ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΠΡΩΤΟΠΑΘΕΙΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ Κ. ΜΑΥΡΟΜΑΤΙΔΗΣ Νεφρολόγος

ΠΕΡΙ Η+ ΚΑΙ pH

ΟΡΙΣΜΟΙ ΟΞΕΩΝ Παραδοσιακή αρχική άποψη 1887-Arrhenius ΘΕΩΡΙΑ ΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΕΟΣ Παραδοσιακή αρχική άποψη 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 Η+ 1923-Lewis Η ουσία που είναι πιθανός δέκτης ζεύγους ηλεκτρονίων 1939-Usanovich Η ουσία που παρέχει κατιόντα ή δέχεται ανιόντα ή ένα ηλεκτρόνιο

ΑΛΗΘΕΙΕΣ Η κυτταρική λειτουργία (μεταβολισμός) προκαλεί την 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

ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ-ΑΠΟΒΟΛΗ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΟΞΕΩΝ H+ προστίθενται συνεχώς στα υγρά του οργανισμού, ως αποτέλεσμα των μεταβολικών δραστηριοτήτων του ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΑ ΟΞΕΑ ΗΜΕΡΗΣΙΩΣ ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ-ΑΠΟΒΟΛΗ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΟΞΕΩΝ ΘΕΙΟΥΧΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ =70 mEq KATIONIKA ΑΜΙΝΟΞΕΑ =140 mEq ΦΩΣΦΟΡΟΥΧΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ=30 mEq 240 mEq ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΙΚΩΝ ΑΜΙΝΟΞΕΩN =110 mEq ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΑΛΛΩΝ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ =60 mEq ΝΕΦΡΙΚΗ ΑΠΟΒΟΛΗ ΝΗ4+ =40 mEq ΝΕΦΡΙΚΗ ΑΠΟΒΟΛΗ PO4-- =30 mEq 240 mEq

ΕΠΑΝΑΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕΝΑ ΟΞΕΑ Πέρα από τα οξέα που αναφέρθηκε ότι παράγονται και πρέπει να αποβληθούν, 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/24h ADP: 80.000 mEq/24h ATP: 120.000 mEq/24h Μιτοχόνδρια: 360.000 mEq/24h 561.500 mEq/24h

Τόσο τα πτητικά, όσο και τα μη πτητικά οξέα παράγονται ενδοκυττάρια ΠΤΗΤΙΚΑ Η μέγιστη πηγή Η+ είναι το CO2 (CO2+H2O  H2CO3  H+ + HCO3-) και προέρχεται από την πλήρη οξείδωση υδατανθράκων και λιπών ΜΗ ΠΤΗΤΙΚΑ 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)

ΠΟΣΟΤΗTΕΣ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΩΝ ΟΞΕΩΝ CO2: Επειδή από την πλήρη οξείδωση των υδατανθράκων και των λιπών παράγονται ίσες ποσότητες CO2 και Η2Ο και επειδή παράγονται καθημερινά 400 ml (gr) Η2Ο (400:18=22,4 Eq/24h) είναι προφανές ότι παράγονται καθημερινά και 22,4 Eq (22400 mEq)/24h CO2 Μη πτητικά οξέα: Παράγονται καθημερινά 1-1,5 mEq H+/KgΒΣ/24h και αποβάλλονται δια των νεφρών (εκτός από τα γαλακτικά τα οποία κυρίως μεταβολίζονται και δεν αποβάλλονται) Παραγωγή οξέων Μεταβολισμός Πτητικά (CO2) 22,4 Eq (22400 mEq/24h) Μη πτητικά οξέα 1-1,5 mEq H+/KgΒΣ/24h

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

ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΜΗ ΠΤΗΤΙΚΩΝ ΟΞΕΩΝ Ονομάζονται παράδοξα από το όνομα του ανιόντος τους, δηλαδή την βάση τους (το οποίο προφανώς δεν είναι το όξινο τμήμα τους), όπως λ.χ. γαλακτικό, φωσφορικό, θειϊκό, ακετοξικό, β-υδροξυβουτυρικό, διότι με τον τρόπο αυτό γίνεται αντιληπτή η προέλευση των Η+ κάθε ανιόντος από τα προηγούμενα (για κάθε ανιόν υπάρχει και αντίστοιχη ποσότητα κατιόντος)

ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΙΟΝΤΩΝ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ nEq/L H+ 40 K+ 4.000.000 HCO3- 24.000.000 Ca++ 2.500.000 Mg++ 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+] Στον εξωκυττάριο χώρο η [HCO3-] είναι 600.000 φορές μεγαλύτερη απ’ αυτή των [Η+] (24.000.000/40 nEq/L), γι΄ αυτό κι όταν CO2 αντιδρά με Η2O και παράγει ίση ποσότητα Η+ και HCO3- το αποτέλεσμα είναι να επηρεάζεται πολύ περισσότερο η [Η+] από την [HCO3-]

ION H+ Το ενδοκυττάριο pH διατηρείται γύρω στο 7 διαμέσου: Παραγωγής Η+ κατά τον ενδοκυττάριο μεταβολισμό Μετακίνησης Η+ από τον εξωκυττάριο χώρο στον ενδοκυττάριο που είναι ηλεκτραρνητικός, όταν η κυτταρική μεμβράνη βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας (κυρίως με τη δράση του Na+/H+ ανταλλαγέα) H+=400 nEq/L H+=40 nEq/L pH=6,4 pH=7,4 pH=7,0 (100 nEq/L) H+ H+ -60 mV Na+/H+ ανταλλαγέας Na+ Na+

ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ [Η+] (λευκώματα) Τα λευκώματα περιέχουν πολλές αρνητικά φορτισμένες ρίζες στη δομή τους, οπότε η μεταβολή του pH μπορεί να μεταβάλλει τον βαθμό ιονισμού τους, γεγονός που σχετίζεται με την τρισδιάστατη μορφή τους και φυσικά με τον τρόπο αυτό μπορεί να αλλάξει η λειτουργία τους

Καμπύλη σχέσης pH και ενζυμικής δραστηριότητας ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ [Η+] (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

ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ [Η+] (άλλες επιδράσεις) Οι μεταβολές στην ερεθισιμότητα των νεύρων και μυών περιλαμβάνονται μεταξύ των σημαντικότερων κλινικών εκδηλώσεων των διαταραχών του pH Στην καρδιά (αρρυθμίες, μείωση συσταλτικότητας και απάντησης στα ενδογενή και εξωγενή ινότροπα) Στο ΚΝΣ (η οξέωση προκαλεί μείωση και η αλκάλωση αύξηση της ερεθισιμότητας, κυρίως λόγω μεταβολής της [Ca++]) Οι περισσότερες μεταβολικές διαδικασίες που είναι ζωτικής σημασίας, επηρεάζονται άμεσα ή έμμεσα από τις μεταβολές της [Η+] και φυσικά από το pH είναι

