Αντιρροπήσεις μηχανισμοί, όρια, ολοκλήρωση Μηνασίδης Ηλίας Νεφρολόγος 424 ΓΣΝΕ ΜΧΑ «ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΗ»

οξεοβασική ισορροπία = Σταθερότητα οξύτητας υγρών (σταθερή [Η + ]) Συνεχές φορτίο οξέων και βάσεων 24h  Μεταβολισμός κυττάρων  Λήψη από τη τροφή (κυρίως λευκώματα)  Απώλεια HCO 3 - (κόπρανα) [Η + ]: 40 nEq/L [Na + ]: 140 x 10 6 nEq/L [K + ]: 4 x 10 6 nEq/L mEq πτητικών (H 2 CO 3 ) 1-1,5 mEq Η + /kgΒΣ μη πτητικών

 Ιδιαίτερα στενά όρια pH αίματος φυσιολογικά: 7,36 - 7,44 συμβατά με τη ζωή: 6,8 - 7,8  Ομαλή κυτταρική λειτουργία (διατήρηση στερεοδιάταξης πρωτεϊνών): ενζυμική λειτουργία, διαπερατότητα κυτταρικών μεμβρανών, μεταβολική δραστηριότητα, λειτουργία αντλιών, συσταλτικότητα μυοκαρδίου, σύσταση ηλεκτρολυτών Οποιαδήποτε προσθήκη οξέος ή βάσεως προκαλεί την ενεργοποίηση ρυθμιστικών μηχανισμών ↑ σημασία οξεοβασικής ισορροπίας

Αναπνευστικό σύστημα Νεφροί Ρυθμιστικά διαλύματα Ρυθμιστικοί μηχανισμοί

Ρυθμιστικά διαλύματα (I) Ασθενές οξύ με το άλας του με ισχυρή βάση ή ασθενής βάση με το άλας της με ισχυρό οξύ HA ↔ H + + A - Δεν εξουδετερώνουν οξύ ή βάση, από τα οποία αποτελούνται Ασθενές οξύ με το άλας του με ισχυρή βάση ή ασθενής βάση με το άλας της με ισχυρό οξύ HA ↔ H + + A - Δεν εξουδετερώνουν οξύ ή βάση, από τα οποία αποτελούνται HA ← H + + A - HA → H + + A - ισχυρό οξύ ισχυρή βάση

Ρυθμιστικά διαλύματα (IΙ)  HCO 3 - / H 2 CO 3  Hb (αναχθείσα και οξυαιμοσφαιρίνη)  Πρωτεϊνών  Φωσφορικών  Οστά [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2, CaCO 3 ]  HCO 3 - / H 2 CO 3  Hb (αναχθείσα και οξυαιμοσφαιρίνη)  Πρωτεϊνών  Φωσφορικών  Οστά [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2, CaCO 3 ]

 CaCO 3  υδροξυαπατίτης οστά ενδοκυττάριος χώρος ρυθμιστικά διαλύματα (IΙΙ) ουροφόρα σωληνάρια αίμα εξωκυττάριος χώρος  H 2 PO 4 - / HPO 4 2  - NH 4 + / NH 3  H 2 CO 3 / HCO 3 -  H + πρωτεΐνη / πρωτεΐνη -  H 2 PO 4 - / HPO 4 -2  H + πρωτεΐνη / πρωτεΐνη -  H 2 PO 4 - / HPO 4 2-  οργανικόςΡ/οργανικόςΡ -  H 2 CO 3 / HCO 3 -  ΗΗb, ΗHbO 2 / Ηb -, HbO 2 -  H + πρωτεΐνη / πρωτεΐνη -  H 2 PO 4 - / HPO 4 2-

Ρυθμιστικά διαλύματα (IV) Δρουν άμεσα: δευτερόλεπτα (πρώτα τα εξωκυττάρια) Η δράση τους εξαρτάται από:  Ποσότητα  Αναλογία συστατικών  pk Δρουν άμεσα: δευτερόλεπτα (πρώτα τα εξωκυττάρια) Η δράση τους εξαρτάται από:  Ποσότητα  Αναλογία συστατικών  pk πολύ μικρή η διαφορά pH μεταξύ φλεβικού και αρτηριακού αίματος πολύ μικρή η διαφορά pH μεταξύ φλεβικού και αρτηριακού αίματος αποτελεσματικότητα διαλυμάτων

Αναπνευστικό σύστημα (Ι)

Αναπνευστικό σύστημα (ΙΙ) pH : ↓ 0,1 ή ↑ 0,1 κυψελιδικός αερισμός: x2 ή /2 μέγιστος αερισμός/λεπτό: 30L ! pH : ↓ 0,1 ή ↑ 0,1 κυψελιδικός αερισμός: x2 ή /2 μέγιστος αερισμός/λεπτό: 30L !

Αναπνευστικό σύστημα (ΙΙΙ)

Νεφροί

Σπειραματική διήθηση ≈ 3,5 mEq/min Επαναρρόφηση: 99,99% → αλκαλική παρακαταθήκη Ουδός επαναρρόφησης: mEq/L διηθήματος Επαναρρόφηση HCO 3 -

Επαναρρόφηση HCO 3 - (εγγύς + αγκύλη Ηenle)  Συγκέντρωση τους  PaCO 2  Ενδοκυττάριο pH  Εξωκυττάριο όγκο  [Κ + ], [Cl - ]  Κορτικοειδή  Συγκέντρωση τους  PaCO 2  Ενδοκυττάριο pH  Εξωκυττάριο όγκο  [Κ + ], [Cl - ]  Κορτικοειδή Η επαναρρόφηση HCO 3 - εξαρτάται από

Τιτλοποιήσιμη οξύτητα Αποβολή Η + μαζί με ρυθμιστικά διαλύματα, κυρίως φωσφορικά Έκκριση αμμωνίου  Έκκριση ↑ ποσοτήτων, κυρίως θειικών  ↑ σε χρόνια οξέωση  ↓ σε νεφρική ανεπάρκεια Αποβολή μη πτητικών οξέων (Ι) 2/3 1/3

Αποβολή μη πτητικών οξέων (ΙΙ)

Na 2 HPO 4 + H + → NaH 2 PO 4

Αποβολή μη πτητικών οξέων (ΙΙ) NH SO 4 -2 → (NH 4 ) 2 SO 4

Αντιρρόπηση από τους νεφρούς

Η αντιρρόπηση επιτυγχάνεται από το όργανο που δεν συμμετέχει στη διαταραχή Αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα κάθε πρωτοπαθούς διαταραχής, όχι όμως ανεξάρτητη οξεοβασική διαταραχή Δεν επιτυγχάνει πλήρη αποκατάσταση του pH, απλά περιορίζει τη μεταβολή του Έχει μέγεθος, ανάλογο της σοβαρότητας της διαταραχής Έχει σταθερό χρόνο εμφάνισης (υπόψη και ο χρόνος εξισορρόπησης του pH μεταξύ αίματος και ΕΝΥ) Έχει πάντοτε ένα όριο, ανάλογο του μεγέθους της διαταραχής Αρχές αντιρρόπησης οξεοβασικών διαταραχών

Οξυαιμία (↑ [Η + ], pH<7,36), ↓ [HCO 3 - ] και αντιρροπιστική ↓PaCO 2 Αίτια:  Εξωγενής είσοδος ή ↑ ενδογενής παραγωγή οξέων  ↓ απέκκριση οξέων  ↑ απώλεια HCO 3 - Μεταβολική οξέωση (I) δεν είναι διαγνωστικό μεταβολικής οξέωσης, αλλά είναι σίγουρο εάν HCO 3 - <10 mEq/L δεν είναι διαγνωστικό μεταβολικής οξέωσης, αλλά είναι σίγουρο εάν HCO 3 - <10 mEq/L ↓ HCO 3 -

Αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης (Ι) αναπνευστική αντιρρόπηση νεφρική αντιρρόπηση

Αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης (ΙΙ) ρυθμιστικά διαλύματα νεφρική αντιρρόπηση

Έναρξη: λίγα λεπτά μετά τη μείωση των HCO 3 - μεγιστοποίηση: ώρες αναμενόμενη μείωση της PaCO 2 : 1-1,2 mmHg για κάθε 1 mEq/L μείωσης των HCO 3 - PaCO 2 = 1,5 x [HCO 3 - ] +8 ± 2 (εξίσωση Winter) Κατώτερο όριο PaCO 2 : 10 mmHg Μεγαλύτερη μείωση: συνυπάρχουσα αναπνευστική αλκάλωση Μικρότερη μείωση: αναπνευστική οξέωση, όχι αρκετός χρόνος Αναπνευστική αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης (Ι)

Η υπέρπνοια διατηρείται μέχρις ότου διορθωθεί η μεταβολική οξέωση Σε σημαντικού βαθμού μεταβολική οξέωση: αναπνοή Kussmaul Αδυναμία αντιρρόπησης σε χρόνια πνευμονική νόσο, αναπνευστήρα Η αντιρρόπηση δεν είναι ποτέ πλήρης, λόγω:  κόπωσης αναπνευστικών μυών  σε μείωση της PaCO 2, μειώνεται και το ερέθισμα της υπέρπνοιας στο αναπνευστικό κέντρο Μικρή καθυστέρηση λήξης της αντιρρόπησης (διέλευση HCO 3 - από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό) Εξάντληση αντιρρόπησης σε λίγες ημέρες: ↓ PaCO 2 → ↓ επαναρρόφησης HCO 3 - Αναπνευστική αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης (ΙΙ)

Αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης (ΙΙΙ) ρυθμιστικά διαλύματα αναπνευστική αντιρρόπηση Εμμένουσα μεταβολική οξέωση (>2-3 24ωρα): αποβολή μη μεταβολιζόμενων οξέων από τους νεφρούς (οξινοποίηση ούρων), κυρίως με ↑ αμμωνιογένεσης Εμμένουσα μεταβολική οξέωση (>2-3 24ωρα): αποβολή μη μεταβολιζόμενων οξέων από τους νεφρούς (οξινοποίηση ούρων), κυρίως με ↑ αμμωνιογένεσης  προϋπόθεση η ικανοποιητική νεφρική λειτουργία  εξαίρεση οξινοποίησης ούρων: νεφροσωληναριακή οξέωση  προϋπόθεση η ικανοποιητική νεφρική λειτουργία  εξαίρεση οξινοποίησης ούρων: νεφροσωληναριακή οξέωση

Αλκαλαιμία (↑ pH, ↑ HCO 3 - ] και αντιρροπιστική ↑PaCO 2 Η συχνότερη απλή οξεοβασική διαταραχή σε βαριά πάσχοντες Αίτια:  Γαστρική ή νεφρική απώλεια Η +  Εξωγενής χορήγηση HCO 3 - Απαραίτητος παράγοντας διατήρησης της διαταραχής  Μείωση GFR  Υπογκαιμία  Υποκαλιαιμία  Υποχλωραιμία Μεταβολική αλκάλωση

Αντιρρόπηση μεταβολικής αλκάλωσης (Ι) αναπνευστική αντιρρόπηση νεφρική αντιρρόπηση

Αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης (ΙΙ) ρυθμιστικά διαλύματα νεφρική αντιρρόπηση CO 2 (προϊόν εξουδετέρωσης των HCO 3 - από τα ρυθμιστικά διαλύματα): κίνδυνος υπερκαπνίας σε ασθενείς με κεντρική ή περιφερική καταστολή της αναπνοής CO 2 (προϊόν εξουδετέρωσης των HCO 3 - από τα ρυθμιστικά διαλύματα): κίνδυνος υπερκαπνίας σε ασθενείς με κεντρική ή περιφερική καταστολή της αναπνοής αρχική διέγερση αναπνοής

Έναρξη: λίγα λεπτά μετά την αύξηση των HCO 3 - διάρκεια: ώρες μετά τη μέγιστη τιμή HCO 3 - αναμενόμενη αύξηση της PaCO 2 : 6-7 mmHg για κάθε 10 mEq/L αύξησης των HCO 3 - PaCO 2 = 0,9 x (HCO ) ± 2 Ανώτερο όριο PaCO 2 : mmHg υπερκαπνία, υποξυγοναιμία: ισχυρά ερεθίσματα αναπνοής PaO 2 = PO 2 εισπνεόμενου - 1,25 x PaCO 2 - κλίση O 2 (κυψελίδων/αρτηριδίων) Μεγαλύτερη αύξηση: συνυπάρχουσα αναπνευστική οξέωση μικρότερη αύξηση: αναπνευστική αλκάλωση, όχι αρκετός χρόνος Αναπνευστική αντιρρόπηση μεταβολική αλκάλωσης

Αντιρρόπηση μεταβολικής αλκάλωσης (ΙΙΙ) ρυθμιστικά διαλύματα αναπνευστική αντιρρόπηση Σχεδόν πλήρης απομάκρυνση πλεονάζοντος φορτίου HCO 3 - μέσα σε ώρες: ↓ δραστηριότητα καρβονικής ανυδράσης, γλουταμινάσης ↑ δραστηριότητα β-εμβολίμων κυττάρων Σχεδόν πλήρης απομάκρυνση πλεονάζοντος φορτίου HCO 3 - μέσα σε ώρες: ↓ δραστηριότητα καρβονικής ανυδράσης, γλουταμινάσης ↑ δραστηριότητα β-εμβολίμων κυττάρων

Δυσμενής επίπτωση νεφρικής αντιρρόπησης: Αυξημένη επαναρρόφηση HCO 3 - και Νa + σε περιπτώσεις υπογκαιμίας, υπερκαπνίας, υποκαλιαιμίας, υποχλωραιμίας, ↑ αλδοστερόνης Νεφρική αντιρρόπηση μεταβολική αλκάλωσης

↓ pH, ↑PaCO 2 (>43 mmHg) και αντιρροπιστική ↑[HCO 3 - ] Οξεία αύξηση της PaCO 2 κατά 10 mmHg μειώνει το pH κατά 0,03 Υπερκαπνία: από οποιαδήποτε κατάσταση ↓ τον κυψελιδικό αερισμό (απόφραξη αεροφόρων οδών, καταστολή αναπνευστικού κέντρου, νευρομυικές νόσοι, πνευμονικές/θωρακικές νόσοι), Ώστε: παραγωγή CO 2 > αποβολή του Λιγότερο συχνά:  ↑ παραγωγή CO 2  παρουσία CO 2 στον εισπνεόμενο αέρα Υπερκαπνία και υποξαιμία, συμβατές με τη ζωή και για μεγάλο χρονικό διάστημα, → χρόνια αναπνευστική οξέωση (αποφρακτικές πνευμονοπάθειες) Αναπνευστική οξέωση

Αντιρρόπηση αναπνευστικής οξέωσης χρόνια οξεία ( (<8 ώρες) εξουδετέρωση του οξέος από τα ενδοκυττάρια ρυθμιστικά διαλύματα Οι νεφροί αναλαμβάνουν την αντιρρόπηση

Εξουδετέρωση οξέος από τα ενδοκυττάρια ρυθμιστικά διαλύματα (μικρή εξουδετέρωση στον εξωκυττάριο χώρο: κυρίως πρωτεΐνες) διάχυση του CO 2 στα ερυθρά αιμοσφαίρια CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 → H + + HCO 3 - εξουδετέρωση από την Hb (αναχθείσα, καρβαμυλαιμοσφαιρίνη) μικρότερη συμμετοχή: φωσφορικά, πρωτεΐνες, μεταβολισμός γαλακτικού οξέος μικρή αύξηση έκκρισης NH 4 + και τιτλοποιήσιμης οξύτητας έναρξη: 5-10 λεπτά ολοκλήρωση: 15 λεπτά Αντιρρόπηση οξείας αναπνευστικής οξέωσης

Οι νεφροί αναλαμβάνουν την αντιρρόπηση  ↑ παραγωγή και απέκκριση NH 4 + : ↑ pH αίματος, υποχλωραιμία  ↑ έκκρισης τιτλοποιήσιμης οξύτητας: ↓ pH ούρων  ↑ αυξημένη παραγωγή και επαναρρόφηση HCO 3 - : σε βάρος Cl - Αύξηση HCO 3 - : 4 mEq/L για κάθε 10 mmHg αύξησης της PaCO 2 (μέχρι τα 80 mmHg) αύξηση HCO 3 - = 4 x [αύξηση της PaCO 2 / 10] ± 4 mEq/L Ανώτατο όριο: 45 mEq/L εμφάνιση: 1-2 ώρες μεγιστοποίηση: 3-5 ημέρες Αντιρρόπηση χρόνιας αναπνευστικής οξέωσης  η ολοκλήρωση απαιτεί αποβολή του CO 2  μεταβολική αλκάλωση μετά τη θεραπεία: σε μη αποκατάσταση υποκαλιαιμίας/υποχλωραιμίας  η ολοκλήρωση απαιτεί αποβολή του CO 2  μεταβολική αλκάλωση μετά τη θεραπεία: σε μη αποκατάσταση υποκαλιαιμίας/υποχλωραιμίας

↑ pH, ↓PaCO 2 (υποκαπνία), αντιρροπιστική ↓[HCO 3 - ] Κυριότερα αίτια:  Υποξαιμία, ιστική υποξία  Διέγερση θωρακικών υποδοχέων  Διέγερση ΚΝΣ (υπεραερισμός, νευρολογικές νόσοι)  Φάρμακα/ορμόνες  Διάφορα ↓↓CO 2 + H 2 O ← H 2 CO 3 ← ↓H + + ↓HCO 3 - Αναπνευστική αλκάλωση

Αντιρρόπηση αναπνευστικής αλκάλωσης χρόνια οξεία <6 ώρες Εξουδετέρωση HCO 3 - από τα ρυθμιστικά διαλύματα Αντιρρόπηση από τους νεφρούς

Εξουδετέρωση HCO 3 - από τα ρυθμιστικά διαλύματα H + + HCO 3 - → H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O Προέχουν: πρωτεΐνες, Hb, φωσφορικά, γαλακτικά Μετακίνηση HCO 3 - ενδοκυττάρια (με ανταλλαγή Cl - ) Μείωση HCO 3 - : 2 mEq/L για κάθε 10 mmHg μείωσης της PaCO 2 κάτω από τη φυσιολογική τιμή των 40 mmHg (κατώτερο όριο:18-20 mmHg) Έναρξη/ολοκλήρωση: 5-10 λεπτά σταθεροποίηση: 6 ώρες Αντιρρόπηση οξείας αναπνευστικής αλκάλωσης

Αντιρρόπηση από τους νεφρούς ↓ έκκρισης H + ↓ επαναρρόφησης HCO 3 -  Εγγύς: ↓ επαναρρόφηση HCO 3 -  Άπω: ↑ ποσότητες HCO 3 - (όμως ↓ δυνατότητα επαναρρόφησης)  Αθροιστικά: ↓ έκκριση Η + (↓ τιτλοποιήσιμης οξύτητας και ΝΗ 4 + ) → αποβολή αυξημένων ποσοτήτων HCO 3 - Αντιρρόπηση χρόνιας αναπνευστικής αλκάλωσης (Ι)

Μείωση HCO 3 - : 5 mEq/L για κάθε 10 mmHg μείωσης της PaCO 2 κάτω από τη φυσιολογική τιμή ±2 (κατώτερο όριο: 15 mmHg) Έναρξη: 24 ώρες ολοκλήρωση: 3 ημέρες Αντιρρόπηση χρόνιας αναπνευστικής αλκάλωσης (ΙΙ) Πλήρης επαναφορά pH στο φυσιολογικό Πλήρης επαναφορά pH στο φυσιολογικό

Αντιρροπήσεις μηχανισμοί, όρια, ολοκλήρωση