Het zuur-base evenwicht. JCTh. Meeues

Transcriptie

1 Het zuur-base evenwicht JCTh. Meeues

2 Bij wie is onderzoek naar de zuur-base status aangewezen? iedere patiënt op de intensive care bij ernstig longemfyseem na grote chirurgische ingrepen ontregelde diabetes mellitus ernstig braken en/of diarree chronisch gebruik van diuretica Foto VUmc

3 Zuur-base stoornissen bij verschillende ziektebeelden CZS Circulatie Longen Nieren Maag/darm Lever infarct, bloeding, trauma. hypotensie, myocard infarct. emfyseem, astma. acute-/chronische nierinsufficiëntie. braken, chronische diarree. acuut-/chronisch leverfalen.

4 Henderson-Hasselbalch vergelijking (mmhg) De concentratie in bloed 0,03 mmol/l/mmhg. De gemiddelde pco 2 concentratie in mmhg. [H + ] = 800 x 0,03 x pco 2 = 800 x HCO - 3 0,03 x = 40 nmol/l De dissociatie constante voor koolzuur is 800. De gemiddelde HCO 3 - in mmol/l.

5 Henderson-Hasselbalch vergelijking (kpa) De concentratie in bloed 0,23 mmol/l/kpa. De gemiddelde pco 2 concentratie in kpa. [H + ] = 800 x 0,23 x pco 2 = 800 x HCO - 3 0,23 x 5,3 24 = 40 nmol/l De dissociatie constante voor koolzuur is 800. De gemiddelde HCO 3 - in mmol/l.

6 Henderson-Hasselbalch vergelijking HCO - ph = constante + log 3 = CO 2 opgelost 3 grootheden in 1 formule: 2 meten = 3 weten We meten: ph en pco 2

7 Henderson-Hasselbalch vergelijking kpa ph = 6,1 +log 24/(0,23 x 5,3) ph = 6,1 +log 24/1,2 ph = 6,1 +log 20 ph = 6,1 +1,3 ph = 7,40 mmhg ph = 6,1 +log 24/(0,03 x 40) ph = 6,1 +log 24/1,2 ph = 6,1 +log 20 ph = 6,1 +1,3 ph = 7,40

8 Regulatie door CO 2 (minuten) HCO 3 - (uren) Longen Afbeelding Nieren Afbeelding

9 Het zwakke zuur H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - kooldioxide water koolzuur waterstof bicarbonaat (longen) (nieren)

10 Zuur uitscheiding Longen: 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.

11 Regulatie door H + CO 2 HCO 3 - buffering, verdeling extra- en intracellulair via long, snel (minuten) via nier, langzaam (uren)

12 Compensatie in tijd na H + belasting extracellulaire distributie respiratoire compensatie cel buffering renale compensatie

13 Welke stoffen hebben een bufferende werking? eiwitten, waaronder hemoglobine zwakke zuren en basen, waaronder H 2 CO 3 en HCO 3 - β- globuline Fe Heem α- globuline Hemoglobine Afbeelding:

14 Intra- en extracellulaire buffers 1. Intracellulair Hb - + H + HHb 2. Extracellulair HCO 3- + H + H 2 CO 3

15 Respiratoire regulatie CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - AMV betekent CO 2 H 2 CO 3 H + + HCO 3 - AMV betekent CO 2 H 2 CO 3 H + + HCO 3 - AMV (AdemMinuutVolume = Totale hoeveelheid lucht die per minuut wordt ingeademd)

16 Respiratoire regulatie CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Status Actie Resultaat ph ventilatie CO 2 ph ventilatie CO 2

17 Metabole regulatie CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Status Actie Resultaat Serum ph Urine ph netto HCO 3- excrectie Serum ph Urine ph netto H + excrectie

18 De ph-schaal zuurder basischer H + ionen Concentratie RELATIEF x x 1 x x x meer meer minder minder ABSOLUUT 0,1 mol/l 0,1 mmol/l 0,1 µmol/l 0,1 nmol/l 0,1 pmol/l = 10-1 mol/l = 10-4 mol/l = 10-7 mol/l = mol/l = mol/l

