Η ρύθμιση της Οξύτητας στον Ανθρώπινο οργανισμό. Μέρος Τρίτο. Διαταραχές της οξεοβασικής ισορροπίας
της Δήμητρας Σπανού, Χημικού, καθηγήτριας μόνιμης Δευτ/θμιας Εκπαίδευσης 1ου Γυμνασίου Δάφνης
Ένα απόσπασμα από το ΤΑΟ ΤΕ ΚΙΝΓΚ
Έχω τρεις θησαυρούς, που τους τηρώ και τους κρατώ.
Πρώτο, την ευσπλαχνία. δεύτερο την οικονομία. Τρίτο, την τόλμη άλλους να μην ξεπερνώ.
Απ' την ευσπλαχνία ξεπηδά κουράγιο. απ' την οικονομία, γενναιοδωρία.
Απ΄την ταπεινοφροσύνη, ηγεσία
Αφιερώνεται στα μικρά παιδια,
από την ζωή, την ασφάλειά, την χαρά και την υγεία των οποίων
εξαρτάται η δική μας ζωή.
στις μέρες μας περισσότερο από ποτέ
Η εκτροπή της οξύτητας από τα φυσιολογικά όρια
μπορεί να είναι:
Οξέωση εάν έχουμε ελάττωση του Ph κάτω από τα φυσιολογικά του όρια (7,35 περίπου)
Αλκαλίωση εάν το PH ανέβει πάνω από τα φυσιολογικά όρια (7,45 περίπου)
Εάν η οξέωση ή η αλκαλίωση οφείλεται σε μεταβολή του H2CO3, η κατάσταση λέγεται αναπνευστική οξέωση ή αλκαλίωση
Εάν η οξέωση ή η αλκαλίωση οφείλεται σε μεταβολή του NaHCO3 η κατάσταση χαρακτηρίζεται σαν μεταβολική οξέωση ή αλκαλίωση
Εδώ πρέπει να αναφέρουμε ότι η οξέωση και αλκαλίωση αναφέρονται σε παροδικές καταστάσεις που για κάποιο λόγο έχουμε μεταβολή του PH.
Αντίθετα οξυαιμία ή αλκαλιαιμία αναφέρονται σε παθολογικές καταστάσεις με μια μόνιμη διαταραχή του PH.
Η οξέωση και η αλκαλίωση δεν συνοδεύονται πάντα από οξυαιμία ή αλκαλιαιμία και συνήθως με κατάληλους φυσιολογικούς μηχανισμούς ο οργανισμός επαναφέρει το ph στις φυσιολογικές του τιμές.
Αλκαλική εφεδρεία του οργανισμού
Είναι η ικανότητα του αίματος για εξουδετέρωση οξέων. Αποτελούνται από τις αλκαλικές συνιστώσες των κανονιστικών διαλυμάτων του οργανισμού
Είναι το Κ+ της αιμοσφαιρίνης, τα κατιόντα (κυρίως Να+) που είναι συνδεδεμένα σε λευκώματα του πλάσματος, και μέρος των κατιόντων μονόξινων φωσφορικών αλάτων (ΒΗPO4--). Η κύρια όμως αλκαλική εφεδρεία του οργανισμού αποτελούν τα όξινα ανθρακικά ιόντα (ΗCO3-) Το σύνολο των κατιόντων αυτών χρησιμοποιείται για την εξουδετέρωση μη πτητικών οξέων (όλων εκτός από το CO2) αποτελούν την αλκαλική εφεδρεία του αίματος και του εξωκυττάριου χώρου
Πως αντιδρά ο οργανισμός
Α. Η άμεση αντιμετώπιση της εκτροπής του PH που γίνεται με τα κανονικά ρυθμιστικά διαλύματα δηλαδή τα ανθρακικά, τα όξινα φωσφορικά των πρωτεινών και της αιμοσφαιρίνης που εξουδετερώνουν τυχόν περίσσεια οξέων ή βάσεων που παράγονται.
Β. Με αντισταθμιστικούς μηχανισμούς κατά τους οποίους οι πνεύμονες και τα νεφρά με λειτουργίες τους, τείνουν να επαναφέρουν το PH , την συγκέντρωση των συστατικών των ρυθμιστικών και την σχέση οξέος/βάσης των ρυθμιστικών, στα φυσιολογικά τους όρια.
Συνήθως γίνονται πιο αργά και από όργανο διαφορετικό εκείνου που σχετίζεται με την πρωταρχική διαταρραχή. Η αποκατάσταση του PH μπορεί να είναι πλήρης ή μερική.
