Acidobazická rovnováha Acidóza Alkalóza

Normální ABR parametry plazmy [ H+] (mmol/l) 38 – 42 pH 7.36 – 7.44 PCO2 (kPa) 5.0 – 5.5 pCO2 (mmHg) 35 – 45 [ HCO3- ] (mmol/l) 22 – 26 Arterializovaná kapilární krev!

Normální ABR parametry plazmy [ H+] (nmol/l) 38 – 42 pH 7.36 – 7.44 PCO2 (kPa) 5.0 – 5.5 [ HCO3- ] (nmol/l) 22 – 26 Arterializovaná kapilární krev! Base excess ­2.5 – +2.5 Anion gap = (Na++K+) - (Cl-+HCO3-)

Poruchy ABR x Acidóza Alkalóza

Poruchy ABR x Acidóza Alkalóza Acidémie Alkalémie

x x Poruchy ABR Acidóza Alkalóza Respirační Metabolická Acidémie Alkalémie x Respirační Metabolická

x x Poruchy ABR Acidóza Alkalóza Respirační Metabolická PCO2 Acidémie Alkalémie x Respirační Metabolická PCO2 [ H+], [ HCO3- ]

Poruchy ABR Pufry Bikarbonátový Nebikarbonátové HCO3- / CO2 Hb- / oxy-Hb-

Poruchy ABR Pufry Kompenzace orgány Bikarbonátový HCO3- / CO2 Pufry Nebikarbonátové Hb- / oxy-Hb- Plíce Kompenzace orgány Ledviny + Játra

METABOLICKÁ ACIDÓZA

METABOLICKÁ ACIDÓZA 1. Příčina – nadměrná produkce / příjem H+

METABOLICKÁ ACIDÓZA 1. Příčina – nadměrná produkce / příjem H+ Diabetes mellitus, hladovění -oxidace MK  ketokyseliny

METABOLICKÁ ACIDÓZA 1. Příčina – nadměrná produkce / příjem H+ Diabetes mellitus, hladovění -oxidace MK  ketokyseliny Fyzická zátěž, hypoxie anaerobní glykolýza  kys. mléčná (laktát)

METABOLICKÁ ACIDÓZA 1. Příčina – nadměrná produkce / příjem H+ Diabetes mellitus, hladovění -oxidace MK  ketokyseliny Fyzická zátěž, hypoxie anaerobní glykolýza  laktát (uvol. H+) Požití - otrava kyselinou

METABOLICKÁ ACIDÓZA 2. Příčina – porucha v ledvinách lumen proximální tubulus krev H + H2O HCO3- + H+ HCO3- resorpce CAIV OH - CAII HCO3- CO2 CO2 H+ ATPáza ATP H + H2O H+ eliminace OH - HCO3- resorpce HCO3- CAII CO2

METABOLICKÁ ACIDÓZA 2. Příčina – porucha v ledvinách lumen proximální tubulus krev H + H2O HCO3- + H+ HCO3- resorpce CAIV OH - CAII HCO3- ztráty HCO3 CO2 CO2 H+ ATPáza ATP H + H2O H+ eliminace OH - HCO3- resorpce HCO3- retence H+ CAII CO2 ztráty HCO3

METABOLICKÁ ACIDÓZA 3. Příčina / důsledek – hyperkalemie Na+ ATP K+

METABOLICKÁ ACIDÓZA [ H+] 3. Příčina / důsledek – hyperkalemie Na+ K+ ATP K+

Acidóza  Hyperkalemie METABOLICKÁ ACIDÓZA 3. Příčina / důsledek – hyperkalemie ATP Na+ [ K+] [ H+] Acidóza  Hyperkalemie

Henderson - Hasselbach - log [H+] = pH H+ + HCO3- = CO2 + H2O [HCO3-] ———— PCO2 pH = pKa + log

Henderson - Hasselbach - log [H+] = pH H+ + HCO3- = CO2 + H2O [HCO3-] ———— PCO2 pH = 6.1 + log

Henderson - Hasselbach - log [H+] = pH H+ + HCO3- = CO2 + H2O [HCO3-] ———— PCO2 pH = 6.1 + log [HCO3-] [CO2] 8.0 7.4 7.0

