Клиническая химия в диагностике и лечении. Обмен натрия и воды обмен калия лечение диуретиками гомеостаз ионов водорода

• Название: Обмен натрия и воды обмен калия лечение диуретиками гомеостаз ионов водорода
• Анкор: Клиническая химия в диагностике и лечении.doc
• Дата: 24.05.2018
• Размер: 3.99 Mb.
• Имя файла: Клиническая химия в диагностике и лечении.doc
• Тип: Документы; #19588
• Категория: Биология. Ветеринария. Сельское хозяйство
• страница: 11 из 42

Метаболический ацидоз

Первичным нарушением в бикарбонатной буферной системе при метаболических ацидозах является уменьшение [НСОз-], которое, уменьшая соотношение [НСОз-]: [С0₂], приводит к снижению рН. Причиной этого может быть: выведение бикарбонатов из организма через почки или желудочнокишечный тракт; 2) нарушение образования бикарбонатов и 3) использование их при буферном действии по отношению к Н⁺. Для обеспечения электронейтральности в условиях уменьшения числа отрицательно заряженных ионов необходимо либо заменить их эквивалентным числом одного или нескольких других анионов, либо устранить из системы эквивалентное число одного или нескольких катионов. Классифицируя метаболические ацидозы с учетом этих положений, мы можем объяснить многие сопутствующие ацидозу явления. Можно также оценить значение определений хлоридов.

При любых вычислениях, связанных с соотношениями между анионами и катионами, следует пользоваться миллиэквивалентами (мэкв), а не миллимолями (ммоль), поскольку моль может быть поливалентен (нести несколько зарядов на моль) и поскольку один отрицательный заряд уравновешивает один положительный (1 эквивалент катионов уравновешивает 1 эквивалент анионов). У здорового человека более 80% внеклеточных анионов приходится на долю хлоридов и бикарбонатов. Остальные 20% (иногда их называют неизмеряемыми анионами) составляют белки, а также встречающиеся обычно в низких концентрациях ураты, фосфаты, сульфаты, лактаты и другие органические анионы При патологических состояниях концентрация белков остается относительно постоянной, но содержание других неизмеряемых анионов может значительно варьировать.

У здорового человека более 90% катионов плазмы крови составляют натрий и калий. Остальное включает низкие концентрации кальция и магния, которые обычно не определяют, так как даже при патологических состояниях они изменяются мало.

Разность между общими измеряемыми концентрациями катионов (натрия и калия) и анионов (хлоридов и бикарбонатов), иногда называемая анионным промежутком, в норме составляет примерно 15—20 мэкв/л. Если принять неизмеряемые анионы за А-, то характерную для нормы ситуацию можно выразить так:



Анионный разрыв, обусловленный А-, равен 19 мэкв/л.

В табл. 10 обобщены данные об изменениях концентраций анионов и катионов при низкой [НСОз-] в условиях метаболического ацидоза.

Рассматривая последующие примеры, мы будем считать, что [НСОз-] снижается на 10 ммоль/л (10 мэкв/л).

1. Повышение [А-]. При недостаточности почечных клубочков на фоне нормального функционирования канальцев образование бикарбонатов нарушено в результате снижения количества:

1) натрия, доступного для обмена на Н⁺ и 2) буферного аниона 0- (см. рис. 12), взаимодействующего с Н⁺. Эти буферные анионы попадают в категорию неизмеряемых анионов (А-). Задержка каждого миллиэквивалента этих анионов снижает на 1 мэкв количество секретируемых Н⁺ и, следовательно, на 1 мэкв количество образуемого НСОз-. Поэтому задерживаемый анион А- замещает НСОз-. Если нет осложнений, содержание хлоридов не изменяется. (Подчеркнуты величины, отличающиеся от нормы.)



В этом примере [НСОз-] уменьшилась от 25 до 15, тогда как [А] повысилась от 19 до 29 мэкв/л. Анионный промежуток (полностью определяемый [А-]) соответственно увеличился на ту же величину.

Т а б л и ц а 10. Изменения концентрации ионов, компенсирующие уменьшение [НСОз-], при метаболическом ацидозе

Нарушения	Измеряемые		Неизмеряемые анионы		Анионный промежуток
	катион [Nа+]	анион [Сl-]	смесь [A-]	отдельные [X-]
Недостаточность клубочков	Н	Н		-	
Кетоацидоз и лактат ацидоз	Н	Н	—	 (лактат или кетокислота)	
Выведение через желу дочнокишечный тракт или недостаточность почечных канальцев	Результаты вариабельны
Трансплантация моче- точника, диакарб, ка- нальцевый ацидоз, NH4C1	Н		Н	Н	Н

При общей почечной недостаточности поражение канальцев приводит к дальнейшему снижению образования бикарбонатов. При этом электрохимическая нейтральность поддерживается выведением других ионов.

Величина рН понижена, если образование бикарбонатов в почках нарушено настолько, что не соответствует скорости утилизации бикарбонатов в периферических тканях.



Так как дыхательный центр реагирует на ацидоз, наступает компенсация. Выведение из организма СОз происходит через альвеолы легких, и величина рН нормализуется. В тех случаях, когда ацидоз компенсирован, Рсо₂ низкое.

Если определить содержание мочевины в плазме крови, то обычно причина снижения [НСОз-] становится очевидной.

Коррекция возможна только после повышения СКФ (например, путем устранения дегидратации). При ацидозе, обусловленном необратимой клубочковой недостаточностью, обычно противопоказаны все способы лечения, кроме диализа, поскольку существует опасность введения натриевых солей щелочей в организм больного в условиях нарушения экскреции натрия. Другие способы лечения (за исключением диализа) редко необходимы.

2. Повышение содержания отдельных анионов (Х-), отличных от хлоридов. Такими анионами являются ацетоацетат и роксибутиран (при кетоацидозе), а также лактат (при лактатном ацидозе).

При обоих названных синдромах увеличение [Х-] обусловлено их чрезмерным образованием, но не уменьшением экскреции. При этом одновременно вырабатывается Н'¹". Поэтому в организме нарастает содержание кислот. Уменьшение [НСОз-] — результат его утилизации при буферном действии в отношении Н⁺, которые сопровождают Х-.



