Patologia:

Patologia:

gospodarka kwasowo-

gospodarka kwasowo-

zasadowa organizmu

zasadowa organizmu

Rafał Filip

Rafał Filip

Gospodarka

Gospodarka

kwasowo-

kwasowo-

zasadowa

zasadowa



Oddawanie buforowanych przez krew

Oddawanie buforowanych przez krew

substancji następuje w płucach (lotne

substancji następuje w płucach (lotne

kwasy) oraz w nerkach i przewodzie

kwasy) oraz w nerkach i przewodzie

pokarmowym z udziałem wątroby

pokarmowym z udziałem wątroby

(nielotne kwasy i zasady).

(nielotne kwasy i zasady).



Ocenę wydolności mechanizmu

Ocenę wydolności mechanizmu

płucnego zapewnia pomiar tętniczego

płucnego zapewnia pomiar tętniczego

P

P

CO2 (obecne lub aktualne

CO2 (obecne lub aktualne

P

P

CO2).

CO2).

Gospodarka kwasowo-

Gospodarka kwasowo-

zasadowa

zasadowa



Obciążenie układów buforowych krwi przez

Obciążenie układów buforowych krwi przez

nielotne kwasy lub zasady określa parametr

nielotne kwasy lub zasady określa parametr

nazywany

nazywany

nadmiarem

nadmiarem

lub

lub

niedoborem zasad

niedoborem zasad

(base excess – BE; base deficit).

(base excess – BE; base deficit).



Przedstawia ilość mocnego kwasu lub mocnej

Przedstawia ilość mocnego kwasu lub mocnej

zasady konieczną do tego, aby pH próbki krwi

zasady konieczną do tego, aby pH próbki krwi

doprowadzić do wartości 7,4 przy

doprowadzić do wartości 7,4 przy

P

P

CO2 = 5,3

CO2 = 5,3

kPa (40mm Hg) w temperaturze 37

kPa (40mm Hg) w temperaturze 37

0

0

C.

C.

Gospodarka kwasowo-

Gospodarka kwasowo-

zasadowa

zasadowa



Zasady buforowe

Zasady buforowe

(BB) oznaczają sumę stężeń

(BB) oznaczają sumę stężeń

anionów buforowych pełnej krwi całkowicie

anionów buforowych pełnej krwi całkowicie

utlenowanej.

utlenowanej.



Wielkość ta jest niezależna od pCO

Wielkość ta jest niezależna od pCO

2

2

i wynosi od 42 do

i wynosi od 42 do

46 mmol/l. Normalne zasady buforowe (NBB)

46 mmol/l. Normalne zasady buforowe (NBB)

oznaczają stężenie zasad buforowych próbki krwi przy

oznaczają stężenie zasad buforowych próbki krwi przy

pH = 7,38 i PCO2 = 5,3 kPa (40 mm Hg).

pH = 7,38 i PCO2 = 5,3 kPa (40 mm Hg).



Dzięki zastosowaniu elektrod do pomiaru

Dzięki zastosowaniu elektrod do pomiaru

P

P

CO2 i pH w

CO2 i pH w

próbce krwi możliwe jest wyznaczenie nadmiaru

próbce krwi możliwe jest wyznaczenie nadmiaru

(niedoboru) zasad na podstawie monogramu Siggarda i

(niedoboru) zasad na podstawie monogramu Siggarda i

Andersena.

Andersena.



Oznaczenia pH pełnej krwi i stężenia wodorowęglanów

Oznaczenia pH pełnej krwi i stężenia wodorowęglanów

(parametr nazywany aktualnymi lub

(parametr nazywany aktualnymi lub

obecnymi

obecnymi

wodorowęglanami

wodorowęglanami

) w połączeniu z

) w połączeniu z

P

P

CO2 umożliwiają

CO2 umożliwiają

pełną ocenę zaburzeń gospodarki kwasowo-zasadowej.

pełną ocenę zaburzeń gospodarki kwasowo-zasadowej.