Απλές διαταραχές της ΟΒ ισορροπίας
Αναπνευστική οξέωση, αναπνευστική αλκαλίωση, μεταβολική οξέωση, μεταβολική αλκαλίωση
Αναπνευστική Οξέωση
Αύξηση στην τάση του CO2 στο αρτηριακό αίμα ( PCO2)
που οφείλεται σε μη επαρκή αποβολή του που οφείλεται σε "κράτημα" της αναπνοής, διαταραχές του αναπνευστικού κέντρου, διαταραχές των πνευμόνων και αεροφόρων οδών, κυκλοφοριακή ανεπάρκεια, παράλυση των αναπνευστικών μυών, αναπνοή αέρα με υψηλό ποσοστό CO2. Αυτό οδηγεί σε αύξηση του H2CO3 που είναι πτητικό οξύ.
Η άμεση αντιμετώπιση ώστε να "κατέβει" το διοξείδιο του άνθρακα στο αρτηριακό αίμα
είναι η ρύθμιση της αναπνοής. Γρήγορη αναπνοή (ο υπεραερισμός) με συνέπεια την ελάττωση της PCO2 στο αρτηριακό αίμα.
Ο αντισταθμιστικός μηχανισμός ώστε να επαναφέρουμε την σύσταση στα ρυθμιστικά των ανθρακικών εφόσον τα HCO3- που εξουδετερώνουν το όξινα βρίσκονται σε έλλειψη.
Η αναπνευστική οξέωση αντισταθμίζεται κυρίως με αύξηση της νεφρικής επαναρρόφησης HCO3-.
Αναπνευστική Αλκαλίωση
Ελάττωση στην τάση του CO2 στο αρτηριακό αίμα λόγω υπέρμετρης αποβολής από τους πνεύμονες. Οφείλεται σε υπέρμετρο αερισμό των πνευμόνων λόγω ψυχονευρωτικών καταστάσεων, εισπνοής αέρα, λόγω υψόμετρου υπέρπνοια,υπερθερμία, πυρετός.
Η άμεση αντιμετώπιση ώστε να αυξηθεί το διοξείδιο του άνθρακα στο αρτηριακό αίμα γίνεται με ρύθμιση της αναπνοής . Κράτημα της αναπνοής ώστε να ανέβει το PCO2 στο αρτηριακό αίμα.
Ο ανισταθμιστικός μηχανισμός ώστε να επαναφέρουμε την σύσταση στα ρυθμιστικά των ανθρακικών:
Στην αναπνευστική αλκάλωση ο κύριος μηχανισμός συνίσταται σε μείωση της λειτουργίας των νεφρών στην οποία οφείλεται η νεφρικής επαναρρόφησης HCO3- και η επαναφορά των όξινων ανθρακικών του οργανισμού (τα οποια αποτελούν αλκαλική εφεδρεία) στα φυσιολογικά επίπεδα.
Μεταβολική Οξέωση
Εισαγωγή στον οργανισμό οξέων ή ουσιών που δίνουν οξέα (NH4Cl που μετατρέπεται στο ήπαρ σε ουρία και HCl), σε σαχαρώδη διαβήτη (που παράγονται περίσσεια από β οξυβουτυρικό και ακετοξικό), καρδιακή ανεπάρκεια όπου εξ αιτίας κακής τροφοδότησης των ιστών από οξυγόνο, παράγονται υπέρμετρα ποσά γαλακτικού οξέος, από νεφρική ανεπάρκεια όπου οι νεφροί αδυνατούν να αποβάλουν το πλεόνασμα των οξέων, τότε συμβαίνει κατακράτηση οξέων.
Σε περίπτωση αποβολής αλκαλίων όπως σε διάρροια κ.λ.π. Άλλος τρόπος μεταβολικής αλκαλίων οξέωσης -μείωσης των όξινα ανθρακικά ιόντα ΗCO3- είναι η απομάκρυνσή τους από το γαστρεντερικό σύστημα.
Χαρακτηρίζεται από χαμηλό αρτηριακό PH και μειωμένη συγκέντρωση ΗCO3- στο πλάσμα (αλκαλική εφεδρεία μειωμένη). Προκύπτει εάν λόγω μεταβολισμού προστεθούν οξέα (Η+)
Επίσης ελάττωση της PCO2 στο αρτηριακό αίμα λόγω αντιρρόπισης.
Η άμεση αντιμετώπιση στον οργανισμό είναι:
να εξουδετερώνεται άμεσα η περίσσεια των μη πτητικών οξέων, από τα ρυθμιστικά κυρίως των ανθρακικών. Η+ + ΗCO3- --> Η2CO3 --> CO2 + H2O. Αυτό βέβαια , μειώνει την αλκαλική εφεδρεία που είναι τα όξινα ανθρακικά ιόντα ΗCO3- .
