Apa este principalul constituent al organismului, reprezentand in medie 60 % din greutate la barbati, 50-55 % la femei si 77 % la nou nascuti. Proporţia volumului de apă totală scade cu varsta si cu cresterea adipozitatii.
Apa totala (AT) din organism este repartizată în trei compartimente: intracelular (IC) (60-66%), interstitial (IS) (20-25%) si intravascular (IV) (11-12%). Apa interstitiala si cea intravasculara formeaza volumul extracelular (EC). Acesta reprezinta 40% din volumul AT si 25% din greutate. Raportate la greutatea organismului cele 3 sectoare reprezinta, 35-40%, 15% si, respectiv 5%. Apa transcelulara reprezinta aproximativ 2% din AT si se formeaza in procesele de transport activ de la nivelul celulelor. Ea face parte din spatiul IS.
Volemia - volumul sanguin - este compusă din plasmă şi hematii, avand o componentă celulară (40%) şi una extracelulară (60%). Ea este de aproximativ 75 ml/kg sau 8% din greutate.
Mărimea acestor sectoare este menţinută cu mare stricteţe prin mecanisme de reglaj care acţionează asupra sistemelor de aport (metabolism şi sete) şi a celor de eliminare - rinichi, tegument, plămân, tub digestiv. Apa este obţinută de organism exogen, prin digestie şi prin producţie metabolică ( apa endogenă). Eliminările fiziologice de apă au loc în principal prin rinichi (15-20 ml/kg/24 ore), cutanat (8 ml/kg/24 ore), respiraţie (7 ml/ kg/24 ore) şi scaune (1-2 ml/kg/24 ore). In total pierderile normale la adult variază între 25 şi 35 ml/kg/24 ore.
2. Nevoile hidrice zilnice
Nevoile de aport hidric necesare acoperirii pierderilor fiziologice depind de vârstă si greutate. La copii nevoile hidrice sunt crescute invers proporţional cu vârsta. Astfel, nou-născutul necesită aproximativ 120-50 ml/kg. La o greutate peste10 kg, volumul de apă necesar este de 50-100 ml/kg. El scade la o greutate peste 20 kg la 40-50 ml /kg, iar peste 40 kg la 35-45 ml/kg. Necesarul hidric poate să crească mult în condiţii speciale: creşterea temperaturii mediului ambiant sau la efort. Nevoile minimale de aport hidric sunt redate in tabelul 1.
Tabel 1. Necesar lichidian zilnic minim
greutate (kg) ml/kg/ora ml/kg/zi
< 10 4 100
11-20 2 50
> 20 1 20
Aportul hidric normal se face pe cale digestivă orală. In conditii perioperatorii se face
pe cai alternative, intravenos si digestiv (pe sondă gastrică sau duodenojejunală). In calcularea necesarului hidric trebuie sa se tina cont ca, in afara aportului exogen,
apa poate să provină din metabolizarea substanţelor alimentare. Astfel, 1 g de proteine produce 0,41 ml apă, 1 g de glucide 0,6 ml apă si 1 g de lipide 1,07 ml apă. In total, pentru
2
un regim alimentar normal, apa metabolică este de 4-5 ml/kg sau 14 ml/100 calorii ale metabolismului. In inaniţie totală, 1 g ţesut consumat pentru acoperirea nevoilor energetice ale organismului generează 1 ml apă. In condiţii de catabolism crescut (catabolism de stres sau septic) consumul de ţesut propriu pentru acoperirea unor nevoi metabolice creste la nivele de 20-100 % peste nivelul metabolismului de bază, generand volume crescute de apă endogenă.
Secreţiile tubului digestiv constituie o cantitate importantă de apă (tabelul 2) care, dacă este pierdută în conditii patologice, poate să creeze grave deficite hidrice. Conţinutul lor important de săruri si proteine contribuie la depleţia ionică si azotată a organismului.
Intraoperator, pentru mentinerea volemiei, necesarul de lichide include, pe langa nevoile minimale orare, fluidele de inlocuire a sangelui pierdut in plaga si apa care este “sechestrata” interstitial (spatiul 3). In functie de amploarea traumei chirurgicale, aceasta este de: 4 ml/kg (trauma minima), 6 ml/kg (trauma moderata) si, respectiv, 8 ml/kg (trauma mare).
Definirea spatiilor de distributie este importanta in terapia lichidiana. Aprecierea necesarului de fluide pentru a corecta un deficit se face dupa formula:
cresterea de volum estimata = volum infuzat X volumul plasmatic normal/ volum de distributie al particulelor sauvolum infuzat = cresterea de volum estimata x volum de distributie/ volum plasmatic normal
De exemplu, pentru a creste volemia la un adult de 70 kg cu 2 l, necesarul de solutii de glucoza 5% (G 5%) sau saline (ser fiziologic –NaCl 0,9%) este:
G 5% => 2 l x 42 l / 3 l = 28 l (spatiul de distributie este AT)NaCl 0,9% => 2 l x 14 l / 3 l = 9,3 l (spatiul de distributie este apa EC)Delimitarea spatiilor hidrice este făcută de membrane, al căror comportament faţă de
apă este identic, determinat de osmolaritatea diverselor sectoare.
3. Osmolaritate
Osmolaritatea sau presiunea osmotica reprezinta numărul total de particule care se găsesc în soluţie si defineste puterea cu care o soluţie este capabilă să atragă apa. Cu cât numărul de particule intr-o solutie este mai mare, cu atât presiunea osmotică a soluţiei este mai mare. Osmolaritatea nu se refera la cantitatea de substanţă exprimată gravimetric sau la numărul de sarcini electrice ci la concentratia particulelor dintr-o solutie. Ea se exprima in miliosmoli (mosm). Osmolaritatea reprezinta activitatea osmotica pe unitate de volum de solutie (apa + particule) si se exprima ca mosm/l iar osmolalitatea reprezinta activitatea osmotica pe unitate de volum de apa si se exprima in mosm/kg H2O. Deoarece volumul de apa in lichidele organismului este cu mult mai mare decat al particulelor dizolvate, termenii se pot folosi echivalent.
3
Osmolaritatea (Osm) poate fi masurata in laborator prin determinarea punctului crioscopic al plasmei sau calculata prin formula :
Osm = 2(Na+) + K+ + Up/2,8 + G/18 = 290 mOsm/l, unde: Na+ = sodiul plasmatic (mmol/l), K+ = potasiul plasmatic (mmol/l), G = glicemia (mg/dl), U = uree plasmatica (mg/dl). Osmolalitatea lichidelor organismului variază între 288 şi 310 mOsm/ kg H2O.
Deoarece, apa se deplaseaza dinspre solutiile cu activitate osmotica mica spre solutiile cu activitate osmotica mare, osmolaritatea trebuie sa aiba valori egale în cele trei sectoare de distribuţie a apei, pentru ca acestea să-şi menţină volumul relativ. Din formula rezulta ca sodiul contribuie în cea mai mare măsură la generarea presiunii osmotice. Deoarece el este principalul ion al spatiului EC, rezulta ca variaţiile mari ale osmolalităţii si, implicit ale volumelor spatiilor hidrice, sunt date de variaţiile natremiei. Acestea vor fi discutate mai jos.
Ureea difuzează rapid şi uşor în toate sectoarele organismului, astfel că nu determină diferenţe mari de osmolaritate între acestea, atunci când concentraţia sa variază într-unul din sectoare. Concentratia ei este importanta cand variaza rapid, ca de exemplu, în cursul hemodializei la bolnavi cu valori mari ale uremiei.
Osmolalitatea efectiva sau tonicitatea ia in calcul doar natremia si glicemia si se calculeaza astfel:
Tonicitate plasmatica = (2 x Na + + G/18 ) = 285 mOsm/kg H2ORezulta ca azotemia este o conditie hiperosmolara dar nu hipertona. De obicei, tonicitatea este utilizata pentru a compara activitatea osmotica a doua solutii. Astfel, permite compararea osmolalitatii unei solutii parenterale cu a plasmei. Acestea pot fi hipo-iso sau hipertone.
Presiunea osmotica trebuie diferentiata de presiunea coloid osmotica (Pco) sau presiunea oncotica (Po), care reprezinta forta creata de molecule mari, care nu trec prin membrane. Acestea atrag apa in sectorul in care se gasesc. Pco se opune presiunii hidrostatice si diferentele intre aceste presiuni determina filtrarea fluidelor in orice punct al sistemului capilar, conform legii lui Starling exprimata in ecuatia:
Q = kA [(Pc-Pi) + &(Pcoi- Pcoc)], unde Q = fluidul filtrat k = coeficient de filtrare A = aria membranei capilarePc = presiunea hidrostatica capilara Pi = presiunea hidrostatica interstitiala& = coeficient de reflectie pentru albuminaPcoi = presiunea coloid oncotica interstitiala Pcoc = presiunea coloid oncotica capilara
4. Compozitia electrolitica a spatiilor hidrice
Compartimentele hidrice cuprind substante care nu disociaza in apa (non-elctrolitice), ca glucoza si ureea, si substante care disociaza in ioni (electroliti). Ionii au incarcatura electrica. Cei pozitivi sunt atrasi de electrodul negativ (catod) si se numesc cationi (Na+, K+) iar cei negativi de electrodul pozitiv (anod) si se numesc anoni (Cl-, HCO3-). Fiecare compartiment lichidian are o compozitie diferita a anionilor si cationilor (tabelul 3) dar, conform principiului elctroneutralitatii, suma anionilor este egala cu cea a cationilor. Sodiul este principalul ion al spatiului EC iar potasiul al celui IC.
Tabelul 3. Compoziţia ionică a compartimentelor hidrice (exprimată în mmol/l)(dupaWorthley)
Reglarea echilibrului hidric se face pe cale nervoasa si endocrina, prin intermediul baroreceptorilor si osmoreceptorilor.
Neacoperirea pierderilor de apă duce la deshidratare şi scăderea greutăţii bolnavului. Scaderea aportului de apă provoacă o creştere a osmolarităţii spaţiului EC si IC care este sesizată de osmoreceptorii hipotalamici, declansand senzatia de sete. Setea apare şi ca urmare a reducerii volumului total de apă prin pierderi de lichide izo sau hipotone şi, in aceasta circumstanţa sesizata de baroreceptorii din atriul drept, se declanşează secreţia de hormon antidiuretic hipofizar (ADH) si inceteaza secreţia de hormon natriuretic cardiac (ANH). Cresterea reabsorbtiei tubulare renale de sodiu si apa se face, in principal, la nivelul tubului proximal dar si la nivelul ansei Henle si a tubului distal.
Prin reducerea volemiei, contracţia spaţiului extracelular scade debitul cardiac şi perfuzia renală, scădere accentuată de vasoconstricţie. Rinichiul ischemic produce renină în regiunea macula densa. Renina activează trecerea angiotensinogenului în angiotensina 1 care, la rândul ei, trece prin acţiunea enzimei de conversie în angiotensină 2. In afară de efectul vasoconstrictor, aceasta stimulează secreţia de aldosteron în corticosuprarenală. Acţionând asupa tubilor contorţi distali, aldosteronul determină rezorbţie maximală de sodiu şi apă, limitând pierderile.
Hiperhidratarea, prin scaderea osmolaritatii si cresterea volumului circulant, are efecte opuse.
6. Tulburarile echilibrului hidric
Tulburarile echilibrului hidric se refera la modificarile de volum si de osmolaritate. Modificarile de volum ale compartimentelor hidrice se traduc prin variaţii ale dimensiunii acestora. Ele se pot grupa astfel:
Rareori aceste modificari evolueaza izolat, contractia sau expandarea sectorului EC avand repercursiuni asupra celui IC, in functie de evolutia osmolaritatii. Modificarile de osmolaritate pot fi de tip: hipoosmolar sau hiperosmolar. Avand in vedere ca osmolaritatea este determinata in principal de ionul de sodiu plasmatic, acestea vor fi prezentate in paragrafele “Hiponatremia” si “Hipernatremia”.
6.1. Modificari de volum ale sectoarelor hidrice
6.1.1. Contractia compartimentului extracelular este consecinta pierderilor de apa si sodiu care pot fi renale sau extrarenale (tabel 4). Pierderea de sodiu este insa mai mare decat cea de apa si rezulta hiponatremie, hipoosmolaritate plasmatica si expandarea spatiului IC prin atragerea apei in celula.
5
Tabel 4. Cauze ale contractiei compartimentului extracelular
Pierderi renaleNefropatii cu pierdere de sare (pielonefrita cronica, rinichi polichistic)Administrare de diuretice in doze mariInsuficienta corticosuprarenala acuta sau cronica (boala Addison)Insuficienta renala acuta si cronica in stadiul poliuricPierderi extrarenaleDigestive: varsaturi, diaree, fistuleCutanate: transpiratii profuzeToracenteze si paracenteze repetate
Clinic se constata absenta setei (datorita hiperhidratarii celulare) si prezenta semnelor hemodinamice (tahicardie, hipotensiune arteriala severa), ca urmare a reducerii volemiei. Testele de laborator indica hemoconcentratie (cresterea hematocritului si proteinemiei), azotemie si acidoza (prin pierderea bicarbonatului).
Tratamentul se suprapune celui descris in paragraful “Hiponatremie hipovolemica”. 6.1.2. Contractia compartimentului intracelular este produsa de pierderea
importanta de apa, renala sau extrarenala, mai mare decat cea de sodiu, de aportul insuficient de apa sau de aportul excesiv de sodiu (tabel 5). Rezulta hipernatremie, hipertonie EC si contractia consecutiva a sectorului IC.