Если нет осложнений, содержание хлоридов не изменяется.

В этом примере уменьшение [НСОз-] от 25 до 15 мэкв/л возмещается 10 мэкв/л аниона Х-. Следовательно, анионный промежуток соответствует сумме [А-] и [Х-], т. е. 29 мэкв/л.

При отсутствии осложнений описанные выше почечные и эритроцитарные механизмы функционируют нормально.

Реабсорбция бикарбонатов из клубочкового фильтрата происходит полностью.

Уменьшение [НСОз-] в ВКЖ стимулирует их образование в клетках почечных канальцев и эритроцитах (см. рис. 10 и 12). Отклонения [НСОз-] от нормы наблюдают лишь в тех случаях, когда скорость образования бикарбонатов уступает скорости их утилизации. Моча становится кислой, так как скорость секреции Н⁺, сопряженная с образованием бикарбонатов, возрастает.

Благодаря функционированию этого тонкого механизма добавочные (и потенциально токсичные) количества Н⁺ превращаются в воду после оказания на них буферного действия НСОз- и, следовательно, инактивируются вокруг мест их образования. При восполнении запасов бикарбонатов происходит повторная утилизация воды; при этом вновь высвобождается Н⁺, но на этот раз в клетках почечных канальцев, где он немедленно выводится из организма. Вода таким образом используется как пассивный переносчик водорода от места его выработки к месту секреции (рис. 14), хотя в этих процессах участвуют не те же самые вода и СО₂. Вода доступна свободно, а СО₂ непрерывно образуется в клетках почечных канальцев.

Когда при ацидозе происходит стимуляция дыхательного центра, СО₂, образуемая при буферных эффектах бикарбонатов, выводится из организма через легкие, резервная емкость которых



настолько велика, что Рсо₂ крови никогда не повышается в условиях их нормального функционирования. Дыхательный центр продолжает реагировать на снижение рН до тех пор, пока понижение Рсог не становится достаточным для коррекции соотношения [НСОз-]: Рсо₂. когда ацидоз компенсируется. Полная коррекция за счет функционирования почек возможна лишь при условии снижения выработки Н⁺ до такого уровня, который соответствовал бы скорости их утилизации.

Постановка диагноза обычно не вызывает затруднений. Наиболее распространенной причиной кетоацидоза является нелеченый диабет. Обнаружение высокой концентрации глюкозы в крови указывает на причину низкой [НСОз-]. В некоторых случаях при голодании кетоз может быть достаточно тяжелым, чтобы вызвать ацидоз.

Наиболее распространенной причиной лактатного ацидоза является нарушение аэробных процессов обмена веществ при тканевой гипоксии у больных, находящихся в состоянии шока и с пониженным давлением крови. На основании клинических наблюдений обычно удается установить непосредственную причину ацидоза. Такие лекарственные средства, как фенформин или салицилаты (при передозировке), также могут нарушать метаболизм молочной кислоты и приводить к лактатному ацидозу. В тех случаях, когда по неясной причине обнаруживают уменьшение [НСОз-], следеут ознакомиться с перечнем применявшихся лекарственных средств.

При нарушениях кровоснабжения тканей диабетический кетоапидоз может осложняться лактатным ацидозом. Как при лактатвом, так и кетоацидозе истощение резервов жидкости в организме и гипотония могут приводить к снижению СКФ, что способствует дальнейшему усугублению ацидоза за счет нарушения функционирования почек. Оценить относительное значение этих различных факторов в процессах, способствующих уменьшению [НСОз-], обычно не представляется возможным. Для решения практических задач в этом, однако, нет необходимости. Лечебные меро приятия должны: быть направлены на улучшение тканевого кро­воснабжения путем регидратации соответствующими жидкостями и применением других способов нормализации давления крови. Диабетический кетоацидоз следует лечить инсулином. В случаях очень тяжелого ацидоза может быть показано внутривенное введе­ние изоосмолярных или даже гиперосмолярных растворов бикар­бонатов. Этот способ лечения следует применять с осторожностью, так как существует опасность быстрого развития гиперосмоляльности плазмы крови и гипокалиемии. Нарушения дыхательных функций, затрудняющие компенсаторное выведение СОз из орга­низма, также требуют лечения.

3. Выведение из организма через желудочнокишечный тракт анионов и катионов. В имеющем щелочную реакцию содержимом двенадцатиперстной кишки концентрация бикарбонатов в 2 раза выше, чем в плазме крови. Выведение из организма через фпстулу содержимого двенадцатиперстной кишки может уменьшить [НСОз-] в плазме и вызвать ацидоз. Электрохимическая нейтраль­ность поддерживается выведением из организма анионов и катио­нов в эквивалентных количествах. Концентрации электролитов в плазме, первоначально зависящие от состава теряемых организ­мом жидкостей, определяются главным образом составом жидко­стей, применяемых для восполнения объема циркулирующей кро­ви. Скорость образования в почках НСОз- при снижении их концентрации возрастает; отклонения [НСОз-] от нормальных величин развиваются только в условиях очень быстрого выведе­ния бикарбонатов через желудочнокишечный тракт. Однако при сильном истощении резервов жидкости в организме, когда снижа­ется СКФ, возможно нарушение функционирования ночек, с чем связано ускоренное развитие ацидоза.

Постановка диагноза обычно основана на клинических данных и не вызывает затруднений.

Лечение направлено на восстановление объема жидкости назначением соответствующего раствора. Обычно, если удается поддерживать адекватную СКФ, почки корректируют ацидоз беа применения бикарбонатов. Но при потерях организмом значи­тельных количеств бикарбонатов может потребоваться их введе­ние.

При недостаточности почечных канальцев возможно выведе­ние из организма аналогичной смеси ионов с мочой. Реабсорбция и образование НСОз- в почках нарушаются в результате расстрой­ства механизмов секреции Н⁺ в канальцах. Полиурия указывает на причину низкой концентрации анионов НСОз-.