Mechanizmy regulacyjne -

Mechanizmy regulacyjne -

nerki

nerki

Mechanizmy transportowe, które zapewniają

Mechanizmy transportowe, które zapewniają

utrzymanie pH wewnątrzkomórkowego, działają w

utrzymanie pH wewnątrzkomórkowego, działają w

nerce na poziomie komórki kanalika nerkowego i

nerce na poziomie komórki kanalika nerkowego i

zapewniają utrzymanie prawidłowego pH w

zapewniają utrzymanie prawidłowego pH w

organizmie. Podstawowy mechanizm polega na

organizmie. Podstawowy mechanizm polega na

transporcie H+ z komórki do wnętrza nefronu.

transporcie H+ z komórki do wnętrza nefronu.

Dzięki temu następuje wydzielanie anionów

Dzięki temu następuje wydzielanie anionów

nielotnych kwasów w ilości od 50 do 100 mmol/24 h.

nielotnych kwasów w ilości od 50 do 100 mmol/24 h.

Biorą w tym udział następujące procesy:

Biorą w tym udział następujące procesy:



reabsorpcja wodorowęglanów,

reabsorpcja wodorowęglanów,



buforowanie jonów H+ w moczu,

buforowanie jonów H+ w moczu,



wydzielanie jonu amonowego,

wydzielanie jonu amonowego,



zmniejszenie pH (zakwaszenie) moczu.

zmniejszenie pH (zakwaszenie) moczu.

Mechanizmy regulacyjne -

Mechanizmy regulacyjne -

nerki

nerki

Na wydzielanie jonów H+ w kanalikach

Na wydzielanie jonów H+ w kanalikach

oddziałują następujące czynniki:

oddziałują następujące czynniki:



efektywna objętość układu krążenia,

efektywna objętość układu krążenia,



wchłanialność anionów z płynu

wchłanialność anionów z płynu

cewkowego,

cewkowego,



tętnicze pH,

tętnicze pH,



stężenie potasu w osoczu,

stężenie potasu w osoczu,



aldosteron.

aldosteron.

Mechanizmy regulacyjne -

Mechanizmy regulacyjne -

płuca

płuca



Wentylacja płucna określa stężenie CO2 w płynach

Wentylacja płucna określa stężenie CO2 w płynach

ustrojowych –

ustrojowych –

P

P

CO

CO

2

2

(ciśnienie cząstkowe dwutlenku

(ciśnienie cząstkowe dwutlenku

węgla). Oba te czynniki działają w układzie

węgla). Oba te czynniki działają w układzie

sprzężenia zwrotnego, gdyż

sprzężenia zwrotnego, gdyż

P

P

CO

CO

2

2

określa natężenie

określa natężenie

wentylacji płucnej.

wentylacji płucnej.



Zmienną dostępną dla chemoreceptorów układu

Zmienną dostępną dla chemoreceptorów układu

kontrolnego jest pH w tętnicach.

kontrolnego jest pH w tętnicach.



Chemoreceptory znajdują się w rdzeniu

Chemoreceptory znajdują się w rdzeniu

przedłużonym, kłębku szyjnym i łuku aorty.

przedłużonym, kłębku szyjnym i łuku aorty.



Są one wrażliwe także na zmiany pH spowodowane przez

Są one wrażliwe także na zmiany pH spowodowane przez

zmiany stężenia wodorowęglanów.

zmiany stężenia wodorowęglanów.



Szybkość zmian pH pod wpływem zmian wentylacji płucnej

Szybkość zmian pH pod wpływem zmian wentylacji płucnej

(reakcja rozpoczyna się w ciągu kilku minut i osiąga

(reakcja rozpoczyna się w ciągu kilku minut i osiąga

maksimum w ciągu 12-24 godzin) znacznie przewyższa

maksimum w ciągu 12-24 godzin) znacznie przewyższa

mechanizmy nerkowe i dzięki temu jest w stanie obronić

mechanizmy nerkowe i dzięki temu jest w stanie obronić

organizm przed zagrażającymi życiu przesunięciami pH.

organizm przed zagrażającymi życiu przesunięciami pH.