Tabel 5. Cauze de contractie a compartimentului intracelular
Pierderi de apa Renale: diabet insipid diureza osmotica insuficienta renala in stadiul poliuric pielonefrita cronica cu peirdere de apa Extrarenale: digestive (varsaturi, diaree, fistule, paracenteza, aspiratie gastrointestinala) cutanate (arsuri intinse) pulmonare (polipnee)Aport exogen scazut de apa Lipsa sursei de apa Psihopatie, comaAport crescut de sodiu Perfuzii cu solutii hipertone de sodiu Exces de mineralocorticoizi Accidente ale dializei Inec in apa de mare
Clinic, simptomul caracteristic este setea. Tegumentele si mucoasele sunt uscate si apare febra neexplicata de alte cauze. Alte semne sunt nespecifice. Tratamentul se suprapune celui descris in paragraful “hipernatremie”.
6.1.3. Expandarea compartimentului extracelular este datorata retentiei de apa si sodiu in spatiul interstitial rezultand iso sau hipotonie (tabel 6). Natremia este normala sau scazuta (hiponatremie) si apar markeri ai hemodilutiei (scaderea hematocritului, hipoproteinemie).
6
Tabel 6. Cauze de expandare a compartimentului extracelular
Clinic se constata edeme periferice, viscerale, localizate (hidrotorax, ascita) sau generalizate (anasarca). Tratamentul este diferit in functie de cauza.
6.1.4. Expandarea compartimentului intracelular este datorata unui aport excesiv de apa fara sodiu, care depaseste capacitatea renala de eliminare (tabel 7). Se produce hiponatremie si hipoosmolaritate extracelulara care induce hiperhidratarea celulara, care se mai numeste “intoxicatia cu apa”.
Tabel 7. Cauze de expandare a compartimentului intracelular
Aport excesiv de solutii hipotone sau izotone in insuficienta cardiaca sau ciroza hepaticaRegim desodat excesivAdministrare exogena sau secretie inadecvata de hormon antidiureticReechilibrare postoperatorie incorectaInsuficienta renala acuta sau cronica in stadiul oligo-anuric
Clinic se observa absenta setei, tegumente lucioase si umede, semne de hipervolemie (vene turgescente, edem pulmonar acut), cresterea greutatii si, in cazuri severe, semne de hipertensiune intracraniana. Testele de laborator indica hemodilutie.
Tratamentul principal consta in reducerea aportului de lichide. Restrictia lichidiana scade apa totala cu aproximativ 0,5 l/zi. Filtrarea glomerulara scade si determina cresterea reabsorbtiei in tubul proximal de sare si apa. Generarea de apa libera scade si creste eliberarea aldosteronului care favorizeaza retinerea sodiului si cresterea natremiei.
6.2. Modificari de osmolaritate
6.2.1. Natremia. Sodiul (Na+) este principalul determinant la volumelor relative ale sectoarelor intra- si extraceluar. El este principalul ion al spaţiului EC, concentraţia sa fiind determinată pentru osmolaritatea mediului iar cantitatea sa globală (capitalul de sodiu) pentru mărimea spatiului EC. Capitalul de sodiu se calculeaza ca produs intre volumul EC de apă (G x 0,2) şi concentraţia normală plasmatică a sodiului (136 - 144 mmol/l). La aceasta se mai adaugă 4-10 mmol/l de apă intracelulară. La adult, capitalul sodic este de 2400 mmol/l si reprezinta o constanta homeostazica a organismului.
Ingestia normala este sub forma de sare (NaCl) si este de 5 si 15 g /zi, cu un conţinut de sodiu de 85-225 mmol (1 g NaCl are 17 mmol de sodiu). Aceeaşi cantitate este eliminată prin urină, scaun şi transpiraţie. Rinichiul fiind principalul regulator al eliminării de apă şi sodiu, cantitatile de sodiu din urina sunt variabile, de obicei, intre 20-250 mmol/l. Transpiraţia conţine 25-30 mmol/l iar scaunul în jur de 60-80 mmol/l. Pierderile de Na+ pot fi mari când mecanismele extrarenale de eliminare devin importante ca in vărsături, diaree, în cazul aspiraţiei continue a conţinutului intestinal sau în fistule ale tubului digestiv.
Diminuarea aportului de NaCl atrage după sine scăderea excreţiei de Na+ în urină dar aceasta abia după ce o parte a capitalului se sodiu a fost pierdută şi s-a instalat o contractie a volumului EC. Se produce un grad relativ de hipovolemie care induce reflex o centralizare a
7
circulaţiei şi vasoconstricţie splanhnică şi renală, care induc secreţia de renină cu declanşarea secreţiei de aldosteron. In acelşi sens, lucrează şi osmoreceptorii hipotalamici. Prezenţa în plasmă a aldosteronului duce la retenţia de Na+ şi eliminare crescută a K+ în tubii renali. Aportul minimal de Na+ care poate să menţină un echilibru al bilanţului este de 12- 15 mmol/ 24 ore.
Aportul crescut de Na+ este eliminat prin urină, în limita puterii de concentrare a rinichilor. Pentru a fi eliminat, Na+ are nevoie de o cantitate de apă obligatorie, fără de care se acumuleaza în organism, cu creşterea osmolaritatii EC si cu transfer de apă din sectorul IC. Rezulta expandarea EC insa, creşterea osmolaritătii IC consecutive pierderii de apa, provoacă sete. Administrarea de apă permite eliminarea de Na+ şi refacerea echilibrului osmotic şi volemic al compartimentelor hidrice, cu condiţia ca functia renală să fie normala. Atunci când există o alterare a funcţiei renale, eliminarea de Na+ este redusă. In schimb, aportul sodiului in continuare duce la acumularea ionului şi hiperosmolaritatea spaţiului EC, cu expandarea acestuia, fie pe seama ingestiei sau administrării concomitente de apă, fie pe seama transferului de apă din spaţiul IC. In toate cazurile, fenomenul caracteristic retenţiei de sodiu este expandarea spaţiului EC, atât a celui intravascular , cât şi a celui interstiţial.
Modificarile natremiei induc modificari de osmolaritate insa interpretarea corecta a lor presupune aprecierea volumului extracelular (VEC), care poate fi normal, scazut sau crescut (tabel 8). Tabel 8. Modificari ale apei extracelulare, sodiului total si apei totale in hipernatremie si hiponatremie
Volum extracelular (VEC) Sodiu total Apa totala
Hipernatremie ScazutNormalCrescut
↓→↑↑
↓↓↓↑
Hiponatremie ScazutNormalCrescut
↓↓→↑
↓↑↑↑
Aprecierea clinica a VEC se poate face prin determinarea greutatii sau pe baza prezentei edemelor in absenta hipoproteinemiei. Monitorizarea invaziva a presiunilor intravasculare poate reflecta volumul intravascular care se coreleaza cu cel extracelular in absenta hipoproteinemiei. Testul ridicarii capului este un indicator indirect al hipovolemiei si scaderii VEC. Deasemeni, testele de laborator (hematocrit, uree si creatinina plasmatica si urinara, ionograma urinara, modificarile pH-ului) pot orienta clinicianul in aprecierea VEC.
6.2.2. Hiponatremia este definita de scaderea natremiei sub 130 mmol/l. Ea este intalnita frecvent la bolnavii spitalizati, mai ales la batrani si postoperator. Hiponatremia trebuie diferentiata de pseudohiponatremie, in care crestere non-apoasa a volumului plasmatic datorata cresterii proteinemiei si lipidemiei determina hiponatremie fara hipotonie. Pentru diagnosticul corect al hiponatremiei trebuie ca determinarea sa se faca spectrofotometric.
Hiponatremia se instaleaza ca urmare a pierderilor reale de sodiu, ca urmare a excesului hidric sau ca urmare a secretiei inadecvate de ADH care regleaza metabolismul apei. Ea poate sa insoteasca stari cu VEC scazut, normal sau crescut.
Hiponatremia cu VEC scazut (hipovolemica) presupune o pierdere de sodiu si lichide inlocuite cu lichide cu continut mai mic de sodiu (hipotone). Ea poate fi de cauza renala (vezi
8
tabel 4), situatie in care sodiul urinar este > 20 mmol/l sau extrarenala (diaree, voma persistenta), cand sodiul urinar este < 10 mmol/l.
Hiponatremia cu VEC normal este o hiponatremie isovolemica care presupune un castig de apa < 5 l si care determina hipoosmolaritate plasmatica dar rareori edem. In acest caz, sodiul total este relativ normal. Ea poate apare ca urmare a intoxicatiei cu apa (polidipsia psihogena). In acest caz, sodiul urinar este < 10 mmol/l si urina are o osmolalitate < 100 mOsm/kg.
O alta situatie este reprezentata de sindromul secretiei inadecvate de hormon antidiuretic (SIADH) care se instaleaza postoperator, in stari de stres, in boli pulmonare, ale sistemului nervos central, tumori, infectii. Sodiul plasmatic scade < 120 mmol/l, sodiul urinar este > 20-30 mmol/l, osmolalitatea urinara > 100-300 mOsm/kg. Hiponatremia postoperatorie are o cauza mixta, fiind datorata atat administrarii de lichide hipotone cat si SIADH.
Hiponatremia cu VEC crescut (hipervolemica) este relativa si caracterizeaza starile edematoase in care sodiul total este crescut dar exista un exces de apa, mai mare decat excesul de sodiu (tabel 6) . Sodiul urinar este < 20 mmol/l in insuficienta cardiaca si hepatica si > 20 mmol/l in insuficienta renala.
Tabloul clinic in hiponatremie este, in genera,. nespecific (tabel 9). Caracteristica este mielinoza centropontina care se produce in corectarea rapida a unei hiponatremii cronice. Hiponatremia produce hipoosmolaritate EC care determina “fuga” apei intracelular. In timp, creierul se adapteaza insa prin transportul activ al unor substante osmotice, ceea ce face ca osmolaritatea IC sa revina la normal. Corectarea rapida a natremiei, cu cresterea osmolaritatii EC, va determina contractie acuta a spatiului IC si instalarea unei encefalopatii ireversibile, fatale.
Tabel 9. Tablou clinic in hiponatremie
Neurologic edem cerebral si cresterea presiunii intracraniene (datorata hiperhidratarii celulare) alterarea constientei, coma, convulsii encefalopatie prin demielinizare mielinoza centropontina datorata corectarii rapide a natremiei leziuni hipofizare, paralizii de oculomotor, paralizii bulbare, tetraparezeDigestivvarsaturi, greata, pierderea apetituluiMuscularcrampe, slabiciune
Tratamentul hiponatremiei se face in functie de volemie si prezenta simptomelor neurologice (tabel 10).
Tabel 10. Principii de tratament in hiponatremieHiponatremie cu VEC scazut Pacienti simptomatici: solutii saline hipertone Pacienti asimptomatici: solutii saline izotone * Resuscitare volemica in cazul in care sunt prezente semne de soc hipovolemic* Corectarea tulburarilor electrolitice si acido-bazice asociate* Solutii glucozate contraindicate (accentueaza hiponatremia prin aport hidric fara electroliti)Hiponatremie cu VEC normal Reducerea aportului de lichide Pacienti simptomatici: solutii saline hipertone
9
Pacienti asimptomatici: solutii saline izotone* SIADH:eliminarea cauzei + furosemid pentru eliminarea apei libereHiponatremie cu VEC crescut Restrictie salina (2 g NaCl/zi) Diuretice Restrictie relativa de apa Hemodializa Tratament cauzal Pacienti simptomatici: diuretic (furosemid) + solutii saline hipertone
Refacerea natremiei presupune calculul deficitului de sodiu care se poate face dupa formula: deficitul de sodiu = apa totala normala x (130 – [Na+] actuala)
Pentru prevenirea deshidratarii acute cerebrale si a mielinozei, rata cresterii natremiei este de maximum 0,5 mmol/l/ora (< 12 mmol/l in 24 ore, < 25 mmol/l in 48 ore), pana la max 130 mmol/l. Daca pacientul are convulsii datorate hiponatremiei severe, se admite corectia mai rapida pentru cateva ore (1-2 ml/kg/ora din solutia NaCl 3 % care contine 513 mmol Na+/l).
6.2. 3. Hipernatremia este definita prin cresterea natremiei > 150 mmol/l. Este o stare hiperosmolara care determina contractia compartimentului IC si se insoteste, de obicei, de un deficit apa. Ca si in cazul hiponatremiei, VEC poate fi scazut, normal sau crescut.
Hipernatremia cu VEC scazut este rezultatul pierderilor de lichide hipotone (tabel 5). Acestea pot fi extrarenale, situatie in care, sodiul urinar este < 10 - 15 mmol/l dar cu osmolalitate urinara > 400 mosm/kg sau renale, situatie in care sodiul urinar este > 20 mmol/l iar osmolalitatea urinara < 300 mosm/kg.
Hipernatremie cu VEC normal este, deasemeni, rezultatul pierderilor de apa (tabel 5) care pot fi renale sau extrarenale. Este caracteristica diabetului insipid, in care lichidele hipotone pierdute sunt inlocuite cu lichide izotone. Diabetul insipid reprezinta o tulburare de conservare a apei manifestata prin poliurie, cu urini diluate in care plasma este hipertona datorita hipernatremiei. In tipul central central se produce o inhibarea eliberarii de ADH de catre hipofiza posterioara, care poate fi de cauza anoxica, traumatica sau infectioasa (meningita). Osmolalitatea urinara este < 200 mosm/kg. In diabetul insipid de tip nefrogen, defectul este la nivel renal, unde exista o rezistenta la actiunea ADH. Acest tip poate fi indus de hipopotasemie, aminoglicozide, amfotericine, substante de contrast etc. Osmolalitatea urinara este 200 – 500 mosm/kg. Diagnosticul de diabet insipid presupune o proba de restrictie lichidiana care nu creste osmolalitatea urinara iar cel diferential, administrarea exogena de vasopresina care creste osmolalitatea urinara in tipul central.
Hipernatremia cu VEC crescut este rezultatul unui exces de lichide hipertone, cel mai frecvent, iatrogen (tabel 5). Sodiul urinar este crescut > 20 mEq/l, ca si osmolalitatea urinara (> 300 mosm/kg).
