Ацидоз – это состояние, характеризующееся увеличением кислотности и уменьшением уровня рН крови менее 7,35 (нормальное значение рН крови 7,35-7,38).
Другими словами, это нарушение кислотно-щелочного баланса организма, при котором содержащиеся в тканях и в крови органические кислоты либо не достаточно быстро выводятся, либо продуцируются в избытке.
Следует понимать, что ацидоз всегда является следствием другого заболевания. Это значит, что его следует рассматривать не как самостоятельное заболевание, а как симптом.
Ацидоз может появляться в следующих ситуациях:
Лихорадка.
Когда температура тела достигает отметки 38,5, обменные процессы в организме начинают протекать иначе. Так, из-за высокой температуры ускоряется метаболизм белков, жиров и углеводов, в процессе превращения которых вырабатываются кислоты. После образования, кислоты выбрасываются в кровоток, что и вызывает явление ацидоза.
Беременность.
Во время внутриутробного развития плода в его органах и тканях происходят такие же обменные процессы, как и в организме матери. Это означает что во время роста плода, в крови беременной женщины органических кислот становится больше, что и вызывает состояние ацидоза.
Голодание.
Для того, чтобы поддерживать нормальные функции органов и систем, во время голодания организм начинает переработку накопленных ранее запасов питательных веществ. Так как выработанные во время их метаболизма органические кислоты способны соединяться и выводиться из организма с веществами, поступающими с пищей, при голодании их концентрация в крови резко возрастает.
Сахарный диабет.
Так как при сахарном диабете нарушается метаболизм углеводов, в ряде тяжелых случаев возникает накопление кислот в тканях и в крови, что может привести к ацетонурии (наличию ацетона в моче), кето-ацидотической коме. Также, ацидоз может возникнуть во время гипогликемической комы, вследствие передозировки инсулина.
Дыхательная недостаточность.
Появление ацидоза у больных с дыхательной недостаточностью связано с повышением парциального давления СО2 в крови, за счет снижения вентиляции легких. Также, к ацидозу приводит длительное пребывание в условиях высокой концентрации СО2.
Сердечная недостаточность с явлениями недостаточности кровообращения в малом круге (хроническая левожелудочковая недостаточность). Сердечная недостаточность такого типа приводит к повышению давления крови в сосудах легких, что вызывает их отек, снижение газообмена и развитие ацидоза.
Компенсированный ацидоз (уровень рН 7,35)
Субкомпенсированный ацидоз (уровень рН 7,25-7,34)
Декомпенсированный (уровень рН менее 7,25)
Основные симптомы ацидоза:
- Слабость, сонливость. Эти симптомы объясняются угнетающим действием избытка органических кислот на структуры центральной нервной системы.
- Тошнота. Также как и слабость, вызвана угнетением структур центральной нервной системы.
- Чувство удушья, запах ацетона изо рта. Это связано с тем, что избыток органических кислот способен выводится из организма через легкие, в связанном с молекулами газов виде.
Единственным способом лабораторно диагностировать состояние ацидоза является измерение водородного показателя крови (рН крови).
В норме, значение этого показателя 7,35-7,38. Важно понимать, что при уровне рН=7,35 (хоть цифра и находится на нижней границе нормы), в организме уже могут происходить так называемые процессы компенсации, при которых выделительные системы работают в режиме повышенной нагрузки.
Это значит, что если не устранить причину ацидоза, в ближайшее время компенсаторные механизмы ослабнут, и наступит стадия субкомпенсации (рН 7,25-7,35), при которой произойдет общее ухудшение состояния.
Наконец, значения рН менее 7,25 говорят о наступлении стадии декомпенсации, в которой организм уже не справляется с выведением избытка органических кислот и может наступить кома.
Кроме измерения уровня рН, на состояние ацидоза косвенно указывают:
- Повышение парциального давления СО2
- Снижение уровня стандартного бикарбоната (SB)
- Снижение уровня избытка оснований (BE)
Так как ацидоз никогда не является самостоятельным заболеванием, его этиологическое лечение заключается в устранении основного заболевания.
Существует также и симптоматическая терапия, направленная на облегчение состояния больного. Она включает в себя назначение обильного питья и приема внутрь соды (от 5 до 40г в сутки в зависимости от текущего значения рН).
Важно понимать, что такое симптоматическое лечение в ряде случаев может вызвать обострение основного заболевания (например, сердечной недостаточности), так что адекватное лечение может назначить только врач, лечащий основное заболевание.
Ацидоз – это проявление обменных нарушений в организме, часто связанных с серьезными заболеваниями.
Поэтому, если не устранить причину его появления, количество органических кислот в крови будет постоянно нарастать, истощая компенсаторные механизмы, что в конечном итоге может привести к состоянию комы.
