Đại cương rối loạn thăng bằng kiềm toan - bệnh viện 103
1. Đại cương
1.1. Khái niệm
Để duy trì sự sống, dịch trong cơ thể phải cân bằng giữa độ acid và base. Nồng độ H+ và OH–tăng hay giảm sẽ xác định tính acid hay base của một dung dịch. Lượng H+ trong dịch ngoại bào là rất nhỏ, khoảng 0,000 0001mmol/L(10-7mmol/L). Vì nhỏ như vậy cho nên để biểu thị người ta mới nghĩ ra dùng số âm của logarit thập phân và gọi là pH.
Theo Sorensen pH là chỉ số được biểu hiện bằng logarit thập phân của nồng độ ion H+ phân li trong môi trường mang dấu ngược lại.
Bình thường trong cơ thể người nồng độ ion H+ phân li trong một lít dịch là 10 -7,35 tới 10-7,45 mEq/lít, như thế có nghĩa là pH = – (log 10-7,35 tới log 10-7,45) = 7,35 – 7,45. Chỉ số pH càng thấp thì thì nồng độ H+ càng cao và ngược lại (tỷ lệ nghịch). Nếu pH xuống < 7,35 thì máu trong tình trạng toan và nếu pH > 7,45 thì máu trong tình trạng kiềm. Khi pH > 7,8 và < 6,8 cơ thể sẽ không tồn tại sự sống.
Trong trạng thái người khỏe mạnh ở nhiệt độ 380C, pH bình thường là 7,4 và như vậy tích số nồng độ ion H+ x OH– = 10-6,16 x10-7,4 = 10-13,56 và tỷ lệ H+/OH– = 1/20 (động mạch); 1/17 (tĩnh mạch). Theo phương trình Hendersen- Hassenbalch:
pH = 6,1 + log (HCO3–) / (PCO2 x 0,03).
Trong lâm sàng, phương trình Kassirer-Bleich dùng để tính toán một thành phần của hệ thống kiềm toan khi biết hai thành phần kia. Mọi thay đổi của PCO2 hay HCO3– sẽ làm thay đổi tỉ lệ này và thay đổi pH.
[H+] = 24 x PCO2 / [HCO3–]
Nếu tỷ lệ H+/OH– tăng có thể do nồng độ ion H+ tăng hoặc có thể do nồng độ ion OH- giảm, trong trường hợp này máu ở tình trạng toan. Tỷ lệ H+/OH–có thể giảm do nồng độ ion OH– tăng, lúc này máu trong tình trạng kiềm. Mặt khác cơ thể lại đòi hỏi sự hằng định nội môi về toan kiềm đảm bảo duy trì hoạt động của các mô. Do vậy trong cơ thể của chúng ta có nhiều cơ chế bù trừ, điều hoà để giữ hằng định độ pH trong máu.
1.2. Cơ chế điều hoà tạo sự cân bằng pH máu
Có 4 cơ chế chính điều hoà pH:(1). Hệ đệm.(2). Điều hoà qua hô hấp.(3). Điều hoà qua thận.(4). Trao đổi ion.
1.2.1. Hệ đệm
1.2.1.1. Hệ đệm bicarbonat(H2CO3 và NaHCO3): Hệ đệm bicacbonat là hệ đệm quan trọng nhất duy trì tới 55% cân bằng kiềm toan của cơ thể. Các axit kết hợp với bicacbonat trong máu tạo ra muối trung tính (muối bicacbonat) và axit cacbonic (axit yếu). Axit cacbonic (H2CO3 ) là axit yếu không bền vững sẽ phân ly thành H2O và CO2.
1.2.1.2. Hệ đệm phosphat(NaH2PO4 và Na2HPO4):Hệ đệm phosphat làm tăng lượng Natribicacbonat (NaHCO3) trong dịch ngoại bào, làm dịch ngoại bào kiềm hơn. Ion H+ được bài tiết dưới dạng NaH2PO4 và dạng kết hợp của ion natri và bicarbonat.
1.2.1.3. Hệ đệm hemoglobin (H – Hemoglobin và B – Hemoglobin): Hệ đệm hemoglobin và oxyhemoglobin duy trì pH máu tĩnh mạch giống như máu động mạch.
1.2.1.4. Hệ đệm protein(H – protein và B – protein (B là cation): Protein có thể tồn tại dưới hai dạng axit (H – protein) và base (B – protein) và theo các này sẽ giải phóng lượng H+ thừa khi cần thiết.
1.2.2. Điều hoà qua hô hấp:
Để điều hòa cân bằng axit, phổi đẩy nhiều CO2 ra hơn và để điều hòa cân bằng kiềm trung tâm hô hấp ức chế hoạt động hô hấp để giữ CO2 lại. Có tác dụng nhanh trong trường hợp khẩn cấp. Để điều chỉnh nồng độ H+ hệ hô hấp cần từ 1-3 phút.
1.2.3. Điều hoà qua thận
+ Toan hóa muối của hệ thống đệm phosphat: cơ chế trao đổi xảy ra giữa H+ của tế bào ống thận và muối (NaHPO4) trong nước tiểu khi đi qua ống thận.
