Podklady k interaktivnímu semináři Plíce, ledviny a acidobazická rovnováha Toto není oficiální studijní materiál... Ústav patologické fyziologie, 1.LF UK v Praze

Biochemie moči Proteinurie Fyziologická < 150 mg / 24 h Patologická > 500 mg / 24 h Těžká > 3500 mg / 24 h Nefrotický sy > 5000 mg / 24 h Kvantifikace proteinurie: proužkové metody sulfosalicylová kyselina Proteinurie > 2 g za 24 h je vždy projevem poruchy glomerulární funkce. Mladí muži s proteinurií < 2 g za 24 h s normální clearence kreatininu by měli být vyšetřeni na ortostatickou proteinurii

Elektroforézou pak rozlišíme, o jakou proteinurii se jedná: a) GLOMERULÁRNÍ: SELEKTIVNÍ – albumin (Mr 67 000), transferin (Mr 89 000) – poškození podocytů a vnější části bazální membrány NESELEKTIVNÍ – všechny bílkoviny, včetně imunoglobulinů – poškození mesangia a vnitřní části bazální membrány Index selektivity (IS) = U-IgG x S-transferin S-IgG U-transferin IS  0,1 selektivní proteinurie IS  0,2 neselektivní proteinurie IS = 0,1-0,2 středně selektivní proteinurie Příčina: patologicky zvýšená permeabilita glomerulokapilární membrány pro bílkoviny - zvýšená filtrace krevních bílkovin do primární moči např. při glomerulonefritis

GFR závisí na ploše a permeabilitě glomerulokapilární membrány a na hydrostatickém a onkotickém tlaku uvnitř glomerulární kapiláry a v Bowmanově pouzdře: GFR=Kf x (PG + B) – (PB + G) Kf filtrační koeficient – závisí na ploše a permeabilitě glomerulokapilární membrány PG hydrostatický tlak v glomerulární kapiláře (cca 45 mmHg) PB hydrostatický tlak v Bowmanově pouzdře (cca 10 mmHg) G onkotický tlak v glomerulární kapiláře (cca 27 mmHg) B onkotický tlak v Bowmanově pouzdře – zanedbatelný Filtrační tlak je tedy kolem 8 mmHg = (45 + 0) – (10 + 27)

GFR je snížená při: redukci filtrační plochy – všechna renální onemocnění, která jsou spojená s redukcí počtu funkčních glomerulů – progredující renální selhání snížené permeabilitě glomerulokapilární membrány – např. při glomerulonefritis snížení hydrostatického tlaku v glomerulární kapiláře: Díky autoregulaci zůstává PG konstantní (a tím i GFR) i při širokém rozptylu krevního tlaku 80 – 180 mmHg. Autoregulace spočívá v dilataci aferentní arterioly při nižším tlaku a konstrikci při vyšším tlaku.

GFR je snížená při: PG tedy signifikantně klesá až při poklesu systémového tlaku pod 80 mm Hg – všechny hypotenzní stavy - krvácení, srdeční selhávání, šok atd. zvýšení hydrostatického tlaku v Bowmanově pouzdře – při obstrukci močových cest zvýšení onkotického tlaku v glomerulární kapiláře – při hemokoncentraci (dehydratace)

Akutní renální selhání Příčiny 1. Prerenální 2. Renální (parenchymatózní) 3. Postrenální (obstrukce vývodních cest)

Akutní renální selhání Příčiny 1. Prerenální hemodynamické změny šoková cirkulace (těžké krvácení, ztráty vody a elektrolytů)

Akutní renální selhání Příčiny 2. Renální (parenchymatózní) - zejména poškození tubul. b. TIN glomerulonefritis (poststreptokoková, SLE, Goodpast. sy) nefrotoxické látky (CCl4, etylenglykol, propylenglykol, Hg, Au,Bi, nefrotox. léky (SFA, gentamycin, cefaloridin), amanita phal. hemolýza (inkompatibilní TRF) crush syndrom popáleniny (dehydratace, sepse, toxémie) toxoinfekční poškození (sepse) potrat, porod, operace akutní pankreatitis cévní změny (okluze a. renalis, tromboza ren. žil, hypertenze)

Akutní renální selhání Příčiny 3. Postrenální obstrukce vývodních cest urolithiáza, krevní koagula tumory vývodných cest hyperplázie prostaty retroperitoneální fibróza ligatura ureterů atonie moč. měchýře

Akutní renální selhání Parametr Prerenální - Renální - selhání Platí jen tehdy, nebyla-li již podána diuretika nebo infuze

