Ingrid Kokmann Eliis Anvelt Natali Tšivkin STOM II Tartu 2012

1. Hingamine ja happe-leelise seisund. Neerud ja happe-leelise seisund. Respiratoorne atsidoos ja alkaloos. Metaboolne atsidoos ja alkaloos. Ingrid Kokmann Eliis Anvelt Natali Tšivkin STOM II Tartu 2012

2. Hingamine • Hingamine on gaasivahetus organismi ja väliskeskkonna vahel • Toimub hingamiselundite, südame, vereringesüsteemi ning vere kooskõlastatud tegevuse tulemusel – organismi hapnikuga varustav funktsionaalne süsteem

3. Hingamise etapid • Gaasivahetus kopsudes ehk väline hingamine • Gaaside difusioon alveoolide ja vere vahel • Hapniku ja süsinikdioksiidi transport verega • Gaaside difusioon kudede ja vere vahel

4. Vere pH-d mõjutavad faktorid

5. Süsinikdioksiidi transport • Veri kannab süsinikdioksiidi: • füüsikaliselt lahustununa – 10% • keemiliselt seotuna – 10% seotuna hemoglobiini valgulisele komponendile – moodustub karbaminohemoglobiin – ja 80% bikarbonaadina

6. Süsinikdioksiidi transport bikarbonaadina • Kudedes ainevahetuse käigus tekkinud CO2 difundeerub verre ja sealt edasi erütrotsüüti, kus algab selle keemiline modifitseerimine karboanhüdraasi toimel • Toimub reaktsioon: CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+

7. Süsinikdioksiidi transport bikarbonaadina • Kui bikarbonaadi kontsentratsioon tõuseb, difundeerub see erütrotsüütidest plasmasse • Selleks, et püsiks erütrotsüütide elektroneutraalsus, on vaja bikarbonaadi negatiivne laeng rakus korvata...

8. Süsinikdioksiidi transport bikarbonaadina • Negatiivne laeng korvatakse rakku sisseliikuvate Cl-ioonidega ehk vahetus-ioonidega, mis toovad kaasa teatud määral vett – erütrotsüüdid paisuvad veidi • Seda protsessi nimetatakse Hamburgeri ehk Cl-nihkeks • Vabanevad prootonid seob hapnikku vabastades hemoglobiin – käitub puhvrina

9. Süsinikdioksiidi elimineerimine • Kopsudes toimuvad kõik mainitud etapid vastupidises järjekorras ja süsinikdioksiid difundeerub läbi alveolaarmembraani alveoolidesse

10. Happe-leelise tasakaal • Süsinikdioksiidi sidumise ja transpordiga säilitatakse vere pH-d • Bikarbonaadi teke on üks olulisemaid aluseliseid reaktsioone organismis • Eriline tähtsus on hingamise regulatsioonil, mis võimaldab tekkinud happe-leelise tasakaalu häireid kompenseerida

11. Hingamise regulatsioon • Kui pH langeb, kutsub see esile hüperventilat- siooni ehk ventilatsioo- ni suurenemise • Kui pH tõuseb, kutsub see esile hüpoventilat- siooni ehk ventilatsioo- ni kahanemise

12. Neerude ülesanded • Neerud on kehavedelikke reguleeriv elund • Nad tagavad rakke ümbritseva ekstratsellulaarse vedeliku konstantse koostise ja püsiva ruumala • Sel teel garanteerivad neerud võimalikult püsivad ja optimaalsed tingimused organismi kõikide rakkude talitluseks

13. Neerude funktsioneerimise mehhanismid • Vee või lahustunud ainete liig organismis: • Neerudes intensiivistub eritamisfunktsioon • Vee- või elektrolüüdivaegus organismis: • Neerudes lülituvad käiku säästefunktsioonid, mis väldivad edasisi kadusid ainevahetuse lõpp-produktide vajalikku eritumist seejuures takistamata

14. Vere pH-d mõjutavad faktorid

15. Neerud ja pH regulatsioon • Neerud kontrollivad happe-leelise tasakaalu nii, et sekreteerivad kas aluselist või happelist uriini • Happelise uriini eritamine vähendab happe hulka ning aluselise uriini eritamine aluse hulka ekstratsellulaarses vedelikus • Uriini pH on vahemikus 5-6, eritatav päevane kogus 1-1,5 l

16. Neerud ja pH regulatsioon • Peamised mehhanismid, millega neerud kontrollivad organismi happe-leelise seisundit: • Vere bikarbonaatioonide (HCO3- ) tagasiresorptsioon • Vesinikioonide (H+) sekretsioon • Organismi normaalse talitluse juures eritatakse uriinis natuke rohkem vesinikioone – see tuleneb metabolismi käigus tekkinud mittelenduvate hapete eemaldamise vajadusest (sulfaadid, fosfaadid)

17. Bikarbonaadi transport • Bikarbonaadi resorptsioon toimub peamiselt neeru proksimaalses torukeses karboanhüdraasimehhanismi abil • HCO3- tagasiresorptsioon on seotud CO2 kiire hüdratiseerumisega karboanhüdraasi toimel süsihappeks, millest prooton väljub tuubulite valendikku, bikarbonaatioon aga jääb organismi

