Парциальное давление O₂, артериальная кровь

Парциальное давление кислорода в артериальной крови (PaO₂) — важный показатель газообмена. Он отражает, сколько кислорода растворено в плазме крови, взятой из артерии, и насколько эффективно лёгкие справляются с его доставкой из воздуха в кровоток. Без достаточного PaO₂ клетки не получат нужное количество кислорода для нормальной работы, что может привести к гипоксии — кислородному голоданию тканей.

Как кислород попадает в кровь и что измеряет PaO₂

Кислород из вдыхаемого воздуха проходит через альвеолы лёгких в капилляры, где растворяется в плазме крови. Парциальное давление — это сила, с которой молекулы кислорода «давят» на стенки сосудов, стремясь выйти в ткани. Чем выше PaO₂, тем больше кислорода может связаться с гемоглобином эритроцитов и тем эффективнее он будет доставлен к органам.

PaO₂ измеряют в артериальной крови, а не венозной, потому что артерии несут кровь от лёгких к тканям, и именно в них кислород находится в максимальной концентрации. Венозная кровь, наоборот, уже отдала часть кислорода органам и возвращается к лёгким за новой порцией. Разница между парциальным давлением кислорода в артериальной (PaO₂) и венозной (PvO₂) крови показывает, сколько кислорода потребляют ткани.

В норме PaO₂ зависит от атмосферного давления и состава вдыхаемого воздуха. На уровне моря, где атмосферное давление около 760 мм рт. ст., а содержание кислорода в воздухе — 21%, PaO₂ в артериальной крови обычно составляет 80–100 мм рт. ст. На высоте, где воздух разрежен, PaO₂ естественно снижается, и организм адаптируется, увеличивая частоту дыхания и количество эритроцитов.

Как правильно сдавать анализ на PaO₂

Анализ на PaO₂ берут из артериальной крови, чаще всего из лучевой артерии на запястье. Процедура требует специальной подготовки, чтобы результат был точным.

• Натощак или нет? Анализ сдают натощак или через 2–3 часа после лёгкого приёма пищи. Полный желудок не влияет напрямую на PaO₂, но может вызвать дискомфорт во время процедуры, особенно если пациент волнуется.
• Время суток. PaO₂ может незначительно колебаться в течение дня: утром оно обычно на 5–10% ниже, чем вечером. Однако для диагностики важны не суточные колебания, а стабильное отклонение от нормы. Анализ сдают в первой половине дня, если нет экстренных показаний.
• Физическая активность. За 30–60 минут до забора крови нужно избегать нагрузок: бег, подъём по лестнице или даже быстрая ходьба могут временно повысить PaO₂ на 10–20 мм рт. ст. за счёт учащённого дыхания.
• Курение. Никотин сужает сосуды и ухудшает газообмен в лёгких. После выкуренной сигареты PaO₂ может упасть на 5–15 мм рт. ст. в течение 1–2 часов. За 12 часов до анализа курить нельзя.
• Кислородотерапия. Если пациент получает дополнительный кислород через маску или носовые канюли, его отключают за 15–20 минут до забора крови, чтобы получить «истинное» значение PaO₂ без искусственного насыщения. Исключение — если врач специально хочет оценить эффективность кислородотерапии.
• Лекарства и добавки. Некоторые препараты влияют на дыхание и газообмен:
• Седативные и снотворные (например, диазепам, фенобарбитал) угнетают дыхательный центр и могут снизить PaO₂ на 10–30%. Их приём нужно согласовать с врачом за 24–48 часов до анализа.
• Бета-блокаторы (например, атенолол, метопролол) иногда ухудшают лёгочный кровоток, что может занизить PaO₂ на 5–10 мм рт. ст. Отменять их самостоятельно нельзя — только по рекомендации врача.
• Витаминные комплексы с железом не влияют на PaO₂ напрямую, но при передозировке могут вызвать метаболические нарушения, искажающие результаты. За 3 дня до анализа лучше воздержаться от приёма добавок без назначения.
• Положение тела. За 10–15 минут до забора крови пациент должен сидеть или лежать спокойно. В положении лёжа PaO₂ может быть на 5–8 мм рт. ст. ниже, чем сидя, из-за перераспределения кровотока.
• Температура тела. Лихорадка увеличивает потребность тканей в кислороде и может снизить PaO₂ на 5–15%. Если температура выше 38°C, анализ лучше перенести.

