Hingamine ja happe-leelise seisund. Neerud ja happe-leelise seisund. Respiratoorne atsidoos ja alkaloos. Metaboolne atsidoos ja alkaloos.Ingrid Kokmann

Eliis AnveltNatali Tšivkin

STOM IITartu 2012

Hingamine

Hingamine on gaasivahetus organismi ja väliskeskkonna vahel

Toimub hingamiselundite, südame, vereringesüsteemi ning vere kooskõlastatud tegevuse tulemusel – organismi hapnikuga varustav funktsionaalne süsteem

Hingamise etapidGaasivahetus kopsudes ehk

väline hingamine Gaaside difusioon alveoolide ja

vere vahelHapniku ja süsinikdioksiidi

transport veregaGaaside difusioon kudede ja vere vahel

Vere pH-d mõjutavad faktorid

Süsinikdioksiidi transportVeri kannab süsinikdioksiidi:

◦füüsikaliselt lahustununa – 10%◦keemiliselt seotuna – 10% seotuna

hemoglobiini valgulisele komponendile – moodustub karbaminohemoglobiin – ja 80% bikarbonaadina

Süsinikdioksiidi transport bikarbonaadina

Kudedes ainevahetuse käigus tekkinud CO2 difundeerub verre ja sealt edasi erütrotsüüti, kus algab selle keemiline modifitseerimine karboanhüdraasi toimel

Toimub reaktsioon: CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3

- + H+

Süsinikdioksiidi transport bikarbonaadina

Kui bikarbonaadi kontsentratsioon tõuseb, difundeerub see erütrotsüütidest plasmasse

Selleks, et püsiks erütrotsüütide elektroneutraalsus, on vaja bikarbonaadi negatiivne laeng rakus korvata...

Süsinikdioksiidi transport bikarbonaadina

Negatiivne laeng korvatakse rakku sisseliikuvate Cl-ioonidega ehk vahetus-ioonidega, mis toovad kaasa teatud määral vett – erütrotsüüdid paisuvad veidi

Seda protsessi nimetatakse Hamburgeri ehk Cl-nihkeks

Vabanevad prootonid seob hapnikku vabastades hemoglobiin – käitub puhvrina

Süsinikdioksiidi elimineerimineKopsudes toimuvad kõik mainitud

etapid vastupidises järjekorras ja süsinikdioksiid difundeerub läbi alveolaarmembraani alveoolidesse

Happe-leelise tasakaal

Süsinikdioksiidi sidumise ja transpordiga säilitatakse vere pH-d

Bikarbonaadi teke on üks olulisemaid aluseliseid reaktsioone organismis

Eriline tähtsus on hingamise regulatsioonil, mis võimaldab tekkinud happe-leelise tasakaalu häireid kompenseerida

Hingamise regulatsioonKui pH langeb, kutsubsee esile hüperventilat-siooni ehk ventilatsioo-ni suurenemiseKui pH tõuseb, kutsubsee esile hüpoventilat-siooni ehk ventilatsioo-ni kahanemise

Neerude ülesanded

Neerud on kehavedelikke reguleeriv elund

Nad tagavad rakke ümbritseva ekstratsellulaarse vedeliku konstantse koostise ja püsiva ruumala

Sel teel garanteerivad neerud võimalikult püsivad ja optimaalsed tingimused organismi kõikide rakkude talitluseks

Neerude funktsioneerimise mehhanismid

Vee või lahustunud ainete liig organismis:◦Neerudes intensiivistub

eritamisfunktsioonVee- või elektrolüüdivaegus

organismis:◦Neerudes lülituvad käiku

säästefunktsioonid, mis väldivad edasisi kadusid ainevahetuse lõpp-produktide vajalikku eritumist seejuures takistamata

Vere pH-d mõjutavad faktorid

Neerud ja pH regulatsioon

Neerud kontrollivad happe-leelise tasakaalu nii, et sekreteerivad kas aluselist või happelist uriini

Happelise uriini eritamine vähendab happe hulka ning aluselise uriini eritamine aluse hulka ekstratsellulaarses vedelikus

Uriini pH on vahemikus 5-6, eritatav päevane kogus 1-1,5 l

Neerud ja pH regulatsioonPeamised mehhanismid, millega

neerud kontrollivad organismi happe-leelise seisundit:◦Vere bikarbonaatioonide (HCO3

- ) tagasiresorptsioon

◦Vesinikioonide (H+) sekretsioonOrganismi normaalse talitluse juures

eritatakse uriinis natuke rohkem vesinikioone – see tuleneb metabolismi käigus tekkinud mittelenduvate hapete eemaldamise vajadusest (sulfaadid, fosfaadid)

Bikarbonaadi transport

Bikarbonaadi resorptsioon toimub peamiselt neeru proksimaalses torukeses karboanhüdraasimehhanismi abil

HCO3- tagasiresorptsioon on

seotud CO2 kiire hüdratiseerumisega karboanhüdraasi toimel süsihappeks, millest prooton väljub tuubulite valendikku, bikarbonaatioon aga jääb organismi