Urémie Vodní a minerálový rozvrat ztráty vody / retence vody  Na (diluční, distribuční, depleční)  K (retence) otoky  dehydratace slabost, únavnost dyspepsie (anorexie, ranní nausea, zvracení, průjem) arytmie, perikarditis

Renovaskulární hypertense Urémie Renální (renoparenchymatózní) hypertense Faktory: presorické (hypoperfuze ledvin  renin) depresorické (kallikrein/kininy, PG E) exkrece Na, H2O x Renovaskulární hypertense Reakce renálních presorických mechanismů (renin) na hypoperfuzi ledviny při uzávěru / stenoze renální tepny

Urémie Anémie Faktory: Epo ztráty vitaminů, proteinů (proteinurie) krevní ztráty (hematurie) nedostatek železa (zánět,  Trf) toxický útlum kostní dřeně zánětlivá inhibice erytropoézy

Urémie Renální osteodystrofie Faktory:  PO4  1,25-0H-vit. D3 ... snížená tvorba  Ca ... ztráty,  resorpce ve střevě sekundární  PTH ... kostní resorpce

Urémie Infekční komplikace Bronchitis, bronchopneumonie Hepatitis Sepse Cheyne - Stokesovo dýchání

Erytrocyturie – pro posouzení etiologie je nutné vyšetření ve fázovém kontrastu pod mikroskopem Renální (glomerulární) erytrocyturie deformované elementy (deformace při průchodu glomerulární membránou a tubuly), projevem glomerulonefritis, kdy je spojena s proteinurii a lehkou leukocyturii, v močovém sedimentu mohou být přítomny erytrocytární válce

Močový sediment Vyšetření erytrocytů ve fázovém kontrastu Intaktní erytrpcyty (extraglomerularní původ) Okrajové deformace (erytrocyty z glomerulů)

5. OSMOLARITA MOČI se může pohybovat v rozmezí 30 až 1200 mOsm/l 5. OSMOLARITA MOČI se může pohybovat v rozmezí 30 až 1200 mOsm/l. 30 mOsm/l je cca 10x méně než osmolalita plazmy a odpovídá diuréze cca 20 ml/min. 1200 mOsm/l je cca 4x více než osmolalita plasmy a odpovídá diuréze cca 0,5 ml/min. Ledviny jsou tedy daleko více schopné chránit tělo před dilucí než před dehydratací. Obvykle je CH2O kolem -1,2 až -1,8 ml/min (tedy záporná).

Osmotická diuréza: při přítomnosti osmoticky aktivních látek v moči (glukóza, manitol atd.) UOSM  POSM, frakční exkrece vody i osmoticky aktivních látek je zvýšená. Vodní diuréza: při poklesu ADH, necitlivosti receptorů na ADH UOSM  POSM, frakční exkrece vody je zvýšená, frakční exkrece osmoticky aktivních látek je normální. Ke koncentraci moče je nutná: intaktní dřeň (vytváření hyperosmolárního prostředí v intersticiu ledvinné dřeně působením protiproudového mechanismu Henleova klička/vasa recta), působení ADH v distálním tubulu a sběrném kanálku.

6. KONCENTRAČNÍ SCHOPNOST LEDVIN – adiuretinový test: Po večeři bez tekutin vyšetřovaný nepije celkem 12 hodin. Ráno 2 kapky (10 ug) adiuretinu (ADH) do každého nosního průduchu. Poté sběr moči po 1 hodině, celkem 4x. Alespoň v jedné porci moči by měla být osmolalita (v mOsm/l): 15-20 let 970 21-50 let 940 51-60 let 830 61-70 let 790 71-80 let 780

Nízká osmolalita ve všech porcích = snížená koncentrační schopnost ledvin u: diabetes insipidus různých typů (nedostatek ADH) hydronefrózy (deformace dřeně), tubulointersticiálních nefritid a v reparační fázi akutního renálního selhání (zde je příčinou porucha dřeně, která není schopná vytvářet hyperosmolární prostředí nutné ke koncentraci moče).