По материалам www.diagnos.ru
АЦИДОЗ (acidosis; латинский acidus кислый + osis)— нарушение кислотнощелочного равновесия в организме, характеризующееся избыточным содержанием анионов летучих и нелетучих кислот.
Ацидоз может быть компенсированным (частично или полностью) и некомпенсированным (декомпенсированным).
При полностью компенсированном ацидозе накопление анионов кислот благодаря наличию буферных систем и физиологическим механизмам компенсации не вызывает смещения pH за границы физиологической нормы (7,35—7,45). Для частично компенсированного ацидоза характерно, несмотря на снижение pH, сохранение физиологических и физико-химических механизмов компенсации. Однако если накопление анионов кислот значительно, а эффект компенсации не выражен, концентрация водородных ионов увеличивается, величина pH снижается — развивается некомпенсированный ацидоз.
По механизму возникновения различают: 1) ацидоз обменный (метаболический, негазовый), связанный с избыточным накоплением в организме анионов нелетучих кислот или значительной потерей катионов щелочей; 2) ацидоз газовый или дыхательный (респираторный), связанный с недостаточным выведением углекислоты легкими.
Обменный ацидоз — наиболее часто встречающаяся форма нарушения кислотно-щелочного равновесия крови. Причины, приводящие к развитию обменного ацидоза вследствие избыточного накопления кислот в организме, многочисленны. Одна из них — кетоацидоз — неполное окисление жиров и избыточное накопление ацетоновых тел (ацетоуксусной, бета-оксимасляной кислот), напр, при осложненном течении сахарного диабета или при голодании. В этих условиях образующиеся кетоновые тела не успевают окисляться в тканях и выделяются в значительном количестве почками. При этом организм теряет одновременно большое количество Na + и К + , так как выделение их происходит в виде натриевых и калиевых солей. Однако способность почек выделять последние ограниченна, в результате чего постепенно происходит их избыточное накопление в крови и тканях, в связи с чем pH крови снижается.
Обменный ацидоз может наблюдаться и при неполном окислении углеводов в связи с накоплением в тканях молочной кислоты. Развитие ацидоза подобного характера наблюдается при усиленной физической работе, при гипоксических состояниях различного характера (см. Гипоксия), при острой сердечной недостаточности (кардиогенный шок), при тяжелых поражениях печени (циррозы, токсическая дистрофия), при длительных лихорадочных состояниях и т. д.
При заболеваниях почек (почечная недостаточность) возникает азотемический ацидоз, связанный с избыточным накоплением в крови и тканях фосфатов, сульфатов, анионов органических кислот. Нарушение функции почек приводит к уменьшению выведения последних при неизмененном или увеличенном выведении катионов. Это состояние, как правило, возникает при уремии. Причиной обменного ацидоза может быть также избыточное экзогенное введение кислот в организм, в частности при отравлении уксусной кислотой, длительном или бесконтрольном приеме салицилатов, хлористого аммония, соляной кислоты и т. д.
Вторую группу причин представляют факторы, приводящие к избыточной потере анионов HCO3 — в организме либо через почки, либо через желудочно-кишечный тракт, как это имеет место при продолжительных поносах, свищах кишечника, желчного и панкреатического протоков, когда организм теряет значительное количество бикарбоната натрия и калия с соками поджелудочной железы и кишечника, а также с желчью. Для обменного ацидоза почечного происхождения, при котором нарушается канальцевая реабсорбция бикарбоната натрия, характерно выделение большого количества бикарбонатов с мочой. Примером обменного ацидоза почечного происхождения является ацидоз, возникающий при поздних токсикозах беременности (см. Нефропатия беременных).
Компенсация обменного ацидоза осуществляется при помощи буферных систем крови и физиологических механизмов компенсации (легкие, почки). Действие буферных систем, и главным образом бикарбонатного буфера, сводится в первую очередь к нейтрализации избытка кислот. Реакция происходит по схеме H + + AH + + NaHCO3 = H2CO3 + NaAH.
В результате этой реакции из сильной нелетучей кислоты образуются слабая угольная кислота и соль нелетучей кислоты. Буферная емкость крови постепенно снижается, и содержание бикарбоната натрия уменьшается до 2,9—10 мэкв/л (при норме 20—26 мэкв/л).
