Wyk艂ad 14 R贸wnowaga kwasowo-zasadowa
CO TO JEST R脫WNOWAGA KWASOWO-ZASADOWA?
R贸wnowaga kwasowo-zasadowa jest okre艣lona przez st臋偶enie jon贸w wodorowych.
W celu osi膮gni臋cia homeostazy, musi istnie膰 r贸wnowaga mi臋dzy wch艂anianiem lub wytwarzaniem i usuwaniem netto jon贸w wodorowych z organizmu.
KWAS
Cz膮steczki zawieraj膮ce atomy wodoru, kt贸re mog膮 uwalnia膰 jony wodorowe w roztworach s膮 nazywane kwasem.
Przyk艂adem jest kwas solny (HCl)
ZASADA
Zasada jest jonem, kt贸ry mo偶e przyjmowa膰 jon wodoru.
Przyk艂adem jest podstaw膮 jest jon wodorow臋glanowy (HCO3-).
JAK R脫WNOWAGA KWASOWO-ZASADOWA JEST MIERZONA?
St臋偶enie jon贸w wodorowych jest wyra偶one w skali logarytmicznej za pomoc膮 jednostki pH (cz臋艣膰/zawarto艣膰 procentowa wodoru) (?)
7.0 to pH neutralne
Uk艂ady organizmu dok艂adnie kontroluj膮 pH cia艂a w zakresie od 7,35-7,45.
pH
Niskie pH odpowiada wysokiemu st臋偶eniu jon贸w wodorowych
Okre艣lenie "Kwasica" odnosi si臋 do pobrania nadmiaru jon贸w wodorowych i organizmu, kt贸rego warto艣膰 pH spadnie poni偶ej 7,35
Wysoka warto艣膰 pH odpowiada niskiemu st臋偶eniu wodoru
Okre艣lenie "zasadowica" odnosi si臋 do usuwania nadmiaru jon贸w wodorowych z cia艂a i warto艣膰 pH wzrasta ponad 7,45
JAK ORGANIZM BRONI SI臉 PRZED ZMIANAMI pH
Trzy mechanizmy ustrojowe:
Bufory krwi
Oddychanie przez p艂uca
Wydalanie przez nerki
BUFORY KRWI
Bufory s膮 to substancje, kt贸re neutralizuj膮 kwasy lub zasady
Dwuw臋glan, kt贸re jest zasad膮 i kwas w臋glowy w p艂ynach ustrojowych chroni膮 organizm przed zmianami kwasowo艣ci
Te uk艂ady buforowe s艂u偶膮 jako pierwszej linii obrony przed zmianami r贸wnowagi kwasowo-zasadowej
ODDYCHANIE PRZEZ P艁UCA
Dwutlenek w臋gla, kt贸ry uwalnia si臋 w czasie metabolizmu kom贸rkowego tworz膮c kwas w臋glowy we krwi obni偶enia pH
Gdy pH spada cz臋sto艣膰 oddech贸w zwi臋ksza si臋, to zwi臋ksza hiperwentylacj臋 i ilo艣膰 wydychanego CO2, co powoduje zmniejszenie st臋偶enia kwasu w臋glowego i przywr贸cenia homeostazy
WYDALANIE PRZEZ NERKI
Nerki odgrywaj膮 podstawow膮 rol臋 w utrzymaniu d艂ugoterminowej kontroli r贸wnowagi kwasowo-zasadowej
Nerki robi膮 to przez wyb贸r kt贸re jony zachowa膰, a kt贸re wydala膰
Nerki dostosowuj膮 r贸wnowag臋 kwasowo-zasadow膮 cia艂a
ZNACZENIE UK艁AD脫W BUFORUJ膭CYCH ORGANIZMU
Mo偶e by膰 szybko zrealizowane, je艣li we藕mie si臋 pod uwag臋 niskie st臋偶enie jon贸w wodorowych w p艂ynach ustrojowych i stosunkowo du偶e ilo艣ci kwas贸w produkowanych przez organizm ka偶dego dnia
Przyk艂ad: 80 milliekwiwalenty wodoru jest albo wch艂oni臋te albo produkowane ka偶dego dnia przez metabolizm.
