Równowaga kwasowo-zasadowa

Wysoczański Grzegorz

ASK Wrocław

Definicja

• Kwasowość roztworu określana jest stężeniem jonów wodorowych (H⁺)

• Stężenie jonów wodorowych w płynach ustrojowych jest niewielkie w porównaniu ze stężeniami innych jonów

• Możemy je wyrazić:

• Bezpośrednio - [H⁺] stężenie w mol/l lub Eq/l

• Pośrednio - pH wielkość bezwymiarowa

Definicja

• pH = ujemny logarytm dziesiętny ze stężenia jonów wodorowych

pH określa wielkość, której logarytm jest odwrotnością stężenia:

• jeżeli pH maleje to stężenie [H⁺] rośnie - kwasica

• jeżeli pH rośnie to stężenie [H⁺] maleje - zasadowica

Definicja

• Stężenie jonów wodorowych w płynie zewnątrzkomórkowym jest utrzymywane w bardzo wąskim zakresie: pH 7,36 - 7,44

(wartości śmiertelne: pH < 6,8 i pH > 8,0)

• Od niego zależy prawidłowość procesów przemiany materii (enzymy komórkowe) oraz zjawiska elektrofizjologiczne na pobudliwych błonach komórkowych

W przebiegu procesów metabolicznych powstają kwasy:

• Lotne (węglowy) - jony wodorowe powstają w procesie pełnego utleniania glukozy kwasów tłuszczowych do kwasu węglowego. Na skutek odwodnienia z kwasu węglowego powstaje końcowy produkt lotny CO₂ - usuwany przez płuca

• Kwasy nielotne - powstają w procesie niecałkowitej przemiany glukozy i kwasów tłuszczowych oraz przemiany białek i aminokwasów - są głównie wydalane przez nerki

Mechanizmy wyrównawcze zaburzenia prawidłowego stężenia [H⁺]:

• Bierne

• Czynne

Bierna kompensacja:

• Układy buforowe krwi i płynów ustrojowych (mają zdolność do wiązania i oddawania jonów wodorowych).

• Uruchamiana jest w ciągu 10 - 15 min

Czynna kompensacja:

• Regulacja oddechowa - płuca (wydalanie CO₂)

• Regulacja metaboliczna - nerki (wydalanie jonów wodorowych, tworzenie i reabsorbcja zwrotna wodorowęglanów). Uruchamiana jest w ciągu 6 - 18 godzin

Układy buforowe organizmu:

Układy buforowe krwi:

• Wodorowęglany - 53% (osoczu 35% i erytrocytach 18%)

• Hemoglobina utlenowana i odtlenowana - 35%

• Białka osocza - 7%

• Fosforany nieorganiczne - 2%

• Fosforany organiczne - 3%

Bufory tkankowe - są w stanie zbuforować 5 razy kwasów niż bufory krwi:

• Kości

• Mięśnie - głównie w nich bo stanowią połowę masy ciała

Układy buforowe organizmu:

Układy buforujące składają się z słabego kwasu i wiążącej się z nim zasady lub słabej zasady i wiążącej się z nią kwasu:

• (CO₂)H₂CO₃ ⇔ H⁺ + HCO₃^-

• HHbO₂ ⇔ H⁺ + HbO₂^-

• HHb ⇔ H⁺ + Hb^-

• H białko ⇔ H⁺ + Białczan^-

• H₂PO₄^-⇔ H⁺ + HPO₄^-2

Kwasica oddechowa

Przyczyna - hipowentylacja płuc:

• Wzrost przestrzeni martwej,

• Depresja oddechowa (ośrodkowa, obwodowa)

Badanie gazometryczne:

• Spadek pH < 7,36

• Wzrost Pa CO₂ > 45 mmHg

• Wzrost wodorowęglanów standardowych >26 mmol/l

• BE > +3

Wyrównana:

• pH norma

• PaCO₂ > 45 mmHg

• Wodorowęglany standardowe > 26 mmol/

Zasady kompensacji:

• Wzrost wydalania H⁺ z moczem

• Wzrost reabsorbcji HCO₃- w nerkach

Leczenie:

• Przyczynowe - zwiększamy wentylację

Zasadowica oddechowa:

Przyczyna - hiperwentylacja płuc:

• Ból, gorączka, stany emocjonalne, nadczynność tarczycy, urazy czaszkowo-mózgowe, przedawkowanie salicylanów

Gazometria:

• Wzrost pH > 7,44

• Spadek PaCO₂ < 35 mmHg

• Spadek wodorowęglanów standardowych < 21 mmol/l

• BE < - 3

Wyrównana:

• pH prawidłowe

• PaCO₂ < 35 mmHg

• Wodorowęglany standardowe < 21 mmol/l

Zasady kompensacji:

• Zmniejszenie wydalania H⁺ z moczem

• Zwiększenie wydalania HCO₃^- z moczem

Leczenie:

• Zachowawcze - środki uspokajające

Kwasica metaboliczna:

Przyczyny:

• Wzrost stężenia kwasów nielotnych: niewydolność nerek - kwasica mocznicowa, kwasica ketonowa w cukrzycy, kwasica głodowa, kwasica ketonowa, kwasica mleczanowa uwarunkowana niedotlenieniem tkanek - wstrząs, zatrucie metanolem i etanolem, salicylanami

• Kwasica oddechowa

• Utrata wodorowęglanów i innych sprzężonych zasad: biegunki, drenaż soku trzustkowego, drenaż jelita cienkiego

• Rozcieńczenie zasad w płynach ustrojowych - pozajelitowe podawanie nadmiernych ilości glukozy, NaCl

Gazometria:

• Spadek pH < 7,36

• PaCO₂ < 35 mmHg

• Wodorowęglany standardowe < 21 mmol/l

• BE < -2 mmol/l

Wyrównana:

• pH norma

• PaCO₂ < 35 mmol/l

• Wodorowęglany standardowe < 21 mmol/l

• BE < -2 mmol/l

Zasady kompensacji:

• Buforowanie zewnątrzkomórkowe głównie przez wodorowęglany

• Buforowanie wewnątrzkomórkowe przez białka i fosforany

• Kompensacja oddechowa polegająca na zwiększeniu wentylacji pęcherzykowej i obniżeniu PaCO₂

• Kompensacja nerkowa polegająca na zwiększeniu wydalania jonów H⁺ oraz wzroście reabsorpcji HCO₃^-

Leczenie:

Bufory:

• TRIS (ml) = BE x kg

• Wodorowęglan sodu (mmol) = BE x 0,3 x kg

Zasadowica metaboliczna:

Przyczyny:

• Utrata kwaśnego soku żołądkowego: wymioty, sonda żołądkowa

• Leczenie środkami moczopędnymi

• Ciężki niedobór potasu

• Przedawkowanie buforów (wodorowęglanów, mleczanów)

• Kortykoidoterapia

Gazometria:

• Wzrost pH > 7,44

• PaCO₂ > 45 mmHg

• Wodorowęglany standardowe > 25 mmol/l

• BE > +2 mmol/l

Wyrównana:

• pH norma

• PaCO₂ > 45 mmHg

• Wodorowęglany standardowe > 25 mmol/l

• BE > +2

Zasady kompensacji:

• Kompensacja oddechowa - hipowentylacja

• Kompensacja nerkowa - zwiększona wydalanie HCO₃^-

Leczenie:

• Wlew NaCL i KCL

Gdy pH > 7,5 to:

• 0,1 mol. HCL (mmol/l) = BE x 0,3 x kg

Wodorowęglany standardowe HCO₃ std

• Prawidłowa zawartość wodorowęglanów w osoczu 22 - 26 mmol/l

• W celu wyeliminowania zmiennej oddechowej (bo CO₂ wpływa na poziom wodorowęglanów) mierzy się poziom HCO₃ w próbce z PaCO₂ doprowadzonym do 40 mmHg - standardowe HCO₃

Nadmiar zasad BE (base excess)

• Liczba moli kwasu lub zasady potrzebna do przywrócenia jednemu litrowi krwi pH 7,4 (przy utrzymaniu stałej wartości Pa CO₂ równej 40 mmHg).

• BE jest pomocne w wyliczaniu metabolicznej komponenty równowagi kwasowo-zasadowej

• W warunkach prawidłowych BE = 0, w kwasicy ma wartości ujemne ( - )

Zasady pobierania badań

• pCO₂ i pH oznaczane są zwykle we krwi tętniczej zaś elektrolity i wodorowęglany we krwi żylnej

• W warunkach prawidłowych krew żylna powinna odzwierciedlać stan równowagi kwasowo-zasadowej na poziomie tkankowym, a krew tętnicza odzwierciedla wymianę gazową w płucach

• W stanie krytycznym i w wstrząsie (sepsie) krew żylna nie jest odzwierciedleniem równowagi kwasowo-zasadowej bo otwarte są zespolenia tętniczo-żylne

• Jeżeli niski rzut serca to stężenie mleczanów i pH krwi tętniczej mogą być prawidłowe ale we krwi żylnej może w tym czasie być kwasica mleczanowa i może wzrosnąć pCO₂ na skutek wzrostu stężenia kwasu mlekowego

• Najlepiej pobierać u niestabilnych krew żylna mieszana

1