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Gaz du sang artériel
La mesure des gaz du sang permet d’évaluer la capacité des pou-
mons à fournir de l’oxygène (O ) aux tissus (oxygénation) et à
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extraire le gaz carbonique (CO ) qu’ils ont produit (ventilation),
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ainsi que la capacité des reins à réabsorber ou à excréter des bicar-
bonates (pour couvrir les besoins de l’équilibre acido-basique).
Définitions
La pression partielle d’un gaz dans le sang est la pression exercée
par le gaz à l’état dissous, c’est-à-dire dans l’état où il franchit la
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barrière alvéolo-capillaire pour passer du poumon dans le sang (O )
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ou du sang au poumon (CO ).
2
La PaO est la pression partielle exercée par l’O dissous dans le sang
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artériel.
La PaCO est la pression partielle exercée par le CO dissous dans le
sang artériel.
K
L
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2
M
N
O
P
La PaO reflète l’oxygénation du sang par les poumons.
2
La PaCO reflète la ventilation pulmonaire :
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•
•
toute baisse de la ventilation augmente la PaCO ;
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toute augmentation de la ventilation baisse la PaCO .
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Q
R
S
La saturation en O2 de l’hémoglobine (SaO ) est le pourcentage
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d’O fixé sur l’hémoglobine qui transporte l’O dans le sang. Elle
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dépend de la PaO . Mais la relation entre PaO et SaO n’est pas
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linéaire (c’est une courbe sigmoïde comme vous l’avez appris en
physiologie), de sorte qu’une baisse limitée de la saturation peut
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correspondre à une chute relativement importante de la PaO .
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Le potentiel hydrogène (pH) est une façon d’exprimer la concentra-
tion des ions H dans une solution.
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V
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Y
Z
+
+
Il baisse lorsque la concentration des ions H augmente (acidose). Il
+
augmente lorsque la concentration des ions H diminue (alcalose).
Le pH artériel sanguin est mesuré en même temps que les gaz du
sang.
Les bicarbonates plasmatiques contribuent avec la PaCO au main-
2
tien du pH dans les limites de la normale.
Indications
•
Diagnostic et «bilan» d’une affection respiratoire chronique
asthme, emphysème).
(
•
Évaluation de la gravité d’une insuffisance cardiaque, d’une car-
diopathie congénitale.
•
•
Étude d’un trouble du sommeil (apnées du sommeil).
Adaptation de l’oxygénothérapie chez les malades souffrant de
troubles respiratoires.
•
Appréciation en urgence de la fonction respiratoire et de l’équi-
libre acido-basique en cas d’embolie pulmonaire, d’OAP, de choc.
C’est sans doute l’examen le plus pratiqué en réanimation et en
anesthésie.
Dosage des gaz du sang artériel-Prélèvement
Les appareils modernes à électrodes spécifiques mesurent en
quelques minutes : pH, PaCO , PaO , SaO et la concentration en
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hémoglobine. Ils calculent les bicarbonates à partir du pH et de
la PaCO .
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Ils peuvent se trouver au laboratoire de biochimie ou d’exploration
fonctionnelles respiratoires. De plus en plus souvent ils équipent
les services de réanimation, ce qui permet des mesures immédia-
tes et sûres et évite les transports de prélèvements fragiles.
Le sang est prélevé par ponction de l’artère radiale après test
d’Allen, qui consiste à comprimer les deux artères, radiale et cubi-
tale, afin de vider la main de son sang. Lorsque celle-ci est deve-
nue blanche, l’artère cubitale est libérée. Si la main se recolore
la ponction est autorisée car cela montre qu’en cas de lésion de
l’artère radiale au cours ou au décours du geste, l’artère cubitale
prendrait le relais.
Le prélèvement se fait en anaérobiose stricte (à l’abri de l’air),
sans garrot, dans une seringue jetable spéciale héparinée, et bou-
chée dont le piston remonte spontanément sous l’influence de
la pression artérielle. Ponctionner obliquement à 45°, la pointe
de l’aiguille face au courant artériel jusqu’à l’apparition de sang
rouge dans la seringue; 3 mL de sang sont suffisants. Après la
ponction comprimer l’artère pendant 5 min avec une compresse
imbibée d’antiseptique.
Les éventuelles bulles d’air doivent être chassées immédiatement
pour éviter toute altération de la PaO .
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La ponction peut aussi se faire dans l’artère fémorale ou humérale.
À la ponction artérielle, souvent redoutée des patients, il est
possible de préférer, soit une ponction à l’aiguille ultrafine pour
microméthode (100 µL suffisent), soit un prélèvement de sang
capillaire «artérialisé» à l’oreille après vasodilatation cutanée au
moyen d’une pommade spéciale appliquée pendant 10 min.
U Le dosage doit être fait dans les 15 min qui suivent le
prélèvement.
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Valeurs normales
Les pressions partielles sont exprimées en torr (1 torr = 1 mmHg) ou
en kilopascal (SI) (1 kPa = 7,5 torr), et la SaO en pourcentage.
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•
PaO :
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J
80 à 100 mmHg (10,6 à 13,3 kPa)
K
L
La limite inférieure de la PaO est de 85 mmHg à 20 ans de 75 mmHg
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après 80 ans. (La PaO baisse avec l’âge).
2
•
PaCO :
2
3
5 à 45 mmHg (4,7 à 5,3 kPA)
M
N
O
P
La limite supérieure de la PaCO est de 45 mmHg.
2
•
•
SaO :
2
0
,95 à 0,98 (95 à 98 %)
Facteurs de conversion
torr × 0,133 = kPa
kPa × 7,502 = torr
pH :
7
,38 à 7,42
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Clinique
La baisse de la PaO est appelée hypoxémie ou hypoxie, l’augmen-
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tation de la PaCO2 hypercapnie. Dans le cadre des insuffisances
respiratoires aiguës doivent être distinguées les hypoxémies avec
hypercapnie et les hypoxémies sans hypercapnies (en général avec
normocapnie).
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Hypoxémies avec hypercapnie
PaCO > 45 mmHg, PaO + PaCO comprise entre 130
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et 150 mmHg
Tout le CO2 produit par l’organisme étant éliminé exclusivement
par les poumons, une hypercapnie traduit toujours une hypoventi-
lation alvéolaire.
L’hypercapnie entraîne une narcose hypercapnique : lenteur d’idéa-
tion, somnolence, sueurs froides, sensation d’angoisse.
Elle s’accompagne d’une acidose gazeuse (définie par une baisse du
pH < 7,38 et une élévation de la PaCO > 45 mmHg), avec, au bout
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de 48 h, une augmentation des bicarbonates plasmatiques.
Ces hypoxémies avec hypercapnie s’observent en cas de :
•
dépression du centre respiratoire (intoxications aiguës, traumatis-
mes crâniens, encéphalites, etc.);
•
•
paralysie des muscles respiratoires;
trouble ventilatoire obstructif (bronchite chronique, avec ou sans
emphysème état de mal asthmatique);
•
atteintes alvéolaires (œdème pulmonaire cardiogénique).
Hypoxémies sans hypercapnie
PaCO normale ou basse, PaO + PaCO < 130 mmHg
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2
2
Les hypoxémies avec normo- ou hypocapnie sont dues :
•
•
•
à un effet espace mort : défaut de perfusion d’un territoire pul-
monaire normalement ventilé (embolie pulmonaire);
à un effet shunt : persistance de la vascularisation dans un terri-
toire pulmonaire non ventilé (atélectasie);
à une gêne à la diffusion de l’O à travers la membrane alvéolo-
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capillaire : bloc alvéolo-capillaire.
Dans ces cas, se produit une hypoxémie qui déclenche une polypnée
réflexe. Cette hyperventilation élimine le CO . On observe alors une
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normocapnie ou une hypocapnie avec alcalose gazeuse.
Résumé
La PaO juge de la gravité
2
La PaCO oriente le diagnostic étiologique
2
Le pH traduit la rapidité d’installation des troubles
Gaz du sang et maintien de l’équilibre acido-basique
Chez les insuffisants respiratoires le pH varie avec la PaCO :
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•
si celle-ci augmente en raison d’une hypoventilation le pH baisse :
acidose gazeuse,
•
si celle-ci diminue à la suite d’une hyperventilation le pH aug-
mente : alcalose gazeuse.
Attention : un prélèvement veineux (effectué par erreur technique au lieu
d’un prélèvement artériel) donnerait les résultats suivants :
•
•
•
•
Pv O : 40 mmHg (5,3 kPa)
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Pv CO : 45 mmHg (6 kPa)
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SvO : 0,75 (75 %)
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pH : 7,35
Discuter un prélèvement veineux chaque fois que PaO + PaCO est < 80 Hg
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avant de porter un pronostic désespéré!
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