Hướng dẫn thực hiện và phân tích khí máu động mạch

1. Giới thiệu

Phân tích khí máu động mạch (ABG – Arterial Blood Gas) là một công cụ chẩn đoán quan trọng trong y học, đặc biệt trong lĩnh vực hồi sức cấp cứu. Nó cung cấp thông tin về:

• Tình trạng oxy hóa
• Thông khí
• Cân bằng acid-base
• Chức năng trao đổi khí của phổi

Bài giảng này sẽ giúp bạn hiểu sâu về cách phân tích và ứng dụng ABG trong thực hành lâm sàng.

2. Cơ bản về cân bằng acid-base

2.1. Khái niệm cơ bản

• pH: Đo lường độ acid của máu
• Acid: Chất cho proton (H+)
• Base: Chất nhận proton (H+)

2.2. Hệ thống đệm trong cơ thể

1. Hệ đệm Bicarbonate (HCO3-/H2CO3)
   • Quan trọng nhất trong máu
   • Phương trình: CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ HCO3- + H+
2. Hệ đệm Phosphate
   • Quan trọng trong nước tiểu và tế bào
3. Hệ đệm Protein
   • Hemoglobin trong hồng cầu
   • Albumin trong huyết tương

2.3. Cơ chế bù trừ

1. Bù trừ hô hấp
   • Nhanh (phút đến giờ)
   • Thông qua thay đổi tốc độ và độ sâu của hô hấp
2. Bù trừ chuyển hóa
   • Chậm hơn (giờ đến ngày)
   • Thông qua thận điều chỉnh bài tiết H+ và tái hấp thu HCO3-

Các cơ chế bù trừ trong các rối loạn kiềm toan

3. Các thông số trong xét nghiệm khí máu

3.1. Thông số chính

3.2. Thông số bổ sung

• SaO2: Độ bão hòa oxy của hemoglobin (95-100%)
• Lactate: Chỉ điểm của thiếu oxy mô (< 2 mmol/L)
• Các chất điện giải (Electrolytes): Na+, K+, Cl-, Ca2+
• Hemoglobin (Hb)

4. Quy trình lấy mẫu khí máu động mạch

4.1. Chuẩn bị

• Giải thích quy trình cho bệnh nhân
• Chuẩn bị dụng cụ: xylanh heparin, kim, găng tay vô trùng, gạc, cồn sát trùng
• Kiểm tra chống chỉ định: rối loạn đông máu nặng, nhiễm trùng tại chỗ

4.2. Các bước thực hiện

1. Xác định vị trí lấy máu (thường là động mạch quay)
2. Thực hiện test Allen (đánh giá tuần hoàn bàng hệ)
3. Sát trùng vị trí chọc
4. Chọc kim vào động mạch với góc 45 độ
5. Lấy 1-2 ml máu
6. Rút kim và ép chặt vị trí chọc trong 5 phút
7. Đuổi bọt khí (nếu có) và đậy nắp xylanh

4.3. Xử lý mẫu

• Phân tích mẫu trong vòng 15 phút nếu để ở nhiệt độ phòng
• Nếu không thể phân tích ngay, bảo quản mẫu trong nước đá (tối đa 1 giờ)

Quy trình lấy mẫu khí máu động mạch

5. Phân tích kết quả khí máu

5.1. Quy trình phân tích

1. Đánh giá pH
   • < 7.35: Acid hóa
   • 7.35 – 7.45: Bình thường

   • 7.45: Kiềm hóa

2. Xác định nguyên nhân chính (hô hấp hay chuyển hóa)
   • Hô hấp: Xem PaCO2
   • Chuyển hóa: Xem HCO3-
3. Đánh giá mức độ bù trừ
   • Bù trừ hoàn toàn: pH về bình thường
   • Bù trừ một phần: pH cải thiện nhưng chưa về bình thường
   • Không bù trừ: pH thay đổi nhiều
4. Kiểm tra oxy hóa (PaO2 và SaO2)
5. Xem xét các thông số khác (lactate, điện giải, …)