Ο αντιρροπιστικοί μηχανισμοί είναι
H γρήγορη αναπνοή (ο υπεραερισμός) με συνέπεια την ελάττωση της PCO2.
Η αυξημένη νεφρική απέκκριση οξέος λειτουργία με την μορφή ΝΗ4+ ή Η2ΡΟ4--. Στις περισσότερες χρόνιες μεταβολικές οξεώσις η αποβολή γίνεται με τα ΝΗ4+ και λιγότερο μe τα Η2PO4--.
Εδώ πρέπει να αναφέρω τι είναι το χάσμα ανιόντων
Είναι η διαφορά των μη μετρούμενων κατιόντων από τα μη μετρούμενα ανιόντα. Φυσιολογικά σύμφωνα με την ηλεκτρική ισορροπία τα συνολικά κατιόντα θα πρέπει να είναι ίσα με τα φυσιολογικά κατιόντα στον ορό. Οι τιμές του χάσματος ανιόντων προσδιορίζονται από την εξίσωση Νa+ - (HCO3- +Cl-)
Τα μετρούμενα ανιόντα είναι τα ΗCO3- και τα ανιόντα χλωρίου Cl-. Τα υπόλοιπα δεν υπολογίζονται.
Σε μεταβολικές οξεώσεις μπορεί να έχουμε
αυξημένο ή φυσιολογικό χάσμα ανιόντων ανάλογα με το είδος των ανιόντων που είσάγονται μαζύ με τα H+ .
Σε μεταβολικές οξεώσεις με αυξημένο χάσμα ανιόντων έχουμε
Σε γαλακτική οξέωση (που προέχεται από υπερβολική παραγωγή Lγαλακτικού οξέος από αναερόβιο μεταβολισμό) θα προκύψει γαλακτική οξέωση με αυξημένο χάσμα ανιόντων εφόσον τα ανιόντα από το γαλακτικό δεν είναι μετρήσιμα. Ακόμα σε περιπτώσεις που υπάρχουν καρκινικά κύτταρα, μπορεί να συμβεί γαλακτική οξέωση από αναερόβιο μεταβολισμό των κυττάρων αυτών. Ή ακόμα έν είδος γαλακτικής οξέωσης ή D γαλακτική οξέωση, που παράγεται από εντερικά βακτήρια με αυξημένο τον αριθμό τους που παράγουν D γαλακτικό οξύ .
Ένας άλλος τύπος οξέωσης είναι η κετοξέωση που οφείλεται στην υπερβλική παραγωγή κετοσωμάτων (Ακετοξικού και βυδροξυβουτυρικού οξέος) που παράγονται και από την υπερβολική κατανάλωση λιπαρών οξέων κατά τον μεταβολισμό τους και σε περιπτώσεις νηστείας, όταν ο οργανισμός χρησιμοποιεί τις λιπαρές εφεδρείες του για να πάρει την ενέργεια που χρειάζεται.
Ο ίδιος τύπος οξέωσης παρατηρείται και σε διαβητικούς (αδυναμία να χρησιμοποιηθεί η γλυκόζη σαν καύσιμη ύλη, στροφή στις λιπαρές ουσίες) αλλά και σε αλκοολικούς.(;).
Ενας τέταρτος λόγος μεταβολικής οξέωσης είναι η χρόνια νεφρική ανεπάρκεια
Εδώ τα νεφρά αδυνατούν να αποβάλουν την περίσσεια των Η+ και ακόμα να επαναπορροφήσουν τα ΗCO3- που αποτελούν όπως είδαμε την αλκαλική εφεδρεία του οργανισμού.
Σε μεταβολικές οξεώσεις με φυσιολογικό χάσμα ανιόντων έχουμε
Όταν τα Η+ που προστίθενται στον οργανισμό συνοδεύονται και από ιόντα χλωρίου (Cl-) που είναι μετρήσιμα
Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί σε νεφρικές και γαστρεντερικές απώλειες HCO3-. Εάν στον οργανισμό υπάρχουν ιόντα χλωρίου λ.χ.με χορήγηση CaCl2 τότε, η αποβολή στα νεφρά των HCO3- ή PO4--- συνοδεύεται με απορρόφηση ιόντων χλωρίου και το χάσμα ανιόντων παραμένει στα φυσιολογικά επίπεδα.
Επίσης και στο παχύ έντερο υπάρχει αντλία ανταλλαγής Cl- και HCO3- που ωδηγεί σε ανταλλαγή των HCO3- που αποβάλλονται με τα κόπρανα με Cl- τα οποία απορροφά από τα ούρα που διέρχονται.
