Het zuur-base evenwicht I • Inleiding • CO2 transport • Regulatie van de zuur-base balans • Diagnose zuur-base afwijkingen • Patiënten voorbeelden Zuur-base stoornissen Waarom meten? • komen frequent voor (bij zieke patiënten). • zijn een uiting van een onderliggende ziekte. • kunnen worden gebruikt bij het opsporen van deze ziekte. • vereisen vaak tijdige behandeling. Zuur-base stoornissen bij verschillende ziektebeelden • • • • • • CZS: infarct, bloeding, trauma. Circulatie: hypotensie, myocard infarct. Longen: emfyseem, astma. Nieren: acute / chronische nierinsufficiëntie. Maag/darm: braken, chronische diarree. Lever: acuut / chronisch leverfalen. Regulatie van de zuur-base balans Hoe ? • Verdunning (distributie) • Chemische buffering (intra - en extracellulair) • Regulatie CO2 concentratie (respiratoir) • Regulatie van H+ en HCO3- concentratie (metabool) Zuuruitscheiding Longen • 20 – 50 mol vluchtig zuur per dag • (2 – 4 liter geconcentreerd HCL) Nieren • 80 mmol/l niet vluchtige zuren, sulfaat, fosfaat, urinezuur, citraat, ammoniumzouten. Ongeveer 1000 keer meer zuur gaat via de longen CO2 transport Het “Open systeem” CO2 HCO3- Respiratoire regulatie Invloed van de ademhaling op de pH CO2 gas CO2 + H2O Ademhaling CO2 H2CO3 H+ + HCO3- H2CO3 H+ + HCO3- Alkalose Ademhaling CO2 H2CO3 H+ + HCO3- Acidose Respiratoire regulatie Invloed van pH op ventilatie Dagelijkse CO2 productie : 15.000 mmol/dag H+ chemoreceptoren medulla oblongata • pH alveolaire ventilatie (Ademhaling • pH alveolaire ventilatie (Ademhaling H+ als centraal kruispunt Relatie pH en H+ pH H+ nanomol/L 7,80 16 7,60 26 7,40 40 7,20 63 7,00 100 Henderson-Hasselbalch vergelijking 0.03 PCO2 • H+ = 800 x --------------HCO3- HCO3• H+ + HCO3K d = ————— CO2 opgelost Metabool via de nieren pH = 6.1 + log --------CO2 opgelost Respiratoir via de longen Renale regulatie HCO3- terugresorptie LUMEN TUBULUSCEL HCO3- + H+ H+ H2CO3 HCO3- H2CO3 Koolzuur Anhydrase CAPILLAIR HCO3- Renale regulatie H+ excretie LUMEN TUBULUS H+ H2CO3 NH4+ H2PO4- HCO3- H2CO3 H+ + NH3 H+ + HPO42- CAPILLAIR HCO3- Renale regulatie • Serum pH • Serum pH Urine pH = netto H+ excretie Urine pH = netto HCO3- excretie Regulatie door de nier in het kort serum pH HCO3- terugresorptie H+ secretie = Netto base verlies Urine buffers serum pH HCO3- terugresorptie H+ secretie Urine buffers = Netto zuur verlies De intra- en extracellulaire buffers + H+ HHb 1. Intracellulair Hb- 2. Extracellulair HCO3- + H+ H2CO3 P- + H+ HP Compensatie Compensatie in tijd na H+ belasting 6 12 24 72 Uren n extracellulaire distributie n cel buffering n respiratoire compensatie n renale H+ excretie Kwantitatieve regels • Compensatie van een zuur-base stoornis is aan kwantitatieve regels gebonden. • Wordt van deze regels afgeweken dan is er een bijkomende (gemengde) zuur-base stoornis. • Over - of ondercompensatie bestaat niet als zodanig. Algemene