Prawo zachowania stałości stężenia jonu wodorowego jest jednym z najważniejszych praw dotyczących żywego organizmu. Od niego zależy prawidłowy przebieg większości procesów życiowych.

pH = 6,11 + log HCO3 0,03 x pCO2 Równanie Hendersona-Hasselbacha Komponent metaboliczny HCO3 pH = 6,11 + log 0,03 x pCO2 Komponent oddechowy

Parametry pomiarowe pH - ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych pCO2 - ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla T CO2 -całkowita zawartość dwutlenku węgla w osoczu. Jest to suma CO2 powstającego z wodorowęglanów i CO2 rozpuszczonego w osoczu pO2 - ciśnienie parcjalne tlenu SaO2 - saturacja, czyli wysycenie hemoglobiny tlenem HCO3- - aktualne stężenie wodorowęglanów. Określa stężenie wodorowęglanów w osoczu krwi, wysyconej w temp. 37o C mieszanką gazową o pCO2 =40 mmHg, wzbogaconą w tlen dla całkowitego wysycenia Hb BB - zasady buforowe, suma wszystkich anionów buforowych we krwi pełnej, utlenowanej NBB - normalne zasady buforowe, to prawidłowy poziom anionów wszystkich zasad buforowych określanych przy pH =7,38 i pCO2=40 mm Hg. Zależą one od stężenia Hb: NBB=40,8+(0,36xHb g/100ml) BE - nadmiar lub deficyt zasad, przy czym dla deficytu jest wartością ujemną BE=BB-NBB SBE - standardowy nadmiar zasad, określony przy stężeniu Hb=6 g/100ml

Parametr Krew Tętnicza Krew Żylna pH HCO3 pCO2 T CO2 BE pO2 SaO2 7,35 – 7,45 22 - 26 35 – 45 23 – 27 -2,5 - +2,5 80 – 100 96 - 97 7,32 – 7,42 24 - 28 41 – 51 25 – 29 25 – 40 40 - 70 Analizatory do gazometrii wykonują pomiary trzech parametrów (przy pomocy elektrod jonoselektywnych): pH, pCO2 i pO2. Wszystkie pozostałe parametry występujące w wyniku gazometrii są wyliczone na podstawie 3 parametrów zmierzonych

Stałość pH utrzymują: Bufory krwi (wodorowęglanowy, hemoglobina, fosforanowe i białczanowe) 2. Bufory i przemiany wewnątrzkomórkowe (wytwarzanie i zużywanie jonów wodorowych) Płuca (wydalanie CO2) Nerki (wydalanie H+ i wytwarzanie HCO3 )

REGULACJA NERKOWA RÓWNOWAGI KWASOWO-ZASADOWEJ K A N L I P R O S Y M Światło Kanalika komórka krew H2CO3 Na H+ ATP aza HCO3 + H+ H2CO3 AW H2O + CO2 H HCO3 NHE 3 AW CO2+H2O

REGULACJA NERKOWA RÓWNOWAGI KWASOWO-ZASADOWEJ K A N L I D Y S T Światło Kanalika komórka krew HPO4- - H2PO4- NH3 NH4+ H+ + HCO3 H2CO3 AW H2O + CO2

Zmiana pH krwi może następować dwoma drogami: Drogą nieoddechową Podaż nadmiernej ilości kwasu nielotnego (zarówno z komórek jak i z zewnątrz) b. Utrata prawidłowych występujących w płynie pozakomórkowym zasad (z kałem lub moczem) c. Podaż nadmiernej ilości zasad (z reguły z zewnątrz) przekraczające możliwości kompensacyjne organizmu d. Utrata przez organizm kwasów nielotnych (wymioty, przez nerki) e. W wyniku przemieszczenia elektrolitów między komórkami a płynem pozakomorkowym

Drogą oddechową spadek wentylacji pęcherzyków płucnych – CO2 nie jest prawidłowo wydalany przez płuca b. hiperwentylacja pęcherzyków płucnych – spadek stężenia kwasu węglowego w osoczu

Postacie zaburzeń Kwasica-stan charakteryzujący się zwiększeniem zawartości kwasów lub utratą zasad Zasadowica-stan charakteryzujący się utratą kwasów lub zwiększeniem zawartości zasad Kwasica metaboliczna - stan charakteryzujący się pierwotnym (niezależnym od mechanizmu oddechowego) zmniejszeniem zawartości wodorowęglanów we krwi Niewyrównana - pH<7,35, pCO2 nieobniżone Wyrównana - pCO2 obniżone w takim stopniu, że pH osiąga wartość prawidłową Zasadowica metaboliczna-stan charakteryzujący się pierwotnym (niezależnym od oddychania) zwiększeniem zawartości wodorowęglanów we krwi Niewyrównana pH >7,45, pCO2 Niepodwyższone Wyrównana pCO2 podwyższone w takim stopniu, że pH osiąga wartość prawidłową

Postacie zaburzeń Kwasica oddechowa - stan charakteryzujący się pierwotnym (uwarunkowanym mechanizmem oddechowym) podwyższeniem pCO2 Niewyrównana - pH<7,35, zawartość wodorowęglanów niezwiększona Wyrównana-zawartość wodorowęglanów podwyższona w takim stopniu, że pH osiąga wartość prawidłową Alkaloza oddechowa - stan charakteryzujący się pierwotnym (zależnym od mechanizmu oddechowego) obniżeniem pCO2 Niewyrównana pH>7,45, zawartość wodorowęglanów we krwi niezmniejszona Wyrównana zawartość wodorowęglanów obniżona w takim stopniu, że pH ulega normalizacji

KWASICA ODDECHOWA Główne przyczyny: ze strony OUN - choroby ośrodka oddechowego, hamowanie ośrodka oddechowego przez guzy, zapalenia mózgu, urazy czaszki, znieczulenie ogólne stosowane w chirurgii, ze strony nerwów obwodowych - porażenie nerwów mięsni oddechowych i przepony, ze strony mięśni - osłabienie lub porażenie mięśni oddechowych, ze strony dróg oddechowych - niedrożność spowodowana przez ciało obce lub wydzielinę, ze strony płuc - napad dychawicy oskrzelowej, rozedma płuc, zapalenie lub obrzęk płuc, mukowiscydoza.

ZASADOWICA ODDECHOWA Główne przyczyny: bezpośrednie - zespół hyperwentylacyjny, np. w nerwicy, niewydolności wątroby lub śpiączce wątrobowej, odruchowe - pobudzenie ośrodka oddechowego wskutek zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych lub zatrucia lekami (chinina, fenol, salicylany), niedotlenienie oraz stany zapalne i gorączkowe, mechaniczne - nieprawidłowe stosowanie respiratorów.

KWASICA METABOLICZNA Najczęstsze przyczyny: typ addycyjny - cukrzyca, głodzenie, stany gorączkowe, zatrucie salicylanami, zatrucie alkoholem -gromadzenie kwasów, typ subtrakcyjny - utrata zasad - głównie w biegunkach i niedrożności jelit, typ subdystrybucyjny - nierównomierne rozmieszczenie jonów wodorowych pomiędzy komórką a płynem pozakomórkowym, występuje po dożylnym podaniu dużych objętości np. izotonicznego roztworu NaCl (tzw. kwasica z rozcieńczenia).

ZASADOWICA METABOLICZNA Główne przyczyny: typ addycyjny - spowodowany nadmiernym gromadzeniem się zasad - zwykle pochodzenia jatrogennego - podawanie soli zasadowych, leków moczopędnych, środków przeczyszczających, nadmierne podawanie NaCl i glukozy bez potasu typ subtrakcyjny - spowodowany utratą jonu H+ - występuje przy wymiotach, odsysaniu tresci żołądkowej lub płukaniu żołądka typ dystrybucyjny - spowodowany przemieszczeniem jonów wodorowych - występuje w hypokaliemii wywołanej niedostatecznym dowozem potasu podczas biegunki lub obfitej diurezy

Zasadowica metaboliczna Zaburzenie pH HCO3- pCO2 Kwasica metaboliczna  P W Kwasica Oddechowa W P Zasadowica metaboliczna  Zasadowica oddechowa P – zaburzenie pierwotne W – zaburzenie wtórne (wyrównawcze)

POBIERANIE MATERIAŁU Podstawą laboratoryjnej oceny równowagi kwasowo-zasadowej jest prawidłowo wykonane oznaczenie gazometryczne, uzupełnione oznaczeniem elektrolitów. Krew do badania gazometrycznego - krew tętnicza lub arterializowana krew włośniczkowa - musi być pobrana na antykoagulant, bez dostępu powietrza. Oznaczenie musi być wykonane najpóźniej w ciągu godziny od pobrania (przy przechowywaniu próbki w temp. 4-8 oC, po ciemku).

ŻYŁA TĘTNICA pH 7,055 7,208 pCO2 55,4 49,4 pO2 32,1 51,7 HCO3 14,8 18,9 BE -13,8 -7,6 sO2 40,5 76,2

I POBRANIE II POBRANIE pH 7,055 7,318 pCO2 144 54,9 pO2 --------- ---------- SBE -13 5,5 KREW PRZETRZYMANA NA ODDZIALE 2 GODZ.

ZABURZENIA METABOLICZNE ZASADOWICA KWASICA  ZASAD BUFOROWYCH NIEDOBÓR CHLORKÓW HIPOKALEMIA HIPOALBUMINEMIA ZAGĘSZCZENIE  ZASAD BUFOROWYCH HIPERCHLOREMIA HIPERKALEMIA HIPERALBUMINEMIA ROZCIEŃCZENIE

głównie w zaburzeniach metabolicznych w kwasicy w zasadowicy K Zmiana pH o 0,1 to zmiana kaliemii o około 0,6 mmol/l głównie w zaburzeniach metabolicznych

zasadowica metaboliczna Cl kwasica metaboliczna

c Na+ - (c Cl- + cHCO3-) = NA -  NK LUKA ANIONOWA (ANION GAP) c Na+ - (c Cl- + cHCO3-) = NA -  NK 12  4 mmol/l

KWASICE METABOLICZNE z hiperchloremią ketonowa cukrzycowa, głodowa zwiększona LA prawidłowa LA z hiperchloremią ketonowa cukrzycowa, głodowa mleczanowa glikol etylenowy metanol salicylany biegunki nerkowe kanalikowe z rozcieńczenia 0,9 NaCl

KWASICA CUKRZYCOWA WYNIK BEZWZGLĘDNEGO NIEDOBORU INSULINY WZMOŻONA LIPOLIZA Ilość powstającego acetylo-CoA przekracza możliwość tkanek do spalania go w cyklu kwasów trójkarboksylowych ulega on kondensacji do acetoacetyloCoA stając się źródłem kwasu acetooctowego i -hydroksymasłowego

Względny lub bezwzględny głód tlenowy tkanek uwarunkowany: KWASICA MLECZANOWA Względny lub bezwzględny głód tlenowy tkanek uwarunkowany: niedostateczną wymianą tlenową w płucach uszkodzeniem pracy serca (niedostateczny transport krwi utlenowanej do tkanek, hipoperfuzja tkanek) defekt transportu tlenu przez krwinki czerwone (np. CO-Hb. Met-Hb)

NIEDOSTATECZNYM WYDALANIEM KWASICE NERKOWE SĄ UWARUNKOWANE NIEDOSTATECZNYM WYDALANIEM JONÓW H+ PRZEZ NERKI KWASICE MOCZNICOWE Uwarunkowane zmniejszeniem ilości czynnego miąższu nerkowego KWASICE KANALIKOWE Zmniejszona zdolność zakwaszania moczu mimo prawidłowej liczby czynnych nefronów

i wzrost kreatyniny i mocznika KWASICA MOCZNICOWA PRZEWLEKŁA OSTRA niskie pH,pCO2 HCO3 wzrost luki anionowej wzrost Pi spadek Cl spadek Ca wzrost mocznika i kreatyniny stężenie K podwyższone W SNN kwasica metaboliczna hiperkalemia i wzrost kreatyniny i mocznika wzrost Pi spadek Cl spadek Ca