MUDr. Zuzana Dukátová Ústav patologické fyziologie ABR MUDr. Zuzana Dukátová Ústav patologické fyziologie

Poruchy ABR Metabolické Respirační Reakce organizmu na poruchy ABR směřují k zachování stálého pH a lze je rozdělit na 1) nárazníkové reakce, 2) kompenzační reakce, 3) korekční reakce

Nárazníkové reakce Probíhají jako bezprostřední reakce organismu na vzniklou poruchu. Jejich kapacita je limitována a trvá-li příčina poruchy déle, nárazníková schopnost krve se vyčerpá a dochází k výraznějším změnám pH.

Kompenzační reakce zajišťovány orgány nepostižené složky, tj. u poruch respiračních ledvinami, u poruch metabolických plícemi Ledviny - maxima účinnosti dosahují do 5 dnů Plíce - maxima účinnosti je dosaženo do 24 hodin

Korekční reakce Přicházejí v úvahu prakticky jen u metabolických poruch za předpokladu, že příčinou poruchy není onemocnění ledvin.

Vylučování Na+ a K+ v ledvinách

Na+

Na+

Na+

Na+

Euvolemie Dehydratace Hyperhydratace Hypoosmolární retence vody Euvolemie ztráty vody Hypoosmolární Isoosmolární - fyziologický stav Hyperosmolární objem Dehydratace retence vody retence solutů Hypoosmolární Isoosmolární Hyperosmolární Hyperhydratace osmolarita Hypoosmolární Isoosmolární Hyperosmolární ztráty solutů ztráty vody

Isoosmolární dehydratace ECT ICT Příčina: ztráta isotonické tekutiny (stejná ztráta vody a solutů) Výchozí stav Soluty Ztráta isotonické tekutiny z ECT nevede k přesunům vody mezi ICT a ECT H2O Isoosmolární hyperhydratace ECT ICT Příčina: retence isotonické tekutiny (stejná retence vody a solutů) Výchozí stav Retence isotonické tekutiny z ECT nevede k přesunům vody mezi ICT a ECT Soluty H2O

Hyperosmolární dehydratace ECT ICT Příčina: větší ztráta vody než solutů Výchozí stav Soluty H2O Začátek poruchy H2O Osmotické ekvilibrium-snížení objemu ICT Kompenzační zvýšení osmolarity v ICT... …vede k přesunu vody do ICT... H2O …a ke korekci sníženého objemu ICT

Hyposmolární dehydratace H2O Příčina: větší ztráta solutů než vody ECT ICT Výchozí stav Začátek poruchy Osmotické ekvilibrium-zvýšení objemu ICT Kompenzační snížení osmolarity v ICT... …vede k přesunu vody z ICT... …a ke korekci zvýšeného objemu ICT Soluty

Hyperosmolární hyperhydratace ECT ICT Příčina: větší retence solutů než vody Výchozí stav Soluty H2O H2O Začátek poruchy H2O Osmotické ekvilibrium-snížení objemu ICT Kompenzační zvýšení osmolarity v ICT... …vede k přesunu vody do ICT... H2O …a ke korekci sníženého objemu ICT

Hyposmolární hyperhydratace ECT ICT Příčina: větší retence vody než solutů Výchozí stav Soluty H2O Začátek poruchy H2O Osmotické ekvilibrium-zvýšení objemu ICT Kompenzační snížení osmolarity v ICT... …vede k přesunu vody z ICT... H2O …a ke korekci zvýšeného objemu ICT

Příčiny hyperosmolarity Příčiny hyposmolarity H2O soluty soluty H2O retence solutů deficit vody deficit solutů retence vody (relativní nebo absolutní) (relativní nebo absolutní)

Hyperosmolární hyperhydratace Isoosmolární hyperhydratace Hypoosmolární hyperhydratace příjem vody > příjem solí příjem vody < příjem solí = příjem solí příjem vody retence solí ztráta solí Euvolemická hyperosmolarita Euvolemická hypoosmolarita ztráta vody > ztráta solí ztráta vody < ztráta solí ztráta vody = ztráta solí Hypoosmolární dehydratace Hyperosmolární dehydratace Isoosmolární dehydratace