4. Повышение Сl-. В рассмотренных выше пунктах 1 и 2 уменьшение [НСОз-] компенсируется за счет увеличения неизме­ряемых анионов; в отсутствие осложнений [С1-] не изменяется. В пункте 3 отмечены вариабельные изменения [С1-]. Сочетание низкой [НСОз-] и высокой [С1-], известное под названием гиперхлоремический ацидоз, встречается редко. Обычно его развитие может быть предсказано па основании результатов клинических обследований. В таких случаях анионный промежуток остается в пределах нормы.



а) Подобное сочетание можно было бы обнаружить в случае потери НСОз- из организма при эквивалентном обмене на хлори­ды. Это происходит при трансплантации мочеточников в под­вздошную кишку или в толстый кишечник, клетки которых подобно клеткам почечных канальцев способны к активному транспорту ионов. В норме в этой части желудочнокишечного тракта реабсорбция воды и электролитов уже почти завершена. Однако если в просвет кишечника поступает содержащая хлори­ды жидкость, то клетки кишечника реабсорбируют часть этих хлоридов в обмен на НСОз-. Поэтому истощение резерва бикар­бонатов в организме может развиться, если моча через трансплан­тированный мочеточник попадает в подвздошную кишку (или ее петли) или в толстый кишечник. Подобные операции могут быть показаны при новообразованиях мочевого пузыря, когда необходи­мо его полное хирургическое удаление. Таким больным нужно назначать перорально большие дозы бикарбонатов для преду­преждения резкого снижения содержания бикарбонатов и повы­шения количества хлоридов в плазме.

б) При любом патологическом состоянии, поражающем почеч­ные канальцы, нарушается секреция Н⁺ и, следовательно, реаб­сорбция и образование бикарбонатов. Однако если функции ка­нальцев, связанные с участием не Н⁺, а других ионов, не наруше­ны, то развивается гиперхлоремический ацидоз.

В норме преобладающая масса профильтрованного натрия реабсорбируется с хлоридами. Остальная его часть, возвращающа­яся в ВКЖ, обменивается на секретируемые Н⁺ или K⁺. Если секреция Н⁺ нарушена и реабсорбируется такое же количество натрия, как и до нарушения секреции Н⁺, то натрий должен вса­сываться вместе с Сl- или обмениваться на К⁺. Поэтому этот тип гиперхлоремического ацидоза часто сочетается с гипокалиемией, которая не свойственна любому другому ацидозу, когда, как пра­вило, встречается гиперкалиемия. Существуют две причины аци­доза этого типа — поражение почечных канальцев и введение в организм ингибиторов карбонатдегидратазы.

Канальпевый ацидоз. Патологические состояния, приводящие к развитию этого синдрома, обычно являются результатом приоб­ретенных поражений почечных канальцев, вследствие чего нару­шается нормальный процесс подкисления мочи даже после кис­лотной нагрузки хлоридом аммония. При этом может нарушаться либо механизм секреции Н⁺, либо проницаемость дистальных отделов почечных канальцев для секретированных Н⁺, что позво­ляет им диффундировать обратно в кровоток; в противополож­ность ситуации общей недостаточности канальцев клетки почечных канальцев сохраняют способность к образованию аммиака. Поскольку первичного поражения почечных клубочков нет, содержание мочевины и креатинина в плазме часто в пределах нормы. Однако при длительном ацидозе увеличивается высвобож­дение свободного ионизированного кальция из костей. В почечных канальцах этот кальций часто выпадает в осадок, и у больного может развиться уремия, обусловленная кальцинозом и фибро­зом почек. Усиленным распадом минеральных компонентов кост­ной ткани можно также частично объяснить происхождение фосфатурии, которая во многих случаях сопровождает канальцевый ацидоз.

Лечение диакарбом. Диакарб — это лекарственный препарат, применяемый при лечении глаукомы. Он ингибирует активность карбонатдегидратазы, играющей важную роль в секреции Н⁺ клетками почечных канальцев и в образовании НСОз- эритроци­тами (см. рис. 10, 11 и 12). Поэтому после введения диакарба нарушается реабсорбция и образование бикарбонатов, что приво­дит к метаболическому ацидозу.

Суммируя данные о результатах лабораторных исследований при метаболическом ацидозе, отметим, что: 1) [НСОз-] всегда низкая; 2) Рсо₂ обычно низкое (компенсаторный сдвиг); 3) рН низкий (декомпенсированный или частично компенсированный сдвиг) или в пределах нормы (полностью компенсированный сдвиг); 4) концентрация хлоридов в большинстве случаев без изменений. Она повышена после трансплантации мочеточников, применения диакарба или при канальцевом ацидозе.

В выяснении причины метаболического ацидоза могут помочь тесты: 1) определение содержания мочевины в плазме; 2) опре­деление содержания глюкозы в плазме; 3) пробы на наличие кетонов в моче или в крови.

Респираторный ацидоз

Результаты лабораторных исследований при респираторном и нереспираторном ацидозах существенно различаются между собой.



Первичным дефектом является задержка в организме СОг, обычно вследствие общего нарушения дыхательной функции. По­следующее повышение Pcog обнаруживают во всех случаях рес­пираторного ацидоза. Для него (как и сопровождающего наруше­ния метаболизма) характерно уменьшение соотношения [НСОз] :Рсо₂.

Компенсаторные изменения [НСОз-] вызываются повышением скорости реакции, катализируемой карбонатдегидратазой, в эрит­роцитах и в клетках почечных канальцев при высоком Рсоу В этих условиях образование [НСОз-] ускорено, чтобы компенси­ровать повышенное Рсо₂ (см. рис. 10 и 12). Моча становится кислой по мере увеличения секреции Н⁺.

При острой респираторной недостаточности (например, вслед­ствие бронхопневмонии или астматического статуса) относитель­но быстро функционирующий эритропитарньш механизм способ­ствует небольшому увеличению [НСОз-]. Часто эта степень ком­пенсации не предотвращает снижение рН.

