Równowaga kwasowo-zasadowa
Metoda tradycyjna analizy równowagi kwasowo-zasadowej opiera się na równaniu Hendersona–Hasselbacha. Wartość ciśnienia parcjalnego PaCO2 jest niezależną miarą komponenty oddechowej, nadmiar zasad w płynie zewnątrzkomórkowym stanowi niezależny parametr opisujący składową nieoddechową (metaboliczną), a pH stosuje się jako wartość odzwierciedlającą ogólny stan równowagi kwasowo-zasadowej.
Wyróżnia się cztery podstawowe zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej. Są to: kwasica oddechowa z podwyższonym ciśnieniem parcjalnym dwutlenku węgla, zasadowica oddechowa z obniżonym PaCO2, kwasica metaboliczna z niedoborem zasad oraz zasadowica metaboliczna z nadmiarem zasad i wzrostem stężenia HCO3- we krwi (tab. 3). Organizm może uruchomić mechanizmy kompensacyjne, tak aby ograniczyć istniejące zaburzenie i przywrócić prawidłowe pH krwi, nigdy jednak nie dochodzi do przekroczenia zakresu wartości referencyjnych tego parametru (ang. overcorrection).
Zaburzenia równowagi kwas
owo-zasadowej są często korygowane przed zabiegiem chirurgicznym lub tolerowane przez organizm podczas znieczulenia. Niejednokrotnie stopniowe wyrównywanie przewlekłego zaburzenia okazuje się łatwiejsze od próby jego zniwelowania w krótkim okresie znieczulenia do zabiegu chirurgicznego. U znieczulanych pacjentów często rozwija się ostra depresja oddechowa lub niedotlenienie, które zwykle podlegają szybkiemu skorygowaniu.
Szybka ocena równowagi kwasowo-zasadowej u pacjentów poddanych znieczuleniu ogólnemu może zostać przeprowadzona w trzech etapach:
Przypadek kliniczny 1. Border collie z potencjalną obecnością ciała obcego
Opis zwierzęcia i wywiad: U pięcioletniego, kastrowanego samca rasy border collie o masie ciała 17,1 kg od trzech dni utrzymywały się wymioty. Pies został zapisany na zabieg laparotomii zwiadowczej w celu wykluczenia obecności ciała obcego. Pierwsze badanie gazometryczne krwi przeprowadzone u tego pacjenta wykazało:
Interpretacja: Parametry opisujące równowagę kwasowo-zasadową oraz wymianę gazową u tego pacjenta pozostają w zakresie przyjętych norm. Wartość PO2 wydaje się wskazywać na względną hipoksemię, jeśli jednak uwzględni się ciśnienie atmosferyczne (PB) oraz wyliczy gradient pęcherzykowo-tętniczy tlenu, okazuje się, że jest ona prawidłowa. Korzystając z równania gazu pęcherzykowego, można wyznaczyć oczekiwaną wartość ciśnienia parcjalnego tlenu w pęcherzyku płucnym (PAO2).
PH20 to ciśnienie parcjalne pary wodnej we wdychanym powietrzu. Wartość ta jest uzależniona od temperatury ciała pacjenta i zwykle przyjmuje się, że dla temperatury 37°C wynosi ona 47 mmHg.
Następnie oblicza się gradient pęcherzykowo-tętniczy tlenu (A-a), który pozwala na różnicowanie przyczyn niewydolności oddechowej dotyczących płuc od tych, które są zlokalizowane poza płucami.
Wartości prawidłowe gradientu A-a tlenu u zwierzęcia oddychającego powietrzem atmosferycznym na poziomie morza wynoszą poniżej 15 mmHg, chociaż niektórzy uznają je za prawidłowe również jeżeli nie przekraczają 25 mmHg. W tym przypadku wynik wskazuje na to, że przyczyna niskiego PaO2 nie dotyczy obszaru płuc (obniżona zawartość tlenu w powietrzu atmosferycznym).