Diabetes insipidus centrální, neurogenní ztráta 75% neuronů je nutná ke vzniku polyurie následek poranění hlavy, tumory, operace nefrogenní – neschopnost reakce na ADH recesivní, X-vázaný, CHRI, hypokalémie, hyperkalcémie

SIADH – syndrom inadekvátní sekrece ADH – Schwarz-Bartterův sy selhávání negativního feedback mechanismu, sekrece ADH pokračuje, i když osmolalita poklesla retence vody, diluční hyponatrémie stoupá osmolalita močí x sérová klesá plicní tumory, poranění hrudníku, CNS, TBC, pneumonie

Akutní dialýza Indikace urémie anurie / oligurie > 3 dny kreatinin > 700 umol / l urea > 30 mmol / l  urey > 10 mmol / l / den K > 6,5 mmol / l – typická indikace acidóza hyperhydratace (nezvládnutelná konzervativně Indikace 1. Selhání ledvin 2. Intoxikace 3.  Ca 4.  urikémie ... např. po cytostatické léčbě leukémie 5. Hypotermie 6. Alkalóza ... výjimečně, v ČR ne

Je nedostatek kyslíku v organismu nebo některých tkáních HYPOXIE Je nedostatek kyslíku v organismu nebo některých tkáních Poškození hypoxií vzniká v důsledku nedostatku ATP v buňkách Buněčný senzor: hypoxia inucible factor (HIF) – transkripční faktor

Hypoxie - kompenzační odpověď Na úrovni buněk a tkání: Na úrovni organismu: Zvýšení anaerobní glykolýzy a příjmu glukózy, důsledek ↑ laktát (metabolická acidóza) Aktivace angiogeneze ↑ EPO Aktivace faktorů, rozpoznávajících buněčné poškození (p53), repair ↑ VENTILACE ↑TEPOVÉ FREKVENCE ↑2,3 DPG v erytrocytech, Hb lépe uvolňuje kyslík do tkání ↑EPO, počet erytrocytů a Hb

Dělení hypoxií Dle příčiny: Výšková (popř. environmentální) Dle průběhu: fulminantní (náhlé přerušení cirkulace díky fibrilaci komor, masivní embolizaci, dušení), nebo chronická Dle lokalizace: systémová (například plicní onemocnění, anemie, intoxikace CO, chronické selhávání srdce) a lokální (trombóza, poranění, tumor). Výšková (popř. environmentální) Respirační (tzv. hypoxická) – choroby plic Cirkulační (ischemická) Anemická Histotoxická

Hypoxie respirační (hypoxická) Hypoxie výšková O2 CO2 pO2 ledviny erytropoetin Kostní dřeň erytropoeza Hypoxie respirační (hypoxická) Hypoxie cirkulační (ischemická) Hypoxie anemická Hypoxie histotoxická Cukry Tuky Bílkoviny + O2 CO2 H2O mitochondrie buňka mitochondrie

Některé příčiny hypoxie Plicní onemocnění Snížená ventilace Útlum dýchacího centra, ↓CO2, úrazy, pneumotorax, obrny dýchacích svalů Překážka v dýchacích cestách, dušení CHOPN, astma Snížená perfúze Embolie do plicnice Snížená difúze Pneumonie, infekce Ztluštění alveolo-kapilární membrány Poruchy cirkulace Vrozené vady s pravolevým zkratem Nízký minutový výstup srdeční (vady chlopní, srdeční selhání) Oběhový šok (hypotenze) Lokální zástava cirkulace Trombóza a embolie Edém mozku (útlum srdeční činnosti) Arterio-venózní zkrat

Hypoxie Laboratorní vyšetření: Klinické příznaky: Zvýšení ventilace Zvýšení tepové frekvence Cyanóza, bledost Zvýšený hematokrit (hypoxická hypoxie) Zvýšená únavnost, slabost, závratě Snížení mentální výkonnosti Poruchy vědomí, koma Hematokrit, hemoglobin, parametry červených krvinek Hodnoty pO2, pCO2 a ABR (arteriální krev), saturace hemoglobinu kyslíkem – pulsní oxymetrie TK, pulz, ergometrie, hodnoty laktátu v krvi

Parciální respirační insuficience (1. typu) ↓ pO2 ; pCO2 normální nebo dokonce lehce ↓ Příčiny: Ventilačně perfuzní nerovnováha charakteru plicních zkratů (oblasti se ↓ ventilačně-perfúzním poměrem a plicní zkraty). Astma – středně silný záchvat ChOPN – zvláště typu chronická bronchitis (blue bloater) Alveolární edém (část plic) (ARDS) Porucha difúze (kyslík difunduje hůře) Plicní fibrózy Silikóza Hypersensitivní alveolitis (např. tzv. farmářská plíce) Systémové fibrózy (SLE) Sarkoidóza Intersticiální plicní edém

