Нарушение кислотно-основного равновесия

19 Марта в 14:32 3630 0


Среди физико-химических показателей организма важнейшее место занимает кислотно-основное состояние. Хорошо известно, что в процессе обмена веществ в клетках образуется большое количество ионов водорода, накопление которых ведёт к изменению баланса между кислотами и основаниями. При этом возникают нарушения функций клеток и течения различных метаболических процессов. 

Основным источником ионов водорода служит углекислый газ. Вступая в реакцию с водой, он образует нестойкое соединение — угольную кислоту, которая в свою очередь диссоциирует на ион водорода и бикарбонат. Дополнительно ионы водорода образуются в процессе метаболизма белков, образования лактата, диссоциации органических кислот. В норме количество образовавшихся ионов водорода соответствует количеству удалённых. Нарушение этого равновесия сопровождается изменением показателей кислотно- щелочного равновесия.

Для определения уровня ионов водорода используют величину рН, которая в норме равна 7,4. При накоплении ионов водорода происходит снижение рН ниже 7,35, т.е. развивается ацидоз. Снижение концентрации ионов водорода или накопление ионов бикарбоната ведёт к увеличению рН более 7,45, возникает алкалоз. Колебания величины этого показателя незначительны, так как снижение рН до 6,9 и повышение до 7,7 несовместимы с жизнью. Для того чтобы величина рН поддерживалась на нормальном уровне, существуют специальные механизмы её регуляции. К ним относят буферность и систему органов выделения.

Буферность 

Буфер представляет собой слабую кислоту и её соль — сильное основание. Можно представить себе буферное соединение как своеобразную губку. При увеличении числа ионов водорода она «впитывает» их избыток, при уменьшении может «отжиматься» с выделением Н+ в раствор. Учитывая тот факт, что в процессе жизнедеятельности организма образуется большое количество ионов водорода, в буферной системе преобладает щелочной компонент, т.е. соотношение между слабой кислотой и сильным основанием равно 1:20. Именно этим соотношением и определяется величина рН.

Различают следующие буферные системы: 
а) бикарбонатный H2C03/NaHC03 — самая мощная буферная система организма, её мощность составляет 65%; 
б) фосфатный NaH2P04/Na2HP04 — внутриклеточный буфер, мощность этой системы невелика, она составляет всего 1%;
в) аммонийный, действие которого основано на связывании ионов водорода аммиаком (NH) с образованием иона аммония (NH4);
г) белковый, представленный в основном гемоглобином, его мощность равна около 5%, в результате действия этого буфера происходит связывание ионов водорода при их избытке гидроксильными группами, что сопровождается повышением рН.

При увеличении или снижении концентрации ионов водорода благодаря работе буферных систем величина рН достаточно длительное время остаётся в пределах нормы. Однако их избыток приводит к снижению рН крови с развитием ацидоза. Тогда к компенсации подключаются органы выделения.

Органы выделения 

Кроме буферных систем, удаление избытка ионов водорода или, наоборот, их задержка происходит с помощью органов выделения. К ним относятся лёгкие, почки и печень. При ацидозе вследствие возбуждения дыхательного центра ионами водорода развивается одышка. Избыток кислоты выделяется в виде углекислого газа. Вот почему у больных с выраженным декомпенсированным метаболическим ацидозом развивается тяжёлая, мучительная одышка. При алкалозе, наоборот, дыхание редкое и глубокое. Углекислый газ задерживается в организме и, вступая в реакцию с водой, образует угольную кислоту.

Почки регулируют рН с помощью задержки или, наоборот, удаления избытка ионов НС03, а также с помощью синтеза в клетках канальцев аммония (NH3+H+=NH4), причём этот путь компенсации включается через несколько часов или даже суток. Печень участвует в этом процессе с помощью синтеза хлористого аммония. Стремление организма поддержать нормальную кислотность среды называют законом поддержания постоянства рН.