+ Tái hấp thu bicarbonat: Carbon dioxid được tế bào ống thận hấp thu từ máu và kết hợp với nước có trong tế bào tạo ra axit cacbonic, khi ion hóa tạo ra H+ và HCO3– . Na+ trong nước tiểu tại ống thận trao đổi với H+ của tế bào ống thận và kết hợp với HCO3– tạo ra natri bicacbonat và được tái hấp thu vào máu.
+ Bài tiết amoniac: Amoniac (NH3) kết hợp với HCl trong ống thận và H+ được bài tiết dưới dạng NH4Cl (amoniclorid).
1.2.4. Điều hoà qua trao đổi ion:
Trao đổi HCO3– và Cl‑xảy ra trong hồng cầu như là kết quả của trao đổi O2 và CO2. Có sự phân bố lại ion âm đáp ứng với tăng CO2. Ion Cl đi vào hồng cầu như ion bicarbonat và khuếch tán vào huyết tương để khôi phục lại cân bằng ion.
2. Rối loạn thăng bằng kiềm toan
H+ tồn tại trong dịch cơ thể dưới 2 dạng, axid bay hơi và không bay hơi.
Axit bay hơi (axit carbonic – H2CO3) tồn tại ở dạng CO2 và H2O và được đào thải ra ngoài dưới dạng khí CO2.
Axit không bay hơi (acid cố định, như các acid lactic, pyruvic, sulfuric, phosphoric) được tạo ra từ nhiều loại acid hữu cơ trong cơ thể. Acid không bay hơi được thải ra khỏi cơ thể theo đường nước tiểu.
Phổi và thận tham gia trong quá trình điều hòa cân bằng acid base; phổi đào thải acid bay hơi và thận đào thải acid không bay hơi. Sơ đồ biểu thị điều hòa cân bằng toan kiềm của phổi và thận được trình bày ở hình dưới đây
Khí máu động mạch được sử dụng để xác định mất cân bằng toan kiềm. Ba giá trị (pH; PaCO2 và HCO3) được phân tích từ mẫu máu động mạch để xác định loại hình mất cân bằng toan kiềm. Độ pH chỉ ra rằng dịch ngoại bào là trung tính (7,35-7,45), acid (< 7,35) hay kiềm (>7,45). PaCO2 là thành phần của khí thở dùng để kiểm tra mất cân bằng toan kiềm hô hấp, nếu PaCO2> 45 mmHg có nhiễm toan hô hấp; nếu PaCO2<35mmHg có nhiễm kiềm hô hấp. Thành phần của thận tham gia xác định mất cân bằng toan kiềm chuyển hoá là HCO3. Nếu HCO3< 24mEq/L, xảy ra nhiễm toan chuyển hóa, nếu HCO3> 28mEq/L xảy ra nhiễm kiềm chuyển hóa.
Những chỉ số khác để xác định nhiễm toan hay nhiễm kiềm chuyển hóa là lượng kiềm dư (Base Excess – BE), chỉ số CO2 huyết thanh, yếu tố quyết định bicarbonat huyết thanh. Mức kiềm dư bình thường là -2 đến +2. Kiềm dư liên quan tới nồng độ bicarbonat (từ 24-28mEq), kiềm dư bình thường là 26mEq/L (-2 = 24mEq/L và +2 = 28mEq.
Để xác định mất cân bằng kiềm toan:
- Phải kiểm tra pH đầu tiên. Nếu pH < 7,35, nhiễm toan xảy ra. Nếu pH > 7,35 thì nhiễm kiềm xuất hiện.
- Tiếp theo là kiểm tra PaCO2. Nếu trong giới hạn bình thường có nghĩa là không có hiện tượng nhiễm toan hay nhiễm kiềm hô hấp. Nếu PaCO2>45mmHg và pH <7,35 là có nhiễm toan hô hấp, nếu như PaCO2< 35mmHg và pH > 7,45 là có nhiễm kiềm hô hấp.
- HCO3 được kiểm tra tiếp theo. Nếu HCO3< 24mEq/L và pH < 7,35 xảy ra nhiễm toan chuyển hóa, nếu như pH >7,45 và HCO3>28 mEq/ L xuất hiện nhiễm kiễm chuyển hóa.
Sự bù trừ:
Rối loạn toan kiềm ban đầu sẽ được bù trừ để điều chỉnh pH về gần bình thường. Sự bù trừ quá mức không xảy ra nếu không có cơ chế từ ngoài tham gia.
- Bù trừ cho các rối loạn ban đầu do chuyển hóa là thay đổi hô hấp (thay đổi PaCO2).
- Bù trừ rối loạn ban đầu do hô hấp là thay đổi chuyển hóa (thay đổi HCO3–)
Sự rối loạn của cân bằng toan – kiềm được phân loại thành nhiễm toan và nhiễm kiềm. Chúng lại có thể phân chia nhỏ hơn theo nguyên nhân thành nhiễm toan hay kiềm hô hấp, nhiễm toan hay nhiễm kiềm chuyển hoá. Nếu sự rối loạn không gây ảnh hưởng tới pH máu, được gọi là rối loạn còn bù. Nếu pH bị ảnh hưởng (quá giới hạn bình thường) gọi là mất bù.
Nguồn: Bệnh viện 103
