Syre-base

Kroppens metabolisme er avhengig av pH nær 7,4. pH > 7,7 (H⁺ < 20 nmol/L) eller pH < 6,8 (H⁺ > 160 nmol/L) over tid er uforenlig med liv. pH holdes stabil ved hjelp av buffersystemer, renal regulering og respirasjon.

Regulering av syre-basebalansen i kroppen er svært komplisert, og alle forklaringsmodeller er forenklinger. Vi har valgt å bruke en forenklet versjon av Siggaard-Andersens klassiske metode tilpasset Stewards forklaringsmodell med sterk ionebalanse. Vår versjon er ikke 100% sann, men fungerer godt i hverdaglivet på vårt sykehus.

Det lønner seg å stille diagnoser på den første syre-basen som blir tatt.

Syre-baseforstyrrelsene deles opp i respiratoriske og metabolske, der respiratoriske syre-baseforstyrrelser i løpet av noen dager korrigeres metabolsk. Metabolske syre-baseforstyrrelser delkorrigeres raskt respiratorisk dersom pasienten er i stand til det. Aniongap og basoverskudd (BE) brukes til å diagnostisere metabolske forstyrrelser og korrigeringer av respiratoriske forstyrrelser.

Baseoverskudd (base excess (BE))

viser den metabolske delen av en syre-baseforstyrrelse.

• Den syretilsetningen som må til, ved normal paCO₂, for å oppnå pH 7,4.
• Normalverdi -3 - 3 mmol/L
• Metabolsk alkalose: Baseoverskudd (+BE)
• Metabolsk acidose: Baseunderskudd (–BE)

Aniongap

Aniongap over normalverdien viser mer syrer enn det som normalt er til stede.

• Aniongap = (Na⁺ + K⁺ - Cl^- - HCO₃^-)mmol/L
• Normalverdi varierer på ulike syre-basemaskiner (10-16 mmol/L på HUS sine ABL-maskiner) og også ved uttynning, acidose og albumin over eller under normalverdien.
• Normalt aniongap består av
  • albumin og andre proteiner. Albuminkorrigert aniongap = aniongap - (42 - albumin)/4
  • syrer vi normalt har lave verdier av (laktat, ketoner, fosfat, sulfat, urat mm)
• Ved forhøyet aniongap har vi
  • høye verdier av syrer vi normalt har lave verdier av
    • Laktat (laktacidose)
    • Ketoner (ketoacidose)
    • Ulike syrer fra sitronsyresyklus (leversvikt)
    • Sulfat, fosfat, urat mm (nyresvikt)
  • toksiner

Aniongaps acidose

Tilførsel av syre

• Laktacidose
  • Anaerob metabolisme
    • Hardt arbeid
    • Kramper
    • Manglende blodforsyning
    • Sepsis
    • Karbonmonoksyd
  • Blokkering i energiproduksjonen
    • Medikamenter (metformin, adrenalin, linezolid, propofol mm)
    • Cyanid
    • Karbonmonoksyd
    • Sepsis
    • Tiaminmangel
• Ketoacidose
• Høyt nivå av glukagon i forhold til insulin
• Mangel på glukose i cellene
  • Mangel på insulin (diabetes 1)
  • Insulinresistens (diabetes 2)
  • Sult
• SGLT-2-hemmere
• Intoksikasjon
  • Surt toksin (bl.a. citrat-kalsiumkompleks ved manglende citrat-nedbrytningskapasitet ved citrat/kalsium CRRT)
  • Toksin med sure metabolitter (metanol, etylenglykol)

Manglende metabolisme eller utskillelse av syre

• Nyresvikt (fosfat, sulfat mm)
• Leversvikt (laktat, andre syrer fra sitronsyresyklus (citrat, acetat mm))

Non-aniongaps acidose (hyperkloremisk acidose)

Basetap

• Fra tarm
  • Diaré
  • Tap fra tarmvegg i blæresubstitutt
• Fra nyrer
  • Nyresvikt
  • Eliminering av ketoner til urinen
  • SGLT2-i
  • Acetazolamid
  • Renal tubulær acidose
  • Utilstrekkelig bufring ved citrat/kalsium CRRT

Tilførsel av klorid

Respiratorisk acidose

Manglende utpusting av CO₂

• Respirasjonssvikt
• Opiater, sedativa eller andre respirasjonshemmende midler
• Korrigering av metabolsk alkalose

• Bikarbonat eller tribonat iv
• Antacida
• For stor citratbufring ved citrat/kalsium CRRT

Tap av syre

Har lite betydning i praksis

• Tap av HCl fra ventrikkelen
• Bruk av dårlig absorberbare anioner som penicillin og ampicillin og bruk av loop diuretika øker utskillelse av H⁺ i distale tubuli (sur urin)

Hyperventilering (respiratorisk alkalose)

Hypokalemisk alkalose

Svært forenklet går K⁺ ut og H⁺ inn i cellene ved ekstracellulær hypokalemi. Man får intracellulær acidose, ekstracellulær alkalose og paradoksal aciduri (sur urin).

