Патфиз ч.2. Патфиз ч. Гл. 11 Нарушения водного обмена Гл. 12 Нарушения ионного обмена
 Скачать 7.84 Mb.
|
|
• Пример изменения показателей КЩР (капиллярная кровь) при компенсированном газовом алкалозе.
Кровь взята у пациентки после приступа истерии. МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЦИДОЗ Метаболический ацидоз — одна из наиболее частых и опасных форм нарушения КЩР. Такой ацидоз может наблюдаться при сердечной недостаточности, многих типах гипоксии, нарушениях функций печени и почек по нейтрализации и экскреции кислых веществ, истощении буферных систем (например, в результате кровопотери или гипопротеинемии). ПРИЧИНЫ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЦИДОЗА • Нарушения метаболизма, приводящие к накоплению избытка нелетучих кислот и других веществ с кислыми свойствами. † Лактатацидоз и повышение уровня пировиноградной кислоты в тканях ( (например, при различных типах гипоксии: дыхательной, сердечнососудистой, гемической, тканевой; длительной интенсивной физической работе, при которой возрастает образование МК, а её окисление снижено в связи с дефицитом кислорода; поражениях печени). † Накопление других органических и неорганических кислот, образующихся при развитии патологических процессов, поражающих большие массивы тканей и органов. Развитие такого варианта метаболического ацидоза наблюдается при обширных ожогах кожи и слизистых оболочек; различных видах воспалениях (например, при роже, перитоните, гнойном плеврите); массивных травмах (например, при синдроме длительного раздавливания, множественных травмах тела). † Кетоацидоз (за счёт ацетона, ацетоуксусной и βоксимасляной кислот), как правило, наблюдается у пациентов с СД; при продолжительном голодании, особенно с дефицитом углеводов; при длительных лихорадочных состояниях; алкогольной интоксикации; обширных ожогах и воспалениях. • Недостаточность буферных систем и физиологических механизмов по нейтрализации и выведению избытка нелетучих кислот из организма. ТИПИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР Основной патогенетический фактор: истощение HCO3– (гидрокарбонатного буфера) в связи с накоплением нелетучих соединений (лактата, КТ). • Типичные направления изменений показателей КЩР (капиллярная кровь) при всех негазовых ацидозах:
• Пример изменения показателей КЩР (капиллярная кровь) при некомпенсированном метаболическом ацидозе.
Пациент поступил в клинику с предварительным диагнозом «Сахарный диабет». МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЦИДОЗА Механизмы компенсации метаболического ацидоза по скорости их включения и длительности функционирования подразделяются на срочные и долговременные (рис. 13–5).  Рис. 13–5. Механизмы компенсации метаболического ацидоза. СРОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ УСТРАНЕНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЦИДОЗА Срочные механизмы устранения метаболического ацидоза заключаются в активизации: • Гидрокарбонатной буферной системы межклеточной жидкости и плазмы крови. Эта система способна устранять даже значительный ацидоз (благодаря её большой буферной ёмкости). • Гидрокарбонатного буфера эритроцитов и других клеток. Это происходит при значительной кислотной нагрузке на организм. • Белковой буферной системы клеток различных тканей. Наблюдается в условиях значительного накопления нелетучих кислот в организме. • Гидрокарбонатного и гидрофосфатного буферов костной ткани. • Дыхательного центра, что обеспечивает увеличение объёма альвеолярной вентиляции, быстрое выведение из организма CO2 и часто нормализацию рН. Существенно, что «буферная мощность» системы внешнего дыхания в условиях метаболического ацидоза примерно в два раза больше, чем всех химических буферов. Однако, функционирование только этой системы абсолютно недостаточно для нормализации рН без участия химических буферов. ДОЛГОВРЕМЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЦИДОЗА Долговременные механизмы компенсации метаболического ацидоза реализуются в основном почками и в существенно меньшей мере при участии буферов костной ткани, печени и желудка. • Почечные механизмы. При развитии метаболического ацидоза активируются: † аммониогенез (главный механизм), † ацидогенез, † секреция однозамещённых фосфатов (NaH2PO4), † Na+,K+обменный