Happo-emästasapaino. Tavoitteita. Kysymykset 1 ja 2. Kysymykset 3 ja 4. Kysymys 5. ph = -log [H + ] [H + ] ph

Transkriptio

1 Happoemästasapaino Antti Pertovaara Fysiologia/Biolääketieteen laitos, HY Esitys perustuu kirjaan: Benjamin Abelow: Understanding AcidBase William & Wilkins (ISBN ) Tavoitteita Ymmärtää happoemästasapainon säätelyn perusteet Ymmärtää, miten arterielli ph, bikarbonaatti ja pco 2 kuvastavat happoemästasapainon säätelytilanteita Kyetä diagnostisoimaan tavalliset happoemästasapainon häiriöt arteriaveren ph:n, bikarbonaatin ja pco 2 :n perusteella ph ph = log [H + ] [H + ] ph Kysymykset 1 ja 2 1. Mikä on elimistön normaali ph? 2. Miksi ph:n on pysyttävä vakiona elimistössä? Logaritminen muutos! Kysymykset 3 ja 4 3. Mitkä elimet ja elimistön säätöjärjestelmät osallistuvat happoemästasapainon säätelyyn? Kysymys 5 5. Mitä puskureita elimistössä esiintyy ja mikä niistä on tärkein 4. Kuinka nopeasti eri säätöjärjestelmät pystyvät kompensoimaan happoemästasapainon häiriöitä? 1

2 ph:n muutos vaikuttaa kaikkiin puskureihin Puskurit Miksi puskuri tehokkain pkarvoaan vastaavassa ph:ssa? (pk=ph, jossa yhtäpaljon puskurin A ja HAkomponenttia) Yhden puskurin muutos vaikuttaa pharvoon ja sitä kautta myös muihin puskureihin Puskurikapasiteetti on suurin lähellä puskurin happovakiota ph:n alentamiseen yhdellä yksiköllä tarvitaan 409 mmol [H + ], jos lähtötilanteessa ph = pk. Jos lähtötilanne yhden phyksikön päässä pk:sta, vastaavaan phmuutokseen riittää 81 mmol [H + ] Kysymys 6 6. Onko virtsa normaalisti hapan vai emäksinen? Miksi? Nyrkkisääntö 1 Keuhkojen ja munuaisten nettovaikutus: Kun keuhkojen tai munuaisten toiminta heikkenee: ph (ellei muutosta kompensoida) HCO 3 :n reabsorptio 1 Proksimaalisessa tubuluksessa (90%) HCO 3 :n reabsorptio 2 Distaalisessa tubuluksessa (10%) 2

3 H + :n eritys 1 (hapon eritys = bikarbonaatin regeneraatio) Titrattavan hapon avulla proksimaalisessa tubuluksessa H + :n eritys 2 Titrattavan hapon avulla distaalisessa tubuluksessa H + :n eritys 3 Kysymys 7 NH 4+ :n avulla proksimaalitubulus 7. Miten elimistön happoemästasapaino muuttuu rasituksen aikana ja miten tilanne korjataan? Mitä suuruusluokkaa ovat muutokset? Keuhkot Keuhkojen ph:n säätelykyky perustuu hiilidioksidin määrän säätelyyn. CO 2 + H 2 O <=> H 2 CO 3 <=> HCO 3 + H + HendersonHasselbachin yhtälö Kysymykset 8 ja 9 8. Miksi kutsutaan tilaa, jossa ph on a) pienempi b) suurempi kuin normaaliarvo? Mihin tyyppeihin happoemästasapainon häiriöt jaetaan? [HCO 3 ] [HCO 3 ] munuainen ph = pk + lg [H 2 CO 3 ] = pk + lg PCO 2 keuhkot pk = 6.1 = 0,03 ph riippuu siis hiilidioksidin osapaineesta ja HCO 3 :n määrästä, joita molempia voidaan säädellä. 3

