DSCF5069 (2)

fizjologia

26

zasady

buforujące

(SB)

■-aniony matowe

MN

kationów    '    anionów

153 m£q/l    !    Ii) m£qfl

5

e

i

s

144

16

r*_i-4.5-1_

<y*—|-w —f    io

-i    2    !_

Ryc. XII.A-l. Diagram Gamble'a (dotyczy surowicy)

Skład jonowy płynów ustrojowych w przestrzeniach wodnych

W niniejszym rozdziale stężenia elektrolitów w płynach ustrojowych są podane w m£q/1, a nie w mmoI/L Wynika to z uwarunkowania wszelkich zaburzeń elektrolitowych przesunięciami w zakresie liczby anionów lub kationów, co najlepiej można wyrazić, posługując się równoważnikowym systemem określania stężenia poszczególnych elektrolitów.

Woda ogółnoustrojowa zawiera wiele elektrolitów w ściśle określonych stężeniach. Wśród elektrolitów śródko-mórkowych najważniejsze są potas, magnez i jony fosforanowe, natomiast wśród elektrolitów pozakomórkowych - sód, wodorowęglany i chlorki Nie popełniając większego błędu, można założyć, że skład elektrolitowy płynu po-zakomórkowego jest bardzo zbliżony do składu surowicy.

Błony komórkowe, które oddzielają przestrzeń wodną pozakomórkową od śródkomórkowęj, są całkowicie przepuszczalne dla wody i niektórych jonów, a dla innych jonów - nieprzepuszczalne lub słabo przepuszczalne. „Półprzepuszczalny” charakter błon komórkowych sprawia, że suma stężeń jonów w płynie śródkomórkowym < 198 mEą/l anionów 4 198 mEą/l kationów/ jest większa od sumy stężeń jonów w płynie pozakomórkuwym poza-naczyniowym <158 mEą/l anionów * 163 mEą/l kationowi. Liczba osmotycznie czynnych cząsteczek <o*moli-tów) w płynie zewnątrz- i śródkomórkowym jest taka sama - w warunkach prawidłowych osmolalność płynu

śród- i pozakomórkowego jest jednakowa. O ruchu wody pomiędzy przestrzenią wodną śród- i poza komórką decydują osmolity, dla których błony komórkowe m słabo przepuszczalne lub nieprzepuszczalne (efektywne osmolity) - należą do nich jony sodowe i glukoza. Zmnią. szenie stężenia sodu w surowicy (hiponatremia) jest przyczyną przemieszczenia wody pozukomórkowęj przestrzeni śródkomórkowęj (co prowadzi nie tylko do obrzęku mózgu, ale i do oiigowolemii). W odróżnieniu od hiponatremii hipergłikemia (u chorych z nie wy równane cukrzycą) jest przyczyną odwodnienia komórek i zwiększenia przestrzeni pozukomórkowęj. Te przesunięcia płynów pomiędzy przestrzenią śród- i pozakomórkową decydują nie tylko o występujących zmianach hemodynamicznych, ale i o całości obrazu klinicznego.

Molalność osocza nie zawsze przesądza o kierunku ruchu wody pomiędzy przestrzenią śród- i pozakomórkową. Etanol i mocznik (u chorych z przewlekłą mocznicą), mimo że zwiększąją molalność osocza, nie powo-dąją żadnych przesunięć płynów pomiędzy przestrzenią poza- i śródkomórkową, ponieważ z łatwością przekra-cząją barierę błon komórkowych i nie powstąje gradient stężeń. Dlatego tylko substancje nieprzenikąjące lub trudno przenikąjące z przestrzeni wodnej pozakomór-kowej do śródkomórkowęj mogą być przyczyną przesunięć wody pomiędzy tymi przestrzeniami. Takie osmoli-ty (zasadniczo są to tylko sód i glukoza) decydąją o tzw. efektywnej osmolalności płynów ustrojowych (osmalał-ność efektywna jest uwarunkowana przez osmolity nieprzenikąjące lub słabo przenikąjące przez błony komórkowe). Efektywną molalność płynów ustrojowych nazywa się „tonią” (ang. tonicity), jej spadek - hipotonią, a wzrost - hipertonią. Uwzględniając wieloznacznośćpo-jęcia „tonią” w języku polskim, powinno się zmiany efektywnej molalności płynów ustrojowych nazywać hipo-, izo- albo hipertonią, a zmiany ciśnienia tętniczego -hipo-, izo- albo hipertensją.

Regulacja gospodarki wodnej    _

Najważniejszym narządem regulacji wodnej w ustroju w stanach fizjologicznych są nerki. Od ich sprawności zależy ostateczny bilans wodny. Dzięki bardzo złożonym mechanizmom regulacyjnym nerki są jedynym narządem czuwającym nad homeostazą wodną, który wykazuje zdolność usuwania wody pozbawionej osmolitów (wolnej [syn. czystęjj wody). Wielkością, która określa tę zdolność jest klirens wolnej wody (C_H, _G). czyli różnica między dobową diurezą (V) a klirensem osmotycznym

^H*0 ^{= V}“^osm

Klirens osmotyczny odzwierciedla zdolność nerek do usuwania osmolitów i oblicza się go według wzoru:

C = ^"^v,n x V

tmm p

*000

udzie U_mm - osmolalność moczu, P,„_m - osmolalność oso’

cza (surowicy).