механизм. В совокупности почечные механизмы обеспечивают увеличение секреции H+ в дистальном отделе почечных канальцев и реабсорбцию гидрокарбоната в проксимальном отделе нефрона. • Участие буферов костной ткани (гидрокарбонатного и фосфатного) при хроническом ацидозе также сохраняется. • Печёночные механизмы компенсации заключаются в интенсификации образования аммиака и глюконеогенеза, детоксикации веществ с участием глюкуроновой и серной кислот и с последующим выведением их из организма. • Хроническое течение метаболического ацидоза характеризуется также увеличением образования соляной кислоты обкладочными клетками желудка. Благодаря активации указанных механизмов, метаболический ацидоз может быть компенсирован: рН не снижается ниже 7,35. Однако, при недостаточности буферных систем и физиологических механизмов устранения сдвига КЩР, рН крови понижается за пределы нормы. В этих случаях возможны существенные расстройства жизнедеятельности организма, включая развитие комы. МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЛКАЛОЗ Метаболический алкалоз характеризуется повышением рН крови и увеличением концентрации бикарбоната. Понятие о метаболическом алкалозе наиболее спорное в патофизиологии КЩР. • Часть состояний, характеризующихся увеличением рН крови, является результатом накопления избытка щелочей в связи с расстройством экскреторной функции почек, т.е. почечной недостаточностью. Следовательно, эти состояния относятся к выделительным почечным формам алкалоза (см. ниже). • Другая категория расстройств КЩР с увеличением показателя рН крови и других жидкостей обусловлена потерей организмом кислого содержимого (за счёт HCl) желудка при рвоте или через фистулу желудка. Описанный вариант алкалоза называют выделительным желудочным алкалозом (см. ниже). • Категория алкалозов, возникающих при энтеральном или парентеральном попадании в организм избытка оснований, известна как «экзогенные алкалозы». • В клинической практике метаболическими алкалозами обоснованно называют состояния, возникающие в результате расстройств обмена ионов Na+, Ca2+ и K+. Именно они и рассматриваются ниже. ПРИЧИНЫ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА • Первичный гиперальдостеронизм. Является результатом патологического процесса, первично поражающего клубочковую зону коркового вещества надпочечников: её опухоль (аденома, карцинома) или гиперплазия. Эти состояния сопровождаются гиперпродукцией альдостерона. • Вторичный гиперальдостеронизм. Развивается в результате стимуляции продукции альдостерона клубочковой зоной коры надпочечника воздействиями вненадпочечникового происхождения, т.е. вторично. К числу основных среди последних относят: † Увеличение содержания в крови ангиотензина II (например у пациентов с хронической артериальной гипертензией или гиповолемией). † Блокада или снижение синтеза в надпочечнике глюкокортикоидов и андрогенов, что сопровождается компенсаторным увеличением продукции альдостерона. † Гиперплазия юкстагломерулярного аппарата (например, при синдроме Барттера). † Увеличение содержания в крови АКТГ, стимулирующего синтез кортикостероидов. • Гипофункция паращитовидных желёз. Это сопровождается снижением содержания в крови Ca2+ (гипокальциемией) и повышением концентрации Na2HPO4 (гиперфосфатемией). МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА Развитие метаболического алкалоза включает несколько звеньев. К основным патогенетическим звеньям относятся избыточные: • секреция эпителием канальцев почек в первичную мочу H+ и K+, • реабсорбция Na+ из первичной мочи в кровь, • накопление в клетках H+ с развитием внутриклеточного ацидоза, • задержка в клетках Na+, • гипергидратация клеток в связи с повышением осмотического давления, обусловленного избытком Na+. Указанные эффекты реализуются через каскад обменных реакций (в том числе — благодаря изменению активности Na+,K+АТФазы и как следствие — метаболизма Na+ и K+), контролируемых альдостероном. Поэтому данный вид нарушения КЩР и называют метаболическим алкалозом. МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА Механизмы компенсации метаболического алкалоза направлены на снижение концентрации гидрокарбоната в плазме крови и других внеклеточных жидкостях. Однако, в организме практически нет достаточно эффективных механизмов устранения алкалоза. В зависимости от времени (скорости) включения механизмы компенсации метаболического алкалоза подразделяют на срочные и долговременные (рис. 13–6).  