Η σημασία της οξεοβασικής ισορροπίας στη ζωή Κ. Μαυροματίδης Νεφρολόγος

Περί οξέων

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

Πηγές υδρογονοϊόντων

Αλήθειες Η κυτταρική λειτουργία (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) 22,4 Eq (22400 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

"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 1880-1956 Δημοσιογράφος-Εκδότης

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+

Προσοχή!!! Η υγιεινότερη δίαιτα στις Δυτικές χώρες είναι αυτή που περιέχει 80% αλκαλικές τροφές και 20% όξινες Όταν διατηρείται αυτή η αναλογία, υπάρχει ισχυρή αντίσταση του οργανισμού έναντι των νόσων Όταν ο οργανισμός γίνει όξινος είναι επιρρεπής σε χρόνιες νόσους και ιδιαίτερα αρθρίτιδες και καρκίνους

Ενδογενής παραγωγή οξέων από μία συνήθη δίαιτα Αμερικανού

Έννοια και σημαία 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

HCO3- pH=pk+log 0,03xPaCO2 Νεφροί pH=pk+log Πνεύμονες

  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 Για αποφυγή λαθών κατά την 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%

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

Σημασία του pH στη ζωή

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) Κάθε κύτταρο έχει τη δική του αντλία Na+-K+, η οποία ρυθμίζει την ποσότητα Νa+ και K+ που θα περιέχει Λειτουργίες που είναι βασικές για την επιβίωση, όπως η αντλία Na+-K+ των ερυθρών αδρανοποιούνται σε οξέωση 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

Σημασία των [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++])

Προσθήκη οξέος στον οργανισμό (λ.χ HCI) 7,4 (Φυσιολογικά) 7,3 (Ταχύπνοια) 7,2 (Κόπωση, ναυτία, κοιλιακά άλγη, ταχυκαρδία, ταχύπνοια) 7,1 (Μείωση ΑΠ, αρρυθμίες) 7,0 (Μείωση επιπέδου συνειδήσεως) 6,8 (Ασύμβατο με τη ζωή) Προσθήκη βάσεως στον οργανισμό (λ.χ. NaOH) 7,5 (Μείωση αριθμού αναπνοών) 7,6 (Μυϊκές κράμπες, κόπωση, αρρυθμίες) 7,7 (Σπασμοί, τετανία) 7,8 (Ασύμβατο με τη ζωή)

Συγκέντρωση ιόντων πλάσματος Ιόν 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+]

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 Τον πνεύμονα (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 δεν εξαφανίστηκαν μαγικά, αλλά 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 του 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 1200 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) Διττανθρακικών Οστών

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

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

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+ O2 O2 Hb O2 O2

Ρυθμιστικό σύστημα πρωτεϊνών (Hb) 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) 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- H+ OH- 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

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)

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

Το CaCO3 επίσης αποτελεί το ρυθμιστικό σύστημα που υπάρχει σε πολύ μεγάλες ποσότητες στα οστά (35000 mEq) και συμβάλλει στην εξουδετέρωση οξέων ή βάσεων Η ανόργανη θεμέλια ουσία των οστών αποτελείται από κρυστάλλους υδροξυαπατίτη [Ca10(PO4)6(OH)2] Τα οστά προσλαμβάνουν H+ σε ανταλλαγή με Ca2+, Na+ και K+ (ιοντική ανταλλαγή) ή με απελευθέρωση HCO3-, CO32- ή HPO42-

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 Κυτταρικός μεταβολισμός CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2

Σχέση πνευμόνων και pH Φαίνεται από δύο ισότητες: pH=pk + log [HCO3-/0,03xPaCO2] PaCO2=0,863 x [Vco2/VA] Οι πνεύμονες ως αντιρροπιστικά όργανα φθάνουν στο μέγιστο της απόδοσης μετά από 12-24 ώρες 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 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 (και εξοικονομούν HCO3-) Αποβάλλουν Η+ συνδεμένα με ρυθμιστικά διαλύματα (PO43-) Αποβάλλουν Η+ συνδεμένα με την ΝΗ3 των ούρων (και εξοικονομούν HCO3-) Σε περίπτωση αλκάλωσης Αναστέλλουν την έκκριση Η+ (μείωση δραστηριότητας ΚΑ) Αναστέλλουν τη σύνθεση ΝΗ3 Αποβάλλουν αλκαλικά ούρα με υψηλή συγκέντρωση HCO3- (σε ανταλλαγή με CI-)