5.2. Công thức tính toán

• Khoảng trống anion (Anion Gap – AG): AG = Na+ – (Cl- + HCO3-) Bình thường: 8-12 mEq/L
• Chênh lệch chloride (Delta Chloride): Delta Cl- = 100 – Cl- đo được Bình thường: 24-32 mEq/L
• Đáp ứng bù trừ dự kiến:
  • Acid hóa chuyển hóa: PaCO2 = (1.5 x HCO3-) + 8 ± 2
  • Kiềm hóa chuyển hóa: PaCO2 tăng 0.7 mmHg cho mỗi 1 mEq/L tăng của HCO3-
  • Acid hóa hô hấp cấp: HCO3- tăng 1 mEq/L cho mỗi 10 mmHg tăng của PaCO2
  • Acid hóa hô hấp mạn: HCO3- tăng 3.5 mEq/L cho mỗi 10 mmHg tăng của PaCO2

6. Các rối loạn acid-base cơ bản

6.1. Acid hóa chuyển hóa

• Định nghĩa: pH < 7.35, HCO3- < 22 mEq/L
• Nguyên nhân:
  • Tăng sản xuất acid: nhiễm toan ceton, nhiễm toan lactic
  • Mất bicarbonate: tiêu chảy, suy thận
  • Ngộ độc: salicylate, methanol
• Bù trừ: Tăng thông khí, giảm PaCO2

6.2. Kiềm hóa chuyển hóa

• Định nghĩa: pH > 7.45, HCO3- > 26 mEq/L
• Nguyên nhân:
  • Mất acid: nôn kéo dài, hút dạ dày
  • Dùng lợi tiểu
  • Tăng aldosterone
• Bù trừ: Giảm thông khí, tăng PaCO2

6.3. Acid hóa hô hấp

• Định nghĩa: pH < 7.35, PaCO2 > 45 mmHg
• Nguyên nhân:
  • Suy hô hấp: COPD, hen phế quản nặng
  • Ức chế trung tâm hô hấp: thuốc an thần, chấn thương sọ não
• Bù trừ: Tăng tái hấp thu HCO3- ở thận

6.4. Kiềm hóa hô hấp

• Định nghĩa: pH > 7.45, PaCO2 < 35 mmHg
• Nguyên nhân:
  • Tăng thông khí: lo lắng, sốt cao, ngộ độc salicylate
  • Thở máy quá mức
• Bù trừ: Tăng bài tiết HCO3- qua thận

Các rối loạn acid-base cơ bản

7. Rối loạn acid-base phức tạp

7.1. Định nghĩa

Rối loạn acid-base phức tạp là tình trạng có từ hai rối loạn acid-base cơ bản trở lên xảy ra đồng thời.

7.2. Các loại rối loạn acid-base phức tạp thường gặp

1. Acid hóa chuyển hóa + Acid hóa hô hấp
   • Ví dụ: Sốc nhiễm khuẩn + Suy hô hấp
2. Acid hóa chuyển hóa + Kiềm hóa chuyển hóa
   • Ví dụ: Nhiễm toan ceton đái tháo đường + Nôn
3. Acid hóa chuyển hóa + Kiềm hóa hô hấp
   • Ví dụ: Suy thận mạn + Tăng thông khí do viêm phổi
4. Kiềm hóa chuyển hóa + Kiềm hóa hô hấp
   • Ví dụ: Dùng lợi tiểu + Lo lắng gây tăng thông khí

7.3. Cách tiếp cận rối loạn acid-base phức tạp

1. Xác định rối loạn chính dựa trên pH
2. Đánh giá mức độ bù trừ dự kiến
3. Nếu sự bù trừ không phù hợp, nghi ngờ rối loạn thứ hai
4. Tính toán khoảng trống anion (AG) và delta AG/delta HCO3-
5. Xem xét bối cảnh lâm sàng và các xét nghiệm khác