Tabloul clinic in hipernatremie este dominat de sete, caracteristica contractiilor de spatiu IC. In formele cu VEC scazut tegumentele si mucoasele sunt uscate si apare febra neexplicata de alte cauze. Hipovolemia se manifesta prin tahicardie si hipotensiune arteriala, cu riscul hipoperfuziei renale si instalarii insuficientei renale. Se pot produce tromboze venoase. Hiperosmolaritatea este responsabila de semnele neurologice (iritabilitate, convulsii, alterarea constientei care poate merge pana la coma). Daca contractia compartimentului intracelular cerebral este severa se poate produce hematom subdural sau hemoragie subarahnoidiana. In diabetul insipid tabloul este dominat de poliurie care poate induce distensie vezicala, hidronefroza si leziuni renale permanente.
10
Tratamentul hipernatremiei este diferit in functie de statusul volemic. Principiile de tratament sunt sumarizate in tabelul 11.
Tabel 11. Principii de tratament in hipernatremie, in functie de volemieHipernatremie cu VEC scazut1. Refacerea volemiei si mentinerea debitului cardiac Se evita solutii hipotone cu risc de hiperhidratare celulara2. Corectarea deficitului apei lent deoarece exista risc de edem cerebralHipernatremie cu VEC normal1. Corectarea deficitului apei lent2. In diabetul insipid central vasopresina 5-10 U sc la 6-8 ore sau desmopresina sc 1-4 mcg sau intranazal 5-20 mcg la 12-24 ore risc de intoxicatie cu apa si hiponatremie 3. In diabetul insipid nefrogen restrictie de apa si sare tiazidice care sa scada VEC si sa creasca reabsorbtia fluidului in tubul proximalHipernatremie cu VEC crescut1. Necesita eliminarea sodiului cu diuretice si eventual dializa2. Inlocuirea volumului urinar cu solutii hipotone
In cazul in care exista un deficit de apa acesta se calculeaza dupa formulele: deficitul de apa = apa totala normala (ATN) – apa totala curenta (ATC)
ATC = ATN x 140 / Na actual
Volumul de solutie necesar depinde de concentratia acestuia in sodiu. Corectarea deficitului de apa trebuie sa se faca lent, in 48-72 de ore, deoarece exista riscul de edem cerebral. Hipernatremie induce initial deshidratare celulara dar volumul cerebral se reface in timp datorita generarii de substante osmotic active (osmoli idiogenici). Corectarea agresiva a deficitului de apa si, implicit a hipernatremiei si hiperosmolaritatii extracelulare, poate duce la edem cerebral
In practica medicala, modificarile compartimentelor hidrice si ale osmolaritatii sunt frecvent mixte sau globale, ridicand probleme dificile de diagnostic si tratament. Uneori variaţiile volumului apei si ale sodiului sunt sinergice, alteori evoluează divergent. Variaţiile osmolaritătii sunt mai reduse în primul caz şi mai severe in al doilea caz. De multe ori, alterarea echilibrului osmolar este iatrogena, indusă de terapia necorespunzătoare a modificarilor iniţiale.
7. Modificarile de compozitie
7.1. Modificarile concentratiei potasiului. Potasiul (K+ ) este cationul intracelular principal, unde are o concentraţie variabilă de 120-160 mmol/l, mai scazuta in hematii. El este în majoritate legat de proteine. O parte este fixata la suprafaţa membranelor celulare, determinând încărcarea electropozitivă a suprafeţei externe a acesteia.
Potasiul este determinantul principal al osmolaritatii intracelulare, este responsabil de producerea potentialului de mebrana si, in general, are rol in fiziologia membranei celulare, care este de 20 de ori mai permeabila pentru potasiu decat pentru sodiu.
Capitalul de potasiu al organismului este de aproximativ 3600 mmol la o persoană de 70 kg (48-50 mmol/kg). 95 % din aceasta cantitate este mobilizabila. Numai 2 % din capitalul de K+ se găseşte ionizat în spaţiul extracelular (55-70 mmol), în concentraţie sensibil egală in sectorul intravascular şi cel interstiţial (3,1–4,2 mmol/l). Concenţratia ionului K+ în lichidele
11
digestive este variabila: salivă - 15 mmol/l, lichid gastric 10-15 mmol/l, lichid de cecostomie 8 - 10 mmol/l, lichid de transversostomie 70 mmol/l, lichid de sigmoistodomie 130 mmol/l.
Ingestia zilnica ca şi eliminarea este de aproximativ 1 mmol /kg, variind intre 30-150 mmol/l. Potasiul ingerat sau administrat terapeutic este rapid absorbit în sectorul intracelular, prevenind o creştere bruscă a concentraţiei plasmatice. Eliminarea K+ se face 90 % prin urină. Cantitatea de K+
ultrafiltrata este resorbită în tubul contort proximal. Eliminarea prin scaun este 5-10 % (6 -10 mmol) insa in diaree pierderea se ridică la 30-80 mmol/l. Transpiraţia contine 5- 20 mmol/l.
Reglarea metabolismului potasiului este sub controlul pompelor membranare, a factorilor hormonali si renali intrinseci dar si a gradientilor pasivi chimici si electrici de la nivel membranar. K+
iese din celulă după stimularea membranei şi deschiderea porului de Na+/K+. El urmează temporal intrării rapide a Na+ care provoacă depolarizarea. Celula normală reface rapid potenţialul de membrană prin eliminarea excesului de Na+ şi reintroducerea K+ pierdut prin aşa numită pompă de K+/Na. Totodată, se refac şi raporturile ionice ale spaţiilor extra- şi intracelulare. Creşterea secreţiei de aldosteron diminuă acest depozit tampon prin determinarea unui eflux de K+ din celulă, ceea ce se întâmplă în stres sau în cazurile de diminuare a volumului EC sau a concentraţiei de Na+ plasmatic.
Tulburările metabolismului celular alterează funcţia pompelor ionice şi cresc permeabilitatea membranei, ceea ce face ca ionii de Na+ si K+, ca şi alţi ioni (Mg++, Cl-) să aibă tendinţa de a migra conform gradienţilor de concentraţie. Cand K+ părăseste celula, pentru 3 ioni de K+ pătrund în celulă 2 ioni de Na+ şi 1 ion de H+. Spre deosebire de stările de inaniţie, când distrugerea proteinelor celulare generează 3 mmol de K+ pentru fiecare gram de azot (N) proteic, determinând în urină un raport de K/N de 3/1, în stările de stres, cu depolarizare celulară acest raport creşte la > 5/1. Aceasta duce la apariţia în spaţiul extracelular a unei hiponatremii şi a unei hiperpotasemii. Spaţiul intracelular devine mai bogat în Na+, mai acidotic şi mai sărac în K+. Apare un grad de edem celular si fenomenul defineşte „celula bolnavă”, care se manifesta primar ca leziune membranară sau mitocondrială.
Acidoza favorizeaza iesirea potasiului din celula iar alcaloza reverseaza acest proces. Insulina, independent de glicemie, induce miscarea potasiului din spatiul EC in cel IC. Agonistii beta-adrenergici favorizeaza intrarea potasiului in celula prin activarea pompei Na+/K+ dependenta de AMP ciclic iar agonistii alfa-adrenergici produc iesirea potasiului IC in spatiul EC. Aldosteronul induce în rinichi o creştere a eliminării de K+ şi o scădere a celei de Na+. Raportul de Na+/K+ în urină, care normal este supraunitar, se apropie de 1 sau devine subunitar, fenomen care caracterizeaza hiper-aldosteronismul funcţional sau patologic. Glucocorticoizii sunt si ei kaliuretice, independent de efectul mineralocorticoid.
In general, mecanismele de reducere a potasiului plasmatic (eliminare renala si trecerea in spatiul IC) sunt foarte eficiente. In schimb, cele de conservare a potasiului, in conditii de deficit, sunt mai putin eficiente, neexistand un mecanism de retinere a cationului, ca in cazul sodiului. Chiar in conditii de hipopotasemie, eliminarea renala continua cu o rata de 10-20 mmol/l. Alcaloza metabolica creste eliminarea renala prin favorizarea pompei Na+/K+ din nefronul distal.
7.1.1.Hipopotasemia este definita prin scaderea potasiului in plasma < 3,0 mmol/l. O scadere cu 1 mmol/l reprezinta un deficit de potasiu in organism de aproximativ 200 mmol. Cauzele hipopotasemiei sunt diverse (tabel 12). Pierderile mari de K+ survin, mai ales, pe cale digestivă. In aceste cazuri, potasiul urinar este < 20 mmol/l. Lichidul intestinal alcalin duce la pierderi mai mari de bicarbonat, generând o acidoză metabolică. Similar, la bolnavii cu implantare a ureterelor în colon, prin rezorbţia intensă a Cl- şi apariţia unei acidoze hipercloremice, se produce ieşirea K+ din celulă şi pierderea sa pe cale urinar - digestivă. In pierderile renale, potasiul urinar este > 20 mmol/l.
Tabel 12. Cauze de hipopotasemie
Aport insuficientPierderi anormaleextrarenale
12
diaree severa, fistula digestivavarsaturi abundente, aspiratie nazogastricalaxativepolipomatoza colonicarenalemedicamente (diuretice, corticosteroizi, carbenicilina, gentamicina, amfotericina B)sindrom Cohnsindrom Cushingsindrom Barttersindrom de productie ectopica de ACTH (carcinoame pulmonare, pancreatice sau de timus)acidoza tubulara renaladepletia magneziuluiMiscare intracelularaalcalozainsulinastimularea pompei Na/K (stimularea beta2 adrenergica, metilxantine)hipotermiaparalizie periodica intoxicatie cu toluen
Tabloul clinic al hipopotasemei este polimorf (tabel 13). Deoarece ionul K+ este determinant în geneza potenţialului de membrană, tulburările dinamice care provoacă modificări ale raportului K intracelular/K extracelular duc la modificări importante ale funcţiilor celulare, în special la nivelul ţesuturilor excitabile.
Tabel 13. Manifestari clinice ale hipopotasemiei
Neuromusculareslabiciune musculara difuza, pareze, paraliziehiporeflexieinsuficienta respiratoriealterarea mentala (depresie, confuzie)Cardiovascularemodificari ECG unda U aplatizare si inversare T alungire interval QTfavorizarea aritmiilor (extrasistolie, tahicardie, flutter sau fibrilatie ventriculara)raspuns presor alterathipotensiune ortostaticaMetaboliceintoleranta la glucozapotentare hipercalcemie, hipomagnezemieGastrointrestinalepareză digestivă hipersecreţie gastrică vărsături, greata, anorexie
13
Tratamentul hipopotasemiei presupune administrarea de săruri de K+. KCl este preferată. In general, se administreaza 20-40 mmol/ora, cu monitorizarea potasemiei la 1-4 ore. Ritmul de administrare nu trebuie să depăşească mai mult de 2- 2,5 mmol/kg şi 24 ore, în administrare continuă. Reechilibrarea nu se poate obţine decât în decurs de câteva ore. Administrarea se face pe vena centrala. Soluţiile concentrate (KCl 7,4 %) sunt administrate în soluţii glucozate 10-15-20 %, care favorizează pătrunderea în celulă a K+. Pentru reusita tratamentului este necesara si corectarea factorilor precipitanti si a modificarilor ionice si acidobazice insotitoare, mai ales a hipomagnezemiei. Corectarea modificarilor acidobazice este, la randul ei, dependenta de corectarea nivelului potasiului.
7.1.2. Hiperpotasemia este definita de creşterea concentraţiei de K+ în plasmă > 5,5 mmol/l. Capitalul potasic din organism poate fi crescut, normal sau scazut. Cauzele principale sunt sintetizate in tabelul 14. In principal se produce prin fie prin aport crescut în timp scurt la pacienti cu funcţie renală normală, fie prin retentie în cazurile de alterare a funcţiei renale. Aportul cel mai important de K+ în plasmă se face pe seama transferului din sectorul intracelular, în condiţii de inaniţie şi, în special, de stres, cu leziune metabolică celulară (celulă bolnavă): hipoxie, acidoză, sepsis, şoc etc. In cazurile de translocare, potasiul urinar este > 30 mmol/l iar in disfunctiile renale < 30 mmol/l.
Clinic, hiperpotasemia se manifestă la cresteri plasmatice peste 6,5-7 mmol/l, când apar manifestari cardiace si neuromusculare (tabel 15). Modificările ECG sunt caracteristice.
Tabel 15. Manifestari clinice in hiperpotasemie
14
NeuromusculareParestezii, paraliziislabiciuneconfuzieCardiovasculare electrocardiografice unde T inalte ascutite unde P de amplitudine scazuta PR alungit, asistola artriala largire QRS unde S adanci blocuri atrio-ventriculare asistolabradicardiehipotensiune arteriala
Principiile de tratament sunt sumarizate in tabelul 16. Se va opri imediat orice aport de K+
şi se va favoriza eliminarea acestuia prin administrare de diuretice daca diureza este prezentă. In cazurile de insuficienţă renală oligo-anurica, tratamentul de electie este epurarea extrarenala. Se pot induce piederi digestive de K+ prin răşini schimbătoare de ioni (Kayexalat -Ca++/K+- sau Rezonium-Na+/Ka+) administrate oral sau în clismă. Calciul este antidotul de moment al K+ care poate să reduca efectele cardiace. In afara situatiilor de stres, glucoza asociata cu insulină poate să determine reintrarea în celule a K+. Bicarbonatul sodic, prin corectarea acidozei si agonistii betaadrenergici pot favoriza intrarea potasiului in celula.
