SINH HỌC
ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM (CÂN BẰNG NỘI MÔI)
nhóm 6
Nhóm 6
Danh sách thành viên nhóm:
Nguyễn Hoàng Phúc – Nhóm trưởng
Trần Hương Giang
Nguyễn Thu Hương
Hoàng Thị Mai
Bùi Thị Yến Ly
Điều hòa cân bằng toan kiềm (hay điều hòa cân bằng axit - bazơ) chính là điều hòa nồng độ của ion H+ ([H+]) trong các dịch của cơ thể. [H+] phải hằng định thì các phản ứng hóa sinh trong cơ thể mới xảy ra. Những thay đổi của [H+] dù rất nhỏ với bình thường cũng đủ gây ra những biến đổi lớn của các phản ứng bên trong tế bào: một số phản ứng bị kích thích, một số phản ứng khác bị ức chế. Vì vậy điều hòa [H+] là một trong những khía cạnh cơ bản của duy trì hằng tính nội môi.
Thừa [H+] là nhiễm toan (acidosis) làm bệnh nhân bị hôn mê và chết. Thiếu [H+] là nhiễm kiềm (alcalosis) làm bệnh nhân có thể chết trong các cơn co giật.
Ở người, pH của máu luôn được giữ trong phạm vi 7,35 - 7,45. Các hoạt động của tế bào, của các cơ quan luôn sản sinh ra các chất (CO2, axit lactic...) có thể làm thay đổi pH máu. Mặc dù vậy, pH của máu vẫn duy trì tương đối ổn định để bảo đảm mọi hoạt động sống của tế bào là nhờ có các hệ thống đệm (trong máu), nhờ bộ máy hô hấp và nhờ sự trao đổi chất ở thận.
Giới hạn pH mà cơ thể có thể chịu đựng được là từ 6,8 đến 8,0 (thường là từ 7,0 đến 7,7).
Nồng độ của H+ và pH bình thường của các dịch cơ thể
Trong tình trạng bình thường, nồng độ của ion H+ trong dịch ngoại bào là hằng định và bằng 4.10-8 Eq/1 (dao động trong khoảng 1,0.10-8 đến 1,6.10-7).
Sự biểu thị của nồng độ của ion H+ bằng giá trị của nó như vậy không tiện lợi. Vì vậy người ta dùng khái niệm pH để thay thế.



Theo công thức này ta thấy khi [H+] cao thì pH thấp và gọi là nhiễm toan, ngược lại khi [H+] thấp thì pH cao và gọi là nhiễm kiềm.

Bình thường cơ thể luôn luôn chịu hai tác động:
- Mỗi ngày các tế bào tạo ra khoảng 13.000 milimol CO2. CO2 này có thể trở thành H2CO3 và do đó sinh ra H+.
- Các quá trình chuyển hóa trung gian và thức ăn cũng thường xuyên đem lại các axit, do đó cũng sinh ra nhiều H+.
4
 
 
 
5
1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG ĐỆM TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
 
1.1. CÁC HỆ THỐNG ĐỆM
muối
axit
 
 
 
Tuy nhiên, hệ đệm bicacbonat vẫn đóng vai trò quan trọng vì nồng độ của cả hai thành phần của hệ đệm đều có thể được điều chỉnh:
Nồng độ CO2 được điều chỉnh bởi phổi (sự thông khí phổi).
Nồng độ bicacbonat được thận điều chỉnh.
đó là điều mà các hệ đệm khác không có được
Tốc độ điều chỉnh pH của hệ đệm này rất nhanh, chỉ trong vài phần của giây.
6
1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG ĐỆM TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
- Khi ta cho một axit mạnh vào (ví dụ: HCl) dịch, ta thấy:
HCl + NaHCO3  H2CO3 + NaCl
Như vậy HCl là một axit mạnh được thay thế bằng H2CO3 là một axit yếu khó phân ly nên pH của dung dịch giảm rất ít.
- Khi ta cho một kiềm mạnh (NaOH) vào dịch, phản ứng xảy ra như sau:
NaOH + H2CO3  NaHCO3 + H2O
NaOH được thay thế bằng NaHCO3 là một kiềm yếu do đó pH không tăng lên nhiều.

