Come leggere un’emogasanalisi (EGA) passo per passo

Q: Quali sono i valori normali dell’emogasanalisi arteriosa?

Nell’adulto si indicano in genere pH 7,35–7,45, PaCO₂ 35–45 mmHg (4,7–6,0 kPa), bicarbonati 22–26 mmol/L, eccesso di basi da −2 a +2 mmol/L e, in aria ambiente, PaO₂ 80–100 mmHg (10,7–13,3 kPa). I lattati sono di solito sotto 2 mmol/L. Ogni laboratorio ha i propri intervalli.

Q: Che differenza c’è tra acidemia e acidosi?

L’acidemia descrive il sangue: un pH inferiore a 7,35. L’acidosi è un processo che aggiunge acidi o sottrae basi. Si può avere un’acidosi con pH normale se un altro processo, o il compenso, riporta il pH verso la norma. Per questo un pH normale, da solo, non esclude mai un disturbo.

Q: Cos’è la formula di Winter?

Stima la PaCO₂ attesa quando i polmoni compensano un’acidosi metabolica: PaCO₂ attesa (mmHg) = 1,5 × HCO₃⁻ + 8, ± 2. Una PaCO₂ sopra l’intervallo fa pensare a un’acidosi respiratoria associata; sotto, a un’alcalosi respiratoria associata. Con HCO₃⁻ 10 mmol/L, per esempio, l’intervallo atteso è 21–25 mmHg.

Q: Come si convertono i kPa in mmHg?

Si moltiplicano i kPa per 7,50062 (circa 7,5); per passare da mmHg a kPa si divide per lo stesso fattore. Una PaCO₂ di 5,3 kPa corrisponde a circa 40 mmHg, e 10 mmHg sono circa 1,3 kPa. Conviene convertire prima di applicare la formula di Winter e le altre regole di compenso, scritte in mmHg.

Q: Il compenso riporta mai il pH del tutto nella norma?

Raramente. Il compenso avvicina il pH alla norma senza di solito raggiungere il centro dell’intervallo. Un pH perfettamente normale con PaCO₂ e bicarbonati chiaramente alterati fa sospettare un disturbo misto; l’eccezione principale è l’alcalosi respiratoria cronica. Il compenso non supera la norma: un pH spinto oltre, nella direzione opposta, indica un secondo processo.

Q: Un’EGA venosa può sostituire quella arteriosa?

Per pH, bicarbonati, elettroliti e lattati il prelievo venoso è spesso abbastanza vicino per uno screening o per seguire l’andamento. La PCO₂ venosa concorda meno, e la PO₂ venosa non dice nulla di affidabile sull’ossigenazione: quando servono questi dati occorre il prelievo arterioso.

Q: Cos’è il rapporto P/F?

È la PaO₂ divisa per la FiO₂ espressa come frazione, detto anche indice di Horowitz. Mostra quanto bene i polmoni ossigenano rispetto all’ossigeno somministrato. In aria ambiente, polmoni sani danno circa 400–500 mmHg; 300 mmHg o meno è uno dei criteri di Berlino per l’ARDS, insieme a tempi, imaging, causa e PEEP.

Prima di iniziare: i valori normali dell’emogasanalisi

Parametro	Intervallo tipico nell’adulto	In kPa	Cosa indica
pH	7,35–7,45	—	Acidemia o alcalemia
PaCO₂	35–45 mmHg	4,7–6,0 kPa	Componente respiratoria
HCO₃⁻ (bicarbonati)	22–26 mmol/L	—	Componente metabolica
Eccesso di basi (BE)	da −2 a +2 mmol/L	—	Componente metabolica, indipendente dalla CO₂
PaO₂ (aria ambiente)	80–100 mmHg	10,7–13,3 kPa	Ossigenazione
Lattati	< 2 mmol/L	—	Perfusione e metabolismo dei tessuti

Per convertire: mmHg = kPa × 7,50062 (circa 7,5). Gli intervalli di riferimento variano un po’ tra laboratori ed emogasanalizzatori: valgono quelli riportati sul referto. La PaO₂ cala inoltre con l’età e dipende interamente dall’ossigeno inspirato.