Globální respirační insuficience (2. typu) ↓ pO2 ; ↑ pCO2 = respirační acidóza Příčiny: Snížení alveolární ventilace (VA) Pokles aktivity dechového centra pneumotorax, obrny dýchacích svalů ChOPN – těžká ChOPN, zvláště charakteru Emfyzému Astma – těžký záchvat Ventilačně perfuzní nerovnováha charakteru mrtvého prostoru (oblasti se ↑ ventilačně-perfúzním poměrem a patologický mrtvý prostor) Plicní embolie (submasivní a masivní) Emfyzém v pozdních stadiích (zhoršení kompenz. emfyzému = pink puffer)

Normální plíce Obstrukční choroba Restrikční choroba Zúžení průsvitu dýchacích cest; Zvýšení odporu (dynamického) ↑R = ↑Rdyn Rstat = 1/C Alveolární stěna se stává tuhou Snížení poddajnosti = zvýšení statického odporu plíce ↓C = ↑Rstat,

Hodnocení spirometrie Restrikční choroba Obstrukční onemocnění Mírné Těžké Statické parametry FVC ↓↓ N ↓ FRC ↑ RV TLC Dynamické parametry FEV1 FEV25-75 Poměr dyn/stat. FEV1%FVC U restrikčních onemocnění dochází především k omezení statických plicních objemů a snížení statických parametrů. Sekundárně se mohou snižovat dynamické parametry. U obstrukčních onemocnění dochází především k omezení proudění a tedy snížení dynamických parametrů. Sekundárně se mohou snižovat i statické parametry. Klinicky je k rozlišení často používán poměr FEV1%FVC , který je u restrikčních chorob normální, zatímco u obstrukčních chorob se snižuje.

Spirometrie Statické parametry Dynamické parametry

Hlavní restrikční nemoci plic Plicní Fibrózy Inhalace cizích látek, prach Pneumokonióza, silikóza, azbestóza hypersensitivita (Alveolitis alergica) např. farmářská plíce Poléková (chemoterapie) Systémová onemocnění pojiva: dermatomyositis, SLE Infekce: Atypická pneumonie pneumocystis carini, TBC Sarkoidóza Idiopatická plicní fibróza Ostatní Resekce části plic Edém plic Zánětlivý exsudát (pneumonie)

Hlavní obstrukční nemoci plic obstrukce je stálá, neutrophilie Astma bronchiale obstrukce je záchvatovitá, eosinophilie ChOPN Chronická bronchitis Emfyzém

CHOPN chronická obstrukční bronchopulmonární nemoc Od r. 1997 je CHOPN již 4. hlavní příčinou úmrtí ve světě. CHOPN je nemoc charakterizovaná omezením průtoku vzduchu v průduškách (bronchiální obstrukcí), která je většinou ireverzibilní. 2 složky: Chronická bronchitis zvýšená produkce hlenového sekretu v bronších, projevující se chronickým nebo recidivujícím kašlem, po dobu nejméně 3 měsíců v roce a dva roky po sobě. Příznaky: produktivní kašel, expirační námahová dušnost, cyanóza, zvýšená náplň krčních žil občas akutní exacerbace (vzplanutí choroby) s horečkou a s hnisavým sputem. Rozedma (emfyzém) plic rozšíření vzduchových prostorů v plicích doprovázené destruktivními změnami plicních sklípků. Příznaky: Expirační dušnost, hubnutí ASTMA BRONCHIALE A CHOPN – expirační dušnost

Struktura plíce Terminální bronchiolus Podtlak v pleurální dutině Houbovitá struktura plíce přenáší síly z jedné části plíce na druhou. Jednotlivá alveolární septa mají tendenci se smršťovat vlivem povrchového napětí a elasticity. Tímto alveolární septa udržují terminální bronchioly otevřené (jako provázky udržují stan napnutý). Směry sil vznikajících v alveolárních septech Směry sil v strukturách mimo rovinu řezu Spojení mimo rovinu řezu Jednotlivé alveoly

Síly v plíci během výdechu Terminální bronchiolus Při výdechu je v alveolech vyšší tlak než v okolním vzduchu. Při proudění bronchioly se tento tlak postupně spotřebovává a klesá. V terminálním bronchiolu je proto nižší tlak než v okolních alveolech. Vyšší tlak z okolí má tendenci bronchiolus uzavírat. Této tendenci brání elastický protitah alveolárních sept. Legenda: Směry tahu alveolárních sept Směry tlakových sil vzduchu. Směr proudění vzduchu. Místa s nejnižším, středním a nejvyšším tlakem Síla vznikající podtlakem v pleurální dutině. Jednotlivé alveoly

