MỤC TIÊUCO2 trong máu của các hệ đệm của máu điều hòa thăng bằng acid-base trong cơ thể acid-base... SỰ THĂNG BẰNG ACID- BASE TRONG CƠ THỂ SỐNG Cơ thể duy trì thăng bằng aid – base nhờ
Trang 1KHÍ MÁU VÀ SỰ THĂNG BẰNG ACID-BASE
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI
BỘ MÔN HÓA SINH
Trang 2MỤC TIÊU
CO2 trong máu
của các hệ đệm của máu
điều hòa thăng bằng acid-base trong cơ thể
acid-base
Trang 3PHẦN 1:
SỰ VẬN CHUYỂN KHÍ
Trang 41.1 SỰ VẬN CHUYỂN O2 TRONG MÁU
1.1.1 Vai trò vận chuyển O2 của hemoglobin
với hemoglobin
Ở 380C, 1L huyết tương chỉ hòa tan được 2,3 mL O2
1g hemoglobin có khả năng vận chuyển 1,34 mL O2
1L máu (chứa khoảng 150g hemoglobin) có khả năng vận chuyển 200 mL O2 (gấp 87 lần khả năng của huyết tương)
Hemoglobin là chất mang O2 lý tưởng, bão hòa được 90% O2 ở phổi, 35% ở cơ đang hoạt động.
Sự gắn O2 của hemoglobin là sự cộng tác Ở áp lực O2 thấp, sự gắn O2 tương đối yếu Ở áp lực O2 cao,
hemoglobin gắn chặt với O2
Trang 51.1 SỰ VẬN CHUYỂN O2 TRONG MÁU
1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự gắn O2 của
hemoglobin
lực của hemoglobin với O2 tạo điều kiện cho sự giải
phóng O2 ở các mô, nơi có áp lực O2 thấp, do đó làm
tăng hiệu quả vận chuyển O2
hemoglobin với O2 tạo điều kiện thuận lợi cho sự giải
phóng O2 cung cấp cho các mô
Trang 6ĐỒ THỊ PHÂN LY OXY
(Nhiệt độ)
HHb + O2 ↔ HbO2 + CO2 + DPG + H+
DPG CO2
Trang 71.2 SỰ VẬN CHUYỂN CO2 TRONG MÁU
CO2 được vận chuyển trong máu dưới 3 dạng:
của CO2 trong máu (chiếm khoảng 78%)
Carbonic anhydrase
CO2 + H2O H2CO3 H+ +
Trang 8HCO3-1.2 SỰ VẬN CHUYỂN CO2 TRONG MÁU
CO2 được vận chuyển trong máu dưới 3 dạng:
hemoglobin (chiếm khoảng 13%) R-NH2 + CO2 R-NH-COO- + H+
.Vì pH trong hồng cầu là 7,2 nên các nhóm amin đều tích điện dương, muốn gắn CO2 phải có phản ứng:
R-NH3+ ↔ R-NH2 + H+
Trang 91.3 KHẢ NĂNG ĐỆM H+ SINH RA TRONG QUÁ TRÌNH
Trang 10SƠ ĐỒ VẬN CHUYỂN O2 VÀ SỰ VẬN CHUYỂN CO2
ĐẲNG HYDRO CỦA HEMOGLOBIN
Trang 11PHẦN 2:
THĂNG BẰNG ACID- BASE
Trang 122.1 KHÁI NIỆM pH, ACID, BASE
pH (tiếng Latin: pondus hydrogenii; tiếng Anh: power of
hydrogen; tiếng Pháp: pouvoir hydrogène) là chỉ số đo độ
hoạt động của các ion hydro (H+) trong dung dịch, được Sorensen đưa ra lần đầu tiên năm 1909.