Tabel 16. Principii de tratament in hiperpotasemie
1. Opirea oricarui aport de potasiu 2. Reversarea efectelor membranare clorura de calciu 10 % 5-10 ml (3,4-6,8 mmol)2. Transfer intracelular glucoza 50 g + insulina 20 U bicarbonat de sodiu 50-100 mmol agonisti beta-adrenergici3. Inlaturarea din organism diuretice de ansa rasini schimbatoare de ioni administrate in clisma sau oral epurare extrarenala
7.2. Modificarile calcemiei si fosfatemiei
Calciul (Ca++) constituie aproximativ 2 % din greutatea corpului. Cea mai mare cantitate (99%) este fixată în matricea osoasă în combinaţie cu fosforul. Fosforul reprezinta 1 % din greutatea corpului, în principal fiind fixat în oase (85 %) ca fosfat. O alta fractiune se afla in sistemul muscular (6 %) sub formă de compuşi macroergici (ATP, ADP, AMP şi creatinfosfat-CP). Deoarece aceşti doi ioni constituie o fracţiune atât de importantă din structura organismului, metabolismul lor este sub dependenţa unor mecanisme comune. Atât rezorbţia intestinală, cât şi eliminarea renală pe de o parte, ca şi depunerea sau mobilizarea din sistemul osos, pe de alta parte, sunt reglate de sistemul endocrin,
15
care tinde să menţină o structură normală a sistemului osos şi un raport corect între concentraţia plasmatică a celor doi ioni. In schimb, in spatiul IC, cei doi ioni joacă roluri complet diferite.
Calciul se afla in cantitate redusa in lichidul EC (9 - 11 mg % sau 2,2-2,5 mmol/l). Efectul osmotic este minor. In plasmă, Ca++ se găseşte sub 3 forme: 40% legat de proteine (albumina), 47 % ionizat si 13 % complexat cu citratul, sulfatul sau fosfatul. Din punct de vedere fiziologic, forma ionizată este cea activă. Cantitatea mare de calciu din organism face ca variaţiile nivelului plasmatic să depindă mai puţin de raportul dintre aport şi eliminare şi mai mult de sistemele hormonale de reglaj.
In spaţiul IC, calciul se gaseste in cantitate si mai mica si este legat de proteine în reticulul endoplasmatic şi mitocondrii. Intracelular el are rol de mesager de activare a unor sisteme implicate în funcţiile de bază ale celulei.
Necesarul zilnic de calciu la adult şi la copilul 1-10 ani este de aproximativ 800 mg/24 ore. Intre 10-18 ani necesarul este de aproximativ 1200 mg/24 ore. In perioada de gestaţie necesarul este de 1200 - 1400 mg. Numai 40 % din calciul ingerat este absorbit.
Fosfatul, ca şi calciul, se găseşte în cantitati mici in spatiul EC: 3-4,5 mg % sau 1,5-2,5 mmol/l. Efectul osmotic este neglijabil insa are un rol important in sistemul tampon care intervine in reglarea echilibrului acido-bazic. In celule fosforul se găseşte în combinaţii anorganice sub formă de fosfaţi, alcătuind unul din sistemele tampon intracelulare şi în combinaţii organice ca fosfolipidele, fosfoproteinele, nucleoproteinele (ADN şi ARN), în structura compusilor macroergici, în structura glicogenului etc. Fosfatul intervine in multiple procese biochimice celulare.
Aportul normal de fosfor este de aproximativ 800 mg /zi în raport 1/1 cu calciul. Rezorbţia din alimente se face sub formă de fosfaţi anorganici, după degradare prin fosfataza alcalină, in tot tubul digestiv.
Eliminarea este predominant renala. Ea este constantă şi corespunde ingestei, bilanţul fiind 0. In schimb, chiar în lipsa aportului se pierd 200-300 mg /zi. Pierderile constante se fac din depozitele osoase, nivelul fosfatemiei rămânând multă vreme constant. Piederile de fosfaţi însoţite de pierderi de calciu duc la fenomene de osteoporoză.
Hipocalcemia reprezinta scăderea concentraţiei plasmatice a calciului < 2,1-2,6 mmol/l sau < 8 mg %. Ea poate sa apara in urma transfuziei rapide de sânge citrat sau dupa administrare de solutii de soluţii alcaline, când nivelul Ca++ (ionizat) poate să scadă rapid. Hipocalcemia poate fi secundară unui aport insuficient in alimentatia parenterala, in cursul epurarii extrarenale sau unor tulburări în metabolismul vitaminei D: scăderea absorbţiei (pancreatite cronice, rezecţie gastrică, scurt circuite enterale chirurgicale), afecţiuni hepatice, afecţiuni renale (producţie inadecvată). Alcaloza determină hipocalcemie prin legarea calciului de proteine. Este redusa în special forma ionizata, activa .
Simptomele clinice sunt aparente când scade Ca++ (ionizat) şi sunt dominate de apariţia fenomenelor de hiperexcitabiliate neuromusculară (tetanie) şi diminuarea excitabilităţii şi inotropismului cardiac.
Terapia constă în administrarea iv de săruri de calciu (clorură sau gluconat). Soluţia de gluconat de calciu 10 % contine 1 g/10 ml sau 93 mg de Ca++ sau 9 mmol. Solutia de clorura de calciu 10 % contine 1 g/10 ml sau 360 mg Ca++ sau 36 mmol Ca++. In general, administrarea calciului nu se recomandă bolnavilor digitalizaţi.
Hipercalcemia consta in creşterea calciului seric > 15 mg % sau > 5,5 mmol/l. Ea se produce frecvent iatrogen, prin administrare iv, intracardiaca in cursul resuscitarii sau în hemodializa cu dializat care contine exces de Ca, în intoxicatia cu vitamina D si in urma rezorbţiei intestinale crescute ca urmare a administrarii de antiulceroase. Alte cauze sunt: administrarea cronica de diuretice, hormon somatotrop, hormoni tiroidieni, glucocorticoizi, glucagon sau angiotensină. Perfuziile glucozate prelungite au şi ele un efect hipercalcemiant. Hipercalcemia însoţeşte constant unele boli cronice caracterizate prin osteoliză, metastazele osoase, imobilizarea prelungita sau transplantul renal.
16
Simptomatologia este dominată de bola de baza si slabiciune musculara la care se adauga manifestari nespecifice. In formele acute, iatrogene, manifestarea principala este cardiaca, cu oprirea cardiaca in sistola.
Tratamentul consta in expandarea spaţiului EC prin perfuzare cu soluţii saline, fără conţinut de Ca++. Administrarea de EDTA (ac. etilendiamintetraacetic) are efect chelator al calciului iar sulfatul de sodiu reduce resorbtia Ca++ în tubii renali. Perfuziile cu fosfaţi pot să scadă rapid nivelul calcemiei insa epurarea extrarenala reprezinta trtamentul de electie.
Hipofosfatemia este definita de scăderea nivelului fosfatemiei < 0,64 mmol/l. Ea este datorata aportului insuficient, eliminarii crescute sau redistributiei intracelulare. A fost descrisa in hiperparatiroidism, deficitul de vitmina D, alcoolism, acidoza renala tubulara, alcaloze si nutritie parenterala.
Manifestarile clinice cuprind: parestezii, slabiciune musculara, convulsii, insuficienta cardiaca, coma. Au mai fost descrise: disfuncţie eritrocitară prin lipsă de 2,3-difosfoglicerat, ceea ce determină deplasarea curbei de disociere a Hb, disfuncţie leucocitară şi trombocitară prin fenomene de deficit energetic.
Tratamentul constă în administrarea de săruri de fosfor peros sau parental. Hiperfosfatemia este definita de cresterea concentraţiei > 3 mmol/l. Este datorata cresterii
aportului sau scaderii eliminarii. Apare rareori în cadrul evoluţiei postoperatorii la bolnavul chirurgical si mai frecvent in stări patologice cronice ca: hipoparatiroidism, boală Paget, hipertiroidism, insuficienţă renală cronică, intoxicaţia cu vitamina D, liza tumorala. In mediul chirurgical poate sa apara secundar unor distrucţii tisulare masive, la politraumatizaţi, in rabdomioliza, necroza hepatică si sepsis.
Simptomatologia este indirecta, datorata depunerii ectopice de calciu si nefrolitiazei. Terapia de electie pentru reducerea fosfatemiei este epurarea extrarenala. In unele cazuri este
eficient hidroxidul de aluminiu care împiedică rezorbţia de fosfaţi. In formele acute însoţite de hipercalcemie se poate administra bicarbonatul de sodiu, care creşte eliminarea fosforului, sau acetazolamida.
7.3. Modificarile concentratiei magneziului
Magneziul (Mg ++) este un cation care se găseste in cea mai mare parte IC, în majoritate legat de proteinele funcţionale ale multor sisteme enzimatice şi de acizi nucleici. Aproximativ 30 % este sub formă liberă, putând să participe la schimburi. Mg++ intracelular joacă un rol foarte important în activităţile metabolice ale celulei, lipsa sa sau excesul provocând tulburări grave ale activităţilor celulare (oxidative, de sinteza, de secretie, permeabilitatea membranei, excitaţie).
Capitalul de magneziu al adultului este de aproximativ 1000 mmol, in mare parte fixat în apatită, in schelet. Acesta este un depozit mobilizabil. In spaţiul EC se găseşte 0,8 % din total ( concentraţie plasmatica 0,7-0,95 mmol/l), in cea mai mare parte, ionizat. Mg++ din spaţiul EC participă alături de Ca++ şi alţi ioni la reglarea excitabilităţii neuromusculare. Metabolismul general al Mg2+ are interrelaţii strânse cu metabolismul calciului, potasiului si fosforului.
Nevoile zilnice ale adultului sunt de 6-8 mg/kg, mai crescute în sarcină, alăptare şi la copil (13-15 mg/kg). Numai 40 % din magenziul ingerat se absoarbe. Eliminarea renala zilnica este echivalenta aportului, bilantul fiind de obicei nul. Eliminarea renală este scazuta de parathormon şi crescuta de aldosteron.
Hipomagneziemia este definita de scaderea nivelului seric < 0,5 mmol/l, datorata unui aport scăzut în cadrul unei alimentaţii deficitare sau eliminarii crescute (tabel 17).
Simptomatologia este caracterizată prin fenomene de hiperexcitabilitate neuromusculară similare cu cele din hipocalcemie (spasmofilie, tetanie, tremurături, hiperacuzie), fenomene neuropsihice (anxietate, cefalee, iritabilitate, stări confuzive, somnolenţă, comă), fenomene neurovegetative, tulburări digestive, respiratorii sau cardiovasculare (diminuarea inotropismului hipotensiune arteriala, creşterea batmotropismului, cu artimii şi tahicardie, vasodilataţie). S-a semnalat şi un efect negativ asupra coagulării şi agregabilităţii plachetare. Se asociaza frecvent cu hipopotasemie rezistenta la tratament si hipocalcemie.
Tratamentul consta in administrarea de sulfat de magneziu 25 % sau 50 % în cantitate de 0,5-1 g sau 20 - 40 mmol în perfuzie lentă. Tratamentul se poate face şi cu cantităţi mai mari (10 g) în 1000 ml solutie glucozată perfuzată în 2 - 4 ore. Doza se reduce la minimum în caz de oligurie sau anurie. Stările de depleţie cronică se tratează prin administrare orală sau pe sondă enterala.
Hipermagneziemia este definita de cresterea concentraţiei > 1,5 mmol/l, putând să atingă valori de > 5 mmol/l. Este mai rara decat hipomagneziemia si apare in: insuficienţa renală acută, când este probabil unul din elementele cauzale ale fenomenelor nervoase (somnolenţă la niveluri > 2 mmol/l sau coma la niveluri > 6 mmol/l), insuficienţă renală cronică în stadiul avansat, boală Addison, hipotiroidie, boală Cushing, miastenie, în deshidratările masive, în distrugeri tisulare ample, arsuri şi, iatrogen, în administrări de doze prea mari de sulfat sau clorura de magneziu.
Simptomatologie constă in fenomene nervoase centrale, fenomene nervoase periferice şi musculare, fenomene digestive şi fenomene cardiovasculare. Predomină fenomenele inhibitorii cu somnolenţă şi, în cazuri extreme, coma. Conducerea nervoasă şi transmisia neuromusculară sunt
18
deprimate, inducand paralizie musculară şi apnee. Cardiovascular apar hipotensiune arteriala, vasodilataţie si tulburari de conducere care merg pana la asistola.
Terapia constă în administrarea de Ca2+ care antagonizează direct inhibiţia produsă de Mg2+
asupra cuplării electromecanice. Asupra excitabilităţii neuromusculare efectul celor doi ioni este insa sinergic. Bolnavii cu insuficienţă renală necesita epurare extrarenala.
Tulburarile echilibrului acido-bazic
1. Concepte de baza in analiza echilibrului acido-bazic
Acizii sunt acele molecule sau ioni care pot dona ioni de hidrogen (protoni, H+ ) iar bazele sunt moleculele sau ionii capabili să primească protoni. Noţiunea de acid sau baza nu trebuie confundată cu cea de cation sau anion. Există anumiţi anioni care se comportă ca acizi şi alţii ca baze iar cationii, exceptând ionul H+, nu sunt prin ei însăşi nici baze, nici acizi.
Concentratia ionului H+ este mentinuta de organism intre limite stranse dar, fiind foarte mica, s-a propus exprimarea acesteia ca logaritm cu semn schimbat: pH = log [H+]. pH -ul are valori cuprinse între 1 şi 14. Aciditatea este definită prin intervalul 1-7 iar alcalinitatea prin intervalul 7-14. pH-ul sîngelui este uşor alcalin, fiind cuprins intre 7,36-7,44. Valorile extreme ale pH-ului, compatibile cu supravieţuirea, sunt considerate 6,8 şi, respectiv, 7,8.
