Bài giảng Cân bằng acid-base

Bài giảng cân bằng acid-base TS. Phan Hải Nam ĐẠI CƯƠNG I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG ACID-BASE II. CÁC CƠ CHẾ ỔN ĐỊNH CÂN BẰNG ACID- BASE 2.1. HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC HỆ ĐỆM : + HĐ HUYẾT TƯƠNG + HĐ CỦA HỒNG CẦU 2.2. HOẠT ĐỘNG SINH LÝ CỦA PHỔI 2.3. HOẠT ĐỘNG SINH LÝ CỦA THẬN. III. MỘT SỐ THÔNG SỐ CHÍNH ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI CBAB IV. MỘT SỐ RỐI LOẠN CBAB * MỘT SỐ LƯU Ý VỀ XN CBAB KHÁI NIỆM CÂN BẰNG ACID-BASE CBAB - Sự ổn định nồng độ ion hydro (pH) dịch thể/ là trạng thái mà ở đó “H+” thích hợp nhất cho các CH/ cơ thể. Nước (60-70%) phân ly: H2O H+ + OH- ở trạng thái cân bằng phân ly (ĐL tác dụng khối): [H+] [OH-] = k = 10-14 (k- hằng số phân ly) H2O Vì [H+ ]= [OH-] =>[H+]x[OH-] = [H+]2 = 10-14 Log [H+]2 = Log 10 -14 =>2 Log [ H+] = - 14 -> Log [ H+] = -7 Qui ước: pH là giá tri âm của Log nồng độ H+, tính: pH = - Log [ H+] ẢNH HƯỞNG CỦA PH TỚI CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC +pH thay đổi: -> thay đổi các liên kết hydro, LK disulfua (-S-S-)=> thay đổi cấu trúc, CN của protein đặc biệt protein là enzym -> rối loạn hướng, tốc độ và cường độ các f/ư mà E xúc tác. + pH ảnh hưởng: - Receptor/ màng Tb (nhận biết và v.c chất qua màng TB) - Hb & ái lực gắn O2 của Hb - Acid nucleic (AND, ARN)- Di truyền. - Kháng thể- bảo vệ cơ thể - Hormon ( ĐHCH) Các nguy cơ gây rối loạn CBAB Sự tạo thành CO2, H2CO3: - CO2: Krebs & khử carboxyl của amino acid (~ 200 ml/min). - CO2 kết hợp với nước, phân ly tạo H+ & HCO3-:CB động CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- Nếu CO2 ko đào thải -> nhiễm acid (cân bằng -> phải). Sự tạo thành acid HC, VC: + Chuyển hoá G, L, P -> SPTG đa số là acid…1,3-DPG, a.pyruvic RL:--> acid pyruvic, lactic, -Hydroxybutyric ,-> nhiễm acid , RL các CH -> xu hướng nhiễm acid: acidose Bệnh lý: + Bệnh làm  acid máu: - Tiểu đường:  acid cetonic/M Nguy cơ gây rối loạn CBAB + Bệnh làm  kiềm máu: - Nôn/ tắc môn vị, hút dịch vị DD: mất H+ - Dùng quá nhiều thuốc lợi niệu. - Tiêm, truyền quá nhiều Nabicarbonat (sai . + : pH máu ĐM: 7,38 – 7,42 duy trì được do H+ = H+ đào thải. => CBAB thực chất là duy trì sự ổn đinh ion H+/ cơ thể. Các cơ chế ổn định CBAB: 1- Hệ đệm (Htư, HCầu). 