pH chính là chỉ số đo độ acid hay base của dung dịch
pH của 1 dung dịch được xác định bởi nồng độ ion
hydro (H+)
pH = - log10 [H+]
Trang 132.1 KHÁI NIỆM pH, ACID, BASE
Acid – là chất giải phóng H+ trong dung dịch
Acid mạnh phân ly hoàn toàn (ví dụ: HCl)
Acid yếu phân ly ít (Ví dụ: H2CO3)
Base – là chất nhận H+
Base mạnh
Base yếu
H2O là chất phân ly yếu: H2O H+ +
OH- Trong điều kiện tiêu chuẩn, nước tinh khiết có pH=7, được coi là trung tính
Dung dịch có pH<7 là dung dịch acid
Dung dịch có pH>7 là dung dịch base
Trang 142.2 PHƯƠNG TRÌNH HENDERSON HASELBALCH
Trong dung dịch, acid yếu sẽ phân ly: HA H+ +
A- Hệ số phân ly: K = [H+] x [A-] / [HA]
→ [H+] = K x [HA] / [A-]
→ pH = pK + log10 [A-]/[HA]
hay pH= pK
Trang 152.3 SỰ THĂNG BẰNG ACID- BASE TRONG
CƠ THỂ SỐNG
Cơ thể duy trì thăng bằng aid – base nhờ sự kết hợp giữa hoạt động sinh lý của phổi, thận và sự hoạt động của các hệ đệm.
hoặc CO2 thải ra
Thận đệm một lượng lớn acid hoặc base, mất vài giờ đến vài
ngày để hoàn thành công việc này
Phổi thực hiện chức năng đệm trong vài phút đến vài giờ,
không có khả năng thay đổi pH nhiều như thận
khỏi dung dịch khi nồng độ H+ tăng, hoặc giải phóng H+ vào dung dịch khi nồng độ H+ giảm xuống
Đưa pH về bình thường trong vài giây
Ba hệ đệm chính : bicarbonat, phosphat và protein
Trang 16 Cơ chế tác dụng của hệ đệm:
Khi thêm một acid mạnh vào dung dịch, phần base của hệ đệm sẽ tác dụng với acid mạnh để tạo thành một aicd yếu ít phân ly hơn, lượng H+ tạo ra rất ít, không ảnh hưởng nhiều đến pH của dung dịch
Khi thêm một base mạnh, base này sẽ kết hợp với phần acid yếu của hệ đệm, bị trung hòa và tạo nên một anion của acid yếu, do đó pH của dung dịch cũng ít bị thay đổi
Trang 182.3.2.1 HỆ ĐỆM BICACBONAT(HCO3-/H2CO3 )
Dung dịch acid carbonic và ion bicarbonat
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+
Phương trình cho hệ đệm bicarbonat:
pH= pK + log[HCO3-]/[H2CO3] hay
pH= 6,1 + log[HCO3-]/[0,03.pCO2]
Là hệ thống đệm chủ yếu của huyết tương và dịch gian bào.
Hoạt động có liên quan mật thiết với phổi và thận
Để giảm pH, thận bài tiết
HCO3- Để tăng pH, thận bài tiết H+ và phổi bài tiết CO2
Trang 192.3.2.2 HỆ ĐỆM PHOSPHAT (HPO42- /H2PO4-)
hoạt động gần pH tối ưu là 6.8
Phản ứng chuyển hóa liên tục tạo acid làm pH trong tế
bào từ 4.5 đến 7.4, trung bình là 7.0
Trang 20điện âm và chuyển sang phía base của điểm đẳng điện.
Như vậy trong môi trường acid, protein thể hiện tính kiềm
và ngược lại.
