1. Poruchy acidobázickej rovnováhy
PREDNÁŠKA Z PATOLOGICKEJ FYZIOLÓGIE
školský rok 2002/2003
OLIVER RÁCZ
ÚSTAV PATOFYZIOLÓGIE LF UPJŠ KOŠICE
abrs.ppt

2. Úvodné poznámky
Acidobázická rovnováha (ABR) Predovšetkým ABR extracelulárneho prostredia – krvi
7,4 = 40 nmol/l (alebo 4*10-8 mol/l )
nie H+ ale H3O+a nie koncentrácia, ale aktivita (aH+)
Tvorba CO2 : 20 mólov za deň (300 – 360 l)
Tvorba silných kyselín : 60 – 70 mmólov
abrs.ppt

3. Logaritmy [H+] exp pH nmol/l -1 1 7,1 79 -2 2 7,2 63 -3 3 7,3 50 -4 4
100 mmol/l -1 1
7,1 79
10 mmol/l -2 2
7,2 63
1 mmol/l -3 3
7,3 50 -4 4
7,4 40 -5 5
7,5 31 -6 6
7,6 25
100 nmol/l -7 7
7,7 20
10 nmol/l -8 8
7,8 16
1 nmol/l -9 9
7,9 12
abrs.ppt

4. Fyziologické a patologické hodnoty
Norma, krv
Max. telesná záťaž
Hranice života
Moč
Erytrocyty
Svalové bunky
žlč
duodenálna šťava
bunky prostaty
žaludočná šťava
pH aH+ nmol/l
7,36 - 7, 7,
6,80 - 7,
4,50 - 8, 7, 6,
6,2 - 8,
6,5 - 7,
4, mmol/l
1,2 - 3,
abrs.ppt

5. Meranie ABR
Nie tak dávno....
abrs.ppt

6. „Astrup”
Artériová alebo arterializovaná kapilárna krv (hyperemizácia ušného lalôčika, prsta)
0,1 ml do heparinizovanej kapiláry bez vzduchu, okamžite vyšetriť
pH a pCO2 elektrochemicky, novšie aj pO2 a Hb
pCO2 5,3 ± 0,53 kPa 1,2 ± 0,2 mmol/l
aktuálne bikarbonáty výpočtom 24 ± 2 mmol/l
a iné...
štandardné bikarbonáty ako aktuálne
base excess a deficit 0 ± 2 mmol/l
buffer base 49 ± 3
a okrem toho anion gap (medzera, deficit) mmol/l
Strong ion difference a iné
abrs.ppt

7. Nárazníky a regulačné systémy
Nárazníky len tlmia „nárazy“ vodíkových iónov, aby nedošlo k prudkým výkyvom pH
Sú uzavreté systémy
hydrogenkarbonátový
fosfátový
hemoglobínový/proteínový
kostný (karbonátový)
Regulačné systémy – otvorené, regulujú hydrogenkar- bonátový systém
respiračný (provizórny, mešká)
vylučovací (definitívny)
novšie aj pečeň a GIT
abrs.ppt

8.
abrs.ppt

9. Henderson a Hasselbalch
pH = pK + log [HCO3]/[CO2]
pK = 6,1
HCO3 = 24 mmol/l
CO2 = 40 mmHg = 5,3 kPa = 1,2 mmol/l
pH = 6,1 + log (24/1,2) = 6,1 + 1,3
pH = 7,4
abrs.ppt

10. Akútne a chronické (ustálené)
Nekompenzované, čiastočne kompenzované, korigované
abrs.ppt

11. Henderson a Hasselbalch
HCO3 = 12 mmol/l CO2 = 1,2 mmol/l
pH = 6,1 + log (12/1,2) = 6,1 + 1,0 pH = 7,1
HCO3 = 24 mmol/l CO2 = 2,4 mmol/l
pH = 6,1 + log (24/2,4) = 6,1 + 1,0 pH = 7,1
HCO3 = 36 mmol/l CO2 = 1,2 mmol/l
pH = 6,1 + log (36/1,2) = 6,1 + 1,5 pH = 7,6
HCO3 = 12 mmol/l CO2 = 0,8 mmol/l
pH = 6,1 + log (24/0,8) = 6,1 + 1,5 pH = 7,6
abrs.ppt

12. Kyseliny znižujú bikarbonát Neschopnosť vydýchať oxid uhličitý
Zvýšenie koncentrácie bikarbonátu
Zníženie koncentrácie oxidu uhličitého
MAC
RAC
MAL
RAL
20 HCO3
1 CO2
7,4
abrs.ppt

13. RAC, MAC, RAL, MAL
7,2
CO2
7,3
7,4
7,5
7,6
abrs.ppt
HCO3

14. Kompenzácia
7,2
CO2
7,3
7,4
7,5
7,6
abrs.ppt
HCO3

15. Kompenzované poruchy
7,2
CO2
7,3
7,4
7,5
7,6
abrs.ppt
HCO3

16. Respiračná kompenzácia MAC
Zníženie bikarbonátov vyrovnané vydýchaním CO2 (Kussmaul)
Mešká – dýchanie reaguje na pH v mozgu
Nebezpečie – mešká aj pri úprave:
HCO3 a pH krvi sú liečbou vyrovnané
Hyperventilácia pretrváva
Respiračná alkalóza!
abrs.ppt

