Co znajdziesz w artykule?
- Omówienie trzech systemów diagnostycznych zaburzeń kwasowo-zasadowych (metody fizykochemicznej Stewarta oraz systemów opartych na wartości luki anionowej i pomiarze nadmiaru/niedoboru zasad)
- Wpływ dysfunkcji nerek i przewodu pokarmowego na rozwój zaburzeń kwasowo-zasadowych
- Ocena i interpretacja badań gazometrycznych u pacjentów chirurgicznych w praktyce
Spis treści
Nieprawidłowości w zakresie równowagi kwasowo-zasadowej (RKZ) stanowią częsty problem u chorych hospitalizowanych na oddziale chirurgicznym. Są markerem toczących się zmian chorobowych oraz zaburzeń metabolicznych i nierzadko przesądzają o niepomyślnym rokowaniu. Szczególnie niebezpieczne są sytuacje szybko rozwijających się ekstremalnych odchyleń w zakresie pH (pH <7 lub pH >7,7). Tak poważne nieprawidłowości mogą być przyczyną dysfunkcji wielonarządowej. U chorych chirurgicznych zaburzenia
kwasowo-zasadowe (ZKZ) mogą rozwinąć się na każdym etapie leczenia: począwszy od karencji żywieniowej przed inwazyjnymi procedurami aż do okresu pooperacyjnego po radykalnym leczeniu zabiegowym, często ingerującym w funkcjonowanie narządów regulujących RKZ.
Ze względu na rozległość tematu w niniejszym artykule przedstawię zagadnienia dotyczące komponenty metabolicznej ZKZ.
Metody interpretacji zaburzeń kwasowo-zasadowych
W warunkach klinicznych, przy łóżku chorego, stosuje się uproszczone metody interpretacyjne. Zwykle wykorzystywane są trzy systemy diagnostyczne:
- oparty na fizykochemicznej metodzie Stewarta
- oparty na wartości luki anionowej (AG – anion gap)
- oparty na wartości nadmiaru/niedoboru zasad (BE – base excess).
Aby poprawić skuteczność interpretacji parametrów otrzymanych w badaniu gazometrycznym krwi, w diagnostyce ZKZ wykorzystuje się wszystkie wyżej wymienione metody. Nowoczesne aparaty do wykonywania badań gazometrycznych krwi wykonują pomiary w zakresie kilkunastu parametrów, jednak wiele z nich nie wykazuje istotnej przydatności w ocenie zaburzeń metabolicznych.
Metoda Stewarta
W fizykochemicznej metodzie Stewarta 1, 2 RKZ jest fizycznie określona przez trzy zmienne niezależne, takie jak:
- różnica stężeń silnych jonów (SID – strong ion difference) – różnica między kationami a anionami
- całkowite stężenie słabych kwasów (Atot – total weak acids) – głównie albumin i fosforanów
- prężność dwutlenku węgla (pCO2) – odpowiada za komponentę oddechową ZKZ.
Model ten zakłada, że jony wodorowe H+ powstają z dysocjacji wody, która jest ich nieograniczonym źródłem: H2O = H+ + OH–, a dysocjacja wody z kolei uzależniona jest od zmiany wartości którejkolwiek z wyżej wymienionych zmiennych niezależnych.
Wyłącznie zmiana wartości w zakresie zmiennych niezależnych (jednej lub kilku) – czyli SID i/lub Atot, i/lub pCO2 – spowoduje zmianę wartości pH i rozwój ZKZ. Należy zaznaczyć, że stężenia jonów H+ i wodorowęglanowych HCO3– całkowicie zależą od wyżej wymienionych zmiennych niezależnych. Tak więc dysocjacja wody, a tym samym stężenie H+ i zmiana pH są wtórne i zależą od SID lub Atot bądź pCO2.
Kluczową niezależną zmienną jest wartość SID, definiowana jako różnica między silnymi, tzn. w pełni zdysocjowanymi, kationami (Na+, K+, Mg+2, Ca+2) a silnymi anionami (Cl–, mleczany–). Dla uproszczenia, w warunkach klinicznych wykorzystuje się różnicę tylko między sodem a chlorem, a pomija w obliczeniu inne silne jony, tak więc:
SID = Na+ – Cl–
Prawidłowa wartość SID wynosi 38-40 mEq/l.