Passaggio 1: partire dal paziente e dal campione

Prima dei numeri conviene annotare tre cose: come sta il paziente, quanto ossigeno riceveva al momento del prelievo (FiO₂, flusso in L/min o parametri del ventilatore) e se il campione è davvero arterioso. Una bolla d’aria, un ritardo nell’analisi o un prelievo venoso involontario possono falsare il risultato. Un’EGA che non corrisponde al quadro clinico merita una verifica prima di qualsiasi interpretazione.

Passaggio 2: guardare il pH

pH sotto 7,35: acidemia.
pH sopra 7,45: alcalemia.
pH tra 7,35 e 7,45: normale, il che non esclude un disturbo. O non c’è nulla, o due processi opposti si annullano.

Il pH dice da che parte pende la bilancia; il passaggio successivo spiega perché.

Passaggio 3: riconoscere il disturbo primario

Si guardano PaCO₂ e HCO₃⁻ chiedendosi quale dei due spiega il pH.

pH	PaCO₂	HCO₃⁻	Disturbo primario
Basso	Alta	Normale o alto	Acidosi respiratoria
Basso	Normale o bassa	Basso	Acidosi metabolica
Alto	Bassa	Normale o basso	Alcalosi respiratoria
Alto	Normale o alta	Alto	Alcalosi metabolica

L’aumento della CO₂ abbassa il pH, l’aumento dei bicarbonati lo alza. Se PaCO₂ e HCO₃⁻ spingono entrambi il pH nella stessa direzione (per esempio CO₂ alta e bicarbonati bassi in un paziente acidemico), i processi primari sono due: un disturbo misto.

L’eccesso di basi conferma la lettura: nettamente negativo nell’acidosi metabolica, nettamente positivo nell’alcalosi metabolica.

Passaggio 4: verificare il compenso

L’organismo risponde a un disturbo primario spostando l’altra componente nella stessa direzione. I polmoni agiscono in minuti od ore, i reni in giorni. Le regole qui sotto stimano la risposta attesa; un valore misurato fuori dall’intervallo fa pensare a un secondo disturbo.

Disturbo primario	Compenso atteso (mmHg, mmol/L)
Acidosi metabolica	PaCO₂ attesa = 1,5 × HCO₃⁻ + 8 ± 2 (formula di Winter)
Alcalosi metabolica	PaCO₂ attesa ≈ 0,7 × HCO₃⁻ + 21 ± 2
Acidosi respiratoria acuta	HCO₃⁻ sale di circa 1 mmol/L ogni 10 mmHg di aumento della PaCO₂
Acidosi respiratoria cronica	HCO₃⁻ sale di circa 3,5 mmol/L ogni 10 mmHg
Alcalosi respiratoria acuta	HCO₃⁻ scende di circa 2 mmol/L ogni 10 mmHg di calo della PaCO₂
Alcalosi respiratoria cronica	HCO₃⁻ scende di circa 4–5 mmol/L ogni 10 mmHg

Se l’emogasanalizzatore riporta i kPa, conviene convertire prima la PaCO₂ in mmHg, oppure ricordare che 10 mmHg sono circa 1,3 kPa. Nell’acidosi metabolica, una PaCO₂ sopra l’intervallo di Winter indica che i polmoni non tengono il passo (acidosi respiratoria associata); sotto, un’iperventilazione in eccesso (alcalosi respiratoria associata).

Passaggio 5: nell’acidosi metabolica, calcolare il gap anionico

Il gap anionico distingue le acidosi da accumulo di acidi da quelle da perdita di bicarbonati:

Gap anionico = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻)

Senza potassio si citano spesso valori di 8–12 mmol/L, ma vale l’intervallo del proprio laboratorio. Un gap aumentato orienta verso acidi non misurati come lattati, chetoni, acidi da insufficienza renale o alcuni tossici; un gap normale verso la perdita di bicarbonati (per esempio diarrea) o l’accumulo di cloro (per esempio grandi volumi di fisiologica).

