Acidobazická rovnováha a její poruchy

1. Acidobazická rovnováha a její poruchy Pavla Balínová Obrázek byl převzat z http://www.mfi.ku.dk/ppaulev/chapter17/Chapter%2017.htm

2. Opakování definic • Kyselina(HA) • Acidóza (acidémie) • Báze (B-) • Alkalóza (alkalémie) • Pufr pH = pK + log cs / cA

3. Koncentrace protonů a pH • Koncentrace [H+] v krvi je udržována pomocí plic, ledvin a jaterokolo 40 nM →pH = - log (40 x 10-9 mol/l) = 7,4 • Fyziologické rozmezí hodnotpH v krvi je 7,35 -7,45. • Obrázek byl převzat z http://www.mfi.ku.dk/ppaulev/chapter17/Chapter%2017.htm

4. Produkce kyselin v organismu • ●CO2→H2CO3(„těkavá“ kyselina), denní produkce až 24 mol. • ●Netěkavé kyseliny: • a) Organické kyseliny jsou kontinuálně produkovány jako vedlejší produkty metabolismu: • - anaerobní glykolýza ve svalech a v ery→ kys. mléčná→ laktát + H+ • - ketogeneze →kys.acetoctová → acetacetát + H+ • → kys.β-hydroxybutyrová→ β-hydroxybutyrát + H+ • lipolýza → TAG → 3 FA + glycerol + 3 H+ - syntéza urey v játrech:CO2 + 2 NH4→ urea + H2O + 2 H+ b) Anorganické kyseliny: vylučovány ledvinami H2SO4→ HSO4- + H+ H3PO4→ HPO42- + 2 H+

5. Protonkonsumpční reakce =reakce „požírající“ protony • glukoneogeneze: 2 laktát + 2 H+→ Glc • oxidace neutrálních AA, Glu a Asp

6. Organismus udržuje fyziologické pH extracelulární tekutiny (ECT) pomocí pufrů • Bikarbonátový pufr HCO3- /CO2(53%) • Hemoglobin (Hb)– v ery (35%) • Plazmatické proteiny (albumin) (7%) • Fosfátový pufr HPO42- / H2PO4- (3%) Pufrační systémy v moči jsou NH3 / NH4+a fosfáty. Okolo 30 mmol NH4+je denně vylučováno močí, ale exkrece amoniaku je regulována během poruch ABR.

7. HCO3-/CO2je efektivní otevřený pufrační systém • HCO3- a CO2se vyskytují v poměru 20 : 1. • Rozpuštěný CO2 v plazmě je konstantně vyměňován s CO2 v plynné fázi v plicních alveolech. • Henderson-Hasselbachova rovnice pro HCO3-/CO2systém: • pH = pK + log [HCO3-]/ [H2CO3]↓ • pH = pK + log [HCO3-]/ pCO2xα • pH = 6,1 + log 24 / 40x 0,03pH = 6,1 + log 20 • pH = 6,1 + 1,3 = 7,4 • Převod: 1 kPa = 7,5 mmHg

8. Vylučování CO2 (pCO2) je kontrolováno plicemi (respirační systém). • ↑ ventilace → ↓ pCO2 → alkalizace • ↓ ventilace → ↑ pCO2 → acidifikace • Vylučování HCO3- je zajišťováno ledvinami. • Játra: • CO2 + 2 NH4→ urea + 2 H+ + H2O • NH4+ + Glu → Gln + H2O

9. Laboratorní analýza stavu ABR • Stanovení pH, HCO3-, pCO2, pO2aBE • Stanovení koncentrace kationtů(Na+, K+, Ca2+, Mg2+), koncentrace aniontů(Cl-, laktát) ametabolitů(urea, kreatinin, ketolátky) Normální hodnoty: • HCO3- = 22 – 26 mmol/l • BE = od – 2,5 do + 2,5 mmol/l BE (base excess) = přebytek bazí (kladná hodnota) - definován jako množství kyseliny, kterou je třeba přidat do krve, aby bylo dosaženo pH 7,4 při pCO2= 40 mmHg BD (base deficit) = nedostatek bazí (záporná hodnota)

10. Stanovení dle Astrupaje založeno na přímém měření pH, pCO2, pO2v krvi • Normální hodnoty v arteriální krvi: • pH = 7,35 – 7,45 • pCO2 = 4,8 – 5,8 kPa • pO2 = 9,8 – 14,2 kPa Koncentrace HCO3- a BE jsou vypočítány z naměřených hodnot softwarem v automatickém přístroji.

11. Přístroj na „Astrupa“ • skleněná elektroda – pH • membránová elektroda – pCO2 • Clarkova kyslíková elektroda – pO2

12. Anion gap (AG) • AG představuje sumu koncentrací plazmatických aniontů, které nejsou měřeny rutinně (albumin, fosfáty, sulfáty, organické anionty). • AG = (Na+ + K+) – (HCO3- + Cl-) • Normální hodnoty: 16 – 20 mmol/l • AG je vypočítávána hlavně při metabolické acidóze kvůli posouzení příčiny této poruchy ABR.