Piętnaście minut po premedykacji hydromorfonem w dawce 0,1 mg/ /kg m.c. podanej dożylnie, indukcji propofolem w dawce 6 mg/kg m.c. i.v. i podtrzymywaniu znieczulenia izofluranem wraz z tlenem (wentylacja spontaniczna) wyniki badania gazometrycznego krwi u tego pacjenta przedstawiały się następująco:
Interpretacja: Wartość pH dowodzi istnienia kwasicy. Ocena PCO2 wskazuje na poważną hiperkapnię, która mogłaby być przyczyną kwasicy oddechowej. Zmiana w stężeniu HCO3- jest ukierunkowana przeciwnie do zaburzenia pierwotnego, co każe przypuszczać, że stanowi jego kompensację. Według tradycyjnej metody interpretacji, u pacjenta stwierdza się kwasicę oddechową z niepełną (wczesną) metaboliczną odpowiedzią kompensacyjną. Ciśnienie parcjalne tlenu jest bardzo wysokie, jednak ta różnica, w porównaniu z pierwszym wynikiem badania gazometrycznego, wynika ze wzrostu FiO2.
Przykład ten obrazuje poważną kwasicę oddechową spowodowaną depresją oddechową związaną z działaniem środków anestetycznych. Leczenie w tym przypadku polega na zastosowaniu kontrolowanej wentylacji ciśnieniem dodatnim. Przywrócenie prawidłowych wartości PCO2 szybko skoryguje istniejącą kwasicę. Jeżeli jednak PCO2 będzie nadal wzrastać, anestetyczne działanie tego gazu zsumuje się z efektem wywieranym przez anestetyki wziewne i doprowadzi do zbyt głębokiego znieczulenia.
Zastosowanie wodorowęglanu sodu jest przeciwwskazane zarówno u tego, jak i u wszystkich pacjentów z pierwotną kwasicą oddechową. Leczenie opiera się na usprawnieniu procesu wentylacji.
Krok 1. W pierwszej kolejności należy określić zaburzenie pierwotne, którego kierunek wyznacza wartość pH krwi. Jeśli pH zmniejsza się, pierwotne zaburzenie prowadzi do kwasicy. Jeśli natomiast pH wzrasta, zaburzenie pierwotne powoduje zasadowicę.
Krok 2. Krok drugi polega na ustaleniu, czy zaburzenie pierwotne ma składową oddechową. Jeśli zaburzeniem pierwotnym jest kwasica z komponentą oddechową, to PaCO2 powinno wzrastać. Jeżeli natomiast PaCO2 maleje, wskazuje to na odpowiedź kompensacyjną ze strony układu oddechowego, która może być częściowa lub pełna, w zależności od czasu trwania choroby. Wykształcenie odpowiedzi kompensacyjnej wymaga jednak czasu i nie zawsze bywa oczywiste, jeśli próbka krwi jest pobierana we wczesnej fazie wystąpienia zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej.
Jeśli pierwotnym zaburzeniem jest zasadowica z komponentą oddechową, wartości PaCO2 powinny być obniżone. Jeżeli są one podwyższone, przemawia to za uruchomieniem kompensacji oddechowej.
Krok 3. Następnie należy sprawdzić, czy w zaburzeniu pierwotnym występuje składowa metaboliczna. Jeżeli bowiem podstawowym problemem jest kwasica metaboliczna, wówczas wartości nadmiaru zasad i stężenia HCO3- będą obniżone. Gdyby były podwyższone, wskazywałoby to na kompensację metaboliczną.
Analogicznie, jeśli pierwotnym zaburzeniem jest zasadowica z komponentą metaboliczną, wtedy wartości nadmiaru zasad będą wyższe niż prawidłowe. Nadmiar zasad i obniżenie stężenia HCO3- przemawiają natomiast za kompensacją metaboliczną. Pamiętać jednak należy, że zawsze, aby doszło do wykształcenia odpowiedzi kompensacyjnej, musi upłynąć odpowiedni czas.
