Bài giảng Hóa học Lớp 11 - Cân bằng acid-base

Nội dung text: Bài giảng Hóa học Lớp 11 - Cân bằng acid-base

1. Bài giảng Cân bằng acid-base
2. ĐẠI CƯƠNG I. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG ACID-BASE II. CÁC CƠ CHẾ ỔN ĐỊNH CÂN BẰNG ACID- BASE 2.1. HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC HỆ ĐỆM : + HĐ HUYẾT TƯƠNG + HĐ CỦA HỒNG CẦU 2.2. HOẠT ĐỘNG SINH LÝ CỦA PHỔI 2.3. HOẠT ĐỘNG SINH LÝ CỦA THẬN. III. MỘT SỐ THÔNG SỐ CHÍNH ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI CBAB IV. MỘT SỐ RỐI LOẠN CBAB * MỘT SỐ LƯU Ý VỀ XN CBAB
3. KHÁI NIỆM CÂN BẰNG ACID-BASE CBAB - Sự ổn định nồng độ ion hydro (pH) dịch thể/ là trạng thái mà ở đó “H+” thích hợp nhất cho các CH/ cơ thể. Nước (60-70%) phân ly: + - H2O H + OH ở trạng thái cân bằng phân ly (ĐL tác dụng khối): [H+] [OH-] = k = 10-14 (k- hằng số phân ly) H2O Vì [H+ ]= [OH-] =>[H+]x[OH-] = [H+]2 = 10-14 Log [H+]2 = Log 10 -14 =>2 Log [ H+] = - 14 -> Log [ H+] = -7 Qui ước: pH là giá tri âm của Log nồng độ H+, tính: pH = - Log [ H+]
4. ẢNH HƯỞNG CỦA PH TỚI CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC +pH thay đổi: -> thay đổi các liên kết hydro, LK disulfua (-S-S-)=> thay đổi cấu trúc, CN của protein đặc biệt protein là enzym -> rối loạn hướng, tốc độ và cường độ các f/ư mà E xúc tác. + pH ảnh hưởng: - Receptor/ màng Tb (nhận biết và v.c chất qua màng TB) - Hb & ái lực gắn O2 của Hb - Acid nucleic (AND, ARN)- Di truyền. - Kháng thể- bảo vệ cơ thể - Hormon ( ĐHCH)
5. Các nguy cơ gây rối loạn CBAB ❖ Sự tạo thành CO2, H2CO3: - CO2: Krebs & khử carboxyl của amino acid (~ 200 ml/min). + - - CO2 kết hợp với nước, phân ly tạo H & HCO3 :CB động + - CO2 + H2O H2CO3 H + HCO3 Nếu CO2 ko đào thải -> nhiễm acid (cân bằng -> phải). ❖ Sự tạo thành acid HC, VC: + Chuyển hoá G, L, P -> SPTG đa số là acid 1,3-DPG, a.pyruvic RL: > acid pyruvic, lactic, -Hydroxybutyric ,-> nhiễm acid ⊥, RL các CH -> xu hướng nhiễm acid: acidose ❖ Bệnh lý: + Bệnh làm  acid máu: - Tiểu đường:  acid cetonic/M
6. Nguy cơ gây rối loạn CBAB + Bệnh làm  kiềm máu: - Nôn/ tắc môn vị, hút dịch vị DD: mất H+ - Dùng quá nhiều thuốc lợi niệu. - Tiêm, truyền quá nhiều Nabicarbonat (sai . + ⊥: pH máu ĐM: 7,38 – 7,42 duy trì được do H+ = H+ đào thải. => CBAB thực chất là duy trì sự ổn đinh ion H+/ cơ thể. Các cơ chế ổn định CBAB: 1- Hệ đệm (Htư, HCầu). 2- HĐ sinh lý phổi 3- HĐ sinh lý của thận.