7.4. Ví dụ phân tích

Bệnh nhân nam 50 tuổi, tiền sử đái tháo đường type 2, nhập viện vì nôn nhiều và khó thở. Kết quả ABG:

• pH: 7.30
• PaCO2: 25 mmHg
• HCO3-: 12 mEq/L
• Na+: 140 mEq/L
• Cl-: 100 mEq/L

Phân tích:

1. pH thấp → Acid hóa
2. HCO3- thấp → Acid hóa chuyển hóa
3. PaCO2 thấp → Kiềm hóa hô hấp (bù trừ quá mức)
4. AG = 140 – (100 + 12) = 28 mEq/L → Tăng AG
5. Chẩn đoán: Acid hóa chuyển hóa AG tăng (có thể do nhiễm toan ceton) + Kiềm hóa hô hấp (do tăng thông khí bù trừ)

8. Ứng dụng lâm sàng

8.1. Đánh giá tình trạng oxy hóa

• PaO2 < 60 mmHg hoặc SaO2 < 90%: Suy hô hấp cần can thiệp
• Tính chỉ số P/F (PaO2/FiO2):
  • Bình thường: > 400
  • ARDS nhẹ: 200-300
  • ARDS vừa: 100-200
  • ARDS nặng: < 100

8.2. Đánh giá thông khí

• PaCO2 > 45 mmHg: Suy hô hấp type 2, cần hỗ trợ thông khí
• PaCO2 < 35 mmHg: Tăng thông khí, cần tìm nguyên nhân

8.3. Đánh giá shock

• Lactate > 2 mmol/L: Nghi ngờ shock, cần đánh giá thêm
• BE < -4 mEq/L: Gợi ý thiếu oxy mô

8.4. Theo dõi điều trị

• Đánh giá đáp ứng với liệu pháp oxy
• Theo dõi hiệu quả thở máy
• Đánh giá đáp ứng với truyền dịch trong shock

8.5. Chẩn đoán nguyên nhân

• Nhiễm toan ceton đái tháo đường: pH thấp, HCO3- thấp, AG tăng
• Ngộ độc methanol: AG tăng, osmol gap tăng
• Suy thận cấp: Acid hóa chuyển hóa, AG tăng, Creatinine tăng

9. Ca lâm sàng minh hoạ

Ca lâm sàng 1: Bệnh nhân COPD

Bệnh sử: Bệnh nhân nam 65 tuổi, tiền sử COPD, nhập viện vì khó thở tăng.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.30
• PaCO2: 60 mmHg
• PaO2: 55 mmHg
• HCO3-: 28 mEq/L
• BE: +1

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH < 7.35, tình trạng toan máu
2. Xác định nguyên nhân chính: PaCO2 tăng cao, nguyên nhân hô hấp
3. Đánh giá bù trừ: HCO3- tăng nhẹ, có bù trừ chuyển hóa
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 thấp, tình trạng giảm oxy máu
5. Kết luận: Toan hô hấp mạn tính có bù trừ, kèm theo giảm oxy máu

Ca lâm sàng 2: Bệnh nhân tiêu chảy cấp

Bệnh sử: Bệnh nhân nữ 30 tuổi, tiêu chảy nhiều lần trong 2 ngày qua, có dấu hiệu mất nước.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.25
• PaCO2: 30 mmHg
• PaO2: 95 mmHg
• HCO3-: 13 mEq/L
• BE: -12

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH < 7.35, tình trạng toan máu
2. Xác định nguyên nhân chính: HCO3- giảm nhiều, nguyên nhân chuyển hóa
3. Đánh giá bù trừ: PaCO2 giảm, có bù trừ hô hấp
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 bình thường
5. Kết luận: Toan chuyển hóa có bù trừ hô hấp, có thể do mất bicarbonate qua tiêu chảy

