DIAGNÓZA JEDNODUCHÝCH A SMÍŠ ÍŠENÝCH PORUCH ACIDOBAZICKÉ ROVNOVÁHY. A. Kazda. Katedra klinické biochemie, IPVZ Praha UKBLD 1.

Transkript

1 DIAGNÓZA JEDNODUCHÝCH A SMÍŠ ÍŠENÝCH PORUCH ACIDOBAZICKÉ ROVNOVÁHY A. Kazda Katedra klinické biochemie, IPVZ Praha UKBLD 1. LF UK a VFN

2 Záznamový list acidobazické regulace Graf acidobazické regulace (M. Engliš,, Prakt. lék. l 1972)

3 Pufrové systémy slouží k okamžit itému modulování výchylky ph tělesných t lesných tekutin chemickou reakcí. Pufr je tvořen en slabou kyselinou a její solí.. Slabá kyselina disociuje v roztoku málo, m její sůl l disociuje prakticky zcela. pufry v krvi kyselina baze % zastoupení obsažen hydrogen uhličitanový itanový hemoglobinový H CO 2 3 oxyhemoglobin HCO plazma deoxyhemoglobin 35 erytrocyty fosfátový H 2 PO- 4 HPO erytrocyty (plazma) proteiny -COOH -COO - 7 plazma (erytrocyty)

4 Vztah mezi ph a pufry popisuje Henderson-Hasselbachova Hasselbachova rovnice: [sůl] ph = pk + log [kyselina] Henderson-Hasselbachova Hasselbachova rovnice pro hydrogenuhličitanový itanový pufr: ph = pk + log [HCO -3 ] [H 2 CO 3 ] Koncentrace kyseliny uhličit ité se vyjadřuje jako funkce pco 2 ph = pk + log [HCO -3 ] α. pco 2 α = koeficient rozpustnosti oxidu uhličit itého, 0,0306 mol torr -1, tj. 0,2295 mol kpa -1 pk = přiblip ibližně 6,1

5 tkáně CO 2 CO 2 plíce CO 2 + H 2 O (800) H 2 CO 3 (1) H + + HCO -3 (0,03) Interakční reakce HCO -3 H 2 CO 3 H + Buf HBuf Retence CO 2 HCO -3 H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O H + Buf HBuf Příklad zátěžz ěže e hydrogenuhličitanov itanového pufru: neschopnost vydýchat potřebn ebné množstv ství CO 2. ZátěžZ se přenp enáší na všechny v pufrové systémy.

6 Základní veličiny iny a jejich referenční meze ph 7,36-7,44 7,44 p CO a 2 4,8 5,9 kpa HCO - 3 akt mmol/l BE B BE ECT -2,5 až a +2,5 mmol/l -2,5 až a +2,5 mmol/l

7 Záznamový list acidobazické regulace Graf acidobazické regulace (M. Engliš, Prakt. lék. 1972)

8 Problémy interpretace acidobazických poruch při i klasickém m hodnocení Identifikace různých r zných příčin p metabolických poruch acidobazické rovnováhy (ABR) a určen ení jejich kvantitativního podílu je problémem interpretace acidobazických nálezů. Jsou užívány u dva systémy: metabolická acidóza/alkal za/alkalóza jsou diagnostikovány ny podle 1. zvýšen ení/snížení koncentrace bikarbonátů [HCO 3- ], 2. hodnoty base deficit/base excess (BE) Oba systémy jsou významně limitovány: 1. první omezení: [HCO 3- ] a BE (stejně i ph) jsou určov ovány v plazmě několika proměnnými. Ty se mohou měnit m nezávisle jedna na druhé.. Současn asně mohou existovat alkalizující i acidifikující vlivy. Smíš íšené abnormality mohou unikat poznání, pokud se jejich vliv na [HCO 3- ], BE a ph ruší ší. 2. druhé omezení: je v jejich neschopnosti identifikovat různr zné primárn rní příčiny metabolických acidóz z a alkalóz. BE ani [HCO 3- ] nedávaj vají přímou mou informaci o individuáln lní primárn rní příčině metabolických poruch.

