RÓWNOWAGA KWASOWO - ZASADOWA

Główne fizjologiczne źródła jonów wodorowych

Przemiana	Rodzaj kwasu
Aminokwasy i związki pokrewne zawierające siarkę i fosfor	siarkowy fosforowy inne
Węglowodany i tłuszcze	mlekowy WKT ciała ketonowe
Katabolizm kwasów nukleinowych	kwas moczowy
Proces kostnienia i wzrost tkanek miękkich	jony wodorowe

W ciągu doby organizm produkuje:

1. Kwasy:

• 40-100 mmoli nielotnych kwasów

• 10-20 moli CO₂

2. Zasady:

• 1 mol HCO₃^-

• 1 mol NH₃

Podstawowe pojęcia - do powtórzenia:

• kwas i zasada - w myśl teorii Brönsteda

• iloczyn jonowy wody

• pH

• pK (ujemny logarytm ze stałej dysocjacji

• roztwory buforowe

• pojemność buforowa

Podstawowe parametry stosowane do analizy zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej

1. pH - pH świeżej krwi pobranej bez kontaktu z powietrzem, mierzone w temperaturze 37°C

• pomiar: elektroda szklana

• wartości prawidłowe: pH 7,35 - 7,45

[H⁺] 45 - 35 nmol/L

2. Aktualne pCO₂ -prężność CO₂ w świeżej krwi pobranej bez kontaktu z powietrzem, mierzona w temperaturze 37°C

• pomiar: elektroda jonoselektywna do CO₂

• wartości prawidłowe: 35 - 45 mmHg

Przelicznik mmHg na kPa: 0,133

3. Aktualne stężenie HCO₃^- - stężenie wodorowęglanów w osoczu krwi pobranej bez kontaktu z powietrzem, w temperaturze 37°C

• zasada oznaczania: do określonej ilości osocza dodaje się ściśle odmierzoną ilość kwasu (w nadmiarze), który wypiera CO₂ z wodorowęglanów:

HNO₃ + NaHCO₃ NaNO₃ + H₂CO₃

H₂O + CO₂

Ilość kwasu, która nie wzięła udziału w reakcji odmiareczkowuje się NaOH do fizjologicznego pH (mierzonym za pomocą pH-metru)

• w aparatach do RKZ parametr obliczony (równanie Hendersona-Hasselbalcha) w oparciu o pH i aktualne pCO₂

• wartości prawidłowe: 21-25 mmol/L

4. Standardowe HCO₃^- - stężenie wodorowęglanów we krwi całkowicie utlenowanej, wysyconej mieszaniną gazową zawierającą CO₂ o prężności równej 40 mmHg.

• wartość niezależna od aktualnego pCO₂ oraz od stopnia wysycenia hemoglobiny tlenem

• pozwala określić wyłącznie komponent metaboliczny RKZ

• odczyt w oparciu o nomogramy, lub z równania Hendersona-Hasselbalcha w oparciu o pomiar pH (pK = 6,11; pCO₂= 40 mmHg)

• wartości prawidłowe: 21-25 mmol/L

5. Całkowita zawartość CO₂ (total CO₂ of plasma) - CO₂ w osoczu krwi pobranej w warunkach bezpowietrznych.

Total CO₂ = HCO₃^- + CO₂ rozp. + H₂CO₃

H₂CO₃ - minimalne ilości a- współczynnik rozpuszczalności CO₂ (0,03)

CO₂ rozp. + H₂CO₃ = 40 x 0,03 = 1,2 mmol/L

• pomiar: za pomocą aparatu Van Slyke'a wprowadzając do osocza silny kwas wypierający CO₂ z wodorowęglanów i CO₂ z osocza

• wartości prawidłowe: 22-28 mmol/L

6. Całkowita zdolność osocza do wiązania CO₂ (rezerwa zasadowa krwi) - obejmuje całkowitą zawartość CO₂ osocza oddzielonego od krwinek czerwonych w aktualnym pCO₂ i zrównoważonego CO₂ o pCO₂ 40 mmHg (5,32 kPa)