La un pH = 7,40, concentraţia H+ este de 40 nmol/l. Intre valoarea pH şi concentraţia ionilor H+ există o relaţie de inversă proporţionalitate. Astfel creşterea concentraţiei H+ ([H+]) determină scăderea pH-ului, definind aciditatea iar scăderea [H+] duce la creşterea pH-ului, definind alcalinitatea. Variaţii echivalente ale pH-ului au în realitate amplitudini diferite. Scăderea pH-ului de la 7,4 la 7 este corespondentă unei creşteri a [H+] cu 60 mmol/l, în timp ce creşterea pH de la 7,4 la 7,8 corespunde unei scăderi a [H+] cu 25 mmol/l. Pentru un pH cuprins între 7,10-7,50 există insa o relaţie liniară între concentraţia ionilor H+ şi pH. Astfel, fiecărei modificari cu 0,01 unităţi a pH-ului, îi corespunde o modificare a concentraţiei H+ cu 1 nmol/l. In determinarea echilibrului acido-bazic (EAB), parametrul central este pH-ul, pe care il putem aprecia ca normal, scăzut (acidemie) sau crescut (alcalemie). Termenii de acidoză şi alcaloză nu implica obligatoriu un pH anormal ci reflectă acumularea în organism de acizi sau, respectiv, de baze.
2. Mecanisme compensatorii
pH-ul fluidelor biologice ale organismului reprezinta un parametru important care intră în definiţia homeostaziei mediului intern, deoarece condiţionează desfăşurarea normală a reacţiilor metabolice celulare precum şi a altor activităţi extracelulare, oglindite în buna funcţionalitate a diverselor aparate şi sisteme ale organismului. El este menţinut constant, în limitele intervalului de normalitate (7,36-7,44 pentru sangele arterial), prin intervenţia unor mecanisme compensatorii, care tind să readucă la normal pH-ul modificat. Prezenţa concomitentă a modificărilor EAB si a modificarilor compensatorii, prin contrabalansarea efectelor unora de către celelalte, poate să nu determine o schimbare semnificativă de pH. Mecanismele compensatorii sunt reprezentate de: sistemele tampon, mecanismele respiratorii, mecanismele renale si cele metabolice.
2.1.Sistemele tampon sunt definite ca o combinaţie de acid slab şi sarea acidului respectiv cu o bază tare, capabilă să se comporte ca bază (să accepte protoni) într-un mediu acid sau ca acid (să cedeze protoni) într-un mediu alcalin. In soluţiile apoase, acizii tari sunt aproape în întregime disociaţi, în schimb acizii slabi disociază foarte puţin. Asemănător se întîmplă şi cu bazele. Sărurile tuturor acizilor (slabi sau puternici) sunt complet disociate în soluţii apoase.
19
Considerăm un acid HA. El disociază în H+ şi în baza conjugată A-. Conform legii acţiunii maselor:
Ka = [H+] [A-]/[HA] sau [H+] = Ka X [HA] / [A-] (ecuatia Henderson). unde Ka = constanta de disociere a acidului.
Logaritmul negativ al acestei ecuatii este reprezentat de ecuatia Henderson Hasselbach: pH = pKa + log [A-]/[HA]
unde unde pKa = pH mediului la care jumătate din cantitatea de acid (sau bază) este disociată si reprezinta taria acidului sau bazei respective. In organism există sisteme tampon intracelulare şi extracelulare (plasmatice). Sistemele tampon plasmatice majore sunt reprezentate de bicarbonat, hemoglobina si fosfat iar cele intracelulare de catre proteine. Cel mai important sistem tampon este cel reprezentat de bicarbonat/acid carbonic (HCO3
-/H2CO3 ). Conform ecuatiei Henderson, relatia dintre componentele tamponului se poate scrie:
[H+] = 24 x (PCO2/ HCO3-) = 40 nanoechivalenti/l
unde PCO2= presiunea partiala in sange a CO2 si HCO3- = concentratia bicarbonatului, 24 = constanta de disociere a acidului carbonic.
Relaţia dintre pH, HCO3- şi H2CO3 (PCO2) este dată si de ecuaţia Henderson -
Hasselbach : pH = pK + log [HCO3
-] / H2CO3 sau pH = pK + log[HCO3-] /PaCO2 x 0,03,
unde 0,03 = coeficientul de solubilitate al CO2. In continuare, pK = 6,1 si ecuatia devine:
7,4 = 6,1 + log 24 mEq/l /1,2 mEq/l sau 7,4 = 6,1 + log 20/1Acest sistem este este cel mai abundent deoarece concentraţia sa plasmatică este mare (25
mmol/l). Acidul carbonic este un acid volatil (se descompune în CO2 şi H2O), putând fi uşor modificabil prin ventilaţie pulmonară. CO2 se elimină la nivel pulmonar iar eliminarea este ajustată de cerinţele organismului. Tendinţa spre acidoză este contracarată printr-o hiperventilaţie pulmonară, realizându-se scăderea PaCO2 (hipocapnie) iar tendinţa spre alcaloză este urmată de hipoventilaţie pulmonară, rezultând cresterea PaCO2 (hipercapnie). Bicarbonatul poate fi reglat metabolic, în special la nivel renal unde, concomitent cu eliminarea H+, au loc procese de resorbţie, regenerare şi chiar de generare unor noi molecule.
Tamponul bicarbonat/acid carbonic este uşor de măsurat în practica medicală, termenii săi (HCO3
-, PaCO2) fiind, alături de pH, noţiuni fundamentale în definirea echilibrului acido-bazicSistemele tampon intracelulare pot asigura peste 80 % din capacitatea de tampon a
organismului cănd pH-ul este scăzut. Sistemul tampon al proteinelor are un rol foarte important în spatiul intracelular si mai putin în cel extracelular. Proteinele pot avea în aceeasi moleculă mai multe grupări care disociază si se comportă diferit ca acizi sau baze, de aceea pK proteinat / proteină va fi suma pK care disociază si operează în limitele fiziologice ale pH-ului. Prin cedare sau acceptare de protoni, proteinele tampon plasmatice sau intracelulare îsi modifică configuratia externă, stabilind noi legături chimice.
2.2. Reglarea respiratorie. Aparatul respirator intervine prompt în corectarea perturbării acido-bazice, însă efectul său este limitat. Prin ventilatia pulmonară se poate modifica presiunea partială a bioxidului de carbon (pCO2), care reprezintă “componenta respiratorie“ a EAB, mentinăndu-se constant raportul HCO3
-/H2CO3. PCO2 plasmatic este controlat de doi factori fiziologici: rata productiei de CO2 si rata
ventilatiei alveolare. Variatiile ratei productiei de CO2 sunt rapid si eficient contracarate de variatia ratei ventilatiei alveolare, astfel încăt pH -ul este mentinut în limitele normale, în conditiile în care aparatul respirator este intact. Valoarea normală a pCO2 în săngele arterial este de 40-44 mmHg iar în săngele venos 41-51 mm Hg.
20
Centrul respirator bulbar este stimulat pe de o parte direct, de către pCO2 crescut din săngele care îl irigă iar pe de altă parte, indirect, prin stimularea chemoreceptorilor sino-carotidieni si endocardo-aortici de către pCO2 crescut si prin cresterea concentratiei [H+] în lichidul cefalorahidian. Ca răspuns se produce o hiperventilatie care va creste eliminarea de CO2, scăzand astfel concentratia plasmatică a H+ si corectănd partial acidoza metabolică.
Eficienta acestui mecanism este însă limitată deoarece scăderea pCO2 va deprima centrii respiratori si hiperventilatia va înceta. Deasemeni, o productie masivă de [H+], nu poate fi compensată decât partial prin hiperventilatie alveolară. De exemplu, scăderea pH-ului de la 7,40 la 7, determină o crestere a ventilatiei pulmonare de 4 ori însă aceasta nu poate aduce pH-ul decăt la valori de 7,20-7,30.
Cănd concentratia H+ din organism scade sau [HCO3-] creste, pCO2 scade iar centrul
respirator bulbar va fi inhibat. Ca răspuns se produce o hipoventilatie care va determina retentia de CO2 si cresterea pCO2. Eficienta acestui mecanism este limitata, cresterea pCO2 stimuland centrul respirator si oprind hipoventilatia.
Dacă aparatul respirator este intact, mecanismul de reglare a ventilatiei alveolare va interveni prompt, prin cresterea frecventei ventilatorii (hiperventilatie) în cazul cresterii pCO2
(hipercapnie) si prin scăderea frecventei ventilatorii (hipoventilatie) în cazul scăderii pCO2
(hipocapnie). Relatia ventilatie alveolară – pCO2 - pH este o relatie de conditionare reciprocă.Dacă există suferinte ale aparatului respirator echilibrul acido-bazic va fi modificat
corespunzător: în cazul unor afectiuni cu hipoventilatie alveolară, se produce o acidoză respiratorie iar in cazul unor afectiuni ce determină hiperventilatie pulmonară, CO2 va scadea, producăndu-se o alcaloză respiratorie.
Desi intervine imediat în reglarea echilibrului acido-bazic, aparatul respirator nu poate asigura singur compensarea modificărilor apărute, ci numai actionănd concomitent cu sistemele tampon, mecanismele renale si metabolice.
2.3. Reglarea renală. Rinichii au capacitatea de a regla excretia de H+ sau bicarbonat (HCO3
-) pentru a readuce pH-ul fluidelor organismului în limitele normale si a regenera sistemele tampon. Astfel pH-ul urinar variază între 4,4-8, în functie de pH-ul sangelui, contribuind la homeostazia acido-bazică.
Rinichii participă la reglarea echilibrului acido-bazic prin 3 mecanisme: reabsorbtia bicarbonatului, eliminarea aciditătii titrabile si eliminarea sărurilor de amoniu.
Reabsorbtia bicarbonatului este de obicei totala, in mod normal neexistand bicarbonat in urina finala. In conditiile unei acidoze, HCO3
- este total reabsorbit si creste excretia de H+ iar în cazul unei alcaloze excesul de HCO3
- va fi eliminat rapid renal.Reabsorbtia bicarbonatului se realizează prin excretia ionilor de hidrogen. In nefrocitul
tubului contort proximal (TCP), CO2 rezultat în urma metabolismului celular si CO2 care difuzează din lumenul tubular în nefrocit, se combină cu apa în prezenta anhidrazei carbonice, rezultănd acidul carbonic care disociază în H+ si HCO3
-. Cea mai mare parte a HCO3- trece din nefocit în interstitiul
peritubular si apoi în sănge. H+ rezultat în nefrocit va fi secretat activ în lumenul tubular la schimb cu Na+. Gradientul de concentratie al Na+, de o parte si de alta a membranei luminale a nefrocitului proximal este determinant pentru excretia H+. În lumenul tubular H+ excretat din nefrocit se combină cu HCO3
- filtrat glomerular rezultând H2CO3 care se descompune în CO2 si H2O. Reactia este de asemenea catalizată de anhidraza carbonică prezentă însă numai la nivelul membranei luminale a nefrocitului proximal, nu şi a celui distal. CO2 rezultat difuzează rapid în celula tubulară iar apa este eliminată în urina finală. Rezultatul acestor procese este reabsorbţia bicarbonatului filtrat. Pentru fiecare mmol de HCO3
- reabsorbit se secretă un mmol de H+. Reabsorbţia HCO3- este cuplată cu
reabsorbţia de Na+.În nefrocitul tubului contort distal (TCD) secreţia de H+ se face activ, la polul luminal,
prin intermediul unei pompe de protoni, dependentă de ATP. Pentru fiecare H+ secretat se formează
21
intracelular un HCO3- care iese din nefrocit prin membrana bazolaterală prin schimb cu Cl -.
Retrodifuzia HCO3- în spaţiul peritubular şi apoi în lumenul tubular este neglijabilă de-a lungul TCD. .
Eliminarea acidităţii titrabile este o forma de eliminare a ionilor de H+ măsurată prin cantitatea de baze necesara pentru a aduce pH-ul urinar la nivelul celui plasmatic (egal cu pH-ul filtratului glomerular). Ea intervine doar pentru eliminarea unei treimi din excreţia totală de H+. In nefrocitul TCD, CO2 rezultat în urma metabolismului celular se combină cu apa în prezenţa anhidrazei carbonice rezultând H2CO3. H+ va fi secretat activ, cu consum de energie, la polul luminal al nefrocitului TCD, combinându-se intraluminal cu sisteme tampon, dintre care cel mai important este fosfatul. HCO3
- trece din nefrocit în spaţiul peritubular şi apoi în sânge. Acest bicarbonat se numeşte bicarbonat nou sau regenerat şi il înlocuieşte pe cel consumat prin tamponarea acizilor nevolatili. Posibilitatea participarii TCD la echilibrul acido-bazic este limitată de disponibilitatea bazelor tampon din urină şi de faptul că pH-ul urinar nu poate scadea sub 4,4.
Eliminarea sărurilor de amoniu reprezintă 2/3 din totalul excreţiei de H+. In nefrocitele TCP, amoniacul (NH3) se formează pe seama grupărilor amino ale glutaminei şi asparaginei şi într-o măsură mai mică prin dezaminarea oxidativă a altor aminoacizi. NH3 rezultat difuzează rapid prin membrana nefrocitului TCP în lumenul tubular unde se combină cu H+ excretat, rezultând ionul amoniu. NH4 se elimină urinar împreună cu Cl- sub forma clorurii de amoniu (NH4Cl). Producerea NH4 serveşte drept rezervor pentru excreţia de H+, permiţând unei mari cantităţi de ioni H+
să se elimine în urină fără modificări importante ale pH-ului. 2.4. Reglarea metabolică. Unii acizi exogeni sau endogeni pot fi neutralizaţi sau
metabolizaţi în special la nivelul ficatului. De exemplu, acidul lactic poate fi metabolizat pana la glucoză sau pana la CO2 şi apa. Aceasta metabolism contribuie la menţinerea unui nivel al acidului lactic de 1-2 mmoli/l.
Procesele metabolice pot fi influenţate de pH-ul plasmatic şi, respectiv, celular deoarece sunt catalizate de enzime sensibile la pH. De exemplu, fosfofructokinaza, enzimă importantă a căii glicolitice este activată de un pH acid. In cazul unei alcaloze, creşterea pH-ului celular stimulează glicoliza şi accelerează producerea de acid lactic şi piruvic, scăzând astfel severitatea alcalozei. Acidoza are un efect invers.
3. CO2 total (CO2T)4. bicarbonatul (standard şi actual), rezerva alcalină5. bazele tampon6. excesul de baze7. Na+ seric8. K+ seric9. Cl- seric10. Golul anionic
22
1. pH-ul plasmatic poate fi măsurat cu aparate speciale care inregistreaza si ceilalti parametri ai EAB. Precizia măsurătorilor este 0,015 unităţi pH. Valorile normale ale pH-ului arterial sunt de 7,38 - 7,44 iar ale celui venos 7,36 - 7,38. pH-ul standard este pH-ul sângelui oxigenat normal, măsurat la pCO2 de 40 mmHg şi 37oC. pH-ul actual este pH -ul corespunzător sângelui analizat.2. PaCO2 reprezinta presiunea parţială a bioxidului de carbon. Ea reflectă concentraţia acidului carbonic. Precizia măsurătorilor este de 1 mmHg (0,133 Kpa). PaCO2 poate fi exprimată în mmHg sau kilopascali (Kpa). Valoarea normală este cuprinsă între 38-43 mmHg (5,07-5,7 Kpa) in sângele arterial şi 45-48 mmHg (6-6,4 Kpa) in sângele venos.3. CO2 T reprezinta CO2 total. CO2 T = HCO3
- + CO2 dizolvat + H2CO3. Deoarece H2CO3 are o valoare foarte mică, se poate aproxima: CO2 T = HCO3
- + CO2 dizolvat sau CO2 T = HCO3- + pCO2
unde este coeficientul de dizolvare (0,03)CO2 total este determinat cu aparatul von Slyke. Valorile normale sunt 24-26 mmol/l pentru sangele arterial si 26-28 mmol/l pentru sangele venos.4. Bicarbonatul plasmatic. Pentru evaluarea sa se folosesc doi parametri: bicarbonatul standard (HCO3-s) şi bicarbonatul actual (HCO3-a)HCO3
- - s reprezintă cantitatea de bicarbonat a unei plasme complet oxigenate cu pCO2 de 40 mmHg la 37o C. Nu este măsurabil direct. Valoarea normală este de 24 mmol/l.HCO3
-a reprezintă cantitatea de bicarbonat din sângele analizat. Nu este măsurabil direct. Se obţine scăzând din valoarea CO2T cantitatea CO2 dizolvat. Valorile normale sunt cuprinse între 24-25 mmol/l pentru plasma arterială şi 26 -27 mmol/l pentru plasma venoasă.Rezerva alcalină reprezintă cantitatea de CO2T, combinata cu a unei plasme separate de hematii şi echilibrată la o pCO2 de 40 mmHg şi 37o C. Valoarea sa este identică cu cea a bicarbonatului standard. Ea exprimă în realitate cantitatea de bicarbonat din plasmă. Rezerva alcalină este determinată în laboratoarele de biochimie cu ajutorul aparatului von Slyke dar nu este recomandata deoarece poate genera frecvent erori.5. Bazele tampon (BT) reprezintă concentraţia tuturor bazelor ce intervin în captarea sau eliberarea H+ (bicarbonat, hemoglobină, proteine, fosfaţi), măsurate la un pH şi o temperatură normale. BT exprimă valoarea teoretică la care s-ar ridica bazele tampon dacă nu ar exista o tulburare acido-bazică. Valoarea normală este cuprinsă între 40 - 50 mmol/l.6. Excesul sau deficitul de baze (BE) reprezintă cantitatea totală de baze rămasă în urma tamponării, corespunzătoare pH-ului actual (atunci când valoarea este pozitivă) sau deficitul de baze tampon din organism (când valoarea este negativă). Valoarea normală este cuprinsă între +2 şi -2 mEq/l. Valorile sunt aceleaşi în sângele venos cât şi în cel arterial şi nu depind de saturaţia în oxigen a hemoglobinei (SaO2).7. Natremia furnizează date asupra volumului lichidian extracelular, osmolarităţii plasmatice şi poate servi la calcularea golului anionic (AG). Valorile normale sunt cuprinse între 135-144 mmol/l.8. Potasemia este utilă pentru luarea unor decizii privind diagnosticul dezechilibrelor acido-bazice. Valorile normale ale potasemiei sunt cuprinse între 3,5-5 mmol/l.9. Cloremia poate servi la calcularea golului anionic. Valorile normale ale cloremiei sunt cuprinse între 98 - 105 mEq/l.10. Golul anionic (anion gap = AG) reprezintă suma anionilor, alţii decât HCO3
- şi Cl-, necesari contrabalansării încărcăturii pozitive a sodiului şi potasiului seric. Aceşti anioni sunt: fosfaţi, sulfaţi, proteine, acid lactic, cetoacizi, creatinină, acizi organici, prezenţi în mod obişnuit în sânge şi nu sunt evaluaţi in mod uzual. AG este important pentru diagnosticul diferenţial al acidozelor metabolice (cu AG normal sau hipercloremice si cu AG crescut) si pentru diagnosticul dezechilibrelor mixte. Nu este măsurat direct ci se determină prin calcul, ţinând seama de principiul neutralităţii electrice: AG = (Na+ + K+) - (Cl-- + HCO3
-). Valoarea normală este cuprinsă între 8-12 mmol/l.
23
Creşterea AG semnifică acumularea de acizi în fluidele organismului. O creştere a AG peste 30 mmol/l reflectă invariabil acumularea de acizi organici, ca acidul lactic sau cetoacizii. Valori ale AG între 20-29 mmol/l reflectă acumularea de acizi organici în 2/3 din cazuri. Ea se poate datora şi hiperalbuminemiei din deshidratarea acută sau scaderii concentraţiei celorlalţi cationi plasmatici (calciu, magneziu, litiu) care reprezintă 5 % din totalul cationilor si nu sunt luaţi în calcul. Scăderea AG poati fi datorata creşterii cationilor plasmatici nedozaţi (Ca2+, Mg2+, Li+), scăderii anionilor plasmatici nedozabili, hiponatremiei, hipopotasemiei si hipoalbuminemiei.
4. Dezechilibre acido-bazice
Analizând parametrii EAB putem face o primă apreciere a statusului acido-bazic. Daca pH-ul este scazut < 7,36 pacientul are acidemie iar daca este crescut > 7,44 are alcalemie. Termenii de acidoza şi alcaloza nu presupun obligatoriu o modificare de pH ci reflectă acumularea în organism de acizi, respectiv, baze. Tulburarea echilibrului acido-bazic în sensul acidemiei sau alcalemiei determina o serie de modificări compensatorii in sens opus modificarii initiale, care tind să readucă pH-ul în limitele normale, astfel încât raportul HCO3
-/pCO2 să rămână constant. In funcţie de intensitatea dezechilibrului acido-bazic primar, mecanismele compensatorii secundare reuşesc sau nu să menţină pH-ul în limitele normale.
O tulburare a echilibrului acido-bazic este simpla când apariţia ei este consecinţa intervenţiei unui singur factor etiologic. Dezechilibrele mixte sau triple sunt datorate mai multor factori etiologici care induc mai multe tulburari primare. Prezenta compensarii unui dezechilibru primar nu constituie o tulburare mixta! Gradul compensarii unei tulburari primare este predictibil si poate fi calculat. Modificările pH-ului, care diferă semnificativ de valoarea estimată, semnalează prezenţa unui dezechilibru mixt. Analog se interpretează şi modificările valorilor PCO2 sau HCO3
-.In continuare vom prezenta dezechilibrele simple, a caror clasificare este redata in tabelul
19. Raspunsul compensator si amploarea acestuia este prezentat in tabelul 20 iar in tabelul 21 sunt sintetizate cateva reguli de interpretare a dezechilibrelor acido-bazice
-) + 21 ± 2↑ PaCO2 creste cu 0,6-1 mmHg pentru fiecare crestere HCO3
-de 1 mmol/l
↑PaCO2 pana la 55 mmHg
24
Acidozarespiratorieacuta
↑ PaCo2 ↑ HCO3- pH = 0,008 (PaCO2 -40)
HCO3- ↑ cu 1 mmol/l
pentru fiecare 10 mmHg crestere a PaCo2
HCO3- ↑ pana la
30-33 mmol/l
Acidozarespiratoriecronica
↑ PaCo2 ↑ HCO3- pH = 0,003 (PaCO2 -40)
HCO3- ↑ cu 3,5 mmol/l
pentru fiecare 10 mmHg crestere a PaCo2
HCO3- ↑ pana la
45 mmol/l
Alcaloza respiratorie acuta
↓ PaCo2 ↓ HCO3- pH = 0,008 (40-PaCO2)
HCO3- scade cu 2 mmol/l
pentru fiecare 10 mmHgscadere a PaCO2
HCO3- ↓ pana la
18 mmol/l
Alcaloza respiratorie cronica
↓ PaCo2 ↓ HCO3- pH = 0,017 (40-PaCO2)
HCO3- scade cu 5 mmol/l
pentru fiecare 10 mmHgscadere a PaCO2
HCO3- ↓ pana la
12-15 mmol/l
Tabel 21. Reguli de interpretare
1. pH arterial acidemic < 7,36- paCO2 normal sau scazut -> acidoza metabolica primara- diferenta dintre paCO2 actual si cel calculat semnifica adaugarea unei tulburari respiratorii- paCO2 mare -> acidoza respiratorie- modificarea pH-ului indica tulburarea acuta/cronica/metabolica
2. pH arterial alkalemic > 7,45- paCO2 normal sau crescut -> alcaloza metabolica primara- diferenta dintre paCO2 actual si cel calculat semnifica adaugarea unei tulburari respiratorii - paCO2 mic -> alcaloza respiratorie- modificarea pH-ului indica tulburarea acuta/cronica/metabolica
3. pH normalpaCO2 mare -> acidoza respiratorie + alcaloza metabolicapaCO2 mic -> alcaloza respiratorie + acidoza metabolicapaCO2 normal -> acidoza metabolica + alcaloza metabolica
4. Tulburare primara metabolica - pH anormal modificat in acelasi sens ca si PaCO2
- daca PaCO2 este normal sau mai mic sau mai mare decat cel calculat se presupune ca exista si o tulburare respiratorie si dezordinea este mixta
5. Tulburare primara respiratorie- PaCO2 este anormal si modificat in sens invers pH-ului- diferentierea intre o tulburare acuta sau cronica se face prin compararea pH-ului actual cu cel estimat
6. Tulburare mixta- modificarile compensatorii nu reusesc sa corecteze pH-ul- paCO2 anormal si pH nemodificat- pH anormal si paCO2 nemodificat
25
7. Abordare secventiala - este alterarea pH-ului grava ? - este acidemie sau alcalemie?- este o modificare acuta a PaCO2?- este o modificare cronica respiratorie sau metabolica?- modificarile compensatorii sunt adecvate?- care este golul anionic?- se potrivesc datele clinice cu tabloul acido-bazic?
4.1. Acidoza metabolica
Acidoza metabolică este caracterizată de scăderea pH-ului < 7,36, scăderea concentraţiei HCO3
- plasmatic < 22 mmol/l şi hiperventilaţie compensatorie (scăderea PaCO2). Ea este produsă prin scăderea primară a HCO3
- plasmatic datorită, fie unei pierderi excesive de HCO3- din organism, fie
unei producţii excesive de H+ sau a reducerii eliminărilor renale de H+.Răspunsul compensator la acidoza metabolică depinde de natura încărcăturii acide, de
disponibilitatea sistemelor tampon, de răspunsul respirator şi renal. Primele care intervin sunt sistemele tampon celulare şi extracelulare. H+ pătrunde în celulă unde este tamponat de sistemul proteinat celular iar K+ iese din celulă pentru menţinerea electronegativităţii celulare. Un alt mecanism adaptativ rapid este hiperventilaţia declanşată de stimularea centrilor respiratori de către pH-ul acid. Raspunsul maximal se obtine insa la 12-24 de ore datorita patrunderii lente a H+ prin bariera hemato-encefalica. Rinichiul va reabsorbi complet bicarbonatul filtrat urinar insa abia in 3-5 zile se va produce cresterea majora a excretiei de amoniu si restabilirea EAB.
In functie de circumstantele de aparitie (acumulare de acizi, scaderea excretiei incarcaturii acide sau pierdere de bicarbonat), acidozele metabolice se impart in acidoze cu gol anionic crescut si acidoze cu gol anionic normal (tabel 22).
Inhibitori ai anhidrazei carbonice Acidoza post hipocapnica Perfuzii saline rapide
Hidronefroza
Insuficienta renala incipienta
Aport de acizi
acid clorhidric
arginina hidroclorhidrica
clorura de amoniu
Intoxicatie sulfica
26
Toxine
etanol
etilenglicol
salicilaţi
paraldehida
Acidoza lactică este cea mai frecventă cauză de acidoză metabolică la bolnavii critici. Ea este definita prin creşterea nivelului de acid lactic în sânge peste 5 mmol/l, valoarea normala fiind de 1 mmol/l, la un pH de 7,36. Nivelele de lactat cuprinse între 2 -5 mmol/l se pot datora activării simpatice. Aceste valori pot semnifica o hipoxie incipientă sau o stare hipermetabolică, frecvent întâlnită la pacienţii critici. Prezenţa şi intensitatea acidozei lactice au importante implicaţii prognostice, creşterea nivelului acidului lactic fiind corelată cu creşterea mortalităţii la pacienţii cu şoc cardiogen.
In acidoza lactică exista atat un exces de productie cat si o insuficienta utilizare. Incapacitatea de oxidare a lactatului şi, consecutiv, de îndepărtare a H+, ca si depăşirea capacităţii sistemelor tampon, conduc la acidoza. Ea se clasifica in 2 tipuri in funcţie de prezenţa sau absenţa semnelor clinice de hipoperfuzie:- tipul A se asociază cu semnele clinice ale unei perfuzii tisulare sau oxigenări arteriale insuficiente (hipotensiune, cianoză, extremităţi reci şi palide). Ea este rezultatul neconcordanţei dintre aportul şi consumul de O2. Este forma cea mai frecventa la bolnavii critici chirurgicali. - tipul B nu se însoţeşte de semne clinice de hipoperfuzie tisulară, instalandu-se in diverse boli (diabet zaharat, boli hepatice acute şi cronice etc), ca urmare a unor medicamente sau toxice sau in deficite enzimatice.
Acidoza metabolică cu anion gap normal este de obicei hipercloremică, caracterizată prin scăderea concentraţiei HCO3
- şi înlocuirea bicarbonatului seric cu Cl-, pentru menţinerea electroneutralităţii plasmatice. Ea se poate însoţi sau nu de pierderi de potasiu.
4.2.Alcaloza metabolica
Este o tulburare a EAB definita de un pH arterial > 7,44, bicarbonat plasmatic > 28 mmol/l şi PaCO2 crescut compensator > 44 mm Hg. Ea este iniţiată de procese fiziopatologice care determină creşterea primară a concentraţiei HCO3 în sânge. Consecutiv, raportul PaCO2/HCO3
- scade si induce scaderea concentraţiei ionilor H+ (pH-ul creşte).
Primele mecanisme compensatorii care intervin sunt sistemele tampon tisulare. Ionul H+
este eliberat prin disocierea proteinelor şi fosfaţilor care ies din celulă, în schimbul pătrunderii ionilor Na+. Prin modificarea pH-ului şi influenţa acestuia asupra centrilor respiratori, alcaloza produce hipoventilaţie şi creşterea PaCO2, care tinde să aducă raportul PCO2/HCO3
- spre normal. Compensarea respiratorie este mai puţin eficientă în cazul alcalozei metabolice, deoarece hipoxia produsă de hipoventilaţie este un stimul al centrilor respiratori şi limitează scăderea PaCO2. Compensarea definitivă o realizează rinichiul, prin eliminarea HCO3
- .În alcaloza metabolică creşterea HCO3
- trebuie să fie acompaniată de o scădere cel puţin echivalentă în concentraţia clorului (pentru menţinerea electroneutralităţii plasmatice). Golul anionic este normal. În cazul alcalozelor prelungite se produce şi o depleţie importantă a potasiului, datorită economisirii H+ la nivel renal, la schimb cu K+.
27
Alcaloza metabolică se clasifică în funcţie de raspunsul la terapia cu clorură de sodiu în alcaloza metabolică sensibilă la cloruri şi alcaloza metabolică insensibilă la cloruri (tabel 23). Alcaloza metabolică sensibilă la cloruri este cea mai frecventă formă întâlnită, fiind asociată adesea cu depleţia volumului extracelular. Este caracterizată printr-o valoare a clorului în urină < 10 mmol/l. Alcaloza metabolică insensibilă la cloruri este o formă rară, de obicei secundara unei alcaloze mediate renal, produsă prin acţiunea gluco-mineralo-corticoizilor endogeni care induc o reabsorbţie maximală de sodiu şi bicarbonat şi o pierdere excesivă de clor în urină (> 20 mmol/l).
Tabel 23. Circumstanţe de apariţie a alcalozei metabolice
Sensibila la cloruri Insensibila la cloruriCauze gastrointestinale varsaturi aspiratie nazogastrica diaree cu pierdere de clor polipoza colonicaTerapia cu diuretice Posthipercapnie Sindromul "lapte-alcali"Administrarea de alcali exogen aport crescut iv.sau oral de alcaline, transfuzii de sânge citrat
Este o tulburare a EAB în care modificarea primară o constituie creşterea PaCO2 în sânge (hipercapnie) datorită retenţiei CO2.. Consecutiv, raportul PCO2/HCO3
- creste iar concentraţia H+ creşte (pH-ul scade).
PaCO2 este menţinut la o valoare constantă (36-44 mg Hg), indiferent de cantitatea de CO2 produsă, prin eficienţa funcţiei respiratorii: PaCO2 = K x VCO2 /VA, unde VCO2 reprezinta productia de CO2 iar VA ventilatia alveolara. Aceasta din urma poate fi apreciata ca diferenta intre volumul expirator si volumul spatiului mort (VA = VE - VD). Dezordinile care compromit ventilaţia crează un dezechilibru între rata producţiei CO2 şi eliminarea sa, rezultând hipercapnia (tabel 24). Creşterea producţiei endogene de CO2 măreşte PaCO2, excitând chemoreceptorii bulbari. Este stimulată astfel ventilaţia alveolară. La concentraţii mari de CO2 centrii bulbari sunt inhibaţi, controlul fiind preluat de chemoreceptorii aortici şi carotidieni.
Răspunsul compensator la creşterea PaCO2 este datorat sistemelor tampon non bicarbonat în faza acută şi rinichiului, prin eliminarea ionilor de H+, în faza cronică. Aceste procese compensatorii aduc raportul PCO2/HCO3
- spre normal, dar nu-l normalizează niciodată. În primele 24 ore de la instalarea hipercapniei, creşterea HCO3
- in ser este mică şi rapidă. HCO3- creşte progresiv în
următoarele 3-6 zile prin cresterea reabsorbtiei. H+ se elimină ca sare (NH4Cl), rezultand hipocloremie. Potasiul seric poate fi uşor crescut datorită ieşirii din celulă, în urma schimbului de cationi dintre mediul intracelular şi extracelular.
Tabel 24. Mecanisme de aparitie a acidozei respiratorii
Scaderea ventilatiei alveolare- depresie ventilatorie de cauza centrala (leziuni SNC sau medicamentoasa)- disfunctie neuromusculara- obstructie respiratorie
28
Cresterea ventilatiei spatiului mort- embolie pulmonara- bronhopneumopatie cronica obstructiva- insuficienta respiratorie acutaCresterea productiei de CO2
- sepsis - nutritie parenterala bogata in glucoza
4.4. Alcaloza respiratorie
Alcaloza respiratorie este caracterizată de creşterea pH-ului > 7,44, scăderea pCO 2 < 36 mmHg şi scăderea bicarbonatului < 22 mmol/l. Este o tulburare a EAB definită prin scăderea primară a pCO2 în sânge (hipocapnie) datorită hiperventilaţiei (tabel 25). Hiperventilaţia nu înseamnă în mod obligatoriu o creştere a ritmului (frecvenţei) respirator (tahipnee) ci poate semnifica şi o creştere a volumului respirator curent (hiperpnee sau respiraţie profundă). Raportul pCO2/ HCO3
- scade si, consecutiv, concentraţia H+ scade iar pH-ul creşte.
Scăderea HCO3- reflectă compensarea metabolică, realizata in faza acuta de sistemele
tampon. Scăderea HCO3- nu este suficient de mare pentru a preveni creşterea pH-ului. În faza cronică,
reglarea renală asigură o scădere marcată HCO3-, care poate aduce pH-ul la normal in aproximativ 2
saptamani. Alcaloza respiratorie cronica este singurul dezechilibru acido-bazic în care pH-ul poate fi normal. Exemplul tipic il constituie locuitorii la altitudini înalte, la care scăderea pO2 din aerul atmosferic induce hiperventilaţie şi hipocapnie cronică, cu pH normal.
În alcaloza respiratorie se produce o hipopotasemie corespunzătoare eliminării renale de K+ şi translocării cationilor din spaţiul extracelular în cel intracelular. K+ pătrunde în celule în schimbul H+. Clorul va fi reţinut pentru menţinerea electroneutralităţii, contracarând efectul scăderii HCO3
-.
Tabel 25. Circumstante de aparitie a alcalozei respiratorii
1. Hiperventilaţia alveolară pură- afecţiuni SNC (tumori, infecţii, leziuni vasculare, traumatisme etc) - psihogenă (nevroza respiratorie)- post acidoza metabolică rapid corectată- respiraţia asistată- sarcina- efort, durere, arsuri întinse- hipertemie- intoxicaţie cu salicilaţi 2.Hiperventilaţia alveolară indusă de hipoxia hipoxemică- insuficienţă respiratorie prin tulburări de distribuţie (pneumonie, edem pulmonar, astm bronşic sever, emfizem pulmonar)- insuficienţă respiratorie prin şunt vascular (şunt dreapta - stânga, cardiopatii congenitale cianogene, atelectazii, anevrisme arterio-venoase pulmonare, ciroză hepatică)- insuficienţă respiratorie prin tulburări de difuziune- locuitorii de la altitudini înalte- stări de şoc- afecţiuni cardiace (congenitale, insuficienţă cardiacă, infarct miocardic)- sindroamele hiperkinetice (tireotoxicoza, avitaminoza B1)3.Hiperventilaţia alveolară indusă de hipoxia anemică- anemie (Hb sub 5 g % ) de orice cauză
29
- intoxicaţii cu monoxid de carbon, methemoglobina
Respiraţia asistată poate produce alcaloză respiratorie în cazul reglării defectuoase a aparatului de ventilaţie mecanică (frecvenţa respiratorie crescuta, volumul curent mare, presiune de asistare crescuta, raport inspir/expir inadecvat). Efectele acestui tip de hiperventilaţie sunt, în general, moderate şi dispar în momentul eliminării ventilaţiei mecanice.
4.5. Clinica dezechilibrelor acido-bazice
Manifestările clinice ale diverselor tulburări ale EAB sunt nespecifice şi nu servesc unui diagnostic funcţional. Ele variază în funcţie de modul instalării dezechilibrelor acido-bazice (instalare lentă sau rapidă) şi de intensitatea acestora, tulburările uşoare fiind inaparente clinic. Efectele acidozei (tabel 26) si alcalozei (tabel 27) trebuie insa cunoscute pentru ca, in functie de severitatea lor, se decide strategia terapeutica.
Tabel 26. Efectele acidozei
1.Efectele cardiovasculare - scaderea fortei contractile- cresterea excitabilitatii miocardice - vasodilatatie (pana la pH 7,20)- ulterior cresterea rezistentelor vasculare- scaderea debitului cardiac- hipotensiune arteriala- hipoperfuzie tisulara2.Efectele asupra sistemului nervos central si endocrin- creste fluxul sanguin cerebral- stimularea centrilor respiratori- stimulare vagala- stimulare catecolica- scade raspunsul la catecoli endogeni si exogeni la pH < 7,20- stimuleaza secretia de aldosteron3.Efectele asupra excitabilităţii neuro-musculare- deprimarea contractilitatii4.Efectele acidozei asupra echilibrului hidro-electrolitic- hiperpotasemie- hipercalcemie5.Efectele asupra metabolismului celular- hipoxie celulară care accentuează sau întreţine acidoza prin virarea metabolismului celular spre glicoza anaerobă - devierea la dreapta a curbei de disociere a oxigemoglobinei în sensul scăderii afinităţii hemoglobinei
Tabel 27. Efectele alcalozei 1.Efecte cardiovasculare- inotrop pozitiv, ulterior negativ- creste rezistenta vasculara periferica- spasm coronarian- creste excitabilitatea miocardica2. Efectele la nivelul sistemului nervos central
30
- scade fluxul sanguin cerebral- convulsii- inhiba centrii respiratori3.Efectele asupra excitabilităţii neuro-musculare- creste excitabilitatea neuro-musculară- parestezii, crampe musculare spasm carpo-pedal până la tetanie şi spasm laringian.4.Efectele asupra echilibrului hidro-electrolitic- hipocalcemie- hipopotasemie- hipomagneziemie- hipocloremie- hipofosfatemie5.Efectele asupra metabolismului celular- intensificarea glicolizei- devierea la stânga a curbei de disociere a oxihemoglobinei în sensul creşterii afinităţii hemoglobinei pentru oxigen
4.6. Tratamentul dezechilibrelor acido-bazice
Tratamentul dezechilibrelor acido-bazice este simptomatic şi etiopatogenic. Tratamentul etiopatogenic se referă la eliminarea cauzelor care au determinat dezordinea acido-bazică respectivă: reechilibrarea hidro-electrolitică pentru refacerea volemiei, tonicardiace si vasodilatatoare pentru amelioarea debitului cardiac si perfuziei tisulare, administrarea de insulină în cetoacidoză diabetică, eliminarea substanţelor toxice, suprimarea pierderii de baze pe cale digestiva etc.). Uneori, tratamentul etiopatogenic este limitat (insuficienţa renală cronică, ciroza hepatică decompensată parenchimatos şi vascular). Tratamentul simptomatic constă în aportul de substanţe alcalinizate sau acidifiante în scopul neutralizării excesului de acizi sau de baze din organism şi restabilirii EAB.
4.6.1. Tratamentul acidozei metabolice constă în administrarea de soluţii alcaline pentru a creşte pH-ul > 7,20 (tabel 28). În acest fel se reduce incidenţa aritmiilor cardiace fatale şi se restabileşte răspunsul la catecolamine, prevenindu-se instalarea insuficienţei cardiace. Substanţele alcalinizate sunt diverse, insa mai frecvent se utilizeaza bicarbonatul de sodiu si trihidroximetilaminometan (THAM).
Pierderi de HCO3- Agravarea rapidă aacidozei metabolice cuAG crescut
Acidoza metabolicămoderată cu AG normalpH 7,20
Bicarbonatul de sodiu (NaHCO3) are masa moleculară egală cu 84, fiecare gram conţinând 12 mmol de Na. Se prezintă sub formă de soluţie 84 %o, echimoleculară (1 ml soluţie = 1 mEq NaHCO3). Este folosit direct de către organism, fără a fi metabolizat. Poate fi administrat oral sau intravenos. Reface rapid depozitele tampon şi este indicat în urgenţe. Calcularea dozei de NaHCO3 care trebuie administrată se face în funcţie de deficitul de HCO3
-, deficitul global de baze (BE) sau excesul de H+.deficit HCO3
- = Vdistribuţie HCO3- x deficit HCO3
- /lVolumul de distribuţie al HCO3
- = 50 % din greutatea corporală = 0,5 G
31
deficit HCO3-/l = HCO3
-normal - HCO3
-observat = HCO3
-standard - HCO3-actual
deficit HCO3- = 0,5 G (HCO3
-s – HCO3
-a )
Unii autori calculează cantitatea de HCO3- administrată în funcţie de deficitul de baze
(BE): deficit HCO3-/l = BE x 0,3 G
Aceste calcule sunt pur orientative deoarece nu ţin seama de producţia continuă de acizi (spre exemplu în acidoza lactică). De aceea, se impune ca în cursul alcalinizării să se dozeze repetat parametrii acido-bazici. Reevaluarea parametrilor acido-bazici la 15-20 minute după corecţia acidozei cu NaHCO3 este absolut necesară pentru aprecierea gradului corecţiei şi deciderea următorului pas terapeutic.
Administrarea bicarbonatului de sodiu pe cale intravenoasă se face lent şi continuu pentru reducerea consecinţelor hiperproducţiei de CO2, supraîncărcării volemice brutale sau pentru prevenirea alcalozei rebound. Dezavantajele administrarii de bicarbonat implică sunt:1. creşterea producţiei de CO2 prin transformarea imediată a 10-15 % din cantitatea de bicarbonat administrat în CO2. În cazul acidozei metabolice, capacitatea de eliminare a CO2 astfel produs este limitată deoarece răspunsul compensator respirator este maximal, ventilaţia nepmaiputând fi crescută. Astfel, aportul de bicarbonat poate precipita o insuficienţă respiratorie latentă, transformând acidoza metabolică într-o acidoză respiratorie. Acest fenomen a fost descris în resuscitarea cardio-pulmonară, când se administrează bicarbonat înainte de restabilirea respiraţiei şi circulaţiei.2. acidoza intracelulară paradoxală apare datorită faptului că dioxidul de carbon are un coeficient de solubilitate mult mai mare decât al HCO3
- şi difuzează mai rapid în celule decât acesta. La nivelul celular, creşterea CO2 accentuează glicoliza anaerobă cu acumularea de acid lactic. 3. creşterea concentraţiei plasmatice a acidului lactic prin: - stimularea glicozei (prin stimularea fosfofructokinazei), - reducerea metabolizării hepatice a lactatului datorita acidozei intrahepatice consecutive creşterii CO 2
intracelular - efortul ventilator al muşchilor respiratori cu creşterea producţiei de acid lactic în fibrele musculare striate.4. acidifierea paradoxală a lichidului cefalo-rahidian (LCR) prin difuzarea rapidă a CO2 prin bariera hemato-encefalică, cu creşterea concentraţiei ionilor H+ în LCR. Prin aceasta creşte hiperventilaţia (sunt stimulaţi centrii respiratori bulbari) sau apar fenomene mai grave cum ar fi convulsiile şi coma prelungită.5. modificarea afinităţii hemoglobinei pentru oxigen cu agravarea acidozei prin hipoxie tisulara6. hipokalemie care poate induce tulburari severe de ritm7. hipocalcemie care poate induce scăderea contractilităţii miocardului şi tulburări de ritm cardiac.8. hipernatremie şi hiperosmolaritate care pot determina un edem interstiţial cu deshidratare celulară. Poate fi precipitat un edem pulmonar acut (EPA) pe fondul unei acidoze metabolice cu debit cardiac scăzut.9. alcaloza metabolică daca se administrează NaHCO3 la valori ale pH> 7,20 – 7,3010. scăderea presiunii de perfuzie coronariene a fost descrisă în cadrul resuscitării cardio-pulmonare prin administrarea NaHCO3 ca unic agent de resuscitare (scade presiunea diastolică în aortă şi creşte presiunea în atriul drept).
Deşi controversată, utilizarea bicarbonatului în oprirea cardio-circulatorie se recomandă numai după 10 minute de resuscitare convenţională, în doze relativ mici de 0,5–1 mmol/kg sau in situaţiile în care bolnavii prezintă o acidoză metabolică preexistentă, hiperkalemie sau supradozare de barbiturice.
THAM are o putere alcalinizanta mai mica decât NaHCO3. Alcalinizarea intracelulară este mai marcată cu THAM decât cu celelalte soluţii tampon. Dacă funcţia renală este bună nu există riscul acumulării sale în organism. Avantajele folosirii sale constau în conţinutul mic de sodiu (29 mmol/l), ceea ce îl face foarte util în acidozele hipernatremice. Dezavantajele THAM constau în deprimarea respiraţiei şi inducerea unei hiperosmolarităţi prin cationul THAMH+, mai ales în
32
condiţiile scăderii filtrării glomerulare. Folosirea sa este contraindicată în insuficienţa respiratorie, cardiacă, renală şi în hiperglicemie. THAM nu se foloseşte în oprirea cardio-circulatorieo, deoarece deşi este un agent inotrop pozitiv, induce scăderea perfuziei coronariene.
4.6.2. Tratamentul alcalozei metabolice constă în administrarea de substanţe acide (HCl, NH4Cl) sau de substanţe care să crească eliminările de HCO3
- la nivel renal. Ele sunt indicate cand pH > 7,60. Alcalozele moderate cu pH < 7,60 se tratează doar prin reechilibrarea hidro-electrolitică şi osmotică a bolnavului cu soluţie NaCl 9 %o, eficacitatea tratamentului fiind urmărită prin măsurarea pH-ului urinar, care la valori de 7-8 indică eliminarea masivă de HCO3
-. Creşterea cloremiei însoţeşte pierderea urinară de HCO3
-. Deşi serul fiziologic poate corecta alcaloza, nu normalizează depleţia de K+, de aceea se adaugă KCl (1-2 g la 250 ml ser fiziologic).
Acidul clorhidric (HCl) soluţie normală sau 3,65 % este un puternic acidifiant. Soluţia izotonă pentru terapia iv. conţine 150 mmol H+ şi 150 mmol Cl- si este foarte coroziva, necesitand administrare pe cateter venăos central, în ritm lent.
Clorura de amoniu (NH4Cl) este mai uşor de administrat şi poate fi folosita oral sau iv insa, datorită acumulării de amoniac şi uree, este contraindicată în insuficienţa hepatică şi renală. Se administrează soluţia izotonă care conţine 168 mmol NH4
+ şi 168 mmol Cl- /l in ritm de 0,5 mEq NH4
+ /min.Calcularea dozei de substante acidifiante se face în funcţie de nivelul plasmatic al clorului (în
alcaloza hipocloremică), al bicarbonatului sau excesului de baze (BE). Se ţine cont de volumul de distribuţie al clorului în organism (0,2 G) şi de cel al HCO3
- (0,4 G în alcaloză).Cantitatea de acid administrată este egală cu excesul de bicarbonat :exces HCO3
- = V distribuţie HCO3- x exces HCO3
- /lexces HCO3
- = 0,4 G (HCO3-măsurat – HCO3
- dorit )
HCO3-măsurat = HCO3
- actual si HCO3- dorit = HCO3
- standardexces HCO3
- = 0,40 G (HCO3-a – HCO3
-s )
Clorul este esenţial în corectarea alcalozelor metabolice hipocloremice însoţite şi de hiponatremie, hipopotasemie şi scăderea volumului extracelular. Clorul este furnizat de soluţiile de NaCl, KCl, HCl, NH4Cl şi permite rinichiului să reţină H+. Cantitatea de clor necesară pentru a fi perfuzată este calculată după formula :
deficit Cl = Vdistribuţie x exces Cl/ldeficit Cl = 0,2 G (Cldorit – Cl măsurat)Doza iniţială de Cl- nu trebuie să depăşească 4 mmol/kg. Dacă există şi o pierdere de K+
asociată, aceasta trebuie înlocuită prin administrarea de KCl intravenos, nu mai mult de 60 mmol/l în soluţii de glucoză sau ser fiziologic. Se administrează circa 20 mmol/oră într-o venă centrală sau 10 mmol/oră într-o venă periferică.
În alcaloza metabolică severă care nu a răspuns la tratamentul convenţional, epurarea extrarenală (hemodializa sau dializa peritoneală) este cea mai indicată.
4.6.3.Tratamentul acidozei respiratorii consta in măsuri terapeutice de urgenţă care au ca scop ameliorarea ventilaţiei alveolare. Primele măsuri vizează eliminarea cauzei: dezobstrucţia căilor aeriene superioare în cazul aspiraţiei de corpi străini sau aspiraţiei de conţinut gastric, puncţie pleurală în pneumortorax, nalorfină în supradozajul de morfină. Dacă bolnavul nu îşi poate mări ventilaţia (intoxicaţie cu barbiturice, disfuncţie neuromusculară) se impune intubaţia endotraheală şi ventilaţia mecanică. Aceasta este indicata in prezenta cianozei, transpiraţiilor profunde agitaţiei sau somolenţei si a urmatorilor parametri respiratori:
33
-frecvenţa respiratorie > 30 – 35/min-pO2 60 mmHg-pCO2 55 mmHg-pH 7,20 – 7,30Acidoza respiratorie cronică reprezintă de multe ori fondul pe care se instalează o acutizare a
- combaterea hipoxiei prin oxigenoterapie intermitentă pe mască sau sondă, cu prudenta deoarece la bolnavii cu hipercapnie cronică, singurul stimul al centrilor respiratori îl reprezintă hipoxemia iar corectarea ei brutală poate induce apnee.
- când pH-ul sanguin se reduce < 7,10 se poate administra cu prudenţă NaHCO2 în cantităţi mici şi repetate, sub controlul permanent al parametrilor echilibrului acido-bazic
- in cazurile grave se impune intubaţia endotraheală şi ventilaţia mecanică.4.6.4. Tratamentul alcalozei respiratorii acute implică mai întâi stabilirea cauzei (hipoxică
sau nehipoxică, de origine centrală). În alcaloza respiratorie de cauză hipoxică se instituie tratamentul de urgenţă al afecţiunii de bază (bronhopneumonie, insuficienţă cardiacă congestivă agravată de un infarct miocardic sau o tulburare de ritm). Concomitent se administrează oxigen pe mască sau sondă nazală, umidificat prin barbotare, la un debit de 6-10 l/min. În cazuri severe, când PaO2 60 mmHg se intubează bolnavul şi se asigură o ventilaţie mecanică cu FiO2 crescut.
În alcaloza respiratorie acută nehipoxică tratamentul constă în respiraţia într-un dispozitiv închis în care CO2 creşte în aerul inspirat. În cazul alcalozei respiratorii apărute la bolnavii ventilaţi mecanic, tratamentul constă în reajustarea parametrilor respiratori cu reducerea minut-volumului, scăderea frecvenţei respiratorii sau creşterea spaţiului mort respirator.
Tratamentul alcalozei respiratorii cronice nu impune măsuri speciale de terapie intensivă decât în caz de acutizare şi vizează în special eliminarea sau ameliorarea afecţiunii de bază.
Bibliografie
1. Carlotti AP, Bohn D, Mallie JP, Halperin ML. Tonicity balance, and not electrolyte-free water calculations, more accurately guides therapy for acute changes in natremia. Intensive Care Medicine, 2001, 27: 921-9242. Cox M. Disorders of the serum sodium concentration. In “The intensive care unit manual”, Lanken PN (Ed), WB Saunders Company, Philadelphia, 2001: 917-9303. Domnisoru L. Tulburarile echilibrului hidric. Medicina moderna, 2002; 11: 599-6024. Feldman GM. Metabolic acidosis and alkalosis. In “The intensive care unit manual”, Lanken PN (Ed), WB Saunders Company, Philadelphia, 2001: 903-916 5. Kaye AD si Grogono AW. Fluid and electrolyte physiology. In: “Anesthesia”, Miller RD (Ed). Churchill Livingstone, Philadelphia, 5th edition, 2000: 1586-16126. Kitching AJ si Edge CJ. Acid-base balance: a review of normal physiology. British Journal of Anesthesia, CEPD Reviews, 2002; vol 2 (1): 3-67. Litarczek G. Tulburari ale echilibrului hidroelectrolitic. In: “Tratat de patologie chirurgicala-vol II”, Proca E (ed), Editura Medicala, Bucuresti, 1998: 887-9228. Marino P. Acid-base interpretation. In: “The ICU book”. Williams& Wilkins, Baltimore, second edition, 1998: 581-5919. Marino P. Hypertonic and hypotonic syndromes. In: “The ICU book”. Williams& Wilkins, Baltimore,second edition,1998: 631-64610. Prough DS si Mathru M. Acid-base, fluids, and electrolytes. In: “Clinical Anesthesia”, Barash PG (Ed), Lippincott-Raven Publishers, Philadeplia, 1996:157-186
34
11. Rodenberger HC si Ziyadeh FN. Electrolyte disorders. In “The intensive care unit manual”, Lanken PN (Ed), WB Saunders Company, Philadelphia, 2001: 425-44012. Worthley LIG. Acid-base balance & disorders. In: “Oh’s Intensive care manual”. Bersten AD and Soni N (Eds). Butterworth Heinemann, Edinburgh, 5th edition, 2003: 873-88413. Worthley LIG. Fluid & electrolyte therapy In: “Oh’s Intensive care manual”. Bersten AD and Soni N (Eds). Butterworth Heinemann, Edinburgh, 5th edition, 2003: --885-896