ΣΧΕΣΗ [Η+], [OH-] ΚΑΙ pH [H+] pH [OH-] 1 0.00000000000001 0.1 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

ΣΧΕΣΗ [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 των Η+ κατά 25% Αντίστοιχα η μεταβολή του ουρικού του ορού από 7,3 στα 7,4 mg% αντιστοιχεί σε μεταβολή μόνο κατά 1,4%

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ pH-I Φυσιολογικές τιμές 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

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΙΜΕΣ 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

Καρδιοπνευμονικό Collapse Θάνατος Τετανία Αρρυθμίες Θάνατος 120 30 ΟΞΥΑΙΜΙΑ ΑΛΚΑΛΙΑΙΜΙΑ Ασυστολία Καρδιοπνευμονικό Collapse Θάνατος Τετανία Αρρυθμίες Θάνατος Διάγραμμα 17: Φαίνονται τα όρια οξυαιμίας και αλκαλαιμίας που είναι συμβατά με τη ζωή

ΠΩΣ ΔΙΑΤΗΡΕΙΤΑΙ ΑΛΚΑΛΙΚΟ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ; Με την δράση των ρυθμιστικών διαλυμάτων (min) Με την λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος (αποβολή CO2)(h) Με την λειτουργία των νεφρών (d)

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

ΣΗΜΑΣΙΑ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΩΝ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ (πειράματα Swan & Pitts) Χορηγώντας 14 mEq H+/L σωματικών υγρών (ή 14.000.000 nEq/L) διαπίστωσε μείωση του pH από 7,40=40 nEq στα 7,14=76 nEq H+ (δηλαδή μία αύξηση των Η+ κατά 36) Τι συνέβη με τα υπόλοιπα 14.000.000-36=13.999.964 nEq H+ που δόθηκαν; Προφανώς δεν εξαφανίστηκαν μαγικά, αλλά εξουδετερώθηκαν από τη δράση των ρυθμιστικών διαλυμάτων των υγρών του οργανισμού Συμπεράσματα: Το σύστημα έχει πολύ μεγάλες δυνατότητες Το σύστημα είναι άμεσο και αποτελεσματικό Robert F. Pitts (1908-1977)

Η αλκαλική παρακαταθήκη του οργανισμού είναι περίπου 850-1250 mEq και αρκούν για εξουδετέρωση φορτίου οξέων καθημερινής φυσιολογικής παραγωγής (κανονική δίαιτα) για 10-12 ημέρες

ΗΑ Η+ + Α- ΗΑ Η+ + Α- ΗΑ Η+ + Α- pk Παράδειγμα 1: Ιονισμός οξέος σε διάλυμα ΗΑ Η+ + Α- pk Οξύ Ιόν Η+ Συζευγμένη βάση Παράδειγμα 2: Ισχυρό οξύ ΗΑ Η+ + Α- Η αντίδραση πάει προς τα δεξιά, με αποτέλεσμα τον πλήρη ιονισμό του οξέος Παράδειγμα 3: Ασθενές οξύ ΗΑ Η+ + Α- Υπάρχει μερικός ιονισμός και μία ισορροπία μεταξύ ΗΑ, Η+ και Α-

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΗΑ Η+ + Α- ΗΑ Η+ + Α- k=[H+][A-]/[HA] Β- Na+ Είναι ουσίες που περιορίζουν σε κάποιο διάλυμα τις μεταβολές στη [Η+] (δηλαδή του pH) όταν προστίθενται ή όταν αφαιρούνται Η+ Πρόσθεση Η+ λ.χ. ισχυρού οξέος (μείωση βαθμού ιονισμού ασθενούς οξέος) ΗΑ Η+ + Α- Η αντίδραση μετακινείται προς τ’ αριστερά αφαιρώντας όλη την πλεονάζουσα ποσότητα Η+ που προστέθηκε (δημιουργεί ΗΑ αφαιρώντας Η+) Β- Na+ Αφαίρεση Η+ λ.χ. από πρόσθεση ισχυρής βάσης (αύξηση βαθμού ιονισμού ασθενούς οξέος) ΗΑ Η+ + Α- Η αντίδραση μετακινείται προς τα δεξιά προσθέτοντας ποσότητα Η+ και αποκαθιστώντας την ισορροπία (διασπώντας ΗΑ)

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Το δεύτερο χαρακτηριστικό των ρυθμιστικών διαλυμάτων είναι ότι η αντίδραση αδρανοποίησης των Η+ είναι αναστρέψιμη και το Η+ μπορεί να δοθεί πίσω Προσθήκη οξέος Προσθήκη βάσεως Η+ + HCO3-  H2CO3 HCO3- + Η+  H2CO3 Με λιγότερο ελεύθερο Η+ το διάλυμα είναι λιγότερο όξινο εξ αιτίας του ρυθμιστικού διαλύματος

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Καμπύλη τιτλοποιήσης ισχυρού οξέος που προστίθεται σε ρυθμιστικό διάλυμα Ποσότητα οξέος Μικρή μεταβολή της [Η+] ή του pH παρά την πρόσθεση μεγάλης ποσότητας οξέος [Η+]

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ 1. HCO3-/H2CO3 Αποτελούνται από ένα ασθενές οξύ και την αντίστοιχη βάση του Αντιδρούν σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο προσθέτοντας στον οργανισμό ή αφαιρώντας απ’ αυτόν Η+ Περιλαμβάνουν: 1. HCO3-/H2CO3 2. Hb-/HΗb 3. H2PO4-/HPO4--/H3PO4 4. Λευκώματα 5. Οστών αποτελούν το 90% των ρυθμ. διαλυμάτων

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

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ HCO3-/H2CO3 Η+ + HCO3-  H2CO3  Η2Ο + CO2

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ  N NH N NH2+ Η+ Hb-/HΗb πρωτεΐνη πρωτεΐνη ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Η+  N NH N NH2+ Hb-/HΗb Η ιστιδίνη της ιμιδαζόλης μπορεί να προσλάβει ένα Η+ Είναι 6 φορές αποτελεσματικότερη από τα λευκώματα (λόγω 2πλάσιας ποσότητας και 3πλάσιου αριθμού ιστιδίνης/μόριό της) Η Hb- όταν συνδέεται με Ο2 τείνει να απελευθερώσει Η+ (στους πνεύμονες) και γίνεται ισχυρότερο οξύ (αποδίδει ευκολότερα Η+) Η Hb- όταν εκτίθεται σε οξέα (ιστοί) και περιβάλλον με χαμηλότερη συγκέντρωση Ο2 παρέχει Ο2, γίνεται ασθενέστερο οξύ και προσλαμβάνει Η+ (τριχοειδή)

ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ pH ΣΤΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΤΟΥ Ο2 ΜΕ Hb Σε δεδομένη τάση Ο2 η συγγένεια του Ο2 με την Hb μειώνεται σε οξέωση (ιστοί), οπότε παρέχεται Ο2, ενώ στους πνεύμονες όπου αποδίδεται CO2 διευκολύνεται η πρόσληψη Ο2 από την Hb (φαινόμενο Bohr)

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Ερυθρά και HCO3- (το ενδοκυττάριο CO2 είναι φυσιολογικά χαμηλό) Μεταφέρουν το CO2 των ιστών στους πνεύμονες με τρεις διαφορετικούς τρόπους: Μετά από σχηματισμό HCO3- (70%) Με σχηματισμό καρβαμιδο-ενώσεων (20%) Διαλελυμένο στο πλάσμα (10%)

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Ερυθρά και HCO3- ΙΣΤΟΙ Η2Ο + ΕΡΥΘΡΟ CI- CI- Η+ Η2Ο + CO2 Κ.Α. ΕΡΥΘΡΟ H2CO3 CI- CI- HCO3- HCO3- Η+ + Hb  H:Hb ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ CO2 Η2Ο + CO2 Κ.Α. ΕΡΥΘΡΟ H2CO3 CI- CI- HCO3- HCO3- Η+ + Hb  H:Hb

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Σύστημα λευκωμάτων (το αφθονότερο του οργανισμού) Τα λευκώματα και κυρίως η λευκωματίνη περιέχουν ασθενή οξέα και βάσεις μέσα στα μόριά τους (έχουν ελεύθερα καρβοξύλια και ελεύθερες αμινοομάδες) και υπάρχουν: Εξωκυττάρια (κυρίως στο πλάσμα) Ενδοκυττάρια και Στα οστά (θεμέλια ουσία με τεράστιες δυνατότητες)   R R NH2---C---COOH  NH2---C---COO- + H+ H H R R COOH---C---NH2 + H+  COOH---C---NH3+ H H

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΣΚ Αθρ. ΣΚ Σύστημα φωσφόρου (H2PO4-/HPO4--/H3PO4) -Δεν είναι σημαντικό για το αίμα λόγω της χαμηλής του συγκέντρωσης -Είναι σημαντικό για τα ούρα και τον ενδοκυττάριο χώρο pk=2 pk=6,8 pk=12 H3PO4  H+ + H2PO4-  H+ + H+ + HPO4--  PO4--- + H+ 2K+ HPO4-- 2K+ 2 3Na+ 3Na+ Na+ Na+ CI- CI- 5 1 4 HCO3- H+ H+ HCO3- H+ 3 Na+ Na+ H2CO3 H2CO3 NaH2PO4 H2O + CO2 CO2 + H2O ΕΣΚ Αθρ. ΣΚ Περισωληναριακός χώρος Σωληναριακός αυλός Περισωληναριακός χώρος

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Συστήματα οστών-Ι Τα οστά συμμετέχουν πιθανά ως ρυθμιστικά συστήματα σε οξείες οξεοβασικές διαταραχές (δράση μικρής αξίας) Επιδρούν ως μεγάλης διάρκειας προμηθευτές ρυθμιστικών διαλυμάτων (ειδικά σε περιπτώσεις παρατεταμένων μεταβολικών οξεώσεων)

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Συστήματα οστών-ΙΙ Οι κρύσταλλοι του υδροξυαπατίτη περιέχουν CO2 και HCO3- Οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι του υδροξυαπατίτη έχουν τεράστια επιφάνεια (κάθε γραμμάριο οστού έχει 100-200 m2), ενώ τα οστά έχουν πολύ καλή αιμάτωση, δομή που επιτρέπει την γρήγορη κινητοποίηση του Ca++ Green & Kleeman 1991, Ganong 1991 Η απελευθέρωση Ca++ από τα οστά είναι ο σημαντικότερος μηχανισμός που εμπλέκεται στη χρόνια μεταβολική οξέωση

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ-ΧΩΡΟΙ

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Αναπνευστικές οξεοβασικές διαταραχές: - Κυρίως αντιμετωπίζονται από ενδοκυττάρια ρυθμιστικά συστήματα -99% σε αναπνευστική οξέωση -97% σε αναπνευστική αλκάλωση Μεταβολικές οξεοβασικές διαταραχές: -Κυρίως αντιμετωπίζονται από τα εξωκυττάρια ρυθμιστικά συστήματα -40% των μεταβολικών οξεώσεων -70% των μεταβολικών αλκαλώσεων

ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΕΙΣ - ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ

ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΕΙΣ - ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ CO2: Η αποβολή του ρυθμίζεται από το αναπνευστικό σύστημα και χρειάζονται 1-3 λεπτά για να απαντήσουν οι πνεύμονες σε μεταβολή του pH που οφείλεται στο CO2 και να το επαναφέρουν προς τα φυσιολογικά επίπεδα HCO3-: Η αποβολή του ρυθμίζεται από τους νεφρούς και χρειάζονται ώρες έως ημέρες για να απαντήσουν σε μία μεταβολή του pH που οφείλεται σε μεταβολή των HCO3- και να το επαναφέρουν προς τα φυσιολογικά επίπεδα

ΝΕΦΡΟΙ

ΣΗΜΑΣΙΑ ΝΕΦΡΩΝ ΣΤΗΝ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ pH Σε περίπτωση οξέωσης Αποβάλλουν ελεύθερα Η+ (μικρή ποσότητα) γι’ αυτό και τα ούρα είναι όξινα Αποβάλλουν Η+ συνδεμένα με ρυθμιστικά διαλύματα (PO4--) Αποβάλλουν Η+ συνδεμένα με την ΝΗ3 των ούρων Σε περίπτωση αλκάλωσης Αναστέλλουν την έκκριση Η+ Αναστέλλουν τη σύνθεση ΝΗ3 Αποβάλλουν αλκαλικά ούρα με υψηλή συγκέντρωση HCO3- και μικρή ποσότητα τιτλοποιήσιμων οξέων

ΕΠΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗ HCO3- ΣΤΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΣΩΛΗΝΑΡΙΩΝ

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

% απόσταση κατά μήκος του νεφρώνα ΟΞΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΟΥΡΩΝ [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