7. Các hệ đệm của máu Hệ đệm máu= HĐ huyết tương + HĐ Hồng cầu Hệ đệm Bicarbonat Protein PPhosphat (53%) (45%) (1-2%) Huyết H2CO3/NaHCO Protein/Proteinat NaH2PO4/Na2HPO4 tương 3 natri (35%) (10%) Hồng cầu H2CO3/KHCO3 HHb/KHb, KH2PO4/K2HPO4 (18%) HbO2/KHbO2 ( 35%)
8. Vai trò của các hệ đệm/ điều hoà CBAB ❖ HĐ huyết tương: * Hệ đệm bicarbonat: H2CO3/ NaHCO3 + Quan trọng: 35%  DTĐ/ cơ thể, điều hoà: nhanh, mạnh. + - + Cân bằng động: CO2 + H2O H2CO3 H + HCO3 + Pt Handerson-Haselbalch: - - [HCO3 ] [HCO3 ] pH = pK H2CO3 + log = 6,1 + log [ H2CO3 0.03. pCO2 + Cơ chế ĐH: KM => Kiềm] yếu; Acid mạnh => acid yếu-> ĐT - Kiềm (OH-) / M => Kiềm yếu, XOH + H2CO3 XHCO3 + H2O, VD: NaOH + H2CO3 NaHCO3 + H2O. + - Acid (H ) / M: RH + NaHCO3 RNa +H2CO3 (phân ly) VD: HCl + NaHCO3 NaCl +H2CO3 H2O CO2 Phổi -> thải
9. Hệ đệm huyết tương * Hệ đệm protein: + Cấu tạo từ các A.A (COOH, NH2), có tính lưỡng tính: - COOH COO- + H+ ( + base) - chống lại kiềm hoá + + - NH2 + H NH3 - chống lại acid hoá. + +. + Chống lại acid = a.a kiềm (Arg, Lys)/ NH2 + H NH3 + Chống lại kiềm = a.a acid (Glu, Asp)/ H+ + base (OH-). Vai trò đệm: đáng kể (60 – 80 g/l) * Hệ đệm phosphat (NaH2PO4/ Na2HPO4 ) - Tốt vì có pK = 6,8 (~ 7,40). - Vai trò đệm: yếu vì có nồng độ thấp/ M (1 – 2 mmol/l)
10. Hệ đệm hồng cầu + HC có HĐ bicarbonat, phosphat nhưng VT đệm chủ yếu do Hb + Hb có 2 HĐ: HHb/ KHb & HHbO2/ KHbO2, Đệm = 2 cách: 1- Tạo DX carbamin: NH2/ Hb + CO2 -> dx carbamin (5% CO2). 2- Nhờ hoạt động của nhân Imidazon/His: + + Hb + O2 -> HbO2 + H , H  -> pH/ phổi ↓(*) + + HbO2 + H -> HHb + O2 => H ↓ -> pH/ TC (*) Vai trò đệm của Hb là đào thải CO2 cho cơ thể -> chống acid hoá (Sơ đồ) Tổ chức Máu Phổi + - TM + - + - K HCO3 K HCO3 K HCO3 K+ K+ - HHb HHb HHb - HCO3 HCO3 O O 2 2 + CA ĐM H H+ H2CO3 KHbO2 KHbO2 KHbO2 H2CO3 CA CA H2O H2O CO2 CO2 Ch.hoá Thở ra Bt: CO2/TC = CO2 / Phổi
11. + - Phổi điều hoà CBAB CO2 + H2O H2CO3 H + HCO3 CO2 thở ra ❖BT: CO2/TC = CO2/ phổi Phổi ❖Nhiễm acid (H+ /M): .  TK phổi (TS, BĐ thở) CO2 H2CO3 - H+  H O HCO3 + -> đào thải CO (chống 2 2 Máu acid) . CO2 phổi > CO2/ TC CO2 Tổ chức ❖Nhiễm base (OH- /M): . ↓ TK phổi (↓ TS, BĐ thở) -> Phổi ↓ đào thải CO2 . CO2 TC > CO2/ Phổi CO2 OH -  - Tốt: Phổi đào thải CO2, bền bỉ, liên HCO3 tục => điều hoà CBAB có hiệu quả Máu Hạn chế: k ,↓ TS, BĐ thở quá CO Tổ chức mức 2
12. THẬN ĐIỀU HOÀ CBAB -/ * Đặc điểm: chậm, hiệu quả mạnh, duy trì HCO3 H.tư & DGB - * Tái hấp thu gần hoàn toàn HCO3 : 90%/ TB ÔL gần, 10% ÔL xa. Lòng Ô.T (NTBĐ) TB ống lượn gần Mao quản NaHCO3 K+ K+ E Na+ Na+ 2 Na+ E1 + HCO - H+ H 3 - - HCO3 HCO3 (90%) H2CO3 - H2CO3 E1- HCO3 .ATPase H2O + + CA E2- Na ,K -ATPase H2O + CO2 CO2 CO2 - THT HCO3 : + PCO2 (CC bù trừ của thận khi cơ thể nhiễm base, acid hô hấp) +  THT Na+/ TB ống thận.
