Nesteiden happamuus ja emäksisyys määräytyvät niiden vetyionien (H⁺) pitoisuuden perusteella. Mitä enemmän vetyioneja on, sitä happamampi neste on. Happamuutta ilmaistaan pH-luvulla. Neutraali (ei hapan eikä emäksinen) pH-arvo on 7,0.

Elimistön normaali pH on noin 7,4 eli lievästi emäksinen. Normaali pH:n vaihteluväli on kapea (valtimoverestä mitattuna 7,35–7,45), ja sen säilyminen vakaana on tärkeää monien kehon toimintojen kannalta. Huomattavakin hapon tai emäksen lisäys muuttaa pH:ta kuitenkin vain vähän, koska elimistön omat puskurijärjestelmät (hiilihappo-bikarbonaattipuskuri, proteiini- ja fosfaattipuskurit sekä entsyymitoiminnan muutokset) sitovat nopeasti ylimääräisiä happoja tai emäksiä. Tilaa, jossa elimistön pH-arvo on yli 7,45, kutsutaan alkaloosiksi ja vastaavasti jos pH-arvo on alle 7,35, on kyseessä asidoosi.

Solunulkoisen tasapainon kannalta tärkein puskuri on hiilihappo-bikarbonaatti-järjestelmä, joka koostuu hiilidioksidista (CO2) ja bikarbonaatista (HCO3-). Kun veressä on liikaa happoja, bikarbonaatti sitoo niitä muodostaen hiilidioksidia ja vettä, jotka keho voi helposti poistaa hengityksen ja virtsan kautta. Kun veressä vastaavasti on liikaa emäksiä, hidastuu hiilidioksidin poistuminen hengityksen kautta. Kertyvä hiilidioksidi reagoi veden kanssa muodostaen hiilihappoa, joka lisää happamuutta auttaen madaltamaan pH-arvon normaalille tasolle.

Munuaiset säätelevät osaltaan happo-emästasapainoa erittämällä haihtumattomia happoja virtsaan ja säätelemällä muun muassa bikarbonaatin, kloridin ja vetyionin eritystä. Munuaisten kautta tapahtuva säätely on hitaampaa kuin hengitysjärjestelmän, mutta se vaikuttaa elimistön happo-emästasapainoon pitkäkestoisemmin.

Yllä mainitut mekanismit toimivat yhdessä ja koordinoidusti kehon pH-arvon ylläpitämiseksi, mikä on tärkeää elintoimintojen ja aineenvaihdunnan kannalta.

Yleisin syy asidoosiin on aineenvaihdunnan häiriö, jonka seurauksena elimistössä muodostuu liikaa erilaisia happoja tai vetyionien erittyminen virtsaan on häiriintynyt. Näitä tiloja kutsutaan yhteisellä nimellä metabolinen asidoosi eli aineenvaihduntaan liittyvä asidoosi. Vastaavasti alentuneen hengitystoiminnan ja hiilidioksidin poistumisen hidastumisen seurauksena syntyy respiratorinen eli hengitysvajaukseen liittyvä asidoosi.

Aineenvaihduntahäiriön aiheuttama (metabolinen) asidoosi

Metabolinen asidoosi voi johtua esimerkiksi happojen liiallisesta muodostumisesta tyypin 1 diabetekseen liittyen silloin kun elimistöstä puuttuu insuliinia. Tällaista happomyrkytystä kutsutaan nimellä diabeettinen ketoasidoosi. Sana ”keto” asidoosin edessä viittaa siihen, että tällöin muodostuu liikaa orgaanisia ketohappoja. Ketoasidoosissa pH-arvo voi laskea jopa alle arvon 7,0, mikä on hengenvaarallinen tila.

Myös esimerkiksi vakavassa munuaisen vajaatoiminnassa eli uremiassa voi tapahtua vetyionien erittymisen häiriintymistä, joka johtaa asidoosiin.

Elimistön on mahdollista korjata aineenvaihduntaan liittyvää asidoosia säätämällä veren hiilidioksidin määrää. Elimistössä muodostuu jatkuvasti hiilidioksidia, joka poistuu keuhkojen kautta uloshengityksen aikana. Veteen liuetessaan hiilidioksidi muodostaa hapanta hiilihappoa.

Kun veren pH-arvo laskee alle 7,35:n, aineenvaihdunnan reaktiot alkavat kärsiä. Lievä asidoosi ei ”tunnu” eli siinä ei ilmene vielä oireita. Kun pH-arvo laskee alle 7,2:n, alkaa esiintyä erilaisia oireita. Säännönmukainen oire on tiheään hengittäminen eli hyperventilaatio, jolla elimistö pyrkii vähentämään hiilidioksidin ja hiilihapon määrää. Niinpä diabetekseen liittyvässä ketoasidoosissa hengitys on puuskuttavaa ja tiheää, jolloin elimistö hiilidioksidia poistamalla pystyy osaksi vähentämään nesteiden liiallista happamuutta. Muita asidoosin oireita ovat neste- ja suolatasapainon häiriöt ja yleistilan heikkeneminen.

Metabolisen asidoosin hoitona on sen aiheuttaneen sairauden hoito. Diabeteksen ketoasidoosi johtuu insuliinin puutteesta, ja se paranee nopeasti tehokkaalla insuliini- ja nestehoidolla. Munuaisen kroonisessa vajaatoiminnassa ei aina pystytä hoitamaan perussairautta, jolloin osana hoitoa voidaan antaa suun kautta veren happamuutta vähentävää kalsiumkarbonaattia tai natriumvetykarbonaattia.

Hengitysvajauksen aiheuttama (respiratorinen) asidoosi

Jos hiilidioksidia kertyy liikaa elimistöön, seurauksena on happamuuden lisääntyminen. Hiilidioksidin kertyminen johtuu keuhkojen sairaudesta tai hengitystoiminnan muusta häiriöstä, jolloin keuhkojen tuuletus heikkenee ja hiilidioksidin poistuminen keuhkojen kautta häiriintyy.

Respiratorinen asidoosi syntyy aina, kun hengitys tai keuhkojen tuuletus heikkenee. Yleisimmin sitä todetaan vaikeassa sydämen vajaatoiminnassa (keuhkopöhössä), vaikeassa keuhkoahtaumataudissa (COPD) ja keuhkoveritulpassa. Näissä tiloissa heikentynyt hapettuminen on yleensä haitallisempi kuin asidoosi. Asidoosi paranee, kun hengityskoneen tai muun hoidon avulla keuhkojen toiminta saadaan toipumaan.

Kirjallisuutta

  1. Toimitus. Verikaasuanalyysi ja happo-emästasapainon tutkiminen. Lääkärin tietokannat / Lääkärin käsikirja [online; vaatii käyttäjätunnuksen]. Kustannus Oy Duodecim. Päivitetty 7.2.2023.
  2. Arola OJ, Inkinen O, Piirilä P, Reinikainen M. Happo-emäsaineenvaihdunnan häiriöt. Kirjassa: Alahuhta S, Hyppölä H, Kaartinen J, Savolainen T, toim. Peruselintoimintojen häiriöt ja niiden hoito. Helsinki: Kustannus Oy Duodecim 2022.