Образующаяся при этом в избытке CO2 выводится через легкие, чему способствует так наз. компенсаторная одышка — гипервентиляция, возникающая в результате непосредственного воздействия повышенной концентрации водородных ионов и избытка CO2 на дыхательный центр (легочный механизм компенсации). Выведение кислот и восстановление концентрации бикарбоната натрия в плазме при нормальной функции почек происходит за счет увеличения фильтрации некоторых органических кислот (пировиноградной, ß-оксимасляной, ацетоуксусной) и изменения метаболизма в эпителии почечных канальцев, что приводит в конечном итоге к увеличению содержания ионов водорода в моче и повышению реабсорбции бикарбоната. Оба этих механизма почечной компенсации в конечном итоге приводят к увеличению титруемой кислотности мочи. Сдвиг в сторону преобладания в моче кислых фосфатов обусловливает характерное для обменного ацидоза понижение pH мочи. При длительном течении обменного ацидоза в канальцевом эпителии усиливается процесс образования и поступления в мочу аммония, где он связывает ион водорода и хлора, образуя хлористый аммоний (NH3 + H + + NaCl = NH4Cl + Na + ). При помощи этого механизма связывания иона водорода последний выводится в большом количестве без дальнейшего снижения pH мочи.
Газовый ацидоз — увеличение концентрации углекислоты и повышение парциального давления CO2 (pCO2) в крови (см. Гиперкапния) — развивается при уменьшении легочной вентиляции (дыхательная недостаточность, гиповентиляция), а также при вдыхании воздуха с высокой концентрацией CO2.
Причинами дыхательной недостаточности могут быть: 1) угнетение функции дыхательного центра (шок, повышение внутричерепного давления, передозировка морфиноподобных препаратов и барбитуратов); 2) нарушения дыхания, связанные с поражением нервно-мышечного аппарата дыхательной мускулатуры (полиомиелит, ботулизм, паралич диафрагмального нерва, миастения, период восстановления спонтанного дыхания после применения релаксантов); с ограничением подвижности грудной клетки при травме и ряде заболеваний (кифосколиоз, высокое стояние диафрагмы, окостенение реберных хрящей, деформация ребер); 3) гиповентиляция вследствие недостаточной проходимости воздухоносных путей (инородное тело в дыхательных путях, бронхоспазм) или вследствие уменьшения дыхательного объема легких (пневмония, инфаркт легкого, пневмосклероз, склеродермия, бронхоэктазы и др.). При тяжелой дыхательной недостаточности величина pCO2 крови может повышаться до 70—120 мм рт. ст. и выше (норма 35—42 мм рт. ст.).
Газовый ацидоз может возникнуть при вдыхании воздуха или газовых смесей с высокой концентрацией CO2 при длительном пребывании в закрытом помещении без обновления воздуха или при использовании наркозного аппарата с истощившимся поглотителем. Гиповентиляция может наблюдаться также при неправильном проведении искусственного дыхания (см.).
Компенсация газового ацидоза осуществляется прежде всего с участием гемоглобинового буфера, благодаря к-рому водородные ионы, образующиеся при диссоциации углекислоты, удерживаются восстановленным гемоглобином в эритроцитах, а выделяющиеся в обмен на ионы хлора из эритроцитов в плазму анионы HCO3— способствуют образованию в ней дополнительных количеств бикарбоната натрия (NaHCO3). Таким образом, при газовом ацидозе первичное увеличение H2CO3 компенсируется вторичным увеличением NaHCO3, благодаря чему существенных изменений в соотношении концентраций компонентов бикарбонатного буфера плазмы может не происходить, и pH плазмы сохранится в пределах физиологических границ. Вторым этапом компенсации газового ацидоза является увеличение реабсорбции натрия в почках, обеспечивающее прирост NaHCO3 в плазме. Большей реабсорбции натрия в почках при газовом ацидозе способствует повышение pCO2 в крови, а также увеличенное превращение в моче основных фосфатов (Na2HPO4) в кислые (NaH2PO4). Последнее обусловливает некоторое увеличение титруемой кислотности мочи при газовом ацидозе. См. также Алкалоз.
Физиологическим ацидозом принято называть состояние ацидоза, которое возникает у доношенных новорожденных детей и выявляется с первых минут после рождения и на протяжении нескольких дней постнатального периода жизни. По механизму своего развития физиологический ацидоз представляет собой смешанную форму ацидоза, в которой компонент метаболического ацидоза проявляется увеличением содержания в крови главным образом молочной кислоты, а компонент газового ацидоза — гиперкапнией. Обменные сдвиги при этом встречаются чаще и выражены более отчетливо.
По степени нарушения кислотнощелочного равновесия этот вид ацидоза с самого начала следует отнести к некомпенсированному, так как уже в первые минуты после рождения pH крови у детей бывает снижен.
Механизм развития физиологического ацидоза связывают с развитием гипоксии у плода, которой он подвергается в процессе родов, а также с перестройкой гемодинамики у новорожденного в связи с включением у них в общую циркуляцию легочного и портального кровообращения. Некоторую роль в развитии ацидоза играет избыточное поступление кислых продуктов из крови матери в период родов до выключения плацентарного кровоснабжения.