Αντιμετώπιση της μεταβολικής οξέωσης
Ο στόχος της θεραπείας της μεταβολικής οξέωσης είναι να ανέβει το Ph πάνω από 7,2, διαφορετικά μπορεί να υπάρξουν καρδιακές αρρυθμίες . Στις περισότερες περιπτώσεις η λήψη NaHCO3 είναι αποτελεσματική για να επιλυθεί το πρόβλημα, (εκτός εξαιρέσεων όπως είναι η αριστερή καρδιακή ανεπάρκεια). Δεν είναι όμως καλό να συμβεί απότομη αύξηση του αρτηριακού PH γιατί αυτό μπορεί να έχει σαν αποτέλεσμα την μείωση του Ph στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Η αύξηση του αρτηριακού PH επιδρά επίσης στην οξυγόνωση των ιστών, γιατί αυξάνει την συγγένεια του οξυγόνου με την αιμοσφαιρίνη και δυσκολεύεται η αποδέσμευσή της για την τροφοδότηση των ιστών.
Μεταβολική Αλκαλίωση
Εισαγωγή στον οργανισμό υπερβολικής ποσότητας διττανθρακικών αλάτων ή άλλων αλκαλίων ή μεγάλη απώλεια οξέων όπως HCl από αλλεπάλληλους εμετούς.
Η περίσσεια αλκαλίων στον οργανισμό, μπορεί να προέλθει από υπερβολική χορτοφαγία ή φρουτοφαγία, είτε με αποβολή HCl μετά από εμετό.
Ο κύριως αντιροπιστικός μηχανισμός για την αντιμετώπιση της μεταβολικής αλκαλίωσης είναι ο υποαερισμός (ανεπαρκή αποβολή CO2 από τους πνεύμονες) και επομένως η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στο αίμα καθώς και της μερικής πίεσης του Pco2 του αίματος
Οι νεφροί επίσης επαναρροφούν μικρότερη ποσότητα NaHCO3 , μόνο όσο αντιστοιχεί στο διάλυμα που επαναρροφάται. Με αυτόν τον τρόπο αποβάλλεται με τα ούρα NaCO3 το οποίο μετατρέπει τα φωσφορικά άλατα των ούρων σε μονόξινα B2HPO4 τα δε οξέα αποβάλλονται σε μορφή ουδέτερων αλάτων. Τα ούρα που αποβάλονται είναι αλκαλικά.
Μικτές διαταραχές της Οξεοβασικής Ισορροπίας
Υπάρχει περίπτωση σε ένα οργανισμό να υπάρχουν δυό και τρείς διαφορετικές διαταραχές της Χημικής ισορροπίας ταυτόχρονα.
Στις περιπτώσεις αυτές αν σε μια από τις απλές οξεοβασικές διαταραχές μετρηθούν οι τιμές διαφόρων παραμέτρων της αντιρρόπησης και βρεθούν αποτελέσματα διαφορετικά από τα αναμενώμενα τότε πιθανόν να υπάρχει ταυτόχρονα και άλλη οξεοβασική διαταραχή.
Παράδειγμα εάν πρόκειται για αναπνευστική διαταραχή της οξεοβασικής ισορροπιας και η τιμή των HCO3- στο πλάσμα είναι διαφορετικές από αυτές που αναμένονται (εφόσον βέβαια, λειτουργούν οι μηχανισμοί αντιρόπησης της διαταραχής αυτής), τότε υπάρχει μικτή διαταραχή της οξεοβασικής ισορροπίας
Παράδειγμα Μικτής διαταρχής Αν υπάρχει αναπνευστική διαταραχή της οξεοβασικής ισορροπίας μαζύ με μεταβολική οξέωση τότε η συγκέντρωση HCO3- του πλάσματος είναι μικρότερη από αυτήν που αναμένεται ενώ αν συνυπάρχει μεταβολική αλκαλίωση θα είναι μεγαλύτερη από αυτήν που αναμένεται.
Μετρήσεις σχετικά με την οξύτητα των διαλυμάτων του οργανισμού, γίνονται στις αρτηρίες και στις φλέβες για το διοξείδιο του άνθρακα. Ξέρουμε πως η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα είναι αυξημένη στις φλέβες και η μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακα στο φλεβικό αίμα. Η μερική πίεση ( Pco2) στο φλεβικό αίμα είναι 7 - 8 mmHg μεγαλύτερη της αρτηριακής μερικής πίεσης διοξειδίου του άνθρακα. Επομένως το PH στο φλεβικό αίμα είναι κατά περίπου 0,03 έως 0,04 μονάδες μικρότερο του αρτηριακού.
Δήμητρα Σπανού
ΠΗΓΕΣ
https://www.ixek.gr/showArticle.asp?id=34
ΕΠΙΤΟΜΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Ι. ΧΑΤΖΗΜΗΝΑ