19. Vesinikioonide transport • Terve inimese ainevahetuses tekib 60-100 mmol happelisi valentse ööpäevas – need tuleb elimineerida neerude kaudu • Normaalselt eritatakse enamik H+-st järgmiselt: • NH4+ ehk ammooniumioonidena (30-50 mmol) • fosfaatpuhversüsteemiga ehk nn. tiitritava happena (10-30 mmol) • vaba vesinikiooni kujul elimineerimine on väga minimaalne (0,05%)

20. Vesinikioonide transport • Ammoniaagimehhanismi puhul on tähtis maksas sünteesitav leeliseline aminohape glutamiin, mille desamineerimisel vabaneb ammoonium (NH4+) • Sellest üks osa muudetakse ammoniaagiks, mis läbib kergemini neerutorukese seina ning valendikus liidab endaga vesinikiooni • Fosfaadiga puhverdatud H-ioonid pärinevad süsihappe dissotsiatsioonist ning elimineeritakse lõpliku uriiniga

21. Protsesside omavaheline seos • Süsihappe dissotsiatsioonist pärit H-ioonid mitte ainult ei retsirkuleeri, vaid ka elimineeritakse organismist – seega moodustub iga eritunud H-iooni kohta uuesti üks molekul bikarbonaati • Nii regenereeritakse bikarbonaadisisaldus • See seos toimib ka vastupidiselt - HCO3-eritumine uriiniga võrdub kehavedelikule H+ lisamisega

22. Atsidoos ja alkaloos • Atsidoos – vere pH alanemine (pH<7,37) • Alkaloos – vere pH suurenemine (pH>7,43) • Mitterespiratoorne atsidoos/alkaloos – tingitud neerude funktsioonihäiretest ja ainevahetushäiretest • Respiratoorne atsidoos/alkaloos – põhjustatud kopsude funktsioonihäirest, täpsemalt CO2 osarõhu tõusust või langusest • Metaboolne atsidoos/alkaloos – põhjustatud ainevahetushäiretest veres

23. Atsidoosi liigid • Primaarne mitterespiratoorne atsidoos - mittelenduvad happed on kuhjunud, puhverleeliste kontsentratsioon vähenenud, pH väärtus langenud • Primaarne respiratoorne atsidoos - CO2 osarõhk veres on tõusnud, pH väärtus langenud

24. Alkaloosi liigid • Primaarne mitterespiratoorne alkaloos – puhverlahuste hulk on suurenenud, pH väärtus tõusnud • Primaarne respiratoorne alkaloos – CO2 osarõhk veres on langenud, pH väärtus tõusnud

26. Diagnoosimine • Veres valitseva happe-leelise seisundi analüüs ja hindamine on märkimisväärse kliinilise tähtsusega • Vajalik on selliste suuruste määramine, mis lubavad teha otsuseid selle üle, kas on tegemist atsidoosi või alkaloosiga ja kas põhjus on respiratoorne või mitte-respiratoorne

27. Diagnoosimine • Diagnoosimiseks määratakse arteriaalsest verest: • pH - näitab, kas H-ioonide kontsentratsioon on normi piires • PCO2- CO2suurenenud või vähenenud osarõhk näitab, kas häire on primaarselt respiratoorne • Puhverleelise hälve - näitab, kas tegemist on primaarse mitterespiratoorse häirega

28. Astrupi meetod ja Siggaard-Anderseni nomogramm • Määratakse happe-leelise tasakaalu ja CO2 osarõhku ühe töövõttega • Uuritav veri tasakaalustatakse kahe teadaoleva koostisega gaasiseguga, millel on erinevad CO2 osarõhud (mustad kõverjooned) • Nomogrammile tõmmatud sirgjooned (punane ja roheline) aitavad leida CO2 osarõhu, pH ja puhverleeliste hälbe veres, mille järel saab anda diagnoosi

29. Astrupi meetod ja Siggaard-Anderseni nomogramm

30. Kasutatud kirjandus • Kingisepp P-H. Inimese füsioloogia. TÜ 2006 • Schmidt R, Thews G. Inimesefüsioloogia.TÜ 1997 • Silverthorn D. U. Human Phisiology. An Integrated Approach 3rd edition. Pearson 2004 • http://www.google.com/imgres?um=1&hl=et&biw=1366&bih=667&tbm=isch&tbnid=VYj2XeIKYvwiIM:&imgrefurl=http://apbrwww5.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%2520%26%2520Physiology/2020/2020%2520Exam%2520Reviews/Exam%25204/CH25%2520Renal%2520Tubular%2520Physiology.htm&docid=hCBBMrG0uOTNQM&imgurl=http://apbrwww5.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%252520%2526%252520Physiology/2020/2020%252520Exam%252520Reviews/Exam%2525204/sec.act.transport.antiporter.jpg&w=720&h=453&ei=5YKfULu-EMzV4QSm9oHYDw&zoom=1&iact=hc&vpx=300&vpy=273&dur=642&hovh=178&hovw=283&tx=165&ty=88&sig=106349482992229379897&page=1&tbnh=133&tbnw=211&start=0&ndsp=25&ved=1t:429,r:14,s:0,i:104