血液ガス分析
主なもののみ列挙すると呼吸不全がある患者、意識障害がある患者、ショック等、重篤な状態にある患者、呼吸機能を精査する必要のある患者(手術前後の患者など)があげられる。呼吸状態の評価と酸塩基平衡の評価が必要と判断されれば必ずといってよいほど行われる検査である。
嘔吐がおこり HCl が体内から失われると、細胞外液が減少し、脈拍の増加などの臨床所見がみられるにも拘わらず、尿中 Na 濃度は 20 mEq/L 以上である。通常は有効循環血液量が減少すると尿中 Na 濃度は 10 mEq 未満となるのだが、嘔吐ではこのような反応がマスクされる。これは HCO3 排泄のために遠位尿細管で Na や K を分泌するためと考えられている。代わりに嘔吐では尿中 Cl 濃度が 10 mEq/L 以下となるのが特徴的である。嘔吐が止まると、HCO3 を排出しなくなるので、まずは Na の再吸収が正常に戻り、その結果水素イオンが分泌されるため、体内はアルカローシスにもかかわらず酸性尿が作られるようになる。この状態では尿中 Na 濃度は 10 mEq 以上となるが Cl は依然と低値のままである。有効循環血漿量が改善するとようやく代謝性アルカローシスが改善してくる。通常尿中 Cl の意義は尿中 Na と同様であるが、代謝性アルカローシスの場合は尿中 Na が体液量の指標にならず、尿中 Cl が指標となる。
間質性肺炎や、肺水腫のような疾患では拡散障害が起こるといわれている。しかし、純粋に拡散のみの障害で低酸素血症が起こるかどうかは疑問である。というのも、拡散障害を起こす疾患は換気血流比不均衡分布、静脈性シャントなど他の因子も持っているからである。
PaCO2 の下降する病態の存在が考えられる。これは肺胞過換気の病態に等しく、中枢神経疾患、精神疾患、低酸素血症、薬剤、レスピレーターの調節不全で起こりえる。過換気症候群、ARDS などが代表的疾患である。低酸素血症を伴うとI型呼吸不全となる。
換気、酸素化の評価が必要な場合は動脈血液による血液ガス分析が必要であるが、酸塩基平衡を調べたい場合は静脈血による血液ガス分析で十分である。pH, PaCO2, HCO3 に関しては動脈血と静脈血の相関係数は 0.9 以上とされている。平均誤差はpH 0.036 ± 0.006 (0.030 ~ 0.042), PaCO2 6.0 ± 1.0 (5.0 ~ 7.0), HCO3 1.5 ± 0.2 (1.3 ~ 1.7) とされている。() 内は 95% 信頼区間を併記した。pH は小さくなり、PaCO2 は大きくなり、HCO3 は大きくなるため簡便な方法としては静脈血は動脈血と比べてpHが0.01 ~ 0.05 小さくなり、PaCO2 は約 6 大きくなり、HCO3 は約 2 大きくなると考えることが多い。また代謝性アシドーシスでは代償性呼吸性アルカローシスで代償されるが、十分に代償されている場合は HCO3 に 15 を加えた値が PaCO2 となっており、pH の小数点以下 2 桁がそのまま PaCO2 となる。もし予想値より PaCO2 が高ければ呼吸性アシドーシスの合併、PaCO2 低値ならば呼吸性アルカローシスが合併していると考えられる。
拡散障害があると、血液は肺胞毛細血管を循環する時間内に肺胞気と平衡状態にならず、肺胞気の酸素分圧よりも毛細血管血の酸素分圧が低くなる。