Acid-base Disorder แก้ไขครั้งที่ 1 PDF

ุ่ ที 1 กลม Acid-base disorder  หน้าที 1-19 ACID-BASE นิล 025 DISORDER Outline 1. Aci...

ุ่ ที 1 กลม Acid-base disorder  หน้าที 1-19 ACID-BASE นิล 025 DISORDER Outline 1. Acid base regulation 3. Acid base disorder 2. Blood gas analysis Metabolic acidosis Instrument Metabolic alkalosis Sample Mixed metabolic acidosis and alkalosis The artrial blood collection Respiratory acidosis - Femoral artery Respiratory alkalosis - Dorsal pedal artery Mix respiratory and metabolic acid-base disorder Sample (common mistakes) 4. Step of blood gas interpretation Parameters - Arterial partial pressure of oxygen - Partial pressure of carbon dioxide - Bicarbonate ion - Total carbon dioxide content - Base excess Objectives เข้าใจการรักษาดุลกรด-เบสของร่างกาย สามารถอธิบาย blood gas analysis สามารถแปลผล blood gas analysis Acid base regulation ในร่างกายของเราต้องมีการรักษา pH ให้อยูใ่ นระดับทีเหมาะสม ทีร่างกายสามารถทํางานได้ อย่างปกติ ไม่ว่าจะเปนกระบวนการทางเคมี หรือกระบวนการ metabolism ต่างๆ หากมีความเปนกรด หรือเบสมากเกินไปจะมีผลต่อการทํางานของร่างกาย และ metabolism ตัวหลักในการควบคุมกรด หรือเบสของร่างกายก็จะเปน “respiratory & non-respiratory” ซึง respiratory เปนส่วนของ CO2 ทีรับเข้าร่างกาย ส่วน non-respiratory เปนส่วนของ buffer และ renal ทีควบคุมเรืองกรด เบส Buffer ตัวหลักทีจะพูดถึงคือ “HCO3-” (buffer อืนๆทีอาจารย์ไม่ได้พูดถึง คือ PO−, ammonia, sulphate, Hb, other proteins)  นิล 025 จากตารางนีแค่แสดงให้เห็นถึงค่า pH range ของสัตว์ต่างๆ ซึงก็จะอยูป ่ ระมาณ 7.3 - 7.4 ซึงจะเห็นว่ามันไม่ได้เปนกลางที 7.00 เปะๆนะ ตัวควบคุมหลักทีดูแลสมดุลกรด เบสคือ HCO3- & CO2 ท่อทีแสดงในภาพก็คือ blood vessel โดยหลักการคือถ้ามีการเปลียนแปลงปริมาณของ H+ (ได้มาจากกระบวนการ metabolism ของร่างกาย) มันก็จะไปจับกับ HCO3- ในเลือด กลายเปน H2CO3 (Carbonic acid) จากนันจะถูก Carbonic anhydrase enzyme (CA) สลายเปน H2O & CO2 และขับ CO2 ผ่านการหายใจออก ถ้าเกิดว่ามีการสูญเสียเบส หรือได้รบ ั กรดเข้ามาในร่างกายมากเกินไป จะไปตาม buffer หรือ HCO3- เข้ามาเพือช่วย รักษา pH ของร่างกายให้สมดุล Mechanism of acid-base regulation Extracellular mechanism (Immediate) : ใช้เวลาไม่ได้เร็วฉับไว แต่ก็ไม่ได้นานเปนเดือน ใช้เปนวันหรือชัวโมง - ระบบ buffer เช่น bicarbonate (HCO3−) เปนตัวหลัก และตัวอืนเช่น phosphates - สัตว์ปกติจะมีอัตราส่วนของ HCO3−: H2CO3 = 20:1 mmol/L Intracellular mechanism (immediate) - ระบบ buffer เช่น haemoglobin, organic/inorganic phosphates และ other protein Transcellular mechanism (immediate) - เกียวกับการแลกเปลียน K+/H+ ion exchange โดยมีการดึง K+ เข้าหรือออกจากเซลล์ถ้า pH ของ extracellular fluid เปลียนแปลงไป อาจทําให้เกิดภาวะ hypokalemia or hyperkalemia (เพิมเติมจาก VSMU22) Respiratory mechanism (relatively immediate) : ใช้เวลาเร็วถึงปานกลาง - เกียวข้องกับการแลกเปลียน CO2 เพือนําเข้าสูร่ า่ งกาย โดยการเพิมปริมาณการกักเก็บหรือขับออกของ PCO2 ซึง เปนตัวบ่งบอกถึงปริมาณ carbonic acid (เพิมเติมจาก VSMU22) Renal mechanism (days) : ใช้เวลาเปนวัน - เปนการทีไตขับออกหรือกักเก็บ H+ และ HCO3−  Blood gas analysis นิล 025 การทีเราจะรูว ้ ่าต้องรักษาอย่างไร หรือแปลผลอย่างไรสิงแรกคือ ต้องเอาเลือดมาตรวจก่อน ในกรณีทีบางครังสัตว์เปนโรคเรือรังนานๆ, มีปญหาอ่อนแรงมาก ท้องเสีย, อาเจียน และมีโอกาสทีจะสูญเสีย fluid ก็มก ั จะตรวจ blood gas ซึงจะเจอในห้องฉุกเฉินหรือห้องผ่าตัดเปนส่วนใหญ่ โดยเครืองตรวจ blood gas มี 2 แบบได้แก่ - Laboratory-based blood gas instruments (แบบตังโต๊ะ) = ตรวจ electrolyte ได้แก่ Na+, K+ และ Cl- ด้วยวิธี ion- selective electrodes Laboratory-based blood gas - Hand-held instruments (แบบพกพา) = สามารถนําไปใช้จุด instruments (แบบตังโต๊ะ) ทีเจาะเลือดได้เลย โดยทัวไปจะตรวจ - Partial pressure of oxygen (PO2) - Partial pressure of carbon dioxide (PCO2) - Hydrogen ion concentration (pH) - Bicarbonate (HCO3−) or total CO2 - Standard HCO3− - Base excess (BE) blood gas ต้องรีบตรวจหากทิงไว้นาน โอกาสที O2 จะออกหรือ เข้ามาก็เกิดขึนได้ แล้วถ้าเกิดการเปลียนแปลงปริมาณของ O2 จะส่งผลให้ค่า pH เกิดการเปลียนแปลงตามมา Hand-held instruments (แบบพกพา) คําถาม: คุณคิดว่าเลือดทีใช้ในการตรวจ blood gas เปนเลือดดําหรือเลือดแดง ? คําตอบ: เลือดแดง คําถาม: แล้วเปนเลือดจาก vein ได้มย ั คําตอบ: ได้ แต่ต้องใช้ reference range of vein แต่ๆ เราก็อาจจะประเมินค่า O2 ไม่ได้ แต่ค่าบางอย่างก็พอประเมินได้อยู่ แต่ถ้าดีทีสุดเก็บจาก artery ดีกว่า Arterial vs Venous samples - การตรวจวัดค่า PO2 ควรใช้เลือดทีเก็บจาก artery เนืองจาก vein จะมีค่า PO2 ตา - การตรวจวัดค่าอืนๆ pH, HCO3−, PCO2 สามารถเก็บได้จากทัง artery และ vein แต่เลือดทัง สองแบบจะมี reference intervals ทีต่างกัน ดังนันต้องใช้ให้ตรงกับหลอดเลือดทีเก็บมา ควรเก็บตัวอย่างเลือดจาก large, free-flowing vessel และระวังไม่ให้ตัวอย่างสัมผัสกับอากาศ เก็บเลือดจาก plastic syringe เพราะไม่ตกแตก และไม่มีการเข้าออกของ O2 มาก แต่ใดๆคือ ดรอว์มาแล้วต้องรีบปด cap แล้วรีบเอาไปตรวจให้เร็วทีสุด สารปองกันการแข็งตัวของเลือด (Anticoagulant) ทีใช้คือ heparin 0.1-0.2 ml (1,000 U/mL) วิธีการทําคือเราจะใช้เข็มและหลอดฉีดยาดรอว์ heparin จากขวดเข้ามา 0.5-1 ml แล้วดันกลับ เข้าไปในขวดเหมือนเดิม ซึงปริมาณทีค้างอยูใ่ นหลอดฉีดยาจะเพียงพอต่อการใช้ หรือถ้ามีเงิน!! ในคนเนียมันจะมีทีเปนหลอด commercial เลย (แบบทีทําสําเร็จรูปมาแล้ว) ตามทฤษฎีบอกว่า pH และ PCO2 ควรตรวจภายใน30 นาที แต่อาจารย์ก็แนะนําให้ตรวจโดยเร็ว ทีสุดดีกว่า แต่ถ้าต้องเก็บก็เก็บในอุณหภูมิทีเย็น  Artery นิล 025 Plastic syringe with heparin anticoagulant Vein ไปดูวิดีโอสาธิตการเก็บเลือดจาก artery กัน The artrial blood collection Femoral artery (https://youtu.be/de61YKQ6fSY?si=-0krueY4z7uack8h) วิดีโอสาธิตการเก็บเลือดจาก femoral a. syringe