Korrigering av kronisk respiratorisk acidose

Nyrene har spart på HCO₃^- for å oppnå normal pH ved pH < 7,4 grunnet høy paCO₂. Ved respiratorbehandling til normal paCO₂, vil pasienten bli alkalotisk. Tilstanden ser ut som en hypokloremisk alkalose på blodgass, men er en korrigert acidose.

Alkalose grunnet aldosteroneffekt

Aldosteron produseres ved hyperkalemi, hypovolemi og stress. Mineralkortikoider sparer på vann og reduserer kalium ved å

• skille kalium og H⁺ ut i urinen
  • Hypokalemi
  • Sur urin
• reabsorbere Na, HCO₃^- og vann til blod
  • Hypernatremi
  • Alkalose
  • Væskeoverskudd

Aldosteronalkalose

• Primær
  • Conn syndrom
  • Bruk av kortikosteroider med mineralkortikoideffekt
• Sekundær
  • Bruk av loop diuretika
    
    • Tap av kalium
    • Tap av H⁺
    • Relativ hypovolemi
  • Ved langvarig intensivbehandling
    • Stress
    • Forsøk på å avvanne pasienten

Buffere

• Bikarbonatbufferen inngår også i renal og respiratorisk regulering
  • CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-
• Proteinbufferen
  • H-protein(syre) ↔ H⁺ + protein-(base)

• Hemoglobinbufferen. Når Hb binder O₂, blir bindingen til H⁺ og CO₂ svakere og hemoglobin opptrer som syre. Når O₂ avgis i vevet, får Hb baseegenskaper og binder H⁺ og CO₂. Slik fraktes O₂ fra lunger til vev og H⁺ og CO₂ andre veien.
  • HHb ↔ H⁺ + Hb^-
• Fosfatbufferen skiller H⁺ ut i urinen som H₂PO₄^-
  • H₂PO₄^- ↔ H⁺ + HPO₄^2-
• Kaliumbufferen. Ved acidose går H⁺ inn i cellene og K⁺ kommer ut. Ved alkalose kommer H⁺ ut og K⁺ går inn.
  • Ekstracellulær kalium stiger ved acidose og faller ved alkalose. K⁺- og H⁺-konsentrasjonen følger hverandre. Konsentrasjonen av kalium stiger/faller med 0,3-0,7 mmol/L per 0,1 endring i pH.
  • Ved planer om å endre pH (intubasjon, bufring, insulin ved ketoacidose), må forventet endring i kalium alltid vurderes.
    
    

Respirasjon

korrigerer metabolsk alkalose og acidose raskt, fullkorrigerer sjelden og overkorrigerer aldri.

• Sentrale reseptorer like ved respirasjonssenteret i hjernestammen reagerer på endringer i H⁺ i interstitiet

• Perifere reseptorer i sinus caroticus og aortabuen reagerer på endringer i
  • paCO₂ og konsentrasjonen av H⁺ i blod
  • paO₂ når paO₂ < 7- 8

Nyrer

• Skiller ut og reabsorberer H⁺ og HCO₃^- i urinen
• Utnytter filtrerte buffersystemer som fosfat og ammonium
• Påvirkes av mineralkortikoider, natriuretisk hormon og antidiuretisk hormon

Akutt respiratorisk acidose

skjer ved akutt svikt i ventilasjonen. Kan korrigeres raskt.

• paCO₂↑
• pH↓
• Lett stigning i HCO₃^-
• K⁺ vil stige (og vil falle igjen dersom pasienten ventileres)
• Ingen metabolsk kompensasjon. Normal BE

Behandling

• Ventilering
• Naloxon ved opiatintoksikasjon

Kronisk respiratorisk acidose

Langvarig svikt i ventilasjonen kompensert til normal pH med hypokloremisk alkalose. Fullkorrigering etter minimum 5 døgn.

• paCO₂↑
• HCO₃^-↑↑
• Na - Cl - 38 > 0
• BE positiv

Behandling

• Ingen
• Ved respiratorbehandling ønskes normal pH, ikke normal paCO₂.

Akutt respiratorisk alkalose

Hyperventilering på respirator, angstanfall, akutt hypoksisk respirasjonssvikt, høydeopphold, gramnegativ sepsis, covid 19 og hjerneskader/-infeksjoner/-vaskulitter.