 
1.2. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG ĐỆM BICACBONAT NAHCO3 / H2CO3
- Đặc điểm:
pH của dịch ngoại bào là 7,4, pK của hệ phôtphat là 6,8 do đó hệ thống đệm hoạt động ở vùng có khả năng đệm tối đa (nghĩa là làm cho pH thay đổi không nhiều).
Tuy nhiên nồng độ của hệ phôtphat chỉ bằng 1/6 hệ bicacbonat nên không có vai trò quan trọng trong điều chỉnh pH của nội môi nói chung.
Hệ phôtphat đóng vai trò đệm rất quan trọng trong dịch ống thận vì phôtphat tập trung nhiều ở ống thận, pH ở đây rất gần pK của hệ thống cho nên hệ phôtphat hoạt động với khả năng tối đa ở thận.
Hệ phôtphat có vai trò quan trọng trong dịch nội bào cùng với hai lý do trên.
7
1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG ĐỆM TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
- Nếu cho axit vào:
HCl + Na2HPO4  NaH2PO4 + NaCl
HCl là axit mạnh chuyển thành NaH2PO4 là axit yếu hơn.
- Nếu cho kiềm vào:
NaOH + NaH2PO4  Na2HPO4 + H2O
NaOH là một kiềm mạnh chuyển thành Na2HPO4 là kiềm rất yếu.
 
Do đó prôtêin có thể hoạt động như những hệ thống đệm để điều chỉnh cả độ toan hoặc kiềm tùy môi trường ở thời điểm đó. pK của hệ thống đêm prôtêin gần bằng 7,4 do đó hệ prôtêinat là hệ đệm mạnh nhất của cơ thể đặc biệt là ở bên trong tế bào.
8
1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG ĐỆM TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
 
1.4. HỆ THỐNG ĐỆM PRÔTÊIN
9
 
Như trên đã nói bộ máy hô hấp có thể điều hòa pH của cơ thể bằng cách làm thay đổi nồng độ khí CO2 hòa tan trong dịch ngoại bào thông qua hoạt động hô hấp.
- Khí CO2 được tạo ra từ các quá trình chuyển hóa tế bào sẽ khuếch tán vào dịch kẽ rồi vào máu và theo máu đến phổi. Ở phổi CO2 vào phế nang rồi ra ngoài theo động tác thở ra. Quá trình này phải mất vài phút vì vậy bình thường luôn luôn có khoảng 1,2 mmol/l khí CO2 hòa tan trong dịch ngoại bào.
- Khi quá trình chuyển hóa tế bào tăng lên, nồng độ CO2 trong dịch ngoại bào tăng lên sẽ kích thích trung tâm hô hấp làm quá trình thông khí phế nang tăng lên và hệ quả là nồng độ của CO2 trong dịch ngoại bào trở lại bình thườn. Ví dụ: lúc nghỉ ngơi tốc độ tạo ra CO2 là 200 ml/phút. Khi tốc độ này tăng lên 300 ml/phút thì sự đào thải CO2 qua phổi tăng lên 25%.
- Tuy nhiên trong những trường hợp pH thay đổi quá nhiều và đột ngột, khả năng đệm của hệ thống hô hấp không làm cho pH trở về giá trị hoàn toàn bình thường. Ví dụ nếu pH giảm đột ngột từ 7,4 xuống 7, bộ máy hô hấp sẽ tăng thông khí phổi, tăng đào thải CO2 nhưng cũng chỉ làm cho pH tăng lên 7,2 hoặc 7,3 sau vài phút.
Kết luận: Hoạt động hô hấp tạo thành một hệ đệm vật lý và mạnh hơn toàn bộ hệ đệm hóa học của máu khoảng 1 đến 2 lần trong vài phút nhưng không đưa giá trị pH trở lại hoàn toàn bình thường (50 - 75%).
10
2. VAI TRÒ CỦA HÔ HẤP TRONG ĐIỀU HÒA
CÂN BẰNG TOAN KIỀM
Thận có khả năng làm tăng hoặc giảm nồng độ của ion bicacbonat trong dịch ngoại bào. Khả năng này gồm một loạt phản ứng phức tạp xảy ra ở ống thận để:
- Bài tiết ion H+
- Tái hấp thu ion Na+
- Tái hấp thu ion bicacbonat
- Bài tiết ion ammoni
Tất cả các phản ứng này nhằm giữ cho mức ion bicacbonat trong dịch ngoại bào được hằng định ngay cả khi bị nhiễm toan hoặc nhiễm kiềm.
11
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
12
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
 
 
 
Sự bài tiết ion H+ của tế bào ống thận chịu sự điều hòa nồng độ CO2 của dịch ngoại bào: nồng độ CO2 của dịch kẽ càng cao thì số ion H+ được bài tiết càng nhiều.
- Như vậy các yếu tố làm tăng nồng độ CO2 trong dịch kẽ như giảm thông khí phổi, tăng chuyển hóa tế bào, đều làm tăng bài tiết ion H+ ở ống thận.
- Với giá trị bình thường của nồng độ CO2 trong dịch ngoại bào (1,2 mmol/l) thì lượng bài tiết của ion H+ vào khoảng 3,5 mmol/phút.
Lượng này tăng lên hay giảm đi tùy theo nồng độ CO2 trong dịch ngoại bào.
13
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
3.2. SỰ BÀI TIẾT ION H+ CỦA TẾ BÀO ỐNG THẬN
 
14
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
3.3. TRONG ĐIỀU KIỆN pH CỦA DỊCH NGOẠI BÀO BÌNH THƯỜNG
 
15
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
3.4. HOẠT ĐỘNG CỦA THẬN KHI CƠ THỂ NHIỄM TOAN
 
 
16
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
 
17
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
 
 
 
 
18
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
3.5. VAI TRÒ CỦA THẬN KHI CƠ THỂ NHIỄM KIỀM
19
3. VAI TRÒ CỦA THẬN TRONG ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM
Ở khoảng pH từ 7,0 đến 7,7 (giá trị pH cho phép cơ thể sống được) thì số lượng của toàn bộ các chất đệm của cơ thể là 1.000 mmol. Nếu ta gây ra sự mất cân bằng của hệ đệm bằng cách cho axit hoặc kiềm vào thì thận sẽ làm cho cân bằng toan kiềm trở lại bình thường sau 1 đến 3 ngày. Tuy chậm nhưng cơ chế này hoạt động liên tục cho đến khi pH trở về giá trị bình thường.
Trong những điều kiện bình thường, thận có thể đào thải tới 500 mmol axit hoặc kiềm mỗi ngày. Nếu sự rối loạn vướt qua mức độ này, cơ thể sẽ bị nhiễm toan hoặc nhiễm kiềm nặng.
 
3.6. TỐC ĐỘ ĐIỀU HÒA CÂN BẰNG TOAN KIỀM CỦA THẬN
20
4. NHỮNG RỐI LOẠN CÂN BẰNG TOAN KIỀM TRONG LÂM SÀNG
4.1. NHIỄM TOAN VÀ NHIỄM KIỀM HÔ HẤP
4.1.1. Nhiễm toan hô hấp: giảm thông khí phổi làm tăng nồng độ CO2 dịch ngoại bào đưa đến nhiễm toan hô hấp. Một người có thể tự gây nhiễm toan hô hấp bằng cách nhịn thở, lúc đó pH giảm xuống.
Nguyên nhân: tổn thương trung tâm hô hấp ở hành não làm giảm nhịp thở, tắc nghẽn đường dẫn khí, viêm phổi. Mọi nguyên nhân gây rối loạn trao đổi khí giữa máu và phế nang.
4.1.2. Nhiễm kiềm hô hấp: tăng thông khí phổi làm giảm nồng độ CO2 dịch ngoại bào đưa đến nhiềm hô hấp hiếm gặp.
Nguyên nhân: người sống ở vùng cao, sự thiếu ôxi kích thích trung tâm hô hấp gây tăng thông khí đưa đến nhiễm kiềm hô hấp vừa phải.
4. NHỮNG RỐI LOẠN CÂN BẰNG TOAN KIỀM TRONG LÂM SÀNG
4.2. NHIỄM KIỀM VÀ NHIỄM TOAN CHUYỂN HÓA
4.2.1. Nhiễm toan chuyển hoá nguyên nhân có thể do:
- Thận mất khả năng bài xuất các axit được tạo ra một cách bình thường trong quá trình chuyển hóa.
- Sự tạo ra quá nhiều axit chuyển hóa trong cơ thể.
- Tiêm axit vào tĩnh mạch.
- Sự hấp thụ quá nhiều axit từ ống tiêu hóa.
- Do mất kiềm từ các dịch cơ thể.
 
