Respiratory acidosis and alkalosis

0.代償公式(必背⭐)#

• 原則: 急性由組織緩衝(HCO3 小幅變化), 慢性由腎臟代償(HCO3 大幅變化)
• Respiratory acidosis(PaCO2 每 ↑10 mmHg):
  • Acute: HCO3↑ 1 mM(→pH↓約0.08)
  • Chronic: HCO3↑ 3.5-4 mM(→pH↓約0.03)
• Respiratory alkalosis(PaCO2 每 ↓10 mmHg):
  • Acute: HCO3↓ 2 mM(→pH↑約0.08)
  • Chronic: HCO3↓ 4-5 mM(→pH↑約0.03)
• 記憶口訣: "1,4 / 2,5"(急性+1/−2、慢性+4/−5); 實際 HCO3 落在預期±2-3 外 → 合併另一種代謝性酸鹼異常
• 例: COPD 患者 PaCO2 60(較正常40上升20mmHg=2個10mmHg單位)、實測 HCO3 33
  • 若視為慢性: 預期 = 24+(2×4)=32(±2) → 實測33落在範圍內, 為純慢性呼吸酸中毒
  • 若視為急性: 預期 = 24+(2×1)=26 → 實測33>26+3, 才提示合併代謝鹼(利尿劑/vomiting)
  • 注意: 代入的是ΔPaCO2的「10mmHg單位數」, 不是PaCO2的數值本身

1.Respiratory acidosis#

• D/D
  • Overfeeding/fever/sepsis/agitation可↑CO2 production
    • 不過fever/agitation大多應該是hyperventilation而respiratory alkalosis...
  • Any consciousness↓(某些conscious disturbance可respiratory alkalosis(見下述respiratory alkalosisrespiratory alkalosis)), C3-C5 injury, phrenic nerve/PNS problems/GBS/MS, MG/Eaton Lambert syndrome/poliomyelitis
  • Myopathy(including tetanus, tick paralysis, myositis, longterm periodic paralysis(>40 y/o容易以myopathy表現), hyperthyroidism(↑CO2 production,也會 myopathy; 也可以respiratory alkalosis)/hypothyroidism(hypoventilation, myopathy), hypophosphatemia, hypomagnesemia, hypokalemia, anemia, congenital...)
  • Sputum impaction/lung atelectasis/pleural effusions/pneumothorax/kyphoscoliosis/Flail chest/obesity/AS
  • COPD/asthma/bronchospasm
  • ILD/Pneumonia/lung edema/CHF(後三者也可以是respiratory alkalosis)
• Some points
  • 注意不要給太多O2, 因為respiratory drive partly depends on relatively low PaO2
  • 注意不要correct respiratory acidosis太快, 因為可造成severe metabolic alkalosis而arrhythmia(free Ca↓ and Hb不易放出O2), seizure...; 要慢慢correct with NaCl/KCl supplement
  • 當respiratory acidosis時
    • 1.renal cortical PCO2↑-->p. tubules產生more NH3到distal tubules做buffer而排更多H+
      • 此response也受K+ level調控
    • 2.Acidosis-->vasodilation-->↓effective ECF-->RAAS↑(酸中毒造成全身小動脈擴張與心肌抑制→有效循環容積↓→反射性活化交感與 RAAS)
  • 即使severe respiratory acidosis, HCO3-不太會代償>45mM

2.Respiratory alkalosis#

• D/D
  • Conscious disturbance(alcohol/BZD withdraw, stroke(也可以respiratory acidosis), encephalitis(也可以respiratory acidosis), meningitis(也可以respiratory acidosis), tumors(也可以respiratory acidosis), trauma(也可以respiratory acidosis)...), salicylate intoxication, sympathomimetics/methylxanthine, progesterone/pregnancy, liver failure, hyperthyroidism(但也會↑CO2製造 and myopathy, 所以也可以respiratory alkalosis), anxiety, pain
  • Fever/sepsis(some bacteria toxins可刺激respiratory center(尤其 GNB;其內毒素/LPS 可直接刺激延髓呼吸中樞導致過度通氣, 故敗血症早期常以呼吸性鹼中毒表現))(但也會↑CO2製造, 也可conscious change, 所以也可以respiratory acidosis)
  • Pulmonary embolism, pneumonia(也可以respiratory acidosis), lung edema/CHF(也可以respiratory acidosis), hypoxia, ACS, Anemia
• Some points
  • Chronic respiratory alkalosis腎臟是可以代償到pH normal(7.40) !!(和一般觀念不同, 是唯一代償可達完全正常 pH 的酸鹼異常; 惟血清 HCO3- 代償極限約為 12-15 mM，若 HCO3- <12 mM 仍代表合併代謝性酸中毒)
  • 即使severe respiratory alkalosis, HCO3-不太會代償<12-15mM