При хронической респираторной недостаточности (например, патологических ссотояниях, блокирующих дыхательные пути па длительный срок) первостепенное значение имеет почечноканальцевьш механизм. Хотя буферная емкость гемоглобина огра­ничена, до тех пор, пока клубочковый фильтрат обеспечивает доставку адекватных количеств натрия и буферных систем для поддержания постоянства секреции Н⁺, клетки почечных каналь­цев продолжают генерировать бикарбонаты, что способствует нормализации соотношения [НСОз-]: Рсо. При компенсированной хронической респираторной недостаточности, когда величина рН в пределах нормы, в некоторых случаях можно обнаружить содер­жание бикарбонатов, превышающее нормальный уровень в 2 раза.

При респираторном ацидозе в артериальной крови Рсо2 всегда повышено.

При острой респираторной недостаточности рН артериальной крови низкий,

[НСОз-] соответствует верхней границе нормы или несколько повышен.

При хронической респираторной недостаточности в артери­альной крови рН в норме или низкий (в зависимости от тяжести заболевания); [НСОз-] повышена.

Смешанный метаболический и респираторный ацидоз

Если при метаболическом ацидозе происходит задержка СО? в организме, то компенсаторно нарастающая [НСОз-] в крови час­тично используется для буферного действия не на НаСОз, а на другие кислоты. Процесс увеличения [НСОз-] нарушается, обра­зуется больше С02, и величина рН снижается до более низкого уровня, чем во время только задержки СОг. Эта ситуация особен­но часто встречается у новорожденных при респираторном дистресссиндроме, сочетающемся с лактатным ацидозом, обусловлен­ным гипоксией. Она может быть также следствием респираторной недостаточности с кетоацидозом или почечной недостаточностью. В таких случаях фактическая концентрация бикарбонатов (и Тсоа) может быть высокой, нормальной или низкой в зависи­мости от относительной патогенетической важности респиратор­ного и метаболического компонентов.

Алкалоз

Алкалоз обусловлен повышением соотношения [НСОз-]: Рсо₂ в ВКЖ.



При метаболическом алкалозе первичным дефектом в бикарбонатной буферной системе является увеличение [НСОз-]. Компенсаторное изменение Рсо₂ > если и происходит вообще, бывает незначительным.

При респираторном алкалозе первичным дефектом в бикарбонатноп буферной сястеме является снижение Рсоа. В качестве компенсаторного явления уменьшается [НСОз-].

Первичными продуктами метаболизма являются не гидроксильные ионы ц НСОз-, а иопы водорода и СО₂. Поэтому алка­лоз встречается более редко, чем ацидоз.

Несмотря на нормальное общее содержание кальция в плаз­ме, клиническим проявлением алкалоза может быть тетания вследствие снижения содержания свободного ионизированного кальция в относительно щелочной среде.

Метаболический алкалоз

Первичное увеличение [НСОз-] в плазме возможно при сле­дующих трех ситуациях: 1) применение гидрокарбонатов; прием внутрь высоких доз щелочей (обычно гидрокарбоната натрия) при лечении диспепсий или внутривенных вливаниях гидрокарбопатов. В этих случаях причины и способы лечения не вызывают сомнений; 2) образование бикарбонатов в почках при истощении резерва калия; 3) образование бикарбонатов в слизистой оболоч­ке желудка, когда выводятся ионы водорода и хлоридов при стено­зах пплорическои части или при промываниях желудка. В этих условиях развивается гипохлоремический алкалоз.

Сужение привратника желудка. Секреция Н+С1- в полость желудка сопровождается образованием эквивалентных количеств НСОз- в париетальных клетках (см. рис. 13). В норме за этими процессами следует секреция НСОз- в двенадцатиперстную киш­ку. Поэтому при рвоте, когда желудок и двенадцатиперстная кишка свободно сообщаются между собой, потеря секретированного НСОз- противопоставляется эффекту его образования в сли­зистой оболочке желудка. Такие рвоты относительно мало нару­шают баланс ионов водорода; теряются жидкость и электролиты.

Истощение объема жидкости в организме происходит и при рвотах в случаях сужения привратника желудка. Однако затруд­ненность сообщения между желудком и двенадцатиперстной киш­кой снижает потери НСОз", Na+ и К+. Выведение из желудка Н+ стимулирует их высвобождение в клетках слизистой оболочки желудка в ходе реакции, катализируемой карбонатдегидратазои, с генерированием эквивалентных количеств НСОз-. Потери Н+ про­должаются и, если количество бикарбонатов, выводимых с содер­жимым двенадцатиперстной кишки и мочой недостаточно для компенсации подъема [НСОз-] в плазме, то может развиться алкалоз.



В условиях сужения привратника желудка коррекция алкало­за зависит от выведения бикарбонатов из организма с мочой. Хотя ацидоз стимулирует дыхательный центр, алкалоз, по-видимому, существенно его не угнетает, и С02 не задерживается в организме в количествах, достаточных для компенсации увеличения [НСОз-] в плазме. Для реабсорбции бикарбонатов из клубочкового филь­трата важное значение имеет секреция Н+ в просвет почечных канальцев. Увеличение внеклеточной [НСОз-], поступившей в ВКЖ из клеток слизистой оболочки желудка, ингибирует образо­вание Н+ и НСОз- при участии карбонатдегидратазы в клетках почечных канальцев, тогда как уменьшение секреции Н+ в поч­ках угнетает реабсорбцию НСОз-. Последующее выведение из организма с мочой НСОз- может компенсировать повышенное образование НСОз- в слизистой оболочке желудка.

Два фактора могут нарушить эти процессы выведения НСОз- из организма с мочой, усугубляя проявления алкалоза.

1. Снижение СКФ в результате истощения объема жидкости в организме ограничивает общее количество НСО_з-, которое мо­жет быть выведено с мочой.

2. Концентрация хлоридов в клубочковом фильтрате может быть снижена, что свидетельствует о гипохлоремии, обусловлен­ной потерями с содержимым желудка. Изоосмотическая реабсорбция натрия в проксимальных отделах почечных канальцев зави­сит от пассивного обратного всасывания хлоридов в соответствии с электрохимическим градиентом. Снижение содержания хлори­дов ограничивает указанную изоосмотическую реабсорбцию, а до­ля натрия, доступного для обмена па Н+ и К+, возрастает. Кис­лотность мочи повышается, поскольку секреция Н+ стимулирует обратное всасывание НСОз-. Истощение резерва хлоридов будет также повышать потери калия в обмен на натрий, усугубляя тем самым гипокалиемию, обусловленную алкалозом.