Κατά την επαναρρόφηση των HCO3- δεν υπάρχει καθαρή έκκριση Η+, αφού το CO2 του σωληναριακού αυλού όταν εισέρχεται στα κύτταρά του, συνδέεται με Η2Ο και σχηματίζει H2CO3, το οποίο διασπάται και παρέχει εκ νέου Η+ και HCO3- Η διαφορές στην επαναρρόφηση των HCO3- μεταξύ εγγύς και αθροιστικού σωληναρίου είναι ότι: Στα αθροιστικά σωληνάρια στην κυτταρική μεμβράνη του αυλού (ελεύθερη) δεν υπάρχει καρβονική ανυδράση 2. Στα αθροιστικά σωληνάρια η επαναρρόφηση των HCO3- γίνεται από ειδικό τύπο κυττάρων (intercalated-εμβόλιμα) και δεν εξαρτάται από την επαναρρόφηση του Na+

ΑΝΑΓΕΝΗΣΗ HCO3- Γλουταμίνη Περισωληναριακός χώρος Περισωληναριακός 1. ΕΚΚΡΙΣΗ ΤΙΤΛΟΠΟΙΗΣΙΜΗΣ ΟΞΥΤΗΤΑΣ 2. ΕΚΚΡΙΣΗ ΑΜΜΩΝΙΟΥ HPO4-- Na+ Η+-ATPάση Γλουταμίνη H+ H+ Na+ Na+ CI- CI- ΝH4+ 2ΝH4+ HCO3- 2-οξυγλουταρικό οξύ HCO3- NaH2PO4 ΝH3 HCO3- 2HCO3- CO2 + H2O H+ H+ Na+ Na+ Περισωληναριακός χώρος Περισωληναριακός χώρος Σωληναριακός αυλός

ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ

ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ Ο αερισμός των πνευμόνων καθορίζεται από τη λειτουργία αυτών καθ’ εαυτών των πνευμόνων, του ΚΝΣ και το νευρομυϊκό σύστημα (θωρακικό κύτος) Το CO2 διέρχεται εύκολα τις κυτταρικές μεμβράνες και οι μεταβολές του επηρεάζουν γρήγορα και το ενδοκυττάριο pH (δεν ισχύει το ίδιο και για τα HCO3-)

ΣΧΕΣΗ ΠΝΕΥΜΟΝΩΝ ΚΑΙ pH Η σχέση αυτή φαίνεται από δύο ισότητες: pH=pk + log [HCO3-/0,03xPaCO2] PaCO2=0,863 x [Vco2/VA] Vco2: Παραγόμενο CO2 οργανισμού (ml/min) VA : Κυψελιδικός αερισμός (L/min)

ΗΠΑΡ

ΗΠΑΡ ΚΑΙ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ-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) -Είναι το σημαντικότερο μη μετρήσιμο ανιόν -Είναι ένα εξωκυτττάριο ρυθμιστικό διάλυμα -Μεταβολή των επιπέδων της συνοδεύεται από οξεοβασικές διαταραχές αμινοξύ COOH NH3

ΗΠΑΡ ΚΑΙ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ-ΙΙ 1. Καθημερινά από τον μεταβολισμό των ουδέτερων αμινοξέων παράγονται στο ήπαρ περίπου 1000 mEq HCO3- και 1000 mEq NH4+ 2. Τα περισσότερα αδρανοποιούνται κατά την παραγωγή ουρίας κατά την αντίδραση : 2NH4+ + 2HCO3-  H2N-CO-NH2 + CO2 + 3H2O

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ

Ορισμός Η μεταβολική οξέωση δεν είναι μία νόσος, αλλά μία βιοχημική διαταραχή, που προκαλείται από την ρήξη της ισορροπίας μεταξύ παραγωγής και αποβολής οξέων στον οργανισμό

Συχνότητα - επιδημιολογία - θνητότητα Συχνότητα: Άγνωστη Επιδημιολογία: Δεν υπάρχει προτίμηση της ΜΟ σε φύλο, ηλικία και καταγωγή Θνητότητα: Εξαρτάται από την αιτία και την δυνατότητα αποκατάστασής της

ΧΑΣΜΑ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (Na+) - (CI- + HCO3-) = Χάσμα ανιόντων (12 mEq) Με βάση το χάσμα ανιόντων οι ΜΟ διακρίνονται σ’ αυτές με φυσιολογικό και με αυξημένο ΧΑ   ΧΑΣΜΑ ΑΝΙΟΝΤΩΝ   (Na+)-[(CI-+HCO3-) + (Λευκώματα + Οργανικά οξέα + SO4--, PO4-- κ.ά)]= 0 (140)-[(104+24) + (12) mEq/L] = 0 (Na+) - (CI- + HCO3-) = Χάσμα ανιόντων (12 mEq)

(Na+) - (CI- + HCO3-)= Χάσμα ανιόντων (12 mEq) Οφείλεται κυρίως στη λευκωματίνη (αλλά και στη SO4--, PO4--) Έχει αξία η εκτίμησή του, αν το εργαστήριο δίνει αξιόπιστες τιμές CI-    

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ Φυσιολογικό χάσμα ανιόντων Γαστρεντερικές απώλειες HCO3- Νεφρικές απώλειες HCO3- Εξωγενής λήψη (NH4CI, αμινοξέων) Νεφρικές δυσλειτουργίες (ΧΝΑ) 2. Αυξημένο χάσμα ανιόντων Κετοξέωση Νεφρική ανεπάρκεια Σαλικυλικά Δηλητηριάσεις (Μεθανόλη, Αιθανόλη) Γαλακτική οξέωση

ΜΝΗΜΟΤΕΧΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ ΜΟ ΜΕ ΑΥΞΗΜΕΝΟ ΧΑ MUDPILES Methanol Uremia Diabetes Paraldehyde, Phenformin Iron, Isoniazide Lactate Ethanol, Ethylenoglycol Salicylate KUSMAUL Ketoacidosis Uremia Salicylate Methanol Αιθυλενογλυκόλη Lactate (KUSMAUL, MUDPILES, MUDPILERS, AT MUDPILES)

2. Η αύξηση του ΧΑ συνοδεύεται από ίση μείωση των HCO3- ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ 1. Σε αμιγή υπερχλωραιμική μεταβολική οξέωση η αύξηση των CI- στο πλάσμα ισούται με την μείωση των HCO3- 2. Η αύξηση του ΧΑ συνοδεύεται από ίση μείωση των HCO3-

Χάσμα ανιόντων-II 1. Μεταβολική οξέωση α. Φυσιολογικό β. Αυξημένο 2. Μεταβολική αλκάλωση α. Αυξημένο ( ανιονικού φορτίου λευκωμάτων) β. Αύξηση γλυκόλυσης (αύξηση παραγωγής γαλακτικού) 16-20 μη διαγνωστικό >20 πιθανή ΜΟ με ΧΑ >29 βέβαιη ΜΟ με ΧΑ (Na+)-(CI-+HCO3-)=12 mEq/L