В клинической практике кислотно-основное состояние представлено в виде следующих параметров: рН, pC02, p02, HC03, BE, AB, SB, Sat 02, ТСОг Для рассмотрения компонентов кислотно-щелочного равновесия и правильной трактовки полученных результатов необходимо знать определённую терминологию.
  • рС02 — парциальное давление углекислого газа. Этот показатель указывает на количество растворённой углекислоты и измеряется в мм рт.ст. В норме в артериальной крови величина рС02 (раС02) колеблется от 35 до 45 мм рт.ст., а в смешанной венозной (pvCO,) — 50—60 мм рт.ст. Увеличение рС02 в артериальной крови выше 45 мм рт.ст указывает на избыточное содержание углекислого газа, или гиперкапнию, и, наоборот, снижение рСО, ниже 35 мм рт.ст. — на его недостаток, или гипокапнию.
  • BE — избыток оснований. Этот показатель указывает на количество бикарбоната, которое надо добавить или удалить из раствора, чтобы его рН был 7,40 при рС02 40 мм рт.ст. и температуре 37 °С. В норме эта величина колеблется от —2,4 до +2,4 ммоль/л. При уменьшении BE ниже —2,4 говорят о дефиците оснований, а при повышении более +2,4 — об избытке. На основании этого параметра проводят метаболическую оценку показателей кислотно-основного состояния. Отрицательная величина BE указывает на наличие метаболического ацидоза, а положительная — метаболического алкалоза.
  • НС03 — бикарбонат плазмы, который является главным компонентом регуляции кислотно-основного состояния. Для поддержания нормальной величины кислотно-основного состояния бикарбонат, в зависимости от вида нарушения, задерживается или, наоборот, выводится почками. В норме этот показатель равен 22—26 мэкв/л. Снижение НС03 ниже этой величины указывает на метаболический ацидоз, а увеличение — на метаболический алкалоз. Кроме того, этот показатель характеризует ёмкость бикарбонатного буфера крови. Бикарбонат плазмы представлен в виде двух показателей: актуального и стандартного бикарбоната.
  • АВ — истинный бикарбонат плазмы, указывает на истинное содержание бикарбоната при истинном рС02 и р02, которое составляет 19—25 ммоль/л.
  • SB — стандартный бикарбонат плазмы, величина бикарбоната, рассчитанная при рС02 40 мм рт.ст., Sat02 100% и температуре 37 °С и составляет 20—27 ммоль/л.
  • ТС02 — общая концентрация углекислого газа, указывает на его содержание в организме в виде трёх форм: газообразной, растворённой в плазме и связанной с белками. В норме этот показатель равен 24—33 ммоль/л. 
Кроме вышеперечисленных параметров кислотно-основного состония врача-клинициста интересуют показатели, отражающие содержание кислорода в крови: р02 и насыщение гемоглобина кислородом — SatOr.
  • р02 — парциальное давление кислорода. Эта величина указывает на количество растворённого кислорода в крови. В норме при дыхании атмосферным воздухом р02 артериальной крови (ра02) составляет 95-98 мм рт.ст., а в смешанной венозной (pv02) — 40—60 мм рт.ст.
  • Sat02 — показатель, характеризующий насыщение гемоглобина кислородом. Насытить гемоглобин выше 100% невозможно, поэтому максимальное значение показателя составляет 100. В норме Sat02 артериальной крови составляет 97—98%, а смешанной венозной — 75-80%. 
В зависимости от причины нарушений кислотно-основного состояния различают дыхательный (респираторный) ацидоз и алкалоз и метаболический ацидоз и алкалоз, а по степени компенсации эти изменения подразделяют на компенсированные и декомпенсированные. Метаболический ацидоз всегда сопровождается компенсаторным снижением концентрации иона бикарбоната в плазме, а метаболический алкалоз — его повышением. Несколько позже происходит изменение парциального давления углекислого газа. При ацидозе этот показатель снижается, а при алкалозе — повышается. При респираторном ацидозе происходит увеличение рС02, а при респираторном алкалозе этот показатель снижается. Вторично при респираторном ацидозе происходит увеличение бикарбоната, а при алкалозе — его снижение.