MAC H+ Přívod H+ + HCO3-  CO2 + H2O [HCO3-] [CO2] 8.0 7.4 7.0

MAC H+ Přívod 2H+ + HCO3-  CO2 + H2O [HCO3-] [CO2] 8.0 7.4 7.0

MAC H+ Přívod 2H+ +2HCO3-  CO2 + H2O [HCO3-] [CO2] Pufr 8.0 7.4 7.0

MAC H+ Přívod 2H+ +2HCO3-  2CO2+ 2H2O [CO2] [HCO3-] 8.0 7.4 7.0

MAC H+ Přívod 2H+ +2HCO3-  2CO2+ 2H2O [HCO3-] [CO2] 8.0 7.4 7.0

MAC H+ 2H+ +2HCO3-  2CO2+ 2H2O Přívod [HCO3-] [CO2] 8.0 7.4 7.0 Podráždění chemoreceptorů

MAC H+ 2H+ +2HCO3-  2CO2+ 2H2O Přívod Plícemi ven z těla [HCO3-] 8.0 7.4 7.0 Podráždění chemoreceptorů

Kompenzace MAC H+ 2H+ +2HCO3-  2CO2+ 2H2O Přívod Plícemi ven z těla 8.0 7.4 7.0 1) Pufr: bikarbonátový 2) Plíce: hyperventilace

Kompenzace MAC H+ 2H+ +2HCO3-  2CO2+ 2H2O Přívod Plícemi ven z těla 8.0 7.4 7.0 1) Pufr: bikarbonátový 2) Plíce: hyperventilace 3) Ledviny:  eliminace H+ ,  resorpce HCO3-

METABOLICKÁ ALKALÓZA

METABOLICKÁ ALKALÓZA Příčina:

METABOLICKÁ ALKALÓZA Příčina: Přívod bazí např. infuze HCO3-

METABOLICKÁ ALKALÓZA Příčina: Přívod bazí např. infuze HCO3- Zvracení ztráta H+

Alkalóza  Hypokalemie METABOLICKÁ ALKALÓZA Příčina: Přívod bazí např. infuze HCO3- Zvracení ztráta H+ Hypokalemie Alkalóza  Hypokalemie

Alkalóza  Hypokalemie METABOLICKÁ ALKALÓZA Příčina: Přívod bazí např. infuze HCO3- Zvracení ztráta H+ Hypokalemie Alkalóza  Hypokalemie Kompenzace MAL

Alkalóza  Hypokalemie METABOLICKÁ ALKALÓZA Příčina: Přívod bazí např. infuze HCO3- Zvracení ztráta H+ Hypokalemie Alkalóza  Hypokalemie Kompenzace MAL Hypoventilace není možná !

METABOLICKÁ ALKALÓZA Kompenzace MAL Příčina: Přívod bazí např. infuze HCO3- Zvracení ztráta H+ Hypokalemie Alkalóza  Hypokalemie Kompenzace MAL Hypoventilace není možná ! Ledviny:  eliminace HCO3- !!!

RESPIRAČNÍ ACIDÓZA

RESPIRAČNÍ ACIDÓZA Příčina: Onemocnění plic, hrudníku

RESPIRAČNÍ ACIDÓZA Příčina: Onemocnění plic, hrudníku retence CO2

RESPIRAČNÍ ACIDÓZA Příčina: Onemocnění plic, hrudníku retence CO2 CO2 + H2O  H+ + HCO3-

RESPIRAČNÍ ACIDÓZA Příčina: Onemocnění plic, hrudníku retence CO2  [H+]  pH CO2 + H2O  H+ + HCO3-

RESPIRAČNÍ ACIDÓZA Kompenzace RAC Příčina: Onemocnění plic, hrudníku retence CO2  [H+]  pH CO2 + H2O  H+ + HCO3- Kompenzace RAC 1) Pufrování: nebikarbonátové pufry

RESPIRAČNÍ ACIDÓZA Kompenzace RAC Příčina: Onemocnění plic, hrudníku retence CO2  [H+]  pH CO2 + H2O  H+ + HCO3- Kompenzace RAC 1) Pufrování: nebikarbonátové pufry 2) Ledviny:  eliminace H+ , NH4+ , resorpce HCO3-

RESPIRAČNÍ ALKALÓZA

RESPIRAČNÍ ALKALÓZA Příčina:

RESPIRAČNÍ ALKALÓZA Příčina: Hyperventilace, nadmořská výška

RESPIRAČNÍ ALKALÓZA Příčina: Hyperventilace, nadmořská výška pokles PCO2 CO2 + H2O  H+ + HCO3-

RESPIRAČNÍ ALKALÓZA Příčina: Hyperventilace, nadmořská výška pokles PCO2 [H+]  pH CO2 + H2O  H+ + HCO3-

RESPIRAČNÍ ALKALÓZA Kompenzace RAL Příčina: Hyperventilace, nadmořská výška pokles PCO2 [H+]  pH CO2 + H2O  H+ + HCO3- Kompenzace RAL

