Kurz
Der ideale pH-Wert der extrazellulären Flüssigkeit beträgt 7,35-7,45. Die Aufrechterhaltung dieses pH-Werts erfordert ein empfindliches Gleichgewicht zwischen Kohlendioxid (das sich im Blut unter Bildung von Kohlensäure und daher von Wasserstoffionen dissoziiert) und Bikarbonat (das hauptsächlich von den Nieren produziert wird).
Bei einer Störung des pH-Werts kann der Körper die Atmung oder die Menge an Bicarbonat-und Wasserstoffionen einstellen, die von den Nieren ausgeschieden werden., Die Erkennung und Säure-Basen-Ungleichgewichte erfolgt durch Überprüfung des pH-Werts des Blutes und der Menge an Kohlendioxid und Bicarbonat im Blut. Dies wird als Überprüfung der „arteriellen Blutgase“eines Patienten bezeichnet.
Die Aufrechterhaltung des pH-Wertes des Blutes ist für die normale Körperfunktion unerlässlich. Zahlreiche klinische Szenarien können jedoch zu einer Störung des Säure-Basen-Gleichgewichts des Körpers führen. Die Überwachung des Säure-Basen-Gleichgewichts erfolgt durch Testen der arteriellen Blutgase (ABGs) der Patienten. Die Ergebnisse von ABG-Tests beeinflussen häufig die Behandlung, die Patienten erhalten., Daher kann ein grundlegendes Verständnis der Interpretation der ABG-Ergebnisse für Apotheker hilfreich sein, um das klinische Bild zu klären.
Die Grundlagen des Säure-Basen-Gleichgewichts
Der optimale physiologische pH-Wert der extrazellulären Flüssigkeit beträgt 7,35-7,45. Ein pH-Wert außerhalb dieses Bereichs kann Protein Denaturierung und Enzyminaktivierung verursachen.1 Da der pH-Wert eine logarithmische Skala ist, spiegelt eine kleine Änderung des pH-Wertes eine große Änderung der Konzentration von Wasserstoffionen (H+) wider.,1
Die folgende Gleichgewichtsgleichung ist entscheidend für das Verständnis des Säure-Basen-Gleichgewichts:
H2O + CO2↔H2CO3↔HCO3‾ + H+
Diese Gleichung zeigt, dass sich Kohlendioxid (CO2) im Blut zu Kohlensäure (H2CO3) auflöst, die sich zu saurem H+ dissoziiert (das sich dann mit physiologischem Bicarbonat kombinieren lässt, um die Gleichung wieder nach links zu schieben).,
Der pH-Wert im Blut hängt vom Gleichgewicht von CO2 und HCO3‾ ab — eine Änderung der CO2-Menge führt nicht zu einer Änderung des pH-Werts, wenn sie von einer Änderung der HCO3‾ – Menge begleitet wird, die das Gleichgewicht bewahrt (und umgekehrt).2 Es sind die Nieren – und Atmungssysteme, die für die Aufrechterhaltung des pH-Werts des Blutes verantwortlich sind.
Atmungsmechanismen Eine Möglichkeit, wie der Körper den pH-Wert der extrazellulären Flüssigkeit steuert, besteht darin, die Rate und Tiefe der Atmung und damit die ausgestoßene CO2-Menge zu erhöhen oder zu verringern (dh langsame, flache Atmung speichert mehr CO2 als schnelle, tiefe Atmung).,
Renale (metabolische) Mechanismen
Ein anderer Weg, wie der Körper den pH-Wert kontrollieren kann, ist über die Nieren, der entweder auftritt:
- Ausscheidung von H+
- Renale tubuläre Reabsorption von HCO3‾
Die Nieren können die Menge an H+ und HCO3‾ anpassen, die als Reaktion auf die metabolische Säureproduktion im Urin ausgeschieden wird.
Kompensation Wenn Azidose oder Alkalose auftritt (entweder durch respiratorische oder renale Mechanismen), versucht das gegenüberliegende System, dieses Ungleichgewicht zu beheben; dies wird als „Kompensation“bezeichnet., Wenn beispielsweise die Nieren metabolische Säuren nicht ausscheiden, wird die Beatmung angepasst, um mehr CO2 zu eliminieren.2
Es ist wichtig zu beachten, dass kompensatorische Veränderungen der Atmung über Minuten bis Stunden auftreten können, während metabolische Reaktionen Stunden oder Tage dauern.3
Puffer Der Körper verfügt über drei Hauptpuffer – die bei Zugabe von Säuren oder Basen auftretende Veränderungen des pH-Werts minimieren, nämlich Hämoglobin, HCO3‾ und Proteine.
Hämoglobin ist als Puffer sechsmal stärker als Proteine.,1 Jedoch ist HCO3‾ der wichtigste Puffer im Blut und der dominierende Puffer in der interstitiellen Flüssigkeit. Die intrazelluläre Flüssigkeit verwendet Proteine und Phosphat, um den pH-Wert zu puffern.3 Auf intrazellulärer Ebene Pufferung tritt sofort auf, aber der Effekt ist gering.,
Arterielle Blutgasentnahme
Die Überwachung von ABGs kann nützlich sein, um:
- Die Wirksamkeit des Lungengasaustauschs zu beurteilen
- Das Vorhandensein von metabolischer Azidose und Alkalose zu identifizieren
- Identifizieren Sie kritisch kranke Patienten, die einen dringenden Eingriff erfordern
- Führen Sie die Behandlung und überwachen Sie die Reaktion
Einige Ursachen für Säure-Basen-Störungen finden Sie in Feld 1.,>
Andere Parameter häufig in ABG-Berichten zu finden sind: Hämoglobin, Glukose und Elektrolyte (Natrium, Kalium, Chlorid und ionisiertes Kalzium).,
Interpretation der Ergebnisse
ABGs können mit einem Stufenansatz interpretiert werden:
Schritt 1 — Überprüfen Sie den pH-Wert Der pH-Wert sollte zuerst bewertet werden. Ein pH-Wert von weniger als 7,35 weist auf Azidose und ein pH-Wert von mehr als 7,45 auf Alkalose hin.,wenn der Patient azidotisch oder alkalotisch ist, überprüfen Sie den HCO3‾ und den PaCO2, um die Ergebnisse wie folgt zu klassifizieren:
- Metabolische Azidose: Patienten, die azidotisch sind und einen HCO3‾ <22 (Basenüberschuss <-2)
- Respiratorische Azidose: Patienten, die mit einem PaCO2 >6
- Metabolische Alkalose: Patienten, die alkalotisch sind mit einem HCO3‾ >28 (Basisüberschuss >+2)
- Respiratorische Alkalose: Patienten, die alkalotisch sind mit einem PaCO2 <4.,7
Es ist möglich, dass Patienten eine gemischte respiratorische und metabolische Alkalose oder Azidose haben. Dies tritt auf, wenn primäre respiratorische und primäre Stoffwechselstörungen gleichzeitig auftreten. Wenn sich die beiden Prozesse gegenüberstehen, wird der Derangement minimiert (siehe Schritt 3). Zwei Prozesse, die dazu führen, dass sich der pH-Wert in die gleiche Richtung bewegt, können jedoch zu einer tiefen Azidose oder Alkalose führen.2
Schritt 3-Überprüfen Sie auf Kompensation Überprüfen Sie, ob der Patient sein Säure-Basen-Ungleichgewicht ausgleicht., Patienten können ein Säure-Basen-Ungleichgewicht teilweise oder vollständig durch den „entgegengesetzten“ Mechanismus ausgleichen; Zum Beispiel wird die metabolische Azidose mit respiratorischer Alkalose kompensiert. Dies kann einige scheinbar normale Ergebnisse unter einigen gestörten erzeugen. Bei der Interpretation des Säure-Basen-Status ist es wichtig, immer den klinischen Kontext zu berücksichtigen., Wenn beispielsweise ABG-Ergebnisse mit einem normalen pH-Wert, niedrigem PaCO2 und niedrigem HCO3‾ bei einem Diabetiker mit hohem Ketonspiegel im Urin vorliegen, ist die wahrscheinlichste primäre Störung die metabolische Azidose (diabetische Ketoazidose) und nicht die respiratorische Alkalose (siehe Kasten 3).