Trang 212.3.2.4 HỆ ĐỆM CỦA HỒNG CẦU
Oxy-hemoglobinat/Oxy-hemoglobin (KHbO2/HHbO2)
trò quan trọng trong điều hòa pH máu qua sự vận
chuyển O2 và CO2
hệ đệm trong máu
Trang 222.3.3 KHẢ NĂNG ĐỆM CỦA CÁC HỆ ĐỆM TRONG
Trang 232.3.4 VAI TRÒ CỦA PHỔI TRONG ĐIỀU HÒA THĂNG
BẰNG ACID- BASE
Trung hòa acid mạnh hơn hệ đệm hóa học 2 đến 3
lần, phổi thực hiện chức năng đệm trong vài phút nhưng không có khả năng đệm lớn như thận
↑ CO2 và ↓ pH kích thích làm tăng thông khí phổi, trong khi ↑ pH ức chế thông khí phổi
Trang 24 Thận không tham gia chống lại tình trạng rối loạn thăng bằng acid- base ngay từ đầu mà sau nhiều giờ thận mới điều chỉnh pH chỉ thực sự trở về sinh lý bình thường sau khi đã có sự điều chỉnh của thận
Có 3 cơ chế chính giúp thận điều hòa thăng bằng acid- base:
Tái hấp thu bicarbonat ở ống lượn gần
Đào thải các acid và muối acid không bay hơi ở ống lượn xa
Bài tiết ion H+ dưới dạng muối amon ở ống lượn xa
2.3.5 VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA
THĂNG BẰNG ACID- BASE
Trang 25BÀI TIẾT H+ VÀ TÁI HẤP THU BICACBONAT
( carbonic anhydrase)
Hô hấp tế bào
Dịch lọc qua cầu thận
-V/c ngược chiều
- Khuyech tán qua kênh
- -Khuyech tán qua màng
Trang 26BÀI TIẾT H+ DƯỚI DẠNG MUỐI PHOSPHAT
VÀ MUỐI AMON
Trang 272.4 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ THĂNG
BẰNG ACID-BASE
1 pH máu:
Giá trị bình thường: 7,38- 7,42
pH= 7,35- 7,38: xu hướng nhiễm acid (toan)
pH= 7,4- 7,42: xu hướng nhiễm base (kiềm)
pH< 7,35: nhiễm acid (toan)
pH>7,45: nhiễm base (kiềm)
Trang 282.4 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ THĂNG
Trang 293 Bicarbonat thực (AB= actual bicarbonat):
Là nồng độ bicarbonat trong máu thử, được lấy trong điều kiện không tiếp xúc với không khí, tương ứng với pH và pCO2 thực của máu
Giá trị bình thường: 25 mEq/L (mmol/L)
Phụ thuộc vào pCO2, khi pCO2 tăng AB cũng tăng theo
2.4 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ THĂNG BẰNG
ACID-BASE
Trang 304 Bicarbonat chuẩn (SB= standard bicarbonat):
Là nồng độ bicarbonat trong máu thử được đưa về điều kiện chuẩn: to= 37oC, PCO2 = 40 mmHg
Giá trị bình thường: 25 mEq/L (mmlo/L)
Chỉ thay đổi trong một số rối loạn acid- base chuyển hóa
2.4 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ THĂNG
BẰNG ACID-BASE
Trang 315 Base đệm (BB= buffer base):
Là tổng số nồng độ của các anion đệm trong máu (HCO3-, HPO42-, proteinat, hemoglobinat…)
Giá trị bình thường: 46 mEq/L
Không phụ thuộc nhiều vào pCO2 máu nhưng phụ thuộc vào nồng độ hemoglobin trong máu
2.4 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ THĂNG
BẰNG ACID-BASE
Trang 326 Base dư (EB= excess base):
Được xác định là lượng acid được thêm vào máu để đưa pH máu về 7,4 ở điều kiện chuẩn: to= 37oC, pCO2 = 40 mmHg
Giá trị bình thường: 0
Nhiễm acid: EB có giá trị âm, nhiễm base: EB có giá trị dương.
2.4 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ THĂNG
BẰNG ACID-BASE
Trang 332.5 RỐI LOẠN THĂNG BẰNG ACID - BASE
Trang 342.5.1 NHIỄM ACID CHUYỂN HÓA
Là hậu quả của sự tích tụ các acid cố định hoặc của sự mất chất base do tăng tạo acid hữu cơ hoặc acid ngoại sinh đưa vào
cơ thể, bài tiết H+ giảm hoặc mất HCO3-,
Các biểu hiện đặc trưng:
pCO2 giảm
AB, SB, BB, EB giảm
pH giảm: còn bù (pH=7,35-7,4), mất bù (pH<7,35)
Trang 35 Các bệnh lý có nhiễm acid (toan) chuyển hóa:
Nhiễm toan cetone: do tăng chuyển hóa acid béo làm tăng sản xuất thể cetone (acetone, acid
acetylacetic, acid beta hydroxybutyric) Hay gặp trong biến chứng đái tháo đường, nhịn đói kéo dài, ngộ độc rượu ethylic.
