Tijdens de ademhaling wordt O2 opgenomen in de bloed en CO komt vrij via het bloed. De zuurstof spanning of partiële zuurstofdruk is het aandeel zuurstof in de bloed gasmengsel. De arts bepaalt meestal alles bloed gassen voor klinische diagnose en verzamelt zo bewijs van bijvoorbeeld ademhalingsinsufficiëntie.
Wat is zuurstofspanning?
By zuurstof spanning, bedoelen artsen de partiële zuurstofdruk in het bloed. Deze waarde staat bekend als pO2 en, samen met de partiële druk van carbon dioxide, vormt de bloedgasniveaus. De menselijke longen zijn primair verantwoordelijk voor de ademhaling. Gasuitwisseling vindt plaats in de longblaasjes van de longen. CO komt vrij. Zuurstof wordt opgenomen uit de lucht die we inademen en via het bloed als transportmedium naar alle delen en weefsels van het lichaam overgebracht. De zuurstoftoevoer naar organen en weefsels is essentieel. Als de zuurstoftoevoer uitvalt, lopen de weefsels van het lichaam in zeer korte tijd schade op. Cellen kunnen hun stofwisselingsprocessen niet in stand houden zonder zuurstof. Om deze reden sterven ze na een bepaalde tijd als het bloed geen zuurstof meer vervoert. Naast het transport van zuurstof in opgeloste vorm, is het bloed ook verantwoordelijk voor het transport van gebonden zuurstof. Voor dit doel bindt O2 zich aan de hemoglobine van het bloed. Met zuurstofspanning bedoelen artsen de partiële zuurstofdruk in het bloed. Deze waarde staat bekend als pO2 en, samen met de partiële druk van carbon dioxide, vormt de bloedgaswaarden. Dienovereenkomstig is de pO2 de hoeveelheid zuurstof in de totale druk van het bloedgasmengsel. Volgens de wet van Dalton tellen de partiële drukken van individuele gassen in het bloed op tot de totale druk.
Functie en taak
Als ademhalingsgas is zuurstof een van de belangrijkste bloedgassen. Naast zuurstof transporteert het bloed ook carbon dioxide als een afvalproduct van ademhaling. Naast zuurstof en kooldioxideomvatten bloedgassen base-overmaat, pH en bicarbonaat. Elk van deze parameters speelt een rol bij de ademhaling. De pH beïnvloedt bijvoorbeeld de bindingsaffiniteit van hemoglobine tot zuurstof, wat onmisbaar is voor transport. Het zuurstofgehalte en de zuurstofverzadiging van het bloed zijn even belangrijke parameters. In normaal ademhaling lucht is het zuurstofgehalte ongeveer 21 procent. Op zeeniveau is de totale luchtdruk ongeveer 101 kPa. Dit resulteert in een partiële zuurstofdruk van ongeveer 21 kPa. In arterieel bloed is de partiële zuurstofdruk lager en kan deze variëren van 9.5 tot 13.3 kPa op basis van leeftijdsfysiologie. De partiële druk correleert met de respectieve concentratie van het gas volgens de formule c = α maal P. Hier komt α overeen met de oplosbaarheidscoëfficiënt van Bunsen, c is de concentratie en P komt overeen met de partiële druk. Hoe lager de partiële druk, hoe lager het zuurstofaandeel in het bloed. De stofspecifieke constante α beïnvloedt de oplosbaarheid. Voor kooldioxideis deze constante veel hoger dan bij zuurstof. De partiële zuurstofdruk is dus significant voor de oplosbaarheid en voor het transport van O2 in het bloed. Als de partiële zuurstofdrukwaarden te laag worden, wordt de zuurstoftoevoer naar de lichaamsweefsels verstoord. Bovendien, als het lichaam niet genoeg kan uitademen kooldioxidebouwt de kooldioxide zich op en wordt het bloed zuur (pH). Hoe zuurder het bloed, hoe minder bindingsaffiniteit er is tussen zuurstof en hemoglobine Kooldioxide heeft een veel grotere bindingsaffiniteit voor hemoglobine dan zuurstof. Daarom kan het, wanneer het in verhoogde concentraties in het bloed aanwezig is, zuurstof uit hemoglobine verdringen. Aan de andere kant maakt een verhoogde uitademing van CO het bloed basisch. Het bepalen van de partiële zuurstofdruk, de partiële koolstofdruk en de pH levert daarom cruciale informatie op over long volksgezondheid De bloedgaswaarden zijn nauw met elkaar verbonden. Een gewijzigde partiële druk voor een van de gassen verandert dus altijd de waarde voor het andere gas.
Ziekten en kwalen
Bloedgastesten vinden bijna uitsluitend plaats in klinische instellingen en op de intensive care. In de regel is de bepaling alleen nodig voor ernstig zieke patiënten, zoals voor Grensverkeer patiënten op een beademingsapparaat. Vanwege de nauwe relatie tussen de individuele bloedgaswaarden, beschouwt de arts de parameters meestal samen bij de klinische diagnostiek en bepaalt zo bijvoorbeeld de ernst van ademhalings- of stofwisselingsstoornissen. Een typische ziekte met veranderde bloedgaswaarden is ademhalingsinsufficiëntie, dit is de term die wordt gebruikt om een verstoring van de pulmonale gasuitwisseling te beschrijven. Partiële respiratoire insufficiëntie of longinsufficiëntie komt overeen met geïsoleerde arteriële hypoxemie. Er is dus een gebrek aan zuurstof in het arteriële bloed, wat resulteert in een verminderde toevoer naar de lichaamsweefsels. Dit fenomeen zorgt ervoor dat de partiële zuurstofdruk onder de limiet van 70 mmHg daalt. Koolstofdioxide is normaal of ook verlaagd. Bij algemene respiratoire insufficiëntie treedt naast hypoxemie ook zogenaamde hypercapnie op. De partiële druk van kooldioxide neemt pathologisch toe tot meer dan 45 mmHg, waardoor de partiële zuurstofdruk in meer of mindere mate daalt. De belangrijkste symptomen van ademhalingsinsufficiëntie zijn kortademigheid, cyanose, innerlijke rusteloosheid, verwarring en hartkloppingen. Afhankelijk van de oorzaak kunnen deze symptomen verband houden met andere symptomen. Naast respiratoire insufficiëntie speelt ook de partiële zuurstofdruk een rol bij tachypneu. Dit is een verhoogde ademhalingsfrequentie, zoals gebeurt bij een verhoogde zuurstofbehoefte. De diepte van ademhaling is verminderd, constant of overdreven. Tachypneu is symptomatisch voor veel ziekten, aangezien het fenomeen zich bijvoorbeeld voordoet in de context van koortsreacties. Tachypneu is specifieker voor hart- en long ziekten. Het organisme probeert de verminderde zuurstoftoevoer te compenseren door het werk van te vergroten ademhaling In de regel manifesteert tachypneu zich door pathologisch veranderde bloedgaswaarden. Het fenomeen kan echter theoretisch zelfs optreden bij fysiologische bloedgassen, bijvoorbeeld als een hyperventilatie syndroom tijdens mentale opwinding.
