Φυσιολογία της οξεοβασικής ισορροπίας - Ερμηνεία αερίων αίματος Κ. Μαυροματίδης Νεφρολόγος

Φυσιολογία της οξεοβασικής ισορροπίας

Περί Η+ και pH

Ορισμοί οξέων Θεωρία Ορισμός Παραδοσιακή αρχική άποψη 1887-Arrhenius Η ουσία που έχει όξινη (acidus) γεύση 1887-Arrhenius Η ουσία που παρέχει σε υδατικό διάλυμα Η+ 1923-Bronsted-Lowry Η ουσία που είναι δότης πρωτονίων 1923-Lewis Η ουσία που είναι πιθανός δέκτης ζεύγους ηλεκτρονίων 1939-Usanovich Η ουσία που παρέχει κατιόντα ή δέχεται ανιόντα ή ένα ηλεκτρόνιο

Τυπικά παραδείγματα οξέων και βάσεων Οξέα είναι οι ουσίες, οι οποίες σε υδατικό διάλυμα παρέχουν πρωτόνια και βάσεις αυτές που προσλαμβάνουν πρωτόνια

Πηγές υδρογονοϊόντων

Αλήθειες Ο κυτταρικός μεταβολισμός προκαλεί τη συνεχή παραγωγή οξέων (Η+) Ο οργανισμός παρά το ότι συνεχώς παράγει και προσπαθεί να απαλλαγεί από τα οξέα, τελικά λειτουργεί σε αλκαλικό περιβάλλον (pH=7,37-7,43) Είμαστε δηλαδή αλκαλικά όντα στο σχεδιασμό μας, όμως στη λειτουργία είμαστε παραγωγοί οξέων

Ποσότητες παραγόμενων οξέων Μεταβολισμός Πτητικά (CO2) 22,2 Eq (22.200 mEq/24ωρο) Μη πτητικά οξέα 1-1,5 mEq H+/kgΒΣ/24ωρο

Επαναχρησιμοποιούμενα οξέα Όμως παράγονται καθημερινά τεράστιες ακόμη ποσότητες Η+, οι οποίες επαναχρησιμοποιούνται σε διάφορες χημικές αντιδράσεις και δεν υπάρχει λόγος αποβολής τους Τέτοια είναι: Γαλακτικό 1.500 mEq/24ωρο ADP 80.000 mEq/24ωρο ATP 120.000 mEq/24ωρο Μιτοχόνδρια 360.000 mEq/24ωρο ______________________ 561.500 mEq/24ωρο

Τόσο τα πτητικά, όσο και τα μη πτητικά οξέα παράγονται ενδοκυττάρια Πτητικά Η μέγιστη πηγή Η+ είναι το CO2 (CO2+H2O  H2CO3  H+ + HCO3-) και προέρχεται από την πλήρη οξείδωση υδατανθράκων και λιπών Μη πτητικά Παράγονται κατά τις ατελείς και μη χημικές αντιδράσεις του οργανισμού: -Καταβολισμός λευκωμάτων (αμινοξέα που περιέχουν θείο-H2SO4) -Καταβολισμός φωσφολιπιδίων (παράγει H3PO4) -Αναερόβιος μεταβολισμός υδατανθράκων (γαλακτικό οξύ) -β-οξείδωση λιπών (κετονικά σώματα)

Πηγές υδρογονοϊόντων H H H H H H C C C C C C H H H H H H

H.L. Mencken 1880-1956 Δημοσιογράφος-Εκδότης "η ζωή δεν είναι μία πάλη ενάντια στην αμαρτία, στη δύναμη του χρήματος και σε κακόβουλα ζώα, αλλά ενάντια στα ιόντα υδρογόνου"

Πηγές υδροξυλίων

Τροφές που οδηγούν στη δημιουργία οξέων ή αλκάλεων Όξινες τροφές είναι τα κρεατικά, αυγά, ρύζι, μπύρα, οινοπνευματώδη, ψωμί ολικής αλέσεως, ζυμαρικά κ.ά Τα γαλακτοκομικά είναι ουδέτερα Αλκαλικές τροφές είναι τα φρούτα και τα λαχανικά

2/3 αποβαλλόμενων βάσεων Αποβολή αλκάλεων 2/3 αποβαλλόμενων βάσεων Τα αλκάλεα αποβάλλονται από τον οργανισμό ως άλατα οργανικών οξέων (κιτρικό ή κετογλουταρικό) του Na+ και Κ+

Ενδογενής παραγωγή οξέων από μία συνήθη δίαιτα Αμερικανού

Έννοια και σημασία του pH

Σχέση [Η+], [OH-] σε mEq/L και pH 1 0,00000000000001 0,1 0,0000000000001 0,01 2 0,000000000001 0,001 3 0,00000000001 0,0001 4 0,0000000001 0,00001 5 0,000000001 0,0000001 7 9 11

Έννοια του pH Το pH είναι ο αρνητικός δεκαδικός λογάριθμος της συγκέντρωσης των Η+ σε mEq/L ή mol/L

Προβλήματα της έννοιας του pH

  pH [Η+] (nEq/L) 7,80 16 7,70 20 7,60 26 7,50 32 7,40 40 7,30 50 7,20 63 7,10 80 7,00 100 6,90 125 6,80 160 Πρόβλημα!!! Για αποφυγή λαθών κατά τη συζήτηση της οξεοβασικής ισορροπίας είναι ασφαλές να αποφεύγονται οι όροι «αύξηση» ή «μείωση» αλλά να χρησιμοποιούνται οι όροι «πιο όξινο» και «πιο αλκαλικό» Σχέση μεταξύ pH και Η+, μέσα σε πλαίσια συμβατά με τη ζωή

Σχέση [Η+] και pH pH [H+] nEq/L 7,0 100 7,1 80 7,3 50 7,4 40 7,7 20 8,0 10 Η μεταβολή αυτή αντιστοιχεί σε μεταβολή της [Η+] κατά 25% Αντίστοιχα η μεταβολή του ουρικού του ορού από 7,3 στα 7,4 mg% αντιστοιχεί σε μεταβολή μόνο κατά 1,4%

Μειονεκτήματα της έκφρασης των Η+ ως pH   Μειονεκτήματα της έκφρασης των Η+ ως pH 1. Η λογαριθμική έκφραση (pH) δεν αποδίδει ποσοτικά τις μεταβολές των Η+ (αποτελεί απλά ένα σύμβολο που επινοήθηκε) 7,40 40 7,30 50 7,20 63 7,10 80 10 13 17 2. Tο pH δεν υπογραμμίζει με σαφήνεια το γεγονός ότι ο οργανισμός είναι πιο ευαίσθητος στην αλκαλαιμία 3. Η έκφραση ως pH είναι δύσκολο να διαβαστεί και να κατανοηθεί

Φυσιολογικό όξινο και αλκαλικό pH 7 Όξινο pH Αλκαλικό pH Οξυαιμία Αλκαλαιμία 7,4

Συγκέντρωση ιόντων πλάσματος ΙΟΝ nEq/L H+ 40 K+ 4.000.000 HCO3- 24.000.000 Ca2+ 2.500.000 Mg2+ 1.000.000 Na+ 140.000.000 Ο οργανισμός είναι 100.000 φορές πιο ευαίσθητος σε μεταβολές της [Η+], σε σχέση με τις μεταβολές της [Κ+]

Ωστόσο, το pH αποτελεί τον παραδοσιακό τρόπο έκφρασης της δραστηριότητας των Η+ που παραμένει και σήμερα σε χρήση

Σημασία του pH

Σημασία των [Η+] (κυτταρικός θάνατος-Ι) Αν το pH παρεκκλίνει πολύ προς την όξινη ή την αλκαλική πλευρά, τα κύτταρα δηλητηριάζονται από τις δικές τους τοξίνες και τελικά πεθαίνουν

Σημασία των [Η+] (κυτταρικός θάνατος-ΙΙ) Λειτουργίες που είναι βασικές για την επιβίωση, όπως τα κανάλια Na+-K+ των ερυθρών αδρανοποιούνται σε οξέωση Κάθε κύτταρο έχει τη δική του αντλία Na+-K+, η οποία ρυθμίζει την ποσότητα Νa+ και K+ που θα περιέχει Για τη λειτουργία της αντλίας Na+-K+ καταναλώνει το 25% της ημερήσιας ενέργειας

Η λειτουργία της Νa+-K+-ATPάσης Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ H+ K+

Εξωκυττάριο υγρό Εξωκυττάριο υγρό Κυτταρόπλασμα Κυτταρόπλασμα

Σημασία των [Η+] (ενέργεια κυττάρων-ATP) H+ ADP + iP  ATP

Σημασία των [Η+] (λευκώματα) Τα λευκώματα περιέχουν στη δομή τους πολλές αρνητικά φορτισμένες ρίζες, οπότε η μεταβολή του pH μπορεί να μεταβάλλει το βαθμό ιονισμού τους, γεγονός που σχετίζεται με την τρισδιάστατη μορφή τους και φυσικά με τον τρόπο αυτό μπορεί να αλλάξει η λειτουργία τους Τονίζεται ότι πολλές λευκωματούχες ουσίες είναι μεταφορείς ουσιών διαμέσου των μεμβρανών

Καμπύλη σχέσης pH και ενζυμικής δραστηριότητας Σημασία των [Η+] (ένζυμα) Τα ένζυμα ασκούν μεγάλο αριθμό λειτουργιών στον οργανισμό, με αποτέλεσμα μεταβολές του pH να έχουν σημαντικές επιπτώσεις Καμπύλη σχέσης pH και ενζυμικής δραστηριότητας Η μέγιστη απόδοση των ενζύμων διαπιστώνεται μέσα σ’ ένα πολύ στενό εύρος pH ([Η+]), οπότε κάθε μεταβολή του μεταβάλλει και την απόδοσή τους Ενζυμική δραστηριότητα 7,4 pH

Σημασία των [Η+] (μεταφορά μηνυμάτων) Πολλά συστήματα μεταφοράς μηνυμάτων μεταξύ των κυττάρων και μεταξύ ενδοκυττάριων τμημάτων εξαρτώνται από το pH

Και ποια είναι η απάντηση του οργανισμού σε κάθε μεταβολή του pH;

….μία προσπάθεια να το επαναφέρει στα φυσιολογικά επίπεδα με……. Απάντηση ….μία προσπάθεια να το επαναφέρει στα φυσιολογικά επίπεδα με…….

….τρεις διαφορετικούς προστατευτικούς μηχανισμούς Τα ρυθμιστικά συστήματα-διαλύματα Τους πνεύμονες (αναπνευστικό) Τους νεφρούς (μεταβολικό)

Ρυθμιστικά συστήματα

Εξουδετέρωση ποσότητας οξέος ή βάσης που προστίθεται στον οργανισμό Ρυθμιστικά συστήματα: Έναρξη δράσης: Κλάσματα του δευτερολέπτου

Ρυθμιστικά συστήματα Είναι η πρώτη γραμμή προστασίας του οργανισμού στις διακυμάνσεις του pH

Ρυθμιστικά συστήματα Δηλαδή το ρυθμιστικό σύστημα ανθίσταται στις σημαντικές μεταβολές του pH και Είναι ικανό να απελευθερώσει ή να συνδεθεί με Η+

Σημασία ρυθμιστικών διαλυμάτων (πειράματα Swan & Pitts) Χορηγώντας 14 mEq H+/L σωματικών υγρών (ή 14.000.000 nEq/L) διαπίστωσαν μείωση του pH από 7,40 (40 nEq) στα 7,14 (76 nEq H+), δηλαδή μία αύξηση των Η+ κατά 36 nEq Τι συνέβη με τα υπόλοιπα 14.000.000-36=13.999.964 nEq H+ που δόθηκαν; Προφανώς εξουδετερώθηκαν από τη δράση των ρυθμιστικών διαλυμάτων των υγρών του οργανισμού Φυσικά… αυτά τα ρυθμιστικά διαλύματα που καταναλώθηκαν θα ανανεωθούν στη συνέχεια κυρίως από τους νεφρούς Φαίνεται δηλαδή ότι το σύστημα: Έχει πολύ μεγάλες δυνατότητες Είναι άμεσο (msec) και αποτελεσματικό Robert F. Pitts (1908-1977) Φυσιολόγος, ΝΥ

Ρύθμιση οξεοβασικής ισορροπίας Ρυθμιστικά συστήματα Προστατεύουν από τις αιφνίδιες μεταβολές της οξύτητας Λειτουργούν με στόχο την ελαχιστοποίηση της μεταβολής του pH H+ OH- H+ Ρυθμιστικό σύστημα OH- OH- H+

Έχουμε όμως και τα οστά……. Η άμεσα διαθέσιμη αλκαλική παρακαταθήκη του οργανισμού είναι περίπου 15 mEq/kgΣΒ ή 1.200 mEq και αρκεί για την εξουδετέρωση του ημερήσιου φορτίου οξέων (κανονικής δίαιτας) για 10-12 ημέρες Έχουμε όμως και τα οστά…….

Ρυθμιστικά συστήματα Φωσφορικών Λευκωμάτων (Hb, λευκώματα ορού, αμινοξέα) Διττανθρακικών Οστών

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Εντόπιση Ενδοκυττάρια Εξωκυττάρια Διττανθρακικών Οργανικού φωσφόρου Πρωτεϊνών Διττανθρακικών Αμινοξέων (πρωτεϊνών) Πρωτεϊνών πλάσματος Hb (ερυθρά) κυταρόπλασμα Φωσφόρος ούρων

Ρυθμιστικό σύστημα φωσφορικών Σημαντικό για τον ενδοκυττάριο χώρο και τα ούρα

Na2HPO4 + H+ NaH2PO4 + Na+ + Na2HPO4 H+ NaH2PO4 + Na+ Σύστημα φωσφορικών Na2HPO4 + H+ NaH2PO4 + Na+ Το πιο σημαντικό ενδοκυττάριο σύστημα + Na2HPO4 H+ NaH2PO4 + Na+ Κάντε κλικ εδώ

ΕΣΚ Αθρ. ΣΚ ΕΚΚΡΙΣΗ ΤΙΤΛΟΠΟΙΗΣΙΜΗΣ ΟΞΥΤΗΤΑΣ Περισωληναριακός χώρος Na+-H+-αντιμεταφορέας Na+-K+-ATPάση Na+-HCO3--συμμεταφορέας H+-ATPάση CI--HCO3--αντιμεταφορέας HPO4-- 2K+ 2K+ 2 3Na+ CI- CI- 3Na+ Na+ Na+ 5 4 1 H+ HCO3- HCO3- 3HCO3- HCO3- H+ H+ 3 Na+ Na+ H2CO3 H2CO3 NaH2PO4 CO2 + H2O H2O + CO2 ΕΣΚ Αθρ. ΣΚ Περισωληναριακός χώρος Σωληναριακός αυλός Περισωληναριακός χώρος

Ρυθμιστικό σύστημα λευκωμάτων Σημαντικό για τον εξωκυττάριο και τον ενδοκυττάριο χώρο

Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών Η αιμοσφαιρίνη είναι με διαφορά η σημαντικότερη πρωτεϊνική ρυθμιστική ουσία

Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών Η Hb εξουδετερώνει τα H+ που προέρχονται από το μεταβολισμό του παραγόμενου CO2 μόνο στο πλάσμα Όταν η Hb απελευθερώνει O2 δημιουργείται μεγάλη συγγένεια για τα H+ H+ Η σύνδεση του H+ με την Hb δεν επιτρέπει τη μεταβολή του pH του αίματος O2 O2 Hb O2 O2

Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών (Hb) Όταν το H+Hb μόριο προσλαμβάνει O2 από τους πνεύμονες, η Hb η οποία έχει μεγαλύτερη συγγένεια με το O2 απελευθερώνει H+ και παίρνει (φορτώνεται) το O2 Το H+ που απελευθερώνεται από το H2O συνδέεται με HCO3- H+ + HCO3- H2CO3 CO2 (εκπνεόμενο) Είναι 6 φορές αποτελεσματικότερη από τα λευκώματα (λόγω 2πλάσιας ποσότητας και 3πλάσιου αριθμού ιστιδίνης/μόριό της) O2 O2 H+ Hb O2 O2

Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών Οι πρωτεΐνες είναι πολύ μεγάλα, σύμπλοκα μόρια σε σύγκριση με το μέγεθος και τη δομή των οξέων και των βάσεων Περιβάλλονται από μεγάλο αριθμό αρνητικά φορτισμένων σημείων στην εξωτερική τους επιφάνεια και από πολυάριθμα θετικά φορτισμένα σημεία σε εσοχές του μορίου τους - - - - - - - - - + + + + - + + + - - + - + - - + + + - + + - + - - + - - + + + - + + - + - + - + + - - - - - - - -

Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών Τα H+ έλκονται από τα αρνητικά φορτισμένα σημεία των πρωτεϊνών H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ - + H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+

Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών Τα OH- που αποτελούν τη βάση της αλκάλωσης έλκονται από τα θετικά φορτισμένα σημεία των πρωτεϊνών OH- OH- OH- OH- - + OH- OH- OH- OH- OH- OH- OH- OH-

- H+ H+ H+ H+ H+ OH- H+ OH- OH- OH- H+ H+ H+ OH- OH- H+ OH- H+ H+ OH-

Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών Τελικά οι πρωτεΐνες: Μπορούν και αντιδρούν, τόσο με οξέα, όσο και με βάσεις Αντιδρούν ακαριαία, καθιστάμενες το ισχυρότερο ρυθμιστικό σύστημα του οργανισμού Αποτελούν το 75% της ρυθμιστικής ικανότητας του οργανισμού

Ρυθμιστικά διαλύματα HCO3-/H2CO3 Βρίσκεται σε αφθονία Μπορεί να προσδιοριστεί Μπορεί να τροποποιηθεί/μεταβληθεί (από πνεύμονες και νεφρούς)

Ρυθμιστικό σύστημα διττανθρακικών Βρίσκεται κυρίως στον εξωκυττάριο χώρο HCO3- + Προσθήκη H+ H2CO3 H2CO3 H+ HCO3-

Ρυθμιστικό σύστημα διττανθρακικών Είναι πολύ σημαντικό σύστημα επειδή μπορεί και ρυθμίζεται η συγκέντρωση και των δύο συστατικών του: Το ανθρακικό οξύ (από τους πνεύμονες) Τα διττανθρακικά (από τους νεφρούς)

Ρυθμιστικά διαλύματα HCO3-/H2CO3 Η+ + HCO3-  H2CO3  Η2Ο + CO2

Ρυθμιστικό σύστημα οστών Τα οστά «καταβολίζονται» και παρέχουν ρυθμιστικά διαλύματα, ικανά να εξουδετερώσουν οξέα στον εξωκυττάριο χώρο

Ρυθμιστικό σύστημα οστών To CO2 στα οστά βρίσκεται σε δύο μορφές: Ως HCO3- (υπάρχει διαλυμένο στο ύδωρ των οστών και απελευθερώνεται άμεσα) Ως CO32- (υπάρχει στους κρυστάλλους του υδροξυαπατίτη και απελευθερώνεται βραδύτερα)

Πως λειτουργούν τα συστήματα των οστών; Ιοντική ανταλλαγή (ανταλλάσσουν Η+ με Ca2+, Na+, K+ απελευθερώνοντας HCO3-) ΟΞΕΙΑ ΜΟ 2. Διάλυση των κρυστάλλων Φυσικοχημικά Οστεοκλαστική απορρόφηση ΧΡΟΝΙΑ ΜΟ

Η ανόργανη θεμέλια ουσία των οστών αποτελείται από κρυστάλλους υδροξυαπατίτη [Ca10(PO4)6(OH)2] Αποτελεί τα 2/3 του οστού

Ρυθμιστικά διαλύματα Συστήματα οστών Οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι του υδροξυαπατίτη έχουν τεράστια επιφάνεια (κάθε g οστού έχει 100-200 m2), ενώ τα οστά έχουν πολύ καλή αιμάτωση Green & Kleeman 1991 Ganong 1991

Το CaCO3 αποτελεί το ρυθμιστικό σύστημα που υπάρχει σε πολύ μεγάλες ποσότητες στα οστά (35.000 mEq)

Πνεύμονες

Εξουδετέρωση ποσότητας οξέος ή βάσης που προστίθεται στον οργανισμό Αναπνευστικό σύστημα -Έναρξη δράσης: 1-3 λεπτά

Ρύθμιση οξεοβασικής ισορροπίας Αναπνευστική ρύθμιση Το CO2 είναι σημαντικό μεταβολικό προϊόν που παράγεται σταθερά από τα κύτταρα Το αίμα μεταφέρει το CO2 στους πνεύμονες όπου και το αποβάλλουν CO2 CO2 Κυτταρικός μεταβολισμός CO2 CO2 CO2 CO2

Σχέση πνευμόνων και pH Φαίνεται από δύο ισότητες: Οι πνεύμονες ως αντιρροπιστικά όργανα φθάνουν στο μέγιστο της απόδοσης μετά από 12-24 ώρες VCO2 x 0,863 PaCO2 = VA HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 Vco2: Παραγόμενο CO2 οργανισμού (ml/min) VA : Κυψελιδικός αερισμός (L/min)

Νεφροί

Εξουδετέρωση ποσότητας οξέος ή βάσης που προστίθεται στον οργανισμό Οι νεφροί Έναρξη δράσης: Ώρες Πλήρης δράση: 3-5 ημέρες Ο ισχυρότερος ρυθμιστής της οξεοβασικής ισορροπίας

Σημασία νεφρών στη ρύθμιση του pH Σε περίπτωση οξέωσης Αποβάλλουν ελεύθερα Η+ γι’ αυτό και τα ούρα είναι όξινα Αποβάλλουν Η+ συνδεμένα με ρυθμιστικά διαλύματα (PO43-) Αποβάλλουν Η+ συνδεμένα με την ΝΗ3 των ούρων ……….και με τον τρόπο αυτό εξοικονομούν HCO3- Σε περίπτωση αλκάλωσης Αναστέλλουν την έκκριση Η+ (μείωση δραστηριότητας της ΚΑ) Αναστέλλουν τη σύνθεση ΝΗ3 Αποβάλλουν αλκαλικά ούρα με υψηλή συγκέντρωση HCO3- (σε ανταλλαγή με CI-) ……….και με τον τρόπο αυτό εξοικονομούν H+

Αλήθειες Ενώ στα εγγύς σωληνάρια επαναρροφάται σχεδόν το σύνολο του διηθούμενων HCO3-, στα άπω τα ούρα οξινοποιούνται (εδώ αποβάλλονται 50-70 mEq Η+/24ωρο), με αποτέλεσμα να διατηρείται η οξεοβασική ισορροπία

% απόσταση κατά μήκος του νεφρώνα Οξινοποίηση των ούρων [Η+]=0,000040 mEq/L Αθροιστικά σωληνάρια [Η+]=0,000158 mEq/L Εγγύς σωληνάρια pH ούρων Αγκύλη Henle [Η+]=0,09995=0,1 mEq/L % απόσταση κατά μήκος του νεφρώνα

mEq/24ωρο 500 Η ρυθμιστική ικανότητα των νεφρών ολοκληρώνεται μετά από 3-5 ημέρες (τότε φθάνει στο μέγιστο η παραγωγή NH4+) 400 300 200 ΝΗ4+ 100 ΝΗ4+ 50 ΝΗ4+ Τ.Ο. Τ.Ο. Τ.Ο. Φυσιολογικά Ανώτερο φυσιολογικό όριο Μέγιστη διέγερση

Ήπαρ

Ήπαρ και οξεοβασική ισορροπία-Ι Ως μεταβολικά ενεργό όργανο συμμετέχει στην οξεοβασική ισορροπία, αφού μπορεί να παράγει ή να καταναλώνει Η+ Αυτό φαίνεται από τα παρακάτω: Παράγει CO2 από την πλήρη οξείδωση υδατανθράκων και λιπών Μεταβολίζει οργανικά οξέα (γαλακτικό, κετοξέα, αμινοξέα) καταναλώνοντας Η+ Μεταβολίζει το ΝΗ4+ Παράγει πρωτεΐνες (λευκωματίνη) και ουρικό (που είναι εξωκυτττάρια ρυθμιστικά διαλύματα)

Ήπαρ και οξεοβασική ισορροπία-ΙΙ 1. Καθημερινά από το μεταβολισμό των ουδέτερων αμινοξέων παράγονται στο ήπαρ περίπου 1000 mEq HCO3- και 1000 mEq NH4+ 2. Τα περισσότερα αδρανοποιούνται κατά την παραγωγή ουρίας με την αντίδραση: 2NH4+ + 2HCO3-  H2N-CO-NH2 + CO2 + 3H2O

Συμπεράσματα 1 Οξέα είναι οι ουσίες, οι οποίες σε υδατικό διάλυμα παρέχουν πρωτόνια και βάσεις αυτές που προσλαμβάνουν πρωτόνια Ισχυρό είναι το οξύ που παρέχει πολύ εύκολα Η+ και ασθενές εκείνο που δεν παρέχει εύκολα Η+ Τα οξέα διακρίνονται σε πτητικά και μη (επαναχρησιμοποιούμενα και μη) Η κυτταρική λειτουργία (μεταβολισμός) προκαλεί τη συνεχή παραγωγή οξέων (Η+) Η σημαντικότερη λειτουργία των Η+ είναι η γένεση στα κύτταρα ATP, που τα επιτρέπει να εκτελούν τις λειτουργίες τους

Συμπεράσματα 2 Το pH είναι ένας τρόπος έκφρασης ιδιαίτερα μικρών συγκεντρώσεων ενός οξέος σ’ ένα διάλυμα, που έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα Η οξεοβασική ισορροπία στηρίζεται στη λειτουργία των ρυθμιστικών συστημάτων, των νεφρών και των πνευμόνων Τα ρυθμιστικά συστήματα ολοκληρώνουν τη δράση τους σε λεπτά, οι πνεύμονες σε ώρες και οι νεφροί σε ημέρες

Περί αερίων αίματος

Περί αερίων αίματος Για τη σωστή ερμηνεία των αερίων αίματος χρειάζονται εκτός από τα αποτελέσματα του δείγματος των αερίων και: 1. Πληροφορίες σχετικές με το περιβάλλον του ασθενούς Εισπνεόμενο Ο2 (FiO2) Βαρομετρική πίεση 2. Άλλα εργαστηριακά Προηγούμενα αέρια αίματος Ακτινογραφία θώρακα Λειτουργικά test πνεύμονα Αιμοσφαιρίνη 3. Αριθμός αναπνοών/λεπτό και άλλα ζωτικά σημεία Βαθμός αναπνευστικής προσπάθειας 4. Νοητική κατάσταση ασθενούς 5. Κατάσταση ιστικής αιμάτωσης

Αερισμός PaCO2 P(A-a)O2 FiO2 PaO2/FiO2 PaO2/PAO2 Οξυγόνωση (υποξία-υποξαιμία) PaO2 SaO2 CaO2 Ιστική οξυγόνωση Καμπύλη αποδέσμευσης Hb Μεταφορά CO2 και Ο2 Haldane effect Φαινόμενο Bohr Σχέση αερισμού/αιμάτωσης V/Q

Αερισμός PaCO2 P(A-a)O2 FiO2 PaO2/FiO2 PaO2/PAO2 O «αερισμός» προσδιορίζεται από την αποβολή του CO2 από τον οργανισμό (εξαρτάται από ρυθμό και το βάθος των αναπνοών)

Περί PaCO2

PaCO2 Κάθε συζήτηση για την ανταλλαγή των αερίων και τα αέρια του αρτηριακού αίματος, πρέπει να αρχίζει από την PaCO2

Η PaCO2 ΔΕΝ ΠΑΡΕΧΕΙ πληροφορίες για την κλινική εικόνα (δεν υπάρχει καμία συσχέτιση επιπέδων PaCO2 και κλινικής εικόνας). Οποιοσδήποτε συνδυασμός συχνότητας αναπνοών, βάθους και αναπνευστικής προσπάθειας μπορεί να σχετίζεται με οποιαδήποτε τιμή PaCO2

Η PaCO2 όμως είναι η μόνη που παρέχει πληροφορίες για: Τον αερισμό Την οξυγόνωση και Την οξεοβασική ισορροπία Wall, 2001; 31: 1355-1367

Ισότητες PaCO2 VCO2 x 0,863 Αερισμός PaCO2 = VA PAO2=PiO2-PaCO2/0,8 HCO3- PAO2=PiO2-PaCO2/0,8 pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 Οξυγόνωση Οξεοβασική ισορροπία Όπου 0,863 σταθερά που μετατρέπει τα ml/min της VCO2 και τα L/min της VA σε mmHg 94

Η PaCO2 είναι το επίκεντρο των αερίων του αίματος pH PaO2 PaCO2 HCO3- SaO2 Lawrence Martin 2009 95

Η PaCO2 είναι ο καλύτερος δείκτης εκτίμησης του κυψελιδικού αερισμού Κυψελιδικός αερισμός: Είναι ο όγκος του αέρα σε ml/min που φτάνει στις κυψελίδες και παίρνει μέρος στην ανταλλαγή των αερίων Guyton & Hall 2006 Τα φυσιολογικά επίπεδα της PaCO2 υποδηλώνουν επαρκή κυψελιδικό αερισμό Η PaCO2 είναι ο καλύτερος δείκτης εκτίμησης του κυψελιδικού αερισμού

Η σημασία της PaCO2 Υψηλή PaCO2 (>45 mmHg) υποδηλώνει την ύπαρξη κυψελιδικού υποαερισμού Χαμηλή PaCO2 (<35 mmHg) υποδηλώνει κυψελιδικό υπεραερισμό Barthwal, JAPI 2004; 52: 573-577

Τελικά υπάρχει μία αντίστροφη σχέση μεταξύ αερισμού και PaCO2 Διπλασιασμός της PaCO2 υποδηλώνει μείωση κατά 50% του φυσιολογικού αερισμού που είναι απαραίτητος για την αποβολή του CO2 και αντίθετα μείωση κατά 50% της PaCO2 υποδηλώνει διπλασιασμό του φυσιολογικού αερισμού

Η εξίσωση του κυψελιδικού αερισμού προβλέπει ότι η αύξηση της PaCO2 συνεπάγεται υποχρεωτικά υποξαιμία σε ασθενείς που αναπνέουν αέρα δωματίου Υψηλή PaCO2 μπορεί να οδηγήσει σε PaO2 ασύμβατη με τη ζωή Κυψελίδα Τριχοειδές κυψελίδων VCO2 x 0,863 PaCO2= VA PAO2=PiO2-PaCO2/0,8 100+40=140 mmHg

Κυψελιδικός αερισμός Τελικά αν η PaCO2 μειωθεί κατά 1 mmHg, η PaO2 αυξάνει περίπου κατά 1,0-1,2 mmHg 100

Η υπερκαπνία αποτελεί απειλή για τον ασθενή διότι: Μία αύξηση της PaCO2 μειώνει την PAO2 PAO2 = (Patm-PH2O) x FiO2 - 1,2 x PaCO2 2. Μία αύξηση της PaCO2 μειώνει το pH pH = 6,1 + log HCO3-/0,03 x PaCO2 Σημείωση: Όσο υψηλότερη είναι η βασική τιμή της PaCO2, αυτή θα αυξηθεί περισσότερο για μία δεδομένη μείωση του κυψελιδικού αερισμού (VA) 101

Ερώτηση Το φυσιολογικό εύρος τιμών της PaCO2 είναι 38-42 mmHg. Μία μείωση της PaCO2 στα 28 mmHg υποδηλώνει (δύο σωστά): α) Υπεραερισμό; β) Παρουσία υποξίας, άγχους ή μεταβολικής οξέωσης; γ) Ύπαρξη ταχύτερης αναπνοής από τη φυσιολογική; δ) Παρουσία οξείας αναπνευστικής αλκάλωσης;

Απάντηση Τα α και β είναι σωστά Ο ασθενής μπορεί να υπεραερίζεται για πολλούς λόγους: α) Λόγω άγχους, υποξίας β) Λόγω βαθύτερων αναπνοών (όχι ταχύτερων) γ) Σε αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης

Περί P(A-a)O2 Προσδιορίζει αν υπάρχει διαταραχή στη σχέση αερισμού-αιμάτωσης στους πνεύμονες 104

Αποτελεί μία ευαίσθητη παράμετρο της ανταλλαγής των αερίων Περί P(A-a)O2 Αποτελεί μία ευαίσθητη παράμετρο της ανταλλαγής των αερίων Διαχωρίζει τον υποαερισμό από πνευμονικές νόσους έναντι νόσων του ΚΝΣ ή προβλήματα των αναπνευστικών μυών

P(A-a)O2=(150 – PaCO2/0,9) – PaO2 Δηλαδή η εκτίμηση της ανταλλαγής αερίων στον πνεύμονα Παρέχετε από τη διαφορά: P(A-a)O2 P(A-a)O2=(150 – PaCO2/0,9) – PaO2 PAO2: 150 – 40/0,9 = 106 P(A-a)O2=[(PΒ-PΗ2Ο) x FiΟ2 - PaCO2/R] – PaO2 R=Αναπνευστικό πηλίκο (Αποβαλλόμενο CO2/Προσλαμβανόμενο Ο2 [=0,8-1 σε ηρεμία]) FiΟ2=Ποσοστό Ο2 στον εισπνεόμενο αέρα (~21%) PΗ2Ο=Μερική πίεση του εξατμισμένου Η2Ο στις αεροφόρες οδούς (~47 mmHg) PΒ=Βαρομετρική πίεση (~760 mmHg στην επιφάνεια της θάλασσας)

P(A-a)O2=(150 – PaCO2/0,9) – PaO2 Χωρίς την PAO2, δε μπορεί να εκτιμηθεί η PaO2

Κλινικά μία κλίση A-a από 5-15 αποκλείει πνευμονική νόσο και δείχνει ότι η υποξαιμία (PaO2<80 mmHg) οφείλεται σε υποαερισμό (που χαρακτηρίζεται από αυξημένη PaCO2) ή μειωμένη περιεκτικότητα του εισπνεόμενου αέρα σε Ο2 Clare & Hopper, Compend Contin Educ Pract Vet 2005; 27: 194-208 Ασθενείς με Α-a κλίση >25 mmHg πρέπει να θεωρείται ότι έχουν κάποιο βαθμό διαταραχής στη σχέση αερισμού-αιμάτωσης από πνευμονική-παρεγχυματική νόσο (διαταραχές διάχυσης), αν και μπορεί επίσης να ευθύνονται καρδιαγγειακές διαταραχές Bateman, Am Small Anim Pract 2008; 38: 543-557

Πρόβλημα Γυναίκα 21 ετών βρέθηκε σε κωματώδη κατάσταση στο δρόμο, πιθανά ως αποτέλεσμα υπερδοσολογίας φαρμάκων. Ήταν κυανωτική και σκέφτεστε μήπως έκανε πνευμονία από εισρόφηση. Τα αέρια αίματός της σε αέρα δωματίου είχαν ως εξής: pH 7,29 PaO2 71 mmHg PaCO2 58 mmHg HCO3- 25 mEq/L BE -1 mEq/L SpO2 82% Θεωρείτε ότι είχε εισρόφηση;

Απάντηση Χρησιμοποιώντας της ισότητα του κυψελιδικού αερισμού: pH 7,29 PaO2 71 mmHg PaCO2 58 mmHg HCO3- 25 mEq/L BE -1 mEq/L SpO2 82% Χρησιμοποιώντας της ισότητα του κυψελιδικού αερισμού: PAO2=PiO2-PaCO2/0,8=(760-47)x0,21-1,2x58=149,7-66,9=82,8 mmHg Η μετρημένη όμως PaO2 = 71 mmHg οπότε η κλίση P(A-a)O2= PAO2 - PaO2 = 82,8-71 = 12,8 mmHg Η χαμηλή κλίση A-a δείχνει ότι η ασθενής είχε υποξαιμία εξαιτίας υποαερισμού και δεν οφείλονταν σε πνευμονική νόσο (περιλαμβανομένης και της εισρόφησης) Η σωστή αρχική αντιμετώπιση: α) Αερισμός με ασκό ή μάσκα β) Συμπληρωματική χορήγηση Ο2 γ) Ναλοξόνη

Πρόβλημα Ασθενής με αναπνευστική ανεπάρκεια είχε τα παρακάτω αέρια αίματος (με FiO2=21%) pH 7,20 PaCO2 70 mmHg PaO2 60 mmHg SaO2 86% Ποια από τις παρακάτω καταστάσεις είναι η πιο πιθανή για τον ασθενή; α) Συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια; β) Πνευμονία; γ) Υπερδοσολογία ναρκωτικών;

pH 7,20 PaCO2 70 mmHg PaO2 60 mmHg SaO2 86% Απάντηση Σωστή είναι η απάντηση γ Πρόκειται για αναπνευστική οξέωση (pH, PaCO2) Όλες οι καταστάσεις (α,β,γ) μπορούν να προκαλέσουν αναπνευστική οξέωση, όμως οι α και β συνοδεύονται και από αυξημένη κλίση P(A-a), η οποία ήταν: P(A-a)O2=(150 - 1,2xPaCO2) - PaO2=(760-43)x0,21-1,2x70-60=(150-84)-60=6 mmHg Η μόνη διάγνωση που δεν εμπλέκει άμεσα το πνευμονικό παρέγχυμα είναι η υπερδοσολογία των ναρκωτικών (δεν επηρεάζει την κλίση A-a), οπότε αυτή είναι και η σωστή διάγνωση

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα κλίσης P(A-a) - Προσδιορίζεται στο κρεβάτι του αρρώστου - Βοηθά στη διάγνωση της αιτίας της υποξαιμίας (υποαερισμού και V/Q αναντιστοιχίας) Μειονεκτήματα - Εξαρτάται από την ηλικία - Εξαρτάται από τον FiO2 και τη βαρομετρική πίεση - Είναι περίπλοκος ο προσδιορισμός της

P(A-a)O2=[(PΒ-PΗ2Ο) x FiΟ2 - PaCO2/R] – PaO2 Αίτια υποξαιμίας (A-a) κλίση Υποαερισμός Φυσιολογική Αναντιστοιχία V/Q Αυξημένη Διαταραχή διάχυσης Shunt από δεξιά προς τ’ αριστερά P(A-a)O2=[(PΒ-PΗ2Ο) x FiΟ2 - PaCO2/R] – PaO2

Περί FiO2 PaO2/FiO2 PaO2/PAO2

FiO2 (οξυγόνο εισπνεόμενου αέρα) Είναι ίδιος σε οποιοδήποτε υψόμετρο (21%) Ωστόσο η PaΟ2 μειώνεται αυξανομένου του υψομέτρου, εξαιτίας μείωσης της βαρομετρικής πίεσης

Περί FiO2 Πολλαπλασιάζοντας τον FiO2 x 5 λαμβάνεται η αναμενόμενη PaO2 για τον δεδομένο FiO2 (θεωρώντας ότι οι πνεύμονες είναι φυσιολογικοί) λ.χ.: Αν FiO2=21% (αναπνοή σε αέρα δωματίου) η αναμενόμενη PaO2 = 5 x 21 = 105 mmHg Όταν εισπνέεται αέρας με 50% Ο2 (FiO2=50%), τότε η αναμενόμενη PaΟ2 = 5 x 50 = 250 mmHg Αν η μετρούμενη PaO2 είναι σημαντικά κατώτερη από την αναμενόμενη, υπάρχει πρόβλημα στην ανταλλαγή των αερίων 117

Σχέση εισπνεόμενου O2 (FiO2) και PaO2 Ελάχιστη αναμενόμενη PaO2 (mmHg) 0,2 100 0,3 150 0,4 200 0,5 250 0,8 400 1 500

Πρόβλημα Ασθενής 54 ετών προσήλθε με δύσπνοια και πυρετό στο ΤΕΠ. Είχε πλευριτικό πόνο, βήχα και κατά την εξέταση βρογχική αναπνοή στην αριστερή βάση. Η ακτινογραφία θώρακα έδειξε πνευμονία του κάτω λοβού. Τα αέρια αίματος που λήφθηκαν ενώ λάμβανε Ο2 35% (FiO2=0,35) είχαν ως εξής: pH 7,35 PaO2 92 mmHg PaCO2 46 mmHg HCO3- 26 mEq/L BE -2 mEq/L SpO2 97% Ερώτηση: Υπήρχε σημαντικού βαθμού δυσλειτουργία των πνευμόνων ή όχι;

pH 7,35 PaO2 92 mmHg PaCO2 46 mmHg HCO3- 26 mEq/L BE -2 mEq/L SpO2 97% Απάντηση Με την πρώτη ματιά, αυτά τα αέρια φαίνονται σχεδόν φυσιολογικά, αφού η PaO2=92 mmHg και η PaCO2=46 mmHg. Ας δούμε όμως την ισότητα του κυψελιδικού αερισμού: PAO2=PiO2-1,2xPaCO2=(760-47)x0,35-46/0,8=192 mmHg oπότε, P(A-a)=192-92=100 mmHg

Απάντηση Η σημαντικά υψηλότερη κλίση (100 mmHg) υποδηλώνει ότι υπήρχε μεγάλος βαθμός πνευμονικής δυσλειτουργίας, αν και επιτεύχθηκε με τη χορήγηση Ο2 καλή PaO2 (92 mmHg) Διότι με 35% Ο2 θα έπρεπε να έχει πολύ υψηλότερη: PaO2 = FiO2 x 5 = 35 x 5 = 175 mmHg

Περί PaO2/FiO2

Λόγος PaO2/FiO2 Έχει χρησιμοποιηθεί για την ποσοτική εκτίμηση των διαταραχών στην πνευμονική ανταλλαγή αερίων

Λόγος PaO2/FiO2 Συσχετίζει την αρτηριακή οξυγόνωση του αρρώστου που αναπνέει σε ποικίλο FiO2 Ένα φυσιολογικό άτομο που αναπνέει αέρα δωματίου θα έχει: PaO2 περίπου ίση με 100 mmHg Λόγο PaO2/FiO2=300-500 Ερμηνεία αποτελεσμάτων: Λόγος PaO2/FiO2<300 υποδηλώνει σοβαρή πνευμονική διαταραχή στην ανταλλαγή των αερίων, ενώ λόγος <200 είναι διαγνωστικός ARDS (shunting >20%) 124

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα λόγου PaO2/FiO2   - Προσδιορίζεται εύκολα στο κρεβάτι του αρρώστου [ευκολότερα από την κλίση P(A-a)] - Η τιμή του ποικίλλει ανάλογα με την πνευμονική βλάβη Μειονεκτήματα      - Δε μπορεί να διακρίνει τον υποαερισμό από την V/Q αναντιστοιχία (λ.χ. σε ΧΑΠ είναι αναξιόπιστος)     - Δεν λαμβάνει υπ’ όψη την PaCO2 (η οποία επηρεάζει την PaO2)      - Εξαρτάται από τη βαρομετρική πίεση 125

Ερώτηση Ποια από τις παρακάτω καταστάσεις αναμένεται να μειώσει την PaO2 ασθενούς; α) Αναιμία; β) Δηλητηρίαση με CO; γ) Νόσος των πνευμόνων με μεγάλη αναντιστοιχία αερισμού-αιμάτωσης;

Απάντηση Σωστή είναι η απάντηση γ H PaO2 δεν επηρεάζεται από την αναιμία ή οτιδήποτε που έχει να κάνει με τη σύνδεση με τη Hb, περιλαμβανομένου και του CO (η PaO2 εξαρτάται ΜΟΝΟ από το εισπνεόμενο Ο2 και την κατάσταση της αρχιτεκτονικής των πνευμόνων) Η συχνότερη αιτία χαμηλής PaO2 είναι η αναντιστοιχία αερισμού-αιμάτωσης (αυτή αποτελεί τη συνήθη αιτία υποξαιμίας σ’ όλες σχεδόν τις οξείες και χρόνιες νόσους των πνευμόνων)

Ερώτηση Ορειβάτης ανέβηκε από το επίπεδο της θάλασσας έως τα 18.000 πόδια (5.500 m) σε διάστημα 2 ημερών, χωρίς τη λήψη συμπληρωματικά οξυγόνου. Με την άνοδο ποιο από τα παρακάτω αναμένεται να μειωθεί; α) FiO2; β) Βαρομετρική πίεση; γ) pH;

Απάντηση Σωστή απάντηση είναι η β Όπως είναι γνωστό ο FiO2 είναι ίδιος σε οποιοδήποτε υψόμετρο Η βαρομετρική πίεση πάντοτε μειώνεται όσο αυξάνεται το υψόμετρο, με αποτέλεσμα να μειώνεται η PAO2 και η PaO2, οπότε ο ορειβάτης αναγκάζεται να υπεραερίζεται Αποτέλεσμα του υπεραερισμού είναι η αύξηση του pH (αναπνευστική αλκάλωση)

Περί λόγου PaO2/PAO2

Λόγος PaO2/PAO2 Για την εκτίμηση της PaO2 το πρώτο βήμα είναι ο υπολογισμός της PAO2 (τάση Ο2 στις κυψελίδες) και το επόμενο ο λόγος PaO2/PAO2 Έχοντας το λόγο αυτό δεν υπάρχει κανένας λόγος προσδιορισμού της κλίσης P(A-a) 131

Φ.τ.>0,85 (για οποιονδήποτε FiO2) PaO2/PAO2 Προσδιορίζει τη διαφορά μεταξύ της πίεσης του Ο2 στις κυψελίδες και αυτής στο αρτηριακό αίμα Φ.τ.>0,85 (για οποιονδήποτε FiO2) 132

Λόγος PaO2/PAO2 Υπολογίζει καλύτερα την οξυγόνωση του αίματος από το λόγο PaO2/FiO2 Η PaO2 λαμβάνεται από τα αέρια αίματος Η PAO2 υπολογίζεται από την εξίσωση του κυψελιδικού αερισμού: PAO2=(BΠ-PH2O)xFiO2 - PaCO2/0,9) Ο λόγος PaO2/PAO2 προσφέρει μεγαλύτερη ακρίβεια σ’ ένα μεγάλο εύρος FiO2 133

PAO2=(ΒΠ-PΗ2Ο) x FiΟ2 - PaCO2/0,9 Επισήμανση PAO2 και PaO2 Το ανώτερο όριο της PaO2 προσδιορίζεται από την PΑΟ2 (η PaO2 δε μπορεί να είναι υψηλότερη της υπολογιζόμενης PAO2) Χωρίς τη γνώση της PAO2 δε μπορεί να ερμηνευτούν σωστά τα επίπεδα της PaO2 Κλινική εφαρμογή: Λ.χ. PaO2=28 mmHg μπορεί να είναι φυσιολογική στο Έβερεστ με ΒΠ=253 mmHg και παθολογική στην επιφάνεια της θάλασσας, όπου η ΒΠ=760 mmHg PAO2=(ΒΠ-PΗ2Ο) x FiΟ2 - PaCO2/0,9 ή όταν αναπνέει αέρα περιεκτικότητας 6% σε Ο2 (FiO2) (διότι PaO2=FiO2 x 5) Στην περίπτωση αυτή υπάρχει υποξαιμία, αλλά οι πνεύμονες είναι φυσιολογικοί

8.848 m 135

Οξυγόνωση (υποξία-υποξαιμία) PaO2 SaO2 CaO2 Ιστική οξυγόνωση Καμπύλη αποδέσμευσης Hb

Περί PaO2 Είναι μη ειδικός δείκτης της δυνατότητας των πνευμόνων να ανταλλάσουν αέρια (Ο2, CO2) με τον ατμοσφαιρικό αέρα

Ολική περιεκτικότητα Ο2 Διαλυμένο O2 (PaO2) 3% O2 συνδεμένο με Ηb 97% (SaO2)

Περί PaO2 Η PaO2 πρέπει πάντοτε να ερμηνεύεται σε σχέση με την περιεκτικότητα του αέρα σε Ο2 (FiO2), τη βαρομετρική πίεση (υψόμετρο) και την ηλικία Άλλη σημασία έχει μία χαμηλή PaO2 αν ο ασθενής εισπνέει συμπληρωματικά Ο2 και άλλη αν εισπνέει αέρα δωματίου PAO2=(ΒΠ-PH2O) x FiO2 - 1,2 x PaCO2

PaO2 Η PaO2 δεν εξαρτάται από την ποσότητα της Hb. Ωστόσο, όσο υψηλότερη είναι η PaO2, τόσο περισσότερο Ο2 συνδέεται με τη διαθέσιμη Hb (SaO2)

PaO2 Αυτό οφείλεται στη φυσική απώλεια της ευενδοτότητας των πνευμόνων Έτσι η φυσιολογική της τιμή μειώνεται με την ηλικία PaO2 = 100 - (χρόνια ηλικίας άνω των 40) Αυτό οφείλεται στη φυσική απώλεια της ευενδοτότητας των πνευμόνων

Σχέση ηλικίας και PaO2 PAO2 100 PaO2 50 PaO2 (mmHg) Ηλικία 50 80

Ωστόσο PaO2<40 mmHg υποδηλώνει πάντοτε σοβαρή υποξαιμία Ηλικιακή ομάδα Αποδεκτή PaO2 (mmHg) Άτομα<60 χρόνων & παιδιά > 80 70 χρόνων > 70 80 χρόνων > 60 90 χρόνων > 50 Ωστόσο PaO2<40 mmHg υποδηλώνει πάντοτε σοβαρή υποξαιμία Shapiro et al, 1974

PaO2 Η μειωμένη PaO2 δεν αποτελεί ένα ειδικό εύρημα Μπορεί να βρεθεί σε οποιαδήποτε παρεγχυματική νόσο των πνευμόνων Δε θέτει οποιαδήποτε ιδιαίτερη διάγνωση

Ερώτηση Η PaO2 αναμένεται να είναι μειωμένη σε κάποιο βαθμό σε (τρία σωστά): α) Αναιμία; β) Διαταραχή της σχέσης V/Q με αύξηση των περιοχών του πνεύμονα που έχουν μειωμένο αερισμό; γ) Αύξηση της PaCO2, ενώ το άτομο αναπνέει αέρα δωματίου; δ) Δηλητηρίαση με CΟ; ε) Μεγάλο υψόμετρο;

Απάντηση Τα β, γ και ε είναι σωστά Η αναιμία και το CO δεν επηρεάζουν την PaO2

Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη συγκέντρωση του διαλυμένου Ο2 (PaO2) Περί SaO2 Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη συγκέντρωση του διαλυμένου Ο2 (PaO2)

SaO2 Σημασία: Παράμετρος που εκτιμά την υποξία, αλλά δεν είναι ευαίσθητη 148

Περί SaO2 Ο κορεσμός της Hb με Ο2 (SaO2) είναι καλύτερος δείκτης από την PaO2, αφού περίπου το 97% του Ο2 μεταφέρεται με το αίμα συνδεμένο με την Hb Barthwal, JAPI 2004; 52: 573-577 Shapiro et al, 1994

Σημείωση: Η μέτρηση του κορεσμού με παλμικό οξύμετρο είναι γενικά ακριβέστερη από τον SaO2 του αρτηριακού αίματος και υπερέχει όσον αφορά στην εκτίμηση της υποξαιμίας Anesth Intensive Care 1993; 21: 72 Crit Care Clin 1995; 11: 199

Κλινική χρήση του παλμικού οξυμέτρου Αποτελεί τη σημαντικότερη τεχνολογική ανακάλυψη που έγινε ποτέ όσον αφορά στην παρακολούθηση του «καλώς έχειν» και της ασφάλειας των ασθενών κατά την αναισθησία, την ανάνηψη και τη νοσηλεία σε ΜΕΘ Ωστόσο πολλές φορές χρησιμοποιείται εσφαλμένα και οι μετρήσεις του παρερμηνεύονται, διότι η παλμική οξυμετρία: Δε διαφοροδιαγιγνώσκει (δίνει το άθροισμα) την καρβοξυαιμοσφαιρίνη από την οξυαιμοσφαιρίνη (να μη χρησιμοποιείται σε δηλητηρίαση με CO) Δε διαχωρίζει την αποξυγονωμένη Hb από τη χαμηλή PaO2 ή την μεθοξυαιμοσφαιρίνη (να μη χρησιμοποιείται σε μεθαιμοσφαιριναιμία) Δίνει λανθασμένα την αίσθηση ασφάλειας αν ο ασθενής έχει ικανοποιητικό SpO2, αλλά χαμηλή PaO2 Είναι αναξιόπιστη αν υπάρχει ιστική υποξία, αγγειοσύσπαση ή υποθερμία Μπορεί να χρησιμοποιείται εσφαλμένα από άτομα που δεν είναι εξοικειωμένα με το πως δουλεύει και τι μετράει 151

Πρόβλημα Άνδρας 54 χρόνων επισκέφθηκε το ΤΕΠ, παραπονούμενος για κεφαλαλγία και δυσκολία στην αναπνοή Σε αέρα δωματίου είχε: PaO2=89 mmHg , PaCO2=38 mmHg , pH=7,43, Hct=44% Ο SaO2 δεν μετρήθηκε αλλά αντ’ αυτού υπολογίστηκε σε 98% για την PaO2 του, με βάση την γνωστή καμπύλη διάσπασης του οξυγόνου από την Hb (το ίδιο εξάλλου θα συνέβαινε αν ο SpO2) Μετά από κάποια βελτίωση που είχε, προγραμματίστηκε CT εγκεφάλου δύο ημέρες αργότερα και στη συνέχεια έλαβε εξιτήριο βελτιωμένος Τον έφεραν πίσω στο ΤΕΠ το επόμενο βράδυ χωρίς αισθήσεις Το πλήρωμα του ασθενοφόρου, ενημέρωσε το γιατρό του ΤΕΠ για μία πιθανά προβληματική θερμάστρα στο σπίτι του ασθενούς Αυτή τη φορά το CO και o SaO2 μετρήθηκαν μαζί με τα αέρια αρτηριακού αίματος και είχαν ως εξής: PaO2=79 mmHg, PaCO2=31 mmHg, pH=7,36, SaO2=53%, καρβοξυαιμοσφαιρίνη=46%

Απάντηση Δηλαδή ο SaO2 του ασθενούς ήταν πολύ χαμηλότερος από το 98% που είχε υπολογιστεί στην πρώτη του επίσκεψη στο ΤΕΠ Ο γιατρός έχασε την ευκαιρία για τη διάγνωση της υποξαιμίας ως αιτίας της κεφαλαλγίας και της δύσπνοιας, λόγω του υπολογισθέντος SaO2 που βρέθηκε «φυσιολογικός» Το CO δεν επηρεάζει την PaO2, αλλά μόνο τον SaO2 και την CaO2 Η μικρή μείωση της PaO2 (PaO2=79 mmHg) κατά τη δεύτερη επίσκεψη του ασθενούς αποδόθηκε σε κάποια ατελεκτασία, όπως και σε διαπιστωθείσα V/Q αναντιστοιχία Σύγχυση σχετικά με την ερμηνεία του SpO2 επί παρουσίας CO δεν είναι σπάνια ακόμη και από έμπειρους στο θέμα

Ερώτηση Ποια από τις παρακάτω φράσεις είναι σωστή για τον SpO2 (παλμική οξυμετρία); α) Ο SpO2 μπορεί να είναι φυσιολογικός, ακόμη κι όταν η PaCO2 είναι >200 mmHg; β) Ο SpO2 επηρεάζεται από την αναιμία; γ) Ο SpO2 διαχωρίζει την οξυαιμοσφαιρίνη από την καρβοξυ-αιμοσφαιρίνη;

Απάντηση Σωστή απάντηση είναι η α Διότι αν ο ασθενής λαμβάνει συμπληρωματικά O2, μειώνεται το άζωτο και αυξάνει η PΑO2, αλλά δεν επηρεάζεται η PaCO2 Έτσι, ένας ασθενής μπορεί να έχει πολύ υψηλή PaCO2 και κανονική ή ακόμη και αυξημένη PaO2 Αν όλα αυτά παρακολουθούνται με παλμικό οξύμετρο, μπορεί να διαφύγει η διάγνωση μιας σοβαρής αναπνευστικής οξέωσης

Ερώτηση Ποιο από τα παρακάτω είναι σωστό σε σχέση με το CO; α) Μετατοπίζει την καμπύλη αποδέσμευσης του Ο2 από την Hb προς τα δεξιά; β) Μειώνει την PaO2; γ) Μειώνει τον SaO2;

Απάντηση Σωστή είναι η γ Το CO μετακινεί την καμπύλη αποδέσμευσης του Ο2 από την Hb προς τ’ αριστερά και δεν επηρεάζει την PaO2 Η PaO2 επηρεάζεται μόνο από την PAO2 και την αρχιτεκτονική των πνευμόνων

Σύμφωνα με την καμπύλη αποδέσμευσης του Ο2 από την Hb, ο SaO2 μπορεί να μειωθεί μέχρι το 90% και η PaO2 να είναι ακόμη σε ανεκτά επίπεδα (60 mmHg), όμως σε χαμηλότερο κορεσμό (λ.χ. έως 75%) η μείωση της PaO2 είναι σημαντική (από 60-40) και χτυπά καμπανάκι

Σχέση μεταξύ PaO2 και SaO2 60 mmHg 90% 50 mmHg 80% 40 mmHg 70% 30 mmHg 60%

Υποξαιμία (σχέση PaO2 και SaO2) Υποξαιμία (ορισμός) <80 <95 Ήπια 60-79 90-94 Μέτρια 40-59 75-89 Σοβαρή <40 <75

Κλινική συσχέτιση-σημασία SpO2 Κορεσμός Ο2 (παλμική οξυμετρία) 95-100% (φυσιολογικά ευρήματα) < 90% σύγχυση < 70% επικίνδυνος για τη ζωή

Περί CaO2

Ολική περιεκτικότητα σε Ο2 (CaO2) Για να εκτιμηθεί η ολική ποσότητα του Ο2 που περιέχεται στο αίμα του ασθενούς πρέπει να γνωρίζουμε: Την PaO2 (Ο2 διαλυμένο στο πλάσμα) Τον SaO2 (Ο2 συνδεμένο με Hb) Την Hb (επίπεδα Hb στο αίμα)

Περιεκτικότητα του αρτηριακού αίματος σε Ο2 (CaO2) Εξίσωση περιεκτικότητας Ο2: Εκτιμά την προσφερόμενη ποσότητα Ο2 στο επίπεδο των ιστών CaO2 = (Hb x 1,34 x SaO2) + (0,003 x PaO2) Φυσιολογική τιμή: 19-21 ml O2/dl Σημασία: Αποτελεί παράμετρο της συνολικής εκτίμησης του αρτηριακού Ο2 164

Πρόβλημα Για κάθε μία από τις παρακάτω καταστάσεις, δώστε τις αναμενόμενες μεταβολές για την PaO2, τον SaO2 και την CaO2. Υποθέστε ότι το άτομο αναπνέει σε περιβάλλον με αέρα δωματίου, ότι κάθε μία από τις καταστάσεις αυτές συνέβη οξέως (<24 ώρες) και ότι δεν συνυπήρχε άλλη συνοδός νόσος ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ PaO2 SaO2 CaO2 Σοβαρή αναιμία Δηλητηρίαση με CO Σοβαρή V-Q αναντιστοιχία Μεγάλο υψόμετρο

Απάντηση ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ PaO2 SaO2 CaO2 Σοβαρή αναιμία Φυσιολογική Φυσιολογικός Μειωμένη Δηλητηρίαση με CO Φυσιολογική Μειωμένος Μειωμένη Σοβαρή V-Q αναντιστοιχία Μειωμένη Μειωμένος Μεγάλο υψόμετρο Μειωμένη Μειωμένος

Πρόβλημα Στις 10 το πρωί ένας ασθενής είχε: PaO2 85 mmHg SaO2 98% Hb 14 g/dl Στις 10:05 είχε επεισόδιο σοβαρής αιφνίδιας αιμολυτικής αντίδρασης και η Hb της έπεσε στα 7 g/dl Θεωρώντας ότι δεν προέκυψε αναπνευστικό πρόβλημα από την αντίδραση, τι θα συνέβαινε στην PaO2, στον SaO2 και στην CaO2;

Η PaO2 δε θα μεταβάλλονταν, ούτε και ο SaO2 Απάντηση Η PaO2 δε θα μεταβάλλονταν, ούτε και ο SaO2 Η μείωση της Hb στα μισά της επίπεδα είναι προφανές ότι θα μειώσει την CaO2 στο μισό της CaO2 = SaO2 x 1,34 x Hb = 0, 98 x 1,34 x 14 = 18,38 (πριν) CaO2 = SaO2 x 1,34 x Hb = 0, 98 x 1,34 x 7 = 9,19 (μετά) 168

Πρόβλημα Ποιος από τους παρακάτω ασθενείς είναι περισσότερο υποξαιμικός; Ασθενής Α: PaO2=85 mmHg, SaO2=95%, Hb=7 g% Ασθενής Β: PaO2=55 mmHg, SaO2=85%, Hb=15 g%

Απάντηση CaO2 = (0,003 x PaO2) + (Hb x 1,34 x SaO2) Ασθενής Α: CaO2=0,003x85 + 95/100 x 1,34 x 7=0,255+8,911=9,166 ml O2/dl Ασθενής Β: CaO2=0,003x55 + 85/100 x 1,34 x 15=0,165+17,085=17,25 ml O2/dl

Ιστική οξυγόνωση Καμπύλη αποδέσμευσης Ο2 από Hb

Οξυγόνωση Είναι η διάχυση του Ο2 από τις κυψελίδες στο αίμα, για προσφορά του στη συνέχεια στους ιστούς

Περί υποξαιμίας και υποξίας Ως υποξαιμία (χαμηλή PaO2, SaO2 ή CaO2) ορίζεται η παρουσία PaO2<80 mmHg στην επιφάνεια της θάλασσας, σε ενήλικα που αναπνέει αέρα δωματίου (ή SaO2<95%) -Εξαρτάται από την PAO2 Ως υποξία (ανεπαρκής οξυγόνωση των ιστών) ορίζεται η ένδεια Ο2 στους ιστούς και τα κύτταρα Η υποξία σχεδόν πάντοτε σχετίζεται με σοβαρή υποξαιμία (PaO2<45 mmHg) Malley, 1990

Υποξία (αίτια) Υποξαιμία Μειωμένη PaO2 Μειωμένος SaO2 Μειωμένη CaO2 Μειωμένη παροχή Ο2 στους ιστούς Μειωμένη καρδιακή παροχή, shock, συμφ. καρδ. ανεπάρκεια Shunt από δεξιά προς τ’ αριστερά Μειωμένη πρόσληψη Ο2 από τους ιστούς Δηλητηρίαση μιτοχονδρίων (κυάνιο) Αριστερά μετακίνηση της καμπύλης απόδοσης του Ο2 από την Hb

Υποξία Έλλειψη Ο2 στους ιστούς που διακρίνεται σε: Υποξική (υποξαιμική) Αναιμική Καρδιακή Ιστοτοξική Ισχαιμική 175

Κλινική εκτίμηση της υποξίας Η υποξία κλινικά εκτιμάται από τη διαπίστωση κυάνωσης, όμως αυτό έχει τα εξής προβλήματα: Η εκτίμηση της κυάνωσης είναι υποκειμενική και ποικίλλει ανάλογα με τον εκτιμητή Απαιτούνται 5 gr/dl αποξυγωνομένης Hb για να γίνει έκδηλη η κυάνωση και άτομα αναιμικά δύσκολα επιτυγχάνουν την ποσότητα αυτή Τα συνοδά επικουρικά συμπτώματα (ταχυκαρδία, ταχύπνοια, μεταβολές των νοητικών λειτουργιών) και ευρήματα της υποξαιμίας δεν είναι ειδικά 176

Καμπύλη αποδέσμευσης Ο2 Είναι σιγμοειδούς μορφολογίας Παριστάνει τη σχέση μεταξύ του κορεσμού της Hb (SaO2) και της PaO2 Η μορφή της αντανακλά την ικανότητα της Hb να συνδέεται ή να αποσυνδέεται με το Ο2 σε ποικίλες καταστάσεις

 2,3 DPG Σηπτικό shock Υποφωσφαταιμία  2,3 DPG Υποξαιμία Αναιμία ΧΑΠ Αριστερά κλίση (αύξηση συγγένειας) θερμοκρασίας 2,3-DPG pH  PaCO2  2,3 DPG Σηπτικό shock Υποφωσφαταιμία  2,3 DPG Υποξαιμία Αναιμία ΧΑΠ ΣΚΑ Δεξιά κλίση (μείωση συγγένειας)  θερμοκρασίας  2,3-DPG pH  PaCO2 178

Καμπύλη αποδέσμευσης οξυγόνου από την Hb P 50 Δείχνει την ικανότητα των μορίων Hb να αποδίδουν μόρια Ο2 Η Hb είναι 50% κορεσμένη σε PO2=27 mmHg αν όλοι οι άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν τη δέσμευση ή την αποδέσμευση είναι φυσιολογικοί Η P 50 χρησιμοποιείται για να δηλώσει το βαθμό μετατόπισης της καμπύλης αποδέσμευσης του Ο2 από την Hb

 PO2=27

Καμπύλη αποδέσμευσης οξυγόνου Μετακίνηση καμπύλης προς τα δεξιά P 50 αυξάνει πάνω από 27 mmHg Η συγγένεια της Hb για το Ο2 μειώνεται Παράγοντες που μετακινούν την καμπύλη προς τα δεξιά Μειωμένο pH Αυξημένο CO2 Αύξηση θερμοκρασίας

Καμπύλη αποδέσμευσης οξυγόνου Μετακίνηση καμπύλης προς τα αριστερά P 50 μειώνεται κάτω από 27 mmHg Αυξάνει η συγγένεια της Hb με Ο2 Παράγοντες που μετακινούν της καμπύλη προς τα αριστερά - Αύξηση του pH - Μείωση του CO2 - Μείωση της θερμοκρασίας

Ποια από τα παρακάτω είναι σωστά και ποια λάθος; α) Εάν οι πνεύμονες και η καρδιά λειτουργούν φυσιολογικά, τότε η PaO2 επηρεάζεται μόνο από την PAO2; α) Σωστό β) Σ’ ένα άτομο με φυσιολογική καρδιά και πνεύμονες, η αναιμία δεν θα μειώσει την PaO2; β) Σωστό γ) Καθώς η καμπύλη αποδέσμευσης του Ο2 από την Hb μετατοπίζεται προς τα δεξιά, η PaO2 αυξάνεται δεδομένου ότι λιγότερο Ο2 δεσμεύεται στην Hb; γ) Λάθος δ) Ένας αναιμικός ασθενής που θα μεταγγιστεί με αίμα, θα έχει στη συνέχεια αύξηση τόσο του SaO2, όσο και της CaO2; δ) Λάθος ε) Η ΡaΟ2 σε ένα ποτήρι νερού είναι μηδενική αφού δεν περιέχει αίμα; ε) Λάθος στ) Ο SaO2 σε ένα ποτήρι νερού είναι μηδενικός αφού δεν περιέχει Hb; στ) Σωστό ζ) Λάθος ζ) Η CaO2 σε ένα ποτήρι νερού είναι μηδενική αφού δεν περιέχει Hb;

Μεταφορά CO2 και Ο2 Haldane effect Φαινόμενο Bohr

Haldane effect (σχέση Hb-CO2) Το Haldane effect περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Σκοτσέζο γιατρό John Scott Haldane Η Hb παραλαμβάνει το CO2 στους ιστούς όπου η PaΟ2 είναι μειωμένη και απελευθερώνει CO2 στους πνεύμονες, όπου η PaΟ2 είναι αυξημένη (Haldane effect) Yποστηρίζει ότι η αποξυγονωμένη Hb είναι καλύτερος δέκτης πρωτονίων (CO2) και αντίστροφα (η οξυγονωμένη Hb έχει μειωμένη ικανότητα μεταφοράς του CO2)

Haldane effect Σύμφωνα με το Haldane effect, η Hb μεταφέρει ταυτόχρονα O2 και CO2, αλλά η παρουσία του ενός αερίου μειώνει τη δύναμη σύνδεσης με το άλλο 186

Φαινόμενο Bohr (pH-σχέση Ο2 ιστών) Η επίδραση Bohr είναι μία ιδιότητα της Hb που περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1904 από το Δανό φυσιολόγο Christian Bohr, κατά την οποία η μείωση του ρΗ οδηγεί σε μικρότερη συγγένεια της Ηb με το Ο2 Δηλαδή η μείωση του pΗ των ιστών (ή η αύξηση του CO2) αυξάνει την αποδέσμευση του Ο2 από την Hb, επιτρέποντας τον ιστό να λάβει περισσότερο Ο2 187

Φαινόμενο Bohr Δηλαδή το φαινόμενο Bohr υποστηρίζει ότι η συγγένεια της Hb με το O2 είναι αντιστρόφως ανάλογη με την οξύτητα (δηλαδή η μείωση του CO2 ή η αύξηση του ρΗ οδηγεί σε αύξηση της συγγένειας της Hb με το O2 και η μείωση το pH του αίματος ή η αύξηση του CO2 οδηγεί σε μεγαλύτερη αποδέσμευση της Hb από το O2

Καμπύλη αποδέσμευσης του Ο2 από την Hb % κορεσμός Επίδραση του pH

Περί σχέσης αερισμού/αιμάτωσης [V/Q]

V/Q αναντιστοιχία Υποδηλώνει την παρουσία περιοχών των πνευμόνων με μειωμένο αερισμό σε σχέση με την αιμάτωση (οι περιοχές αυτές χαρακτηρίζονται από κυψελίδες με χαμηλή περιεκτικότητα σε Ο2 και υψηλή σε CO2) ή Περιοχές του πνεύμονα με αυξημένο αερισμό σε σύγκριση με την αιμάτωση (χαρακτηρίζονται από χαμηλή περιεκτικότητα σε CO2 και υψηλή σε Ο2)

V/Q αναντιστοιχία Οι περισσότερες πνευμονικές νόσοι μεταβάλλουν τη σχέση V/Q των τριχοειδών, που οδηγεί σε μείωση της οξυγόνωσης του αίματος και αντίστοιχη μείωση της PaO2 Η διαταραχή της V/Q οδηγεί σε αύξηση της Α-a κλίσης

V/Q αναντιστοιχία Διαταραχές στη V/Q συνήθως διορθώνονται με χορήγηση Ο2, ενώ τα shunts διορθώνονται μόνο μερικά ή καθόλου με χορήγηση Ο2

Νόσοι που επηρεάζουν την V/Q Αποφρακτικές πνευμονοπάθειες Αγγειακές των πνευμόνων Παρεγχυματικές πνευμονικές

Συμπεράσματα 3 Η PaO2 εξαρτάται από το εισπνεόμενο Ο2, την ηλικία και τη βαρομετρική πίεση (σε φυσιολογικούς πνεύμονες) Για τη σωστή ερμηνεία των αερίων αίματος χρειάζονται και άλλες παράμετροι, όπως ο FiO2, η βαρομετρική πίεση και η ηλικία Για την εκτίμηση της ανταλλαγής των αερίων στον πνεύμονα καλύτερος δείκτης μεταξύ των P(A-a)O2, PaO2/FiO2 και PaO2/PAO2 είναι ο PaO2/PAO2 Η PaCO2 επηρεάζει την PaO2, αφού από αυτήν εξαρτάται η PAO2 Η PaCO2 έχει μεγάλη σημασία αφού σχετίζεται με τον αερισμό, την οξυγόνωση και την οξεοβασική ισορροπία

Συμπεράσματα 4 Ο κορεσμός της Hb είναι καλύτερο να εκτιμάται με το παλμικό οξύμετρο και όχι από τα αέρια (όμως δε διαχωρίζει την καρβοξυ- και μεθοξυ-Hb από την οξυ-Hb) Ο SaO2, η CaO2, η P 50 και η σχέση SaO2 και PaO2 είναι χρήσιμα εργαλεία στην εκτίμηση της οξυγόνωσης των ιστών Το Haldane effect και το φαινόμενο Bohr εξετάζουν τη μεταφορά των αερίων (O2 και CO2) σε σχέση με τη μερική πίεση του CO2 και το pH

Ερμηνεία αερίων αίματος

Δοκιμασία Alen

Είναι το δείγμα σωστό; Τα παρακάτω βοηθούν στην αναγνώριση της από λάθος λήψης φλεβικού δείγματος: Μη διαπίστωση αυτόματης επιστροφής αίματος στη σύριγγα ή έλλειψη σφύξεων κατά το γέμισμά της Μη συμβατές τιμές σε σχέση με την κλινική εικόνα Χαμηλή PaO2 και ελαφρά ψηλότερη PaCO2 SpO2 υψηλότερος από SaO2

Φυσιολογικές τιμές pH-I 7,40 40x10-6 mEq/L Φυσιολογικά όρια 7,37-7,43 43-37x10-6 mEq/L Όρια συμβατά με ζωή 6,8-7,8 159-15x10-6 mEq/L

Φυσιολογικές τιμές pH-II Αρτηριακό Φλεβικό pH 7,40 7,36 HCO3- (mEq/L) 20-24 PaCO2 (mmHg) 32-40 40-45 PaO2 (mmHg) 80-110 40

Ερώτηση Ποια από τις παρακάτω φράσεις είναι σωστή σχετικά με την εκτίμηση των αερίων του αίματος από μη αρτηριακό αίμα; α) Εάν το φλεβικό αίμα δείξει ότι τα ΗCO3- δεν είναι φυσιολογικά, ο ασθενής έχει οπωσδήποτε κάποια οξεοβασική διαταραχή; β) Το φλεβικό αίμα από μία κεντρική γραμμή δεν είναι αξιόπιστο για την εκτίμηση της κατάστασης της οξεοβασικής ισορροπίας του ασθενούς; γ) Το φλεβικό αίμα δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάγνωση της δηλητηρίασης από CO;

Απάντηση Σωστό είναι το α HCO3- Απάντηση pH=pk+log 0,03xPaCO2 Σωστό είναι το α Εάν οποιοδήποτε από τα 3 συστατικά της εξίσωσης Henderson-Hasselbalch δεν είναι φυσιολογικό, ο ασθενής έχει οπωσδήποτε μία διαταραχή της οξεοβασικής ισορροπίας Φλεβικό αίμα από μία κεντρική γραμμή είναι αξιόπιστο για την εκτίμηση της οξεοβασικής κατάστασης του ασθενούς όταν αυτός είναι σταθερός Οι διαφορές μεταξύ φλεβικού και του αρτηριακού pH και PaCO2 είναι μικρές Η CO-Hb είναι ίδια, τόσο στο φλεβικό, όσο και στο αρτηριακό αίμα

Γενικοί κανόνες

Φυσιολογικά αέρια αίματος δεν ισοδυναμούν με φυσιολογικό άτομο Dr. Smith

Επισημάνσεις -αιμία αναφέρεται στο pH (αλκαλαιμία, οξυαιμία) -ωση αναφέρεται σε διαταραχή (αλκάλωση, οξέωση)

Μπορεί να υπάρξει οξέωση χωρίς οξυαιμία και αλκάλωση χωρίς αλκαλαιμία

Πρόβλημα Na+ 145 mEq/L CI- 98 mEq/L K+ 2,9 mEq/L HCO3- 21 mEq/L Ασθενής 35 χρόνων με ιστορικό ΧΝΝ, υπό διουρητικά, μεταφέρθηκε στο νοσοκομείο με πνευμονία και τα ακόλουθα εργαστηριακά: Na+ 145 mEq/L CI- 98 mEq/L K+ 2,9 mEq/L HCO3- 21 mEq/L pH 7,52 PaCO2 30 mmHg PaO2 62 mmHg Ποια οξεοβασική διαταραχή είχε;

Απάντηση Από το pH και την PaCO2 φαίνεται ότι είχε ΑΑ Na+ 145 mEq/L CI- 98 mEq/L K+ 2,9 mEq/L HCO3- 21 mEq/L pH 7,52 PaCO2 30 mmHg PaO2 62 mmHg Απάντηση Από το pH και την PaCO2 φαίνεται ότι είχε ΑΑ Είχε μέτρια υποξαιμία και από την εξέταση των αερίων του αίματος φαίνεται ότι υπήρχε οξύς υπεραερισμός εξαιτίας της πνευμονίας Το ΧΑ=145-(98+21)=26 mEq/L, δηλαδή συνυπήρχε ΜΟ (ΧΝΝ) Το Δέλτα ΧΑ=26-12=14 mEq/L (αναμενόμενα HCO3- ορού=24-14=10 mEq/L) Το Δ Χάσμα HCO3-=24-14=+10 mmHg (ήταν όμως 21, ΜΑ διουρητικών) Δηλαδή ο ασθενής είχε τρεις ΟΒΔ: 1. ΑΑ (πνευμονία) 2. ΜΟ (νεφρική ανεπάρκεια) 3. Υποκαλιαιμική ΜΑ (έντονη διουρητική αγωγή)

Προσέγγιση όλων των οξεοβασικών προβλημάτων Μη βλέπετε όλους τους αριθμούς του αποτελέσματος των αερίων «με τη μία»! Χρησιμοποιήστε μεθοδικό σύστημα, για να μελετήσετε λεπτομερειακά τους αριθμούς και σχεδόν ποτέ να μη κολλάτε σε κάτι Μη πηδάτε και προχωράτε μπροστά βιαστικά, αν δεν κάνετε όλους τους υπολογισμούς

Αναγνωρίστε την πρωταρχική διαταραχή (ακόμη κι όταν είναι προφανής) και κτίστε πάνω σ’ αυτή Όταν δείτε και εκτιμήσετε την αντιρρόπηση, συχνά αποκαλύπτεται η παρουσία και δεύτερης διαταραχής Αν υπολογίσετε τα χάσματα (ΧΑ, ΔΧ, Ωσμωτικό Χάσμα, ΧΑΟ), μπορεί να αποκαλυφθεί και τρίτη διαταραχή!!

Απλές οξεοβασικές διαταραχές

Πρωτοπαθείς οξεοβασικές διαταραχές Αναπνευστική αλκάλωση pH Αναπνευστική αλκάλωση 7,6 Μεταβολική αλκάλωση 7,4 N Αναπνευστική οξέωση Μεταβολική οξέωση 7,2 30 40 50 PaCO2 (mmHg)

Κάθε πρωτοπαθής ΟΒΔ πρέπει να εξετάζεται ως μία κατάσταση που προκαλείται από ειδική κλινική οντότητα ή νόσο και δεν πρέπει να θεωρείται ως μία απλή μεταβολή των παραμέτρων των αερίων του αίματος Οι απλές ΟΒΔ δεν οδηγούν σε φυσιολογικό pH Αν το pH και η PaCO2 δεν είναι φυσιολογικά, έχετε δικαίωμα να θεωρείτε ότι υπάρχει τουλάχιστον μία ΟΒΔ

Τα 8 βήματα προσέγγισης για λύση προβλημάτων οξεοβασικών διαταραχών

Διαδικασία εκτίμησης των αερίων αίματος Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα HCO3- pH=pk+log 0,03xPaCO2

Σημεία που πρέπει να θυμόμαστε στην εκτίμηση ΟΒΔ Προσδιορισμός ΟΒΔ από τα αέρια αίματος Εκτίμηση ακρίβειας αποτελεσμάτων Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ και ΧΑ ούρων Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα Εκτιμήστε τους ηλεκτρολύτες (κάλιο, χλώριο, φώσφορος)

Αναπνευστικές διαταραχές HCO3- HCO3- pH=pk+log pH=pk+log 0,03xPaCO2  0,03xPaCO2 Μεταβολικές διαταραχές HCO3- HCO3- pH=pk+log pH=pk+log 0,03xPaCO2 0,03xPaCO2

Σημεία που πρέπει να θυμόμαστε στην εκτίμηση ΟΒΔ Προσδιορισμός ΟΒΔ από τα αέρια αίματος Εκτίμηση ακρίβειας αποτελεσμάτων Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ και ΧΑ ούρων Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα Εκτιμήστε τους ηλεκτρολύτες (κάλιο, χλώριο, φώσφορος)

Σημασία εκτίμησης ακρίβειας αποτελεσμάτων     Παράδειγμα: Έστω ασθενής με τα παρακάτω εργαστηριακά: pH 7,50 PaCO2 25 mmHg HCO3- 19 mEq/L   Απάντηση: Στην ισότητα Henderson: H+=24 x PaCO2/HCO3-=24 x 25/19=31,57 nEq/L pH   [Η+] 7,80 16 7,70 20 7,60 26 7,50 32  7,40 40 7,30 50 7,20 63 7,10 80 7,00 100 6,90 125 6,80 160 Παράδειγμα: Έστω τα ακόλουθα εργαστηριακά: pH 7,50 PaCO2 25 mmHg HCO3- 15 mEq/L   Απάντηση: Στην ισότητα Henderson: H+=24 x PaCO2/HCO3-=24 x 25/15=40 nEq/L PaCO2 H+=24 x HCO3-

Σημεία που πρέπει να θυμόμαστε στην εκτίμηση ΟΒΔ Προσδιορισμός ΟΒΔ από τα αέρια αίματος Εκτίμηση ακρίβειας αποτελεσμάτων Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ και ΧΑ ούρων Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα Εκτιμήστε τους ηλεκτρολύτες (κάλιο, χλώριο, φώσφορος)

Οξυαιμία / αλκαλαιμία

Βήμα 3: Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Δείτε αν υπάρχει pH<7,35 (οξυαιμία) ή pH>7,45 (αλκαλαιμία) Αυτό συνήθως δείχνει και την πρωτοπαθή ΟΒΔ Όταν η μεταβολή του pH εξηγείται τόσο από την PaCO2 όσο και από τα HCO3-, η πρωταρχική διαταραχή διαπιστώνεται από τη μεγαλύτερη επί τοις % μεταβολή

Σημεία που πρέπει να θυμόμαστε στην εκτίμηση ΟΒΔ Προσδιορισμός ΟΒΔ από τα αέρια αίματος Εκτίμηση ακρίβειας αποτελεσμάτων Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ και ΧΑ ούρων Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα Εκτιμήστε τους ηλεκτρολύτες (κάλιο, χλώριο, φώσφορος)

Βήμα 4: Η αντιρρόπηση είναι η αναμενόμενη για την πρωτοπαθή διαταραχή; Οι ομοιοστατικοί μηχανισμοί του οργανισμού προσπαθούν να διατηρήσουν το λόγο HCO3-/PaCO2 στα φυσιολογικά πλαίσια με στόχο τη φυσιολογοποίηση του pH log24/1,2=log20=1,3

Όταν εξ αιτίας κάποιου προβλήματος μεταβάλλεται το pH, το όργανο που δεν πάσχει προσπαθεί να αντιρροπήσει. Λ.χ. όταν οι πνεύμονες αδυνατούν να αποβάλλουν το CO2, οι νεφροί επίσης δεν θα αποβάλλουν HCO3- (νεφρική αντιρρόπηση) Και αντίστροφα, όταν οι νεφροί αδυνατούν να αποβάλλουν τα οξέα, οι πνεύμονες αποβάλλουν περισσότερο CO2 (αναπνευστική αντιρρόπηση) HCO3- pH=pk+log 0,03xPaCO2

Αναμενόμενη αντιρρόπηση σε απλές ΟΒΔ Μεταβολική οξέωση Μείωση της PaCO2 κατά 1,2 mmHg, για κάθε πτώση των HCO3- κατά 1 mEq/L Μεταβολική αλκάλωση Αύξηση της PaCO2 κατά 0,7 mmHg για αύξηση των HCO3- κατά 1 mEq/L Αναπνευστική οξέωση Οξεία Χρόνια Αύξηση των HCO3- κατά 1 mEq/L για κάθε αύξηση της PaCO2 κατά 10 mmHg (πάνω από τα 40) Αύξηση των HCO3- κατά 4 mEq/L για κάθε αύξηση της PaCO2 κατά 10 mmHg Αναπνευστική αλκάλωση Οξεία Χρόνια Μείωση των HCO3- κατά 2 mEq/L για κάθε μείωση της PaCO2 κατά 10 mmHg (κάτω από τα 40) Μείωση των HCO3- κατά 5 mEq/L για κάθε μείωση της PaCO2 κατά 10 mmHg

Αντιρρόπηση Πρέπει να γνωρίζουμε τα επίπεδα της αναμενόμενης αντιρρόπησης Όταν αυτή δε βρίσκεται μέσα στα αναμενόμενα όρια, ΣΥΝ-υπάρχει και μία άλλη διαταραχή (ή δε δόθηκε ο χρόνος για να ολοκληρωθεί η αντιρρόπηση) ΥΠΕΡ-αντιρρόπηση δεν υπάρχει κι όταν διαπιστώνεται πρέπει να υποψιάζεστε τη συνύπαρξη και άλλης ΟΒΔ

Παράδειγμα Ασθενής με υπόταση που ήταν σε μηχανική υποστήριξη της αναπνοής είχε τα ακόλουθα εργαστηριακά: pH 7,25 PaCO2 25 mmHg HCO3- 11 mEq/L Na+ 136 mEq/L K+ 5,5 mEq/L CI- 104 mEq/L Ποια ΟΒΔ είχε;

Απάντηση Βήμα 1: Από το pH φαίνεται ότι επρόκειτο για οξυαιμία PaCO2 25 mmHg HCO3- 11 mEq/L Na+ 136 mEq/L K+ 5,5 mEq/L CI- 104 mEq/L Απάντηση Βήμα 1: Από το pH φαίνεται ότι επρόκειτο για οξυαιμία Βήμα 2: Εξηγείται μόνο από τη μείωση των HCO3-, δηλαδή επρόκειτο για ΜΟ Βήμα 3: Aναμενόμενη PaCO2=40-1,2x(24-11)=40-1,2x13=40- 15,6=24,4 mmHg (όση είχε) Βήμα 4: ΧΑ=136-(104+11)=136-115=21 mEq/L, δηλαδή επρόκειτο για ΜΟ με ΧΑ Συμπέρασμα: Είχε ΜΟ με ΧΑ προφανώς εξαιτίας της γαλακτικής οξέωσης (υπόταση)

Παράδειγμα Άνδρας με αλκοολική κίρρωση και ασκίτη είχε: pH 7,45 PaCO2 22 mmHg HCO3- 15 mEq/L Na+ 140 mEq/L K+ 4,5 mEq/L CI- 110 mEq/L Ποιες ΟΒΔ είχε;

Απάντηση Βήμα 1: Είχε αλκαλαιμία (pH=7,45) Βήμα 2: Αυτή θα μπορούσε να εξηγηθεί μόνο από την PaCO2=22 mmHg (ΑΑ) Βήμα 3: Αντιρρόπηση (αναμενόμενα HCO3-)=24-18/10 x 5=24-9=15 mEq/L (δηλαδή όσα είχε) Συμπέρασμα: Επρόκειτο για απλή ΑΑ λόγω της κίρρωσης του ήπατος pH 7,45 PaCO2 22 mmHg HCO3- 15 mEq/L Na+ 140 mEq/L K+ 4,5 mEq/L CI- 110 mEq/L

Παράδειγμα Διαβητικός σωματικού βάρους 125 kg είχε τα παρακάτω εργαστηριακά: pH 7,34 PaCO2 56 mmHg HCO3- 29 mEq/L Na+ 140 mEq/L K+ 4,5 mEq/L CI- 98 mEq/L Ποιες ΟΒΔ είχε;

pH 7,34 PaCO2 56 mmHg HCO3- 29 mEq/L Na+ 140 mEq/L K+ 4,5 mEq/L CI- 98 mEq/L Απάντηση Βήμα 1: Από το pH (pH=7,34) φαίνεται ότι επρόκειτο για οξυαιμία Βήμα 2: Αυτή θα μπορούσε να εξηγηθεί μόνο από τη μεταβολή της PaCO2 (56 mmHg) (ΑΟ) Βήμα 3: Αντιρρόπηση (αναμενόμενα HCO3-)=24+4x(56- 40)/10=24+4x16/10=30,4 mmHg, όσα περίπου είχε Συμπέρασμα: ΑΟ εξαιτίας της παχυσαρκίας

Παράδειγμα Ασθενής είχε εγκαταστήσει οξέως τα εξής εργαστηριακά: pH 7,27 PaCO2 53 mmHg PaO2 50 mmHg SaO2 79% HCO3- 25 mEq/L Ποια οξεοβασική διαταραχή είχε;

Απάντηση Βήμα 1: Από το pH φαίνεται ότι είχε οξυαιμία PaCO2 53 mmHg PaO2 50 mmHg SaO2 79% HCO3- 25 mEq/L Βήμα 1: Από το pH φαίνεται ότι είχε οξυαιμία Βήμα 2: Αυτή εξηγείται μόνο από την αυξημένη PaCO2 (ΑΟ) Βήμα 3: Τα HCO3- ήταν όσα αναμένονταν περίπου (αύξηση κατά 1 mEq/L για κάθε αύξηση της PaCO2 κατά 10 mmHg) Βήμα 4: Ο SaO2 (κορεσμός) χαμηλός (79%) και η PaO2 ήταν μειωμένη (50 mmHg). Δηλαδή υπήρχε υποξαιμία Διάγνωση: Αντιρροπούμενη ΑΟ με υποξαιμία (οξεία αναπνευστική διαταραχή)

Τελικά η γνώση των φυσιολογικών και αναμενόμενων αντιρροπήσεων: Βοηθά να κατανοήσουμε την ύπαρξη και δεύτερης ή και τρίτης διαταραχής Αποκαλύπτει την επάρκεια ή ανεπάρκεια του οργάνου που ευθύνεται για την αντιρρόπηση

Πρόβλημα Απάντηση Ασθενής με: pH 7,15 HCO3- 8 mEq/L PaCO2 21 mmHg Ποια ΟΒΔ είχε; HCO3- pH=pk+log 0,03xPaCO2 Απάντηση 1. Είχε οξυαιμία (pH=7,15) 2. Είδος οξέωσης (εξηγείται μόνο από τη μεταβολή των HCO3-) 3. Αναμενόμενη PaCO2 (PaCO2 κατά 1,2 mmHg για κάθε μείωση των HCO3- κατά 1 mEq/L): PaCO2=40-[24-8]x1,2=40-16 x 1,2=40-19,2=20,8 mmHg Συμπέρασμα: Απλή μεταβολική οξέωση

Υπενθύμιση Η αντιρρόπηση δεν επαναφέρει ποτέ το pH στα φυσιολογικά επίπεδα, γι’ αυτό αν το pH βρίσκεται στην όξινη πλευρά, υποδηλώνει ότι η πρωταρχική διαταραχή είναι προς την πλευρά αυτή Η έλλειψη της αναμενόμενης αντιρρόπησης υποδηλώνει ότι υπάρχει και δεύτερη πρωταρχική διαταραχή, όμως….

Πρέπει να γνωρίζουμε πότε ακριβώς άρχισε η ΟΒΔ Αν δεν το γνωρίζουμε δε μπορούμε λ.χ. σε αναπνευστικές διαταραχές της ΟΒΙ να αποφανθούμε αν η αντιρρόπηση είναι η αναμενόμενη κι αν συνυπάρχει κι άλλη διαταραχή Πρέπει να γνωρίζουμε πότε αναμένεται η ολοκλήρωση της αντιρρόπησης Βοηθά να κατανοήσουμε αν η διαταραχή είναι απλή ή μικτή Πρέπει να γνωρίζουμε ποια είναι τα όρια μέσα στα οποία κυμαίνεται (αναμενόμενη μέγιστη αντιρρόπηση); Αν είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη τίθεται υποψία και δεύτερης διαταραχής. Λ.χ. PaCO2>15 mmHg σε ΜΟ σημαίνει αδυναμία των πνευμόνων να μειώσουν την PaCO2

Όμως…. Μην προσπαθείτε να υπολογίσετε την αναμενόμενη PaCO2 για μία πρωτοπαθή ΜΟ, αν συνυπάρχει ταυτόχρονα και μία αναπνευστική διαταραχή ή αν HCO3->24 mEq/L HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2

Και….. Επί υπάρξεως ΜΑ όταν συνυπάρχει και υποξαιμία δε διαπιστώνεται η αναμενόμενη αύξηση της PaCO2 HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2

Γιατί η αναπνευστική αντιρρόπηση δεν αποκαθιστά πλήρως το pH σε ΜΟ; HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 1. Η προοδευτική μείωση της PaCO2 οδηγεί σε αύξηση του pH του ΕΝΥ (μείωση έντασης διεγέρτη) 2. Η εργώδης αναπνοή οδηγεί σε κόπωση των αναπνευστικών μυών (παύση έντονης αναπνευστικής λειτουργίας) 3. Η μείωση του CO2 οδηγεί σε μείωση της νεφρικής επαναρρόφησης των HCO3-

Πρόβλημα Γυναίκα 42 χρόνων παρουσιάστηκε στο ΤΕΠ λέγοντας ότι είχε από 24ώρου συνεχείς εμέτους. Ήταν αφυδατωμένη και υποτασική. Τα αέρια αίματος έδειξαν τα εξής: pH 7,49 PaO2 106 mmHg PaCO2 46 mmHg HCO3- 34 mEq/L Ποια οξεοβασική διαταραχή είχε;

Συμπέρασμα: Είχε ΜΑ με καλή αντιρρόπηση pH 7,49 PaO2 106 mmHg PaCO2 46 mmHg HCO3- 34 mEq/L Απάντηση Από το pH φαίνεται ότι υπήρχε αλκαλαιμία και από τα HCO3- ότι ήταν ΜΑ (έμετοι) Η αναμενόμενη PaCO2=40+(34-24=10)x0,7=40+7=47 mmHg, όπως και ήταν Δηλαδή στη μεταβολική διαταραχή που εγκαταστάθηκε μέσα σ’ ένα 24ωρο, επιτεύχθηκε πλήρης αντιρρόπηση Τι θα συνέβαινε αν είχε άγχος και ταχύπνοια; Θα μείωνε την PaCO2, λ.χ. στα 26 mmHg, οπότε το pH θα ήταν ίσο με: 6,1+log34/0,03x26=6,1+log43=6,1+1,63=7,73 Τι θα συνέβαινε αν υποαερίζονταν; Θα είχε αυξημένη PaCO2 λ.χ. 56 mmHg, οπότε το pH θα ήταν ίσο με: 6,1 + log 34/0,03 x 56 = 6,1 + log 34/1,68 = 6,1 + log 20,23 = 6,1 + 1,3 = 7,4 Αν και το pH είναι φυσιολογικό, θέτει σκέψεις μικτής διαταραχής Συμπέρασμα: Είχε ΜΑ με καλή αντιρρόπηση

Σημεία που πρέπει να θυμόμαστε στην εκτίμηση ΟΒΔ Προσδιορισμός ΟΒΔ από τα αέρια αίματος Εκτίμηση ακρίβειας αποτελεσμάτων Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ και ΧΑ ούρων Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα Εκτιμήστε τους ηλεκτρολύτες (κάλιο, χλώριο, φώσφορος)

Βήμα 5: Υπολογίστε το ΧΑ ΑΡΧΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΟΥΔΕΤΕΡΟΤΗΤΑΣ ανιόντα κατιόντα

Ορισμός ΧΑ=Μη μετρούμενα ανιόντα - Μη μετρούμενα κατιόντα ή αντίθετα ΧΑ= Μετρούμενα κατιόντα-Μετρούμενα ανιόντα

Χάσμα ανιόντων Na+-(HCO3-+CI-) = 10-12 mEq/L mEq/L Na++K++Mg2++Ca2+ = HCO3-+CI-+Λευκ.-+Οργ. ανιόντα+SO42-+PO43- (Νa+ + K+ + Mg2 + + Ca2 +)-(HCO3- + CI-) = 25 mEq/L Na+-(HCO3-+CI-) = 10-12 mEq/L   Μη μετρούμενα ανιόντα και μη υπολογιζόμενα mEq/L Μη μετρούμενα κατιόντα και μη υπολογιζόμενα Λευκώματα (λευκωματίνη) 15 Ασβέστιο 5 Οργανικά οξέα Μαγνήσιο 2 Φωσφορικές ρίζες   - Θειικές ρίζες 1 Κάλιο 4 Σύνολο 23 11

Χάσμα ανιόντων-I Συμβάλλει στη διάγνωση ύπαρξης ή μη μεταβολικών διαταραχών (οξέωση ή αλκάλωση) Ο διαχωρισμός των οξεώσεων με βάση το χάσμα ανιόντων είναι ο καλύτερος κλινικός τρόπος ταξινόμησής τους  

Η αύξηση του ΧΑ συνοδεύεται από ίση μείωση των HCO3- Χάσμα ανιόντων-II 1. Μεταβολική οξέωση α. Φυσιολογικό ΧΑ β. Αυξημένο ΧΑ 2. Μεταβολική αλκάλωση α. Αυξημένο ΧΑ ( ανιονικού φορτίου λευκωμάτων) 16-20 μη διαγνωστικό >20 πιθανή ΜΟ με ΧΑ >29 βέβαιη ΜΟ με ΧΑ Η αύξηση του ΧΑ συνοδεύεται από ίση μείωση των HCO3-

Μνημοτεχνικοί κανόνες ΜΟ με αυξημένο ΧΑ MUDPILES Methanol Uremia Diabetes Paraldehyde, Phenformin Iron, Isoniazide Lactate Ethanol, Ethylenoglycol Salicylate KUSMAUL Ketoacidosis Uremia Salicylate Methanol Αιθυλενογλυκόλη Lactate Το χάσμα των ανιόντων χρησιμεύει στον προσδιορισμό της αιτίας της μεταβολικής οξέωσης (MUDPILES, KUSMAUL, MUDPILERS, AT MUDPILES)

Χάσμα ανιόντων και λευκωματίνη Όταν υπολογίζετε το ΧΑ, πρέπει να εκτιμάτε παράλληλα και τα επίπεδα της λευκωματίνης του ορού, η οποία το επηρεάζει σημαντικά TAKE FIVE Για κάθε 1 g/dl μείωσης της λευκωματίνης του ορού κάτω από τα 4,5 g/dl, διαπιστώνεται μείωση στο ΧΑ κατά 2,5 mΕq/L McAuliffe et al, 1986 Figge et al, 1998 Hatherill et al, 2002

Παράδειγμα Κορίτσι 16 χρόνων χωρίς προηγούμενο ιστορικό, πήγε στο ΤΕΠ με ιστορικό από 4ημέρου ναυτίας, εμέτων, πυρετού, διάρροιας, με κράμπες στα κάτω άκρα, κοιλιακό πόνο και κεφαλόπονο. Τελείωνε η έμμηνος ρύση της και όταν ήρθε στο ΤΕΠ είχε ταμπόν στον κόλπο (το οποίο είπε ότι έβαλε την προηγούμενη ημέρα). Τα ζωτικά της σημεία είχαν ως εξής: Σφύξεις=165/min, αναπνοές=28/min, ΑΠ=65/30 mmHg Πιθανή διάγνωση: Τοξικό (σηπτικό) shock Εργαστηριακά είχε τα εξής: pH 7,24 PaO2 138 mmHg PaCO2 19 mmHg HCO3- 8 mEq/L Ποια διαταραχή της ΟΒΙ είχε;

Απάντηση Βήμα 1: Είχε οξυαιμία pH 7,24 PaO2 138 mmHg PaCO2 19 mmHg HCO3- 8 mEq/L Βήμα 1: Είχε οξυαιμία Βήμα 2: Αυτή εξηγείται μόνο από τη μείωση των HCO3- Βήμα 3: Αναμενόμενη PaCO2=40-1,2x(ΔHCO3-)=40-1,2x(24-8)=40-19,2=20,8 mmHg (δηλαδή όση περίπου είχε) Τα υπόλοιπα εργαστηριακά της είχαν ως εξής: Na+ 133 mEq/L XA 12 mEq/L K+ 4,2 mEq/L Ουρία 49 mg/dl CI - 109 mEq/L Κρεατινίνη 3,96 mg/dl Γαλακτικά 6,9 mg/dl Λευκωματίνη 2 g/dl Τι είχε;

Απάντηση Το χαμηλό ΧΑ ήταν παραπλανητικό, αφού σ’ αυτό θα έπρεπε να προστεθεί κι αυτό από τη διαφορά που προκύπτει από την υπολευκωματιναιμία (2,5x2,5=6,25), άρα XA=12+6,25=18,25 mEq/L Άρα υπήρχε γαλακτική οξέωση από το shock, δηλαδή υπήρχε ΜΟ με χάσμα ανιόντων Μία ώρα μετά είχε τα εξής εργαστηριακά: pH 7,06 PaO2 63 mmHg PaCO2 47 mmHg HCO3- 10,2 mEq/L Τι είχε;

Απάντηση Βήμα 1: Από το pH φαίνεται ότι επρόκειτο για οξυαιμία PaO2 63 mmHg PaCO2 47 mmHg HCO3- 10,2 mEq/L Βήμα 1: Από το pH φαίνεται ότι επρόκειτο για οξυαιμία Βήμα 2: Αυτή εξηγείται βασικά από τα χαμηλά HCO3- (μεγαλύτερη μεταβολή έναντι της PaCO2) Βήμα 3: Αναμενόμενη PaCO2=40-1,2x(Δ HCO3-)=40- 1,2x(24-10,2)=40-1,2x13,8=40-16,56=23,04 (και είχε 47 mmHg, που σημαίνει ότι συνυπήρχε και ΑΟ (αναπνευστική ανεπάρκεια) Συμπέρασμα: ΜΟ και ΑΟ (ARDS)

Μεταβολική οξέωση 1. Αυξημένο χάσμα ανιόντων Κ-Κετοξέωση U-Νεφρική ανεπάρκεια S-Σαλικυλικά Δηλητηριάσεις (M-μεθανόλη, A-αιθυλαινογλυκόλη) L-Γαλακτική οξέωση I-Iron ή I-INH 2. Φυσιολογικό χάσμα ανιόντων Γαστρεντερικές απώλειες HCO3 - Νεφρικές απώλειες HCO3- Νεφρικές δυσλειτουργίες (ΧΝΑ, ΝΣΟ) Εξωγενής λήψη (NH4CI, αμινοξέα)

Η συχνότερη αιτία είναι η διάρροια Αν υπάρχει ΜΟ και το ΧΑ είναι φυσιολογικό, ελέγξτε το CI- (θα πρέπει να είναι αυξημένο). Αυτή είναι η υπερχλωραιμική ΜΟ Οι υπερχλωραιμικές ΜΟ οφείλονται κυρίως σε απώλεια HCO3- (από τον γαστρεντερικό σωλήνα) ή σε μη αποβολή οξέων από τους νεφρούς Η συχνότερη αιτία είναι η διάρροια

1. Είχε υπερχλωραιμική ΜΟ Χάσμα ανιόντων 2. Είχε ΧΑ=137-(112+5)=137-117=20 mEq/L άρα συνυπήρχε και ΜΟ με ΧΑ Ασθενής ηλικίας 20 χρόνων, με τμηματική εντερίτιδα, είχε άφθονες διαρροϊκές κενώσεις διάρκειας 6 ημερών πριν την είσοδό του στο νοσοκομείο. Κατά την εισαγωγή του παραπονιόταν για ζάλη, η οποία επιδεινώνονταν στην όρθια θέση. Είχε ΑΠ=100/50 mmHg, σφύξεις=110/min, δεν είχε πυρετό, το δέρμα του είχε μειωμένη σπαργή, ενώ τα δάκτυλα των χεριών και ποδιών του ήταν κυανωτικά. Τα εργαστηριακά του έδειξαν τα εξής: Na+ 137 mEq/L K+ 3,7 mEq/L CI- 112 mEq/L pH 7,14 HCO3- 5 mEq/L PaCO2 15 mmHg Περιγράψετε τις ΟΒΔ του; Όμως η αύξηση του ΧΑ (8 mEq/L) δε συμπίπτει με τη μείωση των HCO3-, οπότε επιβεβαιώνεται ότι επρόκειτο για μικτή ΜΟ (με και χωρίς ΧΑ) Αυτό φαίνεται κι από το ιστορικό: Διάρροιες (ΜΟ χωρίς ΧΑ) Υπόταση, Shock (ΜΟ με ΧΑ)   HCO3- pH=pk+log 0,03 x PaCO2 3. Η αναπνευστική αντιρρόπηση ήταν η αναμενόμενη; Ναι διότι PaCO2 ήταν ίση με τα δεκαδικά του pH=7,14

Ωσμωτικό χάσμα

Ωσμωτικό Χάσμα Ορού Οι οξεώσεις με ΧΑ διαχωρίζονται σε δύο ομάδες, ανάλογα με το αν έχουν ή όχι αυξημένο ΩΧ

Ωσμωτικό Χάσμα Ορού ΩΧ = Μετρούμενη ΩΠ - Υπολογιζόμενη ΩΠ Ωσμώμετρο Τύπος Ωσμωτικότητα ορού= 1,86x(Na+) + Γλυκόζη/18 + Ουρία/6 Προσδιοριζόμενη ΩΠ # Υπολογιζόμενη ΩΠ

Αυξημένο ΩΧ με ΜΟ και αυξημένο ΧΑ Αυξημένο ΩΧ χωρίς ΜΟ Δηλητηρίαση από: -Μεθανόλη -Αιθυλενογλυκόλη Διαβητική κετοξέωση ΧΝΑ (GFR<10 ml/min) Λήψη ισοπροπανόλης Λήψη αιθανόλης Χρήση μαννιτόλης, γλυκίνης Σοβαρή υπερλευκωματιναιμία Σοβαρή υπερλιπιδαιμία

Βοηθά στη διάγνωση ΜΟ εξ αιτίας αιθυλενογλυκόλης, μεθανόλης Ωσμωτικό Χάσμα Ορού (χρησιμότητα) Αίτια Υπεύθυνα οξέα Τοξικότητα Αιθυλενογλυκόλη (γλυκολικό, οξαλικό) Καρδιά, Αναπνευστικό Νεφροί Μεθανόλη (φορμικό, φορμαλδεϋδη) Μάτια Βοηθά στη διάγνωση ΜΟ εξ αιτίας αιθυλενογλυκόλης, μεθανόλης

Πρόβλημα Άνδρας αλκοολικός 50 χρόνων ήρθε στο ΤΕΠ με ταχύπνοια, ταχυκαρδία και αρτηριακή πίεση = 90/60 mmHg Τα εργαστηριακά του είχαν ως εξής: Na+ 142 mEq/L K+ 3,6 mEq/L CI- 100 mEq/L Γλυκόζη 180 mg/dl Ουρία 60 mg/dl Τα αέρια αίματος είχαν ως εξής: pH 7,28 PaCO2 26 mmHg HCO3- 12 mEq/L ΩΠ (μετρ) 360 mOsm/kg H2O H εξέταση των ούρων έδειξε κρυστάλλους οξαλικού ασβεστίου Τι είχε;

Απάντηση Είχε οξυαιμία που εξηγείται μόνο από τη μείωση των HCO3- (MO) pH 7,28 PaCO2 26 mmHg HCO3- 12 mEq/L ΩΠ (μετρ) 360 mOsm/kg H2O Απάντηση Είχε οξυαιμία που εξηγείται μόνο από τη μείωση των HCO3- (MO) Αναμενόμενη PaCO2=40-12x1,2=40-14,4=25,6 (όση είχε) Χάσμα ανιόντων: 142-(100+12)=142-112=30 (ΜΟ με ΧΑ) Που θα μπορούσε να αποδοθεί: Υπολογιζόμενη ωσμωτική πίεση ήταν ίση με: 2 x Na+ + γλυκόζη/18 + ουρία/6 = 2 x 142 + 180/18 + 60/6 = 304 mOsmol/L Ωσμωτικό χάσμα: 360 - 304 = 56 mOsmol/L (αυξημένο) Ο συνδυασμός μεταβολικής οξέωσης με ΧΑ μαζί με υψηλό ΩΧ θέτει τη διάγνωση της δηλητηρίασης από αιθυλενογλυκόλη ή μεθανόλη (αν και υψηλό ωσμωτικό χάσμα μπορεί να υπάρχει και σε κετοξέωση). Ωστόσο οι κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου στα ούρα θέτουν τη διάγνωση της δηλητηρίασης από αιθυλενογλυκόλη

Χάσμα Ανιόντων Ούρων

ΑΡΧΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΟΥΔΕΤΕΡΟΤΗΤΑΣ Χάσμα Ανιόντων Ούρων   Na++Κ++NH4++Ca2++Mg2+=CI-+HCO3-+SO42-+PO43- + οργανικά ανιόντα ή Na++Κ++Μη μετρούμενα κατιόντα= CI-+Μη μετρούμενα ανιόντα ΑΡΧΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΟΥΔΕΤΕΡΟΤΗΤΑΣ

Χάσμα Ανιόντων Ούρων Το όργανο που ευθύνεται για τη μείωση των HCO3- (έντερο ή νεφροί) προκύπτει από τον υπολογισμό του ΧΑ των ούρων XA ούρων=(Na+ + K+)-(CI-) Αν το αποτέλεσμα έχει αρνητικό πρόσημο τότε το γαστρεντερικό είναι η αιτία, αν έχει θετικό, τότε ευθύνονται οι νεφροί

ΧΑ ούρων = (Na+ + K+) - CI- Χάσμα Ανιόντων Ούρων Βοηθά στο διαχωρισμό των νεφρικών και μη νεφρικών αιτίων ΜΟ ΧΑ ούρων = (Na+ + K+) - CI- Goldstein et al 1986 Batle et al 1988 Kumar et al 1998 Bagga & Sinha 2007

Δηλαδή τελικά βοηθά στην εκτίμηση των επιπέδων του ΝΗ4+ στα ούρα Na+ + Κ+ < CI- Na+ + Κ+ > CI- Δηλαδή τελικά βοηθά στην εκτίμηση των επιπέδων του ΝΗ4+ στα ούρα neGUTive neGATive

Χάσμα Ανιόντων Ούρων Πενικ. + υδροξ. + Σαλ. + CI- = ΝΗ4+ + K+ + Na+ Το ΧΑ των ούρων δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ως δείκτης αποβολής NH4+ στις παρακάτω περιπτώσεις: Σε ασθενείς που θεραπεύονται με πενικιλλίνη (είναι αρνητικά φορτισμένο μόριο) Σε παρουσία στα ούρα μεγάλων ποσοτήτων β-υδροξυβουτυρικού οξέος (κετοξέωση) ή σαλικυλικών 3. Σε παρουσία λοίμωξης του ουροποιητικού από μικρόβια που διασπούν την ουρία (πρωτέας), διότι τότε περιέχουν υψηλή συγκέντρωση HCO3- 4. Σε υπογκαιμία Halperin et al 1992

Ωσμωτικό Χάσμα Ούρων

Το ΩΧ αναδεικνύει την ύπαρξη του ΝΗ4+ στα ούρα Ωσμωτικό χάσμα ούρων Διαπιστώνεται όταν στα ούρα υπάρχει ένα μη μετρούμενο ανιόν Carlisle et al 1991 Halperin et al 1992 Το ΩΧ αναδεικνύει την παρουσία ΝΗ4+ στα ούρα (που δεν είναι εμφανές) Λ.χ. σε ύπαρξη στα ούρα β-υδροξυβουτυρικού (κετοξέωση) με το συνοδό ΝΗ4+, όπου και τα δύο ιόντα είναι μη μετρούμενα ή σε δηλητηρίαση από τολουένιο, όπου το μη μετρούμενο ανιόν στα ούρα είναι το ιππουρικό Owen et al 1981 Το ΩΧ αναδεικνύει την ύπαρξη του ΝΗ4+ στα ούρα (οξινοποιητική ικανότητα νεφρών)

Χρησιμότητα του ΩΧ ούρων Το μισό της διαφοράς μεταξύ μετρούμενου ΩΧ ούρων και υπολογιζόμενου αποδίδεται κυρίως στο ΝΗ4+

Σημεία που πρέπει να θυμόμαστε στην εκτίμηση ΟΒΔ Προσδιορισμός ΟΒΔ από τα αέρια αίματος Εκτίμηση ακρίβειας αποτελεσμάτων Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ και ΧΑ ούρων Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα Εκτιμήστε τους ηλεκτρολύτες (κάλιο, χλώριο, φώσφορος)

Δέλτα χάσμα Βήμα 6: Υπολογισμός ΔΧ Συγκρίνατε τη μεταβολή του ΧΑ με τη μεταβολή των HCO3- Σε μία απλή ΜΟ, η μεταβολή του ΧΑ είναι ίση με τη μεταβολή των HCO3- ΔΧΑ=ΔHCO3- ή Μετρούμενο ΧΑ-12 = 27-μετρούμενα HCO3- ΔΧ= Μετρούμενο ΧΑ-12 - (27-μετρούμενα HCO3-) Δέλτα χάσμα ΔΧ=Na+-CI--39

Δέλτα χάσμα Υπερχλωραιμική ΜΟ ή Μεταβολική αλκάλωση Χρησιμεύει στην αποκάλυψη πρόσθετης μεταβολικής διαταραχής επί υπάρξεως ΜΟ με ΧΑ Προσδιορισμοί: ΔΧ=ΔΧΑ/ΔHCO3- Φ.τ.= 1-1,6 ΔΧ=Na+-CI--39 Φ.τ.= 0 (σημαντικές αποκλίσεις ±6 ή ±10) Υπερχλωραιμική ΜΟ ή Μεταβολική αλκάλωση

Αν η μείωση των HCO3- είναι μεγαλύτερη από την αύξηση του ΧΑ, υπάρχει ταυτόχρονα και δεύτερη (ΜΟ χωρίς ΧΑ) Αν η μείωση των HCO3- είναι μικρότερη από την αύξηση του ΧΑ, συνυπάρχει και ΜΑ

Πρόβλημα Ποια οξεοβασική διαταραχή είχε ο ασθενής 30 χρόνων που μεταφέρθηκε στο ΤΕΠ, επειδή είχε εμέτους εδώ και αρκετές ημέρες, ναυτία και κοιλιακό πόνο. Η αρτηριακή του πίεση ήταν χαμηλή και το δέρμα του εγείρονταν σε πτυχή. Τα εργαστηριακά του είχαν ως εξής: Na+ 144 mEq/L K+ 4,2 mEq/L HCO3- 14 mEq/L CI- 95 mEq/L

Απάντηση Συμπεραίνεται ότι είχε: 1. ΜΟ με ΧΑ (γαλακτική) Na+ 144 mEq/L K+ 4,2 mEq/L HCO3- 14 mEq/L CI- 95 mEq/L Απάντηση Το ΧΑ=Na+-(CI-+HCO3-)=144-(95+14)=35 mEq/L (ΜΟ με ΧΑ) ΔΧ= Na+-CI--39=144-95-39=+10 mEq/L ΔΧ=+10 mEq/L υποδηλώνει συνύπαρξη ΜΑ (λόγω εμέτων και απώλειας οξέων από τον στόμαχο), αν και η τελευταία διάγνωση δε φαίνονταν πριν προσδιοριστεί το ΔΧ Συμπεραίνεται ότι είχε: 1. ΜΟ με ΧΑ (γαλακτική) 2. ΜΑ (έμετοι, υπογκαιμία) Με την πρώτη ματιά κάποιος πρέπει να σημειώσει ότι τα χαμηλά HCO3- δεν βοήθησαν να καταλάβουμε τη συνύπαρξη της ΜΑ που είχε ο ασθενής

Προϋπάρχοντα HCO3-=ΔΧΑ+ HCO3- ασθενούς Αν στη μεταβολή του ΧΑ (ΔΧΑ) προσθέσουμε τα HCO3- του ασθενούς και το άθροισμα είναι μεγαλύτερο από 30 mEq/L συνυπάρχει και υποκείμενη ΜΑ, ενώ αν το άθροισμα αυτό είναι μικρότερο από τα φυσιολογικά επίπεδα των HCO3- (24 mEq/L), τότε συνυπάρχει και ΜΟ με φυσιολογικό ΧΑ Προϋπάρχοντα HCO3-=ΔΧΑ+ HCO3- ασθενούς

Συμβολή των χασμάτων στη ΔΔ των ΜΟ  Αιθυλενογλυκόλη Μεθανόλη ΩΧ κ.φ. Λοιπές ΜΟ με ΧΑ  ≥ +10 συνύπαρξη ΜΑ ΔΧ ≤ -10 συνύπαρξη ΜΟ χωρίς ΧΑ ΧΑ - ΓΕΣ ΧΑΟ + Νεφροί κ.φ. (υπερχλωραιμική) Οι νεφροί οξινοποιούν ΩΧΟ 

Χρήση και σημασία των χασμάτων

Χάσματα Χάσμα ανιόντων ορού Χάσμα ανιόντων ούρων Δέλτα Χάσμα Ωσμωτικό χάσμα ορού Ωσμωτικό χάσμα ούρων

Παράδειγμα Ασθενής 42 χρόνων επισκέφθηκε το νοσοκομείο με αφυδάτωση και υπόταση. Από τα εργαστηριακά διαπιστώθηκαν τα παρακάτω: Na+ 165 mEq/L K+ 4 mEq/L HCO3- 32 mEq/L CI- 112 mEq/L Δεν λήφθηκε δείγμα αερίων αίματος. Ποια από τις παρακάτω επιλογές ισχύει περισσότερο για τον ασθενή; α) Οι ηλεκτρολύτες δείχνουν την ύπαρξη μεταβολικής οξέωσης; β) Οι ηλεκτρολύτες δείχνουν την παρουσία μεταβολικής αλκάλωσης; γ) Οι ηλεκτρολύτες δείχνουν την παρουσία, τόσο μεταβολικής οξέωσης, όσο και μεταβολικής αλκάλωσης;

Απάντηση Η απάντηση γ είναι η σωστή Na+ 165 mEq/L K+ 4 mEq/L HCO3- 32 mEq/L CI- 112 mEq/L Απάντηση Η απάντηση γ είναι η σωστή Το ΧΑ=Na+-(CI-+HCO3-)=165-(32+112)=21 mEq/L δείχνει ότι υπήρχε ΜΟ με ΧΑ Το ΔΧ=Na+-CI--39=165-112-39=+14 mEq/L που σημαίνει ότι συνυπήρχε και ΜΑ Στην ουσία δε χρειάζονταν να προσδιοριστεί το ΔΧ, αφού τα HCO3- του ασθενούς ήταν αυξημένα (32 mEq/L), ενώ υπήρχε μεταβολική οξέωση με χάσμα Βέβαια χωρίς αέρια αίματος δε μπορεί να φανεί ποια ήταν η πρωταρχική διαταραχή, όμως είναι ξεκάθαρο από τους ηλεκτρολύτες ότι υπήρχαν και οι δύο διαταραχές

Χάσμα ανιόντων (χρησιμότητα) Διαχωρισμός ΜΟ με ή χωρίς ΧΑ Διάγνωση συγκαλυμμένης ΜΟ Αποκάλυψη συνύπαρξης ΜΑ μαζί με την ΜΟ με αυξημένο ΧΑ Αναγνώριση μικτών ΜΟ Ανίχνευση κλινικών καταστάσεων (θέτει υπόνοιες ύπαρξής τους) Emmett & Narins 1977 Narins & Emmett 1980 Iberti et al 1990

Πρόβλημα Ασθενής μεταφέρθηκε στη ΜΕΘ με τα εξής εργαστηριακά: Na+ 149 mEq/L K+ 3,8 mEq/L CI- 100 mEq/L Ουρία 256 mg/dl Κρεατινίνη 8,7 mg/dl pH 7,40 HCO3- 24 mEq/L PaCO2 38 mmHg PaO2 72 mmHg Ποια ΟΒΔ είχε;

Ας προχωρήσουμε όμως βήμα-βήμα Απάντηση Na+ 149 mEq/L Κρεατινίνη 8,7 mg/dl K+ 3,8 mEq/L pH 7,40 CI- 100 mEq/L PaCO2 38 mmHg Ουρία 256 mg/dl HCO3- 24 mEq/L PaO2 72 mmHg Πρώτα απ’ όλα το pH, η PaCO2 και τα HCO3- ήταν φυσιολογικά και εκ πρώτης όψεως δεν φαίνεται να υπήρχε ΟΒΔ, ωστόσο βλέποντας την ουρία και την κρεατινίνη προκύπτει η υποψία ύπαρξης ΟΒΔ Ας προχωρήσουμε όμως βήμα-βήμα Βήμα 1: ΧΑ=Na+-(CI-+HCO3-)=149-124=25 mEq/L (ΜΟ με ΧΑ) Βήμα 2: Ας εκτιμήσουμε τη μεταβολή ΧΑ με τη μεταβολή των HCO3-. Αφού το ΧΑ μεταβλήθηκε κατά 25-12=13 mEq/L, θα έπρεπε λογικά να μειωθούν τα HCO3- στον ίδιο βαθμό, δηλαδή από 24 να γίνουν 11 mEq/L (ήταν όμως 24, δηλαδή αυξημένα, επειδή συνυπήρχε ΜΑ) Βήμα 3: ΔΧ=Na+-CI--39=149-100-39=+10 (δηλαδή ΜΑ) Βήμα 4: Προϋπάρχοντα HCO3-=24+ΔΧΑ=24+13=37 mΕq/L Συμπέρασμα: Ο ασθενής είχε: 1. ΜΟ με αυξημένο ΧΑ (νεφρική ανεπάρκεια) 2. ΜΑ (έμετοι λόγω της ουραιμίας)

Μνημοτεχνικοί κανόνες ΜΟ με αυξημένο ΧΑ MUDPILES Methanol Uremia Diabetes Paraldehyde, Phenformin Iron, Isoniazide Lactate Ethanol, Ethylenoglycol Salicylate KUSMAUL Ketoacidosis Uremia Salicylate Methanol Αιθυλενογλυκόλη Lactate (MUDPILES, KUSMAUL, MUDPILERS, AT MUDPILES)

Χάσμα ανιόντων (χρησιμότητα) Διαχωρισμός ΜΟ με ή χωρίς ΧΑ Διάγνωση συγκαλυμμένης ΜΟ Αποκάλυψη συνύπαρξης ΜΑ μαζί με την ΜΟ με αυξημένο ΧΑ Αναγνώριση μικτών ΜΟ Ανίχνευση κλινικών καταστάσεων (θέτει υπόνοιες ύπαρξής τους) Emmett & Narins 1977 Narins & Emmett 1980 Iberti et al 1990

Διάγνωση συγκαλυμμένης ΜΟ Ασθενής 37 χρόνων μεταφέρθηκε στο νοσοκομείο με εμετούς, νυχτουρία και πολυουρία. Από τα εργαστηριακά του διαπιστώθηκαν τα εξής: Na+ 142 mEq/L Κ+ 6,6 mEq/L CI- 84 mEq/L ΧΑ 34 mEq/L pH 7,40 PaCO2 40 mmHg HCO3- 24 mEq/L Είχε διαταραχή της ΟΒΙ;

Είχε ΧΑ=34 mEq/L, δηλαδή ΜΟ με ΧΑ Na+ 142 mEq/L pH 7,40 Κ+ 6,6 mEq/L PaCO2 40 mmHg CI- 84 mEq/L HCO3- 24 mEq/L ΧΑ 34 mEq/L Απάντηση Είχε ΧΑ=34 mEq/L, δηλαδή ΜΟ με ΧΑ Ωστόσο είχε φυσιολογικά επίπεδα HCO3- Λόγω εμέτων που προκαλούν ΜΑ Τελικά είχε: 1. Προτελικό στάδιο ΧΝΑ (αιτία ΜΟ) 2. Εμέτους (αιτία ΜΑ)

(Διάγνωση συγκαλυμμένης ΜΟ) Χάσμα ανιόντων (Διάγνωση συγκαλυμμένης ΜΟ) Ασθενής 44 χρόνων μεταφέρθηκε στο νοσοκομείο με αφυδάτωση και υπόταση Από τα εργαστηριακά του διαπιστώθηκαν τα εξής: Na+ 165 mEq/L K+ 4,0 mEq/L CI- 112 mΕq/L HCO3- 32 mEq/L Δεν έγινε προσδιορισμός αερίων αίματος. Μπορείτε να διακρίνετε αν υπήρχε ΟΒΔ;

Είχε ΜΟ με ΧΑ (γαλακτική) ΜΑ λόγω αφυδάτωσης Na+ 165 mEq/L K+ 4,0 mEq/L CI- 112 mΕq/L HCO3- 32 mEq/L Απάντηση Εκ πρώτης όψεως φαίνεται να είχε αλκάλωση;; (↑HCO3-) Πράγματι είχε λόγο Na+/CI-=1,47 (φ.τ.=1,33) που σημαίνει μεγαλύτερη μείωση του CI- έναντι του Na+ Όμως είχε ΧΑ=165-(112+32)=21 mEq/L Συμπέρασμα: Είχε ΜΟ με ΧΑ (γαλακτική) ΜΑ λόγω αφυδάτωσης

Χάσμα ανιόντων (χρησιμότητα) Διαχωρισμός ΜΟ με ή χωρίς ΧΑ Διάγνωση συγκαλυμμένης ΜΟ Αποκάλυψη συνύπαρξης ΜΑ μαζί με την ΜΟ με αυξημένο ΧΑ Αναγνώριση μικτών ΜΟ Ανίχνευση κλινικών καταστάσεων (θέτει υπόνοιες ύπαρξής τους) Emmett & Narins 1977 Narins & Emmett 1980 Iberti et al 1990

Δέλτα χάσμα ΔΧ=ΔΧΑ-ΔHCO3- ΔΧ=Na+-CI--39 Διαβητικός ασθενής 24 χρόνων με γαστρεντερίτιδα μεταφέρθηκε στο νοσοκομείο, όπου διαπιστώθηκαν τα ακόλουθα: pH 7,42 PaCO2 35 mmHg HCO3- 23 mEq/L Na+ 140 mEq/L CI- 90 mEq/L Θα τον στέλνατε στο σπίτι;

ΔΧ=Na+-CI--39 Απάντηση ΟΧΙ pH 7,42 PaCO2 35 mmHg HCO3- 23 mEq/L Na+ 140 mEq/L CI- 90 mEq/L ΔΧ=Na+-CI--39 Απάντηση ΟΧΙ Διότι είχε ΧΑ=140-(90+23)=27 mEq/L (ΜΟ με ΧΑ) Σημείωση: Δεν φαίνεται η υπερχλωραιμική ΜΟ από την γαστρεντερίτιδα (σημασία ιστορικού) Είχε και ΔΧ=Na+-CI--39=140-90-39=+11 (ΜΑ) Η ΜΑ φαίνεται και από το λόγο Na+/CI-=1,55 Τελικά ο ασθενής είχε: 1. ΜΟ με ΧΑ 2. ΜΑ

Σημεία που πρέπει να θυμόμαστε στην εκτίμηση ΟΒΔ Προσδιορισμός ΟΒΔ από τα αέρια αίματος Εκτίμηση ακρίβειας αποτελεσμάτων Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ και ΧΑ ούρων Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα Εκτιμήστε τους ηλεκτρολύτες (κάλιο, χλώριο, φώσφορος)

Ιστορικό (δίνει τις χρησιμότερες πληροφορίες) Κανόνας Αν οι πληροφορίες δείχνουν ότι υπάρχει μία απλή ΟΒΔ, αυτό δεν αποκλείει τη συνύπαρξη και δεύτερης, γι΄ αυτό και απαιτείται λήψη καλού ιστορικού Το ιστορικό συνήθως δείχνει την ΟΒΔ που υπάρχει

Ιστορικό Υπογκαιμία, shock Γαλακτική οξέωση Διάρροια Μεταβολική οξέωση Εμετοί, ρινογαστρική αναρρόφηση Μεταβολική αλκάλωση Πολλές διαγνώσεις μικτών διαταραχών τίθενται από το ιστορικό του ασθενούς Διουρητικά της αγκύλης ή θειαζιδικά Μεταβολική αλκάλωση Χρόνια νεφρική ανεπάρκεια Μεταβολική οξέωση Σακχαρώδης διαβήτης Διαβητική κετοξέωση Ηπατικό κώμα, σήψη Αναπνευστική αλκάλωση Εγκυμοσύνη Αναπνευστική αλκάλωση Χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια Αναπνευστική οξέωση

Χρυσούς κανών Δεν επιτρέπεται να γίνεται καμία ερμηνεία αερίων αίματος χωρίς να είναι γνωστό το ιστορικό του ασθενούς Βλέπουμε πάντοτε τον ασθενή

Ερώτηση Ασθενής είχε τα εξής αέρια αίματος: pH 7,10 PaCO2 70 mmHg HCO3- 27 mEq/L PaO2 75 mmHg Ποια διαταραχή της ΟΒΙ είχε;

Απάντηση Βήμα 1: Από το pH φαίνεται ότι είχε οξυαιμία PaCO2 70 mmHg HCO3- 27 mEq/L PaO2 75 mmHg Απάντηση Βήμα 1: Από το pH φαίνεται ότι είχε οξυαιμία Βήμα 2: Αυτή εξηγείται μόνο από την PaCO2 (άρα επρόκειτο για αναπνευστική οξέωση-AO) Βήμα 3: Η αναμενόμενη αύξηση των HCO3- σε οξεία ΑΟ είναι κατά 1 mEq για κάθε αύξηση της PaCO2 κατά 10 mmHg, δηλαδή θα έπρεπε να ήταν: (70-40)/10 x 1 =3 mmHg (ενώ για χρόνια κατά 4, δηλαδή θα ήταν 4x3=12). Ο ασθενής είχε HCO3-=27, που σημαίνει ότι είχε μάλλον οξεία ΑΟ με καλή αντιρρόπηση Μοιάζει έτσι αλλά μήπως δεν ήταν έτσι, διότι πιθανά να υπήρχε λάθος, αφού δεν ήταν γνωστό το ιστορικό

Απάντηση (πρώτο σενάριο) Επρόκειτο λοιπόν για άνδρα 27 χρόνων ο οποίος χειρουργούνταν για βουβωνοκήλη, οπότε και λήφθηκαν αέρια κατά τη διάρκεια του χειρουργείου Έλαβε κατά την αναισθησία νιτρικό οξείδιο, οξυγόνο, ισοφλουράνιο και ρεκουρόνιουμ Είχε ιστορικό ελεύθερο και δε λάμβανε φάρμακα πριν την επέμβαση (είχε πριν ουρία και ηλεκτρολύτες φυσιολογικά) Έγινε κατά την επέμβαση ταχυπνοϊκός και είχε έντονη εφίδρωση

Απάντηση (πρώτο σενάριο) Η οξεία αναπνευστική οξέωση λόγω υποαερισμού θα μπορούσε να ήταν μία εξήγηση της υπερκαπνίας του Θα μπορούσε ίσως να είχε και κακοήθη υπερθερμία (έλαβε και ισοφλουράνιο το οποίο μπορεί να την προκαλέσει) Θα βοηθούσε αν γνωρίζαμε τη θερμοκρασία του (αναφέρθηκε ότι ίδρωσε έντονα) Τα αέρια όμως δε στηρίζουν τη διάγνωση της κακοήθους υπερθερμίας, διότι αυτή προκαλεί ΑΟ, αλλά και ΜΟ που δεν είχε ο ασθενής

Απάντηση (πρώτο σενάριο) Επίσης δεν πρέπει να λησμονείται ότι έλαβε ροκουρόνιουμ, που σημαίνει ότι ήταν σε μηχανικό αερισμό Αν έτσι είχαν τα πράγματα μάλλον υποαερίζονταν, δηλαδή έγινε κάποιο λάθος στον αερισμό κατά την αναισθησία του (απλή οξεία ΑΟ)

Ερώτηση (δεύτερο σενάριο) Ο ασθενής ήταν ένας 75χρονος που είχε μακρύ ιστορικό ΧΑΠ. Ήταν παράλληλα βαρύς καπνιστής Μεταφέρθηκε στο νοσοκομείο με πυρετό, σύγχυση και αναπνευστική δυσχέρεια Ζούσε σ’ ένα διαμέρισμα μόνος του και οι γείτονες είπαν ότι δεν φαίνονταν να είναι καλά εδώ και περίπου μία εβδομάδα και ότι επιδεινώθηκε πολύ τις τελευταίες 4 ημέρες Τα αέρια λήφθηκαν στο ΤΕΠ, όμως δεν έγινε βιοχημικός έλεγχος

Απάντηση (δεύτερο σενάριο) pH 7,10 PaCO2 70 mmHg HCO3- 27 mEq/L PaO2 75 mmHg Απάντηση (δεύτερο σενάριο) Φαίνεται από το ιστορικό ότι επρόκειτο για χρόνια αναπνευστική οξέωση Είναι προφανές ότι θα έπρεπε να είχε πλήρη νεφρική αντιρρόπηση (αφού ήταν χρόνια) και τα HCO3- θα έπρεπε να ήταν: 24 + (70-40)/10 x 4 = 36 mEq/L Βήμα 1: Είχε οξυαιμία Βήμα 2: Αυτή εξηγείται μόνο από την PaCO2 (ΑΟ) Βήμα 3: Αντιρροπιστικά θα έπρεπε να είχε HCO3-=36 mEq/L (όπως βρήκαμε παραπάνω) και είχε 27 mEq/L, δηλαδή μάλλον συνυπήρχε και ΜΟ (πιθανά γαλακτική εξαιτίας κακής ιστικής αιμάτωσης) Η PaO2=75 mmHg δεν είναι αναμενόμενη τιμή (σε αέρα δωματίου), όμως θα μπορούσε αυτό να είχε συμβεί λόγω του ότι λάμβανε Ο2 στο ασθενοφόρο που τον μετέφερε (κάτι που δεν επιτρέπεται να διακοπεί σε ασθενείς αν δεν προσδιοριστούν πρώτα τα αέρια αίματος)

Απάντηση (συνέχεια) Απ’ αυτά φαίνεται ότι η διάγνωση εξαρτάται από το ιστορικό του ασθενούς, αφού και στις δύο περιπτώσεις τα αέρια θα μπορούσαν να ταιριάζουν Η αντιμετώπιση προφανώς θα ήταν διαφορετική (και φυσικά η διάγνωση της ΜΟ στη δεύτερη περίπτωση ήταν πολύ σημαντική)

Σημεία που πρέπει να θυμόμαστε στην εκτίμηση ΟΒΔ Προσδιορισμός ΟΒΔ από τα αέρια αίματος Εκτίμηση ακρίβειας αποτελεσμάτων Υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία; Εκτίμηση αντιρρόπησης Προσδιορισμός ΧΑ και ΧΑ ούρων Αν υπάρχει ΜΟ με ΧΑ, προσδιορισμός ΔΧ Μη ξεχνάτε το ιστορικό και την κλινική εικόνα Εκτιμήστε τους ηλεκτρολύτες (Κάλιο, Χλώριο, Φώσφορος)

Ηλεκτρολύτες Μία ηλεκτρολυτική διαταραχή είναι συχνά το πρώτο εργαστηριακό εύρημα μιας ΟΒΔ Η παρουσία υποχλωραιμίας και υποκαλιαιμίας υποδηλώνουν την ύπαρξη ΜΑ Η παρουσία υπερχλωραιμίας υποδηλώνει ΜΟ Η υπερφωσφαταιμία συνοδεύει τη ΜΟ και η υποφωσφαταιμία τη ΜΑ

Διαφορική διάγνωση (κάλιο ορού) ΜΟ με φυσιολογικό χάσμα ανιόντων Με υποκαλιαιμία Διαρροϊκά σύνδρομα Ουρητηροσιγμοειδοστομίες ΝΣΟ (εγγύς, άπω) Αναστολείς καρβονικής ανυδράσης ΜΣΑΦ κ.α. (εγγύς ΝΣΟ) Με υπερκαλιαιμία ΧΝΑ (πρώιμα) ΝΣΟ τύπου IV Ανεπάρκεια αλατοκορτικοειδών Ένδεια ρενίνης, αγγειοτενσίνης-ΙΙ Υδρονέφρωση Οξινοποιητικοί παράγοντες -NH4CI, CaCI2 -Αργινίνη

Χλώριο Το CI- πρέπει να συζητείται μαζί με το Na+ (φυσιολογική τιμή CI-=105 mEq/L και Na+=140 mEq/L), λόγος Na+/CI-=1,33 - Το CI- υποδηλώνει ύπαρξη αλκάλωσης αν λόγος Na+/CI- > 1,33 (υποχλωραιμία) - Το CI- υποδηλώνει ύπαρξη οξέωσης αν λόγος Na+/CI- < 1,33 (υπερχλωραιμία)

Ηλεκτρολύτες ούρων    Νάτριο και  Κάλιο: Σε διαρροϊκές κενώσεις (μεταβολική οξέωση)  Νάτριο και  Κάλιο: Σε ΝΣΟ (Ι και ΙΙ) (μεταβολική οξέωση)  Νάτριο και  Κάλιο: Σε υποαλδοστερονισμό (μεταβολική αλκάλωση)

pH ούρων pH ούρων >6,0 υποδηλώνει νεφρική αιτία μεταβολικής οξέωσης pH ούρων <6,0 υποδηλώνει γαστρεντερικές απώλειες HCO3- Όμως….. pH ούρων<6,0 μπορεί να υπάρχει σε χρόνια υπερκαλιαιμία (μείωση παραγωγής ΝΗ3 που δεσμεύει μικρές ποσότητες Η+ των ούρων)

Μικτές ΟΒΔ 1. Πρώτα το ιστορικό: Θέτει από μόνο του διαγνώσεις ΟΒΔ HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 1. Πρώτα το ιστορικό: Θέτει από μόνο του διαγνώσεις ΟΒΔ 2. Να υποπτεύεστε μικτή ΟΒΔ όταν: Το pH είναι φυσιολογικό με αυξημένο ή μειωμένο ΧΑ Όταν τα HCO3- είναι φυσιολογικά με υψηλό ή χαμηλό pH Όταν η PaCO2 και τα HCO3- έχουν μεταβληθεί προς αντίθετη κατεύθυνση

Μικτές ΟΒΔ-Ι HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 Υπάρχουν όταν το pH είναι φυσιολογικό και παράλληλα είναι παθολογικά, τόσο τα HCO3- όσο και η PaCO2

HCO3- Μικτές ΟΒΔ-IΙ pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 Η αντιρρόπηση ποτέ δεν επαναφέρει το pH στα φυσιολογικά επίπεδα (εκτός της χρ. αναπν. αλκάλωσης). Αν συμβαίνει κάτι τέτοιο τότε υπάρχει μικτή διαταραχή Σε μία απλή ΟΒΔ πρέπει να υπάρχει η αναμενόμενη αντιρρόπηση. Αν δεν υπάρχει (ενώ δόθηκε ο κατάλληλος χρόνος) πρόκειται περί μικτής ΟΒΔ

HCO3- Μικτές ΟΒΔ-ΙΙΙ pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 Όσο σοβαρότερη είναι μία ΟΒΔ, τόσο πιθανότερο είναι να συνοδεύεται και από μία δεύτερη Υπάρχει μικτή ΟΒΔ όταν η μεταβολή των HCO3- δεν είναι ίση με τη μεταβολή του ΧΑ

Μικτές ΟΒΔ-ΙV HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 Σε μία απλή υπερχλωραιμική ΜΟ, η αύξηση του CI- πρέπει να ισούται με τη μείωση των HCO3-. Αν δεν συμβαίνει αυτό πρέπει να υπάρχει μικτή ΟΒΔ Αν το pH ή τα HCO3- είναι υψηλότερα ή χαμηλότερα απ’ ότι αναμένεται για τη μεταβολή της PaCO2, ο ασθενής έχει πιθανότατα και μία μεταβολική ΟΒΔ

Μικτές ΟΒΔ-V Το φυσιολογικό pH σημαίνει δύο πράγματα: HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2 Το φυσιολογικό pH σημαίνει δύο πράγματα: α) Ότι δεν υπάρχει ΟΒΔ ή β) Ότι υπάρχει μικτή διαταραχή Μπορεί να συνυπάρχουν δύο αντίθετης κατεύθυνσης ΟΒΔ, που οδηγούν σε φυσιολογικό pH Φυσιολογικό pH, φυσιολογικά HCO3- και φυσιολογική PaCO2 δεν αποκλείουν την ύπαρξη ΟΒΔ

Συμπεράσματα 5 Μη πανικοβάλλεστε, αναγνωρίστε την πρωτοπαθή διαταραχή (ακόμη κι αν είναι προφανής) και χτίστε πάνω σ’ αυτή Όταν απαντήσετε στο ερώτημα που αφορά στην αντιρρόπηση, συχνά αποκαλύπτεται και η δεύτερη διαταραχή Όταν υπολογίσετε το ΔΧ, αποκαλύπτεται και η τρίτη διαταραχή!

Συμπεράσματα 6 Να λαμβάνετε υπόψη το ιστορικό και τους ηλεκτρολύτες Να βλέπετε πάντοτε το ΧΑ, το ΔΧ, το ΧΑ του ορού των ούρων και το ΩΧ ορού και ούρων Τελικά έτσι σιγά-σιγά θα κατανοήσετε τις ΟΒΔ και την διαταραχή του ασθενούς σας

Σας ευχαριστώ πολύ