• pomiar: za pomocą aparatu Van Slyke'a

• wartości prawidłowe: 22-28 mmol/L

7. Kwaśność miareczkowa - ilość zasady (o określonym mianie), jaką należy dodać do badanego roztworu, aby jego pH doprowadzić do pH fizjologicznego (7,4). Ilość kwasu dodanego do badanego roztworu, aby jego pH doprowadzić do pH fizjologicznego (7,4) jest miarą tzw. zasadowości miareczkowej = kwaśność miareczkowa ze znakiem (-)

8. Nadmiar zasad BE (base excess) - ilość zasadowości miareczkowej, jaką uzyskuje się podczas miareczkowania badanego roztworu do pH 7,4 przy pCO₂ 40 mmHg i temperaturze 37°C

Nadmiar kwasów - wartość BE ze znakiem (-) ilość kwaśności miareczkowej, jaką uzyskuje się podczas miareczkowania badanego roztworu do pH 7,4 przy pCO₂ 40 mmHg i temperaturze 37°C

• dodatnia wartość BE - wskazuje na:

- nadmiar zasad

- niedobór nielotnych kwasów

• ujemna wartość BE

- niedobór zasad

- nadmiar nielotnych kwasów

• BE ma znaczenie sumaryczne - nie wyjaśnia mechanizmu zmiany:

! Nie wiadomo czy niedobór zasad polega na rzeczywistym ich niedoborze przy

niezmienionej ilości kwasów, czy też jest to zmniejszenie ilości kwasów przy niezmienionej ilości zasad !

9. Zasady buforujące osocze BB (buffer base) - suma anionów wodorowęglanowych (25 mEq/L) oraz białczanowych (17 mEq/L)

NBB (normal buffer base) - stężenie zasad buforujących prawidłowego osocza zmierzone przy pH 7,4 i pCO₂ (42 mEq/L)

• dla krwi całkowitej wartość NBB oblicza się według wzoru:

NBB = 42 + 0,36 ∙ stężenie Hb [g/L]

NBB = 42 + 0,59 ∙ stężenie Hb [mmol/L]

NBB = BB - BE

• wartości prawidłowe

BE: -2,3 do +2,3 [mEq/L]

NBB w osoczu: 42 mEq/l

NBB we krwi pełnej: 48 mEq/L

PARAMETRY GAZOMETRYCZNE - mają istotne znaczenie dla oceny wydolności płuc i interpretacji wyników RKZ u osób z zaburzeniami oddechowymi

1. Aktualne pO₂ - prężność O₂ we krwi pobranej bez kontaktu z powietrzem, mierzona w temperaturze 37°C. Parametr gazometryczny dla oceny wymiany gazowej.

Pomiar: elektroda tlenowa Clarka

Wartości prawidłowe:

dorośli (do 65 r.ż.) - 90-100 mmHg

powyżej 65 r.ż, - 85-95 mmHg

noworodki 70-80 mmHg

2. Stopień wysycenia hemoglobiny tlenem (sO₂) - wyraża HbO₂ jako frakcję całkowitej ilości hemoglobiny we krwi

HbO₂

sO₂= [L/L]

HbO₂ + Hb

HbO₂ [mmol/L]

Hb [mmol/L]

• wzór nie uwzględnia MetHb, COHb, SulfHb

• pomiar: za pomocą oksymetru lub oblicza się na podstawie oznaczonej wartości pO₂

• wartości prawidłowe - we krwi tętniczej: 0,95-0,98 (95-98%)

3. Zawartość O₂ we krwi - jest sumą ilości O₂ związanego z Hb oraz ilości O₂ fizycznie rozpuszczonego w osoczu. Oblicza się ze wzoru:

całkowita zawartość O₂ we krwi = sO₂ ∙ Hb ∙ 22,4 + 0,233 ∙ pO₂

• wartości prawidłowe: 200 mL/L

3. Wartość p50 - jest miara powinowactwa hemoglobiny do tlenu, oznacza ciśnienie parcjalne tlenu, przy którym połowa obecnej Hb jest wysycona tlenem (ulega przekształceniu do HbO₂).