Рис. 13–6. Механизмы компенсации метаболического алкалоза. СРОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ УСТРАНЕНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА • Клеточные механизмы компенсации † Активация реакций метаболизма (гликолиза, цикла трикарбоновых кислот), обеспечивающих образование нелетучих органических кислот: молочной, пировиноградной, кетоглутаровой и других. Кислоты повышают содержание H+ в клетках, диффундируют во внеклеточную жидкость (где они снижают концентрацию HCO3–), а также попадают в плазму крови (где также устраняют избыток аниона HCO3–). † Действие белкового буфера, высвобождающего H+ в цитозоль и далее — в интерстициальную жидкость в обмен на Na+. † Транспорт избытка ионов HCO3– из межклеточной жидкости в цитоплазму в обмен на эквивалентное количество Cl–. Этот механизм действует главным образом в эритроцитах. Относительная роль клеточных механизмов в уменьшении степени метаболического алкалоза достаточно значима: показано, что они способны забуферить около 30% щелочи. • Внеклеточные буферные системы не имеют существенного значения в устранении алкалоза. Это связано с тем, что основным буфером плазмы крови и внеклеточной жидкости в данных условиях является белковый. Однако, диссоциация H+ от белковых молекул невелика. Данный механизм нейтрализует лишь около 1% оснований. • Снижение объёма альвеолярной вентиляции. Эта реакция является результатом увеличения в жидких средах организма содержания гидрокарбоната. В связи с этим повышается рCO2, концентрация угольной кислоты и образующегося при её диссоциации H+. В результате этого рН снижается. ДОЛГОВРЕМЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА Долговременная компенсация метаболического алкалоза осуществляется при участии почек: в них происходит выведение из организма избытка HCO3–. Однако, значение этого механизма ограничивается по мере нарастания степени алкалоза (в связи с возрастанием порога реабсорбции гидрокарбоната). ТИПИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР Основные патологические факторы: увеличение HCO3–, гипокалиемия. • Типичные направления изменений показателей КЩР (капиллярная кровь) при всех негазовых алкалозах:
• Пример типичного изменения показателей КЩР (капиллярная кровь) при компенсированном метаболическом алкалозе:
Результаты дополнительных исследований: повышение содержания альдостерона в крови, гипокалиемия, признаки болезни ИценкоКушинга. ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ РАССТРОЙСТВА КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ Выделительные расстройства КЩР являются результатом нарушения выделения из организма (избыточной потерей им или задержкой в нём) кислот либо оснований с развитием ацидозов или алкалозов. ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ АЦИДОЗЫ Виды, причины развития и примеры выделительных ацидозов рассмотрены на рис. 13–7.  Рис. 13–7. Виды выделительного ацидоза. Механизмы компенсации выделительного ацидоза (рис. 13–8) аналогичны таковым при метаболическом ацидозе. Они включают срочные (клеточные и неклеточные буферы) и долговременные реакции. Важно, что при почечном выделительном ацидозе реальные механизмы устранения избытка нелетучих кислот из организма малоэффективны. Это существенно осложняет состояние пациента, поскольку другие механизмы долговременной компенсации выделительного ацидоза (активация печёночных метаболических и экскреторных процессов, гидрокарбонатного и фосфатного буферов костной ткани, увеличение синтеза HСl в обкладочных клетках желудка) не всегда способны ликвидировать избыток H+ в организме.  Рис. 13–8. Механизмы компенсации выделительного ацидоза. *При почечном выделительном ацидозе малоэффективны. ПРИМЕРЫ ТИПИЧНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР (КАПИЛЛЯРНАЯ КРОВЬ) Некомпенсированный почечный выделительный ацидоз
Пациент находится на лечении с диагнозом «Хронический диффузный гломерулонефрит». Основной патогенетический фактор: нарушение выведения из организма кислых валентностей почками. Компенсированный кишечный выделительный ацидоз
