1

PENDEKATAN “STEWART” PENDEKATAN “STEWART” DALAM FISIOLOGI DALAM FISIOLOGI

KESEIMBANGAN ASAM BASAKESEIMBANGAN ASAM BASA“A Stewart Approach”“A Stewart Approach”

2

A physico-chemical A physico-chemical analysisanalysis

3

ASAM BASA..ASAM BASA..

pHpH

[H[H++]]

4

Acid Base

Notasi pH diciptakan oleh seorang ahli kimia dari Denmark yaitu Notasi pH diciptakan oleh seorang ahli kimia dari Denmark yaitu Peter Sorensen pada thn 1909, yang berarti log negatif dari Peter Sorensen pada thn 1909, yang berarti log negatif dari konsentrasi ion hidrogen. Dalam bahasa Jerman disebut konsentrasi ion hidrogen. Dalam bahasa Jerman disebut Wasserstoffionen exponent Wasserstoffionen exponent (eksponen ion hidrogen) dan diberi (eksponen ion hidrogen) dan diberi simbol pH yang berarti: ‘simbol pH yang berarti: ‘ppotenz’ (power) of otenz’ (power) of HHydrogen. ydrogen.

5

Normal = 7.40 (7.35-7.45)Normal = 7.40 (7.35-7.45)

Viable range = 6.80 - 7.80Viable range = 6.80 - 7.80

6

MENGAPA PENGATURAN MENGAPA PENGATURAN pHpH SANGAT PENTING ? SANGAT PENTING ?

7

RespirasiRespirasiHiperventilasiHiperventilasiPenurunan kekuatan otot nafas dan Penurunan kekuatan otot nafas dan

menyebabkan kelelahan menyebabkan kelelahan ototototSesakSesak

MetabolikMetabolikPeningkatan kebutuhan Peningkatan kebutuhan metabolismemetabolismeResistensi insulinResistensi insulinMenghambat glikolisis anaerobMenghambat glikolisis anaerobPenurunan sintesis ATPPenurunan sintesis ATPHiperkalemiaHiperkalemiaPeningkatan degradasi proteinPeningkatan degradasi protein

OtakOtakPenghambatan metabolisme dan Penghambatan metabolisme dan

regulasi volume sel otakregulasi volume sel otakKomaKoma

KardiovaskularKardiovaskularGangguan kontraksi otot jantungGangguan kontraksi otot jantung

Dilatasi Arteri,konstriksi vena, dan Dilatasi Arteri,konstriksi vena, dan sentralisasi volume darahsentralisasi volume darah

Peningkatan tahanan vaskular paruPeningkatan tahanan vaskular paru

Penurunan curah jantung, tekanan Penurunan curah jantung, tekanan darah arteri, dan aliran darah darah arteri, dan aliran darah hati dan ginjalhati dan ginjal

Sensitif thd Sensitif thd reentrant arrhythmiareentrant arrhythmia dan penurunan ambang fibrilasi dan penurunan ambang fibrilasi ventrikelventrikel

Menghambat respon kardiovaskular Menghambat respon kardiovaskular terhadap katekolaminterhadap katekolamin

Management of life-threatening Acid-Base Disorders, Horacio J. Adrogue, And Nicolaos EM: Review Article;The New England Journal of Medicine;1998

AKIBAT DARI ASIDOSIS BERATAKIBAT DARI ASIDOSIS BERAT

8

KardiovaskularKardiovaskularKonstriksi arteriKonstriksi arteriPenurunan aliran darah koronerPenurunan aliran darah koronerPenurunan ambang anginaPenurunan ambang anginaPredisposisi terjadinya supraventrikel dan ventrikel Predisposisi terjadinya supraventrikel dan ventrikel aritmia yg refrakteraritmia yg refrakter

RespirasiRespirasiHipoventilasi yang akan menjadi hiperkarbi dan Hipoventilasi yang akan menjadi hiperkarbi dan hipoksemiahipoksemia

MetabolicMetabolicStimulasi glikolisis anaerob dan produksi asam organikStimulasi glikolisis anaerob dan produksi asam organikHipokalemiaHipokalemiaPenurunan konsentrasi Ca terionisasi plasmaPenurunan konsentrasi Ca terionisasi plasmaHipomagnesemia and hipophosphatemiaHipomagnesemia and hipophosphatemia

OtakOtakPenurunan aliran darah otakPenurunan aliran darah otakTetani, kejang, lemah delirium dan stuporTetani, kejang, lemah delirium dan stupor

AKIBAT DARI ALKALOSIS BERATAKIBAT DARI ALKALOSIS BERAT

Management of life-threatening Acid-Base Disorders, Horacio J. Adrogue, And Nicolaos EM: Review Article;The New England Journal of Medicine;1998

9

PENILAIAN STATUS PENILAIAN STATUS ASAM BASAASAM BASA

10

The disadvantage of men not knowing the past is that they do not know the present.

