Curs 2 ECHILIBRUL ACIDO-BAZIC

Tulburări acido-bazice metabolice:A. Acidoze metabolice

1. Clasificare fiziopatologică:•Tip 1 de acidoză metabolică (prin consum crescut de bicarbonat, în condiţiile acumulării excesive de H+)

a. Producţie tisulară crescută / aport exogen de acizi tari nevolatili

b. Scăderea eliminării renale a H• Tip 2 de acidoză metabolică (prin pierderi de bicarbonat)

a. pierderi de HCO3 pe cale digestivăb. pierderi de HCO3 pe care renală

2. Clasificarea paraclinică• Acidoze metabolice cu deficit anionic crescut

acidoze lactice; acidocetoza diabetică• Acidoze cu deficit anionic normal

acidoze renale tubulare (ART)acidoze prin pierderi de HCO3-

B. Alcaloze metabolice1. Alcaloze metabolice prin pierderi primare de H (vărsături

incoercibile)2. Alcaloze metabolice prin acumulare primară de HCO3-

(hiperaldosteronism)

A. Acidoze metabolice-Clasificare fiziopatologică:Tip 1 de acidoză metabolică (prin consum crescut de bicarbonat, în condiţiile acumulării excesive de H+)

a. Producţie tisulară crescută / aport exogende acizi tari nevolatili

b. Scăderea eliminării renale a H+ – cu acumulare excesivă de H+

Tip 2 de acidoză metabolică (prin pierderi de bicarbonat)a. pierderi de HCO3 pe cale digestivă saub. pe care renală

Producţie tisulară crescută / aport exogen de acizi tari nevolatili:-acidoză lactică

• hipoxie• şoc hipovolemic• şoc septic• anemie

- substanţe toxice• etanol• metanol• etilenglicol• medicamente

- acidocetoză• diabet• malnutriţie

Scăderea eliminării renale a H:- acidoze renale tubulare (ART)

• tip 1 – distala• tip 2 – proximala• tip 3 – mixta• tip 4 – deficit de aldosteron

- insuficien ă renalăț

Ambele au ca si consecintă acumularea de H+ care duce la consumul bicarbonatului plasmatic.

Pierderi de bicarbonat:a. pe cale digestivă

• diarei profuze (holera)• fistule biliare,pancreatice sau intestinale apărute post-

chirurgical b. pierderi de HCO3 pe cale renală

• insuficienţa renală cronică (forme avansate)• hipoaldosteronism (boala Addison sau insuficienţa

corticosuprarenală)

Clasificare paraclinica – deficit anionica. acidoze metabolice cu deficit anionic crescut (în acest tip de acidoze

poate exista şi deshidratare dar aceasta ocupă un loc secundar)a. Producţie tisulară crescută / aport exogen de acizi tari nevolatili

1. Cetoacidoza – DZ, înfometare2. Acidoza lactică - ocș3. Ingestia de acizi – salicila i , etilen –glicol, clorura de amoniuț

b. Scăderea eliminării renale a H+ – cu acumulare excesivă de H+1. Uremia, IRA, IRC2. acidoze cu deficit anionic normal (acidoze hipercloremice)

• acidoze renale tubulare (ART)• Diaree , Insuficine ă renală, ureterosigmoidoscopieț

Definirea termenilor:• Deficitului anionic

Deficitul anionic( ) = [Na] – ( [Cl] + [HCO3] )=10 +/- 2Δ- Diferenţa pozitivă – anioni organici, anorganici, proteine anionice- Creşte prin consumul bicarbonatului, de către ionii de H- Osmolaritatea plasmei

• Pe baza concentraţiei principalelor molecule active: glucoză, uree, Na• P.osm.calc.= 2x [Na] + G/18 + uree/ 2,8• Gap osmolar

• Reprezintă = P.osm. măs. – P. osm. calc < 25

Acidozele lactice se caracterizează prin:• pH-ul scăzut;• scăderea concentraţiei HCO3-;• creşterea concentraţiei acidului lactic (peste 2 mmol/l);• deficit anionic crescut.

Producţia de AL depinde de:• producţia de AP(acid piruvic) (direct proporţional)• concentraţia de NADH (direct proporţional)• concentraţia de NAD (invers proporţional)

AL = NADH / NAD * APDin această relaţie, rezultă 2 clase de acidoze lactice:

• acidoza lactică de tip A, cu raport crescutNADH/NAD (potenţial redox)

• acidoza lactică de tip B, prin creşterea producţiei de AP

În acidoza lactică de tip A:• raportul NADH / NAD este crescut;• raportul AL / AP este mult crescut (peste 10:1);• cea mai mare parte din cantitatea de AP este

transformată în AL ce se acumulează.Cauza acidozei lactice de tip A este hipoxia tisulară severă ce poate apărea în situaţii patologice diverse:

• stări de şoc;• insuficienţă respiratorie;• insuficienţă cardiacă;• anemii severe etc.