2- HĐ sinh lý phổi 3- HĐ sinh lý của thận. Các hệ đệm của máu Hệ đệm máu= HĐ huyết tương + HĐ Hồng cầu Vai trò của các hệ đệm/ điều hoà CBAB HĐ huyết tương: * Hệ đệm bicarbonat: H2CO3/ NaHCO3 + Quan trọng: 35%  DTĐ/ cơ thể, điều hoà: nhanh, mạnh. + Cân bằng động: CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- + Pt Handerson-Haselbalch: pH = pK H2CO3 + log = 6,1 + log + Cơ chế ĐH: KM => Kiềm yếu; Acid mạnh => acid yếu-> ĐT - Kiềm (OH-) / M => Kiềm yếu, XOH + H2CO3 XHCO3 + H2O, VD: NaOH + H2CO3 NaHCO3 + H2O. - Acid (H+) / M: RH + NaHCO3 RNa +H2CO3 (phân ly) VD: HCl + NaHCO3 NaCl +H2CO3 H2O [HCO3- ] [ H2CO3 ] 0.03. pCO2 [HCO3- ] CO2 Phổi -> thải Hệ đệm huyết tương… * Hệ đệm protein: + Cấu tạo từ các A.A (COOH, NH2), có tính lưỡng tính: - COOH COO- + H+ ( + base) - chống lại kiềm hoá - NH2 + H+ NH3+ - chống lại acid hoá. + Chống lại acid = a.a kiềm (Arg, Lys)/ NH2 + H+ NH3+. + Chống lại kiềm = a.a acid (Glu, Asp)/ H+ + base (OH-). Vai trò đệm: đáng kể (60 – 80 g/l) * Hệ đệm phosphat (NaH2PO4/ Na2HPO4 ) - Tốt vì có pK = 6,8 (~ 7,40). - Vai trò đệm: yếu vì có nồng độ thấp/ M (1 – 2 mmol/l) Hệ đệm hồng cầu + HC có HĐ bicarbonat, phosphat nhưng VT đệm chủ yếu do Hb + Hb có 2 HĐ: HHb/ KHb & HHbO2/ KHbO2, Đệm = 2 cách: 1- Tạo DX carbamin: NH2/ Hb + CO2 -> dx carbamin (5% CO2). 2- Nhờ hoạt động của nhân Imidazon/His: Hb + O2 -> HbO2 + H+, H+  -> pH/ phổi ↓(*) HbO2 + H+ -> HHb + O2 => H+ ↓ -> pH/ TC (*) Vai trò đệm của Hb là đào thải CO2 cho cơ thể -> chống acid hoá (Sơ đồ) K+HCO3- K+HCO3- K+HCO3- H2CO3 H2O CO2 CA KHbO2 KHbO2 KHbO2 CO2 H2O CA O2 H2CO3 CA HHb HHb HHb H+ O2 H+ K+ K+ HCO3- HCO3- ĐM Ch.hoá Thở ra Tổ chức Máu Phổi TM Bt: CO2/TC = CO2 / Phổi Phổi điều hoà CBAB CO2 CO2 thở ra Phổi Máu Tổ chức H+  HCO3 - + H2CO3 CO2 H2O BT: CO2/TC = CO2/ phổi Nhiễm acid (H+ /M): .  TK phổi (TS, BĐ thở) -> đào thải CO2 (chống acid) . CO2 phổi > CO2/ TC Nhiễm base (OH- /M): CO2 Máu Tổ chức OH -  HCO3 - CO2 Phổi . ↓ TK phổi (↓ TS, BĐ thở) -> ↓ đào thải CO2 Tốt: Phổi đào thải CO2, bền bỉ, liên tục => điều hoà CBAB có hiệu quả Hạn chế: k ,↓ TS, BĐ thở quá mức CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- . CO2 TC > CO2/ Phổi THẬN ĐIỀU HOÀ CBAB * Đặc điểm: chậm, hiệu quả mạnh, duy trì HCO3-/ H.tư & DGB * Tái hấp thu gần hoàn toàn HCO3-: 90%/ TB ÔL gần, 10% ÔL xa. TB ống lượn gần Mao quản Lòng Ô.T (NTBĐ) NaHCO3 Na+ Na+ Na+ K+ K+ HCO3- HCO3- HCO3- (90%) H2CO3 H2CO3 H2O + H2O CO2 CO2 CO2 CA H+ H+ E1 E2 E1- HCO3-.ATPase E2- Na+,K+-ATPase THT HCO3- : + PCO2 (CC bù trừ của thận khi cơ thể nhiễm base, acid