Schritt 4-Berechnen Sie die Anionenlücke Für einen Patienten mit metabolischer Azidose Es kann nützlich sein, die Anionenlücke zu berechnen, da dies einen Hinweis auf die zugrunde liegende Ursache des Säure-Basen-Ungleichgewichts geben kann., Die Anionenlücke ist die Differenz zwischen den gemessenen positiv geladenen Kationen (Natrium und Kalium) und den negativ geladenen Anionen (Chlorid und HCO3‾).1 Die folgende Gleichung kann verwendet werden, um die Anionenlücke zu schätzen:
( + ) – ( + )
Ein erhöhter Anionenspalt weist auf überschüssige Säure aus den Anionen hin, die nicht vermessen sind (z. B. Ketone oder Laktat).4 Es ist auch erwähnenswert, dass ein Abfall des Albumins eines Patienten die Anionenlücke verringert. Ein gestörter Phosphatspiegel kann auch die Anionenlücke beeinflussen, jedoch in geringerem Maße.,4,6
Behandlung
Wenn möglich, sollte die zugrunde liegende Ursache des Säure-Base-Derangements behandelt werden, da ohne dies das Problem erneut auftreten kann. In einigen Fällen ist es möglicherweise nicht möglich, die zugrunde liegende Ursache zu behandeln, und eine medikamentöse Behandlung kann erforderlich sein, um das Säure-Basen-Ungleichgewicht zu korrigieren.,p>
Niedriger PaCO2 + normaler HCO3‾ = nicht kompensierte respiratorische Alkalose
Niedriger PaCO2 + niedriger HCO3‾ = teilweise kompensierte respiratorische Alkalose
NORMALER pH
Hoher PaCO2 + hoher HCO3‾ = vollständig kompensierte respiratorische Azidose oder vollständig kompensierte metabolische Alkalose
Normaler PaCO2 + normaler HCO3‾ = normale Säurebasis
Niedriger PaCO2 + niedriger HCO3‾ = vollständig kompensierte metabolische Azidose oder vollständig kompensierte respiratorische Alkalose
Praxisbeispiele
Überlegen Sie, welche Blutgasstörungen die folgenden Patienten betreffen könnten (Referenzbereiche siehe Kasten 2, p87).,
PATIENT 1 Eine 68-jährige Frau wird mit Bauchschmerzen aufgenommen, die später auf einen Beckenabszess zurückzuführen sind, der Sepsis verursacht. Ihre arteriellen Blutgase sind wie folgt:
pH: 7,31
PaO2: 9,87 kPa
PaCO2: 5,61 kPa
HCO3
–: 20,8 mmol/L
Basenüberschuss: -5,2
Laktat: 1,54 mmol/L
ANTWORT Der pH-Wert dieser Patientin legt nahe, dass sie azidotisch ist. Ihr PaCO2 ist normal und ihr Bicarbonat ist niedrig, was auf eine metabolische Azidose hindeutet. Dies wird durch den erhöhten Basisüberschuss unterstützt., Metabolische Azidose wird häufig bei septischen Patienten als Folge von Gewebehypoxie gesehen, die einen Aufbau von Laktat verursacht.
PATIENT 2 Eine 33-jährige Frau wird mit H1N1-Influenza und multiplen Lungenembolien aufgenommen. Ihre arteriellen Blutgase sind wie folgt:
pH: 7,55
PaO2: 14,41 kPa
PaCO2: 5,85 kPa
HCO3
–: 38,2 mmol/L
Basenüberschuss: 14,3
Laktat: 1,87 mmol/L
ANTWORT Dieser Patient ist stark alkalotisch (ein pH-Wert von 7,55 spiegelt eine viel größere Veränderung als wenn es war zum Beispiel 0,1 unter normal wegen der logarithmischen Natur der pH-Skala)., Ihr PaCO2 ist normal, aber ihr Bicarbonat ist sehr hoch, was auf einen Stoffwechsel-und nicht auf einen Atmungsprozess hindeutet.
Der hohe Basisüberschuss unterstützt dies ebenfalls. Dieser Patient war auch hypokaliämisch, was die metabolische Alkalose antreibt (dies geschieht durch verschiedene Mechanismen, einschließlich der renalen Retention von Kaliumionen auf Kosten von Wasserstoffionen).