În acidoza lactică de tip B:• raportul NADH / NAD este normal (oxigenarea tisulară este normală);• raport AL / AP este sub 10:1• apare o producţie crescută de AP.

Cantitatea crescută de AP se poate explica prin 3 mecanisme:• intensificarea glicolizei;• scăderea utilizării AP în ciclul Krebs;• scăderea utilizării AP (dar şi a AL) în gluconeogeneză.

Acidoza lactică de tip B este o acidoză de intensitate moderată.

Cetoacidoza diabetică- cauze:1. Supraproduc ia de corpi cetoniciț (CC) - intensificarea

metabolizării acizilor graşia. Deficit de insulină –

- cre te lipoliza periferică prin activarea lipazei șhormonosensibile, cu

mobilizarea acizilor gra i liberi (AGL)ș- metabolizarea hepatică a AGL este orientată spre calea -β

oxidării, cu apari ia unor cantită i crescute de Acetil-CoA, ț țdin care se formează corpi cetonici .

b. Rezistenţă periferică la insulină + nivel crescut de glucagon

c. Incapacitatea organismului de metabolizare i eliminare urinară a șexcesului de corpi cetonici rezulta i prin supraproduc ie hepaticăț ț

Efectele acumulării corpilor cetonici:• Activează sistemul tampon

• extracelulare - bicarbonat /acid carbonic• celulare – proteine, fosfa i,ț• Activitatea rinichiului – creşte elim.H şi absorbţia bicarbonatului,

• Activitatea respiratorie - Hiperventilaţie – hipocapnie

Cetoacidoza alcoolică:• Alcoolismul cronic produce acidoză când consumul de

alcool se întrerupe brusc• Cre te cetonemia – scade activitatea carnitin-ș

aciltransferazei si a.g. vor fi oxidati la corpi cetonici• Cresc TG, cre te cortizolul, cre te glucagonul, i STH,, scade ș ș ș

productia si eliberarea de insulina• Creste proportia NADH fata de NAD (cu cresterea raportului

AL/AP, scaderea gluconeogenezei si cresterea raportului a.betahidroxibutiric/a.acetoacetic)

• Hipovolemie prin aport sau varsaturi• Conc. de glucoză scăzută sau normală

Ingestia de acizi – salicila i , etilen –glicol, clorura de amoniuț :• Cauze – intoxica ia cu salicila i – aspirină!ț ț

- intoxica ia cu metanol i etilenglicolț șMecanism – intoxica ia cu salicila iț ț

- ingestia de salicila i ( 10-30 g adul i i 3g la copil-doze mortale)ț ț ș– traversează bariera hematoencefalică

- stimulează centrii respiratori –det. Hiperventila ie i alcalozăț șrespiratorie,

- mecanismele compensatorii renale vor ce te secre ia de bicarbonat, ș țpotasiu, sodiu i determină apari ia acidozei metaboliceș ț

Scăderea eliminării renale a H+ – cu acumulare excesivă de H+ Uremia

• Apare în Insuficien a renală cronică i acutăț ș• În insuficien a renală acută -ț se acumulează fosfa i i sulfa i ț ș ț

rezulta i din catabolismul tisular prin blocarea func iei de excre ie,ț ț ț• În insuficien a renală cronică – reten ia de cationi apare prin:ț ț

• Reducerea nr. de nefroni• Scăderea amoniogenezei,• Reabsorb ia bicarbonatului,ț

• Capacitatea de acidifiere a urinii se păstreză până când filtratul glomerular scade sub 10%

• Scăderea bicarbonatului plasmatic este moderată, pt. că excesul de cationi nevolatili este tamponat carbonatul de Ca (os) – rol în osteopatia renală!

Acidozele renale tubulare (ART):ART sunt caracterizate prin alterarea secreţiei ionilor de H în nefronul

distal sau a reabsorbţiei HCO3 ce induc o acidoză metabolică ce are o evoluţie cronică.

