Het zuur-base evenwicht I Inleiding CO2 transport Regulatie van de zuur-base balans Diagnose zuur-base afwijkingen Patiënten voorbeelden

Zuur-base stoornissen Waarom meten? komen frequent voor (bij zieke patiënten). zijn een uiting van een onderliggende ziekte. kunnen worden gebruikt bij het opsporen van deze ziekte. vereisen vaak tijdige behandeling.

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

Regulatie van de zuur-base balans Hoe ? Verdunning (distributie) Chemische buffering (intra - en extracellulair) Regulatie CO2 concentratie (respiratoir) Regulatie van H+ en HCO3- concentratie (metabool)

Ongeveer 1000 keer meer zuur gaat via de longen Zuuruitscheiding Longen 20 – 50 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

CO2 transport

Het “Open systeem” CO2 HCO3-

Respiratoire regulatie Invloed van de ademhaling op de pH CO2 gas « CO2 + H2O « H2CO3 « H+ + HCO3- Ademhaling ­ CO2 ¯ ® H2CO3 ¯ ® H+ ¯ + HCO3- Alkalose Ademhaling ¯ CO2 ­ ® H2CO3 ­ ® H+ ­ + HCO3- Acidose

Respiratoire regulatie Invloed van pH op ventilatie Dagelijkse CO2 productie : 15.000 mmol/dag H+ ® chemoreceptoren medulla oblongata pH ­ ® alveolaire ventilatie (Ademhaling ¯) pH ¯ ® alveolaire ventilatie (Ademhaling ­)

H+ als centraal kruispunt

Relatie pH en H+ pH H+ nanomol/L 7,80 16 7,60 26 7,40 40 7,20 63 7,80 16 7,60 26 7,40 40 7,20 63 7,00 100

Henderson-Hasselbalch vergelijking 0.03 PCO2 H+ = 800 x --------------- HCO3- pH = 6.1 + log --------- CO2 opgelost H+ + HCO3- K d = ————— CO2 opgelost Metabool via de nieren Respiratoir via de longen

Renale regulatie HCO3- terugresorptie LUMEN TUBULUSCEL CAPILLAIR HCO3- + H+ H+ HCO3- HCO3- H2CO3 H2CO3 Koolzuur Anhydrase

Renale regulatie H+ excretie NH4+ ¬ H+ + NH3 H2PO4- ¬ H+ + HPO42- H2CO3 HCO3- H+ LUMEN TUBULUS CAPILLAIR

Renale regulatie Serum pH ­ Urine pH ­ = netto HCO3- excretie Serum pH ¯ Urine pH ¯ = netto H+ excretie

Regulatie door de nier in het kort serum pH ­ HCO3- terugresorptie ¯ H+ secretie ¯ = Netto base verlies Urine buffers ¯ serum pH ¯ HCO3- terugresorptie ­ H+ secretie ­ = Netto zuur verlies Urine buffers ­

De intra- en extracellulaire buffers 1. Intracellulair Hb- + H+  HHb 2. Extracellulair HCO3- + H+  H2CO3 P- + H+  HP

Compensatie in tijd na H+ belasting 6 12 24 72 Uren n cel buffering n extracellulaire distributie n respiratoire compensatie n renale H+ excretie

Kwantitatieve regels Compensatie van een zuur-base stoornis is aan kwantitatieve regels gebonden. Wordt van deze regels afgeweken dan is er een bijkomende (gemengde) zuur-base stoornis. Over - of ondercompensatie bestaat niet als zodanig.

Algemene regels Definitie zuur-base stoornis pH, PCO2 en HCO3- HCO3- ( nier ) pH =pK + log ---------------- CO2 ( long ) Algemene regels Definitie zuur-base stoornis pH, PCO2 en HCO3- Compensatie is bijna nooit compleet pH < 7.35 acidose. pH > 7.45 alkalose. Inadequate compensatie gemengde stoornis. Richting compensatie dezelfde HCO3- / CO2 ratio.