При сужении привратника желудка рвота может таким обра­зом привести к гипохлоремическому алкалозу, гипокалпемии, концентрированию крови и слабовыраженной уремии (в связи с по­терями жидкости).

Гппокалиемия может оставаться скрытой до тех пор, пока организм больного находится в состоянии дегидратации. Следует предвидеть возможность выявления гипокалиемии в ходе лечения таких больных.

Поскольку при сужении привратника желудка лечение обычно начинают до развития гипохлоремического алкалоза, тяжелые формы этого патологического состояния встречаются относительно редко. Однако при наличии типичных изменений в содержа­нии бикарбонатов и хлоридов можно (хотя в этом нет необходи­мости) поставить диагноз исключительно на основании данных биохимических исследований. В этих случаях содержание в плаз­ме хлоридов может быть меньше, чем содержание натрия, не на 40 ммоль/л, как обычно, а на 80 ммоль/л.

Лечение расстройств биохимических процессов при сужении привратника желудка (в условиях нормального функционирова­ния почек) заключается в восполнении резервов воды и хлоридов путем введения больших количеств физиологического раствора. В дальнейшем коррекция алкалоза обеспечивается почками. Рас­творы, которые из-за сужения привратника следует вводить внутривенно, должны быть изоосмолярны. К ним добавляют калий, если его концентрация в плазме находится в пределах нижней границы нормы пли понижена.

Респираторный алкалоз

При относительно нормальном транспорте С02 в альвеолах легких первичное снижение Рсоа обусловлено чрезмерно частым и глубоким дыханием (например, при истерии), что может быть следствием таких причин, как гипервентиляция легких (выходя­щая изпод контроля физиологических регуляторных механизмов, хотя легкие функционируют нормально); 2) стимуляция дыха­тельного центра в условиях повышения внутричерепного давле­ния или поражений стволовой части головного мозга при нор­мальной функции легких; стимуляция дыхательного центра в условиях гипоксии при относительно нормальной суммарной диф­фузии СОг в легочных альвеолах; 3) отек легких; 4) долевая пневмония; 5) коллапс или фиброз легких; 6) искусственная гипервентиляция легких.

Снижение Рсо₂ ингибирует механизмы карбонатдегидратазы в клетках почечных канальцев и эритроцитах, снижая образование и реабсорбцию НСОз" (см. рис. 10, 11 и 14). Компенсаторное сни­жение [НСОз-] благоприятствует нормализации рН. Важно не интерпретировать низкую [НСОз-] при усиленном дыхании как метаболический ацидоз, стимулирующий дыхательный центр. В сомнительных случаях показаны определения рН и Рсоа ^в артериальной крови.

При респираторном алкалозе в артериальной крови всегда сни­жено Pcoai фактическая [НСОз-] находится в пределах нижней границы нормы или снижена, рН повышен (декомпенсированный или частично компенсированный) или в норме (полностью ком­пенсированный сдвиг).

При передозировках салицидатов, непосредственно стимули­рующих дыхательный центр, первоначально развивается респира­торный алкалоз, который приводит к разобщению тканевого дыхания и окислительного .фосфорилирования. В результате нарушения аэробных реакций обмена веществ возникает метабо­лический (лактатный) ацидоз на фоне респираторного алкалоза.

Таблица 11. Обобщенные результаты исследований артериальной крови при нарушениях гомеостаза ионов водорода



Подчеркнутые стрелки = первичные нарушения, дважды подчеркнутые = компенсаторные изменения.

Примечания. 1. Общее истощение резервов калия может вызывать вне­клеточный алкалоз. Общий алкалоз может вызывать гипокалиемию. Диагностика первичной причины сочетания алкалоза и гипокалиемии возможна только на осно­вании клинического анамнеза. 2. Гипервентиляция вызывает снижение [НСОз] при респираторном алкалозе. Метаболический ацидоз с низкой [НСОз] вызывает гипервентиляцию. Дифференциальная диагностика этих двух состояний возможна только путем измерения в крови рН и/или p_со2

Как респираторный алкалоз, так и метаболический ацидоз приво­дят к снижению содержания НСОз" в крови, но рН может быть повышен (если преобладает респираторный алкалоз), в норме (если алкалоз и ацидоз уравновешивают друг друга) или снижен (если преобладает метаболический ацидоз). Единственным спосо­бом оценки истинного состояния баланса ионов водорода является измерение рН крови.

В табл. 11 обобщены данные о возможных результатах лабо­раторных исследований при нарушениях гомеостаза водорода. Для того чтобы реально оценить необходимость использования этих тестов, мы настоятельно рекомендуем ознакомиться с разделом, посвященным изучению гомеостаза ионов водорода.

СОДЕРЖАНИЕ ГАЗОВ В КРОВИ

При нарушениях дыхания, связанных с ацидозом, информа­ция о парциальном давлении кислорода (Ро ₂) не менее важна, чем данные о рН, Рсо₂ и [НСОз-].

В нормальном газообмене через легочные альвеолы участвуют процессы выведения из организма СОа и поступления Оа. Однако при патологических состояниях снижение Ро2 и повышение Рсоа не всегда происходят одновременно, что обусловлено следующими двумя причинами.

1. В воде растворимость СОз значительно выше, чем О₂. Ско­рость диффузии С02 в воде в 20 раз выше, чем О₂. При отеке легких, например, Ро₂ в артериальной крови снижено потому, что диффузии Оз через мембраны легочных альвеол препятствует транссудат. Гипоксия и расширение легких стимулируют дыха­ние, в результате чего СОз вымывается. Однако скорость транс­порта Оч через жидкую среду не может возрасти настолько, что­бы достичь нормализации Роа. В результате этих процессов в артериальной крови Рсоа низкое или в норме и Роа низкое. Толь­ко при очень тяжелых патологических состояниях отмечают по­вышение Рс02.