G. K. Chesterton

CARA TRADISIONALCARA TRADISIONAL

Hendersen-Hendersen-Hasselbalch Hasselbalch

11

pH pH = 6.1 + log= 6.1 + log[HCO[HCO33

--]]

pCOpCO22

GINJALGINJAL

PARUPARU

BASA BASA

ASAMASAM CO2

HCO3HCO3

CO2

KompensasiKompensasi

NormalNormal

NormalNormal

12

KELAIANAN pH PRIMER RESPONS KOMPENSASI

ASIDOSIS ASIDOSIS METABOLIKMETABOLIK

HCO3- pCO2

ALKALOSIS ALKALOSIS METABOLIKMETABOLIK

HCO3- pCO2

ASIDOSIS ASIDOSIS RESPIRATORIRESPIRATORI

KK

pCO2 HCO3-

ALKALOSIS ALKALOSIS RESPIRATORIRESPIRATORI

KK

pCO2 HCO3-

Klasifikasi Gangguan Asam Basa (H-Klasifikasi Gangguan Asam Basa (H-H)H)

13

Boston Formula Kelainan Hukum Rumus (Expected PaCO2 atau HCO3-)

Asidosis Metabolik 1.5 + 8 PaCO2 = 1.5 [HCO3-] + 8

Alkalosis Metabolik 0.7 + 20 PaCO2 = 0.7 [HCO3-] + 20

Asidosis Respir Akut 1 for 10 [HCO3-] = 24 + 1 (PaCO2 – 40)/10

Asidosis Respir Kronik 4 for 10 [HCO3-] = 24 + 4 (PaCO2 – 40)/10

Alkalosis Respir Akut 2 for 10 [HCO3-] = 24 - 2 (40 - PaCO2)/10

Alkalosis Respir Kronik 5 for 10 [HCO3-] = 24 - 5 (40 - PaCO2)/10

14

HOW TO UNDERSTAND ACID-HOW TO UNDERSTAND ACID-BASEBASE

A quantitative Acid-Base Primer For Biology and Medicine

Peter A. Stewart

Edward Arnold, London 1981

Now for something new…

15

DUA VARIABELDUA VARIABEL

SISTEM ASAM-BASASISTEM ASAM-BASA

INDEPENDENINDEPENDEN

Stewart PA. Can J Physiol Pharmacol 61:1444-1461, 1983.

DEPENDENDEPENDEN

Menurut Stewart :Menurut Stewart :

16

VARIABEL INDEPENDENVARIABEL INDEPENDEN

COCO22 STRONG ION STRONG ION DIFFERENCEDIFFERENCE

WEAK ACIDWEAK ACID

pCOpCO22 SIDSID AAtoto

tt

17

COCO22 Didalam plasma berada Didalam plasma berada

dalam 4 bentukdalam 4 bentuk– sCOsCO22 (terlarut) (terlarut)

– HH22COCO33 asam karbonat asam karbonat

– HCOHCO33-- ion bikarbonat ion bikarbonat

– COCO332-2- ion karbonat ion karbonat

• Rx dominan dari CORx dominan dari CO22 adalah rx adalah rx

absorpsi OHabsorpsi OH-- hasil disosiasi air hasil disosiasi air dengan melepas Hdengan melepas H++..

• Semakin tinggi pCOSemakin tinggi pCO22 semakin semakin

banyak Hbanyak H++ yang terbentuk. yang terbentuk.

• Ini yg menjadi dasar dari Ini yg menjadi dasar dari terminologi “asidosis respiratorik” terminologi “asidosis respiratorik” yaitu pelepasan ion hidrogen yaitu pelepasan ion hidrogen akibat akibat pCO pCO22

COCO22

OHOH-- + CO + CO22 HCO HCO33-- + H + H++

CACA

18

STRONG ION DIFFERENCESTRONG ION DIFFERENCE

Definisi:Definisi:Strong ion difference adalah ketidakseimbangan Strong ion difference adalah ketidakseimbangan muatanmuatan dari ion-ion kuat. Lebih rinci lagi, SID adalah jumlah dari ion-ion kuat. Lebih rinci lagi, SID adalah jumlah

konsentrasi basa kation kuat dikurangi jumlah dari konsentrasi basa kation kuat dikurangi jumlah dari konsentrasi asam anion kuat. Untuk definisi ini semua konsentrasi asam anion kuat. Untuk definisi ini semua konsentrasi ion-ion diekspresikan dalam ekuivalensi konsentrasi ion-ion diekspresikan dalam ekuivalensi (mEq/L).(mEq/L).