regels HCO3- ( nier ) pH =pK + log ---------------CO2 ( long ) • Definitie zuur-base stoornis • Compensatie is bijna nooit compleet pH < 7.35 acidose. pH, PCO2 en HCO3- pH > 7.45 alkalose. • Inadequate compensatie gemengde stoornis. • Richting compensatie dezelfde HCO3- / CO2 ratio. Eenzijdige H+ compensaties Davenport plot pCO2 tegen HCO3- HCO3- tegen pH Zuur-base diagram PCO2 HCO3- Chronische Respiratoire Acidose Metabole Alkalose Acute Respiratoire Acidose Metabole Acidose Acute Respiratoire Alkalose Chronische Respiratoire Alkalose pH Classificatie Normale pH 7.35 - 7.45 • • verlaagde pH ( H+ ) Acidose lage HCO3- * metabool hoge CO2 * respiratoir verhoogde pH ( H+ ) Alkalose hoge HCO3- * metabool lage CO2 * respiratoir Zuur-base diagram Primaire zuur-base stoornissen Stoornis pH HCO3- pH Compensatie Classificatie PCO2 respiratoir gecompenseerde metabole acidose PCO2 HCO3- HCO3- PCO2 metabool gecompenseerde respiratoire acidose respiratoir gecompenseerde metabole alkalose PCO2 HCO3- metabool gecompenseerde respiratoire alkalose Gemengde stoornissen pH Stoornis Compensatie Classificatie HCO3- PCO2 Metabole acidose + Respiratoire alkalose PCO2 Metabole acidose + Respiratoire acidose HCO3- Respiratoire acidose + Metabole alkalose HCO3- Respiratoire acidose + Metabole acidose PCO2 Metabole alkalose + Respiratoire acidose PCO2 Metabole alkalose + Respiratoire alkalose HCO3- Respiratoire alkalose + Metabole acidose HCO3- Respiratoire alkalose + Metabole alkalose HCO3- PCO2 Respiratoire alkalose + Metabole acidose Metabole alkalose + Respiratoire acidose PCO2 pH HCO3PCO2 pH norm PCO2 + HCO3+ Diagnose gemengde zuur-base stoornissen Bij een gemengde stoornis bestaat er een discrepantie tussen de primaire afwijking en de voorspelde compensatie. • • compensatie compensatie CO2 : extra acidose. CO2 : extra alkalose. HCO3- : extra alkalose. HCO3- : extra acidose. Voorbeeld gemengde stoornis Enkel pH = 7.25 HCO3- = 14 PCO2 = 4,0 kPa Metabole acidose, respiratoir gecompenseerd. Gemengd pH = 7.10 HCO3- = 14 PCO2 = 6,4 kPa Metabole en Respiratoire acidose Voorbeeld gemengde stoornis Primair pH = 7.25 HCO3- = 12 mmol/l PCO2 = 3,7 kPa (28 mmHg) Metabole acidose, respiratoir gecompenseerd Gemengd pH = 7.10 HCO3- = 12 mmol/l PCO2 = 5,3 kPa (40 mmHg) Metabole en Respiratoire acidose Zuur-base stoornissen Casus 1 Patiënte met buiktrauma • Opname: hypotensie en respiratoire insufficientie. •Welke zuur-base stoornis verwacht u •bij deze patiënte ? Zuur-base stoornissen Casus 1 • Deze waarden? • Bloedgas: pH = 7.10 HCO3- = 14 mmol/L PCO2 = 6,4 kPa Normaal pH 7.35 - 7.45 HCO3- 24 mmol/L PCO2 6,0 pKa Zuur-base stoornissen Casus 1 • Bloedgas: Normaal pH = 7.10 pH HCO3-= 14 mmol/L HCO3- 24 mmol/L PCO2 PCO2 7.35 - 7.45 6,0 pKa = 6,4 kPa Gemengde metabole en respiratoire acidose Zuur-base stoornissen Casus 2 • Vrouw, 55 jaar Opname: bloed braken ten gevolge van