L’albumina è il principale anione non misurato, quindi l’ipoalbuminemia maschera un gap aumentato. La correzione usata dal calcolatore del gap anionico è:

Gap corretto = gap + 0,25 × (40 − albumina in g/L)

Due approfondimenti facoltativi:

Rapporto delta = (gap − 12) ÷ (24 − HCO₃⁻). Indicativamente: sotto 1 fa pensare a un’acidosi a gap normale associata; tra 1 e 2 è compatibile con un’acidosi a gap aumentato pura; sopra 2 con un’alcalosi metabolica associata. È un’approssimazione, non una regola.
Se si sospetta un’intossicazione da alcoli tossici, il calcolatore dell’osmolalità plasmatica fornisce il gap osmolare.

Passaggio 6: valutare l’ossigenazione

La PaO₂ ha senso solo insieme all’ossigeno somministrato. Una PaO₂ di 90 mmHg non preoccupa in aria ambiente, ma preoccupa con il 60% di ossigeno. Il rapporto P/F mette insieme i due dati:

P/F = PaO₂ (mmHg) ÷ FiO₂ (come frazione)

In aria ambiente, polmoni sani danno un P/F di circa 400–500 mmHg. Valori pari o inferiori a 300 mmHg sono uno dei criteri di Berlino per l’ARDS, ma solo se sono soddisfatti anche gli altri (tempi, imaging, causa, PEEP). Il calcolatore del rapporto P/F accetta la PaO₂ in mmHg o kPa e la FiO₂ in percentuale o come frazione.

Va anche notato se c’è ipossiemia (PaO₂ bassa) e se la PaCO₂ è aumentata: è ciò che distingue un’insufficienza respiratoria prevalentemente ipossiemica da una ipercapnica.

Esempi svolti

Gli esempi servono a esercitarsi con il metodo, non a interpretare il referto di un paziente reale.

Esempio 1. Acidosi metabolica a gap aumentato con compenso adeguato

pH 7,21, PaCO₂ 25 mmHg (3,33 kPa), HCO₃⁻ 10 mmol/L, Na⁺ 138, Cl⁻ 102 mmol/L, albumina 40 g/L, glicemia molto elevata.

pH 7,21: acidemia.
HCO₃⁻ basso, PaCO₂ bassa: acidosi metabolica primaria.
Winter: 1,5 × 10 + 8 = 23, intervallo 21–25 mmHg. Misurata 25: compenso adeguato.
Gap anionico = 138 − (102 + 10) = 26 mmol/L: aumentato. Albumina normale, nessuna correzione.
Rapporto delta = (26 − 12) ÷ (24 − 10) = 14 ÷ 14 = 1,0: compatibile con un’acidosi a gap aumentato pura.

Con una glicemia così alta il quadro è tipico della chetoacidosi diabetica, che però va confermata con i chetoni e la clinica.

Esempio 2. Acidosi respiratoria acuta su cronica

pH 7,24, PaCO₂ 70 mmHg (9,33 kPa), HCO₃⁻ 30 mmol/L, PaO₂ 55 mmHg (7,33 kPa) con FiO₂ 0,28.

pH 7,24: acidemia.
PaCO₂ alta: acidosi respiratoria primaria.
La PaCO₂ supera 40 di 30 mmHg. Regola acuta: 24 + 3 × 1 = 27 mmol/L. Regola cronica: 24 + 3 × 3,5 = 34,5 mmol/L. Il valore misurato, 30, sta in mezzo: più bicarbonati di quanto spieghi un aumento solo acuto, meno di uno stato cronico stabile. È il quadro tipico dell’ipercapnia acuta su cronica, come nella riacutizzazione di BPCO.
P/F = 55 ÷ 0,28 = 196 mmHg. Il calcolatore lo colloca nella fascia di Berlino Moderato (100–200), ricordando però che le fasce di Berlino descrivono l’ARDS solo se sono soddisfatti gli altri criteri.