У пациента свищ тонкого кишечника с длительной потерей кишечного сока. Основной патогенетический фактор: выведение из организма оснований с кишечным соком. ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ АЛКАЛОЗЫ Виды, причины развития и примеры выделительных алкалозов приведены на рис. 139.  Рис. 13–09. Виды выделительного алкалоза. ПРИЧИНЫ И МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ВЫДЕЛИТЕЛЬНОГО АЛКАЛОЗА • Потеря организмом HCl желудка. Причина: рвота желудочным содержимым (например, при токсикозе беременных, пилороспазме, пилоростенозе, нарушениях кишечной проходимости) или отсасывании его через зонд. Этот вариант выделительного алкалоза обозначают как желудочный (гастральный). • Повышение выделения из организма почками Na+, сочетающееся с задержкой гидрокарбоната. Причины † Приём диуретиков (ртутьсодержащих, фуросемида, этакриновой кислоты). Механизмы ‡ Торможение реабсорбции Na+ и воды. В результате Na+ выводится из организма в повышенном количестве, а содержание щелочных анионов гидрокарбоната в плазме крови возрастает. Это и приводит к развитию выделительного почечного алкалоза. ‡ Выделение вместе с Na+ и Cl–, что вызывает гипохлоремию. Описанный вариант выделительного почечного алкалоза обозначают ещё как гипохлоремический. ‡ Развитие гиповолемии и гипокалиемии, усугубляющих состояние пациента. Например, гипокалиемия обусловливает транспорт H+ в клетку из межклеточной жидкости, что потенцирует алкалоз. † Наличие в клубочковом фильтрате почек так называемых плохо всасываемых анионов. К ним относятся анионы нитрата, сульфата, продуктов метаболизма некоторых антибиотиков (пенициллин), которые плохо реабсорбируются в проксимальном отделе канальцев нефрона. В организм эти анионы поступают с пищей или ЛС. Накопление плохо реабсорбируемых анионов в первичной моче сопровождается усилением экскреции почками K+ и развитием гипокалиемии, активацией транспорта H+ в клетки из межклеточной жидкости, а также выделения H+ в первичную мочу и реабсорбции HCO3–. † Гиповолемия (развивающаяся, например, при повторных кровопотерях, рвоте, диарее, усиленном потоотделении). Уменьшение ОЦК активирует систему ренинангиотензинальдостерон. В связи с этим развивается вторичный альдостеронизм. Альдостерон, как известно, повышает выведение из организма K+ и Na+ и реабсорбцию HCO3 . Последнее усугубляет степень алкалоза. Все вышеописанные варианты выделительного алкалоза называют почечными (ренальными). • Повышенное выделение из организма K+ кишечником. Причины: злоупотребление слабительными, частые клизмы. Механизмы развития † Интенсивное выведение с кишечным содержимым K+ приводит к гипокалиемии. Это стимулирует транспорт в клетки H+ из межклеточной жидкости с развитием алкалоза как внутриклеточного, так и в плазме крови. Эта разновидность расстройства КЩР — выделительный кишечный (энтеральный) алкалоз. † Потеря (наряду с K+) жидкости и развитие гиповолемии. † Гиповолемия, в свою очередь, сопровождается вторичным гиперальдостеронизмом. † Гиперальдостеронизм увеличивает выведение из организма с мочой H+ и K+, т.е. развивается выделительный почечный алкалоз. Следовательно, формирующийся вначале выделительный кишечный алкалоз впоследствии потенцируется развитием почечного. МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ ВЫДЕЛИТЕЛЬНОГО АЛКАЛОЗА Механизмы компенсации выделительного алкалоза такие же, что и при метаболическом алкалозе. Они направлены на уменьшение содержания гидрокарбоната в плазме крови. Реализуются эти механизмы за счёт включения срочных реакций (заключающихся в активации клеточных и неклеточных механизмов, а также в повышении альвеолярной вентиляции) и долговременных процессов, направленных на снижение уровня гидрокарбоната в плазме крови (см. рис. 13–6). ПРИМЕРЫ ТИПИЧНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР (КАПИЛЛЯРНАЯ КРОВЬ) Компенсированный желудочный выделительный алкалоз
У пациента сотрясение головного мозга, повторная рвота с кислым запахом. Основной патогенетический фактор: потеря организмом соляной кислоты с желудочным содержимым в результате повторной рвоты. Компенсированный почечный выделительный алкалоз
