ABR

1. ABR MUDr. Zuzana Dukátová Ústav patologické fyziologie

2. Poruchy ABR Metabolické Respirační Reakce organizmu na poruchy ABR směřují k zachování stálého pH a lze je rozdělit na 1) nárazníkové reakce, 2) kompenzační reakce, 3) korekční reakce

3. Nárazníkové reakce • Probíhají jako bezprostřední reakce organismu na vzniklou poruchu. Jejich kapacita je limitována a trvá-li příčina poruchy déle, nárazníková schopnost krve se vyčerpá a dochází k výraznějším změnám pH.

4. Kompenzační reakce • zajišťovány orgány nepostižené složky, tj. u poruch respiračních ledvinami, u poruch metabolických plícemi • Ledviny - maxima účinnosti dosahují do 5 dnů • Plíce - maxima účinnosti je dosaženo do 24 hodin

5. Korekční reakce • Přicházejí v úvahu prakticky jen u metabolických poruch za předpokladu, že příčinou poruchy není onemocnění ledvin.

6. Vylučování Na+ a K+ v ledvinách

7. Na+

8. Na+

9. Na+

10. Na+

12. retence vody ztráty vody Euvolemie • Hypoosmolární • Isoosmolární - fyziologický stav • Hyperosmolární objem Dehydratace retence solutů retence vody • Hypoosmolární • Isoosmolární • Hyperosmolární Hyperhydratace osmolarita • Hypoosmolární • Isoosmolární • Hyperosmolární ztráty solutů ztráty vody

13. Isoosmolární dehydratace ECT ICT Příčina: ztráta isotonické tekutiny (stejná ztráta vody a solutů) Výchozí stav Ztráta isotonické tekutiny z ECT nevede k přesunům vody mezi ICT a ECT Soluty H2O Isoosmolární hyperhydratace ECT ICT Příčina: retence isotonické tekutiny (stejná retence vody a solutů) Výchozí stav Retence isotonické tekutiny z ECT nevede k přesunům vody mezi ICT a ECT Soluty H2O

14. Hyperosmolární dehydratace ECT ICT Příčina: větší ztráta vody než solutů Výchozí stav Soluty Začátek poruchy H2O H2O Osmotické ekvilibrium-snížení objemu ICT Kompenzační zvýšení osmolarity v ICT... …vede k přesunu vody do ICT... H2O …a ke korekci sníženého objemu ICT

15. Hyposmolární dehydratace ECT ICT Příčina: větší ztráta solutů než vody Výchozí stav Soluty Začátek poruchy H2O H2O Osmotické ekvilibrium-zvýšení objemu ICT Kompenzační snížení osmolarity v ICT... …vede k přesunu vody z ICT... H2O …a ke korekci zvýšeného objemu ICT

16. Hyperosmolární hyperhydratace ECT ICT Příčina: větší retence solutů než vody Výchozí stav Soluty Začátek poruchy H2O H2O H2O Osmotické ekvilibrium-snížení objemu ICT Kompenzační zvýšení osmolarity v ICT... …vede k přesunu vody do ICT... H2O …a ke korekci sníženého objemu ICT

17. Hyposmolární hyperhydratace ECT ICT Příčina: větší retence vody než solutů Výchozí stav Soluty Začátek poruchy H2O H2O Osmotické ekvilibrium-zvýšení objemu ICT Kompenzační snížení osmolarity v ICT... …vede k přesunu vody z ICT... H2O …a ke korekci zvýšeného objemu ICT

18. Příčiny hyperosmolarity Příčiny hyposmolarity H2O soluty soluty H2O deficit vody deficit solutů retence vody retence solutů (relativní nebo absolutní) (relativní nebo absolutní)

19. Hyperosmolární hyperhydratace Isoosmolární hyperhydratace Hypoosmolární hyperhydratace příjem vody > příjem solí příjem vody < příjem solí příjem vody = příjem solí retence solí ztráta solí Euvolemická hyperosmolarita Euvolemická hypoosmolarita ztráta vody < ztráta solí ztráta vody > ztráta solí ztráta vody = ztráta solí Hypoosmolární dehydratace Hyperosmolární dehydratace Isoosmolární dehydratace

20. Na+ Na+ H2O Na+ H2O hypernatrémie H2O Na+ H2O Na+ H2O normonatrémie (140 mmol/l) Na+ H2O H2O H2O Na+ H2O Na+ hyponatrémie Na+ hypovolémie (dehydratace) hypervolémie isovolémie