Semua ion kuat akan terdisosiasi sempurna jika berada didalam Semua ion kuat akan terdisosiasi sempurna jika berada didalam larutan, misalnya ion natrium (Nalarutan, misalnya ion natrium (Na++), atau klorida (Cl), atau klorida (Cl--). Karena ). Karena selalu berdisosiasi ini maka ion-ion kuat tersebut tidak selalu berdisosiasi ini maka ion-ion kuat tersebut tidak berpartisipasi dalam reaksi-reaksi kimia. Perannya dalam kimia berpartisipasi dalam reaksi-reaksi kimia. Perannya dalam kimia asam basa hanya pada hubungan elektronetralitas.asam basa hanya pada hubungan elektronetralitas.

19

Gamblegram

NaNa++

140140

KK+ + 44CaCa++++

MgMg++++

ClCl--

102102

KATION ANION

SIDSID

STRONG ION STRONG ION DIFFERENCEDIFFERENCE

[Na+] + [K+] + [kation divalen] - [Cl-] - [asam organik kuat-]

[Na+] + [K+] - [Cl-] = [SID]

140 mEq/L + 4 mEq/L - 102 mEq/L = 34 mEq/L

20

SKETSA HUBUNGAN ANTARA SID,HSKETSA HUBUNGAN ANTARA SID,H++ DAN DAN OHOH--

SIDSID(–) ((++))

[H[H++]] [OH[OH--]]

Dalam cairan biologis (plasma) dgn suhu 370C, SID hampir selalu positif, biasanya berkisar 30-40 mEq/Liter

AsidosisAsidosis AlkalosiAlkalosiss

Konsentrasi [H+]

21

Kellum JA, Determinants of blood pH in health and disease, Crit Care 2000, 4:6–14.

22

Kombinasi protein dan posfat disebut asam lemah total (total weak acid) [Atot]. Reaksi disosiasinya adalah:

[A[Atottot] (KA) = [A] (KA) = [A--].[H].[H++]]

[Protein H] [Protein-] + [H+]

WEAK ACIDWEAK ACID

disosiasi

23

Gamblegram

NaNa++

140140

KK+ + 44CaCa++++

MgMg++++

ClCl--

102102

HCOHCO33--

2424

KATION ANION

SIDSID

Weak acidWeak acid(Alb-,P-)(Alb-,P-)

24

VARIABEL DEPENDENVARIABEL DEPENDEN

HH++

OHOH--

CO3CO3-- AA--

AHAH

HCO3-HCO3-

25

HCO3- H+ + OH- A-PCO2 Atot

SID

Kw H20

26

PRINSIP DASAR PRINSIP DASAR TEORI STTEORI STEWARTEWART

27

• Hukum kekekalan massa (Law of Mass):Hukum kekekalan massa (Law of Mass):– Jumlah dari suatu zat/substansi akan selalu konstan

kecuali ditambahkan atau dikurangi dari luar, atau dibuat/dirusak oleh suatu reaksi kimia.

• Netralitas elektrik (Electroneutrality):Netralitas elektrik (Electroneutrality):– Semua larutan sejati mempunyai muatan listrik yang

netral, dimana konsentrasi total kation harus sama dengan konsentrasi anion

iones (+) = iones (-)

Stewart PA. Modern quantitative acid-base chemistry. Can J Physiol Pharmacol 61:1444-1461, 1983.

PRINSIP UMUMPRINSIP UMUM

28

Konsep larutan encer Konsep larutan encer (Aqueous solution)(Aqueous solution)

• Semua cairan dalam tubuh manusia Semua cairan dalam tubuh manusia mengandung air, dan air merupakan sumber mengandung air, dan air merupakan sumber [H[H++]] yang tidak habis. yang tidak habis.

• [H[H++]] ditentukan oleh ditentukan oleh disosiasi air disosiasi air (K(Kww), dimana ), dimana

molekul Hmolekul H22O akan berdisosiasi menjadi ion-ion O akan berdisosiasi menjadi ion-ion

HH33OO++ dan OH dan OH--

29

Elektrolit = Ion-ion Elektrolit = Ion-ion

Substansi yang Substansi yang terdisosiasi terdisosiasi sempurnasempurna di dalam suatu larutan : di dalam suatu larutan :

Kation;Kation; Na Na++,K,K++,Mg,Mg++,Ca,Ca++++

Anion;Anion; Cl Cl--,SO,SO44--,PO,PO44

==, ,

laktat laktat--, keto, keto--..

Substansi yang hanya sebagian terdisosiasi dalam suatu larutan :

Albumin-, Posfat-, H2CO3

Ion-ion kuat Ion-ion kuat (Strong ions) (Strong ions) ::

Ion-ion lemah Ion-ion lemah (Weak ions) :(Weak ions) :

30

2 3 4 5 6 7 8 9

100

80

70

60

50

40

30

20

10

% ter-ionisasi

pH

pK

CO

2

HC

O3

-

Alb

umin

Lact

ate,

ace

toac

etat

e

MENGAPA DISEBUT ION KUAT DAN LEMAH ?MENGAPA DISEBUT ION KUAT DAN LEMAH ?

