Równowaga

kwasowo -

zasadowa

mgr Izabela Sałacińska

Definicja kwasów i

zasad – teoria

Bronsteda

- kwas – związek, który w danych

warunkach uwalnia jon wodorowy

(donor protonów)

- zasada – związek, który w danych

warunkach przyłącza jon wodorowy

(akceptor protonów)

Ze względu na to, że uwalnianie lub

przyłączanie jonów wodorowych

zależy od pH środowiska oraz stałej

dysocjacji kwasu, jeden i ten sam

związek może być w danym

środowisku kwasem lub zasadą.

Definicja kwasów i zasad

TEORIA BRONSTEDA

KWAS WĘGLOWY (H

2

CO

3

)

w warunkach fizjologicznych

H

2

CO

3

jest kwasem:

H

2

CO

3

 H

+

+ HCO

3-

jon HCO

3-

jest zasadą

Stężenie jonów

wodorowych

pH płynów ciała

1

2

3

4

5

6

8

9

10

11

so

k ż

oł

ąd

ko

w

y

ślu

z p

oc

hw

y

m

oc

z

ślin

a

pły

n m

óz

go

w

o-r

dz

en

io

w

y

kr

ew

so

k t

rz

us

tk

ow

y

żó

łć

kwaśne

zasadowe

7

Stężenie jonów

wodorowych

Źródła jonów wodorowych

Stężenie jonów H

+

w płynach

ustrojowych zależy pośrednio od

nasilenia procesów katabolicznych

zachodzących w organizmie, natomiast

bezpośrednio od dysocjacji kwasu

węglowego i nielotnych kwasów.

Źródłem kwasu węglowego jest CO

2

powstający w procesie

dekarboksylacji.

Równowaga kwasowo-

zasadowa

Mechanizmy obronne

1. Układy buforowe – pierwsza i

natychmiastowa „linia obrony”
organizmu

2. Czynność układu oddechowego

3. Przemieszczanie jonów wodorowych

pomiędzy przestrzeniami wodnymi
organizmu

4. Czynność nerek

Zaburzenia równowagi kwasowo

– zasadowej przejawiają się
jako spadek lub wzrost
stężenia jonów H+, względnie
wartości pH we krwi. Kwasica
(przewaga kwasów) i
zasadowica (przewaga zasad)
to dwa podstawowe
zaburzenia równowagi
kwasowo – zasadowej.

Podstawowe zaburzenia:
1. Kwasica – nadmiar kwasów

albo niedostateczna ilość
zasad, pierwotna –
rozpoznawana jako wzrost
paCO2 > 45 mmHg lub spadek
stężenia wodorowęglanów
(HCO3¯) < 22 mmHg we krwi
tętniczej; wartość pH może
pozostać niezmieniona.

2. Zasadowica – nadmiar zasad

albo niedostateczna ilość
kwasów; pierwotna –
rozpoznawana jako wzrost
we krwi tętniczej stężenia
HCO3¯ > 26 mmol/l lub
spadek paCO2 < 36 mmHg;
wartość pH może pozostać
w zakresie normy.

3. Acydemia – wzrost stężenia

jonów H+ we krwi tętniczej
> 44 mmol/l; względnie
spadek pH < 7,35 we krwi.

4. Alkalemia – spadek stężenia

jonów H+ we krwi < 36
mmol/l, względnie pH >
7,45

W zależności od przyczyny zaburzenia

równowagi kwasowo – zasadowej

dzieli się na oddechowe,

metaboliczne i oddechowo –

metaboliczne; w zależności od

przebiegu na ostre i przewlekłe.

Ważne:
- uwarunkowane oddechowo

zaburzenia równowagi kwasowo –

zasadowej objawiają się początkowo

zmianami paCO2 i prowadzą do

zasadowicy lub kwasicy oddechowej

- metabolicznie uwarunkowane

zaburzenia równowagi kwasowo –

zasadowej objawiają się początkowo

zmianami stężenia HCO3¯ i wywołują

kwasicę lub zasadowicę

metaboliczną.