Definicje

Definicje



Kwasicą

Kwasicą

(

(

acidosis

acidosis

) nazywa się

) nazywa się

zwiększenie stężenia jonów

zwiększenie stężenia jonów

wodorowych we krwi, natomiast

wodorowych we krwi, natomiast

zmniejszenie stężenia jonów

zmniejszenie stężenia jonów

wodorowych we krwi nazywa się

wodorowych we krwi nazywa się

zasadowicą

zasadowicą

(

(

alkalosis

alkalosis

).

).

Kwasica metaboliczna

Kwasica metaboliczna



Kwasica metaboliczna charakteryzuje się

Kwasica metaboliczna charakteryzuje się

zmniejszonym stężeniem

zmniejszonym stężeniem

wodorowęglanów w osoczu

wodorowęglanów w osoczu

spowodowanym bądź ich utratą, bądź

spowodowanym bądź ich utratą, bądź

buforowaniem nielotnych kwasów przez

buforowaniem nielotnych kwasów przez

bufor wodorowęglanowy.

bufor wodorowęglanowy.



Mechanizmy wyrównawcze polegają na

Mechanizmy wyrównawcze polegają na

stymulacji oddychania i obniżeniu

stymulacji oddychania i obniżeniu

P

P

CO2.

CO2.

Likwidacja zaburzeń polega na

Likwidacja zaburzeń polega na

wydzielaniu nielotnych anionów przez

wydzielaniu nielotnych anionów przez

nerki.

nerki.

Zasadowica metaboliczna

Zasadowica metaboliczna



W zasadowicy metabolicznej stężenie w

W zasadowicy metabolicznej stężenie w

osoczu zwiększa się na skutek

osoczu zwiększa się na skutek

terapeutycznego stosowania

terapeutycznego stosowania

wodorowęglanów, utraty H+ lub, rzadko,

wodorowęglanów, utraty H+ lub, rzadko,

na skutek transportu H+ do wnętrza

na skutek transportu H+ do wnętrza

komórek

komórek



Wyrównanie oddechowe polega na

Wyrównanie oddechowe polega na

hipowentylacji, a nerkowe na

hipowentylacji, a nerkowe na

zmniejszeniu reabsorpcji

zmniejszeniu reabsorpcji

wodorowęglanów.

wodorowęglanów.

Kwasica oddechowa

Kwasica oddechowa



Kwasica oddechowa powstaje w wyniku

Kwasica oddechowa powstaje w wyniku

zmniejszenia płucnego wydalania CO2, co

zmniejszenia płucnego wydalania CO2, co

powoduje zwiększenie

powoduje zwiększenie

P

P

CO

CO

2

2

.

.



Wyrównanie nerkowe polega na

Wyrównanie nerkowe polega na

zwiększeniu wydalania H+, reabsorpcji

zwiększeniu wydalania H+, reabsorpcji

HCO

HCO

3

3

w płynach oraz zwiększeniu HCO

w płynach oraz zwiększeniu HCO

3

3

w

w

płynach pozakomórkowych, co prze4biega

płynach pozakomórkowych, co prze4biega

w ciągu kilku dni.

w ciągu kilku dni.



Likwidacja zaburzeń wymaga usunięcia

Likwidacja zaburzeń wymaga usunięcia

przyczyny zaburzeń płucnych

przyczyny zaburzeń płucnych

Zasadowica oddechowa

Zasadowica oddechowa



Zasadowica oddechowa jest

Zasadowica oddechowa jest

wynikiem hiperwentylacji,

wynikiem hiperwentylacji,

zmniejszenia PCO

zmniejszenia PCO

2

2

i zwiększenia pH.

i zwiększenia pH.