4 Kysymys 10 Hedelmätuoremehujen (esim. appeliinituoremehun) ph on matala (esim. ph 4). Voiko veren ja virtsan ph muuttua, jos juo appelsiinituoremehua? Mihin suuntaan ph muuttuu, jos se muuttuu? Metabolinen asidoosi ripuli maitohappoasidoosi verenkiertovajaus ketoasidoosi nälkiintyminen diabetes alkoholi myrkytykset munuaisten toiminnanvajaus Metabolinen alkaloosi oksentelu alkaalisten aineiden liikaanto diureettihoito Respiratorinen asidoosi hengityslama (hypoventil.) drugs, neurologinen tauti, äärimmäinen väsymys COPD akuutti astma (vaaran, hypoventilaation merkki) Respiratorinen alkaloosi hypoksemia (exclude first) psyykkiset syyt hengitystä stimuloivat aineet sairauksien aiheuttama hengityksen stimulaatio Astrup Näyte valtimoverta, erityistapauksissa myös kapillaariveri a. femoralis, a. brachialis, a. radialis Mitataan Lasketaan po 2 ahco 3 pco 2 shco 3 ph BE Arviointimenetelmä Arviontimenetelmässä aktuaalinen bikarbonaatti lasketaan HendersonHasselbachin yhtälön avulla. [HCO 3 ] ph = pk + lg pco 2 => lg [HCO 3 ] = ph pk + lg( pco 2 ) Standardibikarbonaatti saadaan, kun aktuaalinen bikarbonaatti korjataan pco 2 :n avulla = shco 3 Nomogrammi Verikaasuanalyysin / astrupin normaaliarvot po2 11,3 13,0 kpa mmhg pco2 4,7 6,0 kpa mmhg ph HCO mmol/l BE 2,3 + 2,3 mmol/l edistyneemmillä laitteilla lisäksi K +, Na +, Ca ++, Cl, glukoosi, laktaatti Interaktiivinen nomogrammi: Fysiologian tentteihin ei tarpeen opetella ulkoa normaaliarvoja. 4

5 Flow chart for acidbase diagnosis ph < 7.35 > 7.35 Acidosis Alkalosis HCO 3 pco2 HCO 3 pco 2 ph: laskenut eli asidoosin suuntaan Metabolic acidosis Respiratory acidosis Metabolic alkalosis Respiratory alkalosis pco 2 : normaali bikarbonaatti: laskenut eli asidoosin suuntaan diagnoosi: (kompensoimaton) metabolinen asidoosi Häiriö voi olla kompensoimaton tai kompensoitu ( happoemästasapainon ylikompensaatiota ei esiinny) Täysin kompensoidussa tilanteessa voi olla vaikea arvioida pelkästään happoemästasapainoarvojen perusteella, mikä on ollut primaarinen häiriö ja mikä kompensatorinen mekanismi ph: pco2: matala eli suuntaan bikarbonaatti: matala eli suuntaan diagnoosi: Näissä tilanteissa lisätietoja antavat mm. potilaan anamneesi ja sairauden kuva elektrolyytit po2 Esimerkki Jos sekä bikarbonaatti (metabolinen komponentti) että pco 2 (respiratorinen komponentti) muuttuneet samaan suuntaan, niin kyseessä a mixed disturbance Potilaalla ollut anafylaktinen shokki. Sairaalassa Astruparvot: ph = 7,25 pco 2 = 48 mmhg (6,3 kpa) HCO 3 = 18 mmol/l BE = 7,5 mmol/l Esim: alkaloottisella potilaalla pco 2 matala ja bikarbonaatti korkea => Respiratorinen JA Metabolinen alkaloosi 5