Пациент получает мочегонный препарат (этакриновую кислоту). Основной патогенетический фактор: увеличение реабсорбции HCO3– и концентрации его в плазме крови. ЭКЗОГЕННЫЕ РАССТРОЙСТВА КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ Эти расстройства КЩР развиваются в результате попадания в организм экзогенных агентов с кислыми или основными свойствами. ЭКЗОГЕННЫЙ АЦИДОЗ Экзогенный ацидоз является следствием поступления в организм нелетучих кислот или соединений с кислыми свойствами. ПРИЧИНЫ • Приём растворов кислот (например, соляной, серной, азотной) либо по ошибке, либо с целью отравления. • Продолжительное употребление продуктов питания и питья, содержащих большое количество кислот (например, лимонной, яблочной, соляной, салициловой). • Применение ЛС, содержащих кислоты и/или их соли (например, салициловой, аспирина, хлористого аммония, хлористого кальция, аргинина–HCl, лизина–HCl). • Трансфузия препаратов донорской крови, консервированной лимоннокислым натрием. МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ • Увеличение концентрации H+ в организме в связи с избыточным поступлением растворов кислот. Это ведёт к быстрому истощению буферных систем. • Высвобождение избытка H+ в связи с диссоциацией солей кислот (например, NaH2CO3, NaH2PO4 и CaНCO3, лимоннокислого натрия). • Вторичные нарушения метаболизма в тканях и органах под влиянием экзогенных кислот. Это сопровождается одновременным накоплением как экзогенных, так и эндогенных кислых валентностей. Например, при приёме внутрь салицилатов ацидоз является результатом, вопервых, образования в организме салициловой кислоты (экзогенной), а вовторых, накопления эндогенной МК. В этом и подобных случаях речь идет о двояком (смешанном) происхождении ацидоза: 1) экзогенном (в связи с введением в организм кислых соединений) и 2) метаболическом (в результате нарушения обмена веществ под влиянием экзогенной кислоты). • Повреждение печени и почек. Это наблюдается при значительном увеличении концентрации H+ в крови и других биологических жидкостях. Развитие почечной и печёночной недостаточности потенцирует степень ацидоза. МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ ЭКЗОГЕННОГО АЦИДОЗА Механизмы компенсации экзогенного ацидоза те же, что и метаболического ацидоза (см. рис. 13–5). ТИПИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР (КАПИЛЛЯРНАЯ КРОВЬ) Экзогенный ацидоз некомпенсированный:
Пациенту проводится операция с применением аппарата искусственного кровообращения (используется большое количество консервированной цитратом натрия крови). Основной патогенетический фактор: избыток в организме экзогенной лимонной кислоты. Экзогенный ацидоз компенсированный:
Пациент длительное время принимает препараты салициловой кислоты. Основной патогенетический фактор: накопление в организме избытка H+ (образующегося при диссоциации салициловой кислоты). ЭКЗОГЕННЫЙ АЛКАЛОЗ Экзогенный алкалоз — сравнительно редкое нарушение КЩР — является, как правило, следствием попадания в организм либо избытка гидрокарбоната, используемого в составе буферных растворов, либо щелочей в составе пищи и питья. ПРИЧИНЫ • Введение в течение короткого времени избытка HCO3––содержащих буферных растворов. Наиболее часто это наблюдается при лечении состояний, сопровождающихся ацидозом (например, лактатацидозом или кетоацидозом у пациентов с СД). Особенно опасно быстрое введение щелочных буферных растворов больным со сниженным процессом почечной экскреции (в клинике подобная ситуация может возникнуть у пациентов, страдающих почечной недостаточностью, развившейся в результате СД). • Продолжительное использование продуктов питания и питья, содержащих большое количество щелочей. Наблюдается у пациентов с язвенной болезнью желудка, принимающих в больших количествах щелочные растворы и молоко. Этот синдром называют молочнощелочным. МЕХАНИЗМ РАЗВИТИЯ Механизм развития экзогенного алкалоза включает обычно два звена. • Основное (первичное) звено — увеличение концентрации вводимого в организм HCO3–. • Дополнительное (вторичное) — повышенное образование и/или нарушение экскреции эндогенного гидрокарбоната. Последнее, как правило, наблюдается при почечной недостаточности. МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ Механизмы компенсации экзогенного алкалоза идентичны таковым при метаболическом алкалозе (см. рис. 13–6). ТИПИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР (КАПИЛЛЯРНАЯ КРОВЬ) Экзогенный алкалоз компенсированный:
|