Wartość prawidłowa: w temperaturze 37°C, przy pH 7,4 wartość p50 wynosi:

dorośli: 25 - 29 mmHg

noworodki: 18 - 24 mmHg (ze względu na obecność HbF)

Krzywa dysocjacji HbO₂ - pozwala na wyznaczenie wartości p50:

• przesunięcie krzywej w lewo = zwiększenie powinowactwa Hb do O₂

• przesunięcie krzywej w prawo = zmniejszenie powinowactwa Hb do O₂

Krzywa dysocjacji hemoglobiny utlenowanej

Powinowactwo Hb do O₂ zależy od:

• temperatury - hipotermia zwiększa powinowactwo Hb do O₂

• pH

Efekt Bohra - przesunięcie krzywej dysocjacji HbO₂ w zależności od pH

• pCO₂

Efekt Haldene'a - przesunięcie krzywej dysocjacji HbO₂ w zależności od pCO₂

• 2,3-BPG (2,3-bisfosfoglicerynian)

• rodzaju Hb

• CO - wypiera O₂ z HbO₂ oraz przesuwa krzywą dysocjacji w lewo (pogłębia hipoksję w tkankach)

• składu i stężenia kationów w erytrocytach

PRZESUNIĘCIE KRZYWEJ DYSOCJACJI OKSYHEMOGLOBINY

Kierunek przesunięcia
W lewo	W prawo
↓[2,3-BPG]	↑[2,3-BPG]
↓[H^+]	↑[H^+]
↓temperatura	↑temperatura
↓pCO2	↑pCO2

Luka anionowa AG (anion gape)

Zgodnie z prawem elektroobojętności można napisać równanie:

[Na⁺] + ΣNK = [Cl^- + HCO₃-] + ΣNA

[Na⁺] - [Cl^- + HCO₃-] = ΣNA - ΣNK

AG

ΣNK - „nieoznaczone kationy”

ΣNK - „nieoznaczone aniony”

Wartość prawidłowa: 12 mEq/L

Prawidłowe stężenie „nieoznaczonych” kationów i anionów

„nieoznaczone”
Kationy [mEq/L]	Aniony [mEq/L]
K^+ 4,5 Ca^+2 5 Mg^+2 1,5	Białka 15 Fosforany 2 Siarczany 1 Kwasy organiczne 5
Razem: 11	Razem: 23

Kwasy organiczne: mleczan, pirogronian, acetooctan, beta-hydroksymaślan

Zwiększenie luki anionowej

• spadek ΣNK

- hipomagnezemia

- hipokalcemią

- hipokaliemią

• zwiększenie ΣNA

- kwasy acetooctowy, beta-hydroksymasłowy, mlekowy, fosforowy, siarkowy

- zatrucie paraldehydem, metanolem, glikolem, salicylanami

- egzogenne aniony: penicyliny i karbenicyliny

- przetaczanie dużych ilości albumin

- obecność niezidentyfikowanych anionów: mioglobina, toksyny mocznicowe

• błąd laboratoryjny

Zmniejszenie luki anionowej

• zwiększenie ΣNK

- hiperkaliemia

- hiperkalcemia

- hiperkaliemia

- gammapatie monoklonalne typu IgG

• zmniejszenie ΣNA

- hipoalbuminemie

• błąd laboratoryjny

Kliniczna wartość oznaczania luki anionowej - znajduje zastosowanie w diagnostyce:

• kwasic metabolicznych (nieoddechowych)

• określonych gammapatii

• zatruć litem lub bromkami

• kontroli wyników oznaczeń stężenia sodu, chlorków, wodorowęglanów w osoczu krwi

Przykłady:

Parametry	Wartości prawidłowe [mmol/L]	Kwasica metaboliczna z prawidłową luką anionową [mmol/L]	Kwasica metaboliczna z podwyższoną luką anionową [mmol/L]
Na^+	140	140	140
Cl^-	105	115	105
HCO3^-	25	15	15
AG	10	10	20
		Kwasica hyperchloremiczna	Kwasica normochloremiczna

Pobieranie materiału do badań gazometrycznych i równowagi kwasowo-zasadowej

Materiał badany:

1. Krew tętnicza - pobierana w warunkach anaerobowych za pomocą szczelnej strzykawki, w której martwa przestrzeń jest wypełniona heparyną (ok. 0,05 mg/mL krwi) lub z heparyną liofilizowaną