• paCO₂↓
• pH↑
• Ingen kompensering, BE normal

Behandling

• Behandle årsak
• Forlenging av y-stykket på respiratoren utgjør en liten del av tidalvoumet, og er lite effektivt.
• Pasienter som kompenserer for metabolsk acidose, bør ikke intuberes så lenge de klarer å hyperventilere.

Kronisk respiratorisk alkalose

Langvarig hyperventilering kompensert til normal pH med hyperkloremisk acidose. Fullkorrigering etter minimum 5 døgn. Kan ses ved kronisk respiratorbehandling av pasienter med tverrsnittslesjon (høye tidalvolum for å minske lufthunger), ved høydeopphold, hypoksisk respirasjonssvikt og alvorlig anemi samt ved lungeemboli, gramnegativ sepsis, covid 19 og hjerneskader/-infeksjoner/-vaskulitter som har pågått over tid.

• paCO₂↓
• pH normal
• Na - Cl - 38 < 0
• BE negativ
• Normalt anion gap

Behandling

• Behandle årsak

Definisjon: BE < -3 og pH < 7,35

Metabolsk acidose med normalt aniongap (non-aniongaps acidose, hyperkloremisk acidose)

forårsaket av kloridtilskudd eller tap av base. HCO₃^- kan tapes via tarm (diare eller blæresubstitutt) eller via nyrene ved nyresvikt, renal tubulær acidose eller ved bruk av acetazolamid. Ved ketoacidose forbrukes bikarbonat ved eliminering av ketoner til urinen, og mange pasienter med ketoacidose har i tillegg en non-aniongaps acidose som øker ved bruk av natriumklorid som væskebehandling. Tillegg av non-aniongaps acidose er spesielt vanlig ved ketoacidose grunnet bruk av SGLT2-hemmere. Ved CRRT med citrat/kalsium kan non-aniongaps acidose oppstå ved for lite bufring med citrat. Se Protokoll ved CRRT

• Na - Cl - 38 < 0
• pH ↓
• Negativ BE
• Aniongap normalt

Behandling

• Behandles dersom indisert med ml NaHCO₃ eller tribonat etter formelen –BE x kg/3 (halvkorrigering). Obs fare for stigning i paCO₂ ved samtidig respirasjonssvikt.
  
  

Metabolsk acidose med forhøyet aniongap

Forhøyet aniongap viser at pasienten har ekstra syrer i blodet grunnet manglende metabolisme/eliminasjon (lever- eller nyresvikt), økt produksjon (ketoacidose, laktacidose) eller tilførsel (intoksikasjon). Aniongaps acidose ved CRRT med citrat/kalsium kan tyde på forhøyet nivå av citrat-kalsiumkompleks grunnet manglende nedbryting av citrat. Tilstanden kan føre til alvorlig hypokalsemi, og behandlingen må avbrytes øyeblikkelig. Se Protokoll ved CRRT

• pH ↓
• Negativ BE
• Aniongap ↑
• K ↑

Behandling

• Behandle årsak
• Ved pH < 7,1 bør man bufre (bikarbonat eller tribonat) for å bedre koagulasjon og katekolamineffekt. Ved alvorlig nyresvikt uten dialyse anbefales bikarbonat, ikke tribonat (inneholder fosfat).
  
  

Definisjon: BE > 3 og pH > 7,45

Metabolsk alkalose etter tilførsel av base

Gjennomført forsert alkalisk diurese, bufring på grunn av en metabolsk acidose som har gått over, inntak av store mengder antacida eller CRRT med for mye bufring med citrat som er tilstrekkelig metabolisert. Se Protokoll ved CRRT.

• pH ↑
• BE ↑

Behandling

• Som oftest går det over uten behandling
• NaCl etter formelen mmol NaCl = BE x kg/3
• Korrigere CRRT-protokollen

Metabolsk alkalose etter tap av syre

Direkte tap av H⁺ har liten betydning for pH. Oppkast av magesyre lager først og fremst hypokloremisk alkalose. Ved bruk av penicillin eller ampicillin (dårlig resorberbare anioner), kan nyrene reagere ved å kaste H⁺ ut i urinen. Surgjøring av urinen skjer også ved bruk av loop diuretika og ved aldosteroneffekt.

• pH ↑
• BE ↑

Behandling

• Seponere penicillin, ampicillin eller loop diuretika

Hypokalemisk alkalose

Ved ekstracellulær hypokalemi går K⁺ ut av cellene og H⁺ inn (kaliumbufferen). Man får en intracellulær acidose og ekstracellulær alkalose og nyretubuluscellene kaster H⁺ ut i urinen, såkalt paradoksal aciduri. Grunnet kaliumbufferen trenger ikke kalium å være svært lav, men hypokalemisk alkalose ses sjelden ved kalium > 4.

