ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗΣ ΑΛΚΑΛΩΣΗΣ

ΚΑΛΟΓΙΑΝΝΙΔΟΥ ΕΙΡΗΝΗ

ΕΙΔΙΚΕΥΟΜΕΝΗ ΝΕΦΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗΣ

Σε κάθε πρωτοπαθή ΟΒΔ, μεταβολική ή

αναπνευστική, υπάρχει μία δευτεροπαθής

φυσιολογική απάντηση του άλλου στοιχείου

(σε μεταβολική του αναπνευστικού και

αντίθετα), η οποία τείνει να περιορίσει τη

μεταβολή του pH που προκάλεσε η

πρωτοπαθής ΟΒΔ. Αυτή η διορθωτική

απάντηση ποτέ δεν είναι τόσο μεγάλη ώστε να

αποκαταστήσει το pH

ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ ΒΑΣΕΩΝ

• Ρυθμιστικά συστήματα

– Εξωκυττάρια

– Ενδοκυττάρια

• Αναπνευστικό σύστημα

• Νεφροί

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ-Ι

• Είναι διαλύματα που αποτελούνται από 2 ή περισσότερες χημικές ενώσεις

• Συνήθως είναι ασθενείς βάσεις με τα άλατά τους με ένα ισχυρό οξύ σε ιονισμένη μορφή

• Αρχίζουν την δράση τους μέσα σε sec

ΗΑ Η+ + Α-

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ-IΙ

• Διακρίνονται σε: – α) Σύστημα διττανθρακικών και – β) Σύστημα μη διττανθρακικών

( αιμοσφαιρίνης, πρωτεϊνών, φωσφορικών) που δρουν ενδοκυττάρια

Το 50% των πλεοναζόντων HCO3-

εξουδετερώνεται από τα ρυθμιστικά συστήματα των κυττάρων και τα υπόλοιπα από τα

ρυθμιστικά συστήματα του εξωκυττάριου χώρου

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ-IIΙ

Τα ρυθμιστικά συστήματα είναι:

1) NaHCO3/H2CO3 (εξωκυττάριο χώρο)

2) HHbO2/KHbO2 και HHb/KHb (στα ερυθροκύτταρα)

3) Πρωτεΐνες και άλατά τους με αλκάλεα (στα κύτταρα των

ιστών και στο πλάσμα)

4) Μονόξινα και δισόξινα φωσφορικά άλατα H2PO4/HPO4--,

Na2HPO4/NaH2PO4 (στα ερυθροκύτταρα και ουροφόρα

σωληνάρια)

5) Των οστών (CaCO3 και υδροξυαπατίτης)

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ-ΙV

Ρυθμιστικά συστήματα

ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΑ ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΑ

ΦΩΣΦΟΡΙΚΑ

Hb

ΣΥΣΤΗΜΑΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

ΑΜΙΝΟΞΕΑ

ΔΙΤΤΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ

ΛΕΥΚΩΜΑΤΩΝ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΘΡΑΚΙΚΟΥ ΟΞΕΟΣ

Είναι το σημαντικότερο γιατί: 1) Υπάρχει σε μεγάλες συγκεντρώσεις στον οργανισμό 2) Έχει pk= 6,1 3) Τα συστατικά του μπορούν να ρυθμιστούν από τους

πνεύμονες και τους νεφρούς

Έστω λοιπόν ότι προστίθεται μία ισχυρή βάση (NaOH):

NaOH + H2CO3 NaHCO3 + H2O

ΟΥΡΑ

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΗΣ

Οξυαιμοσφαιρίνη με το άλας της με Κ+ (HHbO2/KHbO2) και

Αναχθείσα αιμοσφαιρίνη με το άλας της με Κ+

(HHb/KHb)

Στην οξυγονοθείσα της μορφή αποδίδει Η+ οδηγώντας σε οξέωση

Έχει 3πλάσια ρυθμιστική ικανότητα συγκριτικά με τις πρωτεΐνες

ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΗ (κύριο Buffer ΕΔΧ) και λευκώματα (λευκωματίνη)

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

C

H

R

C

O

OH

N

H

H

ΑΜΙΝΟΜΑΔΑ ΚΑΡΒΟΞΥΛΟΜΑΔΑ

ΔΟΜΗ ΕΝΟΣ ΑΜΙΝΟΞΕΟΣ

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

C

H

R

C

O

OH

N

H

H

ΑΜΙΝΟΜΑΔΑ Κ ΑΡΒΟΞΥ ΛΟΜΑΔΑ

ΔΟΜΗ ΕΝΟΣ ΑΜΙΝΟΞΕΟΣ

ΣΕ ΑΥΞΗΣΗ ΤΟΥ pH

C

H

R

C

O

O-

N

H

H

ΑΜΙΝΟΜΑΔΑ Κ ΑΡΒΟΞΥ ΛΟΜΑΔΑ

H+

ΣΕ ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ pH

C

H

R

C

O

OH

N

H

H

ΑΜΙΝΟΜΑΔΑ Κ ΑΡΒΟΞΥ ΛΟΜΑΔΑ

H+

H+

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

NH3-C-COOH

R

Μερικά μπορούν να δεχθούν Η+

(αδύναμες βάσεις)