2. В норме гемоглобин артериальной крови на 95% насыщен кислородом. В плазме крови растворено очень небольшое коли­чество кислорода, который находится в равновесии с оксигемоглобином. Гипервентиляция легких при нормальном атмосферном Роа не может вызвать значительного увеличения содержания кис­лорода в крови, оттекающей от альвеол в норме, но может, одна­ко, привести к снижению Рсоэ. Вдыхание чистого кислорода в результате повышения РоаВ легких может повысить Роз в арте­риальной крови, не изменяя, однако, насыщения гемоглобина кислородом.

Рассмотрим ситуацию, возникающую при таких респираторных заболеваниях, как долевая пневмония, коллапс легкого, фиброз или инфильтрация легких. При этих заболеваниях не все альвео­лы вовлекаются в одинаковый патологический процесс в равной мере.

а) некоторые альвеолы не будут затронуты патологическими изменениями. Состав оттекающей от них крови первоначально не отличается от нормальной артериальной крови. Ускорение или углубление дыхания может значительно снизить Pcosi не изме­няя, однако, ни Роа, ни насыщения гемоглобина кислородом в этой крови.

б) в некоторые альвеолы даже при их нормальном кровоснаб­жении может быть затруднено поступление воздуха, по-видимому, из-за непроходимости бронхиол. Состав крови, оттекающей от них, близок к таковому венозной крови (или крови из артериовенозного шунта). Усиленная вентиляция легких (если она не способствует восстановлению проходимости бронхиол) не влияет при этом на сниженное Род и повышенное Рсог

в) в некоторые альвеолы при условиях недостаточности их кровоснабжения воздух поступает нормально. Такие альвеолы по существу представляют собой «мертвое пространство». Усиленная вентиляция легких оказывается бесполезной, так как сколько бы воздуха ни поступало в альвеолы и ни выходило из них, газо­обмен с кровью не совершается.

Венозная и артериальная кровь (указанная в пунктах а) и б) соответственно) прежде чем поступить в левое предсердие сме­шивается в легочной вене. Высокое Рсоа и низкое Роа стимули­руют тканевое дыхание. Если в легких имеется достаточное коли­чество непораженных альвеол (а), то очень низкое Рсоз в крови, оттекающей от них, может компенсировать высокое Рсоа в крови, оттекающей от плохо аэрируемых альвеол. По причинам, рас­смотренным выше, при этом не происходит существенных изме­нений Роа или насыщения гемоглобина кислородом. Конечным результатом указанных процессов поэтому является низкое или нормальное Рсоа в артериальной крови и низкое Ро₂

В тех случаях, когда в легких велика доля альвеол типа б) и в), гипервентиляция lie может нормализовать Pcusi " результате чего в артериальной крови отмечают высокое Рсоа и низкое Роа

При нормальном кровоснабжении почти всех альвеол, по пло­хой их аэрации в артериальной крови отмечают высокое Рсог ^и низкое Роа • Такая ситуация возможна при механических или неврологических нарушениях движений, связанных с актом ды­хания или закупоркой бронхов или бронхиол. Однако на ранних стадиях острого приступа астмы стимуляция дыхания растяжени­ем альвеол может поддерживать Рсоа в пределах нормы или даже пониженным.

Ниже приведены две группы данных, получаемых при обсле­довании больных с респираторными заболеваниями. Патологиче­ские состояния, отмеченные звездочкой (*), можно отнести к любому типу.

Низкое Роа в артериальной крови при низком или нормаль­ном Рсо² возможно при отеке легких (нарушение диффузии), пневмонии (*), коллапсе легкого (*), фиброзе или инфильтрации легких (*).

Низкое Ро₂ в артериальной крови при высоком Рсоа может быть при травмах груди, сильном ожирении, анкилозирующем спондилите (нарушения движений грудной клетки), полиомиели­те, поражениях центральной нервной системы, затрагивающих дыхательный центр (нарушения иннервации мышц, участвующих в акте дыхания), спазмах гортани, тяжелой астме, хронических бронхитах и эмфиземе легких (нарушения аэрации альвеол), пневмонии (*), коллапсе легкого (*), фиброзе или инфильтрации легких (*).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гомеостаз ионов водорода

1. В гомеостазе ионов водорода ведущую роль играет COz. В артериальной крови Pcozi равное примерно 5,3 кПа, регулиру­ется дыхательным центром и легкими.

2. При Рсо₂ 5,3 кПа функционирование карбонатдегидратазы

в эритроцитах и в клетках почечных канальцев поддерживает [НСОз"] в плазме крови примерно на уровне 25 ммоль/л.

3. В эритроцитах Н+, продуцируемые функционированием ме­ханизма карбонатдегидратазы, подвергаются буферному действию гемоглобина, буферная емкость которого ограничена, но имеет важное значение при острых расстройствах гомеостаза ионов во­дорода.

4. Клетки почечных канальцев секретируют в мочу Н⁴" в об­мен на Na Секреция Н"¹" необходима для реабсорбции НСОз", образование которого также зависит от секреции Н" в мочу.

5. В норме моча не содержит НСОз-. Образование НСОз", воз­мещающее убыль нри утилизации, зависит от наличия в моче буферных систем, особенно HP04^=a.

6. Для устранения ацидозов или алкалозов за счет функцио­нирования почек необходима нормальная скорость клубочковой фильтрации.

7. Причиной ацидоза является снижение соотношения [НСОз-]: Рсоз При компенсированном ацидозе величина этого соотношения в пределах нормы, но концентрации НСОз" и СОа отличаются от нормальных.

8. Ацидоз может быть обусловлен повышенным образованием ионов водорода, недостаточностью почек или легких или усилен­ным выведением из организма бикарбонатов.

9. К алкалозу приводит повышение соотношения [НСОз-]: Рсоа. При компенсированном алкалозе величина этого соотношения в пределах нормы, но концентрации НСОз- и СОг отличаются от нормальных.

Содержание газов в крови

Низкое Ро₂ и нормальное или низкое Рсо₂

1. В воде растворимость двуокиси углерода значительно вы­ше, чем кислорода. Поэтому при отеке легких содержание СОа в крови изменяется в меньшей мере, чем кислорода. За счет стиму­ляции дыхания концентрация СОз в крови может быть даже снижена.