2164

Zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej i równowagi kwasowo-zasadow

Zaburzenia zagęszczenia i rozcieńczenia moczu są najprostszymi i niezwykle przydatnymi wskaźnikami czynności nefronów. Rola skóry, przewodu pokarmowego i płuc w gospodarce wodnej jest drugorzędna w warunkach prawidłowych, może natomiast być decydująca w stanach chorobowych.

Wielkość diurezy zależy nie tylko od ilości przyjmowanych płynów, ale również od ilości i składu spożytych pokarmów oraz od hormonów modulujących wydalanie wody. Głównymi regulatorami poboru i wydalania wody w ustroju są wazopresyna i uczucie pragnienia. Wydzielanie wazopresyny i uczucie pragnienia zależą od efektywnej molalności i objętości osocza. Wzrost tej molalno-ści lub zmniejszenie objętości osocza silnie pobudzają wydzielanie wazopresyny, która zwiększa wchłanianie zwrotne wody w cewkach nerkowych (rozdz. IV_A.l) Działanie odwrotne - zwiększające nerkowy klirens wolnej wody - mają: efektywna hiperwolemia (zwiększenie objętości krwi znajdującej się w monitorowanych przez baroreceptory, receptory objętościowe i cbemoreceptory obszarach układu krążenia; w stanach fizjologicznych efektywna wolemia stanowi zaledwie 20% objętości krwi krążącej) i efektywna hipomolalność osocza (zmniejszenie stężenia efektywnych osmolitów). Wydzielanie wazopresyny pobudzają również m.in.: zwiększenie aktywności układu ren ina-angiotensy na-aldosteron (RAA) i układu współczulnego oraz endotelina, a hamują - bra-dykinina, urodylatyna i uroguanilina (rozdz. XH.C.l), peptydy natriuretyczne, prostacyklina, hiperkalcemia, hipokaliemia i antagoniści receptora wazopresynowego w cewkach nerkowych (akwaretyki).

Powiązanie gospodarki wodno-elektrolitowej z równowagą kwasowo-zasadową — diagram Gamble’a

Jak to widać na diagramie Gamble'a (ryc. XII.A-l). Na* jest dominującym kationem w osoczu - jego stężenie wynosi 140-145 mEq/l. Suma stężeń pozostałych kationów (wapnia, potasu i magnezu) osiąga 11 mEq/l, zatem suma stężeń wszystkich kationów wynosi 153 mEq/'l. Wśród anionów w największym stężeniu występują anion chlorkowy (Cl", 101 mEq/l), następnie anion wodorowęglanowy (HCO5, 26 mEq/l). Stężenie białczanów w surowicy wynosi —16 mEq/l. Pozostałe aniony (fosforany, siarczany oraz kwasy organiczne, takie jak kwas mlekowy, piro-gronowy i acetooctowy) stanowią tzw. aniony resztkowe, których stężenie wynosi łącznie —10 mEq/l.

Zgodnie z prawem elektroobojętności płynów ustrojowych suma stężeń anionów równa się sumie stężeń kationów. Jeżeli pominąć fosforany (których stężenie jest bardzo małe), to zasady buforujące stanowią wodorowęglany i białczany, których łączne stężenie wynosi 42 mEq/l (rozdz. XII.G.l). Zasady buforujące są tym parametrem, który wiąże równowagę kwasowo-zasadową z gospodarką wodno-elektrolitową.

W kwasicy nieoddechowej (metabolicznej; rozdz. XII. G.4), np. mocznicowej, stężenie wodorowęglanów znacznie się zmniejsza. Dla zachowania elektroobojętności musi się zwiększyć stężenie innego anionu (zwykle fosforanowego i siarczanowego) lub zmniejszyć stężenie jakiegoś kationu. Nadmierna ilość kwasów, zarówno endogennych, jak i egzogennych, oddziałuje na równowagę kwasowo-zasadową poprzez zmianę stężenia HCO-,'. Inaczej mówiąc, zaburzenia elektrolitowe w zakresie anionów wpływąją na równowagę kwasowo-zasadową za pośrednictwem zmian stężenia wodorowęglanów.

W zasado wicach nieoddecbowych (rozdz. XI 1.0.6/ stężenie wodorowęglanów wzrasta. Zgodnie z prawem elektroobojętności maleje stężenie innego anionu, najczęściej Cl', lub rośnie stężenie któregoś z kationów. Niezależnie od tego, czy zasadowica jest wynikiem pierwotnej utraty Cl', czy pierwotnego nadmiernego wytwarzania HCOj (np. w ogólnoustrojowym niedoborze potasu) - w oddziaływaniu zmian elektrolitowych na równowagę kwasowo -zasadową pośredniczą aniony wodorowęglanowe.

Jony sodowe, potasowe, chlorkowe i fosforanowe są określane jako jony stałe”, ponieważ ich stężenie me może ulec szybkiej zmianie. W odróżnieniu od nich HCOg jest jonem niestałym”, jego stężenie bowiem może się bardzo szybko zmienić, zarówno drogą oddechową, jak i nerkową.

Zrozumienie diagramu Gamble’a umożliwia nie tylko sprawdzanie wiarygodności otrzymanych wyników oznaczeń elektrolitów we krwi, ale również rezygnację z niektórych z nich. Wzajemna zależność równowagi elektrolitowej i kwasowo-zasad owej pozwala wnioskować o zmianach zachodzących w równowadze kwasowo-zasadowej na podstawie zmian stężeń elektrolitów w surowicy, a także z pewnym prawdopodobieństwem przewidzieć zmiany stężeń elektrolitów na podstawie stanu równowagi kwasowo-za sad owej (rozdz. XII.G.l).