Άλλα μπορούν να αποδώσουν Η+ (αδύναμα οξέα)

Αμινοξέα (αμφολύτες)

Όταν το pH αυξηθεί πάνω από το ισοηλεκτρικό τους σημείο, η COOH ομάδα του αμινοξέος δρα ως ασθενές οξύ (όταν το pH μειωθεί, τα αμινοξέα δρουν ως αδύναμες βάσεις)

Δρουν στο πλάσμα και ενδοκυττάρια

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΦΩΣΦΟΡΙΚΩΝ

Δισόξινο φωσφορικό νάτριο (NaH2PO4) που δρα ως ασθενές οξύ και παρέχει Η+ και

Μονόξινο φωσφορικό νάτριο (Na2HPO4) που δρα ως ασθενής βάση και προσλαμβάνει Η+.

Έστω ότι προσθέτω μία ισχυρή βάση:

NaOH + NaH2PO4 Na2HPO4 + H2O

Δραστικό στα ούρα και ενδοκυττάρια

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΟΣΤΩΝ

Ο υδροξυαπατίτης (Ca10(PO4)6(OH)2) και το ανθρακικό ασβέστιο

(CaCO3) λειτουργούν ως ρυθμιστικά διαλύματα κυρίως σε

περιπτώσεις χρόνιας φόρτισης με οξέα ή αλκάλεα

Η φορά της αντίδρασης σχηματισμού του υδροξυαπατίτη

10(Ca++) + 6(HPO4) + 2H20 (Ca10(PO4)6(OH) 4) + 8H+

μεταβάλλεται ανάλογα με το pH του οργανισμού

Έτσι σε αλκάλωση έχει κατεύθυνση από τ’ αριστερά προς τα δεξιά ώστε να αποδίδει Η+

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ

• Έναρξη μέσα σε 1-3 λεπτά

• Ολοκληρώνεται σε 12-24 ώρες

• Προκαλείται καταστολή της αναπνοής

(υποαερισμός), με αποτέλεσμα αύξηση

της PaCO2 και άρα αναπνευστική οξέωση

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ- ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ

Η αλκαλαιμία καταστέλλει την αναπνοή

διαμέσου της επίδρασης στους χημειοϋποδοχείς

του εγκεφαλικού στελέχους και ίσως διαμέσου

της επίδρασης στους περιφερικούς

χημειοϋποδοχείς

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ - ΦΑΣΕΙΣ

• Αρχικά διεγείρεται η αναπνοή αφού κατά

την εξουδετέρωση των HCO3- από τα

ρυθμιστικά συστήματα παράγεται CO2 το

οποίο προκαλεί αύξηση της PaCO2

• Κατά τη 2η φάση η αλκαλαιμία επιδρά στο

κέντρο της αναπνοής και την καταστέλλει

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ - ΕΠΙΠΛΟΚΕΣ

• Στην 1η φάση μπορεί να εμφανιστεί έντονη υπερκαπνία λόγω αδυναμίας απομάκρυνσης του CO2

σε άτομα που εμφανίζουν καταστολή της αναπνοής, κεντρικής ή περιφερικής αιτιολογίας (αποφρακτικές πνευμονοπάθειες, νευρομυϊκή νόσο, λήψη ναρκωτικών)

• Στην 2η φάση μπορεί να εμφανιστεί υποξυγοναιμία, εξαιτίας καταστολής του αναπνευστικού κέντρου, σε άτομα με καρδιοαναπνευστικές νόσους

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ

Σπάνια επιτυγχάνεται αντιρρόπηση λόγω

του ότι, τόσο η υπερκαπνία, όσο και η

υποξυγοναιμία διεγείρουν την αναπνοή

ΣΧΕΣΗ PaO2 - PaCO2

PaO2= PεισπνεόμενουO2 – 1,25 x PaCO2-10

(PεισπνεόμενουO2 είναι η μερική πίεση του Ο2 στον

εισπνεόμενο αέρα=150 mmHg και το 10 είναι η φυσιολογική κλίση του Ο2 μεταξύ κυψελίδων και

αρτηριδίων του πνεύμονα)

Η PaO2 όμως δεν μπορεί να μειωθεί <55 mmHg,

άρα και η PaCO2 δεν μπορεί να είναι με βάση τον

τύπο >52-60 mmHg

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ-ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ

Για κάθε αύξηση των HCO3- κατά 1 mEq/L

αυξάνεται η PaCO2 0,6-0,7 mmHg

ή

PaCO2 = 0,9 x (HCO3- + 9) ± 2

ΠΟΤΕ ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ ΥΠΟΑΕΡΙΣΜΟΣ;

• Σε ασθενείς με ΚΑ που μπορεί να εμφανίζουν

υποκλινική πνευμονική συμφόρηση, ικανή να

διεγείρει ενδοπνευμονικούς υποδοχείς και να

προκληθεί ταχύπνοια

• Σε υποξαιμία (PaO2<50-55 mmHg) οπότε διεγείρονται

περιφερικοί χημειοϋποδοχείς και προκαλούν

υπεραερισμό

• Σε πρόκληση ταχύπνοιας λόγω πόνου κατά την

αιμοληψία

• Σε ηπατικό κώμα

Μήπως η υπερκαπνία συμβάλλει και αρνητικά στη ρύθμιση του pH;

Μελέτες σε πειραματόζωα συσχετίζουν την αύξηση της PaCO2 σε μεταβολική αλκάλωση με αύξηση της συγκέντρωσης HCO3

- πιθανά λόγω:

1. Ενδοκυττάριας οξέωσης που διεγείρει την έκκριση των H+

2. Μετατροπής των ενδοκυττάριων ΟΗ- σε HCO3

- (με την περίσσεια του CO2)

ΝΕΦΡΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ

ΝΕΦΡΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ

Αρχίζει σε 1 ώρα από την εγκατάσταση της

μεταβολικής αλκάλωσης και ολοκληρώνεται

σε 12-36 ώρες

Είναι ο ισχυρότερος ρυθμιστής της ΟΒΙ

ΝΕΦΡΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗ

Κατά την έναρξη της

μεταβολικής αλκάλωσης

υπάρχει απώλεια HCO3-

και Na+ από τους

νεφρούς, αφού

ξεπερνιέται ο ουδός

επαναρρόφησης των

HCO3-

Ν Ε Φ ΡΙ Κ Η ΡΥ Θ Μ Ι Σ Η pH

H2 C O3

H C O3-

H+

H C O3-

C I- C I-C I- C I-

H+

Τ Ρ Ι Χ Ο Ε Ι Δ Ε ΣΣ Ω Λ Η Ν Α Ρ Ι Α Κ Ο

Κ Υ Τ Τ Α Ρ ΟΑ Υ Λ Ο ΣΣ Ω Λ Η Ν.

N a+

N a H C O3

ΕΚΚΡΙΣΗ HCO3-

Πράγματι έχει διαπιστωθεί ότι χορήγηση σε φυσιολογικό άτομο 1000 mEq NaHCO3 το

24ωρο επί 2 εβδομάδες, οδηγεί σε μικρή μόνο αύξηση των HCO3

-

Για να προκληθεί λοιπόν μεταβολική αλκάλωση πρέπει να συνυπάρχει και διαταραχή στη νεφρική απέκκριση HCO3

-

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΚΚΡΙΣΗΣ HCO3- ΑΠΟ

ΤΟΥΣ ΝΕΦΡΟΥΣ

1. Σε περίσσεια HCO3-, οπότε ξεπερνιέται ο

ουδός επαναρρόφησης στα ΕΕΣ

2. Στα εμβόλιμα κύτταρα β-τύπου των ΑΣ που

εκκρίνουν HCO3- διαμέσου του ανταλλαγέα Cl--

HCO3-

Ο ρόλος των β-εμβόλιμων κυττάρων στη ΜΑ. Τα HCO3- και το Κ+

εκκρίνονται και τα Η+ επαναρροφώνται

ΝΕΦΡΙΚΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ pH

Με την πάροδο του χρόνου εγκαθίσταται

μία νέα κατάσταση, όπου, οι νεφροί είναι

δυνατό είναι δυνατό να αυξήσουν την

επαναρρόφηση των HCO3-, επιδεινώνοντας

την αλκάλωση (διατήρηση αλκάλωσης)

ΝΕΦΡΙΚΗ ΑΝΤΙΡΡΟΠΗΣΗΟι λόγοι για τους οποίους οι νεφροί

επιδεινώνουν την αλκάλωση είναι:

• Υπογκαιμία

• Υποκαλιαιμία

• Υποχλωραιμία

• Υπεραλδοστερονισμός

• Υπερκαπνία

Μεταβολές

pH, HCO3- και

καθαρή

έκκριση

οξέων στα

ούρα σε

εμέτους με

μειωμένη

πρόσληψη

NaCI και KCI

Σας ευχαριστώ