SID wywiera bardzo silny wpływ na dysocjację wody i tym samym na stężenie jonów H+. Zależność ta jest następująca: spadek wartości SID (zmniejszenie stężenia Na+ i/lub zwiększenie stężenia Cl–) generuje elektrochemiczną siłę, która zwiększa stężenie jonów H+ i powoduje kwasicę metaboliczną – przykładem klinicznym może być zwiększenie stężenia chloru, np. po podaniu dużej objętości roztworu NaCl rozwija się kwasica hiperchloremiczna (roztwór 0,9% NaCl zawiera równe ilości Na+ i Cl– [po 154 mmol/l], tak więc po przetoczeniu wzrost stężenia Cl– w surowicy będzie nieproporcjonalnie bardziej nasilony niż Na+); i odwrotna sytuacja, gdy wzrost wartości SID wywiera działanie alkalizujące – przykładem może być nadmierna utrata chloru (w stosunku do Na+), np. wskutek wymiotów (zasadowica hipochloremiczna), lub hipernatremia przy znacznym odwodnieniu lub podaży roztworu NaHCO3.
Drugą zmienną niezależną odpowiedzialną za komponent metaboliczny RKZ są słabe kwasy (Atot), głównie albuminy i fosforany. W przeciwieństwie do SID zwiększenie stężenia Atot powoduje kwasicę, np. hiperfosfatemia w niewydolności nerek jest współodpowiedzialna za kwasicę metaboliczną. Z kolei zmniejszenie stężenia albumin (spadek wartości Atot) wywołuje zasadowicę hipoalbuminową (chorzy w ciężkim stanie, często wyniszczeni, niedożywieni, długo przebywający w szpitalu). Należy mieć na uwadze to, że poszczególne składowe zmiennych niezależnych mogą się na siebie nakładać i wywoływać mieszane ZKZ, np. utrata HCl spowodowana wysoką niedrożnością i nadmiernym odciąganiem zawartości żołądka (zasadowica hipochloremiczna) może współistnieć z niedożywieniem, konsekwencją czego będzie zwiększenie stężenia ciał ketonowych (kwasica ketonowa). Wzajemne relacje zmiennych niezależnych i ZKZ przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Wzajemne relacje zmiennych niezależnych i zaburzenia kwasowo-zasadowe
Zmniejszenie SID, a tym samym rozwój kwasicy metabolicznej, występuje również w przypadku pojawienia się organicznych i nieorganicznych anionów, tzw. niezidentyfikowanych (XA–), których większość nie jest mierzona w trakcie rutynowych badań biochemicznych krwi (jednak coraz częściej identyfikowanych), a które mają swoje źródło w różnych stanach chorobowych, m.in.:
- mleczany – we wstrząsie różnego pochodzenia, gdy rozwija się stan dysoksji
- ciała ketonowe (β-hydroksymaślan, acetooctan) w cukrzycowej kwasicy ketonowej czy przy nadmiernym głodzeniu się
- mrówczany, szczawiany, salicylany – w przypadkach toksykologicznych
- hipurany, siarczany – w niewydolności nerek
- moczany, aminokwasy – stany kataboliczne.
W sytuacjach tych XA– tworzą tzw. lukę silnych jonów (SIG – strong ion gap), a ZKZ określa się jako „SIG acidosis”.
Wykorzystując metodę Stewarta do oceny różnych stanów chorobowych, możemy zatem wyróżnić następujące postaci metabolicznych ZKZ 3 :
- kwasicę z małą SID, gdy: Na+ – Cl– = <38 mEq/l:
- kwasicę z hiponatremii – nadmiar wody i spadek stężenia Na+
- kwasicę hiperchloremiczną – wzrost stężenia Cl–
- kwasicę z powodu SIG – wzrost stężenia XA– (SIG acidosis)
- kwasicę z podwyższonym stężeniem Atot:
- kwasicę z hiperalbuminemii (niezmiernie rzadko) – wzrost poziomu albumin
- kwasicę z hiperfosfatemii – wzrost poziomu fosforanów
- zasadowicę z dużą SID, gdy: Na+ – Cl– = >38 mEq/l:
- zasadowicę z hipernatremii – niedobór wody i wzrost stężenia Na+
- zasadowicę hipochloremiczną – spadek stężenia Cl–
- zasadowicę z obniżonym stężeniem Atot:
- zasadowicę z hipoalbuminemii – spadek poziomu albumin
- zasadowicę z hipofosfatemii – spadek poziomu fosforanów.