% 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

Περί αερίων αίματος

Περί SaO2 (κορεσμός Hb με Ο2) Ο κορεσμός της Hb με Ο2 που μετριέται με παλμικό οξύμετρο (SpO2) ή από τα αέρια (SaO2) είναι καλύτερος δείκτης της περιεκτικότητας του αρτηριακού αίματος σε Ο2 (σε σύγκριση με την PaO2), αφού περίπου το 97% του Ο2 μεταφέρεται με το αίμα σε σύνδεση με την Hb Barthwal, JAPI 2004; 52: 573-577

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

Περί PaO2

Περί υποξίας και υποξαιμίας Ως υποξαιμία ορίζεται η παρουσία PaO2<80 mmHg στην επιφάνεια της θάλασσας, σε ενήλικο άτομο που αναπνέει αέρα δωματίου Ως υποξία ορίζεται η ένδεια Ο2 στους ιστούς και τα κύτταρα Η υποξία σχεδόν πάντοτε σχετίζεται με σοβαρή υποξαιμία (PaO2<45 mmHg) Malley, 1990

Η PaO2 μειώνεται από τα 60 έως τα 80 χρόνια κατά 1 mmHg ανά χρόνο Ηλικιακή ομάδα Αποδεκτή PaO2 (mm Hg) Άτομα< 60 χρόνων & παιδιά > 80 Νεογέννητα 40-70 70 χρόνων > 70 80 χρόνων > 60 90 χρόνων > 50

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

Τι προσφέρουν τα αέρια αίματος;

Τα αέρια του αρτηριακού αίματος δίνουν πληροφορίες: Για την οξυγόνωση του αίματος (φόρτιση με Ο2 του αίματος στους πνεύμονες) Για τον αερισμό (εκφόρτιση από το CO2 του αίματος στους πνεύμονες) Για την κατάσταση της οξεοβασικής ισορροπίας Wall, Vet Clin Norh Am Small Anim Pract 2001; 31: 1355-1367 Guyton & Hall, 2006; 477 Irizarry & Reiss, Compendium, 2009; E1-E7

Περί αερίων αίματος και οξεοβασικών διαταραχών

Δοκιμασία Alen

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

Γενικοί κανόνες

Φυσιολογικά αέρια αίματος δεν ισοδυναμούν με φυσιολογικό άτομο Dr. Smith

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

Μπορεί να υπάρξει οξέωση χωρίς οξυαιμία και αλκάλωση χωρίς αλκαλαιμία

Πρόβλημα 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;

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

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

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

«Δεν μπορώ να απαντήσω!» «Πως μπορεί κάποιος να έχει τόσο μεταβολική οξέωση, όσο και μεταβολική αλκάλωση, Robot;» «Δεν μπορώ να απαντήσω!»

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

Διάγνωση απλών οξεοβασικών διαταραχών

Απλές 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)

Τα 6 βήματα προσέγγισης για λύση των οξεοβασικών διαταραχών

Έξι βήματα για να προσδιοριστεί η οξεοβασική διατααρχή 1. Δες το pH για να προσδιορίσεις αν υπάρχει οξυαιμία ή αλκαλαιμία 2. Προσδιόρισε αν η αιτία είναι αναπνευστική ή μεταβολική 3. Έλεγξε τον βαθμό αντιρρόπησης 4. Υπολόγισε το ΧΑ 5. Έλεγξε το ΔΧ 6. Έλεγξε το ΧΑΟ

Οξέωση / αλκάλωση

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

Μεταβολική οξέωση

Μεταβολική οξέωση

Ορισμός Η μεταβολική οξέωση δεν είναι μία νόσος, αλλά μία βιοχημική διαταραχή, που προκαλείται από τη 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

Οι εκκρίσεις των οργάνων του πεπτικού είναι αλκαλικές

Na+ CI- 140 102 4.4 24 ΠΛΑΣΜΑ K+ HCO3- 135 100 5.0 35 ΧΟΛΗ 135 50 5.0 90 ΠΑΓΚΡΕΑΣ 135 50 5.0 90 ΛΕΠΤΟ ΕΝΤΕΡΟ 110 90 35 40 ΠΑΧΥ ΕΝΤΕΡΟ