Nhiễm toan acid lactic: do chuyển hóa yếm khí tạo ra nhiều acid lactic Gặp trong biến chứng đái
tháo đường, shock, động kinh, luyện tập cơ bắp quá sức.
2.5.1 NHIỄM ACID CHUYỂN HÓA
Trang 36 Các bệnh lý có nhiễm acid (toan) chuyển hóa:
Nhiễm toan chuyển hóa trong suy thận: do cầu thận giảm lọc các anion đặc biệt là sulfat,
phosphat ứ lại hình thành các acid mạnh
Ít gặp: toan acid formic, acid oxalic, acid acetic, acid salicylic,…
Mất base: ỉa lỏng cấp nặng, lạm dụng thuốc nhuận tràng
2.5.1 NHIỄM ACID CHUYỂN HÓA
Trang 371 Là hậu quả của sự tăng nồng độ CO2 trong máu, nguyên nhân là do giảm thông khí phế nang.
2 Các biểu hiện đặc trưng:
Trang 38 Là hậu quả của sự mất các acid cố định hoặc sự dư thừa chất base trong máu.
Các biểu hiện đặc trưng:
pCO2 bình thường hoặc tăng nhẹ khi có bù của phổi
AB tăng, EB tăng
pH tăng: còn bù (pH=7,4-7,45), mất bù (pH>7,45)
2.5.3 NHIỄM KIỀM CHUYỂN HÓA
Trang 39 Các bệnh lý có nhiễm base (kiềm) chuyển hóa:
Do mất acid: nôn nhiều, kéo dài hoặc hút dịch dạ dày
Tăng giữ HCO3- ở ống thận:
• Dùng lợi tiểu Furosemide, Thiazide kéo dài
• Dùng một số thuốc như: Penicilline, Carbenicilline
Trang 401 Là hậu quả của sự giảm nồng độ CO2 trong máu, nguyên nhân là do tăng thông khí phế nang quá mức.
2 Các biểu hiện đặc trưng:
pCO2 giảm
AB giảm (bù bởi thận), EB tăng
pH tăng: còn bù (pH=7,4-7,45), mất bù (pH>7,45)
3 Gặp trong:
Tăng thông khí do lo lắng quá mức, bệnh nhân được hô hấp hỗ trợ, Hysteria.
Tăng thân nhiệt
2.5.4 NHIỄM KIỀM HÔ HẤP
Trang 411 Nhiễm acid hô hấp +nhiễm kiềm chuyển hóa: Bn nhiễm
acid hô hấp kéo dài + điều trị lợi tiểu quá nhiều
2 Nhiễm kiềm hô hấp + nhiễm acid chuyển hóa: Bn ngộ độc
salicylat do uống aspirin quá liều
3 Nhiễm acid hô hấp + nhiễm acid chuyển hóa: do ngừng
hoạt động tim phổi và nhiễm acid chuyển hóa do tăng acid lactic máu gây nên do thiếu oxy mô.
4 Nhiễm kiềm hô hấp + nhiễm kiềm chuyển hóa: Bn được hô
hấp nhân tạo bằng máy và dùng lợi tiểu quá mức.
2.5.5 NHỮNG RỐI LOẠN ACID – BASE HỖN HỢP
Trang 42 Phổi điều chỉnh thông khí (nhanh, khả năng bù hạn chế)
Thận điều chỉnh sự bài tiết H+ và tái hấp thu bicarbonat
(chậm, khả năng bù mạnh hơn)
tăng
2.5.6 CƠ CHẾ BÙ TRONG RỐI LOẠN THĂNG BẰNG
ACID - BASE