W dyscyplinach zabiegowych najczęściej jednak występują u chorych następujące metaboliczne ZKZ:
- dwa rodzaje kwasicy:
- kwasica hiperchloremiczna (prawidłowa AG)
- kwasica z powodu obecności XA– (podwyższona AG – SIG acidosis)
- trzy rodzaje zasadowic:
- zasadowica hipochloremiczna
- zasadowica z hipoalbuminemii
- zasadowica z hipernatremii
- postaci mieszane:
- kwasica związana z XA– (SIG acidosis) + kwasica z prawidłową AG
- przeciwstawne zaburzenia: kwasica metaboliczna + zasadowica metaboliczna występujące równocześnie.
Luka anionowa
Luka anionowa jest miarą nagromadzonych kwasów i definiuje się ją jako różnicę między kationami a anionami 4 . W związku z tym, że oznaczanie wszystkich kationów i anionów jest skomplikowane i czasochłonne, przyjęto oznaczanie trzech najważniejszych z nich, czyli Na+, Cl–, HCO3–:
AG = Na+ – (Cl– + HCO3) = [albuminy] + [PO4–2] = 12 mEq/l (±2 mEq/l)
Luka anionowa służy różnicowaniu kwasic metabolicznych. Wyróżniamy:
- kwasicę z podwyższoną AG – przede wszystkim SIG acidosis
- kwasicę z prawidłową AG – kwasicę hiperchloremiczną.
Nadmiar/niedobór zasad
W związku z tym, że regulacja RKZ dotyczy różnych przedziałów płynowych, a nie tylko krwi, wprowadzono pojęcie BE standardowego (SBE) lub BE dla płynu pozakomórkowego (BEecf – extracellular fluid), gdzie uśredniono stężenie hemoglobiny (Hb) do 5 g% (3,1 mmol/l) i taką wartość bierze się pod uwagę w interpretacji ZKZ 1 . Prawidłowe BEecf wynosi od –3 do 3 mmol/l.
W badaniu gazometrycznym BE jest wypadkową wszystkich zaburzeń metabolicznych, tzn. występujące u chorego różne postaci kwasicy czy zasadowicy nakładają się na siebie i wpływają na ostateczny poziom BE (sumują się), co przekłada się na konkretną wartość liczbową „netto”. Nawet gdy wartość BE wynosi zero, jest możliwe, że chory ma równocześnie kwasicę i zasadowicę metaboliczną, które nawzajem się wyrównują. Na podstawie BE stwierdzamy obecność metabolicznych ZKZ, jednakże nie możemy rozpoznać ich przyczyny.

Rycina 1. BEecf jako wypadkowa poszczególnych wartości BE związanych odpowiednio z zaburzeniami stężenia sodu, chloru, albumin, mleczanów oraz z obecnością anionów niezidentyfikowanych
Każda zmienna niezależna, a więc: jony Na+, Cl–, albuminy, fosforany, mleczany, wnoszą „własne” BE i suma wartości BE poszczególnych elementów składa się na ostateczny wynik w badaniu gazometrycznym (ryc. 1).
Poszczególne składowe możemy wyliczyć w następujący sposób 5, 6 :
- BE wynikające z zaburzeń Na+ i Cl– (mEq/l):
BENa/Cl = Na+ – Cl– – 38
- BE wynikające z zaburzeń albumin (mEq/l):
BEalb = 0,3 × (42 g/l – alb akt)
gdzie: alb akt to aktualne stężenie albumin
- BE wynikające z mleczanów (mEq/l):
BElact = 1 – lact akt
gdzie: lact akt to aktualne stężenie mleczanów.