Suatu ion dikatakan kuat atau lemah tergantung dari pKnya (pH, dimana 50% dari substansi tsb terdisosiasi). Mis; pK Lactate 3.9 (berarti, pada pH normal, hampir 100% laktat terdisosiasi ). H2CO3 dan Alb disebut asam lemah karena pada pH normal hanya 50% substansinya terdisosiasi.

31

DI DALAM PLASMA TERDAPAT:DI DALAM PLASMA TERDAPAT:

OHOH-- + CO + CO22 H H22COCO33 HCO HCO33-- CO CO33

= = + H+ H++CA

[A[Atottot] (KA) = [A] (KA) = [A--].[H].[H++]]

[Na+] + [K+] - [Cl-] = [SID]

[2H[2H22O] Kw . [HO] Kw . [H++][OH][OH--]]

32

[H+]4 + (SID + KA ) [H+]3 + (KA x (SID - Atot) - K’w – Kc x PCO2) [H+]2 – (KA x (K’w + Kc x PCO2) – Kc x Kc* x PCO2) [H+] – KA x Kc x Kc* x PCO2 = 0.

PERSAMAAN STEWART

33

NaNa140140

KKMgMgCaCa

ClCl102102

PPAlbAlb

HCOHCO33 = 24 = 24

ClCl115115

PPAlbAlb

HCOHCO33--

Asidosis hiperklore

mi

SID n

SID

ClCl102102

Laktat/keto=UA

Keto/laktat

asidosisCLCL9595

PPAlbAlb

SID

Alkalosis hipoklore

mi

KATIONKATION ANIONANION

H3O+ = H+ = 40 nEq/LHCOHCO33

--

HCO3-

34

PATOFISIOLOGI PATOFISIOLOGI GANGGUAN GANGGUAN

KESEIMBANGAN ASAM KESEIMBANGAN ASAM BASABASA

35

Cl-Na

ClH+

Na+

Cl-Cl-

Cl-

Cl-Cl-

Cl-

Cl- Cl-

SID cairan lambung < / () ; asam

PancreasPancreasNa+ Na+

EmpeduEmpeduNa+ Na+

Na+

Na+

Na+Na+

SID plasma Alkalosis

SID plasma -

Asidosis

SID plasma normal

Jejunum

Cl-

Cl- Cl-

Cl-

Colon

Na+

Na+

SID cairan intestinal normal

Na+ Na+

Na+

Diare: Na

Pembuluh darah

Cl

Na

Cl

Na

H+

ClNa

Muntah, Muntah, penyedotanLambung, sekresi EF >> sekresi EF >>

Cl

Magder S. Magder S. Pathophysiology of Pathophysiology of metabolic acid-base disturbances in metabolic acid-base disturbances in patients with critical illnesspatients with critical illness.In: Critical .In: Critical

Care Nephrology. Kluwer Academic Care Nephrology. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 1998. pp 279-296.Ronco C, Bellomo R 1998. pp 279-296.Ronco C, Bellomo R

(eds). (eds).

Made by : George

36

Volume dan komposisi elektrolit cairan gastrointestinal From Miller, Anesthesia, 5th ed,2000.

-4040306060-ColonColon

27.592.592.551151151000-2000IleumIleum

22.51151157.51301302000-4000JejunumJejunum

37.51101107.5140140300-600BileBile

67.580807.5140140300-800PancreasPancreas

-20-20115115151580801000-1000-20002000

StomachStomach

1813132566500-2000SalivaSaliva

HCO3-

SID

ClCl-- (mEq/L)(mEq/L)

K+ (mEq/L)NaNa++ (mEq/L)(mEq/L)

24 h vol. (mL)

37

Perbandingan komposisi elektrolit urin dan plasma Perbandingan komposisi elektrolit urin dan plasma From

27271.91.9HCOHCO33--

106106153.3153.3ClCl--

4.44.447.547.5KK++

138.4138.4147.5147.5NaNa++

PlasmaPlasmaUrineUrineIon-ion (mEq/l)Ion-ion (mEq/l)

MARTINI, Fundamentals of Anatomy and Physiology; 5 th ed,2001

38

KLASIFIKASI GANGGUAN KLASIFIKASI GANGGUAN KESEIMBANGAN ASAM BASA KESEIMBANGAN ASAM BASA

BERDASARKAN PRINSIP BERDASARKAN PRINSIP STEWARTSTEWART

Fencl V, Jabor A, Kazda A, Figge J. Diagnosis of metabolic acid-base disturbances in critically ill patients. Am J Respir Crit Care Med 2000 Dec;162(6):2246-51