Interpretacja
Zaburzenie równowagi kwasowo-zasadowej nie jest chorobą pierwotną, lecz objawem istnienia zmian patologicznych, które powinny zostać rozpoznane i wyrównane. Przykładowo, leczenie kwasicy metabolicznej za pomocą wodorowęglanów (lub innych substancji alkalizujących) bez rozpoznania bezpośredniej przyczyny choroby jedynie zamaskuje objawy kliniczne i może wcale nie przyczynić się do zwiększenia szans przeżycia pacjenta. Podobnie przeciwwskazane jest stosowanie środków alkalizujących w leczeniu kwasicy oddechowej, gdyż wprowadzenie wodorowęglanów do organizmu, w przypadku niemożności utrzymania przez pacjenta prawidłowej wentylacji, jedynie zaostrzy istniejącą już hiperkapnię.
Przypadek kliniczny 2. Husky z cukrzycą i włókniakomięsakiem
Opis zwierzęcia i wywiad: Ośmioletnia, sterylizowana suka rasy husky syberyjski o masie ciała 20 kg jest psem słabo reagującym na leczenie cukrzycy i ma zostać poddana zabiegowi chirurgicznemu w celu usunięcia włókniakomięsaka stopnia I, zlokalizowanego na prawej ścianie klatki piersiowej. Badanie moczu przy użyciu testów paskowych wykazało u niej śladową obecność ciał ketonowych. Ocena parametrów gazometrycznych krwi, wykonana po premedykacji buprenorfiną w dawce 0,3 mg podaną dożylnie przed indukcją znieczulenia, przedstawia się następująco:
Interpretacja: U pacjenta obserwuje się hiperglikemię, hipochloremię oraz prawidłowe – mimo znacznego niedoboru zasad – wartości pH. Utlenowanie krwi, zważywszy na wysokość geograficzną, znajduje się w zakresie wartości referencyjnych.
W tym przypadku przydatna będzie bardziej szczegółowa ocena parametrów metabolicznych pacjenta. Zaburzenia stężenia chlorków, ciał ketonowych i wodorowęglanów we krwi mogą bowiem wpływać na stan równowagi kwasowo-zasadowej. Poniżej przedstawiono wyliczenie pozwalające oznaczyć wartość luki anionowej:
Prawidłowy zakres wartości luki anionowej u psa wynosi między 12 a 25 mmol/l, a zatem u tego pacjenta obserwuje się jej niewielkie podwyższenie. Cukrzycowa kwasica ketonowa stanowi jedno z wielu względnie powszechnych zaburzeń przebiegających z podwyższeniem luki anionowej. Z uwagi na to, że pH krwi pacjenta jest prawidłowe, należy wziąć pod uwagę współistniejącą zasadowicę metaboliczną. Pomocna w potwierdzeniu takiego podejrzenia będzie dokładana ocena poziomu chlorków we krwi psa. Jest ona nieco skomplikowana, ponieważ zmiany w stężeniu chlorków mogą wynikać zarówno ze zmian w zawartości wody w organizmie, jak i z zaburzeń w dostarczaniu lub utracie tego elektrolitu. Aby skorygować poziom chlorków we krwi względem zmian w zawartości wody, należy uwzględnić również zmiany dotyczące stężenia jonów sodowych.
Prawidłowe wartości stężenia skorygowanych chlorków we krwi u psa wynoszą pomiędzy 107 a 113 mmol/l, a zatem u tego pacjenta występuje prawdziwa hipochloremia. Samo obniżenie poziomu chlorków we krwi może prowadzić do zasadowicy metabolicznej. W tym przypadku obserwuje się więc dwa przeciwstawne zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej (tj. dwa pierwotne zaburzenia metaboliczne, które powodują zmiany pH w przeciwnych kierunkach).