Eenzijdige H+ compensaties

Davenport plot pCO2 tegen HCO3-

HCO3- tegen pH

Zuur-base diagram PCO2 HCO3- pH Chronische Respiratoire Acidose Metabole Alkalose Acute Respiratoire Acidose HCO3- Acute Respiratoire Alkalose Chronische Respiratoire Alkalose Metabole Acidose pH

Classificatie Normale pH 7.35 - 7.45 verlaagde pH ( H+ ­ ) Acidose Zuur-base diagram Normale pH 7.35 - 7.45 verlaagde pH ( H+ ­ ) Acidose lage HCO3- * metabool hoge CO2 * respiratoir verhoogde pH ( H+ ¯ ) Alkalose hoge HCO3- * metabool lage CO2 * respiratoir

Primaire zuur-base stoornissen Stoornis Compensatie Classificatie pH ¯ HCO3- ¯ PCO2 ¯ respiratoir gecompenseerde metabole acidose PCO2 ­ HCO3- ­ metabool gecompenseerde respiratoire acidose pH ­ HCO3- ­ PCO2 ­ respiratoir gecompenseerde metabole alkalose PCO2 ¯ HCO3- ¯ metabool gecompenseerde respiratoire alkalose

Gemengde stoornissen Stoornis Compensatie Classificatie pH ¯ HCO3- ¯ PCO2 ¯¯ Metabole acidose + Respiratoire alkalose PCO2 ­­ Metabole acidose + Respiratoire acidose PCO2 ­ HCO3- ­­ Respiratoire acidose + Metabole alkalose HCO3- ¯¯ Respiratoire acidose + Metabole acidose pH ­ HCO3- ­ PCO2 ­­ Metabole alkalose + Respiratoire acidose PCO2 ¯¯ Metabole alkalose + Respiratoire alkalose PCO2 ¯ HCO3- ¯¯ Respiratoire alkalose + Metabole acidose HCO3- ­­ Respiratoire alkalose + Metabole alkalose pH norm PCO2 ¯ + HCO3- ¯ Respiratoire alkalose + Metabole acidose HCO3- ­ + PCO2 ­ Metabole alkalose + Respiratoire acidose

Diagnose gemengde zuur-base stoornissen Bij een gemengde stoornis bestaat er een discrepantie tussen de primaire afwijking en de voorspelde compensatie. compensatie CO2 ­­ : extra acidose. CO2 ¯¯ : extra alkalose. compensatie HCO3- ­­ : extra alkalose. HCO3- ¯¯ : extra acidose.

Voorbeeld gemengde stoornis Enkel pH = 7.25 HCO3- = 14 PCO2 = 4,0 kPa Metabole acidose, respiratoir gecompenseerd. Gemengd pH = 7.10 HCO3- = 14 PCO2 = 6,4 kPa ­ Metabole en Respiratoire acidose

Voorbeeld gemengde stoornis Primair pH = 7.25 HCO3- = 12 mmol/l PCO2 = 3,7 kPa (28 mmHg) Metabole acidose, respiratoir gecompenseerd Gemengd pH = 7.10 HCO3- = 12 mmol/l PCO2 = 5,3 kPa (40 mmHg) Metabole en Respiratoire acidose

Zuur-base stoornissen Casus 1 Patiënte met buiktrauma Opname: hypotensie en respiratoire insufficientie. Welke zuur-base stoornis verwacht u bij deze patiënte ?

Zuur-base stoornissen Casus 1 Deze waarden? Bloedgas: pH = 7.10 HCO3- = 14 mmol/L PCO2 = 6,4 kPa Normaal pH 7.35 - 7.45 HCO3- 24 mmol/L PCO2 6,0 pKa

Zuur-base stoornissen Casus 1 Bloedgas: pH = 7.10 HCO3-= 14 mmol/L PCO2 = 6,4 kPa Gemengde metabole en respiratoire acidose Normaal pH 7.35 - 7.45 HCO3- 24 mmol/L PCO2 6,0 pKa

Zuur-base stoornissen Casus 2 Vrouw, 55 jaar Opname: bloed braken ten gevolge van maagulcus Onderzoek: bloeddruk 65/40 mmHg. Pols 140/min Bloedgassen: pH = 7.30 HCO3- = 12 mmol/l PCO2 = 3 pKa Natrium = 139 Chloor = 98 Kalium = 3.0 mmol/l Normaal pH 7.35 - 7.45 HCO3- tot 24 mmol/L PCO2 tot 6,0 pKa

Zuur-base stoornissen Casus 2 Bloedgas: pH = 7.30 ¯ HCO3- = 12 ¯ PCO2 = 3 kPa ¯ Anion gap 139 - 98 + 12 = 29 ­ Diagnose Metabole acidose met verhoogde anion gap (lactaat acidose).

Anion gap Na+ - [ Cl- + HCO3- ]

Anion gap ­ Na+ - [ Cl- + HCO3- + Z- ]

Metabole acidose normale anion gap Gastro intestinaal HCO3- verlies diarree drainage: fistels, drains pancreatitis Renaal HCO3- verlies nierinsufficiëntie hypoaldosteronisme koolzuur anhydrase remmers (DiamoxR) renale tubulaire acidose

Metabole acidose hoge anion gap Endogeen zuur nierinsufficiëntie (SO42-) lactaat ketoacidose Exogeen zuur methanol salicylaten

Anion GAP bij metabole acidose Verhoogd > 18 mmol/l Andere parameters Melkzuur acidose plasma lactaat verhoogd Keto acidose keto zuren verhoogd Intoxicatie Salicylaat pCO2 verlaagd Methanol osmolariteit verhoogd Ethyleenglycol osmolariteit verhoogd Nierinsuffientie creat, fosfaat verhoogd Sterk celverval Kalium, LDH en CK sterk verhoogd

Metabole acidose Lactaat Glucose ATP Pyruvaat Lactaat Krebs Cyclus Glucose + 2 ADP + anorganisch fosfaat  2 lactaat + 2 ATP ATP + H2O  ADP + anorganisch fosfaat + H+

Zuur-base stoornissen Casus 3 Man 65 jaar, bekend met COPD Complicatie: pneumonie. Onderzoek: ademfrequentie 50/min. Bloedgassen: pH = 7.0 PCO2 = 13,1 kPa HCO3- = 32 mmol/l Wat is hier aan de hand? Normaal pH 7.35 - 7.45 HCO3- tot 24 mmol/L PCO2 tot 6,0 pKa

Zuur-base stoornissen Casus 3 Bloedgas: pH = 7.0 ¯ PCO2 = 13,1 ­ HCO3- = 32 ­ Diagnose acute respiratoire acidose Therapie beademing (cave CO2 ) buffer ?

Zuur-base stoornissen Casus 4 Vrouw 20 jaar VG: Gezond. Rookt 20 sigaretten/dag. Medicatie: "de pil". Opname: Pijn op de borst en dyspneu. BGA : * pH = 7.55 * HCO3- = 20 mmol/l * PCO2 = 3,3 kPa (25 mmHg) pH = 7, 35- 7,45 HCO3- = 22 – 26 PCO2 = 5,0 – 5,6

Zuur-base stoornissen Casus 4 Acute respiratoire alkalose Hyperventilatie

Zuur-base stoornissen Casus 5 Man, 42 jaar Eerst: Chronisch braken t.g.v. ulcus pylori. pH = 7.55 HCO3- = 48 mmol/L PCO2 = 8,0 kPa (60 mmHg) Later: Respiratoire insufficiëntie t.g.v. aspiratie pneumonie. pH = 7.40 HCO3- = 48 mmol/L PCO2 = 10,7 kPa (80 mmHg) 1. Diagnose eerste bloedgas? 2. Is er sprake van een zuur-base stoornis bij de tweede bloedgas? De pH is normaal !

Zuur-base stoornissen Casus 5 Door zuurverlies via braken heeft patiënt een metabole alkalose. Door de longontsteking krijgt hij ademhalingsproblemen en kan hij niet voldoende CO2 uitademen. Hij krijgt hierbij een acute/chronische respiratoire acidose. Beiden zuur-base stoornissen heffen elkaar voorlopig op. De chronische respiratoire acidose zal de overhand nemen.