Diagnostyka laboratoryjna

zaburzeń gospodarki

wodno – elektrolitowej

oraz równowagi

kwasowo - zasadowej

Woda całkowita

Kobiety – 54 %
Mężczyźni – 60 %
Noworodki – 75 %
Niemowlęta – 75 %
Dzieci po ukończeniu 1 r.ż. – 65%

Regulacja gospodarki wodno -

elektrolitowej

OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY

osmoreceptory układ nerwowy

PRZYSADKA

baroreceptory wegetatywny

NADNERCZA chemoreceptory

zmiany :
- molalności
- składu elektrolitowego

NERKI

- wielkości przestrzeni wodnych

Regulacja gospodarki wodno -

elektrolitowej

Niedobór wody

osmolal. płynu

niedobór H2O w kom.
osmoreceptorowych

wydzielania
wazopresyny

pragnienia

wazoprersyna
osocza
pobór

wody

wchłanianie

wody w nerce

Hormon antydiuretyczny ADH

(antydiuretic hormone)

- uwalniany z podwzgórza pod wpływem zmian

osmolalności (hiperosmia)

- miejscem działania nerkowy kanalik dystalny II-

rzędu

- wywołuje efekt antydiuretyczny, tj. nasila resorbcję

zwrotną wody i jonów sodowych

Zespół SIADH- Syndrome of inappropriate antidiuretic

hormone

Całkowity brak lub częściowy niedobór hormonu

antydiuretycznego.

Objawy: moczówka prosta

Przedsionkowy hormon antydiuretyczny

(ANP)

- Sekrecja z kardiomiocytów
- Syntetyzowany jako prohormon (128 par zasad)
C-końcowy fragment – 28 par zasad

N-końcowy fragment – 98 par zasad (NT – pro ANP)

Wpływ na gospodarkę wodno-elektrolitową:
- Działanie natriuretyczne
- Działanie wazodylatacyjne
- Hamowanie sekrecji wazopresyny i aldosteronu

Czynniki analogiczne z ANP

-

BNP (brain natriuretic peptide)

uwalniany w następstwie rozciągnięcia włókien

mięśniowych komór serca a także w mózgu

- CNP (C- type natriuretic peptide)

-syntetyzowany w nefronach

-działanie natriuretyczne we współdziałaniu z ANP,

BNP, urodylatyną

Czynniki analogiczne z ANP

Urodylatyna (urodilatin)

- Peptyd (32 aa)

- Syntetyzowana przez gen kodujący ANP

- Uwalniana w kanaliku dystalnym

- Hamowanie resorpcji zwrotnej jonów

sodowych i stymulacja natriurezy

(hamowanie Na

+

ATP-azy)

Schemat zmian

patofizjologicznych w ChNS

Uszkodzenie

serca

Spadek rzutu serca – niewydolność serca jako

pompy

Układ (RAA)

Renina

-Angiotensyna

-Aldosteron

Układ

współczulny

Redystrybucja

perfuzji

Opór obwodowy

Zatrzymani

e

sodu i

wody

Objawy

kliniczne.

Dalsza

postępująca

niewydolność

serca

BNP

ANP jest syntetyzowany w przedsionkach,

zaś BNP - w komorach serca, dlatego też jest on bardziej przydatny

do szacowania ryzyka incydentów wieńcowych i zgonów, w wyniku

CHF (Congestive Heart Failure) – niewydolności serca

.