Do przyczyn skorygowanej hipochloremii u psów zalicza się pseudohipochloremię, wymioty treścią żołądkową, terapię lekami diuretycznymi, przewlekłą kwasicę oddechową, nadczynność kory nadnerczy, wysiłek fizyczny oraz podawanie roztworów o wysokiej zawartości sodu, takich jak wodorowęglan sodu. Ponadto, chociaż rzadko u psów, hipochloremia u kotów z kwasicą ketonową może stanowić formę kompensacji lub też być rezultatem diurezy osmotycznej. Żadne z powyższych zaburzeń nie występowało w przypadku omawianego pacjenta, wskazane może być jednak przeprowadzenie u niego dalszych badań.1
PIŚMIENNICTWO
1. de Morais HA, Biondo AW. Disorders of chloride: hyperchloridemia and hypochloremia. In: DiBartola SP, ed. Fluid, electrolyte, and acid-base disorders in small animal practice. 3rd ed. St. Louis, Mo: Saunders-Elsevier, 2006.
U niektórych pacjentów występują mieszane zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej. Polegają one na współistnieniu dwóch lub więcej zaburzeń metabolicznych albo oddechowych, związanych z chorobą pierwotną (np. równocześnie występuje kwasica oddechowa i kwasica metaboliczna). Zaburzenia mieszane szczególnie często obserwuje się u pacjentów z uprzednio trwającą kwasicą metaboliczną, których poddaje się znieczuleniu ogólnemu. Gdy u znieczulonego pacjenta pod wpływem działania leków anestetycznych dochodzi do depresji oddechowej, zwiększa się u niego PaCO2 i każda wcześniejsza kompensacyjna odpowiedź oddechowa zostaje zniwelowana przez kwasicę oddechową. Możliwe jest również, że u jednego pacjenta jednocześnie występują dwa lub więcej zaburzeń natury metabolicznej. Dzieje się tak na przykład u zwierzęcia z cukrzycową kwasicą ketonową, na którą nakłada się kwasica mleczanowa. Inna sytuacja to taka, w której u pacjenta występują dwa lub więcej zaburzeń, przy czym każde zmienia wartość pH w odwrotnym kierunku, co zmniejsza stopień zaawansowania pierwotnej nieprawidłowości.
W przypadkach pierwotnych zaburzeń metabolicznych, do analizy wyników badania gazometrycznego krwi często opłaca się zastosować metody niestandardowe (np. wyliczyć też wartość luki anionowej oraz różnicę mocnych jonów). Interpretacja taka powinna być przeprowadzana zawsze w oparciu o pełen obraz kliniczny stanu zdrowia pacjenta i uwzględniać takie dane jak wcześniejsze narażenie na toksyny, znacznego stopnia odwodnienie lub zaburzenia elektrolitowe wtórne do choroby układu pokarmowego. Do innych, mniej tradycyjnych metod interpretacji, przydatnych w charakterystyce zaburzeń metabolicznych, zalicza się model różnicy mocnych jonów oraz jego wersję uproszczoną. Metody te znajdują szczególne zastosowanie w analizie równowagi kwasowo-zasadowej u pacjentów z takimi zaburzeniami metabolicznymi jak na przykład kwasica mleczanowa lub choroba nerek. Rozwój tego typu nieprawidłowości jest zwykle bardziej długotrwały i złożony w porównaniu z pojawiającymi się podczas zaburzeń natury oddechowej spowodowanych znieczuleniem.
Efekt składników osocza. Należy pamiętać, że składniki osocza również mają wpływ na równowagę kwasowo-zasadową pacjenta. Pomimo iż zagadnienie to przekracza zakres niniejszego artykułu, warto wiedzieć, że stężenia białka całkowitego, wodorowęglanów oraz elektrolitów we krwi mogą zmieniać wartości pH krwi u zwierzęcia.9