Na+ Na+ H2O hypernatrémie Na+ H2O H2O Na+ H2O Na+ H2O normonatrémie (140 mmol/l) Na+ H2O H2O H2O Na+ H2O Na+ hyponatrémie Na+ hypovolémie (dehydratace) isovolémie hypervolémie

Na+ Na+ H2O Na+ H2O H2O Na+ H2O Na+ H2O Na+ H2O H2O H2O Na+ H2O Na+ Na+

(titrovatelná acidita) hlavní buňky -interkalární buňky b-interkalární buňky H+ Cl- Na+ K+ Cl- HCO3- Cl- Aldosteron + Cl- + CO2 HCO3- karboanhydráza Na+-K+ ATPáza H+ -ATPáza OH- H+ H2O H2O Na+ K+ H+ OH- H+ -ATPáza karboanhydráza HCO3- CO2 Cl- + + + Na+ K+ H+ HCO3- Cl- HCO3- CO2 lumen HPO42- H2PO4- (titrovatelná acidita) NH3 NH4+ Cl- Cl-

- + + + Podnět: Efektivní cirkulující objem Reabsorpce Na+ (proximální tubulus) Aldosteron + Sekrece K+ (sběrné kanálky) se nemění Sekrece K+ - Rychlost toku moči v tubulu Reabsorpce Na+ (sběrné kanálky)

+ + + + Efektivní cirkulující objem Podnět: 1. diuretika 2. osmotická diuréza + Reabsorpce Na+ Aldosteron + Sekrece K+ (sběrné kanálky) + Rychlost toku moči v tubulu Reabsorpce Na+ (sběrné kanálky)

Minutový objem srdeční Městnání - zvýšení středního kapilárního tlaku Selhání srdce Minutový objem srdeční Městnání - zvýšení středního kapilárního tlaku Efektivní cirkulující objem Přesun vody z intravazálního prostoru do intersticia Aktivace systému renin-angiotensin-aldosteron Odpověď cca do 100 minut Retence vody v ledvinách Žilní náplň Odpověď cca do 4 minut Bezpečnostní záklopka! Plnění v diastole ANF

PCO2 torr Base Excess mmol/l -25 -20 -15 -10 -5 5 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 PCO2 torr Base Excess mmol/l pH=7,1 pH=7,2 pH=7,3 pH=7,37 pH=7,43 pH=7,5 pH=7,6 Akutní metabolická acidóza Akutní metabolická alkalóza respirační alkalóza Akutní Akutní respirační acidóza Ustálená metabolická alkalóza Ustálená metabolická acidóza Ustálená respirační alkalóza Ustálená respirační acidóza pH=7,44 pCO2=23,3 torr BE=-6,7mmol/l Nález svědčí pro plně kompenzovanou respirační alkalózu (vyvolanou drážděním dechového centra toxicitou urey a hrozícím edémem), kombinovanou s renální metabolickou acidózou (korigovanou infúzemi bikarbonátů)

Na+ Na+ Cl- Cl- Cl- H+ Na+ Na+ H+ H+ Cl- Cl- K+ K+ K+ Na+ Na+ H+ K+ H+ Hypochloremická alkalóza s deplecí draslíku při zvracení Glomerulární filtrát (hypochloremická alkalóza) Glomerulární filtrát (norma) Na+ Na+ Primární příčina: Ztráty Cl- a H+ zvracením Cl- Cl- Deplece chloridů Cl- Reabsorbce sodíku s chloridy je snížena H+ Readsorbce sodíku s chloridy Metabolická alkalóza Na+ Na+ H+ H+ Cl- Cl- K+ K+ Zvyšuje se nabídka sodíku pro směnu za draslík a H+ Zbytek sodíku směňován za draslík a H+ Intracelulární tekutina K+ K+ Deplece draslíku Na+ Na+ H+ H+ Stoupá exkrece draslíku a bez ohledu na metabolickou alkalózu se acidifikace moči zvyšuje (tzv. paradoxni acidifikace moči) K+ K+ H+ H+ K+ H+ Paradoxní acidifikace moči Zvýšený odpad draslíku NH4+

Neutrální aminokyseliny Při jaterním selhání je tato regulační vazba porušena a proto je tendence k alkalémii (a ke zvýšení hladiny NH4+ v krvi) H+ Močovina NH4+ CO2 Aminoskupina CO2+H2O H+ Neutrální aminokyseliny Uhlíkový skelet - acidémie - inhibice enzymatické aktivity alkalémie - aktivace enzymatické aktivity upřednostněno při alkalémii NH4+ Glutamin Glutamát (2-oxoglutarát) NH4+ H+ +NH3 H+ NH3 + H+ NH3 Proximální tubulus Distální nefron upřednostněno při acidémii