2. Артериальная кровь насыщена кислородом на 95%. Поэто­му гипервентиляция легких не может увеличить транспорт кис­лорода с кровью от неповрежденных альвеол, но может снизить Рсоа При нарушениях вентиляции и кровоснабжения легких, когда некоторые альвеолы снабжаются кровью нормально, но аэрируются плохо, смешивание шунтированной крови с кровью, оттекающей от здоровых альвеол, приводит к тому, что в цирку­лирующей артериальной крови Роа снижено, тогда как Рсоз ^в пределах нормы или снижено.

Низкое Ро₂ и высокое Рсо₂ •

3. При общей недостаточности аэрирования альвеол, когда нормальный газообмен нарушен, обнаруживают низкое Рог и вы­сокое Рсоз.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Zilva J. F. Disorders involving change in hydrogen ion and blood gas concentra­tions. — In: Biochemistry in Clinical Practice/Eds. D. L. Williams, V. Marks. — London: Heinemann Medical Books, 1983, 24—43.

Morris R. C., Sebastian A. Renal tubular acidosis and Fanconi syndrome. — In: The Metabolic Basis of Inherited Disease/Eds. J. В. Stanbury, J. В. Wyngaarden, D. S. Frederickson et al. — 5th Edition. — New York: McGrawHill Book Co., 1983, 1808—1843.

ИССЛЕДОВАНИЯ РАССТРОЙСТВ, СВЯЗАННЫХ С НАРУШЕНИЕМ БАЛАНСА ИОНОВ ВОДОРОДА

Мы обсудили механизмы, вызывающие отклонения от нормы показате­лей баланса ионов водорода. Понимание этих механизмов является обяза­тельным условием для критической оценки объема исследований, необходи­мых при диагностике и лечении. Без такого понимания эта оценка не может быть сделана и, что более опасно, полученные результаты могут быть ин­терпретированы ошибочно.

Интерпретация данных о Тсод плазмы крови

Как показано в примере на с. 124, это обычно проводимое измерение фактически дает сведения об [НСО-з] в плазме крови. Преимущество этого анализа заключается в том, что его можно проводить, используя плазму ве­нозной крови, одновременно с определениями, например, содержания моче­вины, натрия и калия в плазме.

Сами по себе определения содержания бикарбонатов в плазме не дают никакой информации о состоянии баланса ионов водорода. Так, например, низкая концентрация бикарбонатов может сопровождать компенсированный или декомпенсированный нереспираторный (метаболический) ацидоз или респираторный алкалоз. Согласно уравнению Гендерсона — Гассельбалха, ве­личина рН зависит от соотношения [НСОэМСОг]. Тем не менее Тсо2 обычно дает для клинических целей адекватную информацию.

При низком Тсо₂ мы предлагаем следующее:

а) исключить возможность артефактов, связанных с потерями СО; in vitro при длительном (в течение ночи) хранении исследуемого материала или при хранении небольшого объема исследуемого материала в большом сосуде, наполненном воздухом.

б) еще раз оцените клиническую картину. Особое внимание обратите на:

1) наличие диареи или фистул кишечника; 2) любые признаки дисфункции почечных клубочков или канальцев (см. гл. 1); 3) гипотонию, дегидратацию организма или другие указания на плохое кровоснабжение тканей; 4) нали­чие в анамнезе трансплантации мочеточников в подвздошную кишку или в толстый кишечник; 5) перечень использованных лекарственных средств; прежде всего выясните, применялись ли бигуаниды, в частности, фенформив или диакарб.

в) в плазме крови определите содержание мочевины и глюкозы, а такж& сделайте тест на наличие кетонов в моче. В подавляющем большинстве слу­чаев диагноз после этого становится очевидным. Если нет, то возможен рес­пираторный алкалоз, обусловленный гипервентиляцией, или почечный канальцевый ацидоз.

Результаты измерений в артериальной крови рН и Рсоз могут помочь при дифференциальной диагностике таких относительно редко встречающих­ся патологических состояний, как респираторный алкалоз и метаболический ацидоз. Если предполагается почечный канальцевый ацидоз, то обнаружение в плазме крови высокой концентрации хлоридов подтверждает это предпо­ложение. В этих случаях показано проведение теста с нагрузкой хлоридом аммония.

Если Тсо₂ высокое:

а) еще раз оцените клиническую картину. Особое внимание обратите на наличие: 1) общих респираторных заболеваний; 2) факторов, способству­ющих истощению резервов калия в организме (например, выясните, не при­нимает ли пациент диуретики, усиливающие экскрецию калия?); 3) сведе ний о приеме внутрь или внутривенном вливании бикарбонатов; 4) сильной рвоты, которая может свидетельствовать о сужении привратника желудка, особенно если есть диспепсия в анамнезе.

б) определите содержание калия в плазме крови.

Показания к измерению рН и Pcog в артериальной крови

В большинство случаев метаболического ацидоза, когда уменьшение [НССз] является первичным фактором, сведения о Тсо2 плазмы крови дают адекватную для клинических целей информацию. Так у больной с хрониче ским бронхитом при высокой концентрации бикарбонатов в плазме крови несомненно есть респираторный ацидоз, который может быть полностью или частттчпо компспспроваппьш. Если пот возможности улучшить поступление воздуха в легкие, применяя физиотерапию, отхаркивающие средства, ант№ биотикп, то использование респираторов противопоказано, поскольку сниже. ние Рсо 2 приведет к потерям бикарбонатов. В тех случаях, когда нет жизненных показаний к продолжению искусственного дыхания, отключение рес­пиратора приведет к тому, что Рсо а вновь достигнет исходного высокого уровня, но компенсаторное повышение концентрации бикарбонатов про изойдет с задержкой в течение нескольких дней. В этой ситуации сведения о рН и Рсо2> с точки зрения терапевта, никакой пользы не приносят.

Исследования артериальной крови можно рекомендовать в следующих случаях:

1. Если есть сомнения относительно причины отклонений от нормы Тсо2 (например, при дифференциальной диагностике метаболического ацидоза и респираторного алкалоза).