39

Fencl, Figge et al, Am J Respir Crit Care Med Vol 162. pp 2246–2251, 2000

40

RESPIRATORIKRESPIRATORIK M E T A B O L I KM E T A B O L I K

Abnormal Abnormal pCO2pCO2

AbnormalAbnormalSIDSID

AbnormalAbnormalWeak acidWeak acid

AlbAlb PO4-PO4-

AlkalosisAlkalosis

AsidosisAsidosis

TurunTurun

MeningkatMeningkat

TurunTurun

kelebihankelebihan

kekurangankekurangan

PositifPositif meningkatmeningkat

Fencl V, Am J Respir Crit Care Med 2000 Dec;162(6):2246-51

AIRAIR Anion kuatAnion kuat

Cl-Cl- UA-UA-

HipoHipo

HiperHiper

41

pCO2 berbanding terbalik terhadap pH

pCO2 pH

40-45 mmHg 7.35-7.45

pH

pCO2 pH

pCO2

AlkalosisAcidosis

HOMEOSTASIS

RESPIRATORIKRESPIRATORIK

42

RESPIRATORIKRESPIRATORIK M E T A B O L I KM E T A B O L I K

Abnormal Abnormal pCO2pCO2

AbnormalAbnormalSIDSID

AbnormalAbnormalWeak acidWeak acid

AlbAlb PO4-PO4-

AlkalosisAlkalosis

AsidosisAsidosis

TurunTurun

meningkatmeningkat

turunturun

kelebihankelebihan

kekurangankekurangan

PositifPositif meningkatmeningkat

AIRAIR Anion kuatAnion kuat

Cl-Cl- UA-UA-

HipoHipo

HiperHiper

43

Na+ = 140 mEq/LCl- = 102 mEq/LSID = 38 mEq/L

140/1/2 = 280 mEq/L102/1/2 = 204 mEq/L SID = 76 mEq/L1 liter ½ liter

KEKURANGAN AIRKEKURANGAN AIRDiuretika

Diabetes Insipidus

Evaporasi

SID : 38 SID : 38 76 = 76 = alkalosisalkalosis

ALKALOSIS KONTRAKSIALKALOSIS KONTRAKSI

Plasma Plasma

44

Na+ = 140 mEq/LCl- = 102 mEq/L SID = 38 mEq/L

140/2 = 70 mEq/L102/2 = 51 mEq/L SID = 19 mEq/L

1 liter 2 liter

KELEBIHAN AIRKELEBIHAN AIR

1 Liter H2O

SID : 38 SID : 38 19 = 19 = AsidosisAsidosis

ASIDOSIS DILUSIASIDOSIS DILUSI

Plasma

45

RESPIRATORIKRESPIRATORIK M E T A B O L I KM E T A B O L I K

Abnormal Abnormal pCO2pCO2

AbnormalAbnormalSIDSID

AbnormalAbnormalWeak acidWeak acid

AlbAlb PO4-PO4-

AlkalosisAlkalosis

AsidosisAsidosis

turunturun

meningkatmeningkat

turunturun

kelebihankelebihan

kekurangankekurangan

PositifPositif meningkatmeningkat

AIRAIR Anion kuatAnion kuat

Cl-Cl- UA-UA-

HipoHipo

HiperHiper

46

Na+ = 140 mEq/L Cl- = 95 mEq/L

SID = 45 mEq/L 2 liter

ALKALOSIS HIPOKLOREMIKALKALOSIS HIPOKLOREMIK

SID ALKALOSIS

GANGGUAN PD SID:GANGGUAN PD SID:Pengurangan ClPengurangan Cl--

Plasma

47

Na+ = 140 mEq/L Cl- = 120 mEq/LSID = 20 mEq/L 2 liter

ASIDOSIS HIPERKLOREMIKASIDOSIS HIPERKLOREMIK

SID ASIDOSIS

GANGGUAN PD SID:GANGGUAN PD SID:Penambahan/akumulasi Penambahan/akumulasi

ClCl--

Plasma

48

Na+ = 140 mEq/LCl- = 102 mEq/LSID = 38 mEq/L

Na+ = 154 mEq/LCl- = 154 mEq/LSID = 0 mEq/L1 liter 1 liter

PLASMA + NaCl 0.9%PLASMA + NaCl 0.9%

SID : 38

Plasma NaCl 0.9%

49

2 liter

ASIDOSIS HIPERKLOREMIK AKIBAT ASIDOSIS HIPERKLOREMIK AKIBAT PEMBERIAN LARUTAN NaCl 0.9% PEMBERIAN LARUTAN NaCl 0.9%

=

SID : 19 SID : 19 AsidosisAsidosis

Na+ = (140+154)/2 mEq/L= 147 mEq/L

Cl- = (102+ 154)/2 mEq/L= 128 mEq/L

SID = 19 mEq/L

Plasma

50

Na+ = 140 mEq/L Cl- = 102 mEq/L SID= 38 mEq/L

Cation+ = 137 mEq/L Cl- = 109 mEq/L

Laktat- = 28 mEq/L SID = 0 mEq/L

1 liter 1 liter

PLASMA + Larutan RINGER LAKTATPLASMA + Larutan RINGER LAKTAT

SID : 38 SID : 38

Plasma Ringer laktatLaktat cepat

dimetabolisme

51

2 liter

=

Normal pH setelah pemberian Normal pH setelah pemberian RINGER LAKTAT RINGER LAKTAT

