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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 ).  
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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.  
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La PaO reflète l’oxygénation du sang par les poumons.  
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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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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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+
+
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-  
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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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80 à 100 mmHg (10,6 à 13,3 kPa)  
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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).  
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PaCO :  
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5 à 45 mmHg (4,7 à 5,3 kPA)  
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La limite supérieure de la PaCO est de 45 mmHg.  
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SaO :  
2
0
,95 à 0,98 (95 à 98 %)  
Facteurs de conversion  
torr × 0,133 = kPa  
kPa × 7,502 = torr  
pH :  
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,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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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  
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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)  
2
Pv CO : 45 mmHg (6 kPa)  
2
SvO : 0,75 (75 %)  
2
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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