19 De ph-schaal mmhg 4,7 6,4 kpa mmol/l pco 2 HCO 3 - ph 7,35 7,45

20 Acidose >45 mmhg >6,4 kpa <22 mmol/l HCO 3 - pco 2 ph <7,35

21 Alkalose <35 mmhg <4,7 kpa pco 2 >29 mmol/l HCO 3 - ph >7,45

22 Referentiewaarden bloedgassen (pasgeborene): Oude eenheden Nieuwe eenheden ph 7,31 7,45 7,31 7,35 7,45 [H + ] nmol/l nmol/l pco mmhg 4,0 4,4 6,0 6,4 kpa act.hco ,2 23,6 mmol/l 17, ,6 mmol/l BE mmol/l mmol/l po mmhg 10,6 5,5 12,4 13,3 kpa so 2 0,95 0,99 mol/mol %

23 Referentiewaarden bloedgassen: Oude eenheden Nieuwe eenheden ph 7,35 7,45 7,35 7,45 [H + ] nmol/l nmol/l pco mmhg 4,7 6,4 6,0 kpa act. HCO mmol/l mmol/l BE mmol/l mmol/l po mmhg 10,0 13,3 kpa so 2 0,95 0,98 mol/mol %

24 Base Excess (BE) Base excess: Beschrijft het teveel of tekort aan buffercapaciteit ten opzichte van de normale bicarbonaatconcentratie (24,0 mmol/l).

25 Omrekening kpa x 7,5 = mmhg mmhg x 0,133 = kpa

26 Menselijk leven is verenigbaar met een ph range van? A. ph 6,80 7,80 B. ph 7,35 7,45 C. ph 7,10 7,68 Foto VUmc

27 Antwoord Bij 37 ºC is de algemene ph-range 6,80 tot 7,80 of 160 tot 16 nmol/l.

28 Bij een verstoring 3 vragen 1. Is er sprake van een acidose of van een alkalose of is de ph normaal? 2. Wat past er bij : pco 2 of HCO 3-? (metabool of respiratoir) 3. Is er sprake van compensatie? (enkelvoudige- of meervoudige stoornis)

29 Onderwijsgroep KCA Afbeelding Het zuur base evenwicht.

30 Zuur- base diagram

31 Zuur- base diagram ph 7,64 pco 2 25 / 3,3 HCO 3-26,0 B.E. +4,8 po SO 2 1,00

32 Antwoord Omdat de ph 7,64 is, is er sprake van een alkalose. Daarnaast is de pco 2 25 mmhg / 3,3 kpa (verlaagd). De HCO 3- ligt tussen de 22,0 en 29,0 mmol/l (normaal). We hebben het hier dus over een respiratoire afwijking. Omdat het in dit geval de primaire component is, van een acute respiratoire alkalose.

33 Bloedgasanalyse bij respiratoire problemen Kenmerkend voor een acute respiratoire acidose. ph verlaagd pco 2 verhoogd HCO - 3 eerst normaal, later verhoogd Veel voorkomende oorzaken: opiaten, luchtwegobstructie en ribfracturen.

34 Bloedgasanalyse bij respiratoire problemen Kenmerkend voor een chronische respiratoire acidose. ph (bijna) normaal pco 2 sterk verhoogd HCO - 3 verhoogd Veel voorkomende oorzaken: COPD/longemfyseem.

35 Bloedgasanalyse bij respiratoire problemen Kenmerkend voor een acute respiratoire alkalose. ph verhoogd pco 2 verlaagd HCO - 3 eerst normaal na 24 uur verlaagd Veel voorkomende oorzaken: psychogene hyperventilatie, reactie op hypoxemie/hypoxie en longembolie

36 Bloedgasanalyse bij metabole problemen Kenmerkend voor een metabole acidose. ph verlaagd pco 2 verlaagd door compensatoire hyperventilatie HCO - 3 verlaagd Veel voorkomende oorzaken: ketoacidose (afbraak vetten zuren) anaërobe stofwisseling melkzuur nierfalen (minder bicarbonaatafgifte aan bloed) diarree (bicarbonaatverlies)

