RỐI LOẠN CÂN BẰNG TOAN - KIỀM Mục tiêu: Hiểu chế bù trừ thể thể pH thay đổi Trình bày tình trạng: toan hô hấp, kiềm hô hấp, toan chuyển hóa, kiềm chuyển hóa, toan chuyển hóa KHÁI NIỆM VỀ ACID – BASE: - Theo thuyết điện ly Arrhenius: dung dòch nước, acid phân ly tao ion hydro (H+), base phân ly tạo ion hydroxyl (OH–) - Thuyết proton Bronsted Lawry: Acid chất khả cho proton (cho H+) Base chất có khả nhận proton (nhận H+) Phương trình phân ly acid yếu HB: HB H+ + B– Ta có: Base B- gọi base liên hợp acid yếu HB Cặp HB/B– gọi cặp acid – base liên hợp - Sorensen (1909) đưa khái niệm pH = – log[H +], nồng độ H+ thấp nên khái niệm làm cho việc biểu diễn nồng độ H+ dễ dàng Ví dụ: [H+] nước tinh kiết 0.0000001 mol/l pH = [H+] máu động mạch 0.0000004 mol/l pH = 7.4 - Ta có: HB = H+ + B– Theo phương trình Henderson – Hasselbalch: K: Hằng số phân ly acid HB pH máu bình thường khoảng 7.38 – 7.42 Việc giữ pH máu ổn đònh khoảng dao động quan trọng phản ứng sinh hóa, hoạt động tế bào, quan, hệ thống thể phụ thuộc nhiều vào đònh pH nội môi thể Tình trạng toan hóa máu khi: pH < 7.36 Tình trạng kiềm hóa máu khi: pH > 7.44 - Các trình chuyển hóa thể sinh acid: Oxy hóa hoàn toàn carbohydrate mỡ tạo CO 2, CO2 hydrate hóa cho acid carbonic: CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3– H2CO3 acid dễ bay CO2 thải qua phổi Oxy hóa không hoàn toàn carbohydrate mỡ tạo acid hữu (HOA): acid lactic, acid pyruvic, acid citric, acid acetoacetic Các acid ày phân ly tạo H + Oxy hóa nhóm Sulfur Phosphor protein mỡ tạo acid mạnh (HA): H2SO4, H3PO4 Các acid HOA HA gọi acid không bay hay acid cố đònh đào thải qua nước tiểu CƠ CHẾ BÙ TRỪ CỦA CƠ THỂ KHI pH THAY ĐỔI: Có ba hệ thống quan thể tham gia tham gia vào điều hòa thăng kiềm toan là: hệ đệm, phổi thận 2.1 Hệ đệm: - Một hệ thống đệm bao gồm acid yếu base liên hợp với tạo thành cặp acid – base liên hợp Hoạt động hệ đệm nhằm giới hạn thay đổi pH Ta có hệ thống đệm HB/B– Khi H+ cho vào dung dòch, phản ứng xảy là: H+ + B– HB – Khi OH cho vào dung dòch: OH– + HB HOH + B– Ta thấy hai trường hợp thay đổi đáng kể nồng độ H + OH– dung dòch, tức pH bò thay đổi - Các hệ thống đệm thể: Tên gọi Ký hiệu Có Bicarbonate Huyết tương, hồng cầu, dòch kẽ Hemoglobin Hồng cầu Protein Phosphate - Nội bào, huyết tương Nội bào, dòch kẽ, huyết tương, hồng cầu Các hệ đệm thể trạng thái cân bằng, cần khảo sát hệ đệm Hệ đệm bicarbonate hệ đệm bicarbonate, theo phương trường Henderson – Hasselbalch: pK: số phân ly H2CO3 37oC huyết tương 6.1 0.03: hệ số hòa tan CO2 huyết tương Bình thường [HCO3–] = 24mmol/l PaCO2 = 40mmHg Cho nên để giữ pH = 7.4, tỷ lệ [HCO3–]/ (0.03PaCO2) phải 20 2.2 Phổi: CO2– tạo thành từ mô vận chuyển đến phổi O2 từ phổi vận chuyển đến mô Vậy: Phổi qua việc thải CO2 có tác dụng điều hòa cân pH 2.3 Thận: Thận điều hòa cân kiềm toan qua trình: - Thải trừ H+ - Tái hấp thu HCO3– đó: o Tái hấp thu HCO3– lọc (1) o Bài tiết acid chuẩn độ (2) → giúp tái hấp thu HCO3– o Bài tiết ammonium (NH4+) (3) → giúp tái tạo HCO3– (Guyton – Textbook of Medical Physiology 11th) RỐI LOẠN CÂN BẰNG KIỀM TOAN (Guyton – Textbook of Medical Physiology 11th) Rối