Messgrößen in der Perinatalmedizin - das pCO₂

Zusammenfassung

Fragestellung: Das perinatologische Interesse ist seit einigen Jahren auf den Basenexzess (BE) im Nabelarterien(NA)-Blut fokussiert. Das für die Bestimmung des BE notwendige pCO₂ wurde dabei fast ganz aus den Augen verloren; dies gilt besonders für das pCO₂ im Nabelvenen(NV)-Blut und die fetomaternale Abhängigkeit der aktuellen Blutgase und der Variablen des Säure-Basenstatus. In dieser Studie sollte die zentrale Bedeutung des fetalen pCO₂, insbesondere sein Einfluss auf die Höhe des pH-Wertes im NA-Blut reevaluiert werden. Material und Methodik: Die direkt gemessenen aktuellen Blutgase und der Säure-Basenstatus aus dem NA- und NV-Blut von 7804 reifen Neugeborenen, die alle aus Schädellage, ohne Missbildungen auf vaginalem Weg zur Welt gekommen waren, gingen in diese Analyse ein. Es wurden nur Geräte (BMS 3 bis ABL 3) der Firma Radiometer (Kopenhagen) verwendet. Alle Messungen erfolgten routinemäßig unmittelbar post partum. Für die Analyse der fetomaternalen Abhängigkeiten standen arterielle Blutgasanalysen exakt zum Zeitpunkt der Geburt bei 101 Kreißenden der Frauenklinik Detmold zur Verfügung. Die Auswertung erfolgte mit eigenen Computerprogrammen auf einem Thinkpad (IBM) unter Verwendung des Programms JMP der Firma SAS (South Carolina, USA). Ergebnisse: Das mediane pCO₂ liegt im NA-Blut bei 50,5, im NV-Blut bei 36,0 mmHg. Die mediane arteriovenöse Differenz beträgt 13,6 mmHg. Es besteht eine enge Korrelation (r = -0,720, P << 10 ^{- 4}) zwischen dem pCO₂ in der Nabelarterie und dem aktuellen pH im NA-Blut. Auch zwischen dem pCO₂ im NV-Blut und dem aktuellen pH im NA-Blut besteht eine hoch signifikante Korrelation (r = -0,560, P << 10 ^{- 4}). Diese Beeinflussung des aktuellen pH,NA-Wertes, durch das fetale pCO₂,NV wird besonders deutlich, wenn man nur Neugeborene mit Apgar 9 und 10 nach 1 Min. (N = 6304) analysiert: In diesem Kollektiv beträgt der Korrelationskoeffizient r = -0,543, P << 10 ^{- 4}. Besonders hohe pH-Werte,NA sind mit besonders tiefen pCO₂,NV-Werten korreliert. Es besteht auch eine klare inverse Abhängigkeit (P << 10 ^{- 4}) zwischen den fetalen pCO₂,NV-Werten und den pO₂,NV-Werten des Feten. Diese Abhängigkeit kann durch die Größe der Plazenta (u. a.) nicht erklärt werden. Die Einbeziehung der mütterlichen Blutgase, gemessen im arteriellen Blut, zeigt, dass das fetale pCO₂,NV hoch signifikant mit dem arteriellen pCO₂ der Mutter (r = 0,514, P < 10 ^{- 4}, N = 101) korreliert ist. Schlussfolgerungen: Zum Zeitpunkt der Geburt, zu dem wir routinemäßig eine Blutgasanalyse im NA-Blut vornehmen und bewerten, bilden Mutter und Kind noch eine funktionelle Einheit: Wir messen daher immer - auch bei fetaler Pathologie-Fetus und Mutter gemeinsam. Dies relativiert zwangsläufig die Aussagekraft aller blutgasanalytischen Daten im NA-Blut. Die mütterliche Atmung hat - über das pCO₂ - einen dominanten Einfluss auf alle fetalen Parameter, insbesondere auf das aktuelle pH im NA-Blut. In forensischen Auseinandersetzungen müssen diese naturgesetzlichen Zusammenhänge stärker beachtet werden. Es wird die Vermutung ausgesprochen, dass die bisher noch nicht befriedigende Korrelation zwischen Blutgasstatus und den quantifizierten CTG-Phänomenen zumindest teilweise auf dieselben Zusammenhänge zurückzuführen ist.

Abstract

Background: For many years the interest of the obstetrician and neonatologist was focused on the base excess (BE) in umbilical artery (UA) blood. Otherwise, the pCO₂ (mmHg) value which is necessary to compute BE values played only a marginal role in our diagnostic evaluation of the fetus/newborn. This is especially true for pCO₂ values determined in umbilical venous (UV) blood and the feto-matemal interrelations of blood gases and the variables of the acid-base balance (ABB) in the fetus and the mother. In this study we have reevaluated the importance of fetal pCO₂ measurements and analysed the influence of pCO₂ on the actual pH in UA blood, our leading parameter. Material and Methods: The variables of fetal ABB and the actual blood gases measured in UA and UV blood of 7804 neonates, delivered at term without major malformations in vertex presentation by the vaginal route, were used. Several generations of acid-base equipments from RADIO-METER (Copenhagen) were applied (BMS3 - AMS3). In addition arterial acid-base measurements in 101 parturients were performed immediately after delivery for analysis of feto-maternal acid-base dependencies. The software system JMP (SAS, Carolina, USA) and a Think-Pad (IBM) were used for computation. Results: The median pCO₂ in VA blood was 50.5 and in UV blood 36.0 mmHg, respectively. Both distributions are normal. The AV difference amounted to 13.6 mm Hg. The correlation between pCO₂, UA and the actual pH, UA is highly significant (r = -0.720, P << 0.0000). The correlation between pCO₂, UV and the pH, UA is still highly significant (r = -0.560, P<< 0.0000). Analysing only fetuses with an APGAR index of 9 or 10 after 1 min (N = 6304) reveals the important physiological influence of pCO₂, UV on actual pH, UA (r = -0.543, P << 0.0000). Moreover there exists an inverse and also highly significant dependency of pCO₂, UV and pO₂, UV in vigorous infants (P << 0.0000) indicating better fetal oxygenation; this cannot be explained by the weight of the placenta or other feto-placental measures. Taking into account maternal (N = 101) respiration (arterial pH, pCO₂, pO₂) during the last minutes of delivery leads to convincing evidence (P << 0.000) that pCO₂, UV is determined by maternal pCO₂ and thus by the breathing habits of the future mother (r = 0.514 for pCO₂, UV and arterial pCO₂). Conclusions: At the moment of delivery, where we usually determine actual pH and other parameters of the fetal ABB in order to control our obstetrical management, mother and fetus behave functionally as a unit; this fact deeply influences the predictive value of all fetal AB measurements (including BE, UA). This holds true also in fetal pathology. Maternal respiration turns out to be an important co-variable. In legal controversies the feto-maternal associations of blood gases and their implications must be considered carefully.

Schlüsselwörter

pH, pCO₂ im NA- und NV-Blut - arterielle Blutgasanalyse bei der Mutter - mütterliche Atmung - fetaler BE

Key words

pH, pCO₂ in umbilical and arterial maternal blood - maternal respiration - fetal base excess

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1 pK beträgt 6,105 im Gesamtblut bei pH = 7,40 und 37° C (9, 1), wobei pCO2 in mmHg und [HCO2-] in mmol/l angegeben sind.