BNP jest fizjologicznie aktywny:

•

Zwiększa wydzielanie Na i H

2

O, poprzez:

- zwiększenie filtracji kłębkowej

- hamowanie wchłaniania zwrotnego Na

- zmniejszanie uwalniania reniny i aldosteronu

•

Rozszerza włośniczki, poprzez przeciwdziałanie czynnikom

zwężającym światło naczyń:

- angiotensynie II

- wazopresynie

- pobudzeniu układu przywspółczulnego

Wzrost uwalniania BNP jest odpowiedzią na wzrost

ciśnienia rozkurczowego w komorach serca

BNP - synteza

preproBNP (1-
134)

Peptyd sygnałowy

(26)

proBNP (1-

108)

Komory
serca

NT-proBNP (1-
76)

BNP (77-108)

biologicznie aktywny

Krew

NT-proBNP:

- taka sama użyteczność kliniczna
- większe stężenie niż BNP
- 5x dłuższy, niż BNP T1/2 60 - 120 minut vs. 20 minut
- brak wahań okołodobowych
- brak wpływu innych czynników (np.: wysiłku
fizycznego)
- większa stabilność in vitro : 72 godz. krew/temp.
pokojowa

5 dni/4

o

C

Diagnostyka CHF

Badanie

lekarskie

EKG

Rentgen

klatki

piersiowej

Czułość diagnostyczna



Potrzeba markera diagnostycznego

- Niespecyficzne

- Subiektywne

- Nie znamienne

-

Brak dostępu 24h/7 dni

- Nie specyficzne

- Niska czułość

Echo serca

- Niespecyficzne

- Niska czułość

Osmolalność

Osmolalność osocza

=

2 x [ Na+] + [glukoza] +

[ mocznik]

(wartości w mmol/l)

Osmolalność osocza =

[glukoza] [ mocznik]

2 x [ Na+] + -------------- + --------------
18 6

(

wartość Na+ w mmol/l, wartość

glukozy i mocznika w mg/dl)

Przerwa osmotyczna

[osmolalność zmierzona – osmolalność
obliczona]



>

10 - 15 mosmol / kg H

2

O

Osmolalność

Oznaczanie w surowicy

- Określenie toni w przypadku zmian natremii
- Stwierdzenie obecności zwiazków osmotycznie

czynnych egzogennych

- Stwierdzenie zaburzeń gospodarki wodnej (np.

pierwotna polidypsja, hypodypsja, zatrucie wodne,
polidypsja w przebiegu cukrzycy)

- Różnicowanie pseudohyponatremii
- Wyliczanie luki osmotycznej

Oznaczanie w moczu

- W przypadku stanów przebiegających z poliurią
- W zaburzeniach związanych z zagęszczaniem moczu

Rozpoznanie zaburzeń gospodarki

wodno – elektrolitowej

Stan kliniczny : ciśnienie tętnicze

wypełnienie żył szyjnych
elastyczność skóry
napięcie gałek ocznych
wilgotność błon śluzowych

Pytania : * jak duży jest

niedobór lub nadmiar

wody i

elektrolitów ?

* jakie jest stężenie białek

osocza ?

* jaki jest stan równowagi

kwasowo–

zasadowej ?

Badania laboratoryjne w
rozpoznawaniu

zaburzeń wodno–elektrolitowych

* hematokryt, hemoglobina, erytrocyty
* wskaźniki czerwono-krwinkowe ( MCV

)

* białko całkowite surowicy
* mocznik i kreatynina w surowicy
* glukoza w surowicy
* osmolalność osocza i moczu
* elektrolity w surowicy i moczu –

– Na

+

, K

-

, Cl

-

* równowaga kwasowo - zasadowa
* przerwa anionowa
* przerwa osmotyczna

Przerwa osmotyczna

[osmolalność zmierzona – osmolalność
obliczona]



>

10 - 15 mosmol / kg H

2

O

Obliczanie osmolalności surowicy :

2 [ Na ] + [ glukoza mmol/l ] + [ mocznik
mmol/l ]

Zaburzenia gospodarki wodnej

A. Zaburzenia wolemii – objętości krwi krążącej

1. hipowolemia  wstrząs hipowolemiczny

2. hiperwolemia  niewydolność nerek



przewodnienie

B. Zmiany przestrzeni pozakomórkowej ( ECV )
1. odwodnienie

izotoniczne
hipotoniczne
hipertoniczne

2. przewodnienie

Laboratoryjna diagnostyka

przewodnienia

HCT, Hb,
MCHC,

TP,
mocznik

Osmolalno
ść
sód

MCV

Izoosmolalność

N

N

hypoosmolalno

ść
hyperosmolaln

ość

Laboratoryjna diagnostyka

odwodnienia

HCT, Hb,

MCHC, TP,

mocznik

Osmola

l.

sodu

MCV

izoosmolalość

N

N

N

N

hypoosmolność

hyperosmolaln
ość

Równanie Henderson-Hasselbalcha

pH = pK

a

+ log [ HCO

3

 ] / [  PCO

2

]

[ HCO

3

 ]

pH = 6,1 + log 0,03 x PCO

2

Zakres wartości prawidłowych

pH

7,35 - 7,45

PCO

2

35 - 45 mm Hg

PO

2

71 - 104 mm Hg

SO

2

95 - 98 %

HCO

3



21 - 26 mmol / l

BE

( – 2,5 ) – ( + 2,5 ) mmol / l

AG

7 - 16 mmol / l

elektrolity : Na

+

135 - 145 mmol / l

K

+

3,6 - 4,8 mmol / l

Cl



95 - 105 mmol / l

Uruchomienie mechanizmów

obronnych w czasie

• Bufory zewn.komórk. - natychmiast
• Bufory wewn.komórk. - około 2

godziny

• Płuca - w pełni po 12 - 20

godzinach

• Nerki - 1 - 2 doby
• Kościec - tygodnie

Rola nerek w utrzymywaniu

homeostazy kwasowo-zasadowej

• 1. Reabsorpcja przefiltrowanych HCO

3

–

– 85 % w kanaliku proksymalnym

15 % w kanaliku dystalnym

•

2.

.

Wydzielanie H+

z regeneracją HCO

3

–

– wydalanie ich w postaci „kwaśności

miareczkowej”

– wydalanie w postaci NH

4

+

• 3. Zakwaszanie moczu

Przydatność badań

laboratoryjnych w ocenie stanu

równowagi kwasowo-zasadowej

• 1. Rozpoznanie ew. zaburzenia
• 2. Pomoc w terapii



dla ustalenia

– niedoboru / nadmiaru zasad,
– niedoboru / nadmiaru elektrolitów,

głównie Cl– i K



warunkujących zaburzenia r k z

– niedoboru / nadmiaru albumin

• 3. Monitorowanie terapii

Podstawowe elementy

rozpoznawania zaburzeń r k z

• I. Badanie kliniczne
• II. Badania laboratoryjne

– 1. Podstawowe badania biochemiczne
– 2. Badania gazometryczne
– 3. Badania elektrolitowe
– 4. Hemoglobina
– 5. Albuminy osocza / surowicy

Materiał biologiczny do

badania

gazometrycznego

• Krew tętnicza

(

t.promieniowa lub t.udowa)

-

krew włośniczkowa arterializowana

– pobranie z naczynia nie uciśniętego
– bez kontaktu z powietrzem

atmosferycznym

– minimalny czas od pobrania do

oznaczenia

– wynik skorygowany do temperatury

ciała chorego

• Płyn mózgowo-rdzeniowy

– warunki ś c i ś l e anaerobowe

K r e w

włośniczkowa

(hipotonia

)

tętnicza

• pH 6,979
• P

CO

2

71,0

• P

O

2

22,0

• HCO

3

– 16,4

• BE – 16,3

• Sat.O

2

19,0

• 7,439
• 35,0
• 55,0
• 23.1
• – 0,5
• 90,0

Pierwotne przyczyny zaburzeń

rkz - zmienne niezależne - wg

Stewarta

• 1. PCO

2

krwi tętniczej

• 2. Strong ion difference SID -

różnica mocnych jonów



mocnych kationów 



mocnych

anionów  synonim osoczowych zasad

buforowych BB - około 42 mEq/l

• 3. Całkowite stężenie nielotnych słabych

kwasów, głównie

– albuminy osocza
– nieorganiczne fosforany ( 5% )

Podział zaburzeń równowagi

kwasowo - zasadowej

wg Stewarta

• A. Zaburzenia oddechowe

– hipokapnia



pierwotna zasadowica

oddechowa

– hiperkapnia



pierwotna kwasica

oddechowa

B. Zaburzenia nieoddechowe -

metaboliczne

• 1.Zmiany SID ( BB )

– wzrost  zasadowica
– zmniejszenie  kwasica
– niedobór / nadmiar wody

• zagęszczenie  zasadowica
• rozcieńczenie  kwasica

– zmiany izojonii

• hipochloremia  zasadowica
• hiperchloremia  kwasica

– wzrost stężenia kwasów organicznych 

 kwasica z  AG

B. Zaburzenia metaboliczne c.d.

• 2. Zmiany stężenia nielotnych

słabych kwasów

– zmniejszenie - hipoalbuminemia 

 zasadowica

– zwiększenie - hiperalbuminemia 

 kwasica

-

hiperfosfatemia 

 kwasica

2

+ 20

+ 10

0

- 10

- 20

2

4

6

8

10

12

Total plasma proteins, g/dl

Base excess/deficit as a function of total plasma protein concentration, at nearly constant

strong ion difference and P co (41 ± 4 meq/liter and 35 ± 1 torr, respectively; ± SD);

= 19.8 - 2.9 ; = -0.99. Based on data in (31)

2

y

x r

Zaburzenia metaboliczne

Zasadowica –  zasady buforujące

deficyt chlorków
hipokaliemia
hipoalbuminemia
zagęszczenie

( odwodnienie

)

Kwasica –  mocne jony organiczne

 zasady buforujące

hiperchloremia
hiperalbuminemia
hiperfosfatemia
rozcieńczenie

( przewodnienie )

Kliniczny podział

zaburzeń r k z

• A. Zaburzenia proste

1. oddechowe



ostre i przewlekłe

2. metaboliczne



zasadowica

kwasica



* z  AG

* z norm. AG

• B. Zaburzenia mieszane

1. oddechowo - metaboliczne
2. metaboliczne
3. złożone - „ potrójne ”

•

4. Przerwa anionowa - anion gap AG

•

AG = Na

+

– ( Cl

-

+ HCO

3-

) (fosforany,

siarczany, białczany, aniony organ.)

•





AG





kwasów, hiperproteinemia





AG o 1 mEq/l





HCO

3

o 1 mEq/l

– prawidłowo AG = 10 mEq/l HCO

3

= 25 mEq/l

– kwasica



AG AG = 20 mEq/l HCO

3

= 15 mEq/l

– kwasica



AG + zasadowica

AG = 20 mEq/l HCO

3

= 25 mEq/l

–



AG





HCO

3-



zaburzenie mieszane

Na

Na

K

K

Ca

Ca

Mg

Mg

Cl

Cl

HCO

HCO

3

3

białczany

białczany

aniony resztkowe

aniony resztkowe

101

101

144

144

26

26

4,5

4,5

16

16

10

10

2,5

2,5

2

2

Kompensacja zaburzeń

oddechowych

•

Przewlekła kwasica oddechowa





[HCO

3

-

]  = 0,4 x



P

CO

2



• wartość graniczna HCO

3–

45 mEq/l

•

Przewlekła zasadowica oddechowa





[HCO

3

-

]  = 0,5 x



P

CO

2



• wartość graniczna HCO

3



12 mEq/l

   zmienna niezależna - pierwotna
–   zmienna zależna - wtórna

Kompensacja zaburzeń

metabolicznych

• Przewlekła kwasica metaboliczna





P

CO

2

 = 1,2 x



[HCO

3

-

] 

• wartość graniczna HCO

3–

10 mEq/l

• Przewlekła zasadowica metaboliczna

 



P

CO

2

= 0,6 x



[HCO

3

-

]

   zmienna niezależna - pierwotna
–   zmienna zależna - wtórna

Uproszczone wyniki badania rkz

• pH 7,32
• P

CO2

29,0

• P

O2

80,0

• HCO

3

15,0

• Na

+

140

• K

+

4,5

• Cl

-

105

• AG 20

• pH 7,26
• P

CO2

37,0

• P

O2

60,0

• HCO

3

16,0

• Na

+

140

• K

+

5,1

• Cl

-

103

• AG 21

Strategia w rozpoznawaniu zaburzeń

r k z

Mc Curdy D.K.: Chest

62: 35-52, 1972

• I. Badanie kliniczne

• II . Podstawowe badania laboratoryjne

potwierdzające sugestie kliniczne

• III. Badania elektrolitowe niezbędne do

właściwej interpretacji zaburzeń

r k z

- głównie zaburzeń

nieoddechowych -

-

metabolicznych

I. 1. Dane z badania podmiotowego

sugerujące zaburzenia rkz

•

przewlekła niewydolność nerek





kwasica metaboliczna

•

wymioty



zasadowica metaboliczna

•

zapalenie płuc, zastoinowa niewydolność
krążenia, posocznica





zasadowica oddechowa

•

wstrząs



kwasica mleczanowa

I. 2. Dane z badania

przedmiotowego sugerujące

zaburzenia rkz

• Kliniczne objawy odwodnienia





zasadowica metaboliczna

• sinica



kwasica oddechowa

• wysoka gorączka



zasadowica oddech.

• hiperwentylacja



kwasica metaboliczna

II. Podstawowe badania

biochemiczne

• glukoza
• kreatynina
• mocznik

III. Badania elektrolitowe niezbędne

do właściwej interpretacji zaburzeń

rkz

• 1. HCO

3–





zasadowica metaboliczna lub

– kompensacja kwasicy oddechowej





kwasica metaboliczna lub

– kompensacja zasadowicy oddechowej

– pH decyduje o kierunku zmian

• 2. K+





w kwasicy

–



w zasadowicy

– zmiana pH o 0,10



zmiana kaliemii

o około 0,6 mEq/l ( 0,3 - 1,3 )

• głównie w zaburzeniach

metabolicznych

• bardziej nasilone w kwasicy

metabolicznej

• 3. Cl



–



w zasadowicy metabolicznej

–



w kwasicy metabolicznej

hiperchloremicznej, tj. z prawidłową AG

– kompensacja nerkowa zaburzeń oddechowych:

przewlekła kwasica

oddechowa





hipochloremia

przewlekła zasadowica oddechowa





hiperchloremia

IV. Uwagi końcowe

• Zaburzenie proste czy mieszane ?

Uwzględnić konieczny czas dla pełnej kompensacji !

• Normalizacja pH



raczej

zaburzenie mieszane

(

wyjątek - przewlekła

zasadowica

oddechowa )

• Zaburzenia proste



zmiany

wtórne

i pierwotne



jednokierunkowe

BE = BB – NBB

BE - nadmiar (niedobór zasad)
BB – aktualne stężenie zasad buforowych krwi
NBB – należne stężenie zasad (normalne zasady buforowe)

BB= [HCO

3

-

] + [B

-

]

NBB = 42 + ( 0,36 x Hb g/dl )

Wzór Möllemgaarda - Astrupa

niedobór HCO

3

= BE x 0,3 x m.c.

(kg)
(mEq)

Wynik badania r k z

• pH

7,521

• P

CO

2

48,0

mm Hg

• P

O

2

62,0

• HCO

3

– 38,0

mEq/l

• BE + 13,2
• Sat.O

2

93,6 %

• AG 23,0

mEq/l

• Na+ 150

mEq/l

• K+ 3,82
• Cl – 89,0
• Hb 14,9

g/dl

– dla wyliczenia BE

• albuminy 30,0

g/l

• Ca zjon. 0,90

mmol/l

• Wniosek:.................

...............................
...............................

pH



7,55 prowadzi do

• hipoksji tkanek
• zaburzeń świadomości
• napadów padaczkowych
• zaburzeń rytmu serca
• zaburzeń nerwowo-mięśniowych