4. NHỮNG RỐI LOẠN CÂN BẰNG TOAN KIỀM TRONG LÂM SÀNG
4.2. NHIỄM KIỀM VÀ NHIỄM TOAN CHUYỂN HÓA
4.2.2. Nhiễm kiềm chuyển hóa những nguyên nhân thường gặp:
- Do dùng thuốc lợi tiểu (trừ các chất ức chế CA): các thuốc lợi tiểu đều làm tăng lượng dịch của ống thận nên tăng ion Na+ trong ống lượn xa và ống góp đưa đến tăng tái hấp thu ion Na+ tại đây. Kết quả là các anion của các hệ đệm thừa ra và nhanh chóng kết hợp với ion H+ và đào thải theo nước tiểu gây nên nhiễm kiềm.
- Uống quá nhiều chất kiềm: sử dụng bicacbonat Na trong điều trị dạ dày xưa kia.
- Do quá thừa aldosteron: aldosteron làm tăng tái hấp thụ Na+ và để lại một lượng lớn anion đệm trong lòng ống. Các anion này sẽ kết hợp với H+ và đào thải theo nước tiểu đưa đến nhiễm kiềm.
23
5. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄM TOAN VÀ NHIỄM KIỀM TRÊN CƠ THỂ
Tác dụng chính làm cho hệ thần kinh dễ bị kích thích, cả hệ thần kinh trung ương và dây thân kình ngoại vi, những dây thần kinh ngoại vi dễ bị kích thích hơn, cụ thể là làm xuất hiện điện thế hoạt động tự phát và nhắc đi nhắc lại gây tetani (co cơ trương lực). Tetani thường xuất hiện ở cẳng tay rồi đến các cơ ở mặt rồi cuối cùng là tất cả các cơ của toàn cơ thể và bệnh nhân chết do co thắt các cơ hô hấp.
Đôi khi, nhiễm kiềm gây ra các triệu chứng dễ bị kích thích của hệ thần kinh trung ương như lo lắng quá mức hoặc các cơn co giật.
Tác dụng chính của nó là ức chế hệ thần kinh trung ương, khi pH < 7, bệnh nhân bị lú lẫn rồi bị hôn mê. Các bệnh nhân nhiễm toan do đái đường, do urê huyết cao đều chết trong tình trạng hôn mê.
Trong nhiễm toan chuyển hóa, khi nồng độ H+ tăng cao sẽ gây thở nhanh và thở sâu. Đó là một trong những triệu chứng của nhiễm toan chuyển hóa. Ngược lại trong nhiễm toan hô hấp, chính do hô hấp giảm đã gây ra tăng nồng độ H+.
5.1. NHIỄM TOAN
5.2. NHIỄM KIỀM
24
5. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄM TOAN VÀ NHIỄM KIỀM TRÊN CƠ THỂ
Điều trị nhiễm kiềm: thường cho bệnh nhân uống ammoni clorua, khi chất này được hấp thụ vào máu, phần ammonia (NH3) được đưa về gan và chuyển thành urê, phản ứng này giải phóng ra HCl. Axit này lập tức phản ứng với các chất đệm làm cho pH giảm đi. Người ta cũng có thể dùng lysin monohydroclorid.
 
5.3. ĐIỀU TRỊ NHIỀM TOAN VÀ NHIỄM KIỀM
Cách tốt nhất là điều trị nguyên nhân nhưng nếu điều đó không thể thực hiện được thì người ta có thể dùng các loại thuốc để trung hòa lượng axit hoặc kiềm dư thừa.
Thanks!
Any questions?
25