21. Na+ Na+ H2O Na+ H2O H2O Na+ H2O Na+ H2O Na+ H2O H2O H2O Na+ H2O Na+ Na+

22. b-interkalární buňky hlavní buňky -interkalární buňky Cl- H+ K+ Na+ Cl- HCO3- Cl- Aldosteron + Cl- + CO2 karboanhydráza HCO3- H+ -ATPáza Na+-K+ ATPáza OH- H+ H2O H2O Na+ K+ OH- H+ HCO3- karboanhydráza H+ -ATPáza CO2 Cl- + + + Na+ H+ K+ Cl- HCO3- CO2 HCO3- lumen H2PO4- HPO42- (titrovatelná acidita) NH3 NH4+ Cl- Cl-

23. Podnět: Sekrece K+ (sběrné kanálky) se nemění Sekrece K+ + + Efektivní cirkulující objem Reabsorpce Na+ (proximální tubulus) Aldosteron + - Rychlost toku moči v tubulu Reabsorpce Na+ (sběrné kanálky)

24. Sekrece K+ (sběrné kanálky) + Efektivní cirkulující objem Podnět: 1. diuretika 2. osmotická diuréza + Reabsorpce Na+ Aldosteron + + Rychlost toku moči v tubulu Reabsorpce Na+ (sběrné kanálky)

25. Selhání srdce Minutový objem srdeční Efektivní cirkulující objem Žilní náplň Městnání - zvýšení středního kapilárního tlaku Přesun vody z intravazálního prostoru do intersticia Aktivace systému renin-angiotensin-aldosteron Odpověď cca do 100 minut Retence vody v ledvinách Odpověď cca do 4 minut Bezpečnostní záklopka! Plnění v diastole ANF

26. PCO2torr 90 pH=7,1 pH=7,2 pH=7,37 pH=7,3 pH=7,43 80 pH=7,5 Ustálená respirační acidóza Akutní respirační acidóza 70 pH=7,6 60 Ustálená metabolická alkalóza 50 Akutní metabolická alkalóza Akutní metabolická acidóza 40 pH=7,44 pCO2=23,3 torr BE=-6,7mmol/l 30 Ustálená metabolická acidóza Akutní respirační alkalóza Ustálená respirační alkalóza 20 10 -20 -15 -10 15 -5 -25 25 0 30 10 5 20 Base Excessmmol/l Nález svědčí pro plně kompenzovanou respirační alkalózu (vyvolanou drážděním dechového centra toxicitou urey a hrozícím edémem), kombinovanou s renální metabolickou acidózou (korigovanou infúzemi bikarbonátů)

27. Hypochloremická alkalóza s deplecí draslíku při zvracení Glomerulární filtrát (hypochloremická alkalóza) Glomerulární filtrát (norma) Na+ Na+ Primární příčina: Ztráty Cl- a H+ zvracením Cl- Cl- Deplece chloridů Cl- Reabsorbce sodíku s chloridy je snížena H+ Readsorbce sodíku s chloridy Metabolická alkalóza Na+ Na+ H+ Cl- H+ Cl- K+ K+ Zvyšuje se nabídka sodíku pro směnu za draslík a H+ Intracelulární tekutina Zbytek sodíku směňován za draslík a H+ K+ K+ Deplece draslíku Na+ Na+ H+ H+ Stoupá exkrece draslíku a bez ohledu na metabolickou alkalózu se acidifikace moči zvyšuje (tzv. paradoxni acidifikace moči) K+ K+ H+ K+ H+ H+ Paradoxní acidifikace moči Zvýšený odpad draslíku NH4+

28. Při jaterním selhání je tato regulační vazba porušena a proto je tendence k alkalémii (a ke zvýšení hladiny NH4+ v krvi) Močovina H+ - acidémie - inhibice enzymatické aktivity alkalémie - aktivace enzymatické aktivity upřednostněno při alkalémii CO2 H+ NH4+ Glutamát (2-oxoglutarát) NH4+ upřednostněno při alkalémii CO2+H2O upřednostněno při acidémii Glutamin Proximální tubulus Aminoskupina Glutamin NH4+ Distální nefron Uhlíkový skelet H+ NH3 + H+ H+ +NH3 upřednostněno při acidémii NH3 NH4+ Neutrální aminokyseliny