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

Κλινικές εκδηλώσεις 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

Σύσπαση από ισοπροτερενόλη σε σχέση με pH % απάντηση % μεταβολή Σύσπαση από ισοπροτερενόλη σε σχέση με pH Συσταλτικότητα καρδιάς σε σχέση με pH αριθμός β-υποδοχέων Marsh, Margoli, & Kim 1988

Αξιοσημείωτα μεταβολής οξέωσης Η αναπνοή Kussmaul είναι βαθιά και εργώδης και όχι συχνή (δεν υπάρχει δηλαδή ταχύπνοια) Τα λευκά στη ΜΟ αυξάνουν πολύ (λευχαιμοειδής αντίδραση) και υπάρχει στροφή προς τ’ αριστερά (σφραγίδα διάγνωσης)

Αναπνευστική αντιρρόπηση (σε μεταβολική οξέωση) HCO3-  pH=pk+log 0,03xPaCO2 CO2 CO2 Προσθήκη Η+ CO2 CO2 CO2 Παρακαταθήκη HCO3-

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

Πρόγνωση μεταβολικής οξέωσης Εξαρτάται από την αιτία της Ωστόσο από μόνη της παραμένει σημαντικός κακός προγνωστικός δείκτης

Θεραπεία Κλειδί της θεραπείας είναι η ακριβής διάγνωση της αιτίας Χρειάζεται υποστηρικτική θεραπεία

Πότε μπορούν να χορηγηθούν τα διττανθρακικά (NaHCO3);

Στις περισσότερες περιπτώσεις η χορήγηση των διττανθρακικών δεν είναι απαραίτητη στη θεραπεία της ΜΟ. Αντίθετα μάλιστα σε ορισμένες είναι και βλαπτική Kraut & Kurtz , Clin Exp Nephrol 2006; 10: 111-117

Χορήγηση διττανθρακικών Η χορήγηση διττανθρακικών είναι απαραίτητη: 1. Στη ΧΝΑ 2. Στη χρόνια διάρροια 3. Στα παγκρεατικά συρίγγια 4. Σε άλλες νεφρικής αιτιολογίας οξεώσεις NaHCO3 θα πρέπει να δίδονται σχετικά νωρίς, σε ασθενείς με έντονη οξυαιμία, που εμφανίζονται με φυσιολογικό ΧΑ Βασικά χορηγούνται μόνο σε σοβαρή μεταβολική οξέωση (HCO3-<5 mEq/L)

Χορήγηση διττανθρακικών (άλλες οδηγίες) Πρέπει να χορηγούνται σε μορφή ισότονου διαλύματος σε συνεχή ΕΦ έγχυση και όχι αδιάλυτα

Χορήγηση διττανθρακικών και κάλιο Πριν χορηγηθούν πρέπει να ελέγχεται το Κ+ του ορού (υπάρχει κίνδυνος επιδείνωσης της υποκαλιαιμίας) H επιδείνωση της υποκαλιαιμίας μπορεί να προκαλέσει: 1. Νευρομυϊκές εκδηλώσεις 2. Εκδηλώσεις από την καρδιά (αρρυθμίες)

Απλός τρόπος κέρδους HCO3- Ο στόμαχος παράγει καθημερινά περίπου 150 mEq NaHCO3, ποσότητα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως θεραπευτικό εργαλείο

Προσοχή!!!! Ασθενείς με ΜΟ που χρειάζονται μηχανικό αερισμό μπορεί να επιδεινώσουν την οξέωση, αν δε ληφθεί υπόψη και δεν διατηρηθεί ο υπεραερισμός των πνευμόνων (κατά τον αερισμό) Μηχανικό αερισμό χρειάζονται όσοι με ΜΟ δεν επιτυγχάνουν την αναμενόμενη αντιρρόπηση

Κετοξέωση

Σημεία που αξίζουν της προσοχής μας - Το β-υδροξυβουτυρικό δεν ανιχνεύεται με το ketotest ή το acetest (αντίδραση νιτροπρωσσικού) - Το ακετοξικό ψευδώς αυξάνει την κρεατινίνη του ορού (υπάρχει και ανταγωνισμός στην έκκριση της κρεατινίνης) - Λάθος θετικό ketotest: Παραλδεϋδη, δισουλφιράμη, καπτοπρίλη

Θεραπευτική προσέγγιση Αρχικός στόχος: Διόρθωση της υπερωσμωτικής κατάστασης και της αφυδάτωσης Θεραπεία με ινσουλίνη μόνο μετά την αιμοδυναμική σταθεροποίηση του ασθενούς Διότι έτσι αποτρέπεται ο κίνδυνος υπογκαιμικού shock (εξ αιτίας της ενδοκυττάριας μετακίνησης Η2Ο)

Μετακίνηση ύδατος εξωκυττάριου χώρου στον ενδοκυττάριο Ενδοκυττάρια Εξωκυττάρια Γλυκόζη Πλάσμα Διάμεσος Ύδωρ

Προσοχή!! Η χρήση ινσουλίνης είναι επικίνδυνη σε αλκοολικούς και νηστικούς ασθενείς (κίνδυνος υπογλυκαιμίας) Η διαστολή του ενδαγγειακού όγκου υγρών αυξάνει την αποβολή των κετονικών σωμάτων Προσοχή!! Έτσι λοιπόν …. Η θεραπεία αρχίζει με χορήγηση ορών NaCI 0,9%, για αποκατάσταση του όγκου και κατόπιν χορηγείται ινσουλίνη

Διαβητική κετοξέωση: Θεραπεία Η ινσουλίνη χορηγείται για την αντιμετώπιση της οξέωσης και όχι της υπεργλυκαιμίας Δεν πρέπει να διακόπτεται ποτέ εάν επιμένει η οξέωση Με την εφαρμογή των μέτρων αυτών, η ΔΚΟ συνήθως διορθώνεται πλήρως μέσα σε 36-48 ώρες

Φυσιολογικός μεταβολισμός γαλακτικών ~1 mEq/min = 1500 mEq/24ωρο Κατανάλωση Παραγωγή % ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΛΕΝΝΟΓΟΝΟΣ ΓΕΣ ΑΙΜΟΠΕΤΑΛΙΑ ΗΠΑΡ ΕΓΚΕΦΑΛΟΣ % ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΝΕΦΡΟΙ ΗΠΑΡ ΛΕΥΚΑ ΕΡΥΘΡΑ ΜΥΕΣ ΝΕΦΡΟΙ ΚΑΡΔΙΑ

Γαλακτική οξέωση Σε πλήρη ανοξία παράγονται 60 mEq γαλακτικού/min Η μαζική χορήγηση NaHCO3 που χρειάζεται για να αντιμετωπιστεί η γαλακτική οξέωση μπορεί να προκαλέσει υπερογκαιμία (πνευμονικό οίδημα), υπερνατριαιμία, επιδείνωση οξέωσης (ΑΟ) Halperin et al 1969

Η συχνότερη αιτία γαλακτικής οξέωσης είναι το shock, το οποίο μπορεί να οφείλεται σε αιμορραγία, καρδιακή ανεπάρκεια ή σήψη

Θεραπεία γαλακτικής οξέωσης Η διόρθωση της υποκείμενης νόσου παραμένει η κύρια θεραπεία της γαλακτικής οξέωσης Η διόρθωση της κυκλοφορικής ανεπάρκειας θα μειώσει την παραγωγή του γαλακτικού οξέος, ενώ τα πλεονάζοντα ιόντα γαλακτικού θα μετατραπούν σε HCO3-

Χρόνια νεφρική ανεπάρκεια

Μεταβολική οξέωση εξ αιτίας ΧΝΝ (αναμενόμενα HCO3-) [HCO3-] 5 10 15 20 25 30 2 4 6 8 12 14 mEq/L [HCO3-] = 23,7 - 0,6 x (κρεατινίνη ορού) Κρεατινίνη (mg/dl) Widmer et al, Arch Intern Med 1979

Οξεία νεφρική ανεπάρκεια

Σε ΟΝΑ τα HCO3- μειώνονται κατά 1 mEq/L/24ωρο

Διαταραχές οξεοβασικής ισορροπίας στην αιμοκάθαρση

Κατευθυντήριες οδηγίες (Guidelines) ΙΙΙ.3. Maintaining acid-base balance (for HD and CAPD patients): 1. Τα HCO3- του ορού πρέπει να προσδιορίζονται κάθε μήνα 2. Τα HCO3- του ορού πρέπει να είναι πάνω από 22 mEq/L (αυτό επιτυγχάνεται με χορήγηση NaHCO3 από το στόμα)

Η αιμοκάθαρση είναι η θεραπεία εκλογής για τη μεταβολική οξέωση ασθενών με ΧΝΑ ή ΟΝΑ

Μεταβολική αλκάλωση

Μεταβολική αλκάλωση (συχνότητα) Είναι συχνή και αποτελεί το 50% των οξεοβασικών διαταραχών

Ταξινόμηση αιτίων μεταβολικής αλκάλωσης Διαστολή ΕΞΟ υγρών Αυξημένη ποσότητα αλατοκορτικοειδών - Πρωτοπαθής υπεραλδοστερονισμός - Σύνδρομο Cushing - Όγκος που εκκρίνει ACTH - Όγκος που εκκρίνει ρενίνη - Ανδρογεννητικά σύνδρομα - Θεραπεία με φλουοροϋδροκορτιζόνη Φαινομενική αύξηση αλατοκορτικοειδών - Λικορίνη, καρβενοξολόνη - Ένδεια 11β-υδροξυστεροειδούς δεϋδρογενάσης - Υψηλή δόση γλυκοκορτικοειδών - Σύνδρομο Liddle Συστολή ΕΞΟ υγρών (υπο-Κ, δευτ. αλδοστ.) Γαστρεντερικής αιτίας - Έμετοι και ρινογαστρική παροχέτευση - Συγγενής χλωριoδιάρροια (διάρροια με χλωριούχα) - Λαχνώδες αδένωμα του εντέρου - Χρόνια διάρροια Συνήθως ιατρογενής Νεφρικής αιτίας - Διουρητικά - Οιδηματικές καταστάσεις - Ένδεια μαγνησίου ή καλίου - Υπερασβεστιαιμία και υποπαραθυρεοειδισμός - Μη επαναρροφούμενο ανιόν (πενικιλλίνη, καρβενικιλλίνη) - Αποκατάσταση γαλακτικής οξέωσης ή κετοξέωσης - Σύνδρομα Bartter και Gitelman Αταξινόμητα αίτια - Χορήγηση αλκάλεων - Σύνδρομο Milk-Alkali Αντιόξινα που δόθηκαν σε ασθενή με ΧΝΑ - Μη παραθυρεοειδική υπερασβεστιαιμία - Μαζικές μεταγγίσεις - Χορήγηση γλυκόζης μετά από νηστεία - Ανάνηψη από οξέωση εξ οργανικών οξέων Μετα-υπερκαπνική Μειωμένος GFR

Αντιρρόπηση μεταβολικής αλκάλωσης Η αλκάλωση στις περισσότερες των περιπτώσεων συμβαίνει σε άτομα με νεφρική δυσλειτουργία ………και για το λόγο αυτό οι νεφροί αντί να ωφελήσουν αντιρροπιστικά, επιδεινώνουν την αλκάλωση

Ειδικότερα….. ……..οι νεφροί σε μεταβολική αλκάλωση αντιρροπούν κανονικά αν δεν παρεμβληθούν οι γιατροί (με την υπογκαιμία που συνήθως προκαλούν δεν τους επιτρέπουν να αντιρροπήσουν)

Επισήμανση Ένας ασθενής που έχει για μεγάλο διάστημα ρινογαστρικό καθετήρα, μετά από μία επέμβαση, θα χάσει γαστρικά υγρά και μπορεί να εμφανίσει μεταβολική αλκάλωση

Μεταβολική αλκάλωση (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

Αναπνευστική αντιρρόπηση σε μεταβολική αλκάλωση HCO3-  pH=6,1 + log PaCO2 0,03 x PaCO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 Φυσιολογικά Υποαερισμός

Επισήμανση Όμως και η αναπνευστική αντιρρόπηση είναι δύσκολη – Περιορίζεται από την υποξαιμία HCO3-  pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2

Μεταβολική αλκάλωση Μπορεί όμως να υπάρχει «υπεραντιρρόπηση», όταν ο τεχνητός αερισμός δεν είναι ο κατάλληλος

Αναπνευστική αντιρρόπηση μεταβολικής αλκάλωσης Τελικά στη μεταβολική αλκάλωση σπάνια επιτυγχάνεται πλήρης αναπνευστική αντιρρόπηση…… …….λόγω του ότι, τόσο η υπερκαπνία, όσο και η υποξυγοναιμία που προκαλεί διεγείρουν την αναπνοή

Προσοχή!!!! Όταν η αλκαλαιμία είναι σοβαρή (HCO3->45 mEq/L) -Βεβαιωθείτε ότι η PaO2 είναι Ο.Κ. -Αποφύγετε τη διέγερση του αναπνευστικού

Γενικά σε ΜΑ δεν υπάρχει αντιρρόπηση σε: Σε συνύπαρξη πόνου (λ.χ. της αρτηριακής παρακέντησης) Σε συμφόρηση των πνευμόνων (αυτή διεγείρει τους ενδοπνευμονικούς υποδοχείς και προκαλεί ταχύπνοια, παύοντας τον αντιρροπιστικό υποαερισμό της ΜΑ) Σε υποξαιμία (PaO2=50-55 mmHg διεγείρει τους περιφερικούς χημειοϋποδοχείς και προκαλεί υπεραερισμό) Τα παραπάνω δεν επιτρέπουν τον υποαερισμό (αντιρρόπηση) και τη βελτίωση του pH

Επικίνδυνη για τη ζωή μεταβολική αλκάλωση είναι σπάνια Θεραπεία ΜΑ Επικίνδυνη για τη ζωή μεταβολική αλκάλωση είναι σπάνια

Αναπνευστικές διαταραχές οξεοβασικής ισορροπίας

Αναπνευστική οξέωση

Απόφραξη αεροφόρων οδών Αναπνευστική οξέωση Απόφραξη αεροφόρων οδών Καταστολή αναπνευστικού κέντρου Ανεπαρκής αερισμός Νευρομυϊκές νόσοι Υπερπαραγωγή CO2 Πνευμονικές νόσοι Αυξημένη λήψη CO2 Εξωπνευμονικές θωρακικές νόσοι

Προσθήκη CO2 στον εισπνεόμενο αέρα Αυξημένη λήψη CO2 Αναπνευστική οξέωση Υπερπαραγωγή CO2 Κακοήθης υπερθερμία Επανεισπνοή CO2 Προσθήκη CO2 στον εισπνεόμενο αέρα Αυξημένη λήψη CO2 Είσοδος CO2 εξωγενώς (λαπαροσκοπικά)

Αναπνευστική οξέωση (αίτια) Η συχνότερη αιτία αναπνευστικής οξέωσης είναι η ΧΑΠ

Σε χειρουργικούς ασθενείς Επί υποψίας οξείας αναπνευστικής οξέωσης επιβάλλεται η διενέργεια τραχειοστομίας, βρογχοσκόπησης, διασωλήνωσης και μηχανικός αερισμός (αναπνευστήρας) 2. Δεν υπάρχει χρόνος αναμονής για εργαστηριακή επιβεβαίωση της ΟΒΔ από το pH, το οποίο μπορεί να ελαττωθεί στα 7,20 μέσα σε ελάχιστα λεπτά Το πρώτο σημείο αναπνευστικής οξέωσης κατά τη διάρκεια επεμβάσεων είναι η εμφάνιση κοιλιακής μαρμαρυγής

Επίπεδα PaO2<80 mmHg είναι ενδεικτικά υποξαιμίας Αναπνευστική οξέωση Επίπεδα PaO2<80 mmHg είναι ενδεικτικά υποξαιμίας HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2

Βρογχικό άσθμα Όταν είναι ήπιο: Αναπνευστική αλκάλωση Όταν είναι ήπιο: Αναπνευστική αλκάλωση Όταν είναι σοβαρό: Αναπνευστική οξέωση HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2

Διακοπή αερισμού για 4 min οπότε αυξάνεται η PaCO2 κατά 4-5 mmHg Οξεία αναπνευστική οξέωση   Ο κίνδυνος προέρχεται κυρίως από την υποξαιμία και όχι από την υπερκαπνία Διακοπή αερισμού για 4 min προκαλεί θάνατο, οπότε αυξάνεται η PaCO2 κατά 4-5 mmHg

Αναπνευστική οξέωση (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)

Αναπνευστική οξέωση Στην αναπνευστική οξέωση αν η PaCO2 αυξηθεί πάρα πολύ, ο ασθενής είναι νυσταλέος και δεν απαντά στα ερεθίσματα

Η αναπνευστική οξέωση δεν είναι συνώνυμο της υπερκαπνίας Αναπνευστική οξέωση Η αναπνευστική οξέωση δεν είναι συνώνυμο της υπερκαπνίας Λ.χ. ασθενής με σοβαρή μεταβολική οξέωση και συνυπάρχουσα αναπνευστική οξέωση μπορεί να έχει PaCO2=40 mmHg HCO3- pH=6,1 + log 0,03 x PaCO2

Επίπεδα PaCO2 στην κύηση Αυτή η μείωση του CO2 διευκολύνει την αποβολή του CO2 του εμβρύου και του πλακούντα

Επίπεδα PaCO2 στην κύηση Ασθματική έγκυος που έχει: PaCO2=40 mmHg δείχνει να έχει σημαντική κατακράτηση CO2 Lim et al 1976

Αναπνευστική οξέωση (θεραπεία) Δεν υπάρχει χρόνος αναμονής για εργαστηριακή επιβεβαίωση της αναπνευστικής οξέωσης

Αναπνευστική οξέωση (θεραπεία) Δώστε Ο2 σε ασθενείς με υπερκαπνία για να αποφύγετε την υποξαιμία, όμως είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι το Ο2 μόνο του δεν διορθώνει το πρόβλημα Φαντάζομαι ότι όλοι γνωρίζετε από τότε που είσαστε φοιτητές/τριες ότι χρειάζεται προσοχή στη χορήγηση Ο2 σε ασθενή με χρόνια αναπνευστική οξέωση Προσοχή στη χορήγηση Ο2 (<2 L/min, 25%)

Χορήγηση Ο2 σε οξεία και χρόνια αναπνευστική οξέωση Οξυγόνο μπορεί να δοθεί με ασφάλεια σε υψηλή συγκέντρωση σε ασθενείς με οξεία αναπνευστική ανεπάρκεια Σε ασθενείς με χρόνια αναπνευστική ανεπάρκεια (χρόνια κατακράτηση CO2), το αναπνευστικό κέντρο γίνεται μη ευαίσθητο (αναίσθητο) στο CO2 και η υποξαιμία αποτελεί τον κύριο διεγέρτη της αναπνοής

Αναπνευστική οξέωση (βελτίωση της υπερκαπνίας) Σε υπερκαπνικούς ασθενείς που χρειάζονται διασωλήνωση, η ταχεία μείωση του CO2 (όχι >10 mmHg/ώρα) οδηγεί σε σοβαρή υπόταση: Η οξεία μείωση του CO2 μειώνει τη διέγερση του συμπαθητικού και έτσι προκαλείται η υπόταση Επίσης οι ασθενείς αυτοί είναι και σχετικά υπογκαιμικοί

Θεραπεία χρόνιας αναπνευστικής οξέωσης Διατηρήστε ανοιχτές και χωρίς εκκρίσεις τις αεροφόρες οδούς Προσέξτε τους ασθενείς αυτούς μη τυχόν και έχουν επεισόδιο εισρόφησης

Αναπνευστική οξέωση (θεραπεία) Απαγορεύεται η χρήση κατασταλτικών του ΚΝΣ (είναι συχνά διεγερτικοί) Συστήνεται αποφυγή αντιϊσταμινικών Σε κωματώδεις ασθενείς χορήγηση: Ναλοξόνης (narcan) για την πιθανότητα λήψης ναρκωτικών ουσιών Φλουμαζενίλης (flumazenil) για τον φόβο λήψης βενζοδιαζεπινών

Τι θεωρείται σταθερή κατάσταση για την οξυγονοθεραπεία; Δείγμα αίματος πρέπει να λαμβάνεται για εκτίμηση αερίων αίματος σε περιπτώσεις μηχανικά αεριζόμενων ασθενών ούτε στην έναρξη του αερισμού, αλλά ούτε και στη μεταβολή του αερισμού. Αλλά: α) Μετά από 3-10 λεπτά σε ασθενείς χωρίς πνευμονική νόσο Mathews, Respir Care 1987; 32: 1029-1034 Hess et al, Respir Care 1985; 30: 1037-1041 β) Σε 20-30 λεπτά σε ασθενείς με χρόνια απόφραξη αεροφόρων οδών Woolf, Chest 1976; 69: 808-809

Αναπνευστική αλκάλωση

Εκούσιος υπεραερισμός (Da Costa) Αναπνευστική αλκάλωση Υποξία Εκούσιος υπεραερισμός (Da Costa) Αναπνευστική αλκάλωση Πνευμονικές νόσοι Μηχανικός αερισμός

Αναπνευστική αλκάλωση Η ΑΑ είναι η συχνότερα απαντώμενη ΟΒΔ Η συχνότερη παθολογική αιτία υποκαπνίας είναι η υποξαιμία (PaO2<60 mmHg) Η ΑΑ είναι η συχνότερα απαντώμενη ΟΒΔ

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

Άλλες συχνές καταστάσεις με αύξηση του αερισμού (αναπνευστική αλκάλωση) Δηλητηρίαση με σαλικυλικά Ηπατική ανεπάρκεια Υποξικές αναπνευστικές νόσοι 186

Η υποκαπνία φαίνεται να είναι ιδιαίτερα κακός προγνωστικός δείκτης σε βαριά πάσχοντες ασθενείς των ΜΕΘ Gennari & Kassirer 1982 Η μέτρια αυτή οξεοβασική διαταραχή είναι πιο σημαντική ως προειδοποίηση παρά ως κάτι που έχει την ανάγκη θεραπείας για τον ασθενή 187

Συνέπειες της αλκαλαιμίας Η σοβαρή αλκαλαιμία (pH>7,60) χαρακτηρίζεται από μείωση της αιμάτωσης του εγκεφάλου και της καρδιάς, κάτι που είναι πιο έκδηλο σε αναπνευστική αλκάλωση Η μείωση της αιμάτωσης του εγκεφάλου είναι σημαντική σε αναπνευστική αλκάλωση (η αιμάτωση του εγκεφάλου μειώνεται κατά 4% για κάθε μείωση της PaCO2 κατά 1 mmHg) Λ.χ. μείωση της PaCO2 στα 25 mmHg θα μειώσει την αιμάτωση του εγκεφάλου κατά: 4 x (40-15)= 60%

Αναπνευστική αλκάλωση Μεγάλο ρόλο στις κλινικές εκδηλώσεις παίζει και η μείωση του ιονισμένου ασβεστίου (κεφαλόπονος, τετανία, αποπληξία, λήθαργος, ντελίριο, κώμα) Η υποκαπνία προκαλεί νευρομυική ευερεθιστότητα Ακόμη και η μέτρια αλκαλαιμία εκμηδενίζει την προσπάθεια απογαλακτισμού ασθενούς από τον αναπνευστήρα

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

Αναπνευστική αλκάλωση (πρόγνωση) Όταν PaCO2<20-25 mmHg συνήθως υποκρύπτεται σοβαρή νόσος κι αυτό αποτελεί κακό προγνωστικό σημείο

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

Αέρια αίματος ασθενούς πριν και μετά την αντιμετώπιση του επεισοδίου ΑΑ

Συμπεράσματα

Όταν το pH είναι >7,60 ή <7,20 Προσοχή!! Όταν το pH είναι >7,60 ή <7,20 -Πρέπει να τρέχουμε κι όχι απλά να περπατάμε -Να έχουμε το υπόλοιπο προσωπικό σε εγρήγορση -Να μένουμε κοντά στον ασθενή, διότι μπορεί να βρίσκεται σε κατάσταση πριν την ανακοπή

Σχέση pH και δυνατότητας επιβίωσης   Σχέση pH και δυνατότητας επιβίωσης

Συμπεράσματα-Ι 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 την συνεχή παραγωγή οξέων (Η+) Η σημαντικότερη λειτουργία των Η+ είναι η γένεση στα κύτταρα ATP, που τα επιτρέπει να εκτελούν τις λειτουργίες τους Ο οργανισμός είναι 100.000 φορές πιο ευαίσθητος σε μεταβολές της [Η+], σε σχέση με τις μεταβολές της [Κ+] Το pH είναι ένας τρόπος έκφρασης ιδιαίτερα μικρών συγκεντρώσεων ενός οξέος σ’ ένα διάλυμα, που έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Συμπεράσματα-ΙΙ 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 Οι οξεοβασικές διαταραχές είναι εύκολο να διαγνωστούν και είναι πολύ συχνές σε νοσοκομειακούς ασθενείς Σε διαβητική κετοξέωση η ινσουλίνη δεν δίδεται για τη μείωση του σακχάρου, αλλά για την αποκατάσταση της οξέωσης

Συμπεράσματα-ΙΙΙ Η γαλακτική οξέωση είναι πολύ δύσκολο να αντιμετωπιστεί με χορήγηση διττανθρακικών Χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή στη χορήγηση οξυγόνου σε υπερκαπνικό ασθενή Απαγορεύεται η χορήγηση κατασταλτικού του ΚΝΣ σε υπερκαπνικό ασθενή Η αναπνευστική αλκάλωση είναι κακό προγνωστικό σε νοσηλευόμενο ασθενή, διότι συνήθως υποδηλώνει βαριά υποκείμενη αιτία

Σας ευχαριστώ πολύ