hô hấp) +  THT Na+/ TB ống thận. Thải H+, tái hấp thu HCO3- ở ống lượn xa Lòng ÔT (NT đầu) TB ống lượn xa Mao quản HPO4-- Na+ Na+ K+ Na+ K+ K+ R HCO3- H2CO3 H2O CO2 NH3 CO2 H+ H+ H2 PO4- RH HCO3- (~10%) NH4+ Gln E2 E1 Glu Glutaminase + Đào thải H+: Acid (RH), muối amoni, muối phosphat + Tái hấp thu HCO3- : ~ 10% + Tân tạo HCO3-: : ăn bt-> 50- 100 mmol H+/ 24h/: H2SO4 (SPCH a.a  S); H3PO4 (SPTH của P0-Lipid, acid nucleic); A.uric-(base purin) -> H+ . H+ + HCO 3- -> Nguyên nhân mất HCO3-, bù lại? = Tân tạo HCO3 - ~ tạo NH4+ (ko -> TB Ô.L xa). Mặt : tại TB ô thận -> CO2, + H2O -> H2CO3 -> HCO3-. Các thông số đánh giá trạng thái cân bằng acid- base Độ pH máu PaCO2 Bicarbonat Bicarbonat thực ( Actual Bicarbonat = AB) Bicarbonat chuẩn (Standard bicarbonat = SB) CO2 toàn phần ( Total CO2 = t.CO2) Base đệm (Bufer base = BB) Base dư (Base excess = BE) pH máu  pH máu/ ĐM = 7,38 –7,42. pH 7,42 - nhiễm base pH máu/TM đánh giá mức độ bù trừ của cơ thể: - Acidose: pH 7,38 – 7,42: bù toàn phần (nhiễm acid) 7,37 – 7,25: bù 1 phần 7,55: mất bù. + pH 7,55: Nhiễm kiềm hô hấp: CTSN… Nhiễm kiềm chuyển hoá nặng: ỉa chảy kéo dài.. PaCO2, CO2 toàn phần : PaCO2 = 40 mmHg - Thông số cho biết các rối loạn CBAB do NN hô hấp - Phụ thuộc thông khí phế nang:  khi TKPN ↓ và ngược lại. BL: -   nhiễm toan HH do ↓ đào thải CO2 ở phổi, gặp: . Thông khí PN, tắc nghẽn phế quản . Bệnh phổi: PQPV, viêm phổi, hen . Hít phải CO2, hít lại Ko khí đã thở . Bị ức chế TK: thuốc ngủ, bại liệt, nhiễm độc, CTSN, u não t.CO2 = CO2 hòa tan + CO2 carbaminat + CO2/bicarbonat PaCO2-5% (+Hb)- 5% HCO3-- 90% . : t.CO2 = 25 - 30 (mmol/l). t.CO2 : Nhiễm toan hô hấp, nhiễm kiềm CH Bicarbonat ( HCO3-) + Là lượng HCO3- có trong H.Tư ở 37OC, gồm B thực và B chuẩn. - Bicarbonat thực (actual bicarbonat = AB): . Là nồng độ thực tế HCO3- của mẫu máu ĐM lấy ở ĐK ko tiếp xúc với ko khí, nó tương ứng với pH và PaCO2 thực của mẫu máu. . : AB = 25 mmol/l. - Bicarbonat chuẩn (standard bicarbonat= SB): . SB: là lượng HCO3- (mmol/l) của h.tư được qui về ĐK chuẩn như PaCO2= 40 mmHg, To= 37oC, pH = 7,40. . : SB = 24  2 (mmol/l). + Là TS cho biết RLCBAB liên quan tới NN chuyển hoá. BL: HCO3-: NT hô hấp, NKCH: nôn nhiều, hút dịch DD, ỉa chảy ↓↓: Nhiễm toan CH, gặp: . ĐTĐ do ứ đọng các thể cetonic . Phù phổi cấp, động kinh: RLCH glucid-> ứ đọng acid lactic. . Viêm thận cấp; mạn: ko thải được acid . ỉa chảy cấp làm mất HCO3- Base đệm (Buffer