Esempio 3. Un gap nascosto e un’acidosi mista

pH 7,28, PaCO₂ 32 mmHg (4,27 kPa), HCO₃⁻ 15 mmol/L, Na⁺ 136, Cl⁻ 110 mmol/L, albumina 24 g/L, lattati 4,5 mmol/L, PaO₂ 72 mmHg (9,60 kPa) con FiO₂ 0,40.

pH 7,28: acidemia; HCO₃⁻ basso: acidosi metabolica primaria.
Winter: 1,5 × 15 + 8 = 30,5, intervallo 28,5–32,5 mmHg. Misurata 32: adeguata.
Gap anionico = 136 − (110 + 15) = 11 mmol/L, apparentemente normale. Corretto per l’albumina: 11 + 0,25 × (40 − 24) = 15 mmol/L, aumentato, coerente con i lattati.
Rapporto delta = (15 − 12) ÷ (24 − 15) = 3 ÷ 9 = 0,33: il calo dei bicarbonati supera l’aumento del gap, il che suggerisce un’acidosi ipercloremica a gap normale associata, per esempio dopo abbondante infusione di fisiologica.
P/F = 72 ÷ 0,40 = 180 mmHg (24,0 kPa).

Senza la correzione per l’albumina, la componente lattica sarebbe passata inosservata.

EGA arteriosa o venosa?

L’EGA venosa è più semplice e meno dolorosa da ottenere, ed è molto usata in pronto soccorso e per seguire l’andamento nel tempo. Due revisioni le hanno confrontate: quella di Byrne e colleghi (pH, PCO₂, PO₂) e una precedente di Kelly che considera anche i bicarbonati. Hanno rilevato:

pH: il venoso è in media più basso di circa 0,03 rispetto all’arterioso; di solito abbastanza vicino per uno screening.
Bicarbonati: il venoso è in media più alto di circa 1,4 mmol/L, con differenze individuali fino a circa ±5 mmol/L (Kelly).
PCO₂: la venosa è in media qualche mmHg più alta, ma con ampia variabilità individuale. Secondo Kelly una PCO₂ venosa normale aiuta a escludere un’ipercapnia arteriosa; una aumentata non la quantifica in modo affidabile.
PO₂: nessuna concordanza utile. Per l’ossigenazione serve il prelievo arterioso, o almeno la saturimetria con i suoi limiti. La guida ai parametri vitali normali per età riporta i valori di SpO₂ e come ottenere una lettura affidabile.

Lattati, elettroliti e glicemia dall’EGA venosa sono in genere utilizzabili, se il campione è gestito correttamente. Quando il venoso sia accettabile lo stabiliscono le procedure locali.

Errori frequenti

Ignorare la FiO₂. Una PaO₂ senza l’ossigeno somministrato non è interpretabile.
Considerare normale un pH normale. PaCO₂ e HCO₃⁻ alterati con pH normale indicano di solito un disturbo misto.
Confondere le unità. La formula di Winter con una PaCO₂ in kPa dà risultati senza senso: conviene convertire prima.
Aspettarsi un compenso completo. Il compenso non supera la norma; un pH spinto oltre, nella direzione opposta, fa pensare a un secondo processo.
Dimenticare l’albumina. Nel paziente critico l’ipoalbuminemia nasconde spesso un gap aumentato.
Usare una formula del gap diversa. Includendo il potassio il gap sale di circa 4 mmol/L; conviene confrontarlo con l’intervallo corrispondente.
Ritardi e bolle d’aria. Un campione lasciato a temperatura ambiente o con aria nella siringa può alterare PO₂, PCO₂ e lattati.

Domande frequenti

Quali sono i valori normali dell’emogasanalisi arteriosa?

Nell’adulto si indicano in genere pH 7,35–7,45, PaCO₂ 35–45 mmHg (4,7–6,0 kPa), bicarbonati 22–26 mmol/L, eccesso di basi da −2 a +2 mmol/L e, in aria ambiente, PaO₂ 80–100 mmHg (10,7–13,3 kPa). I lattati sono di solito sotto 2 mmol/L. Ogni laboratorio ha i propri intervalli.

Che differenza c’è tra acidemia e acidosi?