สําหรับเก็บเลือดทีเคลือบด้วย มี negative pressure เมือแทงเข้าเลือด heparin จะไหลเข้ามาเอง artery มี blood pressure สูง จับแล้วจะเหมือนมี pulse เต้นตุบๆๆ และ femoral a. อยูล ่ ึก ต้องกดห้ามเลือด เยอะๆ ถ้ากดไม่ดีอาจเปน hematoma ได้ จากนันเอา หัวเข็มออกและปดฝาอย่างรวดเร็ว แล้วรีบนําไปตรวจ Dorsal pedal artery (https://youtu.be/LOQ6ADpx7Us?si=4sq8rX2pdOGV4vRW)  นิล 025 Sample (common mistakes) มีการศึกษาทีสงสัยว่าการเจาะหลอดเลือดทีกลางลําตัวกับตรง peripheral จะมีค่าแตกต่างกันมัย ซึงได้คําตอบว่า ค่าทีได้ใกล้เคียงกัน แต่ทีปลายขามีโอกาสเกิด poor perfusion กว่า ส่งผลให้ค่า pH อาจตากว่าหลอดเลือดทีอยูใ่ กล้ กลางลําตัวนิดนึง ดังนันจึงสรุปว่าตําแหน่งในการเจาะเลือดก็มผ ี ลต่อค่าทีได้ ถ้าหลอดเลือดทีแขนหรือขาเกิดการอุดตันเปนเวลาหลายนาที ก็จะส่งผลให้เลือดไปเลียงน้อยกว่าปกติ แล้วตัวอย่าง ทีได้อาจแสดงถึงภาวะ lactic acidosis (pH ตา) ซึงจะจําเพาะต่อแขนขานันเท่านัน หากไม่ตรวจทันทีจะทําให้จะทําให้ค่า O2 ลดลง, PCO2 เพิมขึน, pH ลดลง และ lactate concentration เพิมขึน ปองกันไม่ให้ตัวอย่างสัมผัสกับอากาศ เพราะ O2 จากอากาศจะกระจายเข้าไปในตัวอย่างได้ ขณะที CO2 จะ กระจายออกไป แล้วทําให้ค่าเแลียนแปลง Calculation for venous blood อย่างทีบอกไปว่าถ้าเจาะ artery ไม่ได้จริงๆ vein ก็พอช่วยเหลือได้ แต่ต้องใช้ reference ของ vein แต่ถ้าหา reference ไม่ได้จริงๆ ก็ต้องคํานวณตามสูตร ดังต่อไปนี Arterial pH = 0.039 + (0.961 x venous pH) Arterial PCO2 = 7.835 + (0.572 x venous PCO2) Arterial HCO3− = 0.538 + (0.845 x venous HCO3−) What blood gas analyzer will tell you? เวลาเราใส่เลือดตรวจค่าทีได้ก็จะเปนตามนี (แตกต่าง ไปตามเครืองทีตรวจด้วย) Arterial partial pressure of oxygen (PO2) Partial pressure of carbon dioxide (PCO2) Hydrogen ion concentration (pH) Bicarbonate ion (HCO3−)/Total CO2 Base Excess (BE) Electrolytes อันนีให้มาหมดทุกค่าเลย อันนีให้มาแค่ไม่กค่ ี า 4 basic parameters pH : วัดความเปนกรดของเลือด หรือ H+ concentration PO2 : partial pressure (tension) ของ oxygen ซึงเปนปริมาณของ O2 ทีละลายในเลือด PCO2 : partial pressure (tension) ของ carbon dioxide ซึงเปนปริมาณของ CO2 ทีละลายใน เลือด ใช้เปนตัววัด respiratory component ของ acid-base disturbance [HCO3−] : ความเข้มข้นของ bicarbonate ในเลือด บางครังไม่ได้ให้มาในรูปนีจะเขียนในรูป ของ Total CO2 ใช้เปนตัววัด metabolic component ของ acid-base disturbance  นิล 025 Arterial partial pressure of oxygen (PO2) PO2 สามารถใช้บอกปริมาณ O2 ทีละลายใน plasma ได้โดยคํานวณจากสูตร O2 (mEq/L) = 0.01014 x PO2 อาจารย์ไม่พดู ถึงสูตรนีเลย PO2 ไม่ได้สะท้อนถึงปริมาณ O2 ทังหมดในเลือด เนืองจาก O2 ส่วนใหญ่จะจับอยูก ่ ับ haemoglobin ปริมาณ total O2 concentration จะขึนอยูก ่ ับ total hemoglobin, O2-carrying capability of hemoglobin, body temperature, blood pH, erythrocytic 2,3-diphosphoglycerate concentration, และ PO2 ซึง PO2 จะส่งผลต่อเปอร์เซ็นต์ความอิมตัวของ hemoglobin กับ oxygen High PO2 สามารถพบได้จากการทีสัตว์ตัวนันได้รบ ั O2 สูงจากเครืองดมยา (oxygen cage or anesthetic machine) Low PO2 สามารถพบได้จากการเกิดปญหาระบบทางเดินหายใจ (respiratory disorders) หรือปญหา การควบคุมกลไกระบบทางเดินหายใจ (derangement of the respiratory control mechanisms) Partial pressure of carbon dioxide (PCO2) PCO2 เปนสัดส่วนของ CO2 ทีละลายอยูใ่ น plasma Dissolved CO2 จะอยูใ่ นภาวะสมดุลกับ carbonic acid (H2CO3) ดังสมการ CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- H2CO3 (mmol/L) = 0.03 × PCO2 อาจารย์ไม่พดู ถึงสูตรนีเลย PCO2 บ่งบอกถึง alveolar ventilation โดยที - Decreased alveolar ventilation > increases PCO2 เรียกว่า hypercapnia หรือ hypercarbia - Increases alveolar ventilation > decreased PCO2 เรียกว่า hypocapnia หรือ hypocarbia การเปลียนแปลงของ PCO2 มักจะเร็วเปนหลักนาที ดังนันเวลาเกิด metabolic acidosis หรือ alkalosis แล้วมีการ compensate ด้วย respiratory process มักจะเกิดขึนเร็ว แล้ว CO2 ทีหายใจออก นับหน่วย เปนนาทีอยูแ ่ ล้ว Aortic และ Carotd bodies ตอบสนองต่อ total O2 content ในภาวะ chronic hypoxemia และ สามารถกลายเปน major controllers ของการหายใจได้ พืนทีทีสามารถแลกเปลียนได้ดีในปอดสามารถทดแทนส่วนทีสามารถแลกเปลียนในอากาศได้นอ ้ ย อาจ เปนสาเหตุของการเกิดภาวะ hypoxemia ร่วมกับ normal PCO2  ปอปอ 009 acid-base P.20-38 Arterial partial pressure of oxygen (PO2) Partial pressure of carbon dioxide (PCO2) Blood gas analyzer Hydrogen ion concentration (pH) Bicarbonate ion (HCO3−)/Total CO2 Base Excess (BE) Electrolytes Bicarbonate (HCO3-) 1. !วนให&เค)องไ-ไ./ดโดยตรง แ6ไ.มาจากการ;นวนจาก pH และ PCO2 จาก>ตร Henderson - Hasselbalch equation 2. Bicarbonate concentration is maintained in health by the conservation and production of NaHCO3 by the renal tubules. Total CO2 content (TCO2) บางค@งในเค)อง blood gas analyzer ไ-ไ.ใAมาเBนCา bicarbonate แ6ใACาเBน total CO2 แทน TCO2 is the total CO2 gas released when a serum or plasma sample is mixed with a strong acid. TCO2 can be direct measured or calculated Severe muscle damage may cause falsely high TCO2, if it was measure by enzymatic technique Change in TCO2 are interprete as chang in HCO3- Cา TCO2 เปFยนสามารถ อIบายไ.JาCา bicarbonate KเปFยน In health TCO2 is ~ 1.5 mmol/L higher that HCO3- from the same sample Base excess (BE) BE ปLมาณ strong base หNอ strong acid Oจะใ!ใน sample เPอใA sample QCา pH เRาSบ 7.40 O 37 องศาเซลเVยส และQCา PCO2 O 40 mmHg Calculate from Standard HCO3−, measured hemoglobin, PCO2, and body temperature ปกWXา BE XาQCาเBน (+) แสดงJาเYอดเBน alkalomia แ6XาเBน (-) ZอเBน acidosis ใน[ต\]วไปO^ขภาพbจะไ-ไ.อcO 0 จะบวก - ลบ dดหeอยเพราะ pH ของเYอดfนไ-ไ. อcO 7.40 ในgา และ ruminant !