Výdechová obstrukce u emfyzému Kolabující terminální bronchiolus U emfyzému dochází k destrukci alveolárních sept. Při výdechu nemají terminální bronchioly elastickou oporu okolního parenchymu a kolabují. Jediný způsob jak zvýšit elastický tah zbylých alveolárních sept je plíci více nafouknout – zbylá alveol. septa se více natáhnou a vyvinou vyšší tah (červené šipky) Legenda: Směry tahu alveolárních sept Směry tlakových sil vzduchu. Směr proudění vzduchu. Místa s nejnižším, středním a nejvyšším tlakem. Síla vznikající podtlakem v pleurální dutině. Bula vzniklá destrukcí alveolárních sept

CHRONICKÁ BRONCHITIS EMFYZÉM

Metody vyšetření: Anamnéza, fyzikální vyšetření, inspekce, palpace, perkuse, auskultace Spirometrie, bronchodilatační test a test reverzibility kortikosteroidem je-li FEV1 po bronchodilatačním léku < 80% n.h. a FEV1/FVC <70%, svědčí pro bronchiální obstrukci, která není úplně reverzibilní po dobu 6-12 ti měsíců při léčbě inhalačními kortikosteroidy se FEV1 zvýší o 200 ml a o 15% před léčbou Skiagram hrudníku, CT, HRCT známky hyperinflace – oploštění bránice na bočním snímku, zvětšení retrosternálního prostoru, zvýšená transparence plic, rychlé ubývání plicního cévního řečiště Krevní plyny u nemocných s FEV1< 40% n.h. u pacientů s klinickým podezřením na respirační insuficienci, selhání pravého srdce Hematokrit – v důsledku tkáňové hypoxie bývá polycytémie, která zhoršuje stav hyperviskozitou krve a trombotickými komplikacemi Screening deficitu α1-antitrypsinu CHOPN do 45 let

Definice dle GINA (Global Initiative for Asthma): ASTMA Definice dle GINA (Global Initiative for Asthma): Astma je chronické zánětlivé onemocnění dýchacích cest, kde hrají roli mnohé buňky (mastocyty, eozinofily, T-lymfocyty) a buněčné částice. Chronický zánět je spojen s průduškovou hyperreaktivitou a vede k opakujícím se epizodám pískotů, dušnosti, tíže na hrudi a kašle, zvláště v noci nebo časně ráno. Tyto epizody jsou obvykle spojeny s variabilní obstrukcí, která je často reverzibilní buď spontánně nebo vlivem léčby.

Rozdíly mezi astmatem a CHOPN Buňky Neutrofily Značné zvýšení makrofágů Zvýšení CD8+ T buněk Eozinofily Malé zvýšení makrofágů Zvýšení CD4+ Th2 lymfocytů Aktivace žírných buněk Mediátory LTB4 IL-8 TNF-α LTD4 IL-4, IL-5 A další Následky Squamózní metaplazie epitelu Destrukce parenchymu Hlenová metaplazie Zvětšení žláz Fragilní epitel Zesílení bazální membrány Odpověď na léčbu Kortikosteroidy mají malý nebo žádný účinek Kortikosteroidy potlačují zánět

škodlivé částice a plyny zánět Patogeneze CHOPN škodlivé částice a plyny zánět kouření cigaret- stimulace makrofágů a epiteliálních buněk k tvorbě TNF- α, díle IL-8 a LTB4 naftové výfukové plyny, obilný prach nerovnováha mezi proteázami a antiproteázami v plicích Laurell a Eriksson –1963 – deficit α1-antitrypsinu a emfyzém oxidační stres peroxid vodíku, NO přímo měřenými oxidanty, které se tvoří při kouření cigaret isoprostan F2 α-III, marker oxidačního stresu v plicích, bronchokonstrikce změny v centrálních a periferních bronších, plicním parenchymu a cévách periferní bronchy jsou hlavním místem obstrukce

Differences between asthma and COPD Cells Neutrophils Great increase of macrophage number Increase of CD8+ T cells Eosinophils Small increase of macrophage number Increase CD4+ Th2 lymphocytes Activation of mast cells Mediators LTB4 IL-8 TNF-α LTD4 IL-4, IL-5 And others Results Squamose metaplasia of epithel Destruction of tissue Mucous metaplasia Enlargement of glands Fragile epithel Thickening of basal membrane Treatment efficacy Corticosteroides have little or no effect in the treatment Corticosteroides can cure inflammation