Na podstawie powyższych wzorów możemy stwierdzić, jaka jest przyczyna ZKZ i skąd się wzięła taka, a nie inna, wartość BEecf w gazometrii:
BEecf = [Na+ – Cl– – 38] + [0,3 × (42 – alb akt)] + [1 + lact akt] + XA–
Po przekształceniu wzoru wyliczamy obecność potencjalnych anionów XA–:
XA– = BEecf – [Na+ – Cl– – 38] – [0,3 × (42 – alb akt)] – [1 – lact akt]
Zdarza się, że BE wynikające z wyżej wymienionych składowych nie wyjaśnia całkowicie obserwowanych zmian. Musimy wówczas wziąć pod uwagę obecność innych jonów, których nie uwzględniliśmy w obliczeniach, np. inne XA– czy też fosforany.

Rycina 2. Diagram obrazujący w uproszczony sposób równowagę ładunków dodatnich i ujemnych w osoczu krwi. Zgodnie z prawem elektroobojętności całkowite stężenie kationów i anionów musi zawsze być równe
Podsumowanie wszystkich opisanych powyżej elementów i składowych RKZ oraz wzajemnych ich relacji stanowi diagram na rycinie 2.
Patofizjologia zaburzeń kwasowo-zasadowych
ZKZ pojawiają się jako następstwo 7 :
- dysfunkcji narządów regulujących metabolizm (układu oddechowego, nerek, wątroby)
- egzogennej podaży substancji, które zmieniają zdolności organizmu do utrzymania RKZ (leków, alkoholi, glikoli)
- przewagi nieprawidłowego metabolizmu nad fizjologicznymi mechanizmami obronnymi (wstrząs różnego pochodzenia – mleczany, głodzenie i cukrzyca – ketony).
Z punktu widzenia patofizjologii ZKZ, szczególnie dla chorych chirurgicznych, ważne jest przypomnienie funkcji nerek i przewodu pokarmowego oraz ich udziału w ZKZ 1, 7 .
Nerki
W warunkach fizjologicznych 99% filtratu w nerkach jest wchłaniane zwrotnie i powraca do krążenia. Tak więc nerki wydzielają do moczu bardzo małe ilości silnych jonów i utrzymują RKZ głównie poprzez regulację wydalania jonów Cl– w procesie amoniogenezy. Istotną rolę odgrywa jon amonowy NH4+, ale nie dlatego, że zawiera H+, lecz z powodu wiązania się z Cl–, aby jako NH4+Cl– ulec wydaleniu i tym samym podwyższyć wartość SID osocza (a obniżyć SID moczu). Jest produkowany nie tylko przez nerki, lecz także w procesie wątrobowej glutaminogenezy (interakcja nerkowo-wątrobowa), która jest stymulowana przez kwasicę. Glutamina jest wykorzystywana przez nerki do produkcji NH4+ i ułatwia w ten sposób wydalanie Cl–. Każdy filtrowany (wydalany), a nie reabsorbowany jon Cl– obniża wartość SID moczu, a podwyższa wartość SID osocza i stanowi mechanizm kompensacyjny kwasicy metabolicznej (SIG acidosis) z kompensacyjną hipochloremią (gdy nerki są wydolne).
Przewód pokarmowy
Różne odcinki przewodu pokarmowego modyfikują wartość SID w odmienny sposób.
W żołądku z początkiem spożywania posiłku jon Cl– jest wypompowywany z osocza do światła żołądka, redukując SID i pH soku żołądkowego. Reabsorpcja Cl– następuje w dwunastnicy, co przywraca prawidłowe pH osocza. Te chwilowe i krótkotrwałe zmiany wydzielania i reabsorpcji Cl– nie wpływają istotnie na RKZ. Jednak w przypadku usuwania nadmiernej ilości soku żołądkowego, np. przez zgłębnik żołądkowy lub w postaci wymiotów, dochodzi do bezpowrotnej utraty Cl–, wzrostu wartości SID osocza i rozwoju zasadowicy metabolicznej hipochloremicznej. Należy zaznaczyć, że w wyżej wymienionych sytuacjach przyczyną zasadowicy jest utrata Cl–, a nie H+. Musimy sobie uzmysłowić, że chociaż jon H+ jest rzeczywiście tracony pod postacią HCl, to jego utrata odbywa się przez cały czas z każdą molekułą wody. Utrata H+ nie ma więc większego znaczenia.