Факторами, способствующими развитию физиологического ацидоза у новорожденных детей, являются: функциональная незрелость дыхательного центра и в связи с этим несовершенство дыхательной компенсации, а также отсутствие компенсации со стороны почек, регуляторная роль которых проявляется лишь к 3—5-му дню после рождения, но и в этот период их компенсаторная функция ограничена.
Большему образованию молочной кислоты у новорожденных способствует повышенная активация ферментов гликолиза при гипоксии у плода и новорожденных. Как правило, специального лечения не требуется.
Наиболее характерным признаком выраженного ацидоза является угнетение функции центральной нервной системы, выражающееся в сонливости, сопоре (см. Оглушение) и коме (см.). При ацидозе pH крови может снижаться до 7,1, в некоторых случаях обменного ацидоза даже до 6,8, что является самым низким показателем, совместимым с жизнью. Коматозное состояние возникает при падении pH ниже 7,2.
Одним из наиболее выраженных клинических признаков ацидоза являются нарушения дыхания. При обменном ацидозе на ранних стадиях его развития наблюдается увеличение минутного объема дыхания (полипноэ), которое в дальнейшем в результате компенсаторного снижения pCO2 крови и понижения возбудимости дыхательного центра может становиться шумным, поверхностным (см. Куссмауля дыхание). Повышение pCO2 крови при газовом ацидозе вызывает спазм бронхиол.
Изменения pCO2 крови при ацидозе вызывают соответствующие изменения центральной и периферической гемодинамики (см. Гиперкапния, Гипокапния). Так, снижение pCO2 (при обменном ацидозе) вызывает падение тонуса сосудов, вследствие чего падает артериальное давление и уменьшается минутный объем сердца, уменьшается мозговой и коронарный кровоток. Напротив, возрастание pCO2 крови приводит к спазму артериол, в том числе почечных, повышает артериальное давление, затрудняет работу сердца. Большой избыток CO2 может вызывать повышение тонуса блуждающего нерва и остановку сердца. Сосуды головного мозга под влиянием повышения pCO2 расширяются, что увеличивает образование спинномозговой жидкости и способствует повышению внутричерепного давления. При этом отмечено, что внутривенное введение веществ, увеличивающих осмотическое давление (растворы глюкозы и др.)» обычно не снижает внутричерепное давление у таких больных.
Влияние ацидоза на функцию почек проявляется в уменьшении мочеобразовательной функции: наступающее в условиях газового ацидоза сужение почечных сосудов ограничивает кровоток по сосудам почек, уменьшает давление в афферентных сосудах почечных клубочков и уменьшает объем выводимой мочи. При обменном ацидозе падение центрального артериального давления приводит в первую очередь к уменьшению образования мочи.
Обменный ацидоз существенно влияет на водно-солевой обмен: концентрация калия в плазме повышается, осмотическое давление внеклеточной жидкости возрастает (в связи с повышением концентрации ионов калия, натрия, хлора), что вызывает увеличение объема внеклеточной жидкости. Следствием этих изменений являются нарушения ритма сердечных сокращений (предсердная тахикардия, предсердная и желудочковая экстрасистолия), ухудшение сократительной способности миокарда, развитие отеков тканей. При газовом А. концентрация калия в плазме также увеличивается.
Распознавание и оценка тяжести ацидоза облегчаются определением основных показателей кислотно-щелочного состояния с помощью экспресс-метода Аструпа (см. Экспресс-методы).
В тяжелых случаях обменного ацидоза (pH=7,25 и ниже) вводят 8,4% раствор бикарбоната натрия 100—200 мл. В остальных случаях рекомендуется вводить 4,2; 2,1 и 1,05% растворы бикарбоната натрия.
Необходимые для коррекции обменного ацидоза дозы бикарбоната натрия рассчитывают, исходя из дефицита буферных систем (ДБС). Для этого пользуются формулой Меллемгарда — Аструпа:
где ДБС — дефицит буферных систем (в мэкв/л), СБО — сдвиг буферных оснований (в мэкв/л), W — вес больного (в кг).
При длительно существующем обменном ацидозе, сопровождающемся выраженными нарушениями электролитного баланса, ликвидация ацидоза должна проходить в течение 2—3 суток, чтобы дать возможность организму произвести перегруппировку электролитов в условиях проводимой коррекции. Введение бикарбоната натрия обязательно контролируется определением pH крови.