maagulcus Onderzoek: bloeddruk 65/40 mmHg. Pols 140/min Bloedgassen: pH = 7.30 HCO3- = 12 Natrium = 139 Chloor = 98 mmol/l PCO2 = 3 pKa Kalium = 3.0 mmol/l Normaal pH 7.35 - 7.45 HCO3- tot 24 mmol/L PCO2 tot 6,0 pKa Zuur-base stoornissen Casus 2 Bloedgas: pH = 7.30 HCO3- = 12 PCO2 = 3 kPa Anion gap 139 - 98 + 12 = 29 Diagnose Metabole acidose met verhoogde anion gap (lactaat acidose). Anion gap Na+ - [ Cl- + HCO3- ] ANION GAP + HCO3- Na Cl- Anion gap Na+ - [ Cl- + HCO3- + Z- ] ANION GAP Na + HCO3- Cl- = Metabole acidose normale anion gap • Gastro intestinaal HCO3- verlies diarree drainage: fistels, drains pancreatitis • Renaal HCO3- verlies nierinsufficiëntie hypoaldosteronisme koolzuur anhydrase remmers (DiamoxR) renale tubulaire acidose Metabole acidose hoge anion gap • Endogeen zuur nierinsufficiëntie (SO42-) lactaat ketoacidose • Exogeen zuur methanol salicylaten Anion GAP bij metabole acidose Verhoogd > 18 mmol/l Andere parameters • Melkzuur acidose • Keto acidose • Intoxicatie – Salicylaat – Methanol – Ethyleenglycol plasma lactaat verhoogd keto zuren verhoogd • Nierinsuffientie creat, fosfaat verhoogd • Sterk celverval Kalium, LDH en CK sterk verhoogd pCO2 verlaagd osmolariteit verhoogd osmolariteit verhoogd Metabole acidose Lactaat Glucose ATP Pyruvaat Lactaat Krebs Cyclus Glucose + 2 ADP + anorganisch fosfaat 2 lactaat + 2 ATP ATP + H2O ADP + anorganisch fosfaat + H+ Zuur-base stoornissen Casus 3 • Man 65 jaar, bekend met COPD Complicatie: pneumonie. Onderzoek: ademfrequentie 50/min. Bloedgassen: pH = 7.0 PCO2 = 13,1 kPa HCO3- = 32 mmol/l Wat is hier aan de hand? Normaal pH 7.35 - 7.45 HCO3- tot 24 mmol/L PCO2 tot 6,0 pKa Zuur-base stoornissen Casus 3 Bloedgas: pH = 7.0 PCO2 = 13,1 HCO3- = 32 Diagnose acute respiratoire acidose Therapie beademing (cave CO2 ) buffer ? Zuur-base stoornissen Casus 4 • Vrouw 20 jaar VG: Gezond. Rookt 20 sigaretten/dag. Medicatie: "de pil". Opname: Pijn op de borst en dyspneu. BGA : * pH = 7.55 * HCO3- = 20 mmol/l pH = 7, 35- 7,45 HCO3- = 22 – 26 PCO2 = 5,0 – 5,6 * PCO2 = 3,3 kPa (25 mmHg) Zuur-base stoornissen Casus 4 • Acute respiratoire alkalose • Hyperventilatie Zuur-base stoornissen Casus 5 Man, 42 jaar Eerst: Chronisch braken t.g.v. ulcus pylori. • pH = 7.55 HCO3- = 48 mmol/L PCO2 = 8,0 kPa (60 mmHg) Later: Respiratoire insufficiëntie t.g.v. aspiratie pneumonie. • pH = 7.40 HCO3- = 48 mmol/L PCO2 = 10,7 kPa (80 mmHg) 1. Diagnose eerste bloedgas? 2. Is er sprake van een zuur-base stoornis bij de tweede bloedgas? De pH is normaal ! Zuur-base stoornissen Casus 5 • Door zuurverlies via braken heeft patiënt een metabole alkalose. • Door de longontsteking krijgt hij ademhalingsproblemen en kan hij niet voldoende CO2 uitademen. Hij krijgt hierbij een acute/chronische respiratoire acidose. • Beiden zuur-base stoornissen heffen elkaar voorlopig op. • De chronische respiratoire acidose zal de overhand nemen.