Przy czym st臋偶enie jon贸w wodoru w p艂ynach ustrojowych zwykle tylko oko艂o 0,0004 meq / L
S膭 4 RODZAJE ZABURZE艃 R脫WNOWAGI KWASOWO-ZASADOWEJ
Zasadowica oddechowa
Kwasica oddechowa
Zasadowica metaboliczna
Kwasica metaboliczna
ZASADOWICA ODDECHOWA
Jest to spadek CO2, spadek H+ (jon贸w wodoru) i wzrostu pH
Stan ten mo偶e by膰 spowodowane ci臋偶kim wysi艂kiem lub reakcj膮 na niepok贸j
Organizm kompensuje to p艂ucami spowolniaj膮c szybko艣膰 oddychania, natomiast nerki wydalaj膮 wi臋cej wodorow臋glanu
KWASICA ODDECHOWA
Jest to wzrost CO2, wzrost H+ i spadek pH
Stan ten mo偶e by膰 spowodowany przez rozedm臋 p艂uc, restrykcyjne lub obturacyjne choroby p艂uc
Organizm kompensuje to przez zwi臋kszenie szybko艣ci oddychania, a nerki, poprzez zatrzymywanie i zwi臋kszenie jon贸w dwuw臋glanowych i zwi臋kszanie wydalania czystego kwasu (Net Acid Excretion1)
ZASADOWICA METABOLICZNA
Jest to wzrost CO2, wzrost H+, a spadek warto艣ci pH
Stan ten mo偶e by膰 spowodowany cukrzyc膮, biegunka, utrat膮 zasad, nadprodukcj膮 lub nadmiernym wch艂anianiem kwasu
Organizm kompensuje to przez zwi臋kszenie szybko艣ci oddychania, a nerki zwi臋kszaj膮 wydalanie netto kwasu
JAK DIETA WP艁YWA NA R脫WNOWAG臉 KWASOWO ZASADOW膭
Po metabolizowaniu w kom贸rce sk艂adnik贸w od偶ywczych z po偶ywienia, mog膮 one przyczyni膰 si臋 do nadmiar sk艂adnik贸w mineralnych, kt贸re s膮 potencjalnie kwasowe lub zasadowe
Zale偶y to od tego czy spo偶yta 偶ywno艣ci zawiera wi臋cej kation贸w lub anion贸w
SK艁ADNIKI 呕YWIENIA
Kationy
Maj膮 艂adunek dodatni
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Aniony
Maj膮 艂adunek ujemny
Cl-
HCO3-
S2-
P-
Kwasy organiczne
Bia艂ka
CO SI臉 STANIE JE艢LI B臉DZIE NADMIAR KWAS脫W
Frassetto (1998) twierdzi艂: 鈥淯 normalnych doros艂ych spo偶ywaj膮cych przeci臋tn膮 diet臋 ameryka艅sk膮 (jak donosi National Health and Nutrition Examination Survey) charakterystyczna jest chroniczna, niska kwasica metaboliczna鈥.
鈥濳WASICA METABOLICZNA鈥
Ten utrzymuj膮cy si臋 rozstr贸j r贸wnowagi kwasowo-zasadowej organizmu wyst臋puje z powodu uwalniania podczas metabolizowania po偶ywienia kwasy niew臋glowe do obiegu materii pomi臋dzy uk艂adami (np. kwas siarkowy z metabolizmu bia艂ek) w ilo艣ciach, kt贸ra przekraczaj膮 uwalnianie zasad (np. wodorow臋glan z metabolizmu potasu w diecie warzywnej)
Wielko艣膰 r贸偶nicy mi臋dzy produkcj膮 kwas贸w i zasad okre艣la 艂adunek kwasu netto (net acid load) z diety
KWASICA METABOLICZNA
Stan ten przeci膮偶a systemy buforuj膮ce organizmu, nie mog膮 one nad膮偶y膰 z niezb臋dnym wydalaniem kwas贸w z organizmu.
CZTERY SPOSOBY NA MIERZENIE R脫WNOWAGI KWASOWO-ZASADOWEJ ORGANIZMU
pH krwi
pH moczu
Nerkowe wydalanie kwasu netto (Renal net acid excretion)
艁adunek kwasu netto (Net acid load)
BADANIA PO艢IW臉CONE DIECIE I R脫WNOWADZE KWASOWO-ZASADOWEJ
PACJENCI I METODY
141 pacjent贸w w przedziale wieku od 17-73
20 r贸偶nych diet pe艂nowarto艣ciowych przez okres jednego tygodnia (wcze艣niej wykazano, 偶e s膮 wystarczaj膮ce do ustalenia stabilnego stanu r贸wnowagi kwasowo-zasadowej)
Diety: warto艣ci dla bia艂ka, potasu zosta艂y sprawdzone dla 20 diet
|
|
---|---|
|
|
SKUTKI
To sugeruje, 偶e zwi臋kszenie zawarto艣ci bia艂ka zwi臋ksza nerkowe wydalanie kwasu netto, a zwi臋kszenie zawarto艣ci potasu zmniejsza je.