Результат обычно готов через 15–30 минут, если кровь анализируют на месте. В лаборатории срок может увеличиться до 1–2 часов. Пересдавать анализ имеет смысл не раньше, чем через 24 часа, если нет острых симптомов.

Нормы PaO₂ для разных групп

Нормальные значения PaO₂ зависят от возраста, пола и физиологического состояния. У здоровых взрослых людей референсный интервал обычно составляет 80–100 мм рт. ст., но с возрастом верхняя граница может снижаться.

Взрослые (18–120 лет)

• Мужчины: 80–100 мм рт. ст. После 60 лет верхняя граница может опускаться до 95 мм рт. ст. из-за возрастных изменений в лёгких и сосудах.
• Женщины: 80–100 мм рт. ст. У женщин после 50 лет PaO₂ может быть на 2–5 мм рт. ст. ниже, чем у мужчин того же возраста, из-за гормональных изменений.

Значение ниже 80 мм рт. ст. считается пониженным и требует внимания, а ниже 60 мм рт. ст. — критическое, указывающее на тяжёлую гипоксию. Выше 100 мм рт. ст. у взрослых встречается редко и обычно связано с искусственной вентиляцией лёгких или гипервентиляцией.

Дети

• Новорождённые (0–28 дней): 50–80 мм рт. ст. У недоношенных детей PaO₂ может быть ещё ниже — 45–70 мм рт. ст., что требует мониторинга.
• Дети от 1 месяца до 2 лет: 70–100 мм рт. ст. К году значения приближаются к взрослым нормам.
• Дети от 2 до 18 лет: 80–100 мм рт. ст. После 12 лет различия по полу отсутствуют.

У детей PaO₂ ниже 70 мм рт. ст. — повод для обследования, а ниже 50 мм рт. ст. — угрожающее жизни состояние.

Беременные

Во время беременности PaO₂ обычно не меняется или незначительно снижается (на 2–5 мм рт. ст.) из-за увеличения объёма циркулирующей крови и изменений в работе дыхательной системы. Норма для беременных: 75–100 мм рт. ст. Значение ниже 70 мм рт. ст. требует консультации врача, так как может указывать на нарушения плацентарного кровотока или лёгочные заболевания.

Что значит повышенный PaO₂

Повышение PaO₂ выше 100 мм рт. ст. у взрослых встречается редко и почти всегда связано с внешними факторами, а не заболеваниями. В большинстве случаев это не опасно, но требует выяснения причины.

• Гипервентиляция. Частое и глубокое дыхание (например, при панической атаке, боли или физической нагрузке) вымывает углекислый газ из крови и временно повышает PaO₂ до 110–130 мм рт. ст. Через 10–15 минут после нормализации дыхания показатель возвращается к норме.
• Кислородотерапия. При подаче кислорода через маску или носовые канюли PaO₂ может вырасти до 150–200 мм рт. ст. и выше. Это не опасно, если не превышает 300 мм рт. ст. — при более высоких значениях возможен кислородный токсикоз, повреждающий лёгкие.
• Искусственная вентиляция лёгких (ИВЛ). При аппаратном дыхании PaO₂ может достигать 200–400 мм рт. ст., особенно если используется высокое давление или 100% кислород. Длительное воздействие таких значений приводит к повреждению альвеол.
• Отравление угарным газом. При вдыхании угарного газа (CO) он связывается с гемоглобином прочнее кислорода, но PaO₂ при этом может оставаться нормальным или даже повышенным. Диагноз ставят по уровню карбоксигемоглобина (HbCO), а не по PaO₂.
• Редкие причины. Включают врождённые пороки сердца с шунтированием крови (например, тетрада Фалло), при которых венозная кровь смешивается с артериальной, или метгемоглобинемию — состояние, при котором гемоглобин не может переносить кислород. В таких случаях PaO₂ может быть ложно повышенным.