13. + - Thải H , tái hấp thu HCO3 ở ống lượn xa Lòng ÔT (NT đầu) TB ống lượn xa Mao quản Na+ Na+ Na+ E2 E1 K+ K+ K+ + + HPO4 H H - - HCO3 HCO3 (~10%) R H2CO3 - H2 PO4 H O CO 2 2 CO NH 2 RH 3 Glutaminase Glu + NH4 Gln + Đào thải H+: Acid (RH), muối amoni, muối phosphat - + Tái hấp thu HCO3 : ~ 10% - + + Tân tạo HCO3 : ⊥: ăn bt-> 50- 100 mmol H / 24h/: H2SO4 (SPCH a.a S); 0 + H3PO4 (SPTH của P -Lipid, acid nucleic); A.uric-(base purin) -> H . + - -> -, - + H + HCO 3 Nguyên nhân mất HCO3 bù lại? = Tân tạo HCO3 ~ tạo NH4 (ko -> TB Ô.L xa). Mặt : tại TB ô thận -> CO + H O -> H CO -> HCO -.
14. Các thông số đánh giá trạng thái cân bằng acid- base 1. Độ pH máu 2. PaCO2 3. Bicarbonat 4. Bicarbonat thực ( Actual Bicarbonat = AB) 5. Bicarbonat chuẩn (Standard bicarbonat = SB) 6. CO2 toàn phần ( Total CO2 = t.CO2) 7. Base đệm (Bufer base = BB) 8. Base dư (Base excess = BE)
15. pH máu ⊥ pH máu/ ĐM = 7,38 –7,42. pH 7,42 - nhiễm base pH máu/TM đánh giá mức độ bù trừ của cơ thể: - Acidose: pH 7,38 – 7,42: bù toàn phần (nhiễm acid) 7,37 – 7,25: bù 1 phần 7,55: mất bù. + pH 7,55: Nhiễm kiềm hô hấp: CTSN Nhiễm kiềm chuyển hoá nặng: ỉa chảy kéo dài
16. PaCO2, CO2 toàn phần ❖ ⊥: PaCO2 = 40 mmHg - Thông số cho biết các rối loạn CBAB do NN hô hấp - Phụ thuộc thông khí phế nang:  khi TKPN ↓ và ngược lại. BL: -   nhiễm toan HH do ↓ đào thải CO2 ở phổi, gặp: . Thông khí PN, tắc nghẽn phế quản . Bệnh phổi: PQPV, viêm phổi, hen . Hít phải CO2, hít lại Ko khí đã thở . Bị ức chế TK: thuốc ngủ, bại liệt, nhiễm độc, CTSN, u não ❖ t.CO2 = CO2 hòa tan + CO2 carbaminat + CO2/bicarbonat - PaCO2-5% (+Hb)- 5% HCO3 - 90% . ⊥: t.CO2 = 25 - 30 (mmol/l). t.CO2 : Nhiễm toan hô hấp, nhiễm kiềm CH
17. - Bicarbonat ( HCO3 ) - O + Là lượng HCO3 có trong H.Tư ở 37 C, gồm B thực và B chuẩn. - Bicarbonat thực (actual bicarbonat = AB): - . Là nồng độ thực tế HCO3 của mẫu máu ĐM lấy ở ĐK ko tiếp xúc với ko khí, nó tương ứng với pH và PaCO2 thực của mẫu máu. . ⊥: AB = 25 mmol/l. - Bicarbonat chuẩn (standard bicarbonat= SB): - . SB: là lượng HCO3 (mmol/l) của h.tư được qui về ĐK chuẩn o o như PaCO2= 40 mmHg, T = 37 C, pH = 7,40. . ⊥: SB = 24 2 (mmol/l). + Là TS cho biết RLCBAB liên quan tới NN chuyển hoá. - BL: HCO3 : NT hô hấp, NKCH: nôn nhiều, hút dịch DD, ỉa chảy ↓↓: Nhiễm toan CH, gặp: . ĐTĐ do ứ đọng các thể cetonic . Phù phổi cấp, động kinh: RLCH glucid-> ứ đọng acid lactic. . Viêm thận cấp; mạn: ko thải được acid - . ỉa chảy cấp làm mất HCO3
18. Base đệm (Buffer base = BB), Base dư (Base exess = BE) ❖ Base đệm: Là tổng các anion đệm trong máu (mmol/l). - - - - BB = [HCO3 ] + Protein + Hb + Phosphat ⊥: 46 - 48 (mmol/l) ❖ Base dư : Là sự chênh lệch giữa BB của BN và BB của người bình thường. ⊥: BE = 0 (pH = 7,40; PaCO2= 40 mmHg; Hb TP = 150 g/l, 37OC). BE cùng với Bicarbonat là 2 TS có ý nghĩa xác định nguyên nhân RLCBAB do chuyển hoá. BE dương () gặp: Nhiễm kiềm CH (nôn nhiều, ỉa chảy kéo dài ) BE âm (↓↓) gặp : Nhiễm toan CH (ĐTĐ ) - Chú ý: + Các TS: pH, PaCO2 đo = ĐCCL - Các TS khác: HCO3 (AB), t.CO2, BB, BE- tính toán + Kết quả CBAB chính xác khi: - Lấy máu: . ĐM (trụ, quay,cánh tay), MĐM hoá - đầu ngón tay, dái tai . Dụng cụ chuyên biệt-> Máu ko tiếp xúc với ko khí.