9 Stav acidobazické rovnováhy v tělesných tekutinách Stav acidobazické rovnováhy v tělesných t lesných tekutinách je určov ován n nezávisle proměnnými veličinami. inami. V plazmě in vivo patří mezi tyto nezávisl vislé veličiny: iny: 1. PCO 2 je určován nezávisle proměnnými veličinami 2. Diference silných iontů (SID). Je to diference mezi sumou všechv silných (plně disociovaných, chemicky nereagujících) ch) kationů (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ ) a všemi v silnými aniony (Cl - a další silné aniony) 3. Koncentrace netěkavých kavých slabých kyselin (A tot ), tj. suma látkových koncentrací negativních nábojn bojů albuminu a anorganického fosforu. Žádná z další ších acidobazických proměnných nných (tj. ph,[hco 3- ], BE) se nemůž ůže e změnit primárn rně.. Jsou to závislé hodnoty,, které se měním jen v závislosti z na změně nezávisle proměnných veličin. in. P. A. Stewart, V. Fencl

10 Dělení acidobazických poruch dle Stewarta modifikováno Fenclem Porucha I. Respirační II. Nerespirační - metabolická 1. Abnormáln lní SID a. Voda nadbytek/deficit b. Dysbalance silných aniontů - Chloridy nadbytek/deficit ACIDÓZA PCO 2 SID [Na + ] [Cl - ] ALKALÓZA PCO 2 SID [Na + ] [Cl - ] - Neidentifikované anionty nadbytek III. 2. Netěkav kavé slabé kyseliny a. Sérový S albumin b. Anorganické fosfáty [UA - ] - [Pi] - [Alb] - Fencl et al. Am. JRespir Crit Care 2000;162(6): Funk. Wien Clin Wschr 2007;119(13-14):390 14):

11 Metabolické AB poruchy dle Stewartova modelu a jejich klinické příčiny Diagnóza diluční acidóza koncentrační alkalóza hyperchloremická acidóza hypochloremická alkalóza acidóza ze zvýšen ení UA - hyperfofatemická acidóza hypoalbuminemická alkalóza Klinická příčina každá příčina hyponatrémie každá příčina hypernatrémie - infuze roztoků bohatých na Cl - (NaCl, Ringer) - průjem - tubulárn rní poškozen kození při i akutním či i chronickém m renáln lním m selhání - renáln lní tubulárn rní acidózy - kompenzace chronické RAL - ztráta ta žaludeční šťávy - diuretika - kompenzace chronické RAC - uremie, ketoacidóza, laktacidóza, intoxikace (salicyláty, metanol, etylalkohol) - každá příčina zvýšen ení fosfátu (předev edevším m renáln lní selhání) - jaterní insuficience, malnutrice, nefrotický sd., poraněné plochy Funk. Wien Clin Wschr 2007;119(13-14):390 14):

12 mmol/l Na + Cl - HCO K + Alb - SID Ca 2+ Mg 2+ Ca Mg Pi - UA - Diference silných iontů - SID vše e mmol/l jen albumin g/l SID = [Na + ] + [K + ] + [Ca 2+ ] + [Mg 2+ ] ([CI - ] + [UA - ]) SID = [HCO 3 -]] x [Alb] x [Pi]

13

14

15 Chloridový anion korigovaný Výpočet určuje, uje, jak by se při p i aktuáln lní hypo-,, resp. hypernatrémii, změnila nila hodnota plazmatických (sérových) chloridů,, kdyby došlo k normalizaci natrémie. Výpočtem tem se tedy zjišťuje, zda při p i aktuáln lní dysbalanci natrémie je hodnota chloridů změněna na více v nebo méně, m, než odpovídá změně natrémie. [Cl - ] korig = [Cl - ] zjišť x [Na + ] norm /[Na + ] zjišť

16 Ve vztahu Na + : Cl - mohou existovat varianty ovlivňuj ující acidobazickou rovnováhu: 1. Diluční acidóza: snížen ení S_Na + + odpovídaj dající pokles S_Cl - 2. Koncentrační alkalóza: zvýšen ení S_Na + + odpovídaj dající vzestup S_Cl - 3. Hyperchloridemická acidóza: zvýšen ení S_Cl - + S_Na + v referenčních mezích 4. Hypochloridemická alkalóza: snížen ení S_Cl - + S_Na + v referenčních mezích 5. Diluční acidóza + hyperchloridemická acidóza: snížen ení S_Na + + relativně menší snížen ení S_Cl - 6. Diluční acidóza + hypochloridemická alkalóza: snížen ení S_Na + + relativně větší snížen ení S_Cl - 7. Koncentrační alkalóza + hypochloridemická alkalóza za: zvýšen ení S_Na + + relativně menší zvýšen ení S_Cl - 8. Koncentrační alkalóza + hyperchloridemická acidóza: zvýšen ení S_Na + + relativně větší zvýšen ení S_Cl -

