین و یا سولفهموگلوبین و یا در شرائط بدتر با Hbfe3 ترکیب می شود. اگر چه بعضی از اینها مانند کربوکسی هموگلوبین تمایل بیشتری برای باند شدن با اکسیژن را دارند، ولی توانایی آزاد کردن سریع و در اختیار قرار دادن آن به بافتها را ندارند. باید توجه داشت که فشار اکسیژن (Po2) باید 90 میلی متر جیوه یا بیشتر باشد تا به بافت نفوذ کرده و آزاد شود. و در صورتی که فشار اکسیژن کمتر از 90 mmHg باشد تنگی نفس عارض می شود.

گاهی نیز در اثر ناهنجاری های هموگلوبین مانند آنمی داسی sickle cell anemia که نمی توانند اکسیژن کافی را حمل کنند. Anemic hypoxia عارض می شود. در این بیماران هموگلوبین موجود گلبولهای قرمز وقتی از مویرگهای بافتهائی مانند طحال عبور می کنند، نوعاً کریستاله می شوند. بیمار درد بسیار شدیدی را حس می کند و خود این ناهنجاری در هموگلوبین داسی از عوامل اورژانسهای درد و علت آن کاهش انتقال O2 به باقتها است.

فشار اکسیژن مولکولی  O2در سطح مویرگهای سیاهرگی 38 mmHg است در حالی که این فشار در مویرگهای سرخرگی 100-95 است. این اختلاف در فشار O2 نشان می دهد که به ازاء هر یک لیتر خون 2.3 mmol اکسیژن به بافتها می رسد. باید توجه داشت که حدود 30% از هموگلوبین به صورت مِت هموگلوبین در می آید، در صورتی که بیمار مشکلات قلبی – عروقی داشته باشد و یا داروهای سولفانامیدی و یا از داروهای و بی حسی موضعی مانند لیدوکانین استفاده کند سطح

 Met Hb گاهی به 50-30% می رسد و اگر این روند اصلاح نشود تا 70% از هموگلوبین به صورت مت هموگلوبین درآمده و مرگ عارض می شود. مشابه این پدیده در جنین اتفاق می افتد که زمانی که به هر علت  متهموگولبین اتفاق بیفتد بچه به وجود بیاید، بچه با صورت ورم کرده و آبی رنگ به دنیا می آید.

Blue baby که پس از تولد نیاز به تنفّس مصنوعی Ventilation دارد. گاهی هم ناچار به استفاده از متیلن بلو 3% برای نجات جان بیمار می شویم. متیلن بلو (رنگ آبی) (+3) ^ Feرا به(+2)^ Fe تبدیل می کند و مجدد اکسیژن در چرخه انتقال ریوی، بافتی قرار می گیرد.

از جمله نکات دیگری که بر روی فشار نسبی اکسیژن در ریه ها و بالطبع در بافتها تأثیر می گذارد، عبارتند از :

1. آلودگی های هوا با دود و مواد مشتعله (آتش گیر)
2. سوختن جنگلها، درختان و ضایعات که دود متراکم ایجاد می کند.
3. بیماری هایی مانند سرطان ریه (Lung Cancer)
4. بیماری های مزمن ریوی
5. آسیب یا تراما به قفسه سینه و برخی دیگر از بیماریها … هستند.
6. زندگی کردن در ارتفاع ، بالای کوهها.

فشار نسبی اکسیژن در خون سرخرگی 98-100 mmhg میلی متر جیوه، Sao2 100 mmhg و درصد اشباع اکسیژن 100-94% است.

جدول ABG قابل قبول به شرح زیر :

pH(7.35-7.45)

paO2(75-100mmHg)

paCO2(35-45mmHg)

HCO3(22-26)mmHg)

Basr excess/deficit(-4to=2)

SaO2(95-100%)

فشار اکسیژن ملکوای بعد از 60سالگی به این صورت محاسبه می شود :

80-60-Age(70)

80-10=70mmHg

مثلا در یک فرد 70ساله

معمولاً SaO2 (درصد اشباع) را در مراکز درمانی به وسیله دستگاه Pulse oximeter اندازه گیری می کنند که گاهاً تحت عنوان Fo2Hbیا Fractional oxyhemoglobin گفته می شود. SaO2در حالت طبیعی 100-94% است. البته در کسانی که دچار اختلالات هموگلوبینی هستند این درصد کمتر است.