17. Obličky Syntéza bikarbonátu v tubulárnych bunkách
H20 + CO2 ® H2CO3 ® H+ + -HCO3
Úplna rezorbcia bikarbonátu v krvi
Maximálna exkrécia H+ zámenou za Na +,
K + a protonóvou pumpou
Asociácia H+ vo filtráte s amoniakom a primárnym fosfátom
H+ + NH3 = NH4+ H+ + HPO42- = H2PO4-
abrs.ppt

18. Metabolická acidóza pH < 7,35; HCO3 < 22 mmol/l
Zvýšená tvorba endogénnych kyselín – diabetická ketoacidóza, laktátová acidóza
Exogénne kyseliny a látky, ktoré sú metabolizované na kyseliny – etylénglykol, metanol, kys. salicylová
Zvýšené straty bikarbonátov črevom alebo obličkami (hnačky, črevné fistuly, choroby obličiek)
Nedostatočné vylučovanie H+ obličkami pri akútnom, chronickom zlyhaní obličiek a pri niektorých vrodených tubulopatiach
abrs.ppt

19. Závažnosť metabolickej acidózypH
HCO3
Ľahká
7,35 – 7,30
22 – 20
Stredne ťažká
7,30 – 7,20
20 – 16
Ťažká
7,20 – 7,10
16 – 10
Veľmi ťažká
< 7,10
< 10
abrs.ppt

20. Anion gap = [Na] - ([Cl] + [HCO3 ])
Ketolátky ?
Laktát ?
Iné ? AG
HCO3-
Na+
Cl-
1: norma, anion gap 15 mmol/l
2: MAC, bikarbonáty ß ,chloridy Ý , anion gap 15 mmol/l
3: MAC, bikarbonáty ß ,chloridy norma, anion gap Ý
abrs.ppt

21. Ketoacidóza pri hladovaní
Spaľovanie tukov
Glukoneogenéza odčerpá oxalacetát, intermediát Krebsovho cyklu
Hromadenie acetylkoenzýmu A
Ketonémia bez hyperglykémie
Pokles koncentrácie albumínu, deplécia fosforu
abrs.ppt

22. Diabetická ketoacidóza I (hladovanie buniek)
Nediagnostikovaný 1. typ, zvýšené nároky na inzulín pri rôznych ochoreniach
Hyperglykémia
Polyúria a dehydratácia (glykozúria)
Katabolizmus lipidov, glukoneogenéza, zabrzdenie Krebsovho cyklu
Ketonémia, ketonúria (namiesto nitroprusidu špecificky b-hydroxybutyrát)
Zvýšená aniónová medzera
Kussmaulovo dýchanie, poruchy vedomia
abrs.ppt

23. Diabetická ketoacidóza (rozvrat elektrolytov)
Hyponatrémia, hypofosfatémia
Intracelulárna káliová deplécia, zapríčinená
deficitom inzulínu,
presunom K do ECT pre acidózu,
Celková - straty K do moča.
Nemusí byť hypokalémia.
Nebezpečná hypokalémia sa môže objaviť počas
liečby inzulínom.
SLEDOVAŤ!
abrs.ppt

24. Ketoacidóza pri otrave alkoholom, metanolom a etylénglykolom
Etanol Þ acetaldehyd, b-hydroxybutyrát (AG) a
deficit tiamínu (koenzým pyruvátdehydrogenázy)
hypoalbuminémia, hypomagnezémia
tkanivová hypoxia
Ale: zvracanie robí MAL
Metanol Þ formaldehyd, kyselina mravčia (AG)
Optický nerv (alkoholdehydrogenáza), slepota
Etanol ako liek
Etylénglykol Þ glyoxál, kyselina šťaveľová (AG)
Akútna tubulárna nekróza
Liečba: dialýza a etanol
abrs.ppt

25. Laktátová acidóza Hypoxia (A) alebo blokáda odbúrania (B)
A – respiračné choroby, poruchy cirkulácie, anémia. Spolu s RAC
B – niektoré perorálne antidiabetiká biguanidového typu (stiahnuté alebo prísne pravidlá indikácie – kontraindikácie), fruktóza, sorbitol
B – niektoré maligné nádory, deficit tiamínu, vrodené enzýmové poruchy (G6PD)
Norma do 1,3 mmol/l
Nad 5 mmol/l nebezpečná, vysoká mortalita

26. Acidóza pri zlyhaní obličiek
Jednoduchý princíp – pri poklese glomerulárnej filtrácie pod 15% normy obličky nestačia rezorbovať bikarbonát a vylúčiť kyseliny
Komplikovaná skutočnosť – adaptačné mechanizmy tubulov / poškodenie tubulov
Aniónová medzera Ý fosfáty Ý draslík Ý
Dialýza
abrs.ppt

27. MAC s normálnou aniónovou medzerou (hyperchloremické)
Straty bikarbonátu tráviacim traktom (hnačky)
Renálne tubulárne acidózy
RTA II – proximálny
RTA I – distálny typ
RTA III – miešaný
RTA IV – s hyperkalémiou
abrs.ppt

28. Kyseliny a aldehydy Mravčia a formaldehyd, formic acid (z metanolu)
CH3OH Þ H2C=O Þ HCOOH
Octová a acetaldehyd, acetic acid (z etanolu)
C2H5OH Þ CH3-HCO Þ CH3-COOH
Šťaveľová a glyoxál, oxalic acid (z etylénglykolu „Fridex“)
HOCH2-CH2OH Þ OHC-CHO Þ HOOC-COOH
Mliečna, lactic acid (z glykolýzy)
CH3-CHOH-COOH
b-hydroxymaslová, hydroxybutyric acid acetoctová a aceton (hladovanie, chýbanie inzulínu)
CH3-CHOH-CH2-COOH, CH3-CO-CH2-COOH, CH3-CO-CH3
abrs.ppt

29. Metabolická alkalóza pH > 7,45; HCO3 > 26 mmol/l
Pri zmenšení objemu ECT, tzv. „kontrakčná, koncentračná“
menší objem a zvýšená sekrécia K+ a H + pod vplyvom renín-angiotenzín-aldosterónového systému, retencia sodíka, hypokalémia
Metabolity
citrát pri transfúziach, mliečne výrobky, antacidá, metabolity ketokyselín
Mineralokortikoidy – retencia sodíka, straty draslíka a H+
Straty chloridov – diuretiká, zvracanie, deficit Mg (?)
Vylučovanie chloridov do moča - < alebo > 10 mmol/d
abrs.ppt

30. Respiračná acidóza pH < 7,35; pCO2 > 5,8 kPa
Súvislosť medzi ABR a dodávkou kyslíka do tkanív – disociačná krivka hemoglobínu
CO2 v erytrocytoch sa rýchlo (karboanhydráza) mení na H2CO3, ktorý disociuje na H+ a HCO3-
Dýchanie je regulované pH a pCO2
RAC – poruchy respirácie (súčasť globálnej respiračnej nedostatočnosti) a hemodynamiky
Renálna kompenzácia nie je úplna
Hypoxia tkanív vedie k laktátovej acidóze
abrs.ppt

31. Respiračná alkalóza pH > 7,45; pCO2 < 4,8 kPa
Hyperventilácia
psychogénna, horúčka, G - sepsa
výšková choroba, otrava CO
niektoré lieky – aminofylín, salicyláty
pri niektorých ochoreniach pľúc
Parestézie, kŕče, arytmie (ionizovaný Ca++)
abrs.ppt

32. Algoritmus vyšetrenia a interpretácie
Anamnéza a základné klinické vyšetrenie
Základné parametre ABR (pH, CO2 HCO3)
Elektrolyty - výpočet aniónovej medzery a celkové posúdenie poruchy vnútorného prostredia (aj v moči)
Parametre základnej choroby - glykémia, ketolátky, laktát…
Odvodené parametre ABR (?)
Monitorovanie chorého počas liečby
abrs.ppt

33. Odvodené parametre ABR
Anion gap = [Na] - ([Cl]+[HCO3], ale aj iné spôsoby výpočtu, reziduálne anióny (chaos)
Base excess/deficit - užitočné pre liečbu
Štandardné bikarbonáty, total CO2 ???
BB = buffer base: sérum alebo krv?
Bikarbonáty + bielkoviny*0,243 alebo
nepriamo ([Na] +[K]) - [Cl]
SID = strong ion difference
rozdiel (Na, K, Mg, Ca) a (Cl, UA)
prakticky (HCO3 + bielkoviny*F + fosfát)
abrs.ppt

34. SID = bikarbonát + 0,28*Alb + 1,8*Pi alebo katióny - chloridyCl
HCO3 +
Prot +
fosfát =
SID
Na, K, Ca, Mg
abrs.ppt

35. Literatúra
Schück O: Poruchy metabolizmu vody a elektrolytů v klinické praxi. Grada Praha 2000, (kap. 10)
Zima T (Ed): Laboratorní diagnostika. Galén Praha 2002, (kap. 14,5)
Marshall WJ: Clinical Chemistry, 4th Ed., Mosby 2000, (ch. 3)
Schneiderka P (Ed): Kapitoly z klinické biochemie. Karolinum Praha 2000, (kap. 3)
Masopust J (Ed): Klinická biochemie. Požadování a hodnocení biochemických vyšetření, časť II. Karolinum Praha 1998, (kap. 18)
Varga F: Klinická biochémia. Osveta Martin 1996,
Dzúrik R (Ed): Štandardná klinickobiochemická diagnostika. Osveta Martin 1990, (Kap. 7)
Korec R: Patologická fyziológia. SAV Bratislava 1964,
abrs.ppt