Wyrównanie nerkowe polega na

Wyrównanie nerkowe polega na

zmniejszeniu wydzielania H+ i

zmniejszeniu wydzielania H+ i

wydalaniu HCO

wydalaniu HCO

3

3

z moczem.

z moczem.



Likwidacja zaburzeń wymaga

Likwidacja zaburzeń wymaga

usunięcia zaburzeń płucnych.

usunięcia zaburzeń płucnych.

Mieszane zaburzenia

Mieszane zaburzenia

równowagi kwasowo-zasadowej

równowagi kwasowo-zasadowej



Mieszane zaburzenia równowagi kwasowo-

Mieszane zaburzenia równowagi kwasowo-

zasadowej nie są rzadkością.

zasadowej nie są rzadkością.



Polegają na równoczesnym występowaniu

Polegają na równoczesnym występowaniu

mechanizmów oddechowych i metabolicznych w

mechanizmów oddechowych i metabolicznych w

kwasicy bądź zasadowicy np. mieszana

kwasicy bądź zasadowicy np. mieszana

zasadowica oddechowo-metaboliczna.

zasadowica oddechowo-metaboliczna.



Na przykład: prawidłowe pH krwi, mimo

Na przykład: prawidłowe pH krwi, mimo

znacznych odchyleń od normy w zakresie

znacznych odchyleń od normy w zakresie

stężenia HCO

stężenia HCO

3

3

i

i

P

P

CO

CO

2

2

.

.

Kwasica metaboliczna

Kwasica metaboliczna

Przyczyną kwasicy metabolicznej jest:

Przyczyną kwasicy metabolicznej jest:



zaburzenie mechanizmów warunkujących

zaburzenie mechanizmów warunkujących

sprawne wydzielanie wytworzonych w ciągu

sprawne wydzielanie wytworzonych w ciągu

doby jonów H+,

doby jonów H+,



ostre obciążenie organizmu jonami H,

ostre obciążenie organizmu jonami H,



utrata jonu HCO

utrata jonu HCO

3

3

.

.

Określenie przerwy anionowej jest wartościową

Określenie przerwy anionowej jest wartościową

wskazówką dla diagnozy różnicowej kwasicy

wskazówką dla diagnozy różnicowej kwasicy

metabolicznej.

metabolicznej.

Kwasica ketonowa

Kwasica ketonowa



Kwasica ketonowa

Kwasica ketonowa

może być skutkiem

może być skutkiem

ketonemii i ketonurii, gdy dochodzi do

ketonemii i ketonurii, gdy dochodzi do

nadmiernego wytwarzania kwasu

nadmiernego wytwarzania kwasu

acetooctowego, acetonu i kwasu beta-

acetooctowego, acetonu i kwasu beta-

hydroksymasłowego, ponadto gdy dochodzi do

hydroksymasłowego, ponadto gdy dochodzi do

zmniejszenia stężenia HCO

zmniejszenia stężenia HCO

3

3

we krwi.

we krwi.



Jest to stan typowy dla głodowania, a także dla

Jest to stan typowy dla głodowania, a także dla

niewyrównanej cukrzycy

niewyrównanej cukrzycy

– jakościowo oba te

– jakościowo oba te

stany nie różnią się, lecz nasilenie zaburzeń

stany nie różnią się, lecz nasilenie zaburzeń

jest bardzo różne, w drugim przypadku może

jest bardzo różne, w drugim przypadku może

spowodować nawet śmierć.

spowodować nawet śmierć.

Kwasica ketonowa c.d.

Kwasica ketonowa c.d.



Przyczyną zaburzeń jest postępujące

Przyczyną zaburzeń jest postępujące

zmniejszenie zdolności buforowania

zmniejszenie zdolności buforowania

powstającego H+.

powstającego H+.



Najważniejszą rolę w terapii kwasicy

Najważniejszą rolę w terapii kwasicy

cukrzycowej ma insulina.

cukrzycowej ma insulina.



