Acid & Base

담당교수: 장선주

Acid - Base Homeostasis

PH 7.35-7.45

Buffering Bicarbonate buffer Phosphate buffer Protein buffer

Physiologic compensation Respiratory system Kidney system

Acid – Base Homeostasis : Buffer system

Buffer system (완충체계) H+를 흡수or 배출하여 일정한 PH유지 Chemical Sponge

Intra-cellular Buffer Phosphate, Protein

Extra-cellular Buffer HCO3-/CO2 system

Plasma protein (alb)

Acid – Base Homeostasis : Buffer system

• Intracellular

/Extracellular

•

• 체내에서 가장

풍부한 완충

• Intracellular

• 신장세뇨관에서

H+ 배출

• Extracellular

• H2CO3

H+ + HCO3-

• H+ 의 90% 완충

HCO3-/CO2 Phosphate Protein

Acid – Base Homeostasis : Compensation

• CO2 제거 담당

• 폐포의 환기량 조절

• 1-3분 정도 소요

• H+ 배설: H2PO4-

NH4+

• 가장 강력한 방법

• 수시간~ 수일 소요

What is ABGA ??

Arterial Blood Gas Analysis (동맥혈 가스분석)

Radial artery , Femoral artery 등 이용 체내의 정확한 산소화 파악

체내의 산 염기정도 파악

PH - PaCO2 - PaO2 - HCO3

- - O2 SAT

ABGA 구성요소

PH

PaCO2

PaO2, O2 SAT

HCO3-, BE

Acid or Base

Ventilation status

Oxygenation status

Metabolic parameter

ABGA 구성요소 - PH

PH

[H+] 농도 : 산도(acidity)와 같은 의미 H+ 농도가 높을수록 산도 증가

PH = log = -log H+농도

Normal PH = 7.40 (7.35 ~ 7.45)

1

H+농도

ABGA 구성요소 - PH

화학적 완충제 Buffer system

호흡기계 조절 Respiratory

신장의 조절 Metabolic

H+ 농도 조절 기전

ABGA 구성요소 – PaCO2

PaCO2

CO2 : 세포 대사 산물, 혈액에 녹음 호흡 시 폐를 통하여 제거됨

PaCO2 : CO2의 생성과 제거 균형의 결과 폐포 호흡의 직접적 지표 Normal PaCO2 = 35 ~ 45 mmHg

ABGA 구성요소 – PaCO2

PaCO2

PaCO2 : CO2의 생성과 제거 균형의 결과

ABGA 구성요소 – PaCO2

ABGA 구성요소 – PaO2

PaO2

혈장에 녹아있는 O2의 양을 반영함 혈액이 운반하는 total O2와 연관

영향인자 대기압, FiO2 (expected PaO2= FiO2 X 5)

Normal PaO2 = 80 ~ 100 mmHg

ABGA 구성요소 – PaO2

Alveolar

Artery

Vein Alveoli-Capillary Membrane

CO2

O2

ABGA 구성요소 – HCO3-

HCO3-

H2CO3 H+ + HCO3

-

수소이온 농도 조절에 필요한 완충 신장에서 조절 Metabolic component

Normal HCO3- = 22 ~ 26 mEq/L

CO2, H+ & HCO3

-

• Dissolved CO2

• Respiratory Component

• Metabolic Component

ABGA interpretation

ABGA interpretation

PH PaCO2 PaO2 SaO2 HCO3- BE

7.35 ~ 7.45 35 ~ 45 (mmHg)

80 ~ 100 (mmHg)

22 ~ 26 (mEq/l)

-2 ~ +2 95% 이상

Classification

Acidosis

Alkalosis

Metabolic

Respiratory

Metabolic

Respiratory

ABGA interpretation

Interpretation Primary problems Indicator Compensation

Metabolic acidosis HCO3-

PH 7.4 HCO3

- 24 PaCO2

Metabolic alkalosis HCO3-

PH 7.4 HCO3

- 24 PaCO2

Respiratory acidosis PaCO2

PH 7.4 PaCO2 40

HCO3-

Respiratory alkalosis PaCO2

PH 7.4 PaCO2 40

HCO3-

Classification

Metabolic Acidosis

Metabolic Alkalosis

Respiratory Acidosis

Respiratory Alkalosis

• HCO3- 저하

• DM ; Ketone • 설사 ; 장액소실 • Compensation 폐: 과다 환기

• HCO3- 증가

• 이뇨제 사용 • 구토, 위장배액 • Compensation 폐: 과소환기

• PaCO2 증가 • 기도폐쇄 • 흉곽손상, 마비 • Compensation 신장: HCO3

-

재흡수 증가

• PaCO2 감소 • 저산소증 • 체온증가, 심리 • Compensation 신장: HCO3

-

재흡수 감소

Stepwise approach

Compensation response

Cause (PaCO2, HCO3-)

PH

PaO2

Complete (PH normal) Partial (PH near normal) Absent (PH abnormal)

Respiratory or Metabolic

Acidosis or Alkalosis 7.35 - 7.4 - 7.45

Hypoxemia

Exercise 1

PaCO2 29.4

HCO3- 19.4 BE -3.7

PH 7.338

PaO2 67.2

Complete (PH normal)

Metabolic (Acidosis)

Normal (Acidosis)

Hypoxemia

7.338 – 29.4 – 67.2 – 19.4 – -3.7 (94%)

Exercise 2

HCO3- 33.8

PaCO2 54.1 BE -10.2

PH 7.337

PaO2 61.0

Complete (PH normal)

Respiratory (Acidosis)

Normal (Acidosis)

Hypoxemia

7.337 – 54.1 – 61.0 – 33.8 – -10.2 (90.3%)

Exercise 3

PaO2 39.7

HCO3- 19.9 BE -5.4

PH 7.317

PaO2 65.1

Absent (PH abnormal)

Metabolic (Acidosis)

Acidosis

Hypoxemia

7.317 – 39.7 – 65.1 – 19.9 – -5.4 (90.6%)

ABGA interpretation – Test

Questions

1 7.32 – 55 – 70 – 23

2 7.18 – 40 – 96 – 14

3 7.60 – 35 – 98 – 34

4 7.36 – 25 – 104 – 10

5 7.14 – 67 – 178 – 23

6 7.56 – 37 – 90 – 35

7 7.21 – 51 – 97 – 22

8 7.48 – 32 – 102 – 24

9 7.49 – 28 – 54 – 24

10 7.15 – 62 – 67 – 22

Answer

1 Respiratory Acidosis

2 Metabolic Acidosis

3 Metabolic Alkalosis

4 Metabolic Acidosis(comp)

5 Respiratory Acidosis

6 Metabolic Alkalosis

7 Respiratory Acidosis

8 Respiratory Alkalosis

9 Respiratory Alkalosis

10 Respiratory Acidosis