Больным с почечной недостаточностью при обезвоживании организма вводят внутривенно также физиологический раствор, 5% раствор глюкозы (до 200—500 мл). При лечении газового ацидоза, наблюдающегося чаще всего у больных с дыхательной недостаточностью, применяются средства, улучшающие в первую очередь легочную вентиляцию (бронхолитики, стероидные гормоны, антибиотики и сульфаниламиды при обострении воспалительного процесса, а также сердечные гликозиды и диуретики). В связи с угнетением дыхательного центра под влиянием тяжелой гиперкапнии применяют стимуляторы дыхания: кордиамин по 1 мл до 5—10 раз в день внутримышечно или внутривенно. Целесообразно капельное введение 10 мл 2,4% раствора эуфиллина на 200— 300 мл физиологического раствора. Для стимуляции дыхательного центра применяют ремефлин в суточной дозе до 8—16 мг внутрь или внутривенно. Важное место в терапии как обменного, так и газового ацидоза занимают ингаляции кислорода (см. Кислородная терапия).
В качестве неотложной помощи при дыхательной недостаточности применяют вспомогательную или искусственную вентиляцию легких (см. Искусственное дыхание).
Кислотно-щелочное равновесие у здоровых детей сохраняется на постоянном уровне и pH крови колеблется в тех же пределах, что и у взрослых (7,35— 7,45).
Развитие ацидоза у детей отмечено при многих заболеваниях: ревматизме и коллагенозах, сепсисе, дистрофии, рахите и рахитоподобных болезнях, бронхиальной астме, диффузном гломерулонефрите, болезнях печени и желчевыводящих путей, скарлатине, коклюше, кори и др. В тяжелых и среднетяжелых случаях указанных заболеваний всегда имеется снижение pH крови, которое клинически не проявляется и лечения не требует.
При сахарном диабете (см. Диабет сахарный), уремии (см.), кишечном токсикозе с эксикозом у детей грудного возраста, синдроме дыхательных расстройств у новорожденных (см. Дистресс-синдром) ацидоз может достигать опасных границ (pH=7,1 — 7,2), когда появляются его клинические признаки (нарушения сознания, дыхание Куссмауля), для устранения которых необходима направленная терапия. Кроме того, кислотнощелочной дисбаланс является ведущей причиной болезни при таких заболеваниях, как инфантильный ренальный ацидоз и ацидоз молочнокислый семейный.
Кишечный токсикоз с эксикозом (токсическая диспепсия по старой номенклатуре) развивается у детей первого года жизни, чаще всего при кишечной инфекции (дизентерия, сальмонеллез, колиэнтерит). Понос и рвота, постоянно наблюдаемые уже с первых часов заболевания, быстро приводят к обезвоживанию организма ребенка. В дальнейшем в клинической картине заболевания преобладают признаки поражения центральной нервной системы: нарастает адинамия, ребенок впадает в сопорозное, а затем в коматозное состояние. Именно в этот период болезни отмечены резкая ангидремия (см.) и тяжелый обменный ацидоз; pH крови может снизиться до 7,2, а дефицит оснований достигать 10—12 мэкв/л.
Чем значительнее ацидоз при токсикозе, тем неблагоприятнее прогноз.
Синдром дыхательных расстройств новорожденных проявляется адинамией, цианозом, одышкой, нарушениями дыхания, требующими неотложной помощи. Ацидоз в этих случаях главным образом респираторный, но присоединяются и метаболические нарушения: накапливается молочная кислота, уменьшается способность гемоглобина связывать кислород, имеет место выраженная гиперкалиемия.
Реанимационные мероприятия (освобождение дыхательных путей от слизи, искусственное дыхание, введение кардиотонических средств, щелочных растворов, кокарбоксилазы, кислорода и др.) достигают цели только в случае эффективности коррекции нарушений кислотно-щелочного равновесия.
Ацидоз инфантильный ренальный называют также почечным канальцевым ацидозом или синдромом Баттлера—Лайтвуда—Олбрайта; другие синонимы — гиперхлоремический, хронический, идиопатический тубулярный ацидоз с гиперкальциурией и гипоцитратурией — употребляются реже.
Этот вид патологии обусловлен неспособностью почечных канальцев к выведению из организма ионов водорода. Реакция мочи щелочная, титруемая кислотность и выделение аммиака снижены, выделение с мочой натрия, калия, кальция и бикарбонатов повышено. В результате указанных биохимических нарушений у больных постоянно определяется гиперхлоремический ацидоз.
Заболевание может начаться в периоде новорожденности и проявляется в виде цианоза, расстройства глубины и ритма дыхания. В крови повышена концентрация молочной и пировиноградной кислоты, увеличивается их выделение с мочой. Эти факты говорят о преобладании гликолитического расщепления углеводов над окислительным. Обнаружено семейное наследование этого заболевания, что и послужило основанием назвать его ацидозом молочнокислым семейным (см. Лактат-ацидоз).