pH

pCO2

HCO3¯

BE

Kwasica
oddechowa

↓

↑

prawidłowe

prawidłowe

Zasadowica
oddechowa

↑

↓

prawidłowe

prawidłowe

Kwasica
metaboliczna

↓

prawidłowe

↓

↓

Zasadowica
metaboliczna

↑

prawidłowe

↑

↑

Zaburzenia RKZ

Główne rodzaje

L

ow

pH

Zasadowica metaboliczna

P

CO

2

HCO

3

-

norm

al

H

ig

h

L

ow

pH

Zasadowica oddechowa

P

CO

2

HCO

3

-

norm

al

H

ig

h

H

ig

h

pH

P

CO

2

HC

O

3

-

Kwasica oddechowa

nor

mal

L

ow

H

ig

h

pH

P

CO

2

HC

O

3

-

Kwasica metaboliczna

nor

mal

L

ow

Zaburzenia RKZ

[H

C

O

3

-

]

P

CO

2

= 80

40

20

pH

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

10

20

30

40

50

Henderson-
Hasselbalch:

pH =

pK + log

[HCO

3

-

]

s

P

CO

2

Kwasica

oddechowa

Zasadowica

metaboliczna

Zasadowica

oddechowa

Kwasica

metaboliczna

pH = 6.1 +

Nerki

Płuca

or,

Diagram

Davenporta

Zaburzenia

oddechowe

Zaburzenia

oddechowe

1. Kwasica oddechowa – prosta lub

pierwotna kwasica oddechowa

polega na niewystarczającym

usuwaniu CO2 przez płuca. Ostry

wzrost paCO2 prowadzi do

zwiększenia się kwasu

węglowego w osoczu, z

odpowiednim wzrostem stężenia

jonów H+ i spadkiem pH. Po kilku

godzinach włączają się nerkowe

mechanizmy kompensacyjne,

które przy utrzymującej się

hiperkapni, osiągają maksimum

działania po około 3 – 5 dniach.

Przyczyny:
- płucne: zaburzenia lub choroby

dolnych dróg oddechowych,

miąższu płucnego lub naczyń

płucnych

- zewnątrzpłucne: zaburzenia lub

choroby centralnego lub

obwodowego układu nerwowego,

mięśni oddechowych, ściany klatki

piersiowej, opłucnej, górnych dróg

oddechowych lub błędne ustawienie

parametrów wentylacji w

respiratorze.

Objawy:
- zwiększa się dopływ krwi do

mózgu, zwiększa się ciśnienie

płynu mózgowo – rdzeniowego,

zmniejsza się pojemność minutowa

serca, pojawia się nadciśnienie

płucne

Rozpoznanie:
- gazometria
- pH krwi
- stężenie elektrolitów jest w normie

Leczenie kwasicy oddechowej
- Ostra kwasica oddechowa –

powinna zostać usunięta przyczyna

ją wywołująca, należy zadecydować

czy konieczna jest intubacja

dotchawicza i mechaniczne

wspomaganie oddychania

- Przewlekła kwasica oddechowa –

terapia powinna być

długoterminowa, decyzja odnośnie

intubacji dotchawiczej i wentylacji

mechanicznej zależy przede

wszystkim od rozwijania się

kwasicy.

2.

Zasadowica oddechowa – jest to uwarunkowany

hiperwentylacją pęcherzykową spadek PaCO2

< 36 mmHg, ze spadkiem stężenia jonów H+

i wzrostem pH.

W przypadku zasadowicy oddechowej płucna

eliminacja CO2 jest większa niż jego

produkcja w procesach tlenowej przemiany

materii. W ostrym nieskompensowanym

okresie, wartość pH jest zwiększona a

stężenie wodorowęglanów niezmienione.

W ciągu kilku minut po rozpoczęciu

hiperwentylacji następuje aktywacja układów

buforowych we krwi i dochodzi do spadku

stężenia HCO3¯, oprócz tego wzrasta

przejściowo stężenie obecnych kwasów

(np.mleczanów) we krwi.

W przypadku zasadowicy przewlekłej w ciągu

pierwszych 24 godzin uaktywniają się

mechanizmy kompensacyjne, które osiągają

maksimum działania po 2 – 3 dniach.