37 Bloedgasanalyse bij metabole problemen Kenmerkend voor een metabole alkalose. ph verhoogd pco 2 verhoogd door compensatoire hypoventilatie HCO - 3 verhoogd Veel voorkomende oorzaken: braken/maagzuigdrainage (H + wordt uitgespuugd/afgezogen)

38 6,80 6,90 7,00 7,10 7,20 7,30 7,35 ph 7,45 7,50 7,60 7,70 7,80 7,90 8,00 acidose (ph <7,35) alkalose (ph > 7,45) respiratoir (pco 2 ) metabool (HCO 3 - ) metabool (HCO 3 - ) respiratoir (pco 2 ) metabole compensatie (HCO 3 - ) respiratoire compensatie (pco 2 ) respiratoire compensatie (pco 2 ) metabole compensatie (HCO 3 - ) Onderwijsgroep KCA

39 Compensatie Compensatie: de HCO 3 /CO 2 ratio zoveel mogelijk gelijk gehouden wordt daling van HCO 3 - daling van pco 2 stijging van HCO 3 - stijging van pco 2

40 Compensatie Prikkel tot compensatie neemt af naarmate de ph in de buurt van de referentiewaarde komt!!! Overcompensatie bestaat niet!

41 Compensatie Acuut Gecompenseerd Referentiewaarden ph 7,17 ph 7,34 ph 7,35 7,45 pco 2 39 / 5,2 pco 2 26 / 3,5 pco mmhg / 4,7 6,4 kpa HCO ,0 HCO ,0 HCO mmol/l Metabole acidose, respiratoir gecompenseerd (partieel) Partieel gecompenseerde metabole acidose

42 Compensatie Acuut Gecompenseerd Referentiewaarden ph 7,60 ph 7,45 ph 7,35 7,45 pco 2 25 / 3,3 pco 2 25 / 3,3 pco mmhg / 4,7 6,4 kpa HCO ,0 HCO ,8 HCO mmol/l Respiratoire alkalose, metabool gecompenseerd Gecompenseerde respiratoire alkalose

43 Afname Gemengd veneus Veneus Arterieel Capillair Afbeelding University of Utah.

44 Capillair versus arterieel po 2 meting in bloed arterieel = 130 mmhg capillair = 45 mmhg

45 Bloedgasmeting (valkuilen) Temperatuur metabolisme van leukocyten en trombocyten (O 2 consumptie) dissociatie curve Luchtbel uitwisseling O 2 met bloedgasmonster (in lucht po 2 159,6 mmhg / 21,2 kpa en pco 2 0,23 mmhg / 0,03 kpa) Heparine lineaire verdunning

46 Casus Vrouw, 34 jaar

47 Casus Vrouw, 34 jaar

48 Gecorrigeerde waarden voor temperatuur: 35ºC 37ºC 39ºC ph 7,447 7,418 7,388 [H + ] nmol/l pco 2 33,8 37,2 41,0 mmhg act. HCO ,5 23,2 23,9 mmol/l BE -1,1-0,9-0,7 mmol/l po 2 84,4 94,5 106 mmhg so 2 0,96 0,97 0,98 %

49 Bloedgasmeting (temperatuur) Alpha-stat Ongecorrigeerde waarde meten om naar 37ºC referentiewaarden te streven (ph = 7,40 en pco 2 = 40 mmhg) ph-stat Gemeten ph en pco 2 omrekenen naarlichaamstemperatuur patiënt om te behandelen naar ph = 7,40 Dus bloed afnemen bij een hypotherme patiënt van 30ºC en vervolgens meten bij 37ºC zal resulteren in een hogere po 2 (dan werkelijk). Echter, de zuurstof behoefte is ook lager. Conclusie; meet op 37ºC en handel naar referentiewaarden van 37ºC of meet op 37ºC en herberekenen naar 30ºC (en handel volgens referentie waarden bij 30ºC). 49

50 Bloedgasmeting (temperatuur) Onderkoeling (metabool inactief minder O 2 behoefte) ºC 20ºC 38ºC 43ºC 80 so 2 (%) Koorts (metabool actief veel O 2 behoefte) po 2 (mmhg) 50