В последние годы в связи с изучением механизма действия фермента лактатдегидрогеназы, катализирующего реакцию превращения молочной кислоты в пировиноградную, высказаны предположения, что молочнокислый семейный ацидоз представляет собой лишь некоторый биохимический вариант ацидоза инфантильного ренального. Вероятно, в этих случаях, кроме главного энзимного дефекта, нарушающего процессы секреции ионов водорода, присоединяется и дефект действия лактатдегидрогеназы. Полагают, что это генетически обусловленный энзимный дефект, но количественные и качественные повреждения ферментов, участвующих в развитии данного вида патологии, еще не уточнены.
Патогенез данной формы ацидоза остается неясным.
Если ренальный инфантильный ацидоз обнаруживается в грудном возрасте, его называют синдромом Лайтвуда. У детей старшего возраста симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта выражены слабо, но постепенно нарастают рахитоподобные изменения скелета, отчетливо замедление роста, нефрокальциноз, симптомы гипокалиемии. Ацидоз постоянен. Этот симптомокомплекс у детей старшего возраста называют синдромом Олбрайта (см. Лайтвуда-Олбрайта синдром).
Лечение состоит в назначении бикарбоната натрия или бикарбоната калия. Доза, необходимая для нормализации уровня бикарбонатов плазмы, индивидуальна, она колеблется в зависимости от возраста и интенсивности метаболических расстройств от 2,5 до 12 г соды в сутки.
Учитывая потери калия, полезно половину необходимых бикарбонатов давать в виде бикарбоната калия. Большая нагрузка натрием делает необходимым ограничение в пище поваренной соли.
При ранней диагностике, своевременно начатом и систематически проводимом лечении можно обеспечить нормальное развитие ребенка. Параллельно с исчезновением ацидоза улучшается общее состояние, состояние костей, возобновляется рост. Прекращение лечения ведет к возвращению всех симптомов болезни.
Библиография: Агапов Ю. Я. Кислотно-щелочной баланс, М., 1968, библиогр.; Альтшулер Р. А., Б ала-гин В.М.иНазарова Н.Б. Применение трисамина при респираторном ацидозе в эксперименте, Фарм. и токсикол., т. 30, № б, с. 722, 1967; Бадалян JI. О., Таболин В. А. и Вельти-щ е в Ю. Е. Наследственные болезни у детей, с. 273, М., 1971; Балагин В. М. Синдром ацидоза в клинике хирургических заболеваний у детей, в кн.: Актуальн. вопр. педиат. анестезиол., под ред. А. 3. Маневича, с. 125, М., 1967; Болезни почек, под ред. Г. Маждракова и Н. Попова, пер. с болг., София, 1973; В а-силевская Н. Л. и Сомонова М. Г. Некоторые механизмы развития ацидоза у новорожденных, Вопр. охр. мат. и дет., т. 13, № 9, с. 53, 1968; Ввйсман В. А. О природе почечного ацидоза и методах его исследования, У рол. и нефрол., № 4, с. 7, 1968; В е л ь т и-щев Ю. Е, и др. К проблеме ацидоза в детском возрасте, Вопр. охр. мат. и дет., т. 13, № 11, с. 46, 1968, библиогр.; Кабаков А. И. Об ацидозах и алкалозе при лечении диуретиками, Тер. арх., т. 39, в. 4, с. 78, 1967; Капланский С. Я. Кислотно-щелочное равновесие в организме и его регуляция, М.— JI., 1940; К е р-пел ь — Фрониус Э. Патология и клиника водно-солевого обмена, пер. с венгер., с. 129, Будапешт, 1964; Коган И. Ф. Динамика показателей кислотно-щелочного равновесия у детей различной степени зрелости в первые часы и дни жизни, Вопр. охр. мат. и дет., т. 13, № 11, с. 51, 1968; Манукян Б. А. Введение ТНАМ новорожденным, родившимся в асфиксии, с целью устранения патологического метаболического ацидоза в крови, там же, т. 14, № 1, с. 25, 1969; Н е г о в-ский В. А. иТрубина И. Е. Применение Tham’a для борьбы с ацидозом в терминальных состояниях, вызванных кровопотерей, Ортоп. и травмат., jvft 5, с. 30, 1966; Персианинов JI.C. Асфиксия плода и новорожденного, М., 1967; Персианинов Л. С., Савельева Г. М. и С а б и е в а М. М. Кислотно-щелочное равновесие крови в процессе беременности, Сов. мед., Ne 7, с. 7, 1971; Р о-бинсон Д. Р. Основы регуляции кислотно-щелочного равновесия, пер. с англ., М., 1969, библиогр.; Таболин В. А. и д р. Ацидоз и его коррекция при некоторых заболеваниях новорожденных, Педиатрия, № 10, с. 38, 1969; Хода с М. Я. и Пятницкая Г. X. Причины возникновения метаболического ацидоза при гипотермической перфузии, Вестн. хир., т. 100, JMe 4, с. 80, 1968, библиогр.; Хорст А. Молекулярная патология, пер. с польск., с. 309, М., 1967; Шток В. Н. и д р. Корреляция между кислотно-щелочным равновесием и тонусом церебральных и периферических артерий во время наркоза и операции, Экспе-рим. хир. и анестезиол., № 2, с. 63, 1972; Lehrbuch der inneren Medizin, hrsg. v. A. Sundermann, Bd 1, S. 673 u. a., Jena, 1969; Royer P., Mathieu H. et Habib R. Problfcmes actuels de ηέ-phrologie infantile, P., 1963.