Ca lâm sàng 3: Bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết

Bệnh sử: Bệnh nhân nam 50 tuổi, sốt cao, huyết áp thấp, nhịp tim nhanh.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.32
• PaCO2: 28 mmHg
• PaO2: 60 mmHg
• HCO3-: 14 mEq/L
• BE: -10
• Lactat: 5 mmol/L

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH < 7.35, tình trạng toan máu
2. Xác định nguyên nhân chính: HCO3- giảm và lactat tăng, nguyên nhân chuyển hóa
3. Đánh giá bù trừ: PaCO2 giảm, có bù trừ hô hấp
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 giảm, có tình trạng giảm oxy máu
5. Kết luận: Toan chuyển hóa (toan lactic) có bù trừ hô hấp, kèm theo giảm oxy máu, phù hợp với tình trạng nhiễm khuẩn huyết

Ca lâm sàng 4: Bệnh nhân đợt cấp hen phế quản

Bệnh sử: Bệnh nhân nữ 25 tuổi, tiền sử hen phế quản, nhập viện vì khó thở cấp tính.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.48
• PaCO2: 30 mmHg
• PaO2: 65 mmHg
• HCO3-: 22 mEq/L
• BE: 0

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH > 7.45, tình trạng kiềm máu
2. Xác định nguyên nhân chính: PaCO2 giảm, nguyên nhân hô hấp
3. Đánh giá bù trừ: HCO3- bình thường, chưa có bù trừ chuyển hóa
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 giảm nhẹ
5. Kết luận: Kiềm hô hấp cấp tính chưa có bù trừ, kèm theo giảm oxy máu nhẹ

Ca lâm sàng 5: Bệnh nhân suy thận mạn

Bệnh sử: Bệnh nhân nam 70 tuổi, tiền sử suy thận mạn giai đoạn cuối, đang chạy thận nhân tạo định kỳ.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.32
• PaCO2: 35 mmHg
• PaO2: 88 mmHg
• HCO3-: 18 mEq/L
• BE: -7

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH < 7.35, tình trạng toan máu
2. Xác định nguyên nhân chính: HCO3- giảm, nguyên nhân chuyển hóa
3. Đánh giá bù trừ: PaCO2 giảm nhẹ, có bù trừ hô hấp một phần
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 bình thường
5. Kết luận: Toan chuyển hóa mạn tính có bù trừ hô hấp một phần, phù hợp với tình trạng suy thận mạn

Ca lâm sàng 6: Bệnh nhân nhiễm toan ceton do đái tháo đường

Bệnh sử: Bệnh nhân nữ 35 tuổi, tiền sử đái tháo đường type 1, nhập viện trong tình trạng lơ mơ, thở nhanh sâu, hơi thở có mùi ceton.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.15
• PaCO2: 20 mmHg
• PaO2: 100 mmHg
• HCO3-: 7 mEq/L
• BE: -20
• Glucose: 450 mg/dL

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH < 7.35, tình trạng toan máu nặng
2. Xác định nguyên nhân chính: HCO3- giảm rất thấp, nguyên nhân chuyển hóa
3. Đánh giá bù trừ: PaCO2 giảm nhiều, có bù trừ hô hấp tối đa
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 bình thường
5. Kết luận: Toan chuyển hóa nặng có bù trừ hô hấp tối đa, phù hợp với nhiễm toan ceton do đái tháo đường

Ca lâm sàng 7: Bệnh nhân ngộ độc salicylate

Bệnh sử: Bệnh nhân nam 20 tuổi, được đưa vào cấp cứu sau khi uống lượng lớn aspirin tự tử.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.50
• PaCO2: 25 mmHg
• PaO2: 95 mmHg
• HCO3-: 19 mEq/L
• BE: -2
• Salicylate máu: 70 mg/dL