51 Lucht bestaat uit 78% stikstof (of wel 78% van 760 mmhg = 592,8 mmhg en 78% van 101 kpa = 78,8 kpa) 21% zuurstof (of wel 21% van 760 mmhg =159,6 mmhg en 21% van 101 kpa = 21,2 kpa)

52 Lucht bestaat uit 0 7% waterdamp + koolzuurgas (CO 2 is ongeveer 0,03% van de inademingslucht)((of wel 0,03% van 760 mmhg = 0,23 mmhg of wel 0,03% van 101 kpa = 0,03 kpa 1% edelgassen

53 Invloed van lucht op bloedgas pco 2 bloed: 40 mmhg / 5,3 kpa. lucht: 0,23 mmhg / 0,03 kpa. bloed diffundeert naar luchtbel pco 2 wordt lager. Minder pco 2 betekent verhoging van de ph.

54 Invloed van lucht op bloedgas po 2 bloed: 80 mmhg / 10,7 kpa. lucht: 160 mmhg / 21,2 kpa. luchtbel diffundeert naar bloed po 2 wordt hoger. bloed: 199 mmhg / 26,5 kpa. lucht: 160 mmhg / 21,2 kpa. bloed diffundeert naar luchtbel po 2 wordt lager.

55 Casus Meisje, 15 jaar Op de Spoed Eisende Hulp verschijnt een 15 jarige patiënt vanwege kortademigheid. De laatste dagen ging het al wat minder, zo vertelde haar moeder, ze leek wat grieperig en had weinig eetlust. Vanaf haar negende is ze bekend met diabetes mellitus type I. Ze spuit twee maal daags Mixtard insuline. De laatste poli-controle was twee maanden geleden.

56 Casus Meisje, 15 jaar Voorgeschiedenis: Bekend met Diabetes Mellitus Anamnese: Griepachtig gevoel, kortademig, braken, geen eetlust Diagnose: Ketoacidose

57 Casus Meisje, 15 jaar

58 Casus Meisje, 15 jaar

59 Onderwijsgroep KCA

60 Casus Vrouw, 60 jaar Voorgeschiedenis: Bekend met chronische maagklachten Anamnese: Bloedbraken, extreem bleek, pols nauwelijks voelbaar, drukpijn in bovenbuik Onderzoek: Bloeddruk 65 / 40 mmhg

61 Casus Vrouw, 60 jaar

62 Casus Vrouw, 60 jaar Diagnose: Hemorragische shock tengevolge van een bloeding, waarschijnlijk uit een maagulcus.

63 Casus Vrouw, 60 jaar De metabole acidose kan veroorzaakt worden door het uitgebreid bloedbraken waardoor zowel volume als Hb verloren gaan. Beide fenomenen verminderen de O 2 toevoer aan de perifere weefsels, waardoor de weefsels deels overschakelen op anaërobe glycolyse met productie van lactaat tot gevolg. Dit resulteert in een metabole acidose.

64 Casus Vrouw, 60 jaar Vervolg onderzoek: Uitslag: Gastroscopie Groot ulcus ter hoogte van de maaguitgang. Behandeling: Vocht toediening en transfusie van 10 eenheden rode bloedcellen. Medicatie: Intraveneus ranitidine Patiënte blijft echter braken.

65 Casus Vrouw, 60 jaar

66 Casus Vrouw, 60 jaar Ditmaal gaat het om een metabole alkalose.

67 Casus Vrouw, 60 jaar De metabole alkalose kan veroorzaakt worden door het verlies aan H + via het braken, een volumetekort door braken en door de massale transfusie. Bij het geven van meerdere eenheden rode bloedcellen wordt het citraat dat als anticoagulans gebruikt wordt, bij packed cells omgezet tot bicarbonaat. Citraat + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O + HCO 3 -

68 Onderwijsgroep KCA

69 Casus Voorgeschiedenis: Anamnese: Onderzoek: ECG: Man, 42 jaar Blanco Onwel en acute pijn op de borst. Bloeddruk 95/50 mmhg Pols 100/min. Acuut voorwand infarct.

