Bài giảng môn Sinh lý bệnh. Miễn dịch - Rối loạn thăng bằng Acid. Base - Nguyễn Thanh Bình

RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID - BASE Sinh viên : Y3 Giảng viên : TS. Nguyễn Thanh Bình Bộ môn Sinh lý bệnh – Miễn dịch Thời gian : 2 tiết RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE MỤC TIÊU 1. Nêu được các cách phân loại nhiễm acid. 2. Trình bày được nguyên nhân, cơ chế và các xét nghiệm đánh giá nhiễm acid hơi bệnh lý 3. Trình bày được nguyên nhân, cơ chế và các xét nghiệm đánh giá nhiễm acid cố định bệnh lý 1. pH MÁU - pH là đại lượng đặc trưng cho tính base, trung tính hay acid của dung dịch. pH = - lg[H+] - pH trong tế bào: xu hướng giảm do các sản phẩm chuyển hóa - Tế bào duy trì pH: Sử dụng hệ thống đệm nội bào Đào thải các sản phẩm acid ra huyết tương - pH máu (huyết tương): luôn có xu hướng biến động do nhận các sản phẩm chuyển hóa từ tế bào; nhận sản phẩm acid, base từ ngoại môi. - Huyết tương duy trì pH: Sử dụng một loạt các hệ đệm Đào thải các acid bay hơi (CO2) qua phổi Đào thải các acid không bay hơi qua thận RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 42. CÁC CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA pH CỦA MÁU 2.1. Vai trò của các hệ thống đệm * Các hệ thống đệm - Hệ thống đệm = acid yếu (acid cacbonic – H2CO3) và muối của nó với 1 base mạnh (NaHCO3). - Dung dịch đệm: khi ta cho vào đó một acid hoặc base mạnh thì pH của dung dịch không thay đổi hoặc thay đổi rất ít so với pH ban đầu. - Một số hệ thống đệm + Trong huyết tương: H2CO3/NaHCO3; NaH2PO4/Na2HPO4; H-proteinat/Na-proteinat RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 5+ Trong tế bào: K2CO3/KHCO3; KH2PO4/K2HPO4; H-proteinat/K-proteinat H-Hb/K-Hb; H-HbO2/K-HbO2 * Hoạt động của hệ đệm Khi nhiễm kiềm acid (tử số) sẽ tham gia trung hòa. Ngược lại muối kiềm (mẫu số) sẽ tham gia trung hòa các acid nếu chúng xuất hiện. Ví dụ khi nhiễm acid: CH3-CHOH-COOH + NaHCO3  CH3-CHOH-COONa + H2CO3 Như vậy sau phản ứng đệm một acid mạnh (có khả năng phân ly cao) chuyển thành một acid yếu (ít phân ly)  do đó pH của dung dịch ít hoặc không thay đổi. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 6* Tính chất của hệ đệm - Hiệu suất đệm: cao nhất khi lượng acid (tử số) bằng lượng muối kiềm (mẫu số) hay tỷ lệ 1/1. Thực tế để duy trì pH huyết tương = 7.4 thì trong hệ thống đệm muối kiềm phải nhiều hơn acid (H2CO3/NaHCO3 =1/20; NaH2PO4/Na2HPO4 = 1/4) hiệu suất đệm không lớn. - Dung lượng đệm: Lượng tuyệt đối của acid và muối kiềm trong hệ thống đệm. - Dự trữ kiềm: Tổng số muối kiềm của hệ thống đệm nói lên khả năng trung hòa acid. Hệ bicacbonat (H2CO3/NaHCO3): HCO3 - 28mEq; hệ phosphat (NaH2PO4/Na2HPO4): huyết tương (2mEq), tế bào (140mEq); hệ proteinat: huyết tương (16mEq), tế bào (65mEq); hệ đệm H-Hb/K- Hb và HHbO2/K-HbO2: có dung lượng rất lớn nên có vai trò quan trọng nhất là trong đào thải CO2. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 72.2. Vai trò của hô hấp - Lượng acid cacbonic do tế bào sinh ra hàng ngày tới 800 – 900 g, cộng thêm acid cacbonic sinh ra do phản ứng đệm sẽ được hệ thống đệm Hb của hồng cầu làm trung hòa và đem thải ở phổi. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 8* Trung tâm hô hấp rất nhạy cảm với CO2. - Khi cơ thể tích nhiều CO2 sẽ làm pH giảm kích thích trung tâm hô hấp tăng thông khí để đào thải CO2 cho tới khi tỷ lệ H2CO3/NaHCO3 trở về giá trị 1/20. Ngược lại, khi H2CO3 giảm hoặc NaHCO3 tăng sẽ gây ức chế trung tâm hô hấp, thở chậm để giữ lại CO2. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 92.3. Vai trò của thận - Tế bào ống thận có các đặc điểm phù hợp với việc đào thải acid, giải tỏa tận gốc tình trạng nhiễm acid cho cơ thể. + Tế bào ống thận có nhiều enzym cacbonic anhydrase (CA) nên dễ dàng tạo ra H2CO3 và phân ly nó thành HCO3- và H+. + Tế bào ống thận chứa nhiều enzym glutaminase, tạo được các nhóm NH4+ từ glutamin, NH4+ có thể coi là một chất kiềm hữu cơ có khả năng trung hòa acid. + Tế bào ống thận chịu được pH thấp, nhờ vậy thận có khả năng tái hấp thu dự trữ kiềm cho cơ thể, đào thải các muối dưới dạng muối acid thậm chí acid nguyên dạng.  Thận có vai trò chủ yếu đào thải acid và phục hồi dự trữ kiềm. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 10 2.3. Vai trò của thận Cơ chế hấp thu và tái tạo dự trữ kiềm ở thận và đào thải phosphatdiacid thay cho phosphatmonoacid (A); đào thải acid hữu cơ (B); đào thải một acid mạnh (C) RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE CA CA H2CO3 11 3. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID – BASE 3.1. Nhiễm acid (nhiễm toan) * Phân loại nhiễm acid - Theo mức độ: + Nhiễm acid còn bù: pH huyết tương chưa bị giảm + Nhiễm acid mất bù: pH huyết tương giảm < 7.35 - Theo nguồn gốc + Nhiễm acid hơi (tức acid cacbonic) + Nhiễm acid cố định (acid chuyển hóa) - Theo cơ chế: + Nhiễm acid sinh lý: gặp trong các trạng thái hoạt động của cơ thể + Nhiễm acid bệnh lý: gặp trong các rối loạn bệnh lý RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 12 * Một vài loại nhiễm acid thường gặp - Nhiễm acid hơi: Acid cacbonic bị ứ đọng làm tỷ số 1/20 của hệ đệm có xu hướng tăng lên. + Nhiễm acid hơi sinh lý (trong giấc ngủ, lao động nặng) + Nhiễm acid hơi bệnh lý: ++ Trong gây mê, ngộ độc thuốc mê, thuốc ngủ: trung tâm hô hấp bị ức chế nặng nề, không còn nhạy cảm với CO2 như lúc tỉnh để kịp thời đào thải. ++ Các bệnh lý tuần hoàn kém vận chuyển máu đến phổi (suy tim toàn bộ, suy tim phải, xơ phổi): dấu hiệu rõ nhất là tím tái. ++ Các bệnh gây tăng khí cặn ở phổi, do cản trở sự khuếch tán khí ra (chướng phế nang, hen, xơ phổi) ++ Các bệnh của đường dẫn khí làm cản trở lưu thông khí (viêm PQ...) RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 13 ++ Viêm phổi thùy ++ Phế quản phế viêm ở trẻ em + Hậu quả: Thận tăng hấp thu dự trữ kiềm, tăng đào thải Cl-. Lâm sàng bệnh nhân có tình trạng khó thở, tím tái - Nhiễm acid cố định: Do nhiễm acid nội sinh hoặc ngoại sinh, do không đào thải được acid hoặc mất nhiều muối kiềm. + Nhiễm acid cố định sinh lý (lao động nặng một phần glucid chuyển hóa yếm khí, trong cơn đói huy động mỡ  thể cetonic). RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 14 + Nhiễm acid cố định bệnh lý ++ Các bệnh chuyển hóa yếm khí (các bệnh tim mạch, hô hấp)  thiếu oxyĐây vừa nhiễm acid hơi, vừa nhiễm acid cố định. Các bệnh tăng cường chuyển hóa mà lượng O2 cung