5 1 3 4 6 2 Glutamin glutamináza NH4+ Na+ Cl- CO2 H++ HCO3- HCO3- H+

Porucha vstřebávání chloridů ve vzestupném raménku Henleho kličky Chronická stimulace macula densa Chronická stimulace sekrece reninu (a regulační smyčky renin-angiotensin-aldosteron) Postupná ztráta chloridů vede k tomu, že do distálního tubulu přichází zvýšená nabídka sodíku provázená relativním nedostatkem chloridů Zvýšená hladina aldosteronu Stimulace sekrece prostaglandinu E2 Porušení osmotického dřeňového gradientu Zvýšená nabídka Na+ a Cl- do distálního tubulu (a osmoticky vázané vody) Zvýšená resorpce Na+ nedoprovázená resorpcí chloridů (které jsou nahrazeny nerezorbovatelnými anionty) zvyšuje elektronegativitu v lumen tubulu Zvýšené ztráty chloridů Zvýšený průtok v tubulu Zvýšení resorpce Na+ Zvýšení sekrece K+ Stimulace distální H+ ATPázy (zvýšení renální exkrece H+ ) Hypochlorémie Zvýšené ztráty K+ Hypokalémie obr. 13.16 Patogeneza Bartterova syndromu. Normální objem ECT, ale sklon k hypovolémii Výměna K+ za v buňkách H+ (K+ z buňky a H+ do buňky) Zajištění resorpce zvýšeného množství vody přitékající do distálního tubulu Metabolická alkalóza

Vyšetření parametrů ABR pH pCO2 pO2 koncentrace standardních hydrogenkarbonátů BE (Base excess, přebytek bazí) koncentrace aktuálních hydrogenkarbonátů saturace Hb kyslíkem

Koncentrace kationtů: Na+, K+, Ca++, Mg++ Koncentrace aniontů: Cl-, laktátu, bílkovin, případně zvlášť albuminu Koncentrace ostatních látek: Urea, kreatinin, glykemie, osmolalita, event. ketolátky

Hodnotící parametry SID (strong ion difference) rozdíl v koncentraci silných kationtů a aniontů SID= (Na+ + K+ + Ca++ + Mg++) - (Cl- + laktát + SO42- + anionty oxokyselin) Atot - koncentrace všech slabých netěkavých kyselin. Odpovídá především koncentraci plazmatických bílkovin a anorganických a organických fosfátů. pCO2 - parciální tlak oxidu uhličitého v arteriální krvi.

BBS (buffer base serum) BBS = (Na+ + K+) - Cl-       BBS hodnotí vztah mezi hlavními kationty a Cl- aniontem. Zvýšená hodnota BBS svědčí o relativním poklesu Cl- a tím o zvýšení podílu hydrogenkarbonátů ve sloupci aniontů - tedy o přítomnosti složky metabolické alkalózy. Norma: 42 ± 2 mmol/l.

Anion gap AGAP - aniontová mezera       AGAP = (Na+ + K+) - (Cl- + HCO3-)       Anion gap prakticky odpovídá součtu koncentrací [RA + plazmatické bílkoviny]. Reziduální anionty       RA = (Na+ + K+ + Ca++ + Mg++) - (Cl- + HCO3- + proteiny) Zvýšená hodnota AGAP - metabolické složká acidózy Norma: 18 ± 2 mmol/l.