29. Glutamin glutamináza CO2 CO2 Na+ NH4+ 5 NH4+ HCO3- 1 Na+ H+ NH4+ NH4+ NH3 NH4+ H+ Cl- 3 Cl- H+ Na+ 4 NH4+ CO2 6 CO2 NH3 Cl- HCO3- H+ H++ HCO3- HCO3- H+ 2 NH4+ NH3 NH4+

30. Porucha vstřebávání chloridů ve vzestupném raménku Henleho kličky Chronická stimulace macula densa Chronická stimulace sekrece reninu (a regulační smyčky renin-angiotensin-aldosteron) Postupná ztráta chloridů vede k tomu, že do distálního tubulu přichází zvýšená nabídka sodíku provázená relativním nedostatkem chloridů Zvýšená nabídka Na+ a Cl- do distálního tubulu (a osmoticky vázané vody) Zvýšená hladina aldosteronu Zvýšená resorpce Na+ nedoprovázená resorpcí chloridů (které jsou nahrazeny nerezorbovatelnými anionty) zvyšuje elektronegativitu v lumen tubulu Zvýšené ztráty chloridů Stimulace sekrece prostaglandinu E2 Hypochlorémie Zvýšení sekrece K+ Zvýšený průtok v tubulu Hypokalémie Zvýšené ztráty K+ Porušení osmotického dřeňového gradientu Výměna K+ za v buňkách H+ (K+ z buňky a H+ do buňky) Normální objem ECT, ale sklon k hypovolémii Zvýšení resorpce Na+ Zajištění resorpce zvýšeného množství vody přitékající do distálního tubulu Stimulace distální H+ ATPázy (zvýšení renální exkrece H+ ) Metabolická alkalóza

31. Vyšetření parametrů ABR • pH • pCO2 • pO2 • koncentrace standardních hydrogenkarbonátů • BE (Base excess, přebytek bazí) • koncentrace aktuálních hydrogenkarbonátů • saturace Hb kyslíkem

32. Koncentrace kationtů: Na+, K+, Ca++, Mg++ • Koncentrace aniontů: Cl-, laktátu, bílkovin, případně zvlášť albuminu • Koncentrace ostatních látek: Urea, kreatinin, glykemie, osmolalita, event. ketolátky

33. Hodnotící parametry • SID (strong ion difference) rozdíl v koncentraci silných kationtů a aniontů • SID= (Na+ + K+ + Ca++ + Mg++) - (Cl- + laktát + SO42- + anionty oxokyselin) • Atot - koncentrace všech slabých netěkavých kyselin. Odpovídá především koncentraci plazmatických bílkovin a anorganických a organických fosfátů. • pCO2 - parciální tlak oxidu uhličitého v arteriální krvi.

34. BBS (buffer baseserum) • BBS = (Na+ + K+) - Cl-      BBS hodnotí vztah mezi hlavními kationty a Cl- aniontem. Zvýšená hodnota BBS svědčí o relativním poklesu Cl- a tím o zvýšení podílu hydrogenkarbonátů ve sloupci aniontů - tedy o přítomnosti složky metabolické alkalózy. • Norma: 42 ± 2 mmol/l.

35. Anion gap • AGAP - aniontová mezera      AGAP = (Na+ + K+) - (Cl- + HCO3-)       Anion gap prakticky odpovídá součtu koncentrací [RA + plazmatické bílkoviny]. • Reziduální anionty      RA = (Na+ + K+ + Ca++ + Mg++) - (Cl- + HCO3- + proteiny) • Zvýšená hodnota AGAP - metabolické složká acidózy • Norma: 18 ± 2 mmol/l.