مناسب ترین نمونه برایSO2 و PaO2 خون سرخرگی است که از سرخرگ مچ دست، یا سرخ رگ براکیال در بازو و یا سرخرگ کشاله ران Femoral به وسیله پزشک متخصّص یا دستیار آموزش دیده گرفته می شود.

 باید توجه کرد که هیچ گونه حباب هوا وارد سرنگ نشود. اگر محل گرفتن نمونه تا محل انجام آزمایش گازهای خون فاصله زمانی و مکانی قابل توجه است. باید روی ظرف یخ خشک و در جعبه حمل نمونه خون ( نمونه (Arterial Blood Gas) ABG) جابجا می شود.

حباب هوا در سرنگ نباشد. No bubble in syringeیک اصل است که لزوماً باید رعایت شود.

دومین پارامتر در گازهای خون فشار نسبی گاز کربنیک یا PaCo2است.

Co2که در جریان سوخت و ساز تولید می شود بیشتر به صورت CO3H2 در می آید و قسمتی هم محلول در خون به ریه­ها می رسند CO3H2نیز در عروق آلوئول ها به Co2و H2Oتبدیل می شود و نهایتاً در هوای بازدم دفع می شود.

(PaCo)_2=35-42  mmHg

در مواردی مانند تنفّس سریع (Hyper ventilation) ترس، اضطراب ، PaCo-2افزایش

می­یابد که حالت اسیدوز تنفّسی را ایجاد می کند که در این حالت سیستم بافر بدن با تولید

 H ̅CO-3 سعی می کند که حالت اسیدوز را سریعاً به تعادل برساند.

Acid base balance

تعادل اسید و باز

تعادل اسید و باز بدن (به هنجار بودن) از شاخص های با ارزش هوم استاسیس (Home Stasis) می باشند.

 به صورتی که تمامی فعالیت های فیزیکی – شیمیایی بدن تحت تأثیر میزان (^+H) یا همان اسیدیته خون و مایعات بدن است. از دید نوشتاری اسیدیته را با (PH) نشان می دهند که از نظر فرمولی به صورت PH= -Log[H^+ ]یا PH= -Log[1/OH^- ]، یون^+ H، یک پروتون دارد و می تواند عمل اکسیداسیون را بر مواد دیگر انجام دهد و یون^- OHکه حالت (باز) Base است – احیاء کننده است.

بنابراین در مجموع فعالیت­های اکسیداسیون احیاء بر پایه این دو عامل اسیدی و بازی بنا نهاده می شود.

خط نشان یا Cut off – PH در مایع خارجی سلولی 4.7 می باشد و در درون سلول ، میزان PH که 4.7-7.35می باشد. چنانچه PH کمتر از 35.7 شد، گفته می شود. مایع خون اسیدوتیک (اسیدی) و در صورتی که PH بیش از 45.7 رسید. آلکالوتیک (قلیایی) تلقی می شود.

البته تعادل اسید و باز در شرائط پاتوفیزیولوژیک می تواند متأثر از اسیدوز تنفّسی باشد، زمانی که PCO-2  در خون افزایش پیدا می کند که در این جا بیمار تند تند نفس می کشد و در بازدم

 CO-2 را از بدن خارج می کند که خون به تعادل برسد.

یا در اسیدوز متابولیک (اسیدوز سوخت وسازی) که این حالت زمانی ایجاد می شود که میزان بی کربنات H ̅CO-3کاهش پیدا می کند اصطلاحاً Bicarbonate deficit .

آلکالوز - متابولیک، بیشتر زمانی اتفاق می افتد که Base - excess داشته باشیم. یعنی خروج باز (Base) کم شده باشد. در این حالت بدن با افزایش بی کربنات H ̅CO3روبرو می شود. اگر نسبت H ̅CO3 به میزان CO2بالا باشد، در این حالت تنفّس بیمار ضعیف و کم تنش می شود که بتواند  PCO-2را در بدن بالا ببرد و PH را به 4.7 نزدیک کند. اگر در آلکالوز متابولیک PH=7.55 برسد، بیمار دچار تشنجات شبیه به کزاز می شود.

گرفتگی عضلانی (درکزاز) زمانی اتفاق می افتد که میزان کلسیم در خون پائین باشد) یعنی کلسیم به میزان 7 mg/dl کاهش پیدا کند. در آلکالوز متابولیک هم بیمار دچار تشنج شبیه به کزاز می شود. در حالی که میزان کلسیم بیمار در حد طبیعی است.

نمودار از گازهای خون، اسیدیته و غلظت یون هیدروژن است.