Kazuistika „ Anamnéza: 49-letá pacientka s chronickou renální insuficiencí pokročilého stupně a s uremickým syndromem byla před 10 týdny hospitalizována pro infekční onemocnění močových cest. V anamnéze se zjistila oboustranná nefrolithiáza, před 10-12 lety operace pravé ledviny. Dlouhodobě byla léčena na nefrogenní hypertenzi, měla předepsanou dietu s omezením bílkovin. Léčena různými antimikrobiálními přípravky, naposledy kotrimoxazolem.Na kompenzaci renální insuficience dostávala v infúzích glukózu, hydrouhličitan sodný, vitaminy skupiny B, vitamin C a furosemid 500 mg/d. Diuréza se pohybovala kolem 1,5 l/denně. V posledních dnech se zvýraznilo dyspnoe, slabost a nauzea a občasnými průjmy. Objektivní nález při příjmu: Somnolentní pacientka, dobře živená, s uremickým fetorem. Kůže suchá se sníženým turgorem, jazyk s bělavým povlakem. Bukální sliznice suché, bulbární tlak snížený, krční žíly v loze ležmo nezaplněné. Dýchání sklípkové, bez vedlejších fenoménů, prohloubené. Akce srdeční pravidelná, ozvy ohraničené, puls 78/min.Břicho nad úrovní hrudníku, prohmatné, bez hepatosplenomegalie. Dolní končetiny a sakrální oblast bez edémů. TK 145/70 torr. Hmotnost 65 kg, výška 162 cm.

Laboratorní nálezy: FW 127/132, krevní obraz: Lkc 16,3.109/l, Erc 4,18.1012/l, hemoglobin 114g/l, Htk 0,34. Kreatinin v séru 1367 mol/l, clearance kreatininu 0,12 ml/s. Urea v séru 68,6 mmol/l, Na+ = 106 mmol/l, K+ = 3,45 mmol/l, Cl- = 82 mmol/l, glykémie 9 mmol/l, ABR: pH: 7,44, stand. HCO3 15,5mmol/l, BE=-6.7mmol/l, pCO2 =3.11 kPa = 23,3 torr. Moč: pozitivní bílkovina a krev, relativní hustota 1016 Otázka 1: Jaká může být hyponatrémie u pacientky Pseudohyponatrémie ? S normálním obsahem Na+? Se zvýšeným obsahem Na+? S deficitem Na+?

Diagnostický závěr: Pacientka s chronickou renální insuficiencí a uremickým syndromem, s občasným zvracením a průjmy. Trvale léčená diuretiky, infúzemi glukózy a občas bikarbonátem. Odpovědi na otázku 1: Jaká může být hyponatrémie u pacientky Pseudohyponatrémie ? - Lze ji vyloučit ověřením podmínek odběru krve (např. ubezpečit se, že pacientka nedostávala hypoosmolární roztok NaCl a krev se neodebírala ze stejné žíly) a vyloučením vysoké hyperlipoproteinémie (která může falešně snížit laboratorně zjišťované hladiny sodíku v plazmě) S normálním obsahem Na+? - Hyponatrémie s normálním obsahem (normálními zásobami) sodíku má mírný nadbytek vody v ECT - klinické příznaky (suché sliznice, snížená náplň žil, snížený bulbární tlak) svědčí o opaku. Se zvýšeným obsahem Na+? - Pak by pacientka musela mít vyšší objem vody v ECT - což nemá (viz předchozí bod). S deficitem Na+? - Správná alternativa- při hyponatrémii a deficitem sodíku vzniká i deficit vody, přičemž deficit sodíku je větší než deficit vody. Společně pak vedou k depleci objemu ECT a k hypovolémii o níž svědčí suché sliznice, snížený bulbární tlak a snížená náplň krčních žil)

Ztráty Na+ do moči při osmotické diuréze? . Otázka 2: Pacientka měla hyponatrémii vyvolanou deficitem Na+ a vody. Co bylo její hlavní příčinou? Ztráty Na+ do moči při osmotické diuréze? Ztráty Na+ při hypokorticismu? Ztráty Na+ do GIT? Ztráty Na+ do moče vlivem diuretické léčby, příp. způsobené nefritidou s nadměrnou ztrátou soli? .

Diagnostický závěr: Hlavní příčinou hyponatrémie u pacientky byly renální ztráty sodíku během léčby furosemidem, potencované ztrátami sodíku do gastrointestinálního traktu. Sekundární ztráta vody vyvolala deficit sodíku a menší deficit vody. Nedostatek vody se objevil i v nedostatku vody v ICT. K metabolické acidóze renálního původu, korigované infúzemi bikarbonátů se přidružila respirační alkalóza (pravděpodobně vlivem dráždění dechového centra).

Kde hledat? http://public.fnol.cz/www/urgent/seminare /20060216/ABR_Kut.pdf http://www.globalrph.com/osmocalc_valid .htm http://patf.lf1.cuni.cz/stumat/poruchy_abr. pdf

A to je konec přátelé….