70 Casus Man, 42 jaar 1) De ph is normaal (7,45) 2) De pco 2 is verlaagd (20 mmhg / 2,7 kpa) (respiratoire alkalose) 3) Het HCO 3- is verlaagd (14 mmol/l) (metabole acidose) Er is hier sprake van een gemengde respiratoire alkalose met een metabole acidose (ph is normaal), alkalose en acidose compenseren elkaar!

71 Casus Man, 42 jaar Door het trauma is de patiënt aan het hyperventileren.

72 Casus Man, 42 jaar De patiënt wordt behandeld op de CCU. Anamnese: Dyspneu (benauwdheid) X-Thorax: Longoedeem Diagnose: Hartfalen

73 Casus Man, 42 jaar 1) De ph is verlaagd (7,30) 2) De pco 2 is verhoogd (50 mmhg / 6,7 kpa) (respiratoire acidose) 3) Het HCO 3- is normaal (28 mmol/l) (compensatie) Acute respiratoire acidose t.g.v. longoedeem bij hartfalen.

74 Stabiliteit bloedgas ph Kamertemperatuur: < 15 min, vanwege lactaatvorming of bij contact met lucht door verlies van CO 2 4ºC - 8ºC: 2 uur (je legt het metabolisme van de cel plat) pco 2 Kamertemperatuur: < 15 min of bij contact met lucht (ook bij leukocytose > 40 x 10 9 /L of trombocytose > 1000 x 10 9 /L) 4ºC - 8ºC: 2 uur HCO 3 - Kamertemperatuur: < 15 min, of door excess heparine 4ºC - 8ºC: 2 uur

75 Stabiliteit bloedgas po 2 Kamertemperatuur: < 15 min of, leukocytose/trombocytose, na contact met lucht Ca 2+ : Kamertemperatuur: < 15 min 4ºC - 8ºC: 2 uur Na +, K +, Cl - Kamertemperatuur 1 uur (kalium na 1 uur) 4ºC - 8ºC: 1 uur

76 ISBN:

77 ISBN:

78 Metabole acidose Symptomen: Afhankelijk van de oorzaak van het onderliggend lijden Algemeen: CZS: Cardiovasculair: Respiratoir: misselijkheid, braken coma vasodilatatie, daling CO 2, ritmestoornissen hyperventilatie (Kussmaul) Laboratorium: hyperkaliëmie

79 Metabole acidose Oorzaken: HCO 3- verlies - diarree - fistels van pancreas, galwegen of duodenum - gebruik van colestyramine - nierfalen Verhoogde H + belasting - lactaatacidose - diabetische of alcoholische ketoacidose

80 Metabole alkalose Symptomen: Afhankelijk van de oorzaak van het onderliggend lijden Algemeen: CZS: Cardiovasculair: Respiratoir: moeheid, duizeligheid lethargie, coma, tetanie, insulten afname cardiac output, ritmestoornissen hypoventilatie Laboratorium: hypokaliëmie

81 Metabole alkalose Oorzaken: H + verlies - gastro-intestinaal: braken, maag zuigdrainage - renaal: diuretica, hypo-k + post-hypercapnie HCO 3- retentie - Na-bicarbonaat - massale bloedtransfusie (citraat) - hypovolemie

82 Respiratoire acidose Symptomen: Afhankelijk van de oorzaak van het onderliggend lijden Algemeen: CZS: Cardiovasculair: daling van bewustzijn coma, tetanie hypotensie, ritmestoornissen

83 Respiratoire acidose Oorzaken: ademdepressie: obstructie: restrictief: trauma, sedativa, opiaten. aspiratie, bronchospasme. pneumothorax, ribfracturen, diafragma.

84 Respiratoire alkalose Symptomen: Afhankelijk van de oorzaak van het onderliggend lijden Algemeen: CZS: moeheid, duizeligheid, spierkrampen tintelingen verminderde cerebrale doorbloeding

85 Respiratoire alkalose Oorzaken: Hypoxie CZS - longembolieën - longziekte - angst -CVA Sepsis