Газы крови и кислотно-щелочное равновесие в особенностях системы дыхания у детей

04 Ноября в 14:57 1691 0


Изучая механику дыхания, легочную вентиляцию и диффузию, мы определяем механизмы функции внешнего дыхания, которые позволяют осуществлять соответствующий требованиям организма легочный газообмен. И поскольку главной целью легочного дыхания является поддержание постоянства газового состава крови, в комплекс исследований функции; внешнего дыхания входит определение газов крови и КЩР.

Кислород

Кислород находится в крови в растворенном виде и в соединении с гемоглобином. Количество растворенного кислорода невелико— приблизительно 1%. Основная часть его находится в химическом соединении с гемоглобином.

На сродство кислорода к гемоглобину оказывают влияние напряжение кислорода в крови, содержание в ней углекислоты и солей, рН крови, температура. Соотношение между напряжением кислорода и его соединением с гемоглобином — оксигемоглобином отражает кривая диссоциации оксигемоглобипа. Ее форма указывает на то, что при низком рОз (до 55 мм рт. ст.) оксигемоглобин способен легко диссоциировать и освобождать кислород. При рОг от 70 до 100 мм рт. ст. процент окснгемоглобина остается почти неизменным на высоком уровне (свыше 90%).

Повышение содержания в крови углекислоты, увеличение кислых валентностей, повышение температуры тела увеличивают диссоциацию оксигемоглобина и приводят к падению насыщения крови кислородом.

В настоящее время для получения наиболее полной и точной информации об эффективности функции легких предпочитают использовать следующие методы газоанализа.

1. Определение насыщения артериальной крови кислородом, отражающее   процентное   отношение   оксигемоглобина  к  общему гемоглобину  определяется с помощью различных кюветных гемометров: геморефлектора Бринкмана, оксиметра «Элема», оксигемометра 0-57 и др. Принцип работы аппаратов достаточно хорошо известен и подробно описан в справочниках по функциональной диагностике.

Для исследования берут 0,5 мл крови из предварительно прогретого пальца кисти. У здоровых детей процент НЬОг в артериальной крови находится в пределах 96—99%. Снижение этого показателя указывает на значительные нарушения функции внешнего дыхания.

2. Определение напряжения кислорода в крови. В основе определения лежит положение Henry о том, что при постоянной температуре у большинства газов, растворенных в воде или электролите, имеется линейная зависимость между напряжением газа и числом его молекул в растворе. Создание метода полярографии позволило регистрировать СО2 в крови.

Для этой цели используют платиновый электрод с тефлоновым покрытием (тип Кларка) и электрод сравнения. При подаче напряжения 0,6 В на электроды, опущенные в электролит, кислород из пробы крови начинает проходить через тефлоновую мембрану и оседать на катоде, восстанавливаясь до перекиси водорода и воды.

Возникший поляризационный ток усиливается и передается на стрелочный прибор, градуированный в мм рт. ст. Аппараты, созданные по этому принципу (микро-Аструп, газоанализатор фирмы «Бекман», Комбитест, АЗИВ-1) позволяют быстро и с большой степенью точности определить рОг в микропорциях (~ 60 мкл крови).

Указанный метод завоевывает все большее признание в педиатрической практике, позволяя проводить повторные исследования у детей, всех возрастных групп, включая новорожденных и недоношенных детей выявлять наличие PI степень гипоксемии, осуществлять контроль за кислородотерапией, что делает его незаменимым в детской реаниматологии и хирургии.

Наибольшую диагностическую ценность представляет определение напряжения кислорода в артериальной крови.

Поскольку забор крови из артерии у детей крайне затруднителен, была сделана попытка замены ее артериализировашгой капиллярной кровью из кончика пальца. Считалось, что эта кровь, взятая из предварительно хорошо прогретой руки, близка по содержанию кислорода к артериальной крови. Однако исследования, проведенные в последние годы, опровергают это предположение (табл. 11).

Таблица 11. Средние величины рО2, взятые из разных участков тела
Средние величины рО2, взятые из разных участков тела

Проведенные сравнительные исследования показали, что наиболее близка к артериальной крови по содержанию кислорода кровь, взятая из мочки уха. Артериализация этого участка достигается смазыванием его на 10—20 мин мазью, содержащей сосудорасширяющие средства (финаль-гон, гемолюбе, финерган, трафурил, никотиновая мазь), либо прогреванием ушным датчиком оксигемометра.

Напряжение кислорода в крови — величина более лабильная, чем процент НЬОг. Она может колебаться в течение суток в пределах 5 мм рт. ст. (Hertz, Shumann, 1970). Исследования рО2 у здоровых детей также свидетельствуют о значительной индивидуальной вариабельности (табл. 12).