H. H. Лаптева; A. A. Валентинович (пед.), H. M. Мухарлямов (тер.).
По материалам xn--90aw5c.xn--c1avg
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО РАВНОВЕСИЯ
Расстройства кислотно-основного равновесия (КОР) — это нарушение физико-химического гомеостаза. Кислотно-основное равновесие определяется соотношением Н + -ионов и гидроксильных ионов (ОН — -ионов). От их соотношения зависят активность ферментов, интенсивность метаболических процессов, функции ряда органов, чувствительность рецепторов к медиаторам, проницаемость клеточных мембран. Расстройства КОР сопровождают практически все заболевания. Поэтому так же, как и другие виды нарушений обмена веществ, расстройства КОР относятся к типовым патологическим процессам.
Выделяют 2 типа расстройств КОР: ацидозы и алкалозы.
Ацидоз — это типовой патологический процесс, характеризующийся относительным или абсолютным накоплением в организме кислых валентностей или уменьшением щелочных веществ.
Алкалоз — это типовой патологический процесс, характеризующийся относительным или абсолютным увеличением в организме щелочных валентностей или уменьшением кислых веществ.
Классификация нарушений КОС
АЦИДОЗЫ субкомпенсированные АЛКАЛОЗЫ
По происхождению ацидозы и алкалозы бывают газовые (дыхательные) и негазовые (метаболические). Ацидозы и алкалозы могут быть компенсированными, субкомпенсированными и некомпенсированными.
Компенсированные формы связаны с сохранением жизнедеятельности клетки, в то время как некомпенсированные формы вызывают нарушения функции клетки. Показателем компенсации является величина рН артериальной крови. В норме рН=7,4 ± 0,05. Если величина рН снижается до 7,24 или увеличивается до 7,56 (колебания составляют ± 0,16), то можно говорить о развитии субкомпенсированных форм. В том случае, если это величина превышает ± 0,16, то это указывает на развитие некомпенсированных форм ацидоза или алкалоза.
Наряду с газовыми и негазовыми формами ацидозов и алкалозов встречаются смешанные формы. Например, газовый ацидоз и негазовый алкалоз, негазовый ацидоз и газовый алкалоз.
Патофизиологические показатели КОС
О состоянии кислотно-основного равновесия и его нарушениях судят по определенным показателям. Их определяют в артериальной крови и моче.
2. Напряжение СО2 в артериальной крови = 40 мм рт.ст.
3. Актуальные бикарбонаты (АВ) = 21 мМоль/литр. Это — истинные бикарбонаты, их определяют в крови без доступа воздуха.
4. Стандартные бикарбонаты (SB) = 23 мМоль/литр. Эти бикарбонаты определяют в стандартных условиях: Т° = 37°С, РаСО2 = 40 мм рт.ст., и при насыщении крови кислородом.
5. Сумма буферных оснований (ВВ) = 48 мМоль/литр. Это — сумма гидрокарбонатов и фосфатов.
6. Дефицит (избыток) буферных оснований (ВЕ) = ±2,3 мМоль/литр. Эта величина представляет собой разницу между должной и фактической величиной ВВ.
Ряд показателей определяют в моче.
7. Титрационная кислотность мочи (ТКМ) = 20-30 мэкв/сутки.
8. Содержание солей аммония в моче = 30-50 мэкв/сутки
Патофизиологические механизмы развития ацидозов и алкалозов
1. Стадия защитно-компенсаторных реакций
2. Стадия патологических изменений
Стадия защитно-компенсаторных реакций
Эта стадия включает следующие механизмы:
1. Метаболические механизмы компенсации
Клеточные мембраны, клетки сохраняют жизнеспособность при определенных концентрациях кислых и основных валентностей, при колебаниях рН = 7,0-7,8. За пределами этих границ наступает гибель клетки. Этот механизм генетически детерминирован.
