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        1. Steckbrief
        2. Arterielle Blutgasanalyse (BGA)
        3. Pulsoxymetrie
        4. Labordiagnostik
        5. IMPP-Fakten im Überblick
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Blutgasanalyse, Pulsoxymetrie und Labordiagnostik in der Pneumologie

  •  IMPP-Relevanz
  • Lesezeit: 12 min
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Steckbrief

Die Blutgasanalyse gibt Auskunft über den pulmonalen Gasaustausch und den Säure-Basen-Haushalt. Es handelt sich um eine invasive Untersuchungsmethode, bei der das notwendige Blut (idealerweise arteriell) entweder durch Punktion einer Arterie (z.B. am Unterarm aus der A. radialis) oder aus einem hyperämisierten Ohrläppchen gewonnen wird. Wichtige Parameter der Blutgasanalyse sind:

  • der Sauerstoffpartialdruck (PaO2) und

  • der Kohlendioxidpartialdruck (PaCO2),

  • die Sauerstoffsättigung (O2-Sättigung, SaO2) sowie

  • der pH-Wert des Blutes.

Die O2-Sättigung kann auch nicht invasiv mittels eines Pulsoxymeters gemessen werden. Über einen Fingerclip wird die pulssynchrone Lichtreflexion des oxygenierten Blutes registriert. Normal ist ein Sättigungswert von 90 bis 99 %. Falsch hohe Ergebnisse können auftreten, wenn im Blut Kohlenmonoxidhämoglobin vorliegt (z.B. Inhalationstrauma nach einem Wohnungsbrand).

Laborparameter tragen zur allgemeinen Krankheitsdiagnostik bei. Es gibt nur wenige spezifische Ergebnisse für bestimmte Lungenerkrankungen. Im Folgenden zeigen wir dir die wichtigsten Werte, die in der Pneumologie gehäuft gemessen werden.

Image description
Pulsoxymetrie

Die nicht-invasive Pulsoxymetrie spielt eine zentrale Rolle im klinischen Alltag. Sie ermöglicht das Patientenmonitoring von Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung. Der Pulsoxymetriesensor wird hierfür am Finger angebracht. Fehlmessungen treten durch Bewegungen (z.B. unter Reanimation, beim Patiententransport, bei Manipulation am Sensor) oder auch dunklen Nagellack auf.

(Quelle: Hengesbach et al., Checkliste Medical Skills, Thieme, 2013)
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    Arterielle Blutgasanalyse (BGA)

    Grundlagen

    Die Blutgasanalyse ist bei Störungen der Lungen- und Herzfunktion sowie Einschränkungen der Nierenfunktion und Stoffwechselerkrankungen indiziert. In der klinischen Notfallmedizin gehört die BGA zur Routine-Diagnostik (z.B. bei Verdacht auf eine Hypoxie). Im Rahmen einer außerklinischen Notfallsituation hingegen ist eine arterielle BGA eher nicht durchführbar, da die dafür notwendigen Analysegeräte in der Regel nicht transportabel sind. Im klinischen Bereich wird die BGA auch zum Monitoring schwerkranker Patienten (z.B. zur Überwachung einer maschinellen Beatmung) eingesetzt. Blutgasanalysen werden in diesem Falle sehr engmaschig durchgeführt (z.B. alle 3–6 Stunden). Sie dienen der Überwachung einer suffizienten Oxygenierung und Ventilation, des Säure-Basen-Haushalts und der Elektrolyte.

    Für das Verständnis der Blutgasanalyse spielen folgende Begriffe eine zentrale Rolle:

    • Alkalose: Erhöhung des pH-Wertes

    • Azidose: Erniedrigung des pH-Wertes

    • Hyperkapnie: Erhöhung des PaCO2

    • Hypokapnie: Erniedrigung des PaCO2

    • Hyperoxie: Erhöhung des PaO2

    • Hypoxie: Erniedrigung des PaO2.

    Die Partialdrücke von Sauerstoff und Kohlendioxid werden idealerweise aus arteriellem Blut bestimmt.