SID : 34 SID : 34 lebih alkalosis dibanding jika lebih alkalosis dibanding jika diberikan NaCl 0.9% diberikan NaCl 0.9%

Na+ = (140+137)/2 mEq/L= 139 mEq/L

Cl- = (102+ 109)/2 mEq/L = 105 mEq/L Laktat- (termetabolisme) = 0 mEq/L SID = 34 mEq/L

Plasma

52

Na+ = 140 mEq/LCl- = 130 mEq/LSID =10 mEq/L

Na+ = 165 mEq/LCl- = 130 mEq/LSID = 35 mEq/L1 liter 1.025

liter

25 mEq NaHCO3

SID SID : 10 : 10 35 : 35 : Alkalosis, pH kembali normal Alkalosis, pH kembali normal namun namun mekanismenya bukan karena pemberian HCOmekanismenya bukan karena pemberian HCO33

-- melainkan karena melainkan karena pemberian Napemberian Na++ tanpa anion kuat yg tidak dimetabolisme seperti Cl tanpa anion kuat yg tidak dimetabolisme seperti Cl --

sehingga SID sehingga SID alkalosis alkalosis

Plasma; asidosis

hiperkloremik

MEKANISME PEMBERIAN NA-BIKARBONAT PADA ASIDOSIS

Plasma + NaHCO3

HCO3 cepat dimetabolis

me

53

Pada asidosis kronik; Pada asidosis kronik; [CO[CO33

2-2-]] pembentukan CaCO pembentukan CaCO33 << << integritas integritas

tulang terganggu tulang terganggu osteoporosis osteoporosis

COCO22 + H + H22O O HCO HCO33-- + H + H++

[HCO[HCO33

- - ]] [CO[CO33

2-2-]] + [H + [H++]] Reaksi pembentukan karbonat

Alkalosis [H[H++]] reaksi ke kanan [CO[CO332-2-]]

Efek pemberian bikarbonat:Efek pemberian bikarbonat:

• Jika [CO[CO33

2-2-]] maka calcium yang terionisasi akan diikat oleh [CO[CO33

2-2-]]

hipokalsemia akut; sensitifitas membran sel tetany, tetany, hyperexcitability of hyperexcitability of musclesmuscles, , sustained contractionsustained contraction, dan gangguan kontraksi otot jantung., dan gangguan kontraksi otot jantung.

• Pe natrium secara cepat SID secara cepat alkalosis berat kompensasi paru dengan cara menahan CO2 hipoventilasi COCO22

narkosis narkosis apneu apneu

Asidosis [H[H++]] reaksi ke kiri [CO[CO332-2-]]

54

NaNa++ NaNa++

KK

HCO3-

ClCl-- ClCl--

HCO3-

SID

Normal Ketosis

UA = Unmeasured Anion:UA = Unmeasured Anion:Laktat, acetoacetate, salisilat, Laktat, acetoacetate, salisilat,

metanol dll.metanol dll.

A-A-

AA--

Keto-

SID KK

Lactic/Keto asidosis

55

RESPIRATORIKRESPIRATORIK M E T A B O L I KM E T A B O L I K

Abnormal Abnormal pCO2pCO2

AbnormalAbnormalSIDSID

AbnormalAbnormalWeak acidWeak acid

AlbAlb PO4-PO4-

AlkalosisAlkalosis

AsidosisAsidosis

turunturun

meningkatmeningkat

turunturun

kelebihankelebihan

kekurangankekurangan

PositifPositif meningkatmeningkat

AIRAIR Anion kuatAnion kuat

Cl-Cl- UA-UA-

HipoHipo

HiperHiper

56

NaNa NaNa NaNa

K K KHCO3

ClCl ClCl ClCl

HCO3HCO3SID

Normal Acidosis Alkalosis

GANGGUAN PD ASAM LEMAH:GANGGUAN PD ASAM LEMAH:Hipo/HiperalbuminHipo/Hiperalbumin-- atau P atau P--

Alb/P Alb/P

AlbAlb--/P/P--

AlbAlb--/P/P--

Alkalosis Alkalosis hipoalbuminhipoalbumin/hipoposfate/hipoposfate

mimi

Asidosis Asidosis hiperprotein/ hiperprotein/

hiperposfatemihiperposfatemi

57

Regulasi pH an mekanisme Regulasi pH an mekanisme kompensasikompensasi

Chronic control Chronic control (long-term)(long-term)

Rapid regulation Rapid regulation (short-term)(short-term)

58

Regulasi pH pasien PPOK ?Regulasi pH pasien PPOK ?