2. Механизмы ионообмена между внеклеточной и внутриклеточной жидкость.
Происходит обмен внеклеточных ионов Н + на катионы Nа + , К + и Са 2+ . Большую роль в этом механизме играет костная ткань. При ацидозах ионы Н + находящиеся во внеклеточном пространстве, могут замещать катионы костной ткани (Nа + , К + , Са 2+ ), при алкалозе происходит обратный поток ионов.
3. Механизмы разведения и разбавления кислых и щелочных валентностей внеклеточной и внутриклеточной жидкостью.
Накопление кислых и щелочных веществ активирует механизмы гипергидратации, увеличивается содержание межтканевой и внутриклеточной воды. Включение этого механизма снижает концентрацию кислых и щелочных веществ в организме. По продолжительности этот механизм кратковременный.
4. К метаболическим механизмам относятся процессы детоксикации кислых веществ, кетоновых тел, аммиака в печени.
Буферные механизмы компенсации
1. Гидрокарбонатный буфер: Н2 СО3 / NаНСО3 = 1/20
Эта буферная система находится в плазме крови, участвует в компенсации расстройств КОР при наличии всех буферных систем.
Это — преимущественно внутриклеточный буфер. Большую роль эта буферная система играет в почечных механизмах компенсации.
3. Белковый буфер: Н Pr /Na Pr. Часть этой буферной системы находится в клетках, часть — в плазме крови.Этот буфер обладает амфотерностью: при накоплении кислых веществ он проявляет себя как щелочь, при накоплении щелочных веществ как кислота.
4. Гемоглобиновый буфер: КHb0 / H Нb = 70/1. Это — внутриэритроцитарный буфер. Эта буферная система выполняет основную роль. Ей принадлежит 3/4 буферной емкости крови. Гемоглобиновый буфер способен связывать ионы Н + и углекислый газ. При связывании с углекислым газом образуется карбоксигемоглобин. При связывании с водородом образуется восстановленный гемоглобин.
В целом буферная емкость крови равна 140 мэкв/литр.
Экскреторные механизмы компенсации
К этим механимам относятся внутренние органы: легкие, почки, желудочно-кишечный тракт, печень.
Легкие. Легкие выводят летучие кислые соединения в виде СО2. В норме за сутки выделяется 13000-20000 углекислого газа, что соответствует приблизительно выведению 1 литра серной кислоты. При гипервентиляции СО2 выводится из организма в избытке, при гиповентиляции происходит задержка его в крови. Связывание СО2 наиболее интенсивно происходит в эритроцитах.
Почки. В отличие от легких почки выделяют нелетучие кислоты и ионы водорода.
В почечном эпителии происходит универсальная реакция. Чем больше в канальцы фильтруется гидрокарбонатов, тем в большей степени они связываются с водородными ионами, поступающими из эпителия. Эта реакция характеризует 1 стадию почечного механизма — стадию аквагенеза. Чем больше в организме накапливается углекислого газа, тем больше секретируется ионов водорода.
II стадия — стадия ацидогенеза. В канальцы фильтруются основные (двузамещенные) фосфаты. Часть основного фосфата связывается с Н + -ионами и образует кислый (однозамещенный) фосфат – NаН2 РО4 , который выводится с мочой. По величине кислого фосфата, выводимого с мочой, определяют титрационную кислотность мочи.
III стадия — стадия аммониогенеза. В эпителии почек с участием глутаминазы происходит дезаминирование глутамина на глутаминовую кислоту (глутамат) и аммиак. Аммиак, как токсическое вещество, секретируется в просвет канальца, соединяется с ионами водорода и образует аммонийный ион – NH4 — . Этот ион соединяется в канальцах с ионами CL и образует аммонийную соль. Эта соль выводится с мочой и по ее количеству определяют содержание солей аммония в моче (показатель КОР).
Бикарбонатная и фосфотная системы выводят 1/3 водородных ионов; на долю аммониогенеза приходится 2/3 выводимых водородных ионов.
В целом интенсивность секреции Н + -ионов зависит от концентрации органических кислот (при негазовом ацидозе). Чем больше выводится этих кислот, тем более выражены фазы ацидогенеза и аммониогенеза.
Желудочно-кишечный тракт. В эпителии желудка Н + -ионы при соединении ионов CL — образуют соляную кислоту. В эпителии кишечника происходит образование и выведение гидрокарбонатов. При ацидозах в желудке увеличивается секреция соляной кислоты, при алкалозах происходит избыточная секреция гидрокарбонатов в кишечнике.
Печень. В печени происходят процессы детоксикации кислых соединений и токсических продуктов (лактата, аммиака, синтез мочевины). Печень секретирует желчь с желчