Echilibrul acido - bazic

1. Echilibrul acido - bazic Dr. Liliana Mirea Clinica ATI, Sp. Clinic de Urgenta Bucuresti

2. Definitie • Toate reactiile biochimice din organism depind de mentinerea unei concentratii adecvate de ioni de hidrogen, care este mentinuta in limite foarte stricte • Echilibru acido-bazic

3. Definitie • H2O  H+ + OH- • KW – constanta de disociere • KW = [H+] + [OH-] = 10-14 • pH= logaritm (lg) cu semn schimbat din concentratia de protoni • Valori normale ale [H+]: 40 x 10-9 • pH normal = 7.4 (7.35 – 7.45) • PH compatibil cu viata: 6.8 – 7.8

4. Definitie • Acid = donor de protoni • Baza = accepta protoni • Def. Brönsted-Lowry

5. Definitie • Acid = substanta care in reactie cu apa formeaza H+ • Baza = substanta care in reactie cu apa formeaza OH- • def. Arrhenius

6. Definitie • Solutia tampon: este formata dintr-un acid slab si baza sa conjugata sau dintr-o baza slaba si acidul sau conjugat (perechi conjugate) • HA – acid slab; A- - baza conjugata • B – baza slaba; BH+ - acid conjugat • Solutiile tampon minimizeaza schimbarile de pH, prin acceptare sau donare de protoni • Sunt cu atat mai eficiente cu cat concentratiile celor doua componente sunt mai apropiate ca valoare (cu cat pH sa apropie mai mult de pK)

7. Definitii • Acidoza – proces fiziopatologic care tinde sa scada pH-ul • Alcaloza – proces fiziopatologic care tinde sa creasca pH-ul • Daca in mod primar apare o modificare a concentratiei de bicarbonat – tulburare metabolica • Daca in mod primar apare o modificare a paCO2 – tulburare respiratorie • Pentru modificarile compensatorii – nu se foloseste sufixul “oza” • Acidoza metabolica compensata respirator (NU: alcaloza respiratorie) • O singura tulburare fiziopatologica – simpla • Doua sau mai multe procese primare care tind sa modifice pH-ul – tulburare mixta de echilibru acido-bazic

8. Definitii

9. Definitie • Acidemie – pH < 7.35 • Alcalemie - pH > 7.45 • Sufixul “emie” se refera la efectul net asupra pH-ului al tulburarii fizio-patologice si a raspunsului compensator

10. Excesul de baze (BE) • Reprezinta cantitea de acid sau de baza care trebuie adaugata pentru ca pH-ul sa fie 7.4, paCo2-40 mmHg, la temperatura de 37C • + - alcaloza metabolica • - - acidoza metabolica (componenta metabolica)

11. Mecanisme compensatorii

12. Mecanisme compensatorii • Imediate (biochimice): sisteme tampon • Compensarea respiratorie (cand este posibil) • Compensarea prin mecanisme renale (pot normaliza pH)

13. Sisteme tampon • Sistemul bicarbonatului (H2CO3/HCO3-) • Sistemul hemoglobinei (HbH / Hb-) • Sistemul proteinelor intracelulare (PrH / Pr-) • Sistemul fosfatilor (H2PO4 /H2PO4-) • Sistemul amoniacului (NH3/NH4+)

14. Sisteme tampon • Extracelulare: Sistemul bicarbonatului (H2CO3/HCO3-) H+/Na+, Ca2+ din os (acidoza duce la demineralizare osoasa; alcaloza creste depozitele de bicarbonat de Na intraosoase) • Intracelulare: Sistemul hemoglobinei (HbH / Hb-) Sistemul proteinelor intracelulare (PrH / Pr-) • Urinare: Sistemul fosfatilor (H2PO4 /H2PO4-) Sistemul amoniacului (NH3/NH4+)

15. Sistemul bicarbonatului (H2CO3/HCO3-) • Eficienta redusa • Concentratie mare la nivel extracelular • Nu este eficient in acidoza respiratorie • Modificarile bicarbonatului nu se coreleaza cu severitatea acidozei respiratorii

16. Compensarea respiratorie • Modificarile ventilatiei alveolare sunt mediate de chemoreceptorii din trunchiul cerebral, care sesizeaza modificari ale Ph-ului LCR • MV creste cu 1-4 l pentru fiecare crestere de 1 mmHg a PaCO2

17. Compensarea respiratorie • In acidoza metabolica – sunt stimulati centrii respiratori – hiperventilatie -  paCO2 si pH-ului (niciodata insa pH-ul nu poate fi normalizat) • paCO2 scade cu 1-1.5 mmHg sub 40 mmHg pentru fiecare scadere de 1mEq/l a bicarbonatului

18. Compensarea respiratorie • In alcaloza metabolica apare depresia respiratiei, cu hipoventilatie alveolara si cresterea paCO2 • Raspunsul pulmonar nu este foarte predictibil • Prin hipoventilatie poate apare hipoxemie, cu stimularea chemoreceptorilor din centrii respiratori – limitarea raspunsului compensator pulmonar • paCO2 de regula nu creste peste 55 mmHg, ca raspuns compensator • paCO2 creste cu 0.25-1 mmHg pentru fiecare crestere de 1 mEq/l a concentratiei de bicarbonat

19. Mecanismele compensatorii renale • Rinichiul controleaza cantitatea de bicarbonat resorbita la nivel tubular, poate secreta bicarbonat, poate elimina H+ sub forma de aciditate titrabila sau ca ioni de amoniu • Influentea modificarile de pH atat in tulburarile metabolice, cat si in cele respiratorii • Excretia renala este principalul mecanism de eliminare a sarcinilor acide rezultate din metabolizarea acizilor organici, elimina a. sulfuric, a. fosforic, a.uric, ketoacizi, a. lactic

20. Compensarea renala in acidoza • Cresterea reabsortiei de bicarbonat • Cresterea excretiei de aciditate titrabila • Cresterea productiei de amoniac

21. Cresterea reabsortiei de bicarbonat • La nivelul TCP se reabsoarbe 80-90% din bicarbonatul ultrafiltrat (impreuna cu Na), iar in TCD si colector restul de 10-20% (impreuna cu H+) • Ph-ul urinar poate sa scada pana la 4.4

22. Cresterea excretiei de aciditate titrabila • Dupa ce distal bicarbonatul este reabsorbit la schimb cu protonii, in urina acestia se combina cu HPO4- si formeaza H2PO4-(ce nu mai poate fi reabsorbit) – secretie nete de protoni

23. Cresterea productiei de amoniac • Amoniacul provine in special din metabolizarea glutaminei (deaminare) la nivelul TCP • Acidemia creste productia renala de amoniac, care trece pasiv in lumenul tubular, unde formeaza ioni de amoniu (ce nu mai pot fi absorbiti)

24. Compensarea renala in alcaloza • Eliminare de bicarbonat • Depletia de Na si excesul de mineralocorticoizi

25. ACIDOZA - efecte • Efecte directe si prin stimulare simpatica • Depresia miocardului si a mm netezi • Vasodilatatie, hipotensiune progresiva • Hipoxie (deviatie la dreapta a curbei de disociere a oxiHg) • Rezistenta la catecolaminele endogene si exogene • Scade pragul de fibrilatie ventriculara • Hiperpotasemie (K creste cu 0.6 mEq/l pt fiecare scadere de 0.1 a pH-ului) • Depresie SNC (in special in acidoza respiratorie) – narcoza CO2 • Hipertensiune intracraniana, cresterea fluxului sanguin cerebral, acidoza intracelulara severa

26. Acidoza respiratorie • Modificarea primara: paCO2 • paCO2= productia de CO2/ventilatia alveolara • CO2 se formeaza prin metabolizarea carbohidratilor si a lipidelor

27. Cauze de acidoza respiratorie • Hipoventilatie alveolara • Depresia SNC: ischemie cerebrala, TCC, droguri, sd.Pickwich, sd. de apnee in somn • Tulburari neuromusculare: neuropatii, miopatii • Modificari de perete toracic: torace moale, cifoscolioza • Modificari ale pleurei:revarsate pleurale, pneumotorax • Obstructia cailor aeriene • Superioare:corpi straini, tumori,laringospasm, sd. de apnee in somn • Inferioare:AB, BPOC, tumori • Afectiuni ale parenchimului pulmonar: edem pulmonar, pneumonii, TEP, aspiratie, boli interstitiale • Probleme de VM

28. Cauze de acidoza respiratorie • Cresterea productiei de CO2 • Exces de calorii in dieta • Hipertermie maligna • Frisoane • Convulsii prelungite • Tireotoxicoza • Arsuri

29. Acidoza respiratorie acuta • Raspunsul compensator este limitat • Sistemul tampon al Hb • Schimburi ionice la nivelul osului • Raspunsul renal e foarte redus • Bicarbonatul plasmatic creste doar cu 1 mEq/l pentru fiecare 10 mmHg crestere a paCO2-ului

30. Acidoza respiratorie cronica • Compensare renala eficienta (maxima in 3-5 zile) • Bicarbonatul plasmatic creste cu 4 mEq/l pentru fiecare 10 mmHg crestere a paCO2-ului

31. Principii de tratament in acidoza respiratorie • Se trateaza cauza • Dantrolene in hipertermia maligna • Curara in tetanos • Antitiroidiene de sinteza in tireotozicoza • Ameliorarea ventilatiei alveolara • Bronhodilatatoare • Analeptice respiratorii (doxapram) • Diuretice • Indicatii de VM: narcoza CO2, acidoza severa (pH<7.2), oboseala muschilor respiratori • Bicarbonat de Na iv: la pH<7.15 si bicarbonat seric <15 mEq/l • THAM, trometamina nu si-au dovedit eficienta • La cei cu BPOC cronic, daca survine o acutizare – acidoza respiratorie cronica acutizata, paCO2-ul nu se normalizeaza brusc, deoarece pacientul va avea alcaloza metabolica posthipercapnica, cu risc de deces

32. Acidoza metabolica • Scaderea primara a bicarbonatului seric • Consum de bicarbonat • Pierderi renale sau intestinale • Dilutia rapida a sp.extracelular cu solutii de repletie volemica fara bicarbonat • Raspuns compensator: hiperventilatie (respiratia Kussmaul)

33. Gaura anionica (AG) • Diferenta intre principalii cationi si principalii anioni plasmatici • [Na] – (Cl + bicarbonat)= AG • Val. N: 7-14 mEq/l (12 mEq/l) • AG= anionii nemasurati- cationii nemasurati • Cationii nemasurati: K,Ca, Mg • Anionii nemasurati:anioni organici (inclusiv proteine plasmatice), fosfati, sulfati • Albumina plasmatica este “responsabila” de aproximativ 11 mEq/l din AG • AG scade cu 2.5 mEq/l pentru fiecare 1g/l scadere a albuminemiei • AG “creste” • Cand cresc anionii nemasurati • Cand sca cationii nemasurati • Cresterea AG este diagnostica la valori peste 30 mEq/l

34. Acidoza metabolica • cu AG crescut • cu AG normal (hipercloremica)

35. Cauze de acidoza metabolica cu AG crescut • Cresterea productiei endogene de acizi nevolatili • IR • Cetoacidoza: infometare, diabet • Acidoza lactica • Consumul de alcool • Coma hiperosmolara noncetozica • Defecte metabolice congenitale • Ingestia de toxice • Salicilati • Metanol • Etilenglicol,paraldehida,toluen etc • Rabdomioliza

36. Cauze de acidoza metabolica cu AG normal • Pierderi intestinale de bicarbonat (diaree, fistule inalte, ureterosigmoidostomie) • Pierderi renale de bicarbonat (acidoza tubulara renala, inhibitori de AC, hipoaldosteronism) • Dilutionala (cantitati mari de SF)

37. Acidoza metabolica cu AG normal • Se insoteste tipic de hipercloremie • AG urinar = (Na + K) – Cl • N: usor pozitiva sau 0 • Principalul cation nemasurat urinar este amoniu, care creste concomitent cu Cl in acidozele metabolice, deci AG urinar ar trebui sa se negativeze; daca ramane pozitiv atunci cauza de acidoza este urinara

38. Principii de tratament in acidoza metabolica • Bicarbonat de Na la pH<7.2 • Doza: 1mEq/kg(empiric) sau se calculeaza dupa formula spatiului de bicarbonat • Risc: cresterea trazitorie a paCo2 • Tratament specific in diabet, intoxicatii..

39. Spatiu de bicarbonat • Definitie: volumul de distributie al bicarbonatului administrat iv • NaHCO3 (mEq) = BEx30%xG

40. Alcaloza - efecte • Cresterea afinitatii Hg pentru O2 – hipoxemie • Hipopotasemie • Scaderea concentratie de calciu plasmatic ionizat – iritabilitate neuro-musculara • Vasoconstrictie cerebrala, reducerea fluxului sanguin cerebral, ischemie cerebrala

41. Alcaloza respiratorie • Modificarea primara: scaderea paCO2

42. Alcaloza respiratorie - cauze • Stimulare centrala • Durere, anxietate,AVC, ischemie cerebrala, tumori,infectii • Stimulare periferica • Hipoxemie, la altitudine, boli pulmonare (ICC, EPA noncardiogen, AB, TEP), anemie severa • Iatrogena

43. Alcaloza metabolica • Modificarea primara: cresterea bicarbonatului seric • Clor responsiva (prin deficit de Na si lichide; alcaloza de contractie) • Clor nonresponsiva • Cauze diverse

44. Alc metabolica clor responsiva • Pierderi G-I (diaree, varsaturi,aspirat gastric) • Pierderi renale (diuretice, posthipercapnica,aport insuficient de Cl) • Sudoripare (fibroza chistica)

45. Alc metabolica clor nonresponsiva • Cresterea activitatii mineralocorticoizilor (hiperaldosteronism primar si secundar, sd. Cushing) • Hipopotasemie severa

46. Cauze diverse • Tf masiva • Solutii bogate in acetat • Terapie cu alkali (IRC) • Hipercalcemie (sd. lapte alcaline, meta osoase) • Penicilina sodica

47. Principii de tratament in alcaloza metabolica • Spironolactona • Blocanti H2 • Acetazolamida