Wyniki wskazuj膮, 偶e w zdrowych stabilny poziom nerkowego wydalania kwasu netto jest silnie skorelowany ze stosunkiem ca艂kowitej zawarto艣ci bia艂ka w diecie do potasu.
Informacje o 2 sk艂adnikach, bia艂ku i potasie, stosowanych w tej diecie jest powszechnie dost臋pne w standardowych tabelach sk艂adu 偶ywno艣ci
Bior膮c pod uwag臋, 偶e stan r贸wnowagi nerkowego wydalania kwasu netto u os贸b zdrowych odpowiada 艣ci艣le zale偶nemu od diety stopniowi produkcji kwasu, wyniki te zapewniaj膮 w stosunkowo prosty i niezawodny spos贸b okre艣lanie i kontrolowanie 艂膮dunku netto kwasu w diecie.
PACJENICI I METODY
6 os贸b doros艂ych
Podawano im 3 diety, kt贸re zawiera艂y niskie st臋偶enie bia艂ka 鈥 49 (g / d), 艣rednie bia艂ka 鈥 95 (g / d) i wysokie - 120 g / d.
Dieta sk艂ada si臋 z produkt贸w spo偶ywczych, dla kt贸rych pobrano i przeanalizowano zawarto艣膰 sk艂adnik贸w pokarmowych.
DIETY
Badania przeprowadzono w 4 nast臋puj膮cych po sobie okresach diet, by艂y powtarzane wed艂ug wzoru, w kt贸rym wszyscy pacjenci otrzymywali powy偶sze diety w takim samym porz膮dku chronologicznym.
Ka偶dy okres trwania diety wynosi艂 5 dni
W ka偶dym 5-dniowym okresie odpowiednia dieta by艂a utrzymywana bez zmian
SKUTKI
W ci膮gu ostatnich 2 dni ka偶dego okresu dietowego przeprowadzano 24-godzinn膮 zbi贸rk臋 moczu
Okre艣lano kwasowo-zasadowy stan organizmu
艢rednia pH moczu przy diecie ubogobia艂kowej wynosi艂a 6.7, w umiarkowanej diecie by艂o pH 5,4, a w bogatobia艂kowej pH 5,5
WNIOSKI
Te badania pokaza艂y, 偶e warto艣膰 pH moczu potwierdza, 偶e sk艂ad diety ma znacz膮cy wp艂yw na r贸wnowag臋 kwasowo-zasadow膮
CO DZIEJE SI臉 W ORGANIZMIE PODCZAS ZABURZE艃 R脫WNOWAGI KWASOWO-ZASADOWEJ
Badacze Barzel i Massey (1998) stwierdzili, 偶e "Przeci臋tna Ameryka艅ska dieta, kt贸ra jest bogata w bia艂ko, a uboga w owoce i warzywa generuje du偶膮 ilo艣膰 kwasu i ten rodzaj diety mo偶e mie膰 negatywny wp艂yw ko艣ci."
Kluczem w tym o艣wiadczeniu jest "du偶a ilo艣膰 kwasu"
Nerki mog膮 to zrekompensowa膰 we w艂asnym zakresie, ale gdy jest zbyt du偶o kwasu w organizmie nerki nie mog膮 nad膮偶y膰, wtedy inne uk艂ady organizmu s膮 uruchamiane celu neutralizacji nadmiaru kwasu
Jednym z takich uk艂ad贸w jest uwalnianie wapnia (Ca2+) z naszych ko艣ci. To pomaga dzia艂aj膮c jako bufor w zoboj臋tnianiu nadmiaru kwasu w organizmie
Wap艅 z moczem jest bezpo艣rednio zwi膮zany wydalaniem kwasu netto
Dieta bogata w 偶ywno艣ci kwasem powoduje nadmiernej utracie wapnia
Ponadto to bilans kwas贸w i zasad w diecie okre艣la r贸wnowag臋 wapnia
WAP艃
Badaj膮cy ko艣ci i sole mineralne powinni zwr贸ci膰 uwag臋 na efekty kwasowo-zasadowe diety i stosowa膰 odpowiednie metody do pomiaru tych oddzia艂ywa艅. 24-godzinna zbi贸rka moczu jako cz臋艣膰 pomiaru bilansu wapnia ca艂kowitego jest z艂otym standardem w艣r贸d bada艅 nad r贸wnowag膮 kwasowo-zasadow膮."
BADANIA
Todd (2000) stwierdzi艂a w swoich badaniach, 偶e z艂amania szyjki ko艣ci udowej s膮 wa偶nym problemem zdrowotnym u os贸b starszych i s膮 bezpo艣rednio zwi膮zane spo偶yciem bia艂ka zwierz臋cego.