    Image description
    Blutgasanalyse

    Abgebildet sind ein modernes Blutgasanalysegerät sowie die Ergebnisse der Blutgasanalyse bei schwerer metabolischer Laktatazidose und begleitender Hyperkapnie nach bereits erfolgter Gabe von Natriumhydrogencarbonat.

    (Quelle: Wetsch, Hinkelbein, Spöhr, Kurzlehrbuch Anästhesie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie, Thieme, 2018)

    Vorgehen

    Arterielles Blut gewinnt man durch Punktion der Arteria radialis oder durch Punktion eines hyperämisierten Ohrläppchens (kapillär). Die arterielle, heparinisierte Blutprobe (ca. 1 ml) sollte sofort nach der Entnahme analysiert werden, da sich die Messwerte sonst deutlich verfälschen.

    Im Analysegerät werden folgende Werte bestimmt:

    • die arteriellen Partialdrücke für O2 und CO2 (PaO2 und PaCO2)

    • sowie Säuregehalt (pH-Wert) und

    • Sauerstoffsättigung (SaO2).

    Durch Berechnung erhält man weitere Werte:

    • die Standard-Bikarbonat-Konzentration und

    • den Basenüberschuss (BE).

    Mit ihrer Hilfe lassen sich Störungen des Säure-Basen-Haushalts erkennen und akute von chronischen Veränderungen unterscheiden.

    In Abhängigkeit vom Gerät erfolgt außerdem die Messung der Konzentration von Hämoglobin (Hb), dessen Derivaten (z.B. HbO2, Met-Hb, CO-Hb) sowie von Elektrolyten (z.B. Na+, K+, Cl-) und Blutzucker.

    Praxistipp:

    Aus praktischen Gründen erfolgt die BGA routinemäßig aus Kapillarblut (zumeist aus dem hyperämisierten Ohrläppchen), da Kapillarblut sehr ähnliche Eigenschaften wie arterielles Blut aufweist, aber leichter zugänglich ist.

    Befunde

    Die Normalwerte findest du hier tabellarisch zusammengefasst. Sie werden in der Prüfung gerne abgefragt. Störungen des Säure-Basen-Haushalts werden ausführlich in der Inneren Medizin beschrieben.

    Normalwerte einer arteriellen Blutgasanalyse
    ParameterNormalwerteBesonderheiten

    pH-Wert

    7,38–7,45

    pH↑ Alkalose

    pH↓ Azidose

    paO2

    75–97 mmHg bzw. 10–12,9 kPa (abhängig vom Lebensalter)

    paO2 < 60 mmHg (ca. 8 kPa) = Hypoxämie

    Sauerstoffsättigung (SaO2)

    90–97 %

    < 90 % = Hypoxie

    paCO2

    35–45 mmHg bzw. 4,6–6,0 kPa

    paCO2 > 45 mmHg (ca. 6 kPa) = Hyperkapnie

    paCO2 < 35 mmHg (ca. 4,7 kPa) = Hypokapnie.

    HCO3(act) (aktuelles Bikarbonat)

    21–26 mmol/l

    HCO3(std) (Standard-Bikarbonat)

    23–27 mmol/l

    Standardbikarbonat und Basenabweichung sind die beiden wichtigsten Parameter zur Feststellung metabolischer Störungen!

    Basenüberschuss (Base Excess, BE)

    –2 bis +3 mmol/l

    Praxistipp:

    In der Medizin werden Drücke in der Regel in mmHg (Millimeter Quecksilbersäule angegeben). Die Umrechnung von Drücken in kPa ist Teil der Physik in der Vorklinik.

    Folgende Aspekte sind zu beachten:

    • Die Werte für den O2-Partialdruck (paO2) sind stark altersabhängig (um 95 mmHg bei jüngeren und um 75 mmHg bei älteren Menschen), der CO2-Partialdruck (paCO2) ist jedoch vom Alter unabhängig.

    • Bei Ruheatmung von normaler Raumluft liegt die O2-Sättigung des arteriellen Blutes normalerweise bei 90−97 %. Die Normwerte hierzu variieren in der Literatur stark. Im venösen Blut der Aa. pulmonales und des rechten Herzens liegt die Sättigung unter Ruhebedingungen bei rund 75 %.

    Lerntipp:

    Für die Interpretation der Blutgasanalyse lohnt sich eine Wiederholung der Grundlagen. Wirf dafür am besten einen Blick in die Physiologie.

    Praxistipp:

    Wie beurteilst du folgende Konstellationen in der Blutgasanalyse:

    • Befund 1: paO2 55 mmHg (7,3 kPa) und paCO2 43 mmHg (5,7 kPa)?

    • Befund 2: paO2 93,1 mmHg (12 kPa), paCO2 37,7 mmHg (5 kPa), pH 7,41?

    • Befund 3: paO2 50 mmHg (6,7 kPa) und paCO2 100 mmHg (13,3 kPa)?

    Antwort:

    • Befund 1: respiratorische Partialinsuffizienz,

    • Befund 2: normale BGA

    • Befund 3: respiratorische Globalinsuffizienz.

    Pulsoxymetrie

    Bei der Pulsoxymetrie handelt es sich um eine nichtinvasive Methode zur Messung der arteriellen Sauerstoffsättigung. Die Sauerstoffsättigung korreliert dabei meist gut mit dem Sauerstoffpartialdruck des Blutes. Das Hämoglobin verändert sein Absorptionsverhalten für Licht in Abhängigkeit von seiner Sauerstoffsättigung. Die Absorption wird mit tiefrotem und infrarotem Licht gemessen. Dadurch, dass die Intensität der Lichtfraktionen an der Lichtquelle bekannt ist, kann nach der Gewebepassage indirekt das Verhältnis von oxygeniertem zu nicht-oxygeniertem Hämoglobin bestimmt werden. Beim gesunden, jüngeren Menschen erwartet man Sättigungswerte von ca. 95–99 %. Eine 100 %ige Oxygenierung kann unter normalen Bedingungen nicht erzielt werden, da immer ein minimales Shuntvolumen der Lunge vorliegt.

    Labordiagnostik

    Im Folgenden sind gängige Laborparameter aus der Pneumologie zusammengefasst.

    Wichtige Laborparameter bei Erkrankungen der Lunge
    ParameterBestimmung bei Verdacht auf

    BSG

    unspezifische Entzündung

    C-reaktives Protein

    bakterielle Infektion

    Angiotensin converting enzyme (ACE)

    Sarkoidose

    α1-Antitrypsin

    α1-Antitrypsin-Mangel

    IgE (gesamt und spezifisch)

    allergisches Asthma bronchiale

    allergenspezifisches IgG

    exogen allergische Alveolitis

    Autoantikörper

    • Rheumafaktor (RF)

    • antinukleäre Antikörper (ANAs)

    • antizytoplasmatische Antikörper (ANCAs)

    • Anti-Basalmembran-Antikörper (ABM-AKs)

    Lungenbeteiligung i. R. rheumatischer Erkrankungen:

    • rheumatoide Arthritis

    • systemischer Lupus erythematodes

    • Granulomatose mit Polyangiitis

    • Goodpasture-Syndrom

    Tumormarker:

    • karzinoembryonales Antigen (CEA); Cyfra 21-1

    • Tissue-Polypeptide-Antigen (TPA)

    • neuronenspezifische Enolase (NSE)

    • Squamous-Cell-Carcinoma-Antigen (SCC)

    • Thyroid-Transcription-Factor-1 (TTF-1)

    Lungentumor:

    • Bronchialkarzinom

    • viele thorakale Tumoren

    • kleinzelliges Bronchialkarzinom

    • nichtkleinzelliges Bronchialkarzinom

    • pulmonales Adenokarzinom

    Entzündungsparameter

    Entzündliche Prozesse erkennt man häufig an:

    • einer Erhöhung der Blutsenkungsgeschwindigkeit (BSG > 5/10 mm),

    • einem Anstieg des C-reaktiven Proteins (CRP > 0,5 mg/dl) oder des Procalcitonins (PCT > 0,5 ng/ml) und

    • ggf. einer Leukozytose (> 10 000/μl) mit Linksverschiebung.

    Antikörper, Autoantikörper und Tumormarker

    Humorale Immundefekte sind zu erkennen an niedrigen Serumspiegeln von:

    • IgA (< 70 mg/dl),

    • IgG (< 700 mg/dl) und/oder

    • IgM (< 40 mg/dl).

    Immunologische Laborbefunde

    • Ein selektiver IgA-Mangel kann Ursache rezidivierender Infekte sein.

    • Bei der exogen allergischen Alveolitis findet man präzipitierende IgG- und IgM-Antikörper im Serum.

    • Bei Kollagenosen sind Autoantikörper wie ANA und ENA nachweisbar.

    • ANCA und Basalmembran-Antikörper wie beim Goodpasture-Syndrom können bei einer Lungenblutung diagnostisch wegweisend sein.

    • Eine Erhöhung des angiotensin converting enzyme (ACE) im Serum findet man häufig bei Sarkoidosen.

    • Tumormarker (z.B. CEA, NSE, CYFRA 21–1) dienen der Verlaufsbeobachtung, nicht der Diagnose.

    Exogen allergische Alveolitis

    Die exogen allergische Alveolitis ist eine Allergie gegen alveolengängige, organische Stäube und (selten) Chemikalien. Die Inhalation der Antigene führt über eine kombinierte Immunreaktion vom Typ III (Immunkomplexe) und Typ IV (T-Zell-vermittelt) zu einer Schädigung der Lunge.

    Rheumatoide Arthritis (RA)

    Die rheumatoide Arthritis ist eine chronisch-entzündliche, autoimmune Systemerkrankung, die ausgehend von einer destruierenden Synovialitis zu einer progredienten Zerstörung des Gelenks führt und mit extraartikulären Manifestationen einhergehen kann.

    Systemischer Lupus erythematodes

    Der systemische Lupus erythematodes (SLE) ist eine chronisch-entzündliche, schubweise verlaufende Systemerkrankung, die durch das Auftreten charakteristischer Autoantikörper sowie die Bildung von Immunkomplexen gekennzeichnet ist.

    Granulomatose mit Polyangiitis

    Die Granulomatose mit Polyangiitis ist eine granulomatöse, nekrotisierende Entzündung kleiner und mittelgroßer Gefäße unter Beteiligung des oberen Respirationstrakts und der Nieren mit chronisch-progredientem Verlauf. Sie ist durch den Nachweis zytoplasmatischer antineutrophiler Antikörper (cANCA) gekennzeichnet.

    Bronchialkarzinom

    Das Bronchialkarzinom ist ein häufiger maligner Tumor, der meist vom Bronchialepithel, seltener vom Alveolarepithel, ausgeht.

    Leukozytose

    Bei einer Leukozytose handelt es sich um eine Erhöhung der Leukozyten im peripheren Blut auf > 10 000/µl.

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      IMPP-Fakten im Überblick

      ExamenH07F07In der innerklinischen Notfallmedizin gehört die Blutgasanalyse zur Routine-Diagnostik z.B. bei Verdacht auf eine Hypoxie.

      ExamenF08In einer außerklinischen Notfallsituation ist eine arterielle BGA eher nicht durchführbar.

      ExamenF16Bestandteile einer BGA: PaO2, PaCO2, pH-Wert, Sauerstoffsättigung, Standard-Bikarbonat-Konzentration, Basenüberschuss.

      ExamenF16H15F14F11F08H07Arterielle Blutgasanalyse: Befundinterpretation und Normwerte.

      ExamenF14F13H10F10Ein reduzierter paO2 bei normalem bis leicht erhöhtem paCO2 ist Zeichen einer respiratorischen Partialinsuffizienz.

      ExamenF17F16H07Ein reduzierter paO2 bei gleichzeitig erhöhtem paCO2 ist hinweisend für eine respiratorische Globalinsuffizienz.

      ExamenH09Funktionsprinzip der Pulsoxymetrie: Das Hämoglobin verändert sein Absorptionsverhalten für Licht in Abhängigkeit von seiner Sauerstoffsättigung.

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