Przyczyny:
- reakcja na hipoksemię
- choroby płuc
- błędne ustawienie paramentów wentylacji w

respiratorze

- kontrolowana hiperwentylacja
- sepsa
- reakcja na kwasicę metaboliczną
- ciąża
- zaburzenia w obrębie centralnego układu

nerwowego

- ciężka niedokrwistość
- marskość wątroby, nadczynność tarczycy

Leczenie zasadowicy oddechowej
- uważa się, że leczenie

zasadowicy oddechowej jest

konieczne przy wartości

pH > 7,55
- postępowanie w pierwszej

kolejności ukierunkowane jest

na przyczynę, która ją wywołuje

- w przypadku błędnego

ustawienia parametrów

wentylacji należy skorygować

ustawienia respiratora

Zaburzenia

metaboliczne

Wszystkie nieoddechowe odchylenia

równowagi kwasowo – zasadowej

poza zakres fizjologiczny są nazywane

zaburzeniami metabolicznymi. W tym

przypadku można również wyróżnić

dwie pierwotne postacie:

- kwasica metaboliczna
- zasadowica metaboliczna

Zaburzenia metaboliczne mogą

występować łącznie z zaburzeniami

oddechowymi. W celu dokładnego

zróżnicowania tych zaburzeń

niezbędne jest wykonanie gazometrii

krwi tętniczej.

W celu zróżnicowania zaburzeń

metabolicznych i oddechowych
należy określić takie parametry
krwi tętniczej jak:

o

pH, względnie stężenie wolnych
jonów H+

o

PaCO2 – jako parametr
oddechowy

o

Nieoddechowe lub metaboliczne
zmienne: HCO3¯, zasady
buforujące, standardowe stężenie
wodorowęglanów, zasób zasad



Aktualne stężenie wodorowęglanów –

jest to stężenie HCO3¯ obecnie

występujące w osoczu. Jest ono

uzależnione od oddziaływań

oddechowych a także

nieoddechowych, z tego względu

jego wartość diagnostyczna jest

dość względna.



Standardowe stężenie

wodorowęglanów – jest to stężenie

HCO3¯ w osoczu próbki krwi w

pełni utlenowanej, przy

prawidłowym pCO2 o wartości 40

mmHg. Prawidłowe wartości: 22 –

26 mmol/l.



Zasady buforujące – jest to

suma buforujących anionów

krwi, składająca się z HCO3¯,

znajdującego się w

erytrocytach i osoczu, oraz

anionów hemoglobiny i białek

osocza. Zasady buforujące są

niezależne od PaCO2, na ich

stężenie wpływają tylko

zaburzenia nieoddechowe;

ulegają zmniejszeniu w

kwasicy metabolicznej, a

wzrastają w zasadowicy

metabolicznej. Prawidłowa

wartość – 48 mmol/l



Zasób zasad (nadmiar lub niedobór zasad –
BE) – zasób zasad określa ile kwasu
lub zasady jest potrzebne do
osiągnięcia przez krew prawidłowej
wartości pH 7,4. Jest to więc różnica
pomiędzy aktualnym stężeniem zasad
buforujących we krwi a ich stężeniem
po dodaniu do niej silnego kwasu lub
zasady aż do osiągnięcia pH 7,4 przy
PaCO2 40 mmHg w temp. 37°C.

Wartości prawidłowe: - 3 do + 3

mmol/l.

Nadmiar zasad jest określany jako

dodatnia rezerwa zasad i
oznaczany symbolem „+”, jest
charakterystyczny dla zasadowicy
metabolicznej.

Natomiast niedobór zasad określa

się pojęciem ujemnej rezerwy
zasad lub deficytu zasad i oznacza
się symbolem „-”, jest
charakterystyczny dla kwasicy
metabolicznej.

Zaburzenia

metaboliczne

1.

Kwasica metaboliczna – pierwotne stężenie

jonów H+ we krwi jest zwiększone. Wartości

pH, aktualne stężenie HCO3¯, zasady

buforujące, zasób zasad i standardowe

stężenie wodorowęglanów jest zmniejszone.

Luka anionowa
Stężenie anionów w osoczu musi odpowiadać

stężeniu kationów. W rzeczywistości

występuje jednak tzw. luka anionowa – czyli

różnica między sumą anionów (Cl¯, HCO3¯)

a sumą kationów (Na+, K+)

Kwasice metaboliczne ze względu

na przyczynę dzieli się na:

a)

Kwasica metaboliczna
przebiegająca z
poszerzeniem luki anionowej

b)

Kwasica mleczanowa

c)

Kwasica metaboliczna
przebiegająca z prawidłową
luką anionową

a)

Kwasica metaboliczna
przebiegająca z poszerzeniem luki
anionowej

Do najczęstszych przyczyn, które wywołują

tej rodzaj kwasicy są:

- kwasica mleczanowa
- przewlekła niewydolność nerek
- kwasica ketonowa: cukrzyca,

alkohol, głodowanie

- zatrucia: salicylanami, metanolem,

glikoetylenem, toluenem

b) Kwasica mleczanowa
Prawidłowe stężenie mleczanów w

surowicy wynosi 1 mmol/l;
podczas maksymalnego wysiłku
fizycznego może przejściowo
wzrosnąć do 20 mmol/l. kwasica
mleczanowa jest najczęstszą
kwasicą metaboliczną u
pacjentów na oddziałach
intensywnej terapii.
Śmiertelność wzrasta wraz ze
wzrostem stężenia mleczanów w
osoczu. Przy stężeniu w osoczu
> 5 mmol/l – ok.75%; przy > 10
mmol/l – powyżej 95%.

