wykład 1 RKZ, chemia kliniczna

CHEMIA KLINICZNA – WYKŁAD 1                                                                                     2.10.2008

Równowaga kwasowo-zasadowa

- wykładniki laboratoryjne RKZ

- kliniczne postacie zaburzeń RKZ

Utrzymanie prawidłowego stanu rk-z zależne jest od działania następujących czynników:

1.     układów buforowych krwi i tkanek

a.      zewnątrzkomórkowych

b.     wewnątrzkomórkowych

2.     buforowania narządowego przez:

a.      nerki

b.     układ oddechowy

c.      układ kostny

3.     buforowania komórkowego

Układy buforowe krwi

·        kwas węglowy/ wodorowęglan (53%)

H2CO3/ HCO3-

CO2 rozp./ HCO3-

·        hemoglobina/ hemoglobinian // oksyhemoglobina/ oksyhemoglobinian (35%)

HHb/Hb-// HHbO­2­­ / HbO2­-

·        białko/ białczany (7%)

HPr/ Pr-

·        fosforany jednozasadowe/ dwuzasadowe (5%)

H2PO4-/ HPO42-

Bufor wodorowęglanowy

Układ buforowy CO2/ HCO3- zależy od dwóch procesów:

- uwodnienia CO2

- dysocjacji H2CO3

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔H+ + HCO3-

Działanie buforu opisuje równanie Hendersona – Hasselbalcha

                            pH= pK + log

                            pH = pK +

                                          a – współczynnik rozpuszczalności Bunsena = 0,03

                                          pK – ujemny log K H2CO3

                            pH =

Bufor hemoglobinianowy

                            pH =                             dla hemoglobiny zredukowanej

                            pH =               dla oksyhemoglobiny

Bufor białczanawy

                            pH =                             dla ładunków ujemnych

                            pH =                             dla ładunków dodatnich

Bufor fosforanowy

                            pH =

Komórkowa regulacja RKZ

Wymiana jonów wodorowych i jonów potasowych pomiedzy przestrzenią pozakomorkową i komórkową

Kwasica → hiperkaliemia

Zasadowica → hipokaliemia

Hiperkaliemia → kwasica metaboliczna

Hipokaliemia → zasadowica metaboliczna

Rola nerek w utrzymaniu rk-z organizmu

Nerki aktywnie eliminują H+ i regenerują poprzez następujące mechanizmy:

- resorpcje zwrotna wodorowęglanów

- amoniogeneze

- tzw. Kwaśność miareczkową moczu

Nerkowa regulacja RK-Z

Nerka spełnia swą funkcje regulacyjną poprzez następujące mechanizmy:

1.     wchłanianie zwrotne HCO3-, w takiej postaci w jakiej są przesączone w kłębuszkach nerkowych, odbywa się w kanaliku bliższym nerki i odpowiada za wchłanianie ok. 20% HCO3- .

2.     wchłanianie zwrotne wodorowęglanów, wytwarzanych w komórkach kanalika nerkowego, któremu towarzyszy buforowanie powstałych jednocześnie jonów H+ przez HCO3- przesączany w kłębuszkach i znajdujący się w świetle kanalika, ten mechanizm zachodzi w:

a.      kanaliku bliższym

b.     kanaliku dalszym

c.      kanaliku zbiorczym

W wyniku mechanizmów 1 i 2 w kanaliku bliższym wchłania się 80-85 % HCO3- . Reszta (15-20%) wchłania się w kanaliku dalszym i zbiorczym w wyniku mechanizmu 2.

3.     Wchłanianie zwrotne HCO3- tworzonych w komórkach kanalika nerkowego, któremu towarzyszy buforowanie powstałych jednocześnie jonów H+ przez niewodorowęglanowe zasady buforowe w świetle kanalika (głównie HPO42- i NH3)

Ten proces buforowania zachodzi głównie w kanaliku dalszym i zbiorczym nerki.

Wzajemna zależność pomiędzy ilościa wchłanianych zwrotnie HCO3- i Cl-.

↑ wchłaniania HCO3- => ↓ wchłaniania Cl- → hipochloremia

·        W zasadowicy metabolicznej

·        W kwasicy oddechowej (wyrównanej)

Kwaśność miareczkowa

HPO4­2- + H+ → H2PO4-

H2PO4- w moczu określa się mianem kwaśności miareczkowej ( TA, ang. titratable acidity )

Oznacza się miareczkując mocz mocną zasadą do pH 7,40.

TA obejmuje nie tylko H2PO4- , ale także inne kwasy występujące w moczu:

- kreatynina (pK ok. 4,9)

- cytryniany kwaśne (pK ok. 5,3)

- kwas β-hydroksymasłowy (pK ok. 4,7)

Ze względu na ich małe stężenie działanie ich jest ograniczone.

Ocena wydalania jonów wodorowych przez nerki na podstawie badań laboratoryjnych

Kwaśność „netto” = TA + NH4+ - HCO3­-

TA                            ≈              30 mmol/24h (10-30)

NH4+                            ≈              40 mmol/24h (30-50)

HCO3­-               ≈              praktycznie bez znacznia (<1)

H+ wyd. 50-70 mmol/24h (30-80)

Efektywność regulacji nerkowej w zależności od potrzeb

·        Przy małym pH moczu (≈5) największy udział w wydalaniu jonów H+ ma NH4+ (pK NH4+ = 9).

·        Układ buforowy H2PO4-/ HPO42- wydaje się być najbardziej zbliżony do idealnego dla moczu o umiarkowanie kwaśnym odczynie (pK H2PO4- = 6,8).

·        W przypadku większego pH moczu (pH8) stosunek stężeń HCO3-/ CO2 ulega przesunięciu na korzyść HCO3­-.

Układ odechowy

              Wymiana gazowa w płucach zależy od:

1.     wentylacji płucnej

2.     perfuzji naczyń włosowatych, przepływ krwi przez naczynia włosowate pęcherzyków płucnych

3.     dyfuzje gazów przez ściany pęcherzyków płucnych

4.     prawidłowego stosunku wielkości wentylacji do wielkości perfuzji (0.90)

Rola układu kostnego w utrzymaniu RK-Z

Proces osteogenezy ma tendencję do zakwaszania, a osteolizy – do alkalizacji organizmu.

Parametry laboratoryjne do oceny komponentu metabolicznego

- aktualne stężenie wodorowęglanów

- standardowe stężenie wodorowęglanów

- zasady buforowe

- nadmiar zasad

- standardowy nadmiar zasad

- luka anionowa

Aktualne stężenie wodorowęglanów – oznaczenie przy aktualnym pCO­­­­­2

Parametr zależny od pCO­­­­­2

pCO­­­­­2

↑↓

CO2 rozp + H­2O ↔ H2CO3...