W przeciwieństwie do żołądka trzustka wydziela do jelita cienkiego płyn ze znacznie wyższą niż w osoczu wartością SID z powodu małej zawartości Cl–. W związku z tym wartość SID krwi przepływającej przez trzustkę obniża się (krew staje się bardziej kwaśna). Jeśli pacjent traci duże ilości płynu trzustkowego, np. w czasie drenażu, to istnieje ryzyko rozwoju kwasicy metabolicznej z powodu zmniejszenia SID osocza.
Płyn w jelicie grubym cechuje się wysoką wartością SID (mała zawartość Cl–) z powodu wcześniejszej reabsorpcji Cl– w jelicie cienkim. Głównymi składowymi są zatem: Na+, K+ i HCO3–. W tym odcinku przewodu pokarmowego dochodzi do zwrotnego wchłaniania wody i elektrolitów, niemniej w przypadku np. biegunki tracone są duże ilości płynu o małej zawartości Cl–, za to bogatego w HCO3–. W konsekwencji dochodzi do rozwoju kwasicy metabolicznej.
Zaburzenia kwasowo-zasadowe w okresie okołooperacyjnym
ZKZ zwykle nie występują u zdrowych pacjentów, raczej pojawiają się u chorych z różnymi obciążeniami, tj. z cukrzycą, przewlekłą niewydolnością nerek czy przewlekającą się biegunką. U pacjentów w ciężkim stanie ogólnym możemy mieć do czynienia z poważnymi ZKZ, takimi jak 7 :
- kwasica metaboliczna z dużą AG (SIG acidosis):
- ketonowa (niewyrównana cukrzyca, długotrwała karencja żywieniowa w okresie przedoperacyjnym)
- mleczanowa (u chorych „wstrząsowych”, zakażonych, z dysfunkcją wątroby, otrzymujących biguanidy i in.)
- mocznicowa – zaostrzenie przewlekłej niewydolności nerek
- intoksykacja (alkohole, salicylany)
- kwasica metaboliczna z małą AG (hiperchloremiczna):
- utrata płynów ustrojowych z przewodu pokarmowego (biegunka, przetoki przewodu pokarmowego, drenaż zewnętrzny trzustki lub jelita cienkiego, ureterosigmoidostomia)
- nerkowe kwasice cewkowe
- nadmierna podaż roztworów NaCl i innych płynów z bardzo niską wartością SID
- żywienie pozajelitowe (obciążenie syntetycznymi preparatami aminokwasów kationowych – argininą, lizyną, histydyną – które zanim zostaną wbudowane, uwalniają jony H+)
- zasadowica metaboliczna:
- zmniejszenie objętości pozakomórkowej (wymioty, aspiracja treści żołądkowej, gruczolak kosmkowy, diuretyki pętlowe, hipoalbuminemia, zespół Barttera)
- zwiększenie objętości pozakomórkowej (choroba/zespół Cushinga, terapia estrogenami).
Długotrwałe przyjmowanie leków przez chorych kwalifikowanych do zabiegów operacyjnych również przyczynia się do ZKZ. Dotyczy to stosowania np. spironolaktonu, inhibitorów konwertazy angiotensyny (ACEI – angiotensin converting-enzyme inhibitors), cholestyraminy, metforminy, salicylanów, które wywołują kwasicę metaboliczną niewielkiego stopnia, podczas gdy np. tiazydy czy diuretyki pętlowe powodują alkalizację krwi 8 .
W okresie śródoperacyjnym, podczas długotrwałych zabiegów, nierzadko pojawia się kwasica mleczanowa (wysokie wartości AG – SIG acidosis) spowodowana m.in. hipoperfuzją tkanek i hipoksją komórkową czy podażą amin presyjnych, głównie adrenaliny, oraz kwasica z prawidłową AG (hiperchloremiczna) jako następstwo nadmiernej podaży roztworów niezbilansowanych (o dużej zawartości jonów Cl– i niskiej wartości SID, np. 0,9% NaCl, roztwory glukozy). Podczas zabiegów laparoskopowych z wytworzeniem wysokiego ciśnienia śródbrzusznego również może dojść do wystąpienia kwasicy mleczanowej, dodatkowo potęgowanej przez kwasicę oddechową spowodowaną wchłaniającym się CO2 z jamy otrzewnej. Ciężka kwasica mleczanowa może wystąpić w trakcie operacji i po zabiegach na wątrobie (resekcje, transplantacje); związane jest to ze spadkiem rzutu serca, hipotensją tętniczą oraz upośledzonym klirensem mleczanów i ich gromadzeniem się we krwi 8, 9 .