Exista 4 tipuri de ART:• Tip 1 – distala• Tip 2 – proximala• Tip 3 – mixta• Tip 4 – lipsa de raspuns a tubilor la aldosteron

ART tip 1 este datorată unui defect la nivelul celulei tubulare:• scăderea numărului de pompe de H-ATP si a activitatii acestora (scade

formarea de ATP)• scade activitatea pompelor de protoni, cu dispariţia gradientului electric

sau chimic• există o permeabilitate anormală a epiteliului

tubular (este afectată retrodifuzia H)Etiologia ART tip 1

ART primară, apare în special la femeiART secundară:• nefropatii tubulo-interstiţiale: pielonefrite

(tratament cu amfotericina B, compusi cu litiu), toxice etc.• boli autoimune (lupus eritematos sistemic, sindrom Sjogren)• rinichi polichistic• transplant renal• nefrocalcinoză

ART tip I evoluează în trei faze:1. faza de instalare a acidozei metabolice:2. faza de asociere a acidozei metabolice cu

hiperaldosteronism secundar:3. faza de afectare a funcţiei renale

• acidoză metabolică• hiperaldosteronism secundar• hiperparatiroidism secundar

Faza de instalare a acidozei metabolice:Scăderea capacităţii de eliminare renală a H+

induce un exces plasmatic de H+ tamponat de:• sistemul tampon bicarbonat / acid carbonic (creşte

reabsorbţia de bicarbonat la nivel renal)• sistemele tampon celulare, cu ieşirea K+ din celule

(hiperpotasemie)• sistemele tampon osoase, cu demineralizare osoasă

Faza de asociere a acidozei metabolice cu hiperaldosteronism secundar:• scade capacitatea de reabsorbtie a bicarbonatului de sodiu• deshidratare şi hipovolemie

Hiperaldosteronismul secundar (se instalează consecutiv hiperpotasemiei si hipovolemiei):

• creşte reabsorbţia tubulară de Na• creşte reabsorbţia tubulară a Cl, cu hipercloremie;• creşte eliminarea K, cu hipopotasemie (slabiciune

musculara, hiporeflexie, paralizie)

Faza de afectare a funcţiei renale:• Scade mult capacitatea de reabsorbţie a HCO3- şi a Ca, cu

creşterea eliminării de Ca (hipercalciurie)• Hipercalciuria are consecinţe urinare, cu precipitare de săruri de Ca

(litiază urinară, nefrocalcinoză papilară) şi consecinţe sistemice (hipocalcemie)

• Hipocalcemia stimulează secreţia de parathormon (hiperpara-tiroidism secundar) care induce demineralizarea osoasă (osteodistrofie renală manifestată la un copil prin rahitism şi la adult prin osteomalacie).

ART Tip 2 – proximala:Modificari:

• Scade capacitatea tubilor proximali de reabsorbtie aHCO3

• deficit parţial de eliminare a H prin deficit de anhidrază carbonică, hipopotasemie

Etiologia ART proximale:• afectiuni ereditare(sindrom Fanconi, intoleranta la fructoza,boala Wilson,

sdr Lowe)• mielom multiplu• traumatism renal• intoxicatie cu metale grele• tratament medicamentos cu acetazolamidă,sulfamide,tetraciclină

expirată, streptozocină

ART Tip 4:ART tip 4 apare ca un deficit de aldosteron prin lipsa de răspuns al

tubilor distali la aldosteron, cu scăderea excreţiei de K (cu hiperpotasemie) si acidoză metabolică prin scăderea excreţiei de ioni de H a rinichiului.

Etiologia ART tip 4:•asociat cu IR usoară la adulţii cu

• DZ• nefropatie HIV• afectare renală interstitială (LES, siclemie)

•medicamente ce interferă cu axa renină–aldosteron-tub renal (diuretice care economisesc K, AINS, IEC, trimetoprim etc.)

Acidoze metabolice cu deficit deficit anionic normal

Acidoze metabolice prin pierderi de bicarbonatA. pierderi de HCO3- pe cale digestivă

În aceste condiţii (pierderi hidroelectrolitice), se instalează:• tulburarea acido-bazică (acidoza metabolică);• tulburarea hidroelectrolitică (deshidratarea).

B. pierderi de HCO3- pe cale renalăHipoaldosteronismul primardin insuficienţa corticosuprarenală (boala Addison) are trei consecinţe:

• scade reabsorbţia tubulară de Na şi, secundar, de apă,cu deshidratare şi hipovolemie

• scade excreţia tubulară de H, cu acidoză metabolică• scade excreţia tubulară de K, cu hiperpotasemie

ALCALOZE METABOLICE:I. Alcaloze metabolice prin pierderi primare de H:

• vărsături incoercibile (stenoză pilorică, spasm piloric, peritonite etc.)