2. Krew włośniczkowa arterializowana - do heparynizowanej kapilary

- z opuszki palca lub płatka ucha (dorośli, dzieci)

- z pięty (noworodki, niemowlęta)

• skóra w miejscu pobrania powinna być ogrzana (ciepłą wodą o temperaturze ok. 45°C lub za pomocą maści rozszerzającej naczynia) - należy uzyskać przekrwienie czynne (nie może to być przekrwienie bierne = zastój żylny i zwolnienie przepływu krwi)

Arterializowana krew kapilarna nie nadaje się do pomiaru pH, pCO₂ i pO₂ gdy:

• ciśnienie skurczowe krwi jest niższe niż 95 mmHg

• u noworodków podczas pierwszych godzin życia

Warunki pobierania krwi powinny być anaerobowe = bez kontaktu z powietrzem:

• krew pobieramy na heparynę litową lub amonową

• po wykonaniu nakłucia pierwszą swobodnie wypływającą kroplę krwi usuwamy

• wypływająca swobodnie krew tworzy następną kroplę, w której zanurzamy koniec kapilary

• w kapilarze nie powinno być pęcherzyków powietrza!!

• umieszczamy w kapilarze metalowy pręcik i zamykamy jej końce koreczkami

• mieszamy krew w kapilarze za pomocą magnesu przesuwającego metalowy pręcik wewnątrz kapilary

- natychmiast po pobraniu

- bezpośrednio przed wykonaniem analizy

Oznaczenie parametrów gazometrycznych i RKZ:

• powinno być wykonane możliwie jak najszybciej po pobraniu

• maksymalne opóźnienie nie może wynosić więcej niż 1 godzinę - próbkę należy przechowywać w temperaturze 4-8°C

• z powodu zwiększonej rozpuszczalności gazów w cieczach wraz z obniżaniem się temperatury transport w lodzie nie jest polecany

Kalibracja pomiarów pH i pCO₂

• utrzymywanie stałej temperatury w komorze elektrod:

- wzrost temperatury powoduje zmniejszenie rozpuszczalności gazów

- pomiar potencjometryczny jest zależny od temperatury (prawo Nernsta)

• kalibracja pH

- za pomocą buforów fosforanowych najczęściej o pH 6,834 i 7,384

- bufory są wystandaryzowane według wzorców międzynarodowych (National

Institute of Standards and Technology - NIST)

- bufory muszą być przechowywane we właściwej temperaturze, nie narażone na

kontakt z powietrzem

• kalibracja pCO₂

- wykonywana względem dwóch mieszanin gazów:

1. pCO₂ i pO₂ - w zakresie wartości prawidłowych

2. pCO₂ jest wyższe niż fizjologicznie; pO₂ jest równe zeru

Analizatory do pomiarów gazometrycznych i RKZ

• kalibrują się automatycznie w ściśle określonych odstępach czasu

• odrzucają pomiary kalibracyjne jeżeli kryteria pomiarowe nie są spełnione

- przekroczenie dopuszczalnych limitów jest oflagowane

- aparat ponownie się kalibruje

• jeżeli ponowna kalibracja nie przyniosła rezultatu należy podjąć działania naprawcze

Kontrola jakości pomiarów pH i pCO₂

Rodzaje materiałów kontrolnych:

1. Materiały oparte na krwi

2. Roztwory kontrolne

3. Tonometrowana krew pełna - wysycana gazem o znanej zawartości CO₂ i O₂

Zakresy wartości mierzonych parametrów:

• wysoki

• średni

• niski

Temperatura pacjenta

• pomiar pH, pCO₂ i pO₂ w analizatorach w temperaturze 37±0,1°C

Poprawki: gdy temperatura jest niższa/wyższa o 2°C

1. Pomiar pCO₂

pCO₂ (37°C) ∙ 10^{0,019 ∙ (Tc - Tp)}

Tc - temperatura ciała

Tp - temperatura pomiaru

Przykład:

Temperatura pacjenta 30°C (hibernacja), zmierzony pCO₂-40 mmHg

40 ∙ 10^{0,019 ∙ (30 - 37)} = 29,4 mmHg

Poprawka pCO₂ = ok. 4-5% na 1°C

2. Pomiar pH

pH (37°C) + [(-0,0147) ∙ (Tc - Tp)

współczynnik Rosenthala

Przykład:

Temperatura ciała pacjenta 30°C, zmierzone pH 7,4

7,4 + [(-0,0147) ∙ (30-37) = 7,5

Poprawka pH = 0,0147 jednostki na 1°C

3. Pomiar pO₂

pO₂(37°C) ∙ 10^{f ∙ (Tc-Tp)}

f = 0,0052 + {0,0268 ∙ [1 - e^{-0,3 ∙ (100-sO2)}]}

Gdy sO₂ jest niższa od 80% można przyjąć, że f = 0,032

Przykład:

Temperatura ciała pacjenta 30°C, pO₂ 90 mmHg

90 ∙ 10^{0,032 ∙ (30-37)} = 53,7 mmHg

Poprawka pO₂ = ok. 6-7% na 1°C

Nigdy nie podajemy wyników pomiaru pH, pCO₂, pO₂ dla aktualnej temperatury ciała pacjenta bez podania wartości uzyskanych dla temperatury 37°C.

ZABURZENIA RÓWNOWAGI KWASOWO-ZASADOWEJ

pH krwi jest wypadkową dwóch składowych:

• metabolicznej (nieoddechowej)

• oddechowej

Równanie Hendersona-Hasselbalcha

HCO₃^- składowa metaboliczna

pH = 6,11 + log

 ∙ pCO₂ składowa oddechowa

 - 0,03 (gdy pCO₂ w mmHg) lub 0,226 (gdy pCO₂ w kPa)

Klasyfikacja i charakterystyka prostych zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej

Zaburzenie	Zmiana pierwotna	Odpowiedź kompensacyjna
Metaboliczne: - kwasica - zasadowica	↓[HCO3^-] ↑[HCO3^-]	↓pCO2 ↑pCO2
Oddechowe: - kwasica - zasadowica	↑pCO2 ↓pCO2	↑[HCO3^-] ↓[HCO3^-]

Zaburzenia RKZ:

• pierwotne - spowodowane nieprawidłowym funkcjonowanie układów regulacyjnych

- płuc - zaburzenia oddechowe

- nerek - zaburzenia metaboliczne (nieoddechowe)

• wtórne - spowodowane nieprawidłowym metabolizmem lub przy niekontrolowanej utracie/podaży kwasów lub zasad

Kompensacja (wyrównanie) zaburzeń RKZ:

• wpływa na parametry równowagi, które nie były przyczyną zaburzenia

• maksymalna kompensacja powoduje pełne wyrównanie zaburzenia

Z punktu widzenia zmian oznaczanych parametrów rozróżnia się zaburzenia:

• niewyrównane - brak efektów kompensacji

• częściowo wyrównane - częściowe efekty kompensacji, wartości pH nie są w zakresie wartości prawidłowych

• całkowicie wyrównane - pH krwi w zakresie wartości prawidłowych

Mechanizmy współdziałające w utrzymaniu stałego pH krwi

• układy buforowe krwi i tkanek

• płuca

• nerki

UKŁADY BUFOROWE KRWI I TKANEK

1. Bufor wodorowęglanowy HCO₃^-/H₂CO₃

• w organizmie człowieka działa w układzie otwartym = produkt odwodnienia kwasu węglowego CO₂ jest usuwany przez płuca

H⁺ + HCO₃^- H₂CO₃ H₂O + CO₂

• główny układ buforowy płynu pozakomórkowego

• pK = 6,1

2. Układ buforowy fosforanowy H₂PO₄^-/HPO₄^-2

• główny układ buforowy wewnątrzkomórkowy

• uczestniczy w 1% pojemności buforowej krwi - przy stężeniu fosforanów w osoczu 2 mmol/L

