ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ Αίτια - Αντιρρόπηση ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΚΑΛΩΣΗ Αίτια - Αντιρρόπηση Ετήσιο Μετεκπαιδευτικό Σεμινάριο Υγρών, Ηλεκτρολυτών & Οξεοβασικής Ισορροπίας Κομοτηνή, 26-27 Σεπτεμβρίου 2008 Ευαγγελία Ντουνούση Νεφρολόγος Επιστημονικός Συνεργάτης Νεφρολογικό Τμήμα Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Ιωαννίνων

Αναπνευστική Αλκάλωση Αποτελεί τη συχνότερη διαταραχή της οξεοβασικής ισορροπίας: φυσιολογική εγκυμοσύνη διαμένοντες σε μεγάλο υψόμετρο Η συχνότερη διαταραχή που παρατηρείται σε κριτικά πάσχοντες ασθενείς

Αναπνευστική Αλκάλωση Έγκαιρη διάγνωση της πιθανής υποκείμενης σοβαρής παθολογικής κατάστασης Καθυστερημένη διάγνωση και αντιμετώπισή της μπορεί να αποβεί μοιραία για τη ζωή του ασθενή

Αναπνευστική Αλκάλωση - Ορισμός Αύξηση του αρτηριακού pH >7,44 (ή μείωση της συγκέντρωσης των Η+) Μείωση της μερικής πίεσης του CO2 < 35mmHg (ΡaCO2) (υποκαπνία) Αντιρροπιστική μείωση της συγκέντρωσης των HCO3- του αίματος

Φυσιολογικά ο κυψελιδικός αερισμός ρυθμίζεται από μηχανισμό ο οποίος στηρίζεται στην αρμονική λειτουργία ενός κυκλώματος που περιλαμβάνει: α) το αναπνευστικό κέντρο στον προμήκη β) τους κεντρικούς χημειοϋποδοχείς στον προμήκη γ) τους περιφερικούς χημειοϋποδοχείς στα καρωτιδικά και αορτικά σωμάτια δ) τους τασεοϋποδοχείς στο πνευμονικό παρέγχυμα και στις αεροφόρους οδούς

Αναπνευστική Αλκάλωση - Μηχανισμοί Οι κεντρικοί χημειοϋποδοχείς διεγείρονται: - αύξηση της PaCO2 - μεταβολική οξέωση οι οποίες διαταραχές γίνονται αντιληπτές ως μείωση του pH του εγκεφαλονωτιαίου υγρού (ΕΝΥ) και του διάμεσου υγρού του προμήκη Οι περιφερικοί χημειοϋποδοχείς διεγείρονται πρωτοπαθώς από την υποξαιμία

Αναπνευστική Αλκάλωση - Μηχανισμοί Πρωτοπαθής Υπεραερισμός Αναπνευστική Αλκάλωση Πνευμονικά Νοσήματα με διέγερση Ενδοπνευμονικών Υποδοχέων) Διέγερση Αναπνευστικού Κέντρου (ΚΝΣ) Φάρμακα / Ορμόνες και Διάφορα αίτια Υποξαιμία Ιστική Υποξία

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί 1. Υποξαιμία – Ιστική Υποξία (μέσω περιφερικών χημειοϋποδοχέων) 1.1 Μεταβολές στον ατμοσφαιρικό αέρα Αυξημένο υψόμετρο (>3000-4000m) ή μειωμένη μερική πίεση Ο2 (PaO2) 1.2 Βρογχοπνευμονικά Νοσήματα (διαταραχές αερισμού - αιμάτωσης) Βακτηριδιακές ή ιογενείς λοιμώξεις, Πνευμονικό οίδημα, Εισρόφηση τροφής-ξένου σώματος, Λαρυγγόσπασμος, Πνιγμονή 1.3 Shunt από δεξιά προς τα αριστερά Κυανωτικές νόσοι της καρδιάς 1.4 Μειωμένη ικανότητα απόδοσης Ο2 Σοβαρή αναιμία, Αυξημένη συγγένεια Ο2 με Hb 1.5 Κακή ιστική αιμάτωση Υπόταση (shock), σοβαρή κυκλοφορική ανεπάρκεια

Αναπνευστική Αλκάλωση –Αίτια/Μηχανισμοί Υποξαιμία/Ιστική Υποξία Ο συχνότερος μηχανισμός πρόκλησης πρωτοπαθούς υποκαπνίας (η υποκαπνία να μην οφείλεται σε υποκείμενη πνευμονική νόσο) PaO2 < 50-60mmHg Ενεργοποίηση των περιφερικών χημειοϋποδοχέων με άμεση συνέπεια: - τον υπεραερισμό - την υποκαπνία - την ήπια αύξηση του αρτηριακού pH και του pH του ΕΝΥ Η αλκάλωση του ΕΝΥ αναστέλλει το κέντρο της αναπνοής και μειώνει το βαθμό του υπεραερισμού

Αναπνευστική Αλκάλωση –Αίτια/Μηχανισμοί Υποξαιμία/Ιστική Υποξία Η εμμένουσα υποξαιμία μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερου βαθμού υπεραερισμό Η αρχική μείωση της PaCO2 προκαλεί: - αντιρροπιστική μείωση της συγκέντρωσης των HCO3- του πλάσματος (νεφρική αντιρρόπηση) - επαναφορά του εξωκυτταρίου pH στα φυσιολογικά επίπεδα Μερική άρση της αναστολής που ασκεί η αλκάλωση στην αναπνευστική λειτουργία με συνέπεια εντονότερη απάντηση στην υποξαιμία

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί 2. Νοσήματα που περιορίζουν την αναπνευστική λειτουργία (μέσω διέγερσης ενδοπνευμονικών υποδοχέων) 2.1 Πνευμονία 2.2 Πνευμονική εμβολή 2.3 Άσθμα 2.4 Νοσήματα διάμεσου πνευμονικού ιστού (ίνωση) 2.5 Αιμοθώρακας - Πνευμοθώρακας 2.6 Σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας ενηλίκων (ARDS) 2.7 Σκολίωση και δυσμορφίες θωρακικού τοιχώματος 2.8 Τρίτο τρίμηνο κύησης 2.9 Ασκίτης 2.10 Καρδιογενές ή/και μη καρδιογενές πνευμονικό οίδημα

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί Πνευμονικά Νοσήματα με διέγερση ενδοπνευμονικών τασεοϋποδοχέων Υποξαιμία (αδυναμία διόρθωσης με χορήγηση Ο2) Άμεση ενεργοποίηση ενδοπνευμονικών τασεοϋποδοχέων: - στο διάμεσο οίδημα - στην ίνωση - στην εισπνοή ερεθιστικών ουσιών - στην τοπική φλεγμονώδη αντίδραση - στην πνευμονία και διέγερση του κέντρου της αναπνοής Καταστάσεις που περιορίζουν την έκπτυξη του θωρακικού τοιχώματος προκαλούν υπέρπνοια, η οποία είναι αντιδραστική στη μηχανική μείωση του κυψελιδικού αερισμού

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί Διέγερση ενδοπνευμονικών τασεοϋποδοχέων Προχωρημένη κύηση (3ο τρίμηνο) - PaCO2 ~ 30 mmHg - Δύο υπεύθυνοι μηχανισμοί για την υποκαπνία: - η μηχανική πίεση που ασκεί η μήτρα στο διάφραγμα με συνέπεια την διέγερση των τασεοϋποδοχέων - η αυξημένη έκκριση προγεστερόνης που δρα διεγερτικά στο αναπνευστικό κέντρο Πνευμονικό οίδημα - αναπνευστική αλκάλωση - συχνότερη επιπλοκή με μεταβολική οξέωση ή αναπνευστική οξέωση (κυψελιδικό πνευμονικό οίδημα)

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί 3. Άμεση διέγερση αναπνευστικού κέντρου (ΚΝΣ) 3.1 Σύνδρομο υπεραερισμού Εκούσια αύξηση αερισμού, Πόνος, Άγχος (σύνδρομο da Costa), Ψυχογενής αύξηση αερισμού, Θερμοπληξία - υψηλός πυρετός 3.2 Νοσήματα ΚΝΣ Κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις , Υπαραχνοειδής αιμορραγία, Αγγειακά εγκεφαλικά επεισόδια, Όγκοι, Λοιμώξεις (μηνιγγίτιδα, εγκεφαλίτιδα), Αναπνοή Cheyne-Stokes (φάση υπέρπνοιας)

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί Άμεση διέγερση αναπνευστικού κέντρου Άγχος / Σύνδρομο υπεραερισμού ή σύνδρομο da Costa - Ψευδαίσθηση αναπνευστικής δυσχέρειας με συνέπεια τον υπεραερισμό και την υποκαπνία / φαύλος κύκλος - Δραματική κλινική εικόνα με ποικίλα συμπτώματα (γενικά, νευρολογικά, ψυχιατρικά, καρδιαγγειακά, αναπνευστικά, μυοσκελετικά) Παθολογικές καταστάσεις του ΚΝΣ - Όγκοι της γέφυρας του εγκεφάλου: τοπική παραγωγή γαλακτικού οξέος και μείωση του pH του ΕΝΥ με συνέπεια την αύξηση του κυψελιδικού αερισμού - Σύνδρομο Cheyne-Stokes (εναλλαγές υπεραερισμού – άπνοιας): μεταβολές της PaCO2, αύξηση στην φάση της άπνοιας (συσσώρευση CO2), μείωση στη φάση του υπεραερισμού

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί 4. Φάρμακα - Ορμόνες Σαλυκιλικά, Ξανθίνες, Νικοτίνη, Προγεστερόνη, Κατεχολαμίνες, Θυρεοειδικές ορμόνες 5. Διάφορα αίτια Έντονη άσκηση, Σηψαιμία gram (-) ή (+) βακτηρίδια, Ηπατική ανεπάρκεια, Διόρθωση μεταβολικής οξέωσης (μετα-μεταβολική οξέωση), Μηχανικός αερισμός (ιατρογενής), Μεταστατικά νεοπλάσματα κοιλίας

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί Διάφορα αίτια Αναπνευστική Αλκάλωση – Αίτια/Μηχανισμοί Διάφορα αίτια Σηψαιμία από gram (-) βακτηρίδια: - ιστική υποξία - άμεση διέγερση των κεντρικών χημειoϋποδοχέων από τις βακτηριακές τοξίνες Ηπατική ανεπάρκεια: συσσώρευση της ΝΗ3 και άλλων αμινών, διέγερση του ΚΝΣ και αύξηση του κυψελιδικού αερισμού Ταχεία διόρθωση της μεταβολικής οξέωσης ( το pH του ΕΝΥ εξακολουθεί να παραμένει οξεωτικό): - χορήγηση NaHCO3 αύξηση HCO3- και pH - μείωση του αντιρροπιστικού υπεραερισμού και αύξηση της PaCO2 μέσω των περιφερικών χημειοϋποδοχέων - ευκολότερη διέλευση των HCO3- από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό αλλά όχι του CO2 - ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται μόνο την υψηλότερη PaCO2 πτώση του pH του ΕΝΥ παράταση του κυψελιδικού υπεραερισμού

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αντιρρόπηση Πρωτοπαθής διαταραχή : μείωση της ΡaCO2 Σύμφωνα με το νόμο δράσης των μαζών: [Η+] = 24 x PaCO2 / [HCO3-] Προστατευτικός μηχανισμός με δύο στάδια: α) ταχεία εξουδετέρωση των HCO3- από τα ρυθμιστικά διαλύματα β) μείωση της νεφρικής απέκκρισης οξέων Η πορεία της αντιρρόπησης είναι διαφορετική στην οξεία από ότι στη χρόνια αναπνευστική αλκάλωση.

Οξεία Αναπνευστική Αλκάλωση – Αντιρρόπηση 10 min – 6h μετακίνηση Η+ από τα κύτταρα προς τον εξωκυττάριο χώρο (ρυθμιστικά διαλύματα λευκωμάτων, φωσφορικών, Ηb, γαλακτικά) Σύνδεση με HCO3-: Η+ + HCO3- H2CO3 CO2 + H2Ο HCO3- στο πλάσμα Ενεργοποίηση του ενζύμου φωσφοροφρουκτοκινάση σε pH αίματος= 7,6 RBC με συνέπεια την παραγωγή γαλακτικού οξέος (<35%) Έξοδος Cl- από τα κύτταρα με ανταλλαγή HCO3- Έξοδος Na+ κατά την είσοδο Η+ Εξισορρόπηση μείωσης των HCO3- με την αύξηση των Cl-, των γαλακτικών και των μη μετρήσιμων ανιόντων στον ορό

Οξεία Αναπνευστική Αλκάλωση – Αντιρρόπηση Μείωση της πυκνότητας των HCO3- του πλάσματος κατά 2mEq/L για κάθε μείωση της PaCO2 κατά 10 mmHg κάτω από τα 40 mmHg (κατώτερα επίπεδα PaCO2=18-20mmHg, όριο αντιρρόπησης HCO3- = 12-20mEq/L) Παράδειγμα: μείωση PaCO2 στα 20mmHg, μείωση των HCO3- στα 20mEq/L και το pH του αίματος θα είναι 7,63

Χρόνια Αναπνευστική Αλκάλωση – Αντιρρόπηση Διάρκεια > 8h Mείωση της νεφρικής έκκρισης Η+ (με ταυτόχρονη μείωση της σύνθεσης των HCO3-) – έναρξη 24h Aύξηση της απώλειας των HCO3- και μείωση της πυκνότητας τους στο αίμα και αποβολή των φωσφορικών ως μονόξινα άλατα (μείωση της τιτλοποιήσιμης οξύτητας) καθώς και μειωμένη έκκριση ΝΗ4+ Αύξηση της προσφοράς HCO3- στα άπω σωληνάρια και περιορισμένη δυνατότητας έκκρισης Η+ Αδυναμία επαναρρόφησης όλης της διηθούμενης ποσότητας HCO3- με συνέπεια την αυξημένη αποβολή στα ούρα

Χρόνια Αναπνευστική Αλκάλωση – Αντιρρόπηση Μείωση της πυκνότητας των HCO3- του πλάσματος κατά 5mEq/L για κάθε μείωση της PaCO2 κατά 10mmHg (κατώτερα επίπεδα PaCO2=15 mmHg, όριο αντιρρόπησης HCO3- = 12-20mEq/L) Παράδειγμα: μείωση PaCO2 στα 20mmHg, μείωση των HCO3- στα 14 mEq/L και το pH του αίματος θα είναι 7,47

Αναπνευστική Αλκάλωση – Αντιρρόπηση Υπολογισμός αναμενόμενη μεταβολής του pH του αίματος από τις ακόλουθες εξισώσεις: Οξεία : μεταβολή pH = 0,008 x (40 - PaCO2) Χρόνια : μεταβολή pH = 0,017 x (40 - PaCO2)