Przetoczenia krwi i stosowanie środków krwiopochodnych zawierających cytryniany wiążą się z kolei z wystąpieniem zasadowicy metabolicznej. Cytryniany są metabolizowane w wątrobie, tzn. cząsteczka cytrynianu trisodowego po zmetabolizowaniu uwalnia 3 jony Na+ , które – jak wiemy – zwiększają wartość SID osocza i powodują zasadowicę 1 .
Podaż leków opioidowych w okresie pooperacyjnym wywołuje hipowentylację z następową retencją CO2 i rozwojem ostrej kwasicy oddechowej.
Leczenie metabolicznych zaburzeń kwasowo-zasadowych
Farmakologiczne leczenie ZKZ jest kontrowersyjne. Szczególnie dyskusyjne jest stosowanie roztworów alkalizujących w kwasicy metabolicznej. Podaż NaHCO3 z punktu widzenia patofizjologii byłaby uzasadniona (wartość SID roztworu 8,4% wynosi około 1000), niemniej konsekwencje związane z reakcją chemiczną w zakresie komponenty HCO3 mogą być szkodliwe dla chorych. HCO3 wiąże się z jonami H+, w wyniku czego powstaje H2CO3, który rozkłada się do H2O i CO2. Powstający w nadmiarze CO2 może upośledzać wentylację płuc i powodować kwasicę oddechową. Błędne jest przekonanie, że alkalizacja krwi pochodzi z cząsteczki wodorowęglanów; efekt ten wywołany jest jonem Na+, który zwiększając wartość SID, wpływa na wzrost pH. Innymi działaniami ubocznymi NaHCO3 są hipokaliemia, spadek stężenia wapnia zjonizowanego, obciążenie sodem i hiperosmolarność surowicy.
W badaniach nie stwierdzono skuteczności farmakologicznego leczenia kwasicy metabolicznej. Obowiązuje zatem korekcja mechanizmów przyczynowych, w związku z którymi doszło do ZKZ. I tak w kwasicy mleczanowej wskazane są resuscytacja płynowa, zwiększenie dostawy tlenu do tkanek oraz kontrola źródła zakażenia (w etiologii septycznej); w kwasicy ketonowej oprócz płynoterapii stosowana jest intensywna insulinoterapia dożylna; w kwasicy hiperchloremicznej wykorzystuje się płyny infuzyjne z podwyższoną wartością SID (ubogie w Cl); w kwasicy mocznicowej zastosowanie znajdują hemodializoterapia i suplementacja jonów wapnia. Uzasadnieniem podaży NaHCO3 mogą być kwasice związane z utratą płynów o dużej zawartości Na+, a więc nerkowe kwasice cewkowe czy powstałe wskutek biegunki 10 .
Często u pacjentów w przewlekłym poważnym stanie chorobowym rozwija się zasadowica metaboliczna związana z hipoalbuminemią (spadek Atot), wymiotami itp. oraz nasilana przez stosowane diuretyki pętlowe. Oprócz suplementacji chlorku potasu udowodnioną skutecznością odznacza się acetazolamid – inhibitor anhydrazy węglanowej (zwiększa wydalanie NaHCO3 przez nerki i obniża SID osocza) 11 .
Ocena i interpretacja badań gazometrycznych na podstawie opisu przypadków
Opis przypadku 1
Chory, lat 75, przyjęty na oddział anestezjologii i intensywnej terapii z bloku operacyjnego chirurgii po relaparotomii z powodu rozejścia zespolenia po wcześniej wykonanej przedniej resekcji odbytnicy. W czasie relaparotomii zresekowano nieszczelny kikut odbytnicy oraz zaopatrzono mikroperforację brzegu krezkowego jelita cienkiego.
W chwili przyjęcia stan chorego był poważny, pacjent był wentylowany mechanicznie, zastosowano wlew amin presyjnych, płynoterapię, antybiotykoterapię oraz monitorowanie hemodynamiczne.