• vărsături provocate (aspiraţii şi spălături gastrice) II. Alcaloze metabolice prin acumulări primare de

HCO3- hiperaldosteronismul primar (boala Conn):• creşterea reabsorbţiei Na (sub formă de

bicarbonat de sodiu)• creşterea excreţiei de H (alcaloză metabolică)• creşterea excreţiei de K (hipopotasemie)

Alcaloze metabolice prin acumulări primare de HCO3 Prin aport exogen de bicarbonat:• Administrarea în exces de subs. alcaline –bicarbonat, citra i, aceta i, ț ț

carbona iț• Aport de subst. antiacide

Alcaloze metabolice prin acumulări primare de HCO3 secundar utilizării de diuretice:

• scade VEC ( volumul extracelular) cu hiperaldosteronism secundar;• cre te bicarbonatul plasmatic;ș• cre te PaCo2 prin hipoventila ie reflexă, nu se realizeazăș ț

o compensare adecvată;Administrarea cr. de diuretice cre te sarcina de Na de la TCD, stimulează șsecre ia de K+ i H+, blochează reabsorb ia de Cl în tubul distal, activează pompaț ș ț de protoni ( elim H+).

Alcaloze metabolice prin acumulări primare de HCO3 Prin deple ia K:ț• Deficitul de K+ - det. alcaloză u oară,ș

• scoate H din celule, cresterea concentratie lui EC si favorizeaza pierderea de H prin urina

• cre te reabsorb ia de bicarbonat (creste activitateaș ț

canalelor simport K/HCO3)• Restric ionarea aportului de sare i deple ia de K agravează ț ș ț

alcaloza care se poate corecta prin administrare de K+, NaCl

Tulburări acido-bazice respiratoriiA. Acidoze respiratorii

• este rezultatul hipoventilaţiei alveolare globaleCauze:

• Depresia centrilor respiratori – traumatisme, sedareexcesivă,

• Paralizia mu chilor respiratoriș• Afectarea peretelui toracic – scolioză, sdr. Pickwick,• Afectarea parenchimului pulmonar – pneumonie, edem

pulmonar, emfizem pulmonar, BPOC.• Consecinţele hipoventilaţiei alveolare globale sunt:

• hipercapnia determină acidoză respiratorie,• hipoxia severă poate determina acidoză metabolică lactică de

tip A (prin creşterea raportului NADH / NAD)• Compensarea renală constă în:

• creşterea reabsorbţiei de HCO3- prin cresterea activităţiianhidrazei carbonice renale (stimulată de hipercapnie)

• creşterea excreţiei de H sub formă de aciditate titrabilă (urină foarte acidă)

• Tipuri de acidoză respiratorie• Acidoză respiratorie acută• Acidoză respiratorie cronică

• Acidoza respiratorie acută• cauze – obstruc ie de căi aerieneț• Compensarea

• acută – ineficientă• cronică – renală - necesită timp !!!

- Sistemul tampon al proteinelor – pu in eficient !ț- Consecin e – pH scade, PaCO2 creste, HCO3 creste u orț ș

Acidoza respiratorie cronică• Cauze : BPOC, deformări de cutie toracică, tulburări neuromusculare,• Compensarea renală – eficientă!

• Cre te secre ia de H+ș ț• Cre te reabsor ia bicarbonatuluiș ț

• Manifestări clinice – în func ie de concentra ia PaCO2ț ț• cefalee, obnubilare, astenie,• agita ie psiho-motorie, convulsii,coma,ț• Manifestările neuro-musculare sunt datorate scăderii pH

• Ini ial pacientul este polipneic, ulterior devine bradipneicț• Cianoza poate lipsi, deoarece cre terea PaCO2, poate induce vasodilata ie,ș ț

determinand apari ia unei culori roz a tegumentelor,ț• Tratament –reducerea rapidă a PaCO2 poate duce la

alcaloză respiratorie i deces!ș

B. Alcaloze respiratorii:• Este rezultatul hiperventilaţiei alveolare globale• Cauze –hipoxemia –induce tahipnee i hiperventila ieș ț-Boli pulmonare-Boli cardio-vasculare-Altitudine crescută-Stari hipermetabolice,febră,tireotoxicoză, intoxicatie cu salicilati, isterie, ciroza, sepsis-Anemie-Ventilatia mecanică – inadecvată!-Secundar prin stimularea indusă de acidoza respiratorie!• Cosecintele hiperventilaţiei sunt hipocapnie si alcaloză respiratorie

(scade concentraţia plasmatică a H2CO3).• Compensarea - se face prin-Scăderea excre iei H+ț-scăderea absorb iei HCO3ț -

--explicate prin:-hipocapnia scade activitatea anhidrazei carbonice, eritrocitară (CO2 plasmatic trece în eritrocit) şi renală (scade reabsorbţia renală de HCO3-

şi eliminarea de H)-când concentraţia plasmatică a H scade foarte mult, H din celulă trece în interstiţiu şi apoi în circulaţie unde consumă HCO3-.-hipopotasemia scade eliberarea de aldosteron• Clinic

• Alcaloza irită sistemul nervos central i perifericș• Confuzie, parestezii, convulsii, coma• Spasm muscular similar celui din hipocalcemie