در تعادل اسید و باز بدن بیشترین عوامل تأثیرگذار میزان کایتون ها ( با بار مثبت) در برابر آنیون ها با بار منفی تعریف می شود.

در فضای خارج سلولی مهمترین کایتون سدیم Na+ (Natrium) که در حالت طبیعی بین 145-135 میلی اکی و الان یا میلی مول بر لیتر است.

و کایتون دیگر پتاسیم K+ (kalium) است که میزان آن بین 4-5/3 تعریف می شود.

مهمترین آنیون ، کلر (Cl-) است که معمولاً 100-103 m mole/l (میلی مول بر لیتر) و دیگر آنیون مهّم بیکربنات است به میزان 25 m mole/l. البته کایتونهای دیگر مانند^(+2)  Caو^(+2) Mgو برخی آینون ها مانند پروتئین ، مخصوصاً آلبومین هستند که چندان تأثیری در معادله اسید و باز ندارند. البته اگر میزان آنها نیز به حداقل یا اکثر برسد اثرات خود را دارند.

عبارت مهمّی که در معادله اسید و باز مطرح است شکاف (گُسل آنیونی) یا Anion gap که در بیماری که دچار اختلال اسید و باز هست محاسبه و فوراً اصلاح شود. به این شکل که:

(CL^-+H ̅CO_3  ) – (Na^+K  )

در حالت طبیعی اگر اعداد شاخص را قرار دهیم.

(140 Na) - (103+25)=12

که در حالات مختلف و در سنین مختلف این گُسَل بین (12-4) است.

در حالت نرمال نباید این گُسَل وجود داشته باشد ولی زمانی که کلر و بیکربنات و نیز سدیم به دلائل مختلف دچار نوسان این (gap) دیده می شود.

 در مجموع آینونهائی دیگر مانند^(3-) PO_4  و^- SO_4 برخی پروتئین ها با بار منفی و نیز اسیدهای آلی نیز وجود دارند که گاهاً در تعادل اسید و باز تأثیر گذارند.

در اسیدوز متابولیک که ملکول های با بار منفی زیاد می شوند مانند کتون ها ، لاکتات ها ، سولفات ها  و متابولیت هائی مانند متانول ، اتیلن گلیکول و سالی سیلات ها که این ها با مصرف H ̅CO_3 متعادل می شوند. از عوامل دیگر افزایش گُسَل آینونی (Anion gap) افزایش آلبومین (بار منفی) و اورمیا (uremia) که آینون ها افزایش پیدا می کنند و یا حالاتی مانند کمبود کلسیم (hypo calciuria) و کاهش منیزیم (hypo magnesia) را می توان نام برد.

 مثال ) اگر ؛

CL^-  m mol/lit=90

H ̅CO_3=25 m mol/lit

Na^+=139 mg/lit

K^+=4 mg/lit

باشد، آنگاه : (139+4)-(90+25)=28

این گُسَل یا شکاف آنیونی واقعی تلقّی می شود که در اسیدوز متابولیک دیده می شود.

اگر میزان  K+ در مایع خارجی سلولی Extracellular-fluid زیاد شد، سبب گیجی و Confusion ، ضعف ماهیچه ای tingling (سوزن سوزن شدن دست و پا)، فلج دست و پا و ضعف شدید ماهیچه های تنفسی می دهد. اثرات قلبی hyper kalemia ، شامل کند شدن ضربان قلب Brady-Cardia ، طولانی شدن PR و ORS و Peaked زدن، یا بالا آمدن موج

 T (peaked T.wave) .

اگر میزان^+ K به بیش از 7m mol/lit برسد، سبب کلاپس عروق محیطی و آرست قلبی

 Cardiac-arrest می شود و نهایتاً بیمار می میرد.

میزان پتاسیم پلاسما نشان دهنده خوبی از ذخیره کلی^+ K است. همانگونه که می دانید ^+ K یک یون داخل سلولی است. آنقدر دامنه تغییرات در پتاسیم حساس است که تغییر کوچکی در پلاسمای خارجی سلولی هیپوکالمی گفته می شود.

که علائم آن ضعف ماهیچه ای ، بی قراری و پارالیز است. زمانی که میزان پتاسیم پلاسما کمتر از 3 m mol/lit می شود.

علائم عصبی ، ماهیچه­ای (neuromas collar) مانند ضعف ماهیچه­ای ، بی قراری شدید، لرزش محسوس دیده می شود. در مقادیر کمتر پتاسیم تاکی کاردی (تندتندزدن قلب) انتقال ناقص پیام عصبی در ماهیچه­های قلب ، دیده می شود. که در نوار قلب به صورت صاف شدن موج (T) دیده می شود (Cardiac arrest).