• pK = 6,8

• w fizjologicznym pH stosunek H₂PO₄^- : HPO₄^-2 wynosi 1 : 4

3. Układ buforowy białczanowy H-białka/białczany

• w roztworze kwaśnym

- grupy COOH i fenolowe (OH) nie ulegają dysocjacji

- grupy aminowe, imidazolowe (histydyna), guanidynowe (C=NH) są akceptorami

jonów wodorowych

• w roztworze zasadowym

- grupy COOH, SH, OH są donorami jonów wodorowych

• pI białek osocza znajduje się pomiędzy 4,9 - 6,4 (w pH 7,4 są anionami)

• stężenie w osoczu wynosi 16 mEq/L

• jest ważnym układem buforowym wewnątrzkomórkowym

4. Układ buforowy hemoglobinianowy

• najważniejszy białkowy układ buforujący:

- Hb stanowi prawie ¾ całkowitego białka krwi

- Hb ma charakter kwaśny (przewaga grup kwasowych hemu nad grupami

zasadowymi globiny), czyli ma duże zdolności wiązania zasad

- kwaśność Hb ulega znacznej zmianie w zależności od stopnia utlenowania (oksyHb

jest silniejszym kwasem od Hb)

• skład buforu hemoglobinianowego:

- hemoglobina/hemoglobinian potasowy (HHb/KHb)

pK=8,25

- oksyhemoglobina/oksyhemoglobinian potasowy (HHbO₂/KHbO₂)

pK=6,95

!Połączenie się grupy hemowej z tlenem sprzyja dysocjacji jonów wodoru i odwrotnie, wiązanie jonów wodorowych przez globinę sprzyja oddawaniu tlenu przez grupę hemową!

Transport CO₂ we krwi:

• wodorowęglany

• CO₂ fizycznie rozpuszczony w osoczu

• wiązania karbaminowe z grupami aminowymi białek - hemoglobiny i białek osocza

białko-NH₂ + CO₂ białko-NH-COOH

Udział poszczególnych układów buforowych w ogólnej pojemności buforującej krwi

Ukłąd buforowy	Pojemność buforowa [mmol/L na jednostkę pH]	% udziału w ogólnej pojemności buforowej krwi
1. Układ wodorowęglanowy 2. Układ fosforanowy 3. Układ białczanowy 4. Układ hemoglobinianowy 5. Dodatkowa pojemność buforowa krwi pełnej w układzie otwartym (prawidłowa wentylacja płuc	2,6 0,4 5,0 16,2 52,6	3 1 6 21 69
Ogólna pojemność buforująca krwi przy normalnej wentylacji płuc	76,8	100

Wewnątrzkomórkowe stężenie jonów wodorowych

• niejednolite w obrębie komórki (średnie pH 6,95)

- faza wodna cytoplazmy: pH 6,0

- mitochondrium: pH 7,0-7,4

• niejednolite pomiędzy komórkami poszczególnych tkanek/narządów

- erytrocyty pH 7,2

- komórki kanalików nerkowych pH 7,32

- komórki mięśni szkieletowych pH 6,9

• wpływa na procesy metaboliczne

• zmiany stężenia jonów wodorowych w płynie pozakomórkowym wywołane zmianą pCO₂ wpływają na wewnątrzkomórkowe pH odmiennie niż zmiany stężenia jonów wodorowych uwarunkowane metabolicznie

• zmiany pH uwarunkowane oddechowo mają silniejszy wpływ na pH wewnątrzkomórkowe niż zmiany uwarunkowane metabolicznie

• zmiana wewnątrzkomórkowego pH pod wpływem alkalozy pozakomórkowej jest większa niż w przebiegu kwasicy

Udział układów buforowych przestrzeni wodnej pozakomórkowej i wewnątrzkomórkowej w regulacji izohydrii

Układy buforowe przestrzeni wodnej pozakomórkowej:

• wodorowęglanowy

• białczanowy

• fosforanowy (fosforany nieorganiczne)

Układy buforowe przestrzeni wodnej środkomórkowej:

• białczanowy

• fosforanowy (fosforany organiczne i nieorganiczne)

Rola płuc w gospodarce kwasowo-zasadowej

• eliminacja CO₂ powstałego w wyniku przemiany materii

• pobieranie O₂

• regulacja procesu oddychania - ośrodki mózgowe są wrażliwe na:

- zmiany stężenia jonów wodorowych w OUN spowodowane zmianą pCO₂

- bodźce z obwodowych chemoreceptorów wrażliwych na zmiany pO₂ i pCO₂

• w warunkach fizjologicznych głównym regulatorem czynności oddechowej są zmiany pCO₂, a w mniejszym stopniu zmiany pO₂ i pH krwi

Rola nerek w gospodarce kwasowo-zasadowej

• resorpcja zwrotna wodorowęglanów przesączonych w kłębuszkach nerkowych

• regeneracja zużytych wodorowęglanów w procesie wytwarzania kwaśności miareczkowej i amoniogenezy

• eliminacja jonów H⁺ nie zbuforowanych przez fosforany lub amoniak - bardzo niewielkie znaczenie (mniej niż 0,1 mmol/24 h)

Wydalanie jonów wodorowych w postaci kwaśności miareczkowej

Bufory moczu łatwo wiążące jony wodoru:

• fosforanowy

• kreatynina

• kwas moczowy

• ketokwasy (w warunkach chorobowych)

Kwaśność miareczkowa

• jest to ilość jonów wodorowych wydalanych z moczem w postaci H₂PO₄^- lub innych słabych kwasów

• oznacza się ją przez miareczkowanie dobowej ilości moczu NaOH do pH 7,4

Amoniogeneza

Regeneracja wodorowęglanów w procesie amoniogenezy:

• jest wynikiem przemiany glutaminy

• warunkiem powstawania HCO₃^- jest spalanie kwasu a-ketoglutarowego do CO₂ i H₂O oraz wydalanie Na⁺ z moczem

• tylko 50% powstałego w nerkach NH₃ wykorzystywanych jest jako akceptor H⁺ (pozostała część -> wątroba -> mocznik)

• amoniogeneza wzmaga się w stanach kwasicy i wydalania moczu o niskim pH

PODZIAŁ ZABURZEŃ RÓWNOWAGI KWASOWO-ZASADOWEJ

1. Zaburzenia proste

• oddechowe

- kwasica (ostra/przewlekła)

- zasadowica (ostra/przewlekła)

• metaboliczne (nieoddechowe)

- kwasica

- zasadowica

2. Zaburzenia złożone (mieszane)

• oddechowo-metaboliczne

- kwasica oddechowa + kwasica metaboliczna

- kwasica oddechowa + zasadowica metaboliczna

- zasadowica oddechowa + kwasica metaboliczna

- zasadowica oddechowa + zasadowica metaboliczna

• mieszane metaboliczne

- kwasica metaboliczna + zasadowica metaboliczna

• zaburzenia „potrójne”

- mieszane metaboliczne + kwasica oddechowa

- mieszane metaboliczne + zasadowica oddechowa

Zaburzenia proste RKZ

Zaburzenie	pCO2	[HCO3^-]	AG	K^+	pH
Kwasica metaboliczna	N/↓	↓↓	N/↑↑	N/↑/↓	↓
Zasadowica metaboliczna	N/↑	↑↑	N/↑	N/↓	↑
Kwasica oddechowa	↑↑	N/↑	N	N/↑	↓
Zasadowica oddechowa	↓↓	N/↓	N/↑	N/↓	↑

Kompensacja zaburzeń prostych RKZ

1. Zaburzenia oddechowe

• kwasica oddechowa - kompensacja polega na wtórnym wzroście HCO₃^-

- ostra (do 2 dni) - przewidywany wzrost HCO₃^- wynosi:

↑pCO₂

↑HCO₃^- = ∙1

10

Maksymalna wartość kompensacyjna: 32 mmol/L

- przewlekła

↑pCO₂

↑HCO₃^- = ∙4

10

Maksymalna wartość kompensacyjna: 45 mmol/L

• zasadowica oddechowa - kompensacja polega na wtórnym zmniejszeniu HCO₃^-

- ostra - przewidywane zmniejszenie HCO₃^- wynosi:

↓pCO₂

↓HCO₃^- = ∙2

10

Minimalna wartość kompensacyjna: 18 mmol/L

- przewlekła

↓pCO₂

↓HCO₃^- = ∙5

10

Minimalna wartość kompensacyjna: 12 mmol/L

2. Zaburzenia metaboliczne

• kwasica metaboliczna - kompensacja polega na wtórnym zmniejszeniu pCO₂

↓ pCO₂ = (↓HCO₃ ∙ 1,5) +8

Minimalna wartość kompensacyjna: 10 mmHg

• zasadowica metaboliczna - kompensacja polega na wtórnym zwiększeniu pCO₂

↑ pCO₂ = ↑HCO₃ ∙ 0,6

Maksymalna wartość kompensacyjna: 55 mmHg

KWASICA METABOLICZNA

Przyczyny:

• utrata wodorowęglanów

- przewód pokarmowy - biegunki, przetoki

- nerkę - uszkodzenie miąższu nerki, podawanie inhibitorów anhydrazy węglanowej

• nadmiar jonów wodorowych pochodzących ze źródeł endo- lub egzogennych

- podawanie HCl lub substancji uwalniających HCl (chlorek amonowy,

chlorowodorek argininy)

- nadmierna produkcja kwasów organicznych (mlekowego, ketokwasów)

- nadprodukcja niskocząsteczkowych kwasów organicznych (propionowy,

metylomalonowy, izowalerianowy, ketokwasy) = noworodkowe kwasice organiczne

• zmniejszenie zdolności nerki do wydalania jonów wodorowych - nerkowe kwasice kanalikowe

- kwasica kanalikowa proksymalna

- kwasica kanalikowa dystalna

- kwasica metaboliczna spowodowana uogólnionymi chorobami nerek

Kwasice metaboliczne

Zasadowica metaboliczna

Przyczyny:

• nadmierna utrata związków kwaśnych (zasadowica subtrakcyjna)

• nadmierna podaż związków alkalicznych (zasadowica addycyjna) - przedawkowanie leków alkalizujących w chorobie wrzodowej

• niedobór potasu (np. nadmierne wydalanie) w przestrzeni pozakomórkowej -> dochodzi do kwasicy komórkowej wskutek przesunięcia jonów potasu z komórek na wymianę z jonami wodoru (może dojść do pobudzenia ośrodka oddechowego) - kompensacja możliwa dopiero po wyrównaniu niedoboru potasu

Kwasica oddechowa

Przyczyny - zmniejszona eliminacja CO₂ przez płuca spowodowana:

• uszkodzeniem nerwowej regulacji oddychania (w OUN)

• ograniczeniem ruchomości klatki piersiowej (np. tężec)

• zmianami w opłucnej (płyn w jamie opłucnej, odma opłucnowa)

• chorobami płuc

• chorobami serca (niewydolność serca)

• zaburzeniami sztucznego oddechu kontrolowanego

Zasadowica oddechowa

Przyczyny - zmniejszenie pCO₂ wskutek hiperwentylacji

• sytuacje stresowe (ból, lęk)

• czynniki drażniące ośrodek oddechowy

- toksyny (towarzyszy wysoka gorączka)

- leki (salicylany)

• choroby serca i płuc

• zmiany zwyrodnieniowe w OUN (stymulacja ośrodka oddechowego)

Zaburzenia mieszane

1. Kwasica oddechowa + kwasica metaboliczna - ciężka niewydolność krążenia

2. Zasadowica oddechowa + zasadowica mataboliczna - niewydolność wątroby w przebiegu leczenia środkami moczopędnymi (utrata K⁺)

3. Zasadowica oddechowa + kwasica metaboliczna

• wstrząs (kwasica) w przebiegu zmian septycznych (zasadowica)

• niewydolność nerek z ciężką infekcją

• zatrucie salicylanami

4. Zasadowica metaboliczna + kwasica oddechowa - serce płucne (skurcz naczyń krążenia płucnego -> ↑oporu -> wtórna niewydolność krążenia) leczone lekami moczopędnymi z dużą utratą potasu

5. Kwasica oddechowa przewlekła i ostra - chory z sercem płucnym częściowo wyrównany (rozedma z wtórna niewydolnością krążenia) + ostra infekcja płuc (ostra kwasica oddechowa)

6. Kwasica metaboliczna + zasadowica metaboliczna

- niewydolność nerek + wymioty

- wstrząs z wymiotami

21

---