Výskyt: Incidence: 50-100 pac/100 000 ČR: 5-10 000 pacientů ročně 15% fatální průběh

Alveolární ventilace VE=VD+VA FRC = Funkční reziduálni kapacita

VE=VD+VA VA pO2 pCO2 VA pCO2 pO2 pO2 pCO2 Regulace ventilace prostřednictvím vlivu alveolární ventilace na pCO2 a pO2 VA VE=VD+VA Respir. centrum pO2 pCO2 jen při poklesu pO2 VA pCO2 pO2 pO2 pCO2

Anémie Snížení dodávky kyslíku do tkání vedlo k poklesu tkáňového pO2, proto je ve venózní krvi pokles pO2 a saturace hemoglobinu kyslíkem. pCO2 a pH je prakticky nezměněno. Koncentrace krevních plynů a pH v arteriální krvi prakticky nezměněna (pouze mírný pokles pO2 díky 2% pravolevých zkratů a poklesu pO2 ve smíšené venózní krvi) Koncentrace krevních plynů v koncové plicní kapilární krvi (odtékající z plicních alveol) nezměněny, pH nezměněno Vstup: Anémie, koncentrace hemoglobinu snížena

Pokles minutového objemu srdečního Snížení minutového objemu srdečního Snížení dodávky kyslíku do tkání vedlo k poklesu tkáňového pO2, proto je ve venózní krvi pokles pO2 a saturace hemoglobinu kyslíkem. Mírný vzestup pCO2 a následný pokles pH díky hromadění CO2 v tkáních při snížené perfúzi tkání. Koncentrace krevních plynů a pH v arteriální krvi prakticky nezměněna (pouze mírný pokles pO2 a saturace hemoglobinu kyslíkem) díky 2% pravolevých zkratů a poklesu pO2 ve smíšené venózní krvi) Koncentrace krevních plynů v koncové plicní kapilární krvi (odtékající z plicních alveol) prakticky nezměněny, pH nezměněno Vstup: Pokles minutového objemu srdečního

Pokles dechové frekvence a následný pokles alveolární ventilace Alveolární hypoventilace Snížení koncentrace kyslíku a arteriální krvi vedlo ke snížení dodávky kyslíku do tkání a k poklesu tkáňového pO2, proto je ve venózní krvi pokles pO2 a saturace hemoglobinu kyslíkem. Vzestup pCO2 v arteriální krvi vedl k vzestupu pCO2 v tkáních a tím i k vzestupu pCO2 ve venózní krvi a poklesu venózního pH. Pokles pO2 a saturace hemoglobinu kyslíkem, vzestup pCO2 a následný pokles pH V koncové plicní kapilární krvi (odtékající z plicních alveol) pokles pO2, pokles saturace hemoglobinu kyslíkem a vzestup pCO2, který vede k acidifikaci krve (snížení pH). Vstup: Pokles dechové frekvence a následný pokles alveolární ventilace

Reabsorbce bikarbonátů (4) průjem (2) porucha exkrece H+ (3) ztráty HCO3- Exkrece H+ CO2 HCO3- H2CO3 TA+NH4 + Retence H+ Deplece H+ H2O H+ HBuf A- Buf - (1) zvýšená metabolická tvorba silných kyselin

Anion gap Rozděluje metabolické acidózy podle příčiny Zvyšuje se, když jsou v plazmě přítomny ionty jako laktát, anionty ketokyselin nebo sulfáty. Znamená, že acidóza byla způsobena disociací vodíkového iontu z těchto látek AG = Na+ + K + - HCO3- - Cl- norma: 16+/- 2 mmol/L

Metabolická acidóza Normální anion gap (16 mmol/l) Ztráty bikarbonátu GIT (průjem) Ledviny – RTA (renal tubular acidosis) Ztráta schopnosti regenerovat bikarbonát Deficit aldosteronu Insensitivita k aldosteronu Renální tubulární acidózy Podání okyselujících chloridových solí Např. Chlorid amonný Zvýšený anion gap (>18mmol/l) zvýšená metabolická produkce kyselin Ketoacidóza Diabetická Alkoholová Hladovění Laktátová acidóza Zvýšený příjem kyselin Toxické látky Salicyláty Etylen glycol methanol Snížené vylučování kyselin Renální selhání