17 Příklady hyper erchloridemických acidóz z a hypochloridemických alkalóz, dilučních acidóz z a koncentračních ch alkalóz a jejich vzájemných kombinací Situace Na + K + Ca Ca 2+ Mg 2+ Cl Cl - Cl - korig fyziologická 140 4,4 2,0 0, hyperchloridemická acidóza 140 4,4 2,0 0, hypochloridemická alkalóza 140 4,4 2,0 0, diluční acidóza (nadbytek vody, 15% pokles koncentrací) 119 3,7 1,7 0,7 86,7 102 diluční acidóza + hyperchloridemická acidóza 119 3,7 1,7 0, ,1 diluční acidóza + hypochloridemická alkalóza 119 3,7 1,7 0, ,4 koncentrační alkalóza (deficit vody, 15% zvýšen ení koncentrací) 161 5,1 2,3 0,9 117,3 102 koncentrační alkalóza + hypochloridemická alkalóza 161 5,1 2,3 0, ,5 koncentrační alkalóza + hyperchloridemická acidóza 161 5,1 2,3 0, ,1

18 Klasifikace poruch natriového a chloridového ho iontu P_Na + measured (mmol/l) P_Cl - measured (mmol/)

19 Klasifikace poruch natriového a chloridového ho iontu P_Na + measured (mmol/l) A B C P_Cl - measured (mmol/) A. P_Na P_Cl - 80 Diluční acidóza + hypochloridemická alkalóza B. P_Na P_Cl - 90 Diluční acidóza C. P_Na P_Cl Diluční acidóza + hyperchloridemická acidóza

20 mmol/l Na + Cl - 50 K + Ca 2+ Mg 2+ Ca Mg HCO - 3 Alb - Pi - UA - UA - Neměř ěřené anionty UA - mmol/l [UA - ] = [Na + ] + [K + ] + [Ca 2+ ] + [Mg 2+ ] ([CI - ] + SID)

21 NEMĚŘ ĚŘENÉ ANIONY KORIGOVANÉ - UA mmol/l UA - korig. [UA - ] = ([Na + ] + [K + ] + [Ca 2+ ] + [Mg 2+ ] - [Cl - ] SID) x [Na] + norm./[na + ] zjišť.

22 mmol/l Cl - Na + HCO K + Alb - ANION GAP AG Ca 2+ Mg 2+ mmol/l Pi - UA - AG - AG = [Na + ] + [K + ] ([Cl - ] + [HCO - 3 ]) AG = [Na + ] ([Cl - ] + [HCO - 3 ]) AG korig = AG x ([Alb] norm [Alb] zjišť ) (kde [Alb] norm [Alb] zjišť představují normáln lní a zjištěný plazmatic matický albumin v g/l)

23 ANION GAP KORIGOVANÝ - AG AG korig AG = [Na + ] + [K + ] ([Cl - ] + [HCO 3- ]) AG korig = AG x ([Alb] norm [Alb] zji zjišť koncentrace v plazmě (ionty mmol/l, l, albumin g/l) g Na + K + Cl - HCO - 3 UA - Alb AG AG korig fyziologický stav hypoalbuminémie mie hypoalbuminémie mie + zvýšen ení laktátu tu

24 Biochemické parametry potřebn ebné při i hodnocení acidobazického nálezun 1. Acidobazické: ph, pco 2, BE, HCO 3 - aktuáln lní 2. Pro výpočty nezávisle proměnných veličin in hodnoty v séru (plazmě): Na+, K+, Cl-,, P, Ca, Mg, albumin 3. K doplnění informací: laktát, t, kyslíkov kové parametry, ph moče, ketonurie, urea, kreatinin

25 parametr anion gap (AG, aniontové okno) strong ion difference (SID) korigované chloridy neměř ěřené anionty náboj albuminu náboj na fosfátech referenční meze mmol/l ,2 (pro ph 7,4 a P_alb 40 g/l) 1,8 (pro ph 7,4 a P_fosfáty 1,0 mmol/l) Jabor 2007