Analizowano zg艂aszane przypadki z艂amania szyjki ko艣ci udowej u kobiet w r贸偶nych krajach, w wieku 50 lat i starszych w stosunku do ich spo偶ycia warzyw i 偶ywno艣ci i pokarmu odzwierz臋cego.
Cz臋sto艣膰 wyst臋powania z艂ama艅 szyjki ko艣ci udowej korelowa艂a bezpo艣rednio ze stosunkiem spo偶ycia warzyw i bia艂ka zwierz臋cego i stanowi艂y 70% ca艂kowitej zmienno艣ci w cz臋sto艣ci z艂ama艅 biodra
Wnioski wysuni臋to w oparciu o dane sugeruj膮ce, 偶e decyduj膮cym wyznacznikiem ryzyka z艂amania szyjki ko艣ci udowej w odniesieniu do alkacymetrycznych skutk贸w diety jest ci臋偶ar kwasu zawartego w diecie
Kerstetter, Brien i Insogna (2003) stwierdzili w swoich badaniach, 偶e "prawie 30 milion贸w Amerykan贸w jest dotkni臋tych osteoporoz膮 i kobiety s膮 4 razy bardziej nara偶one na t臋 chorob臋 ni偶 m臋偶czy藕ni鈥.
Problem zdrowotny prawie osi膮gn膮艂 rozmiary epidemii w Stanach Zjednoczonych i na ca艂ym 艣wiecie. Mniej ni偶 30-50% doros艂ych Amerykan贸w spo偶ywa ilo艣膰, kt贸ra mo偶e by膰 uznana za umiarkowan膮
Bior膮c pod uwag臋 wzrastaj膮c膮 cz臋sto艣膰 wyst臋powania osteoporozy i wyra藕ny wp艂yw na bia艂ka diety na metabolizm wapnia konieczne jest, aby lepiej zrozumie膰 z艂o偶one wsp贸艂dzia艂ania mi臋dzy bia艂kami pokarmowymi a zdrowiem uk艂adu kostnego."
SKUTKI DLA ORGANIZMU W KWASICY METABOLICZNEJ
Naczyniowo-sercowe
Serce: bradykardia, zaburzenia rytmu serca, zaburzenia kurczliwo艣ci
Naczynia: rozszerzenie t臋tnic, zwi臋kszone napi臋cie 偶ylne
Uk艂ad pokarmowy: wzd臋cia 偶o艂膮dka, dolegliwo艣ci ze strony jelit
Nerki: utrata sodu/potasu; zatrzymanie kwasu moczowego, hiperkalciuria
Elektrolity: potas, wap艅, magnez, fosfor
Metaboliczne/Hormonalne
Utrata bia艂ek
Synteza kwas贸w organicznych
Mo偶liwy wzrost wydzielania aldosteronu
Hormon przytarczyc;
Zwi臋kszenie oddzia艂ywania na ko艣ci;
Upo艣ledzona aktywacja witaminy D
STANDARD LECZENIA
Zasadowica oddechowa 鈥 spowolnienie tempa oddychania i zwi臋kszenie produkcji CO2
Kwasica oddechowa 鈥 zwi臋kszenie wentylacji minutowej oraz zmniejszenie produkcji CO2
Zasadowica metaboliczna - uzupe艂nienie straconego potasu, staranie si臋 o wyr贸wnanie zaburzenia r贸wnowagi elektrolitowej
Kwasica metaboliczna 鈥 wentylacja musi by膰 zwi臋kszona, zmniejszenie produkcji kwasu lub wch艂aniania go i pr贸ba podwy偶szenia pH ustroju
REKOMENDOWANY SPOS脫B LECZENIA
Konsultacja z pacjentem
Historia diety
Wyniki bada艅 laboratoryjnych
Zmierzenie pH w celu sprawdzenia czy r贸wnowaga kwasowo-zasadowa jest zachowana
Stworzenie zindywidualizowanego planu 偶ywieniowego dla twojego pacjenta
Przej艣cie pacjenta na diet臋, kt贸ra pomo偶e utrzyma膰 r贸wnowag臋 kwasowo-zasadow膮 w organizmie
Jako dietetycy mamy dost臋pne 藕r贸d艂a informacji. Jednym z nich jest z USDA Nutrient Data Laboratory, kt贸re posiada listy tabel sk艂adu 偶ywno艣ci
Wymienione s膮 tysi膮ce rodzaje produkt贸w 偶ywno艣ciowych i zawarto艣膰 sk艂adnik贸w od偶ywczych w nich
Strona internetowa - www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/
http://en.wikipedia.org/wiki/Net_acid_excretion鈫