Deficitu aniontů (Anion Gap) při různých příčinách metabolické aciózy Gastrointestinální ztráty bikarbonátů NH3 A- H+ HCO3- Cl- H+ Hromadění aniontů silných kyselin (laktátová acidóza ketoacidóza uremická acidóza) Cl- NH4+ Cl- Urea Předávkování NH4Cl K+ Normální deficit aniontů Na+ Deficit aniontů Na+ Na+ Zvýšený deficit aniontů Na+ v moči: [K+]+[Na+]-[Cl-] < 0 HCO3- HCO3- HCO3- Cl- Cl- Relativní hromadění chloridů Cl- Cl- NH3 HCO3- HCO3- H+ Snížená acidifikace (tubulární acidózy, nízkoreninový hypoaldosteronismus, snížená glomer. filtrace) HCO3- Cl- NH4+ K+ Cl- Na+ v moči: [K+]+[Na+]-[Cl-] >= 0

PCO2 torr Base Excess mmol/l 90 pH=7,1 pH=7,2 pH=7,3 pH=7,37 pH=7,43 80 pH=7,5 3-5 dní 70 Akutní respirační acidóza Max. renální kompenzace pH=7,6 60 Max. respir. kompenzace 50 6-12 hodin Akutní metabolická acidóza Akutní metabolická alkalóza 40 30 6-12 hodin Max. resp. kompenzace respirační alkalóza Akutní Max. renální kompenzace 20 10 -25 -20 -15 -10 -5 5 10 15 20 25 30 Base Excess mmol/l

Kazuistika I 68 letý muž přichází do vaší ambulance na kontrolu Již osm let sledován pro chronickou bronchitis a emfyzém (COPD) Nepociťuje větší dušnost než obvykle Labolatorní hodnoty: pH 7.32 pO2 60 mmHg pCO2 80 mmHg HCO3- 32 mmol/ l BE = 12 mmol/L Děkuji paní Kláře Bernáškové z 3.lf za poskytnuté kazuistiky. O jakou poruchu se jedná? Jaké jsou její pravděpodobné příčiny?

Kazuistika IV 35-letá pracovnice v potravinářství Prodělala střevní chřipku, 3 dny zvracení Není schopná nic udržet v žaludku Při přijetí velmi slabá tlak 100/60, snížený kožní turgor, suché sliznice pH = 7.53 HCO3 - = 37 mmol/l BE = 19 mmol/L pCO2 = 45 mmHg Ionty: Na+ = 137 mmol/L Cl- = 82 mmol/L K+ = 2.8 mmol/L

Mozkomíšní mok Krev Respirační kompenzace metabolické acidózy CO2 H+ pokles pH - stimulace dechového centra Dechové centrum CO2 H+ H2CO3 H2O - HCO3 Pomalá difúze podle koncentračního gradientu CO2 dobře prochází hematoencefalickou bariérou Mozkomíšní mok Bikarbonát špatně prochází hematoencefalickou bariérou Koncentrace CO2 v krvi a v moku jsou v ekvilibriu Krev retence H+ - obr. 13.34 Při náhle vzniklé metabolické acidóze pokles bikarbonátů v moku zaostává za jejich poklesem v plazmě. Příčinou je malá permeabilita hematoencefalické bariéry pro bikarbonátové ionty. Spolu s postupným poklesem hladiny bikarbonátů v moku pomalu klesá i mozkomíšní pH a tím se postupně stimulují centrální chemoreceptory dechového centra. Ventilace pozvolna stoupá. Adaptační odpověď respirace na náhle vzniklou metabolickou acidózu proto dosahuje svého maxima až za 12 hodin. HCO3 CO2 H2CO3 H+ H2O HBuf Buf -

Mozkomíšní mok Krev Respirační kompenzace metabolické acidózy CO2 H2O H2CO3 HCO3 - Buf - HBuf H+ Pomalá difúze podle koncentračního gradientu Mozkomíšní mok Koncentrace CO2 v krvi a v moku jsou v ekvilibriu Krev Bikarbonát špatně prochází hematoencefalickou bariérou Dechové centrum retence H+ CO2 dobře prochází hematoencefalickou bariérou pokles pH - stimulace dechového centra Respirační kompenzace metabolické acidózy obr. 13.34 Při náhle vzniklé metabolické acidóze pokles bikarbonátů v moku zaostává za jejich poklesem v plazmě. Příčinou je malá permeabilita hematoencefalické bariéry pro bikarbonátové ionty. Spolu s postupným poklesem hladiny bikarbonátů v moku pomalu klesá i mozkomíšní pH a tím se postupně stimulují centrální chemoreceptory dechového centra. Ventilace pozvolna stoupá. Adaptační odpověď respirace na náhle vzniklou metabolickou acidózu proto dosahuje svého maxima až za 12 hodin.