Kliniczne objawy kwasicy mleczanowej (rozwijają

się w ciągu kilku godzin, są niespecyficzne):



Wymioty i nietypowe bóle brzucha



Splatanie



Letarg



Śpiączka



Oddech Kussmaula



Odwodnienie



Hipotensja, tachykardia, skurcz naczyń

krwionośnych



Hipotermia

Rozpoznanie ustala się na podstawie

znacznego wzrostu stężenia mleczanów w

osoczu.

c) Kwasica metaboliczna przebiegająca

z prawidłową luką anionową

W tym rodzaju kwasicy stężenie

chlorków w osoczu jest
zwiększone. Cl¯ zastępuje w
osoczu utracony jon HCO3¯.
Najważniejszą przyczyną jest
utrata wodorowęglanów przez
przewód pokarmowy lub nerki (w
wyniku biegunki lub cewkowej
kwasicy nerkowej)

Diagnostyka kwasicy metabolicznej:
- rozpoznanie ustala się na

podstawie badania

gazometrycznego krwi; poprzez

pomiar stężenia elektrolitów w

surowicy można oprócz tego

określić lukę anionową i

dokładniej sklasyfikować daną

kwasicę

- prosta kwasica metaboliczna

charakteryzuje się niskimi

wartościami pH i zmniejszonym

stężeniem HCO3¯, przy

kompensacji oddechowej

zmniejsza się również pCO2 we

krwi tętniczej.

2. Zasadowica metaboliczna –

charakteryzuje się
zwiększonym stężeniem
HCO3¯ w osoczu,
zwiększonym w osoczu
dodatnim zasobem zasad i
wzrostem pH.

Przyczyny zasadowicy

metabolicznej:



Utrata kwaśnego soku

żołądkowego, wymioty,

drenaż przez sondę

żołądkową



Terapia diuretykami



Biegunka z utratą chlorków



Nadmierna podaż

wodorowęglanów i roztworów

je zawierających



Hiperaldosteronizm



Ciężki niedobór potasu



Niewydolność wątroby

Następstwa kliniczne:
Typowymi objawami zasadowicy

(oddechowej) są:

- nadwrażliwość nerwowo – mięśniowa

z parestezjami

- skurcze mięśniowe w obrębie

nadgarstka i stopy

- zawroty głowy

W przypadku zasadowicy metabolicznej

nie występują żadne objawy
kliniczne. Jeżeli objawy wystąpią to
związane są przede wszystkim z
odwodnieniem (uczucie osłabienia,
skurcze mięśniowe, oszołomienie)

Diagnostyka
- rozpoznanie ustala się na

podstawie analizy

gazometrii krwi

- przyczyną wywołującą

zasadowicę metaboliczną

często określa się na

podstawie wywiadu i

badania przedmiotowego

- zmierzenie ciśnienia

tętniczego, oznaczenie

stężenia elektrolitów w

osoczu, stężenie chlorków w

moczu

Pierwotna zasadowica

metaboliczna:

- pH > 7,44
- HCO3¯ > 26 mmol/l
- standardowe stężenie

wodorowęglanów > 25
mmol/l

- zasób zasad > +2 mmol/l

Leczenie:
- leczenie choroby

podstawowej

- podaż chlorków (NaCl lub

KCl)

- acetazolamid (hamuje

działanie anhydrazy

węglanowej, zwiększając

przez to wydalanie

wodorowęglanów z

moczem)

- podaż kwasu solnego

Prawidłowe

wartości krwi

tętniczej



pH krwi – 7,35 – 7,45



pCO2 – 32 – 45 mmHg



pO2 – 65 – 100 mmHg (80 –
100 mmHg)



Zawartość HCO3¯ - 21 – 25
mmol/l



Saturacja – 94 – 98 %



Zasób zasad BE +/- 2,5 mmol/l