RESPIRAČNÍ ALKALÓZA Kompenzace RAL Příčina: Hyperventilace, nadmořská výška pokles PCO2 [H+]  pH CO2 + H2O  H+ + HCO3- Kompenzace RAL 1) Pufrování: nebikarbonátové pufry dodávají H+

RESPIRAČNÍ ALKALÓZA Kompenzace RAL Příčina: Hyperventilace, nadmořská výška pokles PCO2 [H+]  pH CO2 + H2O  H+ + HCO3- Kompenzace RAL 1) Pufrování: nebikarbonátové pufry dodávají H+ 2) Ledviny:  eliminace HCO3-,  sekrece H+

OTÁZKY Jaké pH bude mít moč vegetariána? Jak přispívají játra k regulaci ABR? Jaká je první pomoc u hysterického záchvatu a proč? CHOPN chronické onemocnění plic, chronická obstrukce plic Proč nepodáváme pacientovi s CHOPN kyslík? Jaká je příčina  u MAC? Co MAC nejčastěji způsobí?

Jaké pH bude mít moč vegetariána? Rostlinná strava

Jaké pH bude mít moč vegetariána? Rostlinná strava bohatá na HCO3-

Jaké pH bude mít moč vegetariána? Rostlinná strava bohatá na HCO3-  Nadměrný přívod bazí

Jaké pH bude mít moč vegetariána? Rostlinná strava bohatá na HCO3-  Nadměrný přívod bazí  Kompenzace ledvinami HCO3- do moči

Jaké pH bude mít moč vegetariána? Rostlinná strava bohatá na HCO3-  Nadměrný přívod bazí  Kompenzace ledvinami HCO3- do moči  Moč je alkalická

Jak přispívají játra k regulaci ABR?

Jak přispívají játra k regulaci ABR? z metabolismu bílkovin NH4+ + HCO3-  močovina

Jak přispívají játra k regulaci ABR? z metabolismu bílkovin NH4+ + HCO3-  močovina glutamin glutamát

Jak přispívají játra k regulaci ABR? z metabolismu bílkovin NH4+ + HCO3-  močovina glutamin glutamát NH4+ NH4++ glutamát

Amoniogeneze v ledvinách Krev moč CO2 + H2O H2CO3 H+ NaCl NaHCO3 HCO3 NH4 glutamin NH3 NH4Cl

Jak přispívají játra k regulaci ABR? z metabolismu bílkovin HCO3- NH4+ + glutamin HCO3- do plazmy! glutamát

Jaká je první pomoc u hysterického záchvatu a proč? Hysterický záchvat

Jaká je první pomoc u hysterického záchvatu a proč? Hysterický záchvat Hyperventilace

Jaká je první pomoc u hysterického záchvatu a proč? Hysterický záchvat Hyperventilace  Pokles PCO2 v plazmě

Jaká je první pomoc u hysterického záchvatu a proč? Hysterický záchvat Hyperventilace  Pokles PCO2 v plazmě  První pomoc: dýchání CO2

Jaká je první pomoc u hysterického záchvatu a proč? Hysterický záchvat Hyperventilace  Pokles PCO2 v plazmě  První pomoc: dýchání CO2  Dýchání do/z pytlíku

Proč nepodáváme pacientovi s CHOPN kyslík Chronické onemocnění plic

Proč nepodáváme pacientovi s CHOPN kyslík? Chronické onemocnění plic Retence CO2  Chronická respirační acidóza

Proč nepodáváme pacientovi s CHOPN kyslík? Chronické onemocnění plic Retence CO2  Chronická respirační acidóza  Adaptace centrálních chemoreceptorů

Proč nepodáváme pacientovi s CHOPN kyslík? Chronické onemocnění plic Retence CO2  Chronická respirační acidóza  Adaptace centrálních chemoreceptorů  Periferni chemoreceptory jsou aktivovány nízkým pH Stimulace plicní ventilace

Proč nepodáváme pacientovi s CHOPN kyslík? Chronické onemocnění plic Retence CO2  Chronická respirační acidóza  Adaptace centrálních chemoreceptorů  Periferni chemoreceptory jsou aktivovány nízkým pH Stimulace plicní ventilace O2  100%O2 by tlumil tento hypoxický drive !