36. Kazuistika„ Anamnéza: 49-letá pacientka s chronickou renální insuficiencí pokročilého stupně a s uremickým syndromem byla před 10 týdny hospitalizována pro infekční onemocnění močových cest. V anamnéze se zjistila oboustranná nefrolithiáza, před 10-12 lety operace pravé ledviny. Dlouhodobě byla léčena na nefrogenní hypertenzi, měla předepsanou dietu s omezením bílkovin. Léčena různými antimikrobiálními přípravky, naposledy kotrimoxazolem.Na kompenzaci renální insuficience dostávala v infúzích glukózu, hydrouhličitan sodný, vitaminy skupiny B, vitamin C a furosemid 500 mg/d. Diuréza se pohybovala kolem 1,5 l/denně. V posledních dnech se zvýraznilo dyspnoe, slabost a nauzea a občasnými průjmy. Objektivní nález při příjmu: Somnolentní pacientka, dobře živená, s uremickým fetorem. Kůže suchá se sníženým turgorem, jazyk s bělavým povlakem. Bukální sliznice suché, bulbární tlak snížený, krční žíly v loze ležmo nezaplněné. Dýchání sklípkové, bez vedlejších fenoménů, prohloubené. Akce srdeční pravidelná, ozvy ohraničené, puls 78/min.Břicho nad úrovní hrudníku, prohmatné, bez hepatosplenomegalie. Dolní končetiny a sakrální oblast bez edémů. TK 145/70 torr. Hmotnost 65 kg, výška 162 cm.

37. Laboratorní nálezy: FW 127/132, krevní obraz: Lkc 16,3.109/l, Erc 4,18.1012/l, hemoglobin 114g/l, Htk 0,34. Kreatinin v séru 1367 mol/l, clearance kreatininu 0,12 ml/s. Urea v séru 68,6 mmol/l, Na+ = 106 mmol/l, K+ = 3,45 mmol/l, Cl- = 82 mmol/l, glykémie 9 mmol/l, ABR: pH: 7,44, stand. HCO3 15,5mmol/l, BE=-6.7mmol/l, pCO2 =3.11 kPa = 23,3 torr. Moč: pozitivní bílkovina a krev, relativní hustota 1016 • Otázka 1: Jaká může být hyponatrémie u pacientky • Pseudohyponatrémie ? • S normálním obsahem Na+? • Se zvýšeným obsahem Na+? • S deficitem Na+?

38. Diagnostický závěr: Pacientka s chronickou renální insuficiencí a uremickým syndromem, s občasným zvracením a průjmy. Trvale léčená diuretiky, infúzemi glukózy a občas bikarbonátem. • Odpovědi na otázku 1: Jaká může být hyponatrémie u pacientky • Pseudohyponatrémie ?- Lze ji vyloučit ověřením podmínek odběru krve (např. ubezpečit se, že pacientka nedostávala hypoosmolární roztok NaCl a krev se neodebírala ze stejné žíly) a vyloučením vysoké hyperlipoproteinémie (která může falešně snížit laboratorně zjišťované hladiny sodíku v plazmě) • S normálním obsahem Na+? - Hyponatrémie s normálním obsahem (normálními zásobami) sodíku má mírný nadbytek vody v ECT - klinické příznaky (suché sliznice, snížená náplň žil, snížený bulbární tlak) svědčí o opaku. • Se zvýšeným obsahem Na+? - Pak by pacientka musela mít vyšší objem vody v ECT - což nemá (viz předchozí bod). • S deficitem Na+? - Správná alternativa- při hyponatrémii a deficitem sodíku vzniká i deficit vody, přičemž deficit sodíku je větší než deficit vody. Společně pak vedou k depleci objemu ECT a k hypovolémii o níž svědčí suché sliznice, snížený bulbární tlak a snížená náplň krčních žil)

39. . • Otázka 2: Pacientka měla hyponatrémii vyvolanou deficitem Na+ a vody. Co bylo její hlavní příčinou? • Ztráty Na+ do moči při osmotické diuréze? • Ztráty Na+ při hypokorticismu? • Ztráty Na+ do GIT? • Ztráty Na+ do moče vlivem diuretické léčby, příp. způsobené nefritidou s nadměrnou ztrátou soli? .

40. Diagnostický závěr: Hlavní příčinou hyponatrémie u pacientky byly renální ztráty sodíku během léčby furosemidem, potencované ztrátami sodíku do gastrointestinálního traktu. Sekundární ztráta vody vyvolala deficit sodíku a menší deficit vody. Nedostatek vody se objevil i v nedostatku vody v ICT.K metabolické acidóze renálního původu, korigované infúzemi bikarbonátů se přidružila respirační alkalóza (pravděpodobně vlivem dráždění dechového centra).

41. Kde hledat? • http://public.fnol.cz/www/urgent/seminare/20060216/ABR_Kut.pdf • http://www.globalrph.com/osmocalc_valid.htm • http://patf.lf1.cuni.cz/stumat/poruchy_abr.pdf

42. A to je konec přátelé….