6 Älä tee hoitovirhettä Tapaus 1 1. Ensin diagnoosi (Mikä syy aiheuttaa happoemästasapainon häiriön? Happoemästasapainon häiriö on seuraus, ei syy!) 2. Hoito kohdistuu ensisijaisesti häiriön aiheuttajaan. Esim. diabeettisen ketoasidoosin primaarihoito on insuliini, nesteytys & K + tasapainon hoito, ei HCO 3 :n anto (mikä voi olla vaarallista!). Akuutin astmakohtauksen hypoventilaatioon ja respiratoriseen asidoosin johtaneen tilan primaarihoito on ventilaation palauttaminen (bronkokonstriktion avaus lääkkeillä ja tarvittaessa mekaaninen ventilaatio) 3. Bikarbonaattihoito on toki tarpeen eräissä tilanteissa. Yleensä bikarbonaattia EI anneta, mikäli ph > 7.2 ja HCO 3 > 10 mmol/l. Ellet omaa asiantuntemusta primaarisyyn patofysiologiasta, ÄLÄ ryhdy bikarbonaattihoitoon. 4. Poikkeus: Elvytys (sydän ja hengityspysähdys) => ilman Astrupanalyysiakin voi antaa bikarbonaattia. ph = 7,30 PCO 2 = 20 mmhg (2,7 kpa) HCO 3 = 13 mmol/l BE = 15 mmol/l ph = 7,1 PCO 2 = 80 mmhg (10,6 kpa) HCO 3 = 17 mmol/l BE = 9 mmol/l Tapaus Tapaus 3 Aiemmin terve potilas saapuu aamuyöllä ensiapuun, koska heräsi tunteeseen, että happi loppuu ja vaikea hengittää. Toteatte uloshengityksen vaikeutuneen ja uloshengityksen aikana voimakas vinkuna keuhkoista. Astrupanalyysi: ph: koholla pco2: matala bikarbonaatti: normaalialueella Diagnoosi: Tapaus 4 Ensiapuun tulee aamulla toinen nuori, aiemmin terve potilas, joka myös herännyt hengitysvaikeuteen ja hapen puutteeseen. Hänellä myöskin selvä uloshengitysvaikeus ja uloshengitykseen liittyvät voimakkaat vinkunat kehkoputkissa. Astrupanalyysin tulos on: ph: matala 7.22 pco2: korkea 63 mmhg bikarbonaatti: normaalialueella 25 mmol/l Diagnoosi: Tapaus 5 Ensiavussa eläkeikäinen mies, joka ollut ketjupolttaja yli 30 vuotta. Krooninen yskä. Levossa pärjäilee jotenkuten, mutta kevyessäkään rasituksessa ei happi tunnu riittävän. Tilanne ollut viimeaikoina suhteellisen stabiili. Astrupissa löytyy seuraavaa: ph: normaalialueella 7.35 pco2: korkea 63 mmhg bikarbonaatti: koholla 34 mmol/l Diagnoosi: 6

7 Pidä kliinisessä tilanteessa mielessä: Potilaan historia (anamneesi) antaa arvokasta tietoa mahdollisesta häiriöstä oksenteleva potilas => metabolinen alkaloosi ripuloiva potilas => metabolinen asidoosi jne. ph = 7,30 PCO 2 = 48 mmhg (6,3 kpa) BE = 3,5 mmol/l Tapaus 6 Muut testit (elektrolyytit, munuaisen toimintatestit, Bglu ym.) antavat myös arvokasta tietoa. Happoemästasapainon kliinistä arviota ei pidä tehdä pelkästään verikaasuanalyysin perusteella, vaan otettava huomioon tilanteen kokonaiskuva ph = 7,1 PCO 2 = 18 mmhg (2,4 kpa) HCO 3 = 6,5 mmol/l BE = 27 mmol/l Tapaus Tapaus 1: ph 7.2 pco2: 60 BE: 0 Tapaus 2: ph 7.35 pco2: 60 BE: 7 Tapaus 3: ph 7.15 pco2: 60 BE: 6 Tapaus 4: ph 7.30 pco2: 30 BE 10 (BE=base excess in meq/l, pco2 in mmhg) Yritä ratkaista ensin itse. Mene sen jälkeen nettiin sivulle ja siellä tarkista tulos ensin käyttäen interaktiivista AcidBase Diagram mia. Lopuksi saat sanallisen lisävarmistuksen kohdasta: AcidBase Interpretation ja siinä kohdasta Examples. 7