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH > 7.45, tình trạng kiềm máu
2. Xác định nguyên nhân chính: PaCO2 giảm (tăng thông khí), HCO3- giảm nhẹ
3. Đánh giá bù trừ: Có cả rối loạn hô hấp và chuyển hóa
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 bình thường
5. Kết luận: Kiềm hô hấp kèm theo toan chuyển hóa, đặc trưng của ngộ độc salicylate giai đoạn sớm

Ca lâm sàng 8: Bệnh nhân suy hô hấp cấp do COVID-19

Bệnh sử: Bệnh nhân nam 60 tuổi, nhập viện vì COVID-19, suy hô hấp tiến triển nhanh, đang thở oxy mask 10L/phút.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.35
• PaCO2: 45 mmHg
• PaO2: 60 mmHg
• HCO3-: 24 mEq/L
• BE: -1
• P/F ratio: 85

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH bình thường (giới hạn dưới)
2. Xác định nguyên nhân chính: PaCO2 bình thường, HCO3- bình thường
3. Đánh giá bù trừ: Không có rối loạn acid-base rõ ràng
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 giảm nặng, P/F ratio < 100
5. Kết luận: Giảm oxy máu nặng, phù hợp với ARDS do COVID-19

Ca lâm sàng 9: Bệnh nhân tràn khí màng phổi

Bệnh sử: Bệnh nhân nữ 40 tuổi, đau ngực đột ngột, khó thở sau khi ho mạnh. Khám lâm sàng nghi ngờ tràn khí màng phổi phải.

Kết quả khí máu:

• pH: 7.47
• PaCO2: 33 mmHg
• PaO2: 70 mmHg
• HCO3-: 24 mEq/L
• BE: +1

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH > 7.45, tình trạng kiềm máu nhẹ
2. Xác định nguyên nhân chính: PaCO2 giảm nhẹ, nguyên nhân hô hấp
3. Đánh giá bù trừ: HCO3- bình thường, chưa có bù trừ chuyển hóa
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 giảm nhẹ
5. Kết luận: Kiềm hô hấp nhẹ kèm theo giảm oxy máu nhẹ, có thể do tăng thông khí và giảm diện tích trao đổi khí do tràn khí màng phổi

Ca lâm sàng 10: Bệnh nhân ngừng tuần hoàn được hồi sinh

Bệnh sử: Bệnh nhân nam 55 tuổi, được đưa vào cấp cứu sau khi ngừng tim ngoại viện, đã được hồi sinh cơ bản 20 phút.

Kết quả khí máu (sau khi đặt nội khí quản và thở máy):

• pH: 6.90
• PaCO2: 70 mmHg
• PaO2: 150 mmHg
• HCO3-: 10 mEq/L
• BE: -22
• Lactat: 15 mmol/L

Các bước phân tích:

1. Đánh giá pH: pH < 7.35, tình trạng toan máu rất nặng
2. Xác định nguyên nhân chính: HCO3- giảm rất thấp, PaCO2 tăng cao, lactat tăng rất cao
3. Đánh giá bù trừ: Có cả toan chuyển hóa và toan hô hấp
4. Đánh giá oxy hóa: PaO2 cao do đang thở máy với FiO2 cao
5. Kết luận: Toan hỗn hợp (chuyển hóa và hô hấp) rất nặng, chủ yếu do toan lactic sau ngừng tuần hoàn kéo dài

Kết luận

• Phân tích khí máu động mạch là công cụ quan trọng trong đánh giá và theo dõi bệnh nhân nặng.
• Cần phân tích có hệ thống: pH → PaCO2 → HCO3- → Bù trừ → Oxy hóa
• Luôn kết hợp kết quả ABG với bối cảnh lâm sàng và các xét nghiệm khác.
• Thực hành thường xuyên sẽ giúp nâng cao kỹ năng phân tích và ứng dụng ABG trong lâm sàng.

THƯ VIỆN MEDIPHARM