19. CÁC RỐI LOẠN CÂN BẰNG ACID- BASE ❖ 3 NHÓM RL: - DO N.N HÔ HẤP, N.N CHUYỂN HOÁ & DO N.N HỖN HỢP. - ( PACO2) (HCO3 , BE) PaCO2 40
20. NHIỄM TOAN HÔ HẤP ❖ Rối loạn khởi phát là pCO2 do ↓ thải trừ CO2 ở phổi, gặp: * Bệnh phổi: - P. Quản, phế viêm - Viêm phổi - Hen - Khí thũng phổi * HCTK: - Thuốc ngủ - Bại liệt - CTSN, u não - Rối loạn tuần hoàn não * Hít phải CO2/ k.khí đã thở * XN: pH ↓ ( 40mmHg) - HCO3 máu  (> 25 mmol/l) t CO2  , các TS khác ít thay đổi
21. NHIỄM KIỀM CHUYỂN HOÁ o Là trạng thái thừa Base hoặc mất acid (k phải là H2CO3) * Nguyên nhân: + Quá thừa base: - quá nhiều bicarbonat (ĐT) - Ăn uống: quá nhiều chất t/c kiềm + Do mất acid: - Nôn nhiều (HCL ↓ , K+ ↓) - Hút D.dày (Cl- ↓ ), ỉa chảy(H+ ↓) - Thuốc lợi niệu nhiều -> K+ ↓ * KQXN các thông số: - pH máu (> 7,5, mất bù) - pCO2  (> 40mmHg do ↓ thông khí ) - - HCO3  (> 25mmol/l) và tCO2, BB , BE
22. NHIỄM KIỀM HÔ HẤP ❖ Rối loạn khởi phát là ↓ pCO2 ❖ Gặp: + Thông khí phổi ↓ : - Giai đoạn đầu viêm phổi - Sốt cao - Hô hấp nhân tạo quá mức - CTSN + Thở trong khí quyển có pCO2 thấp (lên cao) ❖ KQXN: - pH máu  (> 7,42) (khi mất bù) - pCO2 máu ↓ - t.CO2 ↓ - BB ↓ - BE (-)
23. NHIỄM TOAN CHUYỂN HOÁ - Là sự mất anion đệm- chủ yếu là HCO3 máu&D ngbào; Tích luỹ các acid “CĐ”/ thực tế là acid mạnh mà anion của chúng ko thể bài xuất qua thận *KQXN - pH máu ↓( HCO3 ↓ - - - ĐT nhiều thuốc lợi niệu ->  thải HCO3 => HCO3 ↓
24. NHIỄM TOAN HỖN HỢP Là sự kết hợp nhiễm toan CH và hô hấp => ↓ pH máu * XN: - pH máu ↓ mạnh - p CO2 - - HCO3 ↓ - SB ↓ vừa - BB ↓ - BE(-) Nhiễm kiềm hỗn hợp Là kết hợp của nhiễm kiềm hô hấp và nhiễm kiềm chuyển hoá => pH máu  rất nhiều * XN: - pH máu  - pCO2 ít - - HCO3  - SB  : 34-36 mmol/l (bt 24mmol/l)