26 Nemocný č.. 1, diagnóza: Bronchopneumonie. Cirhosis hepatis. Chron. ethylismus. Měřené parametry Vypočítan tané parametry Na mmol/l HCO - 3 K + 5,2 mmol/l AG Ca 1,6 mmol/l AG Mg 0,6 mmol/l BE Cl - 98 mmol/l SID Pi 0,9 mmol/l Cl Albumin 16 g/l UA ph 7,40 pco 2 5,2 kpa Hodnocení: Nález ABR je v mezích fyziologických hodnot. AG zjist. AG korig. Cl - korig. UA - korig. 24 mmol/l 8 mmol/l 15,3 mmol/l 0 mmol/l 30 mmol/l 111 mmol/l 8 mmol/l Hodnota SID je snížena jako výsledek nadbytku vody v plazmě ([Na + ] = 125 mmol/l) i nadbytku Cl - (zřejmý až z hodnoty Cl - korig ) Tato acidóza se smíšenou příčinou je zcela kompenzovaná hypoalbuminemickou alkalózou. Hodnoty BE a [HCO 3- ] jsou normální. Na hypoalbuminemickou alkalózu upozorňuje pokles AG zjist. Závěr: Smíšená porucha. Acidóza z nadbytku vody a hypechloridemie + hypoalbuminemická alkalóza.

27 Klasifikace poruch natriového a chloridového iontu P_Na + measured (mmol/l) A P_Cl - measured (mmol/) A. P_Na P_Cl - 98 Diluční acidóza a hypochloredemická alkalóza

28 Nemocný č.. 2, diagnóza: Stav po operaci pro ulcus pylori penetrans ad vesicam felleam. V dvoutýdenním m pooperačním m období průjmy, dehydratace, zmatenost, spavost. Vyšet etření v 3. týdnu, dosud několik n řidších stolic denně,, diuréza kolem 1500 ml/den. Měřené parametry [Na ] 159 mmol/l [urea ] 29 mmol/l [HCO 3 ] [K + ] 4,6 mmol/l [kreat] 390 mmol/l Ag zjišť [Ca] 2,1 mmol/l [lakt ] 2,2 mmol/l Ag korig [Mg] 0,87 mmol/l BE b [Cl ] 112 mmol/l BE ect [Pi] 2,5 mmol/l SID [Alb] 32 g/l [Cl ] korig pco 2 5,13 kpa [UA ] korig ph 7,410 Vypočítan tané parametry 25,5 mmol/l 26,1 mmol/l 28,1 mmol/l +1 mmol/l + 1,3 mmol/l 38,7 mmol/l 98,6 mmol/l 14 mmol/l Hodnocení: Nález ABR je v mezích fyziologických hodnot. hodnoty AG a UA jsou zvýšeny složka MAC hypernatrémie, hypoalbuminémie mie (hypochloridemie korig.) složka MAL protikladné vlivy na SID se vyrovnávaj vají Závěr: Smíš íšená porucha. MAC při p i renáln lní insuficienci, hyperfosfatemie, MAL z více příčin. p

29 Nemocný č.. 3, diagnóza: Přeložen en na chirurgickou kliniku z interní s dg. Menetrierovy choroby s recidivující hematemézou a melenou, hypoproteinemické otoky. Krátce po přijetí hemorhagický šok, v němžn bylo provedeno následujn sledující vyšet etření: Měřené parametry [Na ] 148 mmol/l p a O 2 6,3 kpa [HCO 3 ] [K + ] 2,3 mmol/l [urea ] 11 mmol Ag zjišť [Ca] 1,7 mmol/l [lakt] 10,5 mmol Ag korig [Mg] 0,6 mmol/l [celk. bílk.] 31 g/l BE b [Cl ] 102 mmol/l [hemogl] 40 g/l BE ect [Pi ] 1,0 mmol/l SID [Alb] 15 g/l [Cl ] korig ph 7,504 [UA ] korig pco 2 3,5 kpa Vypočítan tané parametry 20,3 mmol/l 28 mmol/l 34,2 mmol/l -33 mmol/l -2,3 mmol/l 26,3 mmol/l 95,9 mmol/l 22,8 mmol/l Hodnocení: Nález ABR je v oblasti respirační alkalózy. acidifikující vlivy - hyperlaktátemie temie (zvýšen ení AG, UA, pokles SID) alkalizující vlivy - hypernatrémie, hypochloridemie, hypoalbuminémie mie Závěr: Smíš íšená porucha. Výsledkem působenp sobení protikladných vlivů acidifikujících ch a alkalizujících ch je jen mírný m pokles BE, MAC a MAL zůstz stávají skryty. RAL je důsledkem extrémn mní hypoxémie (anémie, PaO 2, laktát). t).