Повышенный PaO₂ сам по себе редко вызывает симптомы. Исключение — кислородный токсикоз при значениях выше 300 мм рт. ст., который проявляется кашлем, болью в груди и одышкой.

Что значит пониженный PaO₂

Снижение PaO₂ ниже 80 мм рт. ст. — признак гипоксемии, то есть недостатка кислорода в артериальной крови. Чем ниже значение, тем тяжелее гипоксия и выше риск повреждения органов. Причины пониженного PaO₂ делят на лёгочные и внелёгочные.

• Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ). Самая частая причина стойкого снижения PaO₂. При ХОБЛ разрушаются альвеолы и сужаются бронхи, из-за чего кислород плохо проникает в кровь. PaO₂ может падать до 50–70 мм рт. ст., а при обострении — ниже 50.
• Пневмония. Воспаление лёгких нарушает газообмен в поражённых участках. PaO₂ при пневмонии часто снижается до 60–70 мм рт. ст., а в тяжёлых случаях — до 40–50.
• Отёк лёгких. Накопление жидкости в альвеолах (например, при сердечной недостаточности) мешает кислороду проникать в кровь. PaO₂ может упасть до 30–50 мм рт. ст., что требует экстренной помощи.
• Астма. Во время приступа бронхи сужаются, и PaO₂ временно снижается на 10–30 мм рт. ст. При тяжёлом приступе значение может упасть ниже 60 мм рт. ст.
• Тромбоэмболия лёгочной артерии (ТЭЛА). Закупорка лёгочной артерии тромбом приводит к резкому снижению PaO₂ до 40–60 мм рт. ст. и ниже. Состояние развивается внезапно и требует немедленной госпитализации.
• Внелёгочные причины. Включают:
• Анемию. При снижении гемоглобина кровь переносит меньше кислорода, но PaO₂ остаётся нормальным, так как измеряется растворённый кислород, а не связанный с гемоглобином. Однако при тяжёлой анемии ткани страдают от гипоксии, даже если PaO₂ в норме.
• Врождённые пороки сердца. Например, дефект межжелудочковой перегородки, при котором венозная кровь смешивается с артериальной, снижая PaO₂ до 50–70 мм рт. ст.
• Высотную болезнь. На высоте более 2500 метров PaO₂ падает из-за низкого атмосферного давления. У непривыкших людей значение может снижаться до 50–60 мм рт. ст., вызывая головокружение, слабость и одышку.
• Наркоз и седация. Препараты для наркоза угнетают дыхание и могут снижать PaO₂ на 10–20 мм рт. ст. При передозировке значение может упасть до критических 40–50 мм рт. ст.

Симптомы пониженного PaO₂ зависят от степени гипоксемии:

• Лёгкая гипоксемия (PaO₂ 60–80 мм рт. ст.): одышка при нагрузке, учащённое сердцебиение, лёгкая головная боль.
• Умеренная гипоксемия (PaO₂ 40–60 мм рт. ст.): одышка в покое, синюшность губ и ногтей (цианоз), спутанность сознания, головокружение.
• Тяжёлая гипоксемия (PaO₂ ниже 40 мм рт. ст.): потеря сознания, судороги, остановка дыхания. Требует экстренной медицинской помощи.

С какими показателями смотрят PaO₂

PaO₂ редко оценивают изолированно, так как он зависит от многих факторов и не всегда отражает реальную обеспеченность тканей кислородом. Для полной картины его анализируют вместе с другими показателями газового состава крови и кислотно-щелочного баланса.