Αιτιολογία-Παθογένεια

Αιτιολογία Μειωμένη νεφρική αποβολή οξέων 1. ΧΝΑ 2. Άπω ΝΣΟ 3. Υποαλδοστερονισμός (ΝΣΟ IV) 2. Αυξημένη παραγωγή–χορήγηση οξέων 1. Κετοξέωση, γαλακτική οξέωση 2. Σαλικυλικά, μεθανόλη, αιθυλενογλυκόλη, αμινοξέα 3. Απώλεια διττανθρακικών (νεφρική-εντερική) 1. Διάρροια, συρίγγια, ουρητηροσιγμοειδοστομίες 2. Εγγύς ΝΣΟ, ακεταζολαμίδη

Παθογένεια Αίτια Υπεύθυνα οξέα Αιθυλενογλυκόλη (γλυκολικό, οξαλικό) Αίτια Υπεύθυνα οξέα Αιθυλενογλυκόλη (γλυκολικό, οξαλικό) Μεθανόλη (φορμικό) Τοξικότητα από σίδηρο (γαλακτικό) Ισονιαζίδη (γαλακτικό) Παραλδεϋδη (φορμικό) Σαλικυλικά (γαλακτικό -αναστολή κύκλου Krebs) Υπερσίτιση με λεύκωμα (PO4--, SO4--καταβολισμός αμινοξέων) Τολουένιο (βενζοϊκό) Μαζική ραβδομυόλυση (καταβολισμός ενδοκ. οξέων) Διαβήτης (β-οξείδωση λιπαρών οξέων) Shock-υπόταση (γαλακτικό) ΧΝΑ (θειϊκό, φωσφορικό, ουρικό, ιππουρικό)

Κλινική εικόνα

Η κλινική σημειολογία της μεταβολικής οξέωσης αρχίζει όταν pH =7,20-7,25

Κλινικές εκδηλώσεις-Ι Νευρολογικές εκδηλώσεις Υποτονία Λήθαργος, κώμα Συμφόρηση Σπαστικότητα <<<Διαστολή εγκεφαλικών αγγείων <<<Χαμηλό pH 2. Αναπνευστικό 1. Υπεραερισμός (αναπνοή Kussmaul) 2. Δύσπνοια 3.  Αποδέσμευση Ο2 από Hb και μείωση 2,3-DPG 3. Άλλες εκδηλώσεις 1. Ναυτία, επίμονοι έμετοι 2. Μυαλγίες 3. Υποθερμία 4. Διέγερση συμπαθητικού

Κλινικές εκδηλώσεις-ΙΙ 4. Κυκλοφορικό 1. Μείωση ουδού αρρυθμιών (κοιλιακή μαρμαρυγή) 2. Μείωση συσταλτικότητας μυοκαρδίου -Υπόταση -Καρδιακή ανεπάρκεια (πνευμονικό οίδημα) -Ταχυκαρδία 3. Περιφερική διαστολή αρτηριολίων 4. Περιφερική φλεβοσύσπαση 5. Αύξηση πνευμονικών αγγειακών αντιστάσεων 6. Αντίσταση στη δράση των κατεχολαμινών

Κλινικές εκδηλώσεις-ΙΙΙ 5. Μεταβολικές 1. Αύξηση μεταβολικών αναγκών 2. Αντίσταση στη δράση της ινσουλίνης 3. Αναστολή αναερόβιας γλυκόλυσης 4. Μείωση σύνθεσης ATP 5. Αύξηση πρωτεϊνικού καταβολισμού 6. Μείωση μεταβολισμού γαλακτικού από ήπαρ

Αντιρρόπηση

ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΣΤΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ Δράση εξωκυττάριων ρυθμιστικών διαλυμάτων (HCO3-/H2CO3) Δράση ενδοκυττάριων ρυθμιστικών διαλυμάτων (πρωτεϊνών, φωσφορικών, οστών) Ανταλλαγή Na+-H+ (63%) Ανταλλαγή Κ+-Η+ (26%) Ανταλλαγή CI--HCO3- (10%) Αναπνευστική αντιρρόπηση Αύξηση αποβολής CO2 Νεφρική αντιρρόπηση Αύξηση αποβολής ΝΗ4+ HCO3- pH=pk + log 0,03 x PaCO2

Αναπνευστική αντιρρόπηση

Αναπνευστική αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης Η αύξηση του αερισμού αρχίζει μέσα σε λεπτά από την έναρξη της οξέωσης, αυξάνει σημαντικά σε 2 ώρες και ολοκληρώνεται σε 12-24 ώρες Ο υπεραερισμός που αποτελεί την αναπνευστική αντιρρόπηση της μεταβολικής οξέωσης, περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1874 από τον Kussmaul σε ασθενείς με διαβητική κετοξέωση Adolf Kussmaul (1822-1902)

Αντιρρόπηση μεταβολικής οξέωσης (αναμενόμενη PaCO2) 1. Η μέγιστη αναμενόμενη αντιρρόπηση είναι : PaCO2=1,5 x (HCO3- ασθενούς) + 8 mmHg  2 2. Η PaCO2 μειώνεται κατά 1,2 mmHg για κάθε μείωση των HCO3- κατά 1 mEq/L 3. PaCO2=Οι δύο τελευταίοι δεκαδικοί του pH Τα παραπάνω ισχύουν σε μεταβολική οξέωση διάρκειας πάνω από 12 ώρες

Η αναπνευστική αντιρρόπηση της ΜΟ δεν είναι ποτέ πλήρης Όρια αντιρρόπησης Η αναπνευστική αντιρρόπηση της ΜΟ δεν είναι ποτέ πλήρης Η κατώτερα επίπεδα της PaCO2 είναι τα 8-10 mmHg επειδή στο επίπεδο αυτό: Επέρχεται έντονη κόπωση των αναπνευστικών μυών, με αποτέλεσμα την μείωση της προσπάθειας αερισμού που υπήρχε Όταν επιτυγχάνεται η μέγιστη μείωση της PaCO2, το pH του ΕΝΥ βελτιώνεται αισθητά, με αποτέλεσμα να χάνεται το ερέθισμα που προκάλεσε την ταχύπνοια και την μείωση της PaCO2

Νεφρική αντιρρόπηση

mEq/24h 500 400 300 200 100 50 Φυσιολογικά Ανώτερο φυσιολογικό όριο ΝΗ4+ 100 ΝΗ4+ 50 ΝΗ4+ Τ.Ο. Τ.Ο. Τ.Ο. Φυσιολογικά Ανώτερο φυσιολογικό όριο Μέγιστη διέγερση

Διάγνωση

Διάγνωση Χαμηλά διττανθρακικά σημαίνουν: Μεταβολική οξέωση Αντιρρόπηση αναπνευστικής αλκάλωσης Εργαστηριακό λάθος HCO3- pH=pk + log 0,03 x PaCO2

Το ΧΑ χρησιμεύει για την εκτίμηση της αιτίας της μεταβολικής οξέωσης Xάσμα ανιόντων Το ΧΑ χρησιμεύει για την εκτίμηση της αιτίας της μεταβολικής οξέωσης 1. Αυξημένο χάσμα Κετοξέωση Γαλακτική οξέωση Ουραιμική οξέωση Τοξίνες (εξωγενείς) 2. Φυσιολογικό χάσμα Νεφρικές απώλειες διττανθρακικών Εντερικές απώλειες διττανθρακικών Αυξημένη παραγωγή οξέων Μειωμένη αποβολή οξέων ?

Ωσμωτικό χάσμα Ωσμωτικό χάσμα=Προσδιοριζόμενο-Υπολογιζόμενο Υπολογιζόμενο=1,86 x Na + Γλυκόζη:18 + Ουρία:6 (σε mΕq/L) Χρήσιμο στη διάγνωση των ΜΟ από τοξικές αλκοόλες και γλυκόλες

Θεραπεία

Θεραπεία Κλειδί της θεραπείας είναι η ακριβής διάγνωση της αιτίας Χρειάζεται υποστηρικτική θεραπεία Στις περισσότερες των περιπτώσεων δεν χρειάζονται διττανθρακικά

Χορήγηση διττανθρακικών-Ι Η χορήγηση διττανθρακικών είναι απαραίτητη: 1. Στη ΧΝΑ 2. Στη χρόνια διάρροια 3. Στα παγκρεατικά συρίγγια 4. Σε άλλες νεφρικής αιτιολογίας οξεώσεις Χορηγούνται μόνο σε σοβαρή μεταβολική οξέωση (pH<7,1 και HCO3-<5 mEq/L)

Χορήγηση διττανθρακικών-ΙΙ Πριν τη χορήγηση διττανθρακικών επιβάλλεται ο προσδιορισμός του καλίου του ορού αφού η επιδείνωση της υποκαλιαιμίας μπορεί να προκαλέσει: 1. Νευρομυϊκές εκδηλώσεις 2. Εκδηλώσεις από την καρδιά (αρρυθμίες) Na+ x K + Ca++ x Mg++

Χορήγηση διττανθρακικών-ΙΙΙ Η μη σωστή χρήση των διττανθρακικών μπορεί να προκαλέσει: Υπερνατριαιμία Υπερωσμωτικότητα Υπερογκαιμία (καρδιακή κάμψη) Υποκαλιαιμία Παλίνδρομη αλκάλωση Παράδοξη οξέωση του ΚΝΣ (αύξηση PaCO2) HCO3- pH=pk + log 0,03 x PaCO2

Υπολογισμός ελλείμματος διττανθρακικών Έλλειμμα = Χώρος HCO3- x Δ HCO3- (mEq/L) Χώρος HCO3- = [0,4+(2,6:HCO3-)] x KgΣΒ

Δεν είναι απαραίτητη η πλήρης αποκατάσταση των HCO3- Χορήγηση διττανθρακικών Α. Χορήγηση: Το 50% μέσα σε 2-6 ώρες   Β. pH στόχος 1. pH στόχος > 7,20 2. H+(63)=24xPaCO2/HCO3- Δεν είναι απαραίτητη η πλήρης αποκατάσταση των HCO3-

Θεραπεία (μηχανικός αερισμός) Ασθενείς με μεταβολική οξέωση που χρειάζονται μηχανικό αερισμό μπορεί να επιδεινώσουν την οξέωση, αν δεν ληφθεί υπόψη και δεν διατηρηθεί ο υπεραερισμός των πνευμόνων

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (αίτια) Είναι η συχνότερη απλή οξεοβασική διαταραχή που διαπιστώνεται σε βαριά πάσχοντες ασθενείς 1. Χλωριοευαίσθητες (80%) 2. Χλωριοανθεκτικές Γαστρεντερικό Έμετοι - Παροχετεύσεις γαστ. υγρών Νεφροί Διουρητικά Υπεραλδοστερονισμός Σύνδρομο Cushing Σύνδρομο Bartter Σοβαρή υποκαλιαιμία 3. Φόρτιση με διττανθρακικά (μεταγγίσεις, σύνδ. γάλακτος αλκάλεος) 4. Άλλα αίτια (κατάχρηση καθαρτικών, υπολευκωματιναιμία κ.ά)

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ 1. Μηχανισμοί που αυξάνουν τα HCO3- 2. Μηχανισμοί που τα διατηρούν αυξημένα -Υποογκαιμία -Υποκαλιαιμία Η υποκαλιαιμία αυτή καθ’ εαυτή προκαλεί αλκάλωση και η αλκάλωση υποκαλιαιμία

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ και ΥΠΟΚΑΛΙΑΙΜΙΑ ΕΜΕΤΩΝ Οι νεφροί θυσιάζουν την οξεοβασική ισορροπία για χάρη της αποκατάστασης της υποογκαιμίας έμετοι Η+ Κ + CI - απώλεια υγρών CI - H2CO3 CI - υποογκαιμία H+ HCO3 - ΕΕΣ ΑΕΣ (ALD) Na+ HCO3- Na+ HCO3- HCO3 - Η υποκαλιαιμία οφείλεται σε νεφρική αποβολή κι όχι στις απώλειες από τον στόμαχο

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ ΥΠΕΡΑΛΔΟΣΤΕΡΟΝΙΣΜΟΥ Σωληναριακό κύτταρο Α Υ Λ Ο Σ Π Ω Η Ν Ρ Ι ΝΗ4+ Na+-K+-ATPάση Υποκαλιαιμία Κ+ Κ+ Na+ Na+ Κ+ Κ+ Η+ Η+ H+-ATPάση H2CO3 Η+ Η+ HCO3- HCO3- ALD Παίζει ρόλο και η εγγύς επαναρρόφηση του Na+

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (κλινική εικόνα) Τα κλινικά σημεία της μεταβολικής αλκάλωσης είναι ελάχιστα και σχετίζονται με την υποκαλιαιμία, την υποξαιμία και την τετανία Εκδηλώσεις υποκαλιαιμίας  Μυϊκή αδυναμία, κράμπες  Καρδιακές αρρυθμίες 2. Εκδηλώσεις υποξαιμίας 3. Εκδηλώσεις τετανίας Αυξημένη νευρομυϊκή ερεθισιμότητα (αισθητική, κινητική οδός)  Παραισθήσεις, αιμωδίες (άκρων, περιστοματικές)  Μυϊκές κράμπες, λαρυγγόσπασμος  Θετικά σημεία Chvostek και Trousseau

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (αντιρρόπηση-Ι) 1. Αναπνευστική (ολοκληρώνεται σε 12-24h) PaCO2= (0,9xHCO3-)+9 PaCO2=  0,6 mmHg για κάθε 1 mEq  των HCO3- Μέγιστη PaCO2=52 mmHg   2. Νεφρική Δυσμενής επίδραση Δεν υπάρχει πλήρης αντιρρόπηση επειδή η υπερκαπνία και η υποξαιμία διεγείρουν την αναπνοή Η αλκαλιαιμία καταστέλλει την αναπνοή (επίδραση στους χημειοϋποδοχείς του στελέχους)

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (αντιρρόπηση-ΙΙ) Οι νεφροί σε μεταβολική αλκάλωση αντιρροπούν κανονικά αν δεν παρεμβληθούν οι γιατροί (με την υποογκαιμία που συνήθως προκαλούν δεν τους επιτρέπουν να αντιρροπήσουν)

ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (θεραπεία) 1. Αντιμετώπιση αιτίας 2. " υποχλωραιμίας 3. " υποκαλιαιμίας 4. Σπειρονολακτόνη 5. Ακεταζολαμίδη 6. Οξινοποιητικοί παράγοντες (NH4CI) 7. Άλλα θεραπευτικά μέσα Αναστολείς Η2 υποδοχέων Ινδομεθακίνη (σ. Bartter) Τριαμπτερένη (σ. Liddle) 8. Αιμοκάθαρση

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ συνώνυμο της υπερκαπνίας

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ (φυσιολογία) Τα επίπεδα του CO2 σε υγιή άτομα αποτελούν τον κύριο διεγέρτη της αναπνοής Ο κυψελιδικός αερισμός (ακόμη και με μικρή αύξηση της PaCO2) αυξάνεται σε φυσιολογικά άτομα με ρυθμό 2-4 L για κάθε 1 mmHg αύξησης της PaCO2 Η υποξαιμία διεγείρει την αναπνοή όταν η PaO2 μειωθεί στα 50-55 mmHg

ΟΞΕΙΑ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ   Ο κίνδυνος προέρχεται κυρίως από την υποξαιμία Διακοπή αερισμού για 4 min προκαλεί θάνατο, οπότε αυξάνεται η PaCO2 κατά 4-5 mmHg

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ (παθοφυσιολογία) Οι βασικές αιτίες της αναπνευστικής ανεπάρκειας είναι: Ο ανεπαρκής κυψελιδικός αερισμός Η ανεπαρκής ανταλλαγή αερίων στις κυψελίδες Η συχνότερη αιτία αναπνευστικής οξέωσης είναι η ΧΑΠ

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ (κλινική εικόνα) Εκδηλώσεις της παθολογικής κατάστασης που την προκάλεσε Η σημειολογία εξαρτάται από την σοβαρότητα της διαταραχής και την ταχύτητα εγκατάστασής της Εκδηλώσεις υπερκαπνίας (υπερκαπνική εγκεφαλοπάθεια) Διέγερση αναπνοής Αγγειοδιαστολή εγκεφαλικών αγγείων (οίδημα εγκεφάλου) Κεφαλαλγία, υπνηλία, σύγχυση Διέγερση ΚΝΣ (σε πολύ υψηλά επίπεδα PaCO2 καταστολή ΚΝΣ) Καρδιαγγειακές εκδηλώσεις Αύξηση καρδιακής παροχής και αγγειοδιαστολή Ταχυκαρδία, έντονο σφυγμικό κύμα Αρρυθμίες (οφείλονται κυρίως στην υποξαιμία) Το πρώτο σημείο αναπνευστικής οξέωσης κατά τη διάρκεια επεμβάσεων είναι η εμφάνιση κοιλιακής μαρμαρυγής

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ (αντιρρόπηση-Ι) 1. Οξεία αναπνευστική αντιρρόπηση (εξουδετερωτική) -Μέγεθος:  HCO3- κατά 1 για κάθε  PaCO2 κατά 10 -Ταχύτητα: 10 min   2. Χρόνια αναπνευστική οξέωση -Μέγεθος:  HCO3- κατά 4 για κάθε  PaCO2 κατά 10 -Ταχύτητα: 3-5 ημέρες

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ (αντιρρόπηση-ΙΙ) Σε αναπνευστική οξέωση οι νεφροί αντιρροπούν με μεταβολική αλκάλωση (κατακρατούν HCO3-), οπότε μία γρήγορη επαναφορά της PaCO2 στα φυσιολογικά επίπεδα οδηγεί σε μεταβολική αλκάλωση HCO3- pH=pk+log 0,03xPaCO2

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ (θεραπεία-Ι) Δεν υπάρχει χρόνος αναμονής για εργαστηριακή επιβεβαίωση της αναπνευστικής οξέωσης Απαγορεύεται η χρήση κατασταλτικών του ΚΝΣ Συστήνεται αποφυγή αντιϊσταμινικών Σε κωματώδεις ασθενείς χορήγηση : Ναλοξόνης (narcan) για την πιθανότητα λήψης ναρκωτικών ουσιών Φλουμαζενίλης (flumazenil) για τον φόβο λήψης βενζοδιαζεπινών Σε χρόνια ΑΟ συστήνεται διακοπή καπνίσματος, μείωση ΣΒ (σε παχύσαρκους)

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΟΞΕΩΣΗ (θεραπεία-ΙΙ) 1. Οξείας α. Αποκατάσταση κυψελιδικού αερισμού (βατότητα οδών) β. Βελτίωση αναπνευστικής λειτουργίας (αναρ. εκκρίσεων) γ. Χορήγηση οξυγόνου δ. Χορήγηση διττανθρακικών   2. Χρόνιας α. Βελτίωση αναπνευστικής λειτουργίας β. Χορήγηση οξυγόνου γ. Υποβοήθηση αναπνοής δ. Διουρητικά και αλκαλοποιητικά Να μην μειώνεται η PaCO2 περισσότερο από 10 mmHg/h (κίνδυνος υπότασης) Προσοχή στη χορήγηση Ο2 (<2 L/min 25%)

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ  ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ

Η συχνότερη αιτία υποκαπνίας είναι η υποξαιμία (PaO2<60 mmHg) Η συνηθέστερη αιτία κεντρικής αναπνευστικής αλκάλωσης είναι το άγχος (υστερικός υπεραερισμός)

Νοσοκομειακός ασθενής με ανεξήγητο υπεραερισμό και αναπνευστική αλκάλωση πρέπει να ελέγχεται για ενδεχόμενο ύπαρξης ΣΗΨΗΣ

1. Οξεία (<6h) 2. Χρόνια ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (αντιρρόπηση-Ι) Ταχύτητα: 10 min  HCO3- κατά 2 mEq για κάθε  PaCO2 κατά 10 mmHg 2. Χρόνια Ταχύτητα: >24 h  HCO3- κατά 5 mEq για κάθε  PaCO2 κατά 10 mmHg

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (αντιρρόπηση-ΙΙ) Η μοναδική οξεοβασική διαταραχή κατά την οποία η αντιρρόπηση είναι σε θέση να αποκαταστήσει πλήρως τα επίπεδα του pH είναι η χρόνια αναπνευστική αλκάλωση

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (εργαστηριακά ευρήματα) Μικρή αύξηση ΧΑ (απόδοση Η+ από τα λευκώματα) Μείωση Κ+ ορού (μετακίνηση ενδοκυττάρια-ανταλλαγή με Η+) Μείωση PO4– ορού (η αλκάλωση διεγείρει την γλυκόλυση) Μείωση Ca++ (αύξηση σύνδεσης με λευκωματίνη)

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (κλινική εικόνα) Ευρήματα και εκδηλώσεις υποκείμενης νόσου Σημειολογία υποξαιμίας (μείωση ροής αίματος στον εγκέφαλο κατά 4% για κάθε mmHg μείωσης της PaCO2) Καρδιαγγειακές εκδηλώσεις Μείωση καρδιακής παροχής Ισχαιμία μυοκαρδίου Αρρυθμίες Σημειολογία υποκαπνίας Αγγειοσύσπαση (σημειολογία στην οξεία ΑΑ) Έκπτωση πνευματικών λειτουργιών Εφιδρώσεις Αίσθημα παλμών Εμβοές ώτων Ναυτία, έμετοι κ.ά ΚΝΣ (ευερεθιστότητα, αίσθημα κενού στο κεφάλι, ζάλη, σύγχυση) Σημειολογία υπασβεστιαιμίας (αυξημένη σύνδεση Ca++ με λευκώματα) Τα συμπτώματα εξαρτώνται από την ταχύτητα εγκατάστασης της υποκαπνίας

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (διάγνωση) Σε αναπνευστική αλκάλωση πρέπει πρώτα απ’ όλα να ελέγχουμε την PaO2 (μήπως και ο υπεραερισμός οφείλεται σε υποξία;) και την πιθανότητα αναπνευστικού νοσήματος Αν δεν υπάρχει κάτι τέτοιο επιβάλλεται να σκεφτούμε κάτι που διεγείρει το ΚΝΣ (πόνος, άγχος, εγκεφαλική βλάβη), φάρμακα (σαλικυλικά), αναπνευστήρας ή/και κύηση

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (πρόγνωση) Σε νοσοκομειακούς ασθενείς η αναπνευστική αλκάλωση συνοδεύεται από αυξημένη νοσηρότητα και θνητότητα Όταν PaCO2<20-25 mmHg συνήθως υποκρύπτεται σοβαρή νόσος κι αυτό αποτελεί κακό προγνωστικό σημείο

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ (θεραπεία-Ι) Συνήθως δεν είναι απαραίτητη (pH<7,55) Πρώτη προτεραιότητα αποτελεί η αντιμετώπιση της υποξαιμίας (αν υπάρχει) Απαγορεύονται τα κατασταλτικά της αναπνοής Επανεισπνοή εκπνεόμενου αέρα σε υστερικό υπεραερισμό (σ. Da Costa) β-αναστολείς σε άτομα με υπερδραστηριότητα ΚΝΣ

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗΣ ΑΛΚΑΛΩΣΗΣ (θεραπεία-ΙΙ) 1. Χρήζουν αντιμετώπισης όσοι ασθενείς έχουν κλινικά συμπτώματα αλκάλωσης 2. Προσπάθεια ελάττωσης HCO3- Ακεταζολαμίδη HCI ή NH4CI 3. Μηχανικός αερισμός 4. Αντιμετώπιση βασικής νόσου

ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΗΣ

ΒΗΜΑΤΑ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΗΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΗΣ pH (φυσιολογικό, οξυαιμία, αλκαλιαιμία) PaCO2 (φταίει για την μεταβολή το CO2; Αν όχι αποτελεί αντιρρόπηση) HCO3- (φταίει για την μεταβολή το HCO3-; Αν όχι αποτελεί αντιρρόπηση) Όταν η μεταβολή του pH εξηγείται τόσο από την PaCO2 όσο και από τα HCO3-, η πρωταρχική διαταραχή διαπιστώνεται από την μεγαλύτερη επί τοις % μεταβολή Μέγεθος-βαρύτητα διαταραχής (ήπια, μέτρια, μεγάλη) Αντιρρόπηση -Χωρίς αντιρρόπηση ισχύει η σχέση: 12 = 0,1 = 6 -Σε οξεία μεταβολή δεν υπάρχει αντιρρόπηση -Συνήθως η τυπική αντιρρόπηση βρίσκεται στη μέση της αναμενόμενης HCO3- pH=pk+log 0,03xPaCO2

ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ ΑΠΛΩΝ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΩΝ Μεταβολική οξέωση Μείωση PaCO2=1-1,2 για κάθε μείωση HCO3- κατά 1 mEq/L Μεταβολική αλκάλωση Αύξηση PaCO2 κατά 0,6 mmHg για κάθε 1 mEq/L αύξησης HCO3- Αναπνευστική οξέωση Οξεία: Αύξηση HCO3- κατά 1 για κάθε αύξηση της PaCO2 κατά 10 Χρόνια: Αύξηση HCO3- κατά 4 για κάθε αύξηση της PaCO2 κατά 10 Αναπνευστική αλκάλωση Οξεία: Μείωση HCO3- κατά 2 για κάθε μείωση της PaCO2 κατά 10 Χρόνια: Μείωση HCO3- κατά 5 για κάθε μείωση της PaCO2 κατά 10

ΜΙΚΤΕΣ ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ  1. Υπάρχουν όταν το pH είναι φυσιολογικό και παράλληλα είναι παθολογικά, τόσο τα HCO3- όσο και η PaCO2 2. Όταν η κατεύθυνση μεταβολής των HCO3- και της PaCO2 είναι αντίθετη 3. Η αντιρρόπηση ποτέ δεν επαναφέρει το pH στα φυσιολογικά επίπεδα (εκτός της χρ. αναπν. αλκάλωσης). Αν συμβαίνει κάτι τέτοιο έχουμε μικτή διαταραχή 4. Πολλές διαγνώσεις μικτών διαταραχών τίθενται από το ιστορικό του ασθενούς

Σας ευχαριστώ