Таблица 12. Напряжение кислорода в крови у детей различных возрастных групп (средние величины)


Напряжение кислорода в крови у детей различных возрастных групп (средние величины)

Величина рОг заметно меняется в зависимости от того, находится ли организм в покое, физическом напряжении или после него. Так, тяжелая физическая нагрузка вызывает значительное (на 15—20 мм рт. ст.) снижение рО2. Однако наиболее выраженное падение напряжения кислорода в крови происходит при различных патологических процессах в легких.

Углекислый газ и кислотно-щелочное равновесие

Углекислота является конечным продуктом метаболизма тканей. В крови она, так же как и кислород, находится в растворенном состоянии, образуя слабую угольную кислоту (~3 об.%) и в химически связанном состоянии (~50 об.%) в виде бикарбонатов: в эритроцитах — КНСО3, в плазме — NaHCOa. Часть углекислого газа связана с гемоглобином в виде карбаминогемоглобпна, причем большее сродство к СО2 испытывает восстановленный гемоглобин, чем оксигемоглобин. Благодаря этому облегчается выделение СО2 из крови наружу в легочных капиллярах и наоборот, связывание и выведение его из тканей, где углекислый газ накапливается в больших количествах.

Углекислота играет важную роль в поддержании КЩР. Постоянство активной реакции крови и тканевых жидкостей есть важнейшее условие нормальной жизнедеятельности организма. В связи с непрерывно происходящими метаболическими процессами и в результате поступления с нищей кислых и щелочных продуктов возникает угроза сдвига рН крови в ту или другую сторону.

Однако, как известно, в здоровом организме смещение рН происходит в довольно узких пределах (7,35—7,45) и является величиной постоянной. Это постоянство обеспечивает буферная система крови, состоящая из бикарбонатной и фосфатной систем, белков плазмы (протеннат натрия) и гемоглобина.

Буферные системы способны в значительной степени предотвратить сдвиги реакции крови. Регуляция этих (взаимодействий осуществляется легкими, почками, желудочно-кишечным трактом и печенью.

Легочная вентиляция обеспечивает постоянство рН через буферную систему угольной кислоты (Н2СО3—ВНСО3) и гемоглобина. Участие легких сводится к выведению из организма СОг путем снижения рСОз венозной крови. За сутки через легкие удаляется до 1300 мэкв СО2. Это происходит благодаря изменению частоты, глубины и ритма дыхания. Реакция дыхания на изменение рН совершается очень быстро, что связано с воздействием Н+ на дыхательный центр гуморально и нейрогеино через рецепторы дуги аорты и каротидного синуса.

Механизм буферного действия бикарбонатной системы следующий. Если в кровь поступает сильная кислота, она вытесняет более слабую угольную кислоту из ее соединений и превращается в соль. В результате в крови вместо сильной кислоты образуется более слабая угольная кислота. Она лишь незначительно подкисляет кровь и распадается на СО2 и Н2О.

Увеличение углекислого газа возбуждает дыхательный центр, увеличивается вентиляция, что влечет за собой выведение из организма избытка СОг. СДВИГ рН компенсируется и реакция крови нормализуется. При поступления в кровь щелочей с ними вступает в реакцию Н2СОз, образуя соль и воду. Соль, обладая функцией слабого основания, не представляет большой щелочной агрессии.

Бикарбонатная система обладает наибольшей буферной способностью и по ней судят о кислотно-щелочном составе крови. С этой целью определяются следующие показатели: рН и рСОг, буферные основания (БО, ВВ), стандартный бикарбонат (СБ, SB), истинный бикарбонат (ИБ. АВ), сдвиг буферных оснований (ОБО, BE), общая СОг (СО2, ТОО2). Анализ этих данных позволяет клиницисту определить направленность сдвига реакции крови в больном организме, его вид (респираторный или метаболический) и физиологический смысл (причинные или компенсаторные изменения).

Современные методы изучения КЩР позволяют определять непосредственно в крови лишь два показателя — рН и рСО2. Наиболее распространено благодаря точности и быстроте исследования электрометрическое определение этих показателей с помощью специальных приборов (различные рН-метры, микро-Аструп, биологический микроанализатор, «Комбитест», АЗИВ-1).

Для определения SB, ВВ, АВ, BE, CO2 на основании полученных величин рН и pGO2 используют номограммы. Из большого количества предложенных гк настоящему времени наиболее удобными являются номограммы Astrup, Siggaard-Andersen и Thews.

В табл. 13 приводятся показатели КЩР у здоровых детей.

Таблица 13. Показатели кислотно-щелочного равновесия у здоровых детей (M+m)
Показатели кислотно-щелочного равновесия у здоровых детей (M+m)

А.В. Глуткин, В.И. Ковальчук
Похожие статьи
показать еще
 
Детская хирургия