PCO2

PPOK

pH

NHNH44Cl Cl

HipoalbuminHipoalbumin

Sintesis Alb <<Sintesis Alb <<

HipokloremiHipokloremi

Absorpsi Cl Absorpsi Cl

Amoniagenesis

Amoniagenesis

SIDSID

pH npH n

ClCl

NHNH44

59

PaCO2

pH

NHNH44Cl Cl HipoalbuminHipoalbumin

Laktat- / keto-

SID SID

Sintesis Alb <<Sintesis Alb <<

HipokloremiHipokloremi

Amoniagenesis

COCO22SIDSID

Kompensasi akutKompensasi akut hiperventilasihiperventilasi

Anaerobik metAnaerobik met(syok, MODS), DM(syok, MODS), DM

NHNH44

ClCl

pH npH n

Regulasi pH pada asidosis akut non-Regulasi pH pada asidosis akut non-ginjal?ginjal?

ClNa

Kompensasi kronikKompensasi kronik

60

How to Identified Unmeasured Anion?

61

Increased anion gap acidosisIncreased anion gap acidosisNormal anion gap acidosisNormal anion gap acidosis

Na

K Cl

AG

HCO-3

AG = 10-15AG = 10-15

2525

105105

145145

NormalNormal

Na

K Cl

HCO-3

AG

1515

115 115

145145

= 15 (normal)= 15 (normal)

Na

K

Cl

HCO-3

AG/Other anion

= 25 = 25

1515

105 105 (normal)(normal)

145145

HCO3- decreases and replaced by

Cl- so there is a Cl- shift :Eg. Diarrhea

HCO3- decreases and replaced by

anions other than Cl- so no Cl- shift: Eg.renal failure and diabetic keto-acidosis

Metabolic acidosisHCO3

-

62

Perbedaan dgn AG pd SIG, nilai albumin ikut dalam kalkulasi

NaNa++

KK+ + 44

CaCa++++

MgMg++++

ClCl--

HCOHCO33--

KATION ANION

SIDSIDaa

2. STRONG ION GAP2. STRONG ION GAP

= = [Na[Na++] + [K] + [K++] + [Mg] + [Mg++++] + [Ca] + [Ca++++]] - - [Cl[Cl--] – [Lactate] – [Lactate--]]

LactateA-A-

= 12.2×= 12.2×pCOpCO22/(10-pH )+10×/(10-pH )+10×[alb][alb]×(0.123×pH–0.631) +×(0.123×pH–0.631) +[PO[PO44––]]×(0.309×pH–0.469)×(0.309×pH–0.469)

SIDSIDee

SIG = SIDa – SIDe Normal value = zero

Jika SIG > terdapat

SIGSIG

UAUA

Kellum JA, Kramer DJ, Pinsky MR: Strong ion gap: A methodology for exploring unexplained anions. J Crit Care 1995,10:51--55.

63

64

Figge J et al: Anion gap and hypoalbuminemia. Crit Care Med 1998, 26:1807-1810.

Anion Gap correctedAnion Gap corrected

1.AG per se is helpful only for discriminating the cause of a metabolic acidosis, diabetic ketoacidosis, lactic acidosis, salicylate, and the like.

2.It is of no value in discriminating the cause of a metabolic alkalosis because the ions responsible (usually decreased Cl- ) are all measured

Schlichtig R, Grogono AW, Severinghaus JW. CURRENT STATUS OF ACID-BASE QUANTITATION IN PHYSIOLOGY AND MEDICINE; Anesthesiology

Clinics of North America. B. Saunders Co. Vol 16, No 1, March 1998

AGcorrected=AG+0.25 (40–[albumin])–lactate

65

3. Penggabungan Base 3. Penggabungan Base Excess & StewartExcess & Stewart

66

[HCO3-]

PCO2 = 80 40

20

pH7.0 7.2 7.4 7.6 7.8

10

20

30

40

50

AsidosisAsidosis MetabolikMetabolik

Negative valueBase deficit

AlkalosisAlkalosis MetabolikMetabolik

Positive valueBase excess

Base Base Excess/ Excess/ Base Base

DeficitDeficitNormal

67

Singer and Hastings, Singer and Hastings, 1948, 1948,

• Whole blood buffer base (BB), defined as the sum of Whole blood buffer base (BB), defined as the sum of bicarbonate [HCObicarbonate [HCO33

--] & nonvolatile buffer anions (A] & nonvolatile buffer anions (A--))

• The change in BB from "normal" was called delta BB The change in BB from "normal" was called delta BB (∆BB). This change in BB was an expression of the (∆BB). This change in BB was an expression of the non-respiratory (metabolic) component of an acid-non-respiratory (metabolic) component of an acid-base disturbance.base disturbance.

Singer RB, Hastings AB: An improved clinical method for the estimation of Singer RB, Hastings AB: An improved clinical method for the estimation of disturbances of the acid-base balance of human blood. disturbances of the acid-base balance of human blood. Medicine (Baltimore)Medicine (Baltimore)

1948; 27:223-242 1948; 27:223-242

Introduced the concept of buffer base [BB]Introduced the concept of buffer base [BB]

[BB] = [HCO[BB] = [HCO33--] + [A] + [A--]]

This was the first approximation toThis was the first approximation to base excessbase excess

68

NaNa++

140140

KK+ + 44CaCa++++MgMg++++

ClCl--

102102

HCOHCO33

A-

Buffer baseBuffer base = SID = HCO3- +

A-

SID & Base Excess..SID & Base Excess..