Wyniki wybranych parametrów badań gazometrii i biochemii krwi tętniczej pobranych w chwili przyjęcia:
- gazometria: pH 7,26, pCO2 45,3 mmHg, HCO3 20,7 mmol/l, BEecf –6,3 mmol/l
- biochemia: Na+ 143 mmol/l, Cl– 113 mmol/l, mleczany 2,3 mmol/l, AG 9,1 mmol/l, albuminy 25,6 g/l.
Interpretacja:
- pH wskazuje na obecność kwasicy
- pCO2 w górnej granicy normy; nie stwierdzamy spodziewanej hipokapnii jako oznaki kompensacji oddechowej
- BEecf potwierdza obecność kwasicy metabolicznej
- AG jest prawidłowa
- poziom mleczanów jest nieznacznie podwyższony
- wartość SID, obliczona ze wzoru SID = Na+ – Cl– (143 – 113 = 30), obniżona, co oznacza kwasicę metaboliczną.
Przedstawiona gazometria tętnicza wskazuje na kwasicę metaboliczną z prawidłową luką anionową – hiperchloremiczną. Mogą jednak – jak wcześniej wspominano – współistnieć jeszcze inne ZKZ, w związku z czym analizujemy wartości BE pochodzące ze zmiennych niezależnych według podejścia Stewarta:
- BENa/Cl: 143 – 113 – 38 = –8
- BEalb: 0,3 × (42 – 25,6) = 4,9
- BElact: 1 – 2,3 = –1,3
W poszukiwaniu XA– stosujemy wcześniej przedstawiony wzór i podstawiamy wartości liczbowe:
–6,3 – (–8) – 4,9 – (–1,3) = –1,9
Z obliczeń wynika, że u chorego mamy do czynienia z mieszanymi ZKZ, głównie z kwasicą metaboliczną hiperchloremiczną (prawidłowa AG), ponieważ:
- BENa/Cl wynosi –8
- SID jest obniżone i wynosi 30
- AG jest prawidłowa i wynosi 9,1.
Ponadto stwierdzamy zasadowicę hipoalbuminową (BEalb 4) oraz minimalną kwasicę mleczanową (BElact –1,3). Udział XA– nie odgrywa żadnej roli: BEXA –1,1 (norma <3 mEq/l).
Wszystkie wartości BE zmiennych niezależnych dają ostateczny wynik „netto” BEecf –6,3 mmol/l widoczny w badaniu gazometrycznym.
Opis przypadku 2
Chora, lat 80, została przyjęta na oddział anestezjologii i intensywnej terapii z sali operacyjnej chirurgii z powodu ostrej niewydolności oddechowej (zachłystowe zapalenie płuc). Operowana w ramach ostrego dyżuru z powodu uwięźniętej przepukliny (zgorzel jelita) i niedrożności jelit. Wykonano resekcję martwej części jelita cienkiego. W wywiadzie: reumatoidalne zapalenie stawów, niedomykalność mitralna, niedoczynność tarczycy. W chwili przyjęcia stan chorej poważny, stwierdzano hipotensję tętniczą, napady częstoskurczu nadkomorowego do 160/min, zapalenie płuc; kontynuowano analgosedację, wentylację mechaniczną, płynoterapię, wlew amin presyjnych, antybiotykoterapię, wykonano kilkukrotną bronchofiberoskopię.
Wyniki wybranych parametrów badań gazometrii i biochemii krwi tętniczej pobranych w chwili przyjęcia:
- gazometria: pH 7,43, pCO2 64,9 mmHg, HCO3 42,2 mmol/l, BEecf 17,9 mmol/l
- biochemia: Na+ 143 mmol/l, Cl– 86 mmol/l, mleczany 2,7 mmol/l, AG 13,9 mmol/l, albuminy 21,5 g/l.
Interpretacja per analogiam:
- pH jest w zakresie normy
- pCO2– hiperkapnia; wskazuje na kwasicę oddechową lub hipowentylacyjny mechanizm kompensacyjny zasadowicy metabolicznej
- BEecf potwierdza obecność zasadowicy metabolicznej (bierzemy pod uwagę wywiad chorobowy – kilkudniowa niedrożność jelit z utratą treści żołądkowej)
- AG nieznacznie podwyższona
- stężenie mleczanów świadczy o kwasicy mleczanowej
- wartość SID, obliczona ze wzoru SID = Na+ – Cl– (143 – 86 = 57 mmol/l), znacznie podwyższona, co wskazuje na zasadowicę metaboliczną hipochloremiczną.
Ze wstępnej oceny wynika, że u chorej mamy do czynienia z zasadowicą metaboliczną hipochloremiczną w połączeniu z kwasicą metaboliczną mleczanową.
Bardziej precyzyjne informacje uzyskamy z ilościowej metody Stewarta:
- BENaCl = 143 – 86 – 38 = 19
- BEalb = 0,3 × (42 – 21,5) = 6,15
- BElact = 1 – 2,7 = –1,7.
Sprawdzamy obecność XA–:
17,9 – 19 – 6,15 – (–1,7) = –5,55
U chorej stwierdzano bardzo poważne mieszane ZKZ: zasadowicę hipochloremiczną (BENaCl 19), zasadowicę z hipoalbuminemii (BEalb 6,15), kwasicę metaboliczną związaną z obecnością XA– – SIG acidosis (BEXA –5,55) oraz niewielką kwasicę mleczanową (BElact –1,7). Musimy pamiętać, że mleczany również są zaliczane do XA–, tak więc po zsumowaniu otrzymujemy wynik SIG acidosis:
–5,55 – 1,7 = –7,25
Podsumowanie
Zaburzenia kwasowo-zasadowe są częste u chorych chirurgicznych i systemowe podejście do oceny każdego pacjenta powinno być rutynowym elementem diagnostyki i terapii. O ile zaburzenia oddechowe są łatwo diagnozowane poprzez pomiar pCO2, o tyle metaboliczna komponenta wymaga złożonej analizy. W tym celu wykorzystuje się uproszczone metody oparte na: fizykochemicznej, ilościowej koncepcji Stewarta, wartości luki anionowej i pomiarze nadmiaru/niedoboru zasad. W związku z tym, że śmiertelność spowodowana SIG acidosis jest relatywnie duża, identyfikacja XA– staje się kluczowym zagadnieniem. Należy pamiętać, że schorzenia chirurgiczne oraz procedury zabiegowe mogą zaburzać czynność narządów odpowiedzialnych za regulację równowagi kwasowo-zasadowej i świadomość tego zjawiska może zapobiec rozwojowi ciężkich ZKZ.
Abstract
Selected aspects of acid-base imbalance during surgical treatment
Acid-base imbalance (ABI) in surgical patients is a relatively frequent occurrence and often a decisive factor for the success of treatment. ABI can develop at any stage of management: preoperatively, intraoperatively or postoperatively. The awareness of ABI, complete understanding of the pathophysiological mechanisms and the ability to interpret abnormalities based on blood gases test results are of particular importance. This paper describes selected aspects of metabolic acid-base disturbances in the most common surgical diseases and methods for assessing related abnormalities. Pathophysiological mechanisms associated with various disease stages are outlined in a concise way. Simplified interpretation methods based on an anion gap, base excess/deficit and Stewart’s physicochemical concept are presented, which can be used for diagnosing both simple and combined acid-base disorders. The key elements of modern analysis of the above problems are independent variables such as strong ion difference (SID), mostly sodium and chloride, concentration of weak acids – Atot, mostly albumin and phosphate, and CO2 partial pressure. The independent variables create an electrochemical force that alters the degree of water dissociation and hydrogen ion concentration, and thus the blood pH. Each of the independent variables induces base excess changes and thus it is possible to determine the contribution of unidentified anions – XA-, whose presence indicates the severity of the patient's clinical condition. Due to dynamic metabolic processes, gastrointestinal (GI) diseases as well as GI surgical procedures can easily disturb relations between independent variables, thus altering blood pH and causing acid-base disturbances. The treatment of acid-base disorders should place a greater emphasis on causal management as compared to the administration of alkalizing or acidifying agents. The understanding of the above issues allows clinicians to make knowledgeable decisions regarding the type of abnormality as well as the composition of infusion fluids, electrolytes and parenteral nutrition.