• pH ↑
• BE ↑
• K ↓
• Urin pH < 7

Behandling

• Kalium. BE vil ofte korrigeres før kalium begynner å stige merkbart.

Hypokloremisk alkalose

Ved kloridtap (oppkast eller ventrikkelsonde med fri drenasje) resorberes bikarbonat i nyretubuli og vikarierer som anion for klorid.

• pH ↑
• BE ↑
• Na - Cl - 38 > 0
• Urin pH > 7

Behandling

• NaCl etter formelen mmol NaCl = BE x kg/3

Metabolsk korrigering for kronisk respiratorisk acidose

ligner hypokloremisk alkalose på blodgassen, men sykehistorien er forskjellig. En respiratorpasient med normal BE i utgangspunktet vil ikke utvikle kronisk respiratorisk acidose så lenge pH > 7,4.

• pH normal (ikke høy så lenge pasienten puster uten hjelp)
• BE ↑
• Na - Cl - 38 > 0
• Urin pH ofte < 7

Behandling

• Ingen
• Ved respiratorbehandling skal pasienten ventileres til normal pH, ikke normal paCO₂.

Metabolsk alkalose etter langvarig intensivopphold

Aldosteronalkalose

Vanligvis forårsaket av stress, diuretika og forsøk på avvanning.

• pH ↑
• BE ↑
• Urin Na < urin K (invers Na/K-ratio)

• Na ↑
• K ↓

Behandling

Korrigering av BE kan være nødvendig, da høy BE vil føre til høy paCO₂ som kan vanskeliggjøre ekstubering.

• Seponere loop diuretika
• Spironolakton 100-200mg iv x 2
• Kalium

Alkalose grunnet loop diuretika

Furosemid lager alkalose via relativ dehydrering (aldosteroneffekt), surgjøring av urinen og kaliumtap

Behandling

• Seponere furosemid dersom mulig
• Skifte til kaliumsparende diuretikum spironolakton 50-100mg po/iv x 1-2
• Kalium

Alkalose av ukjent årsak

Dersom man ikke finner årsaken til alkalosen, men trenger å normalisere pH for å få ekstubert pasienten, vil acetazolamid (Diamox) øke utskillelsen av HCO₃^- i urinen. Acetazolamid 250mg po/iv x 3 i 1-2 dager.

Acidose reduserer hemoglobin-oksygen- bindingskapasitet, og oksyhemoglobin dissosiasjonskurven forskyves mot høyre.

• Normalt avleveres oksygen lokalt til arbeidende vev der 2,3-DPG og temperatur er høyere og pH lavere enn i arterieblod.
• Når arterieblodet er acidotisk, faller oksygenmetningen og mindre oksygen fraktes til vevet, men tilgjengelig oksygen avleveres i stor grad.

Alkalose øker hemoglobin-oksygen- bindingskapasitet, og oksyhemoglobin dissosiasjonskurven forskyves mot venstre.

• Når arterieblodet er alkalotisk, vil en eventuell lav oksygenmetning stige, og mer oksygen fraktes til vevet, men oksygenet avleveres i mindre grad i vevet.

Regn ut aniongap over normalverdien (overskytende aniongap)

• Forhøyet aniongap→ metabolsk aniongaps acidose
  • 10-16mmol/L er normalverdi for aniongap på ABL sine blodgassmaskiner på HUS
  • Ved lav albumin legges (42 - albumin)/4 mmol/L til overskytende aniongap (på grunn av lavere aniongap normalverdi)

Regn ut Na - Cl - 38

• > 0 → hypokloremisk alkalose eller kronisk respiratorisk acidose
• < 0 → hyperkloremisk acidose eller kronisk respiratorisk alkalose

Se på BE

• Negativ BE (–BE) → metabolsk acidose
  • Stemmer –BE med aniongap over normalverdien? → aniongaps acidose
  • Stemmer –BE med Na - Cl - 38 (begge like negative) → hyperkloremisk acidose
  • Stemmer –BE med summen av acidosene? → kombinert aniongaps acidose og hyperkloremisk acidose
  • Er –BE nærmere 0 enn summen av acidosene → metabolsk acidose kombinert med metabolsk alkalose
• Normal BE → ingen metabolsk syre-baseforstyrrelse eller metabolsk acidose og alkalose som utligner hverandre
• Positiv BE → metabolsk alkalose

Se på paCO₂

• < 5,3 → korrigering av metabolsk acidose eller hyperventilering
• = 5,3 → ingen respiratorisk syre-baseforstyelse
• > 5,3 → korrigering av metabolsk alkalose eller hypoventilering

Se på pH

• Høy, normal eller lav pH er resultatet av en eller flere syre-baseforstyrrelser og grad av kompensering