30 Nemocná č. 4 43letá žena, přelop eložená z III. interní kliniky VFN na kliniku AR, kde byla sledována ve dnech Diagnózy: Proteinokalorická malnutrice, v.s. mentáln lní anorexie Iatrogenní pneumotorax, respirační insuficience Sekundárn rní anémie Hypoproteinemické edémy a trofické defekty kůžk ůže Chronický zánět z t ledvin a oligurie asystolie, resuscitace, umělá plicní ventilace Léčba mj.: Furosemid 1-3x mg/d

31 Nemocná č. 4 laboratorní nálezy a léčbal Parametr Ref. meze S-Na mmol/l 3,8-5,0 S-K + mmol/l S-Cl ,3 4,3 5,0 4,6 2,5 4,4 4,3 3,7 4, Cl - korig mmol/l ,5 96,5 95,3 ph 7,36-7,44 7,44 7,32 7,36 7,38 7,37 7,43 7,37 7,41 7,44 7,47 BE albumin alb/alk -2,5-+2,5 mmol/l g/l mmol/l du-na + mmol/d du-k + mmol/d +2,3 +4,1 +3,0 +2,4 +7,9 +6,7 +9,9 +15,5 +14, , , , , du-cl mmol/d

32 Nemocná č. 4 - hodnocení Dny 1-3: 1 diluční acidóza + hypoalbuminemická alkalóza Dny 4-6: 4 hypoalbuminemická alkalóza Dny 7-9: 7 koncentrační alkalóza + hypochloremická alkalóza + hypoalbuminemická alkalóza Na ph mám vliv trvalá hyperkapnie (6,6-8,7 kpa) Nemocná nešet etří Cl - ani v období hypochloremické alkalózy (léčba furosemidem, chronická renáln lní insuficience, clearance kreatininu /korig./ 0,63-0,65 0,65 ml/s.)

33 Výpočty k diferenciáln lní diagnóze metabolických poruch 1. Vliv iontů (efekt elektrolytů) ) na BE (EEBE) EEBE mmol/l = Na + - Cl Vliv albuminu na BE (AlbBE) AlbBE mmol/l = (42 Alb)/4 Story DA et al. B J Anaesth 2004;92(1):54-60

34 Příklad použit ití jednoduchých výpočtů Měřené parametry Na mmol/l K + 5,5 mmol/l Cl mmol/l laktát - 3 mmol/l albumin 26 g/l ph 7,12 pco 2 4,6 kpa Vypočítané parametry HCO mmol/l BE - 17 mmol/l EE BE = -10 mmol/l Alb (42 26)/4 = BE +4 mmol/l laktát BE 1-3= -2 mmol/l Složky ovlivňuj ující BE Korekce podílu hyoalbuminemické MAL Odečtení efektu elektrolytů Odečtení vlivu laktátu = - 21 mmol/l = - 11 mmol/l = - 9 mmol/l Hodnocení BE: po odečtení všech složek podílejících se na hodnotě BE je výsledná hodnota stále ještě negativní (-9 mmol/l). To lze vysvětlit pouze zvýšením UA-, na němž se vedle laktátu podílejí další složky. V souladu s tímto závěrem z rem je zvýšen ení AG korig : AG korig = ( ,5) ( ) + 4 = 26,5 Závěr: r: na nálezu n ABR se podílej lejí vlivy acidifikující,, změny v [Na + ] a [Cl - ], zvýšen ení UA - (kromě laktátu tu další vlivy) a hypoalbuminemická MAL. Story DA et al. B J Anaesth 2004;92(1): Funk GCH. Wien Klin Wschr 2007;119(13-14):390 14):

35 ZÁVĚRY 1. Dopočítávan vané acidobazické parametry (HCO - 3 i BE), stejně tak jako ph jsou závislé na hodnotách nezávisle proměnných, mezi které patří pco 2, diference silných bází b (SID) a koncentrace netěkavých slabých kyselin (A ). (A tot ). 2. Hodnocení těchto chto parametrů,, doplněné o další výpočty ze sloupce anionů, především m o korigované chloridy (Cl - korig ) a neměř ěřené aniony (UA - ) umožň žňuje rozpoznat smíš íšené poruchy vnitřního prostřed edí. 3. Změny ny hodnot Na+ a Cl- ovlivňuj ují acidobazický nález. n Tyto změny ny mohou vést v k poruchám m buď jednoduchým nebo smíš íšeným. Jejich vliv na acidobazický nález n se můžm ůže e buď zesilovat nebo naopak rušit. Ke správn vné diagnóze přispp ispívá buď výpočet korigovaných chloridů nebo jednodušší odečten tení z grafu. Diferencování jednoduchých a smíš íšených poruch vnitřního prostřed edí má význam nejen diagnostický, ale i terapeutický.

36