13. Poruchy ABR • ACIDÓZA • respirační metabolická • ALKALÓZA • respirační metabolická

14. Kompenzace poruch ABR • Metabolická porucha je kompenzována respiračně a naopak Korekce poruch ABR • Metabolická porucha je korigována metabolicky

15. Respirační acidóza (RAc) • Hypoventilaceje asociována s narušenou schopností eliminovat CO2→ ↑pCO2 (hyperkapnie) → akumulovaný CO2snižuje pH arteriální krve. • Příčiny: • obstrukce dýchacích cest • nervosvalové postižení dýchacích svalů • poranění hrudníku a bránice • poškození CNS (tumory, degenerativní choroby) • deprese dýchacího centra (narkotika, barbituráty) • Kompenzace: ↑ reabsorpce HCO3- v proximálním tubulu ledvin → sekrece H+ do moči

16. Respirační alkalóza (RAl) • Hyperventilace→ ↓pCO2v alveolech a plazmě (hypokapnie)→↑ pH plazmy • Příčiny: • poranění CNS • hyperventilace z psychických důvodů (úzkost, hysterie) • prudký výstup do větších nadmořských výšek • otrava salicyláty • infekce CNS • Kompenzace: renální exkrece HCO3- → ↓ pH plazmy směrem k normálu

17. Metabolická acidóza (MAc) • ●MAc je způsobenaakumulací kyselin v ECT • ● pozitivní BD, je nutno vždy spočítat AG • Příčiny: • hypoxie→ laktátová acidóza (bezvědomí, astma,...) • nadprodukceketolátek → ketoacidóza (DM, hladovění) • předávkování salicyláty • požití methanolu nebo ethylenglykolu • těžký průjem (ztráty HCO3- a K+) Kompenzace: 1. krok: pufrování přebytku H+ pomocí HCO3- 2. krok: respirační kompenzace hyperventilací (Kussmaulovo dýchání s apnoickými pauzami) 3. krok: renální korekce → ↑ exkrece H+ močí

18. Metabolická alkalóza (MAl) • MAl je způsobenaprimární akumulací bazívECTnebo ztrátou kyselin • Příčiny: • požití alkalizujících léčiv (např. NaHCO3 v infúzi nebo jako antacidum) • prodloužené zvracení→ ztráta H+ • únik kyselin močí při terapii diuretiky (+ ztrátaK+) Kompenzace: 1. krok: pufrování přebytku HCO3- 2. krok: respirační kompenzace hypoventilací → ↑ pCO2 v alveolech a v arteriální krvi 3. krok: renální korekce: ↑ exkrece HCO3- močí

19. Kazuistika č. 1 • Mladý muž byl zraněn na hrudníku při automobilové nehodě. Byl připojen na ventilaci a byla odebrána krev pro vyšetření dle Astrupa. • plazma naměřené hodnoty • HCO3- 25 mmol/l • Astrup • pH7,24 • pCO2 60 mmHg = 8 kPa • pO2 60 mmHg = 8 kPa • Typ poruchy ABR ??

20. Řešení kazuistiky č. 1 • Respirační acidóza (RAc) bez kompenzace. Hypoventilace v důsledkuzranění na hrudníku →↑ pCO2 v arteriální krvi.

21. Kazuistika č. 2 • 45-letý muž byl přijat do nemocnice, protože trpěl úporným zvracením již 2 dny. Již dříve trpěl dyspepsií. Vyšetření odhalilo dehydrataci a mělké dýchání. • plazma naměřené hodnoty • K+ 2,8 mmol/L • HCO3- 45 mmol/L • urea 34 mmol/L • Astrup • pH 7,56 • pCO2 54 mmHg = 7,2 kPa • Typ poruchy ABR ??

22. Řešení kazuistiky č. 2 • Metabolická alkalóza (MAl) je důsledkem úporného zvracení →ztráta H+ a dehydratace. • Vysoká koncentrace urey v plazmě indikuje dehydrataci a malé množství vylučované moče. • Respirační kompenzace již začala (hypoventilace) → ↑ pCO2. • Nižší koncentrace K+ indikuje alkalémii.

23. Kazuistika č.3 • 23-letý automechanik byl přijat do nemocnice po 12 hodinách, kdy se omylem napil nemrznoucí směsi. Byla mu podána infúze s NaHCO3 (400 mmol), avšak bez znatelného výsledku. Poté byl pacient připojen na dialýzu, ale upadl do šoku a zemřel 12 hodin po přijetí. • plazma po příjmu při dialýze po 4 hodinách • Na+ 137mmol/l 145 mmol/l • K+ 5,4 mmol/l 4,9 mmol/l • Cl- 95 mmol/l 87 mmol/l • HCO3- 4 mmol/l 5 mmol/l • Glc 2,5 mmol/l • Astrup • pH 6,95 7,05 7,29 • pCO2 15 mmHg 16 mmHg 25 mmHg = 3,33 kPa • Typ poruchy ABR ??

24. Řešení kazuistiky č.3 • Metabolická acidóza (MAc) je způsobena otravou ethylenglykolem → oxidace na kyselinu šťavelovou. • AG činí 43,4 mmol/l. • Po 12 hodinách nastala respirační kompenzace → hyperventilace → ↓ pCO2. • Ovšem nastalo selhání ledvin v důsledku poškození ledvin oxaláty.

25. Kazuistika č. 4 • Mladá žena byla přijata do nemocnice po 8 hodinách, kdy se předávkovala Aspirinem. • plazma naměřené hodnoty • HCO3- 12 mmol/L • Astrup • pH 7,53 • pCO2 15 mmHg = 2 kPa • Typ poruchy ABR ??

26. Řešení kazuistiky č. 4 • Respirační alkalóza (RAl) je důsledkem otravy salicyláty. • pCO2 je velmi nízký, neboť pacientka hyperventiluje. • Nastala renální kompenzace → exkrece HCO3-močí.