K+ K+ K+ K+mmol/l 8 7 H+ 6 B H+ B: Acidóza - výměna K+ za H+ Pásmo normální kalémie K+ 5 C K+ H+ C: Dlouhodobá acidóza - deplece K+ A 4 D K+ H+ D: Rychlá alkalizace - výměna H+ za K+ - nebezpečná hypokalémie 3 2 1 A: Norma pH 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8

Tvorba kyselé žaludeční šťávy a sekrece alkalické duodenální a pankreatické šťávy HCO3- H+ CO2 Cl- H2CO3 H2CO3 vyváženo Žaludek CO2 H2O H2O Cl- Cl- HCO3- H+ H2CO3 CO2 H2O Duodenum a pancreas

Zvracení Cl- ztráty hypotonické tekutiny H+ Hypertonická dehydratace HCO3- retence HCO3- H+ CO2 Hypochloremická alkalóza Cl- H2CO3 H2CO3 nevyváženo Žaludek CO2 H2O H2O Cl- ztráty Cl- Cl- HCO3- H+ H2CO3 CO2 H2O Duodenum a pancreas

Na+ Na+ Cl- Cl- Cl- H+ Na+ Na+ H+ H+ Cl- Cl- K+ K+ K+ Na+ Na+ H+ K+ H+ Normální resorbce iontů ledvinou vs. paradoxní acidifikace moči u hypochloremické alkalózy Na+ Glomerulární filtrát (norma) Na+ Primární příčina: Ztráty Cl- a H+ zvracením Glomerulární filtrát (hypochloremická alkalóza) 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) katabolismus K+ K+ H+ H+ K+ H+ Paradoxní acidifikace moči Zvýšený odpad draslíku NH4+

pohyb filtrátu Intersticiální tekutina arteriola venula kapilára Lymfatická drenáž pohyb filtrátu Intersticiální tekutina Gradient hydraulických tlaků bílkoviny Gradient onkotických tlaků Prekapilární sfinkter arteriola venula kapilára bílkoviny Lymfatická drenáž

Hromadění filtrátu v intersticiu Intersticiální tekutina arteriola Lymfatická drenáž Hromadění filtrátu v intersticiu Intersticiální tekutina Gradient hydraulických tlaků bílkoviny Gradient onkotických tlaků Zvýšení hydrostatického gradientu Městnání při kardiální insuficienci Prekapilární sfinkter arteriola venula kapilára bílkoviny Lymfatická drenáž

Hromadění filtrátu Intersticiální v intersticiu tekutina arteriola Snížená lymfatická drenáž Hromadění filtrátu v intersticiu Hromadění bílkovin v intersticiu Intersticiální tekutina Gradient hydraulických tlaků bílkoviny Snížení gradientu onkotických tlaků Pokles hladiny plazmatických bílkovin Prekapilární sfinkter arteriola venula kapilára bílkoviny Lymfatická drenáž

Intersticiální Hromadění tekutina filtrátu v intersticiu arteriola Lymfatická drenáž Hromadění makromolekulárních produktů zánětlivé reakce Zánět Intersticiální tekutina Hromadění filtrátu v intersticiu Zvýšení gradientu hydraulických tlaků bílkoviny Zvýšení hydraulického tlaku v kapiláře Snížení gradientu onkotických tlaků Dilatace kapilár Zvýšení permeability kapilár Prekapilární sfinkter arteriola venula kapilára bílkoviny Lymfatická drenáž

Normální objem mozkových buněk Akutní vzestup PNa+ (vzestup osmolarity) Edém mozku, herniace H2O Pozvolná normalizace: pomalý pokles PNa+ (a osmolarity) H2O H2O Zmenšení objemu mozkových buněk, protažení cév, nebezpečí ruptury H2O Rychlá normalizace: akutní vzestup PNa+ (vzestup osmolarity) Organické osmoly Na++K+ + Anionty- Adaptační změny Téměř normální objem mozkových buněk

Normální objem mozkových buněk Akutní pokles PNa+ (pokles osmolarity) Osmotická demyelinizace díky „scvrknutí“ buněk H2O Pozvolná normalizace: pomalý vzestup PNa+ (a osmolarity) H2O H2O Edém mozkových buněk, zvýšení intrakraniálního tlaku H2O Rychlá normalizace: akutní vzestup PNa+ (vzestup osmolarity) Organické osmoly K+ + A- Adaptační změny Téměř normální objem mozkových buněk