Vesinikioonide transportTerve inimese ainevahetuses tekib

60-100 mmol happelisi valentse ööpäevas – need tuleb elimineerida neerude kaudu

Normaalselt eritatakse enamik H+-st järgmiselt:◦NH4

+ ehk ammooniumioonidena (30-50 mmol)

◦fosfaatpuhversüsteemiga ehk nn. tiitritava happena (10-30 mmol)

◦vaba vesinikiooni kujul elimineerimine on väga minimaalne (0,05%)

Vesinikioonide transportAmmoniaagimehhanismi puhul on tähtis

maksas sünteesitav leeliseline aminohape glutamiin, mille desamineerimisel vabaneb ammoonium (NH4

+)Sellest üks osa muudetakse

ammoniaagiks, mis läbib kergemini neerutorukese seina ning valendikus liidab endaga vesinikiooni

Fosfaadiga puhverdatud H-ioonid pärinevad süsihappe dissotsiatsioonist ning elimineeritakse lõpliku uriiniga

Protsesside omavaheline seosSüsihappe dissotsiatsioonist pärit

H-ioonid mitte ainult ei retsirkuleeri, vaid ka elimineeritakse organismist – seega moodustub iga eritunud H-iooni kohta uuesti üks molekul bikarbonaati

Nii regenereeritakse bikarbonaadisisaldus

See seos toimib ka vastupidiselt - HCO3

- eritumine uriiniga võrdub kehavedelikule H+ lisamisega

Atsidoos ja alkaloosAtsidoos – vere pH alanemine

(pH<7,37)Alkaloos – vere pH suurenemine

(pH>7,43)Mitterespiratoorne atsidoos/alkaloos –

tingitud neerude funktsioonihäiretest ja ainevahetushäiretest

Respiratoorne atsidoos/alkaloos – põhjustatud kopsude funktsioonihäirest, täpsemalt CO2 osarõhu tõusust või langusest

Metaboolne atsidoos/alkaloos – põhjustatud ainevahetushäiretest veres

Atsidoosi liigid

Primaarne mitterespiratoorne atsidoos - mittelenduvad happed on kuhjunud, puhverleeliste kontsentratsioon vähenenud, pH väärtus langenud

Primaarne respiratoorne atsidoos - CO2 osarõhk veres on tõusnud, pH väärtus langenud

Alkaloosi liigid

Primaarne mitterespiratoorne alkaloos – puhverlahuste hulk on suurenenud, pH väärtus tõusnud

Primaarne respiratoorne alkaloos – CO2 osarõhk veres on langenud, pH väärtus tõusnud

Diagnoosimine

Veres valitseva happe-leelise seisundi analüüs ja hindamine on märkimisväärse kliinilise tähtsusega

Vajalik on selliste suuruste määramine, mis lubavad teha otsuseid selle üle, kas on tegemist atsidoosi või alkaloosiga ja kas põhjus on respiratoorne või mitte-respiratoorne

Diagnoosimine

Diagnoosimiseks määratakse arteriaalsest verest:◦pH - näitab, kas H-ioonide

kontsentratsioon on normi piires◦PCO2 - CO2 suurenenud või vähenenud

osarõhk näitab, kas häire on primaarselt respiratoorne

◦Puhverleelise hälve - näitab, kas tegemist on primaarse mitterespiratoorse häirega

Astrupi meetod ja Siggaard-Anderseni nomogramm

Määratakse happe-leelise tasakaalu ja CO2 osarõhku ühe töövõttega

Uuritav veri tasakaalustatakse kahe teadaoleva koostisega gaasiseguga, millel on erinevad CO2 osarõhud (mustad kõverjooned)

Nomogrammile tõmmatud sirgjooned (punane ja roheline) aitavad leida CO2 osarõhu, pH ja puhverleeliste hälbe veres, mille järel saab anda diagnoosi

Astrupi meetod ja Siggaard-Anderseni nomogramm

Kasutatud kirjandusKingisepp P-H. Inimese

füsioloogia. TÜ 2006Schmidt R, Thews G. Inimese

füsioloogia. TÜ 1997Silverthorn D. U. Human

Phisiology. An Integrated Approach 3rd edition. Pearson 2004

http://www.google.com/imgres?um=1&hl=et&biw=1366&bih=667&tbm=isch&tbnid=VYj2XeIKYvwiIM:&imgrefurl=http://apbrwww5.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%2520%26%2520Physiology/2020/2020%2520Exam%2520Reviews/Exam%25204/CH25%2520Renal%2520Tubular%2520Physiology.htm&docid=hCBBMrG0uOTNQM&imgurl=http://apbrwww5.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%252520%2526%252520Physiology/2020/2020%252520Exam%252520Reviews/Exam%2525204/sec.act.transport.antiporter.jpg&w=720&h=453&ei=5YKfULu-EMzV4QSm9oHYDw&zoom=1&iact=hc&vpx=300&vpy=273&dur=642&hovh=178&hovw=283&tx=165&ty=88&sig=106349482992229379897&page=1&tbnh=133&tbnw=211&start=0&ndsp=25&ved=1t:429,r:14,s:0,i:104