علائم و نشانه­های بالینی هیپرناترمی Na^+>150 m mol بیشتر علائم نورولوژیک است، به خاطر اینکه نورون آب خود را از دست می دهند و آب به خارج سلول هدایت می شود.

جالب است که 67% از آب بدن در داخل سلولها است و تنها 33% از آب بدن در فضای خارج سلولی است. بنابراین هر عامل داخلی و یا خارجی که بتواند سبب افزایش سدیم شود، ناچار آب داخل سلول به خارج سلول هدایت می شود و در سلولهای عصبی این نمود بیشتری دارد و علائمی مانند (لرزش) بی قراری ، گیجی Confusion و گاهی سبب Coma می شود.

پتاسیم^+ K

در حالت طبیعی و در شخص بالغ میزان پتاسیوم 3.5تا 5.1 mE/q/d

ودر خانم ها 3.4 تا 4.4 mE/q/d

الکترولیت ها

هماهنگونه که گفته شد کمبود^+ Na به میزان<130-135meq/l را هیپو ناترمی گفته می شود که در این حالت فرد دچار تهوع، استفراغ، ضعف عمومی می شود ، بهم خوردن و ضعیف

 mental (mental confusion) در Na^+<120 دیده می شود. فلج چشمی در

Na^+<110 m mol/l و خرابی کل بدن در مقادیر 90-105 m mol/lصورت می گیرد.

علائم و نشانه­ها به تنهایی مربوط به کاهش^+ Na نسبت کلیه تعمیرات(Osmolality) بیشتر موثر است.

علائم سیستم عصبی مرکزی بیشتر به خاطر حرکت آب به داخل سلّول است تا بتواند اسمولالیتی را تنظیم کند. در نتیجه این کار سلولهای مغزی ورم می کنند.

از طرف دیگر hyprnatremia ، Na^+>150 m mol/lit همیشه یک رابطه هیپراسمولاریته را بعنوان می کند.

منابع خطاهای قبل از آزمایش Pre analytical

1. مخلوط شدن خون سیاهرگی و سرخرگی که از این حالت Pco2 افزایش بیش از 10% را نشان مید هد .

2-حد حمل خون روی کیسه یخ خشک اگر چنیین اتفاقی بیتد و سرنگ گاز های خون در هوای معمولی انتقال یابد 15 تا 20دقیقه بعد ارزش بالینی خود را از دست میدهد .با این تفسیر که Paco2    3 تا10درصد افزایش می بابد و PaO2   و PHخون کاهش یافته و حالت اسیدوتیک پیدا میکند .

1. بهتر است خون A.B.G در سرنگ های شیشه ای حاوی مقداری کمی سیدیم هپاریم باشد چون لوله های پلاستیکی در برابر تغییرات محیطی (سرما و گرما ) حساس تر هستند .

4-گرفتن نمونه A.B.G زمالنی که تنفس به حالت تعادل نرسیده باشد که در اینجا باید بین 3 تا 10دقیقه منتظر بود تا بیماری که تحت تاثیر ventilation بوده به حالت تعادل یا بالانس تنفسی برسد .

5-وارد شدن حباب هوا در سرنگ که سبب افزایش Pao2 تا    150mmHg و کههش Pac2می شود و کلا پاسخ نامناسب میدهد .

6- ایجاد رشته های لخته هرچند کوچک می تواند با گرفتار کردن گلبولهای قرمز در ماتریکس لخته تعادل رفتاری اکسیژن و گلبولهای قرمز را بهم بریزد .

7- در شریط کاهش درجه حرارت بدن به کمتر از 37 درجه از فشار Po2 5 میلیمتر جیوه کم میشود .

خطاهای در زمان انجام ازمایش گازهای خون

1. وجود ریز لخته ها در سوزن مکش دستگاه
2. وجود ریز لخته در سرنگ
3. همولیز شدید خون گرفته شده
4. ناهماهنگی الکترودها
5. تاریخ مصرف گذشته بودن محلولها دستگاه
6. تجمع پروتئین ها خون در اطراف الکترود های دستگاه

خطاهای بعد از آزمایش گاز های خون

1. خطاهای کاربری پذیرش
2. فرستادن جواب A.B.G برای فردی غیر از آن که آزمایش انجام داده

تنظیم کننده دکتر برات عبودی