It indirectly measures weak ions (HCO3- and A-)

Remember, Singer & Hasting, 1948 Remember, Singer & Hasting, 1948 delta Buffer delta Buffer base = base = BEBE

(expected if pH = 7.4 and pCO2 = 40)

Any deviation in [NaAny deviation in [Na++], [Cl], [Cl--] or [Alb] or [Alb--] from normal ] from normal

values will produce avalues will produce a base excess or deficit…base excess or deficit…

ClCl--

102102

A-

HCOHCO33--

BECl (-)

BufferBasea

Siggaard-Andersen O, Fogh-Andersen N: Base excess or buffer base (strong ion difference) as a measure of a non-respiratory acid-base disturbance. Acta

Anaesthesiol Scand 39(Suppl107):123-128, 1995

Buffer BaseBuffer Baseaa - - Expected buffer baseExpected buffer baseBEBEClCl = =

69

UAUA = BE – [(efek Na + efek Cl) + efek Alb] = BE – [(efek Na + efek Cl) + efek Alb]

UNMEASURED ANION (UNMEASURED ANION (UAUA))PADA ASIDOSIS METABOLIKPADA ASIDOSIS METABOLIK

70

BASE EXCESS DAN STEWARTBASE EXCESS DAN STEWART(a) Free water (a) Free water

0.3 x (Na-140) 0.3 x (Na-140)

(b) Chloride effect (b) Chloride effect

102-(Cl x 140/Na) 102-(Cl x 140/Na)

(c) Albumin effect (c) Albumin effect

(0.148 x pH - 0.818) (42-[alb]) (0.148 x pH - 0.818) (42-[alb])

UA = BE/BD – [(a) + (b) + (c)] mEq/LUA = BE/BD – [(a) + (b) + (c)] mEq/L

Magder S. Pathophysiology of metabolic acid-base disturbances in patients with critical illness.In: Critical Care Nephrology.Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 1998. pp 279-296.Ronco C, Bellomo R (eds).

Jika + efek alkalinisasi Jika - efek asidifikasi

71

7.42 / 35 / 100 / -2 / 21 ; 7.42 / 35 / 100 / -2 / 21 ;

(a) Free water (a) Free water

0.3 x (140-140) = 00.3 x (140-140) = 0

(b) Chloride effect (b) Chloride effect

102-(102 x 140/140) = 0102-(102 x 140/140) = 0

(c) Albumin effect (c) Albumin effect

(0.148 x 7.42 - 0.818) (42-[18]) = 6.7(0.148 x 7.42 - 0.818) (42-[18]) = 6.7

UA = - 2 – [(0) + (0) + (6.7)] mEq/L = - UA = - 2 – [(0) + (0) + (6.7)] mEq/L = - 8.78.7

Na 140; Cl 102; Alb 1.8Na 140; Cl 102; Alb 1.8

Menurut H-H Menurut H-H normal normal

CONTOH KASUS

72

140

102

HCO3-

24

Alb

Na+ Cl-

hipoalbumin

HCO3-

30.7BE astrup = - 8.7 + 6.7 = - 2

HCO3-

22

BE akibat UA - 8.7

BE astrup = - 8.7 + 0 = - 8.7

UA = - 8.7

UA =- 8.7

Alb normal

BE akibat hipoalb + 6.7

73

Strong ions, weak acids and base excess: a simplified Fencl–Stewart approach to

clinical acid–base disorders

D. A. Story, H. Morimatsu and R. Bellomo . British Journal of Anaesthesia, 2004, Vol. 92,

Clinical Investigations

• SBE(mmol/l=meq/l);SBE(mmol/l=meq/l);– from a blood gas machine from a blood gas machine

• Na–Cl effect (meq/l)=Na–Cl effect (meq/l)=– [Na[Na++]–[Cl]–[Cl––]–38]–38

• Albumin effect (meq/l)=Albumin effect (meq/l)=– 0.25x[42–alb(g/l)] 0.25x[42–alb(g/l)]

• Unmeasured ion effect (meq/l)=Unmeasured ion effect (meq/l)=

– SBE–(Na–Cl) effect–alb effectSBE–(Na–Cl) effect–alb effect

74

SID pada cairan infus

Jenis Cairan SID (mEq/L) pH Pengaruh pH plasma

NaCl 0.9% 0 5.5 (5.0-7.0) ↓↓

NaCl 0.45% 0 5.5 (5.0-7.0) ↓↓

Ringer Laktat 28 6.5 (6.0-7.5) ↓

75

Kalkulator AGD