Jaká je příčina  u MAC? Co MAC nejčastěji způsobí? Metabolická acidóza

Jaká je příčina  u MAC? Co MAC nejčastěji způsobí? [ H+] Metabolická acidóza Hyperkalemie

Jaká je příčina  u MAC? Co MAC nejčastěji způsobí? [ H+] Metabolická acidóza Hyperkalemie  Změna KMP, depolarizace

Jaká je příčina  u MAC? Co MAC nejčastěji způsobí? [ H+] Metabolická acidóza Hyperkalemie  Změna KMP, depolarizace  Nervová dráždivost

Jaká je příčina  u MAC? Co MAC nejčastěji způsobí? [ H+] Metabolická acidóza Hyperkalemie  Změna KMP, depolarizace  Nervová dráždivost  EKG Fibrilace komor !

Jaká je příčina  u MAC? Co MAC nejčastěji způsobí? [ H+] Průjmy  Metabolická acidóza ztráta HCO3- z GIT Hyperkalemie  Změna KMP, depolarizace  Nervová dráždivost  EKG Fibrilace komor !

Diagnóza acido-basické nerovnováhy Acidósa nebo alkalóza? Zjistit pH - nízké = acidóza vysoké = alkalóza Respirační nebo metabolická? Zjistit, která hodnota, pCO2 nebo HCO3- , je mimo normu a může působit problém. Změna pCO2 = respirační problém; pokud je příčina HCO3- , problém je metabolický. Bez kompenzace nebo částečně kompenzovaná? Zjistit, které hodnoty neodpovídají zjištěné změně pH. Pokud jsou hodnoty v normálním rozmezí, problém není kompenzován, pokud jsou mimo normu, došlo k částečné kompenzaci.

Example A patient is in intensive care because he suffered a severe myocardial infarction 3 days ago. The lab reports the following values from an arterial blood sample: pH 7.28 HCO3- = 20 mEq / L ( 22 - 26) pCO2 = 32 mm Hg (35 - 45) ??Diagnosis?? Acidosis Metabolic With compensation

Respirační acidózu kompenzuje organismus: vydýcháním přebytečného CO2 vyloučením většího množství HCO3 v proximálním tubulu vyloučením většího množství H pomocí H+ - ATPázy do proximálního tubulu vyloučením většího množství H pomocí Na/H antiportu do sběracího kanálku zvýšenou resorbcí HCO3, kdy se HCO3 dostává přes luminální membránu ve formě CO2 K RA vede plicní insuficience, insufientní plíce nedokáží vydýchat přebytečný CO2 Při RA potřebujeme v těle pufrovací báze v těle udržet, ne vylučovat! dobrý tip Tento mechanismus skutečně funguje, ovšem pouze v proximálním tubulu, ve sběracím kanálku se nachází H/K ATPáza Při zvýšené exkreci H dojde v lumen kanálku k reakci H + HCO3 → CO2 + H2O

Transport CO2 1. v krvinkách 2. v plasmě

Nárazníková kapacita krve systém hemoglobin-oxy 35% fosfáty 5% 47% plasm. proteiny 7% systém bikarbonátový v plazmě 35% v erytrocytech 18% 53%

Kompenzační reakce u jednoduchých poruch ABR respirační metabolická acidoza alkaloza Kom- pen- zace plicní Hyper- ventilace Hypo- ventilace s ↓ p CO2 Hypo-ventilace se ↑ pCO2 Ledvi- nová Reabsorpce HCO3- Vylučování fosfátů s NH4+ Vylučování HCO3- (spolu s K+) Reabsorpce Vylučování fosfátů a NH4+ Vylučová- ní HCO3- (spolu s K+)

Pozitronová tomografie. L-hemisféra Žízeň The excess water overwhelms the kidneys, which can’t flush out the fluid fast enough. The water then rushes into cells throughout the body, swelling them like balloons. In the brain, such swelling can be disastrous, causing seizures, coma, respiratory arrest, and death. hypothalamus, a deep structure that also regulates body temperature, sleep, and appetite. Special sensors in the hypothalamus are constantly monitoring the blood’s concentration of sodium and other substances. The hypothalamus also receives inputs from sensors in the blood vessels that monitor blood volume and pressure. If the pituitary gland becomes damaged, however, or if the kidneys are unable to respond to vasopressin, the body is unable to conserve fluids. The result can be diabetes insipidus, a condition marked by excessive urination and extreme, uncontrollable thirst. (Diabetes insipidus should not to be confused with diabetes mellitus, which also causes excessive thirst and urination, but which results from an insulin deficiency or resistance that leads to high blood glucose.) Pozitronová tomografie. L-hemisféra Proc Natl Acad Sci USA. 1999;96:5304–5309. Neuroimaging of genesis of thirst, and satiation of thirst. Denton DA, Shade R, Zammarippa F, Egan G, Blair-West JR, McKinley MJ, Fox P. © 1999 National Academy of Sciences, U.S.A.

………………