Дыхательный (респираторный) ацидоз 

Как известно, выделение углекислого газа из организма полностью зависит от лёгочной вентиляции. При гиповентиляции углекислота накапливается в организме, развивается гиперкапния, а при гипервентиляции, наоборот, выводится с развитием гипокапнии. В свою очередь углекислый газ, как уже было указано выше, при соединении с водой образует угольную кислоту, которая диссоциирует на ион водорода и НС03, причём эта реакция сдвигается вправо.
СО2 + Н2О <-> Н2СО3^Н+ + НСО3" 


Ионы водорода по своей сущности являются кислотой. В результате задержка углекислоты в организме сопровождается развитием ацидоза, а поскольку элиминация углекислого газа зависит от дыхания, ацидоз получил название респираторного. При респираторном ацидозе при исследовании параметров кислотно-основного состояния отмечают снижение рН менее 7,35 и увеличение рС02 более 45 мм рт.ст. Остальные составляющие кислотно-основного состояния, как правило, не изменены. Пример респираторного ацидоза:
рН - 7,10; рС02- 85; р02 - 90; НС03 - 26; BE -2,1. 

Основные причины развития респираторного ацидоза:
  • лёгочная патология (пневмония, респираторный дистресс-синдром лёгких, пневмоторакс, гидроторакс);
  • нарушение проходимости дыхательных путей (обструкция верхних дыхательных путей, аспирация, бронхоспазм, ларингоспазм); 
  • патология периферической нервной системы и ЦНС (передозировка наркотических анальгетиков и средств для наркоза, остаточные действия мышечных релаксантов);
  • неисправность наркозно-дыхательной аппаратуры (негерметичный контур респиратора, неисправный поглотитель углекислого газа при работе по полузакрытому и закрытому контуру, увеличение мёртвого пространства). 
Терапия респираторного ацидоза заключается в выявлении и устранении причины, приведшей к гиперкапнии, с последующим контролем параметров кислотно-основного состояния. При лапароскопических операциях, когда с целью наложения пневмоперитонеума в брюшную полость вводят углекислый газ, необходимо помнить, что ИВЛ надо проводить по полуоткрытому контуру с мониторингом выдыхаемой концентрации углекислоты с помощью капнографа.

Респираторный алкалоз 

Респираторный алкалоз является результатом излишнего выведения углекислого газа с развитием гипокапнии. Основная причина этого нарушения — альвеолярная гипервентиляция. Как правило, гипокапния довольно часто развивается у больных, которым проводят ИВЛ. Клинически данное нарушение у больных, получающих респираторную поддержку, практически никак не проявляется и выявляется только при исследовании кислотно-основного состояния или капнографии.

Пример респираторного алкалоза: рН — 7,50; рС02— 25; р02 — 98; НС03 — 20; BE +2,1. Лечение заключается в коррекции параметров ИВЛ с последующим контролем кислотно-основного состояния.

Савельев В.С.
Хирургические болезни
Похожие статьи
  • 20.03.2013 11879 21
    Профилактика послеоперационных осложнений

    Различные осложнения послеоперационного периода существенно ухудшают состояние больных, пролонгируют период госпитализации и могут быть непосредственной причиной летальности. Следует обратить особое внимание на то, что предвидеть возможность послеоперационных осложнений и предпринимать меры для их п...

    Разное в медицине
  • 19.03.2013 10545 18
    Стадии и классификация шока

    Шок представляет собой динамический процесс, начинающийся с момента действия фактора агрессии, который приводит к системному нарушению кровообращения, и при прогрессировании нарушений заканчивающийся необратимыми повреждениями органов и смертью больного.

    Разное в медицине
  • 18.03.2013 8577 31
    Развитие отечественной хирургии в XX веке

    Огромные успехи, которых добилась хирургия в XIX веке, стали прологом её невиданного прогресса в следующем, XX столетии. Диагностические и лечебные возможности клинической медицины и хирургии неуклонно росли, и в результате естественной дифференциации из хирургии выделились гинекология, урология, оф...

    Разное в медицине
показать еще
 
Общее в медицине