loạn ban đầu pCO2 ↑ pCO2 ↓ HCO3– ↑ HCO3– ↓ pH Toan Kiềm Kiềm Toan Theo công thức Henderson – Hasselbalch: Cơ thể giữ tỷ lệ để pH = 7.4 3.1 Toan hô hấp: - Là tình trạng CO2 tăng cao thể Bù trừ HCO3– ↑ HCO3– ↓ pCO2 ↑ pCO2 ↓ Toan hô hấp Kiềm hô hấp Kiềm chuyển hóa Toan chuyển hóa - - - Nguyên nhân: loạn hô hấp gây ứ đọng CO làm tăng CO2 ngoại bào đưa đến toan hóa hô hấp Tổn hại trung khu hô hấp hành tủy làm giảm thông khí, bệnh phổi tắt nghẽn mãn tính, hen phế quản, viêm phổi, giảm diện tích trao đổi phổi, nguyên nhân ảnh hưởng đến trao đổi khí phổi (↓) Triệu chứng: o Lâm sàng: nhức đầu, rối loạn ý thức, lơ mơ, hôn mê, khó thở, giãn mạch o Cận lâm sàng: pH↓, HCO3–↑, pCO2↑ Bù trù: o Thận tăng thải H+ o Thận tăng tái hấp thu HCO3–, đưa pH lại gần bình thường Tăng hấp thu HCO3– 3.2 Kiềm hô hấp: - Là tình trạng lượng CO2 giảm mức thể - Nguyên nhân: o Tăng thông khí phế nang: thở nhanh sâu ngyên nhân tâm lý tăng chuyển hóa (sốt) o Thở máy với tần số cao thông khí lớn o Tổn thương thần kinh trung ương Kích thích trung tâm hô hấp (viêm não, thuốc…) o Thiếu oxy mô: thiếu máu, nhiễm trùng huyết gram (–) - Triệu chứng: o Lâm sàng: tê chân tay, dò cảm (tetany giảm H+ Ca++) Nhòp thở tăng o Cận lâm sàng: pH↑, HCO3–↓, pCO2↓ - Bù trừ: o Giảm tiết H+ o Giảm tái hấp thu tái tạo HCO3– Tăng thải HCO3– 3.3 Toan chuyển hóa: - Tình trạng toan chuyển hóa xảy lượng acid không bay tăng hay lượng HCO3– giảm - Nguyên nhân: o Tăng lượng acid không bay hơi: nhiễm ketoacid (tiểu đường), nhiễm acid lactic o Giảm thải acid không bay hơi: suy thận cấp mãn, rối loạn chức ống thận (đầu gần) o Mất HCO3–:tiêu chảy, rối loạn chức ống thận (đầu xa) - Triệu chứng: o Hô hấp: nhòp thở Kussmal - o Tim mạch: nhòp tim tăng, giãn mạch, tụt huyết áp o Thần kinh: rối loạn ý thức, lơ mơ, hôn mê o Cận lâm sàng: pH↓, HCO3–↓, pCO2↓ K+ máu tăng Bù trừ: (HCO3– giảm phản ứng với H+ hay đi) o Toan chuyển hóa gay H+ cao, pH giảm kích thích hô hấp, CO giảm Tuy nhiên bù trừ không hoàn toàn CO giảm ức chế hô hấp, nên đạt 50-75% Tăng thải CO2 o Thận bù trừ cách tăng thải H+ tái hấp thu HCO3– 3.4 Kiềm chuyển hóa: - Là tình trạng có nhiều chất base hay acid không bay - Nguyên nhân: o Mất H+: cường aldosterone, hội chứng Cushing o Thuốc lợi tiểu o Tiêu hóa: nôn ói nhiều, hẹp môn vò o Uống truyền nhiều dung dòch kiềm - Triệu chứng: o Thở chậm o Tetany o Cận lâm sàng: pH↑, HCO3–↑, pCO2↑ K+ máu giảm - Bù trừ: tình trạng kiềm, pH tăng, H + giảm, ức chế hô hấp, CO bò giữ lại làm HCO3– tăng, làm cho pH máu trở lại gần bình thường Sự bù đắp không hoàn toàn ức chế hô hấp dẫn đến thiếu oxy tăng CO kích thích trung tâm hô hấp, nên đạt 50-75% Giữ lại CO2 Bảng: ĐÁP ỨNG BÙ TRỪ VỚI RỐI LOẠN THẰNG BẰNG ACID – BASE Rối loạn Thay đổi ban đầu Đáp ứng bù trừ pCO2 ↓ 1-1.3mmHc cho 1mmol/l HCO3– ↓ Toan chuyển hóa HCO3– ↓ (pCO2 số sau cảu pHx100) – Kiềm chuyển hóa HCO3 ↑ pCO2 ↑ 0.6-0.7mmHg cho 1mmol/l HCO3– ↑ Toan hô hấp HCO3– ↑ 1mmol/l cho 10mmHg pCO2 ↑ pCO2 ↑ Cấp HCO3– ↑ 3-3.5mmol/l cho 10mmHg pCO2 ↑ Mãn Kiềm hô hấp pCO2 ↓ HCO3– ↓2mmol/l cho 10mmHg pCO2 ↓ Cấp Mãn HCO3– ↓4-5mmol/l cho 10mmHg pCO2 ↓ (pH thường khoảng giá trò bình thường)