• PaCO₂ (парциальное давление углекислого газа). В норме 35–45 мм рт. ст. Если PaO₂ низкий, а PaCO₂ высокий — это признак дыхательной недостаточности (например, при ХОБЛ или астме). Если оба показателя низкие — возможна гипервентиляция или метаболический ацидоз.
• SaO₂ (сатурация кислорода). Показывает, какой процент гемоглобина связан с кислородом. В норме 95–100%. При низком PaO₂ сатурация тоже падает, но не всегда пропорционально. Например, при отравлении угарным газом SaO₂ может быть нормальной, а PaO₂ — низким.
• pH крови. В норме 7,35–7,45. Низкий pH (ацидоз) при низком PaO₂ указывает на накопление кислых продуктов обмена (например, при диабетическом кетоацидозе). Высокий pH (алкалоз) при низком PaO₂ бывает при гипервентиляции.
• HCO₃⁻ (бикарбонаты). В норме 22–26 ммоль/л. Низкий уровень бикарбонатов при низком PaO₂ говорит о метаболическом ацидозе, высокий — о компенсаторной реакции организма на хроническую гипоксию.
• Лактат. В норме до 2 ммоль/л. Повышение лактата при низком PaO₂ — признак того, что ткани перешли на анаэробный обмен из-за нехватки кислорода. Это опасный симптом, требующий немедленного вмешательства.
• Гемоглобин (Hb). В норме 120–160 г/л у женщин и 130–170 г/л у мужчин. При анемии даже нормальный PaO₂ не гарантирует достаточного снабжения тканей кислородом, так как гемоглобина мало.

Пример комплексной оценки: если PaO₂ 65 мм рт. ст., SaO₂ 90%, PaCO₂ 50 мм рт. ст., а pH 7,32 — это дыхательная недостаточность с ацидозом, характерная для тяжёлой ХОБЛ или пневмонии.

Когда результат PaO₂ — повод срочно обратиться к врачу

Единичное отклонение PaO₂ не всегда требует экстренных мер, но есть ситуации, когда медлить нельзя. Обратиться к врачу нужно немедленно, если:

• PaO₂ ниже 60 мм рт. ст. у взрослых или ниже 50 мм рт. ст. у детей. Это критическая гипоксемия, угрожающая жизни.
• PaO₂ ниже 80 мм рт. ст. сопровождается одышкой в покое, синюшностью кожи или спутанностью сознания. Такие симптомы указывают на тяжёлую гипоксию.
• PaO₂ резко упал на фоне нормальных предыдущих значений. Например, если раньше было 90 мм рт. ст., а сейчас 65 — это может быть признаком ТЭЛА или отёка лёгких.
• PaO₂ выше 120 мм рт. ст. без кислородотерапии или ИВЛ. Такое бывает при гипервентиляции, но если человек не дышит часто и глубоко, нужно исключать отравление угарным газом или метгемоглобинемию.
• Низкий PaO₂ сочетается с высоким PaCO₂ (выше 50 мм рт. ст.) и низким pH (ниже 7,35). Это признак дыхательной недостаточности, требующей госпитализации.
• У беременной PaO₂ ниже 70 мм рт. ст. Гипоксемия у матери опасна для плода, так как может привести к задержке развития или гипоксии у ребёнка.

В менее острых случаях к врачу стоит записаться в ближайшие дни, если:

• PaO₂ стабильно держится на нижней границе нормы (75–80 мм рт. ст.) без явных причин.
• Есть хронические заболевания лёгких (ХОБЛ, астма), и PaO₂ начал снижаться по сравнению с предыдущими анализами.
• Человек живёт на высоте, но PaO₂ ниже 60 мм рт. ст., несмотря на акклиматизацию.
• Есть симптомы гипоксии (одышка, головокружение, слабость), но PaO₂ в норме. Возможно, проблема в анемии или нарушении кровообращения, и нужны дополнительные анализы.