- natomiast w innych postaciach kwasicy

- natomiast w innych postaciach kwasicy

ketonowej podanie glukozy zwiększa własne

ketonowej podanie glukozy zwiększa własne

wydzielanie insuliny bez zagrażającej życiu

wydzielanie insuliny bez zagrażającej życiu

hipoglikemii.

hipoglikemii.

Kwasica mleczanowa

Kwasica mleczanowa



Kwasica mleczanowa

Kwasica mleczanowa

jest ciężkim

jest ciężkim

zaburzeniem metabolicznym, które może

zaburzeniem metabolicznym, które może

wystąpić we wstrząsie, ostrym zapaleniu

wystąpić we wstrząsie, ostrym zapaleniu

trzustki, cukrzycy, białaczkach lub jako

trzustki, cukrzycy, białaczkach lub jako

samoistna (idiopatyczna) kwasica mleczanowa.

samoistna (idiopatyczna) kwasica mleczanowa.



Nadprodukcja kwasu mlekowego i pirogronianu

Nadprodukcja kwasu mlekowego i pirogronianu

w beztlenowym metabolizmie glukozy powoduje

w beztlenowym metabolizmie glukozy powoduje

szybkie wyczerpanie zasad mleczanów (norma

szybkie wyczerpanie zasad mleczanów (norma

1,0 mmol/l) i zwiększenie stosunku stężenia

1,0 mmol/l) i zwiększenie stosunku stężenia

mleczanów do pirogronianów powyżej 10.

mleczanów do pirogronianów powyżej 10.

Kwasica mleczanowa c.d.

Kwasica mleczanowa c.d.



Zatrucie salicylanami może wywołać kwasicę

Zatrucie salicylanami może wywołać kwasicę

metaboliczną w wyniku ich bezpośredniego

metaboliczną w wyniku ich bezpośredniego

oddziaływania na pH krwi lub działania na

oddziaływania na pH krwi lub działania na

metabolizm węglowodanów i akumulację

metabolizm węglowodanów i akumulację

kwasów organicznych.

kwasów organicznych.



Salicylany stymulują ośrodek oddechowy i

Salicylany stymulują ośrodek oddechowy i

dlatego kwasica może być poprzedzona

dlatego kwasica może być poprzedzona

zasadowicą oddechową lub zaburzeniami

zasadowicą oddechową lub zaburzeniami

mieszanymi. Diagnoza powinna opierać się na

mieszanymi. Diagnoza powinna opierać się na

określeniu stężenia salicylanów we krwi

określeniu stężenia salicylanów we krwi

(powyżej 400-500 mg/l).

(powyżej 400-500 mg/l).

Kwasica mleczanowa c.d.

Kwasica mleczanowa c.d.



Utrata płynów z przewodu pokarmowego w

Utrata płynów z przewodu pokarmowego w

wyniku biegunki lub przetok powoduje kwasicę

wyniku biegunki lub przetok powoduje kwasicę

metaboliczną, gdyż zawartość jelit

metaboliczną, gdyż zawartość jelit

zawierających wydzieliny trzustkowe i

zawierających wydzieliny trzustkowe i

wątrobowe jest zasadowa.

wątrobowe jest zasadowa.



W przypadku wszczepienia ujść moczowodów do

W przypadku wszczepienia ujść moczowodów do

jelita (terapia ciężkich zaburzeń czynności

jelita (terapia ciężkich zaburzeń czynności

pęcherza moczowego) w wyniku jelitowej

pęcherza moczowego) w wyniku jelitowej

reabsorpcji Cl i wydzielania HCO

reabsorpcji Cl i wydzielania HCO

3

3

może

może

wystąpić kwasica, jeśli czas kontaktu moczu ze

wystąpić kwasica, jeśli czas kontaktu moczu ze

ścianą jelita jest dostatecznie długi. Stosuje się

ścianą jelita jest dostatecznie długi. Stosuje się

więc wszczepienie ujść moczowodowych w jak

więc wszczepienie ujść moczowodowych w jak

najdalszym odcinku jelita

najdalszym odcinku jelita