2. При некоторых состояниях, характеризующихся смешанными респи раторнымп и нореспнраторнымп расстройствами (например, при остановке сердца, почечной недостаточности, осложненной пневмонией, передозировках салпцплатов). Анализ рекомендуется проводить только в тех случаях, когда получаемые результаты могут иметь значение для хода лечения.

3. Если было обострение хронического бронхита или если респираторное заболевание — острое и потенциально обратимое. В этих условиях энергич­ное лечение пли искусственное дыхание могут помочь больному преодолеть наиболее опасную стадию заболевания до улучшения состояния легких, ког­да потребуется более точная информация (чем Тсо2 в плазме крови) для адекватного контроля проводимого лечения.

4. Если производится взятие артериальной крови для измерения Рсо 2

Показания к определению содержания хлоридов

Лишь при немногих патологических состояниях отмечают изменение со­держания хлоридов. Гиперхлорсмия характерна для метаболического ацидо­за, связанного с трансплантацией мочеточников, почечного канальцевого ацидоза, а также при лечении диакарбом. Гипохлоремия бывает при метабо­лическом алкалозе в случаях сужения привратника желудка. Если следовать охарактеризованной выше тактике, то обычно удается предсказать величину содержания хлоридов, п результаты их измерения ни в чем не способствуют улучшению диагностики или лечения.

Определение содержания хлоридов может принести пользу в двух си­туациях:

1. Когда причина снижения Тсо2 "о выяснена. Обнаружение высокого содержания хлоридов (и, следовательно, нормального анионного промежут­ка) подкрепляет предположение о возможности почечного канальцевого аци­доза. При ацидозах, обусловленных другими неясными причинами, содержа­ние хлоридов в пределах нормы (анионный промежуток увеличен).

2. Если при рвотах отмечают высокое Тсо2 Когда содержание хлоридов снижено (соответственно повышению Тсоа), получает подтверждение пред­положение о сужении привратника желудка. Аналогичные результаты могут быть получены при компенсированном респираторном ацидозе, причина ко­торых обычно становится очевидной, если больной страдает тяжелыми, хро­ническими респираторными заболеваниями.

Правила проведения тестов

Тест с нагрузкой хлоридом аммония на подкисление мочи

Ион аммонпя (NH+4) потенциально является кислотным началом, так как он может диссоциировать на аммиак и Н⁴". В норме при введении внутрь хлорида аммопия почки должны секретировать избыток ионов водорода в мочу.

Процедура. После полуночи нс следует пи ость, ни пить. 8 ч. Больному дают принять внутрь хлорид аммония (0,1 г на кг массы тела). Между 10 и 16 ч каждый час собирают мочу, немедленно измеряя рН в каждой собранной порцип мочи при помощи рНметра (бумага для изме­рения рН дает не очень точные результаты). Проведение теста можно пре­кратить, если рН мочи в какой-либо из собранных порций снижается до 5,2 или ниже.

Интерпретация. После приема указанной дозы хлорида аммония, в ин­тервале между 2 и 8 ч, рН мочи у здорового человека снижается до 5,2 или ниже. Ппдкислеттие мочи не достигает такой степени при почечном канальпевом ацидозе. При общей почечной недостаточности за счет функционирова­ния оставшихся непораженными пефропов могут быть получены результаты, не отличающиеся от нормы.

Сбор материала для определения газов крови

1. Для образца артериальную кровь следует предпочесть капиллярной.

2. Рекомендуется смочить шприц гепарином и тщательно перемешать образец. Избыток гепарппа может разбавить пробу и вызвать гемолиз. За­помните, что, если используется натриевая соль гепарина, кровь не следует направлять для исследования электролитов, поскольку может быть обнару­жена ложная гипсрнатриемия, что (если за этим последуют соответствующие лечебные мероприятия) может стать опасным для пациента.

3. Газообмен с атмосферой надо стараться свести до минимума, оставляя исследуемый материал в шприце с закупоренным наконечником и тщатель­но удаляя все пузырькп воздуха.

4. До момента проведения анализов исследуемый материал хранят на льду или в холодильнике, с тем чтобы затормозить по возможности процес­сы обмена веществ в эритроцитах.

5. Анализы должны быть выполнены в течение часа после взятия ис­следуемого материала.

Проба капиллярной крови. У новорожденных взятие артериальной кро­ви может быть технически трудным. Обычно поэтому просят провести ис­следование капиллярной крови, которую, как правило, берут из пятки. При этом следует обратить внимание на следующее:

1. Участок поверхности тела, избранный для взятия капиллярной крови, должен быть теплым и розовым, чтобы состав капиллярной крови был по возможности близок к составу артериальной. Если есть признаки перифери­ческого цианоза, получаемые результаты могут приводить к опасным ошиб­кам.

2. Кровоток должен быть свободным. Сдавливание тканей может при­водить к разбавлению исследуемого материала за счет ВКЖ.

3. Необходимо гспаринизировать капиллярные пробирки.

4. Эти пробирки должны быть заполнены кровью целиком. Наличие пу­зырьков воздуха приводит к получению ошибочных результатов.

5. Отверстия пробирок следует закупорить (пластилином).

6. Смешивание с гепарином должно быть полным. Обычно в капилляр. ную пробирку вводят небольшое металлическое тело, с тем чтобы затем осу­ществить перемешивание, перемещая магнит вдоль пробирки.

7. Пробирки необходимо поместить на лед. Анализы рекомендуется про­водить немедленно. Артериальную кровь следует брать во всех случаях, когда это возможно.

Взятие пробы крови у плода. При дистрессе плода одним из показаний к прерыванию родовой деятельности может быть ацидоз плода. Когда шейка матки расширена и видна головка плода, материал для анализа можно взять путем пункции кожных покровов головы. При этом кровь собирают в длин­ную капиллярную пробирку, вводимую через влагалище. И в этих случаях из-за пузырьков воздуха можно получить ошибочные результаты.

Предпочитают одновременно брать артериальную кровь у матери с тем, чтобы потом сопоставить результаты исследований крови матери и плода.

ГЛАВА V