base = BB), Base dư (Base exess = BE) Base đệm: Là tổng các anion đệm trong máu (mmol/l). BB = [HCO3-] + Protein- + Hb- + Phosphat- : 46 - 48 (mmol/l) Base dư : Là sự chênh lệch giữa BB của BN và BB của người bình thường. : BE = 0 (pH = 7,40; PaCO2= 40 mmHg; Hb TP = 150 g/l, 37OC). BE cùng với Bicarbonat là 2 TS có ý nghĩa xác định nguyên nhân RLCBAB do chuyển hoá. BE dương () gặp: Nhiễm kiềm CH (nôn nhiều, ỉa chảy kéo dài..) BE âm (↓↓) gặp : Nhiễm toan CH (ĐTĐ..) Chú ý: + Các TS: pH, PaCO2 - đo = ĐCCL Các TS khác: HCO3- (AB), t.CO2, BB, BE- tính toán + Kết quả CBAB chính xác khi: - Lấy máu: . ĐM (trụ, quay,cánh tay), MĐM hoá - đầu ngón tay, dái tai . Dụng cụ chuyên biệt-> Máu ko tiếp xúc với ko khí. - Máy đã được chạy chuẩn, đo ngay. CÁC RỐI LOẠN CÂN BẰNG ACID- BASE 3 NHÓM RL: - DO N.N HÔ HẤP, N.N CHUYỂN HOÁ & DO N.N HỖN HỢP. ( PACO2) (HCO3-, BE) PaCO2 40 NHIỄM TOAN HÔ HẤP Rối loạn khởi phát là pCO2 do ↓ thải trừ CO2 ở phổi, gặp: * Bệnh phổi: - P. Quản, phế viêm - Viêm phổi - Hen - Khí thũng phổi * HCTK: - Thuốc ngủ - Bại liệt - CTSN, u não - Rối loạn tuần hoàn não * Hít phải CO2/ k.khí đã thở * XN: pH ↓ ( 40mmHg) HCO3- máu  (> 25 mmol/l) t CO2  , các TS khác ít thay đổi NHIỄM KIỀM CHUYỂN HOÁ Là trạng thái thừa Base hoặc mất acid (ko phải là H2CO3) * Nguyên nhân: + Quá thừa base: - quá nhiều bicarbonat (ĐT) - Ăn uống: quá nhiều chất t/c kiềm + Do mất acid: - Nôn nhiều (HCL ↓ , K+ ↓) - Hút D.dày (Cl- ↓ ), ỉa chảy(H+ ↓) - Thuốc lợi niệu nhiều -> K+ ↓ * KQXN các thông số: - pH máu (> 7,5, mất bù) - pCO2  (> 40mmHg do ↓ thông khí ) - HCO3-  (> 25mmol/l) và tCO2, BB , BE NHIỄM KIỀM HÔ HẤP Rối loạn khởi phát là ↓ pCO2 Gặp: + Thông khí phổi ↓ : - Giai đoạn đầu viêm phổi - Sốt cao - Hô hấp nhân tạo quá mức - CTSN + Thở trong khí quyển có pCO2 thấp (lên cao) KQXN: - pH máu  (> 7,42) (khi mất bù) - pCO2 máu ↓ - t.CO2 ↓ - BB ↓ - BE (-) NHIỄM TOAN CHUYỂN HOÁ Là sự mất anion đệm- chủ yếu là HCO3- máu&D ngbào; Tích luỹ các acid “CĐ”/ thực tế là acid mạnh mà anion của chúng ko thể bài xuất qua thận *KQXN - pH máu ↓( HCO3- ↓ - ĐT nhiều thuốc lợi niệu ->  thải HCO3- => HCO3- ↓ NHIỄM TOAN HỖN HỢP Là sự kết hợp nhiễm toan CH và hô hấp => ↓ pH máu * XN: - pH máu ↓ mạnh - p CO2 - HCO3- ↓ - SB ↓ vừa - BB ↓ - BE(-) Nhiễm kiềm hỗn hợp Là kết hợp của nhiễm kiềm hô hấp và nhiễm kiềm chuyển hoá => pH máu  rất nhiều * XN: - pH máu  - pCO2 ít - HCO3-  - SB  : 34-36 mmol/l (bt 24mmol/l)