cấp không đủ (sốt, viêm lớn, nhiễm khuẩn). ++ Tiểu đường do tụy: mỡ bị chuyển hóa mạnh nhưng không vào được vòng Krebs mà biến thành thể cetonic gây nhiễm acid nặng. ++ Các bệnh làm mất kiềm: lỗ dò tụy, lỗ dò mật, suy thượng thận trường diễn, đặc biệt trong tiêu chảy cấp. ++ Tiêu chảy cấp: nhiễm toan rất nặng vì phối hợp nhiều cơ chế, bao gồm: rối loạn huyết động gây ứ đọng CO2, thiếu O2 gây chuyển hóa yếm khí, tăng tạo acid lactic, rối loạn hấp thu sinh thể ceton, mất dịch tiêu hóa mang theo nhiều dịch kiềm, hạ HA làm thận không đào thải được acid. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 15 ++ Bệnh thận: viêm cầu thận cấp, viêm ống thận cấp  không đào thải được acid. ++ Do đưa acid từ ngoài vào cơ thể: dịch truyền có nhiều acid citric RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 16 3.2. Nhiễm base (nhiễm kiềm) * Nhiễm base hơi - Xảy ra khi tăng thông khí  tăng thải CO2 (bệnh lên cao, nghiệm pháp thở nhanh, sốt). Nói chung nhiễm kiềm hơi ít quan trọng và dễ giải quyết bằng cách cơ thể tạm ngừng thở để tích tụ CO2. * Nhiễm base cố định - Là tình trạng mất nhiều ion H+ hoặc nhận quá nhiều kiềm. + Nhiễm base cố định sinh lý (sau bữa ăn). + Nhiễm base cố định bệnh lý (nôn, mất nhiều Cl- theo nước tiểu khi dùng thuốc lợi niệu kéo dài, uống hoặc truyền nhiều dịch kiềm). - Hậu quả: Giảm thông khí để giữ lại CO2, nước tiểu chứa nhiều muối kiềm  pH tăng lên. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 17 3.3. Đánh giá cân bằng acid-base * Các thông số đo ở huyết tương - H2CO3 huyết tương: Áp lực CO2 trong máu (pCO2), bình thường là 40 mmHg (38.5±2.5). + Tăng: tăng nguyên phát trong nhiễm acid hơi (thông khí hạn chế) và tăng thứ phát khi nhiễm kiềm cố định. + Giảm: giảm nguyên phát trong nhiễm kiềm hơi, giảm thứ phát trong nhiễm acid cố định. - NaHCO3: + NaHCO3 thực (AB: Actual Bicacbonat): giá trị thực tế đo ở từng bệnh nhân. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 18 + NaHCO3 chuẩn (SB: Standard bicacbonat): sau khi đã đưa mẫu máu của bệnh nhân về điều kiện tiêu chuẩn (pCO2 = 40mmHg; hematocrit 40%; hồng cầu bão hòa O2 100%; nhiệt độ 370C. Đây là giá trị bệnh nhân phải có nếu không bị các rối loạn chi phối. Bình thường 29.3±1.2 mEq/l. - Tổng lượng kiềm + Tổng lượng kiềm (BB: Buffer Base): là tổng các mẫu số của các hệ thống đệm trong huyết tương. BB đo ở điều kiện chuẩn bình thường 46.7±3.11 mEq/l (trong đó 29.3 là của hệ bicacbonat, 15.4 là của các hệ khác). + Kiềm dư (EB: Excess Base): là lượng kiềm chênh lệch giữa kiềm đệm BB mà ta đo được với kiềm đệm bình thường. Bình thường 0±1.9 mEq/l. RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE 19 + pH máu: bình thường 7,4  0,05 + PO2 máu: đánh giá bổ sung tình trạng hô hấp + Hematocrit: gián tiếp đánh giá khả năng thải CO2 của máu * Các thông số đo trong nước tiểu - Acid chuẩn độ được (TA: titred acids): là lượng acid thải ra nước tiểu trong 24 giờ đo bằng phương pháp chuẩn độ. Bình thường 20-50 mEq/24 giờ. - Lượng ion ammon do thận thải ra (NH4+): Bình thường là 20-40 mEq/24 giờ, phản ánh mức độ đệm của thận. - pH nước tiểu: phản ánh pH máu, bình thường 5,1 – 6,9 RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID-BASE