วนให&จะเBน (+) แ6ใน หมา แมว Cาจะ (-) **ในสภาวะปก* + pH 7.40, temp 37 องศาเซลเ2ยส และ PCO2 40 mmHg BE = 0** Oxygen saturation of arterial hemoglobin (SaO2) เBนCา O2 OละลายในเYอด และรวมhงOiบSบ hemoglobin.วย Indirect measure of arterial oxygenation Pulse oximeter ( reliable in dog and horse, but not cat) It is useful for mornitor animal during sugery or procedures requiring anesthesia Acid - base disorder Acid Acidemia : เYอดเBนกรด pH jกJาเkอเlยบSบCา ref Acidosis : เmดจากการไ.nบ acid หNอ>ญเpย HCO3- เBน process บางค@งภาวะ Acidosis เYอดอาจจะไ-ไ.เBนกรดKไ. หNอCา pH ไ-hง range แ6fนQ process OจะqใAเYอดเBนกรด มากrน แsงเBน - Metabolic acidosis : เ5น process +จะใ7เ8อดเ5นกรด+เ;ยวงกJาเkอเlยบSบCา ref Alkalosis : เBน process บางค@งภาวะ Alkalosis เYอดอาจจะไ-ไ.QCา pH เmน range แsงเBน - Metabolic alkalosis : เ5น process +จะใ7เ8อดเ5นเบส+เ;ยวญเpย HCO3- ไป หNอไ.nบ H+ มากกJาปกW 1. เuมจากไ.nบ H+ จากกระบวนการ6างๆเwน Qการสะสมของกรด Q lactic acid เtมrน 2. เkอQ H+ ในเYอดเtม!งผลใA HCO3- yงมาiบSบ H+ ใAเmดสมzล 3. HCO3- ลดลง เkอตรวจเYอดจะพบ pH เBนกรด HCO3- ลด ห@อ เKย HCO3- ออกไปจากLางกาย Mใ7ไNAOวไปPบ H+ ในเ8อด Qงผลใ7 pH ลดลง Metabolic acidosis (cont.) 1. Moderate metabolic acidosis is present when plasma HCO3− or serum TCO2 concentrations are as follows: a. 15 to 20 mmol/L in most species (ใ"#$าเฉยๆ) b. 12 to 17 mmol/L in the dog and cat 2. Severe metabolic acidosis is present when plasma HCO3− or serum TCO2 concentrations are as follows: a. Less than 15 mmol/L in most species. b. Less than 12 mmol/L in the dog and cat. 3. Compensation เ*อใ",างกายก/บ1 balance เ2อเ3ย HCO3- 4ใ"เ5ด acidosis ,ายกายจะตอบ สนองญเpย HCO3- e.g. เpยไปทาง}ลาย หNอ ไต (renal tubular acidosis) Organic acidosis : Qการสะสม organic anion (lactate, acetoacetate, or citrate) เmดจาก|ายกายQ~ญหา.าน metabolism Inorganic acidosis : Qการสะสม inorganic anion (phosphate or sulphate) เmดไ.จาก กร เbยวSบ Organic Dilutional acidosis : ไ.nบ}มากqใAไป dilute plasma Cause of Increased anion gap metabolic acidosis ในภาวะ+เFด metabolic acidosis จะแนะSใ7ตรวจ anion gap เพราะจะVวย scope ไHWาสาเหXเFดจากอะไร +Mใ7เFด metabolic acidosis DUEL : กรY metabolic acidosis Lวย=บ increases anion gap **AานBนCDวย** Metabolic alkalosis HCO3- (base) เtมrน และ TCO2 (acid) ลดลง เmดจากการ^ญเpย H+ หNอไ.nบ HCO3- มากเmนไป เZอ H+ ลดลง [ไNAOวไปPบ=บ HCO3- ในเ8อดMใ7 HCO3- เ\ม^น 1. Moderate metabolic alkalosis is present when theplasma HCO3− or serum TCO2 concentrations are as follows: a. 33 to 38 mmol/L in most species b. 27 to 32 mmol/L in the dog and cat 2. Severe metabolic alkalosis is present when the plasma HCO3− or serum TCO2 concentrations are as follows: a. greater than 38 mmol/L in most species b. greater than 32 mmol/L in the dog and cat (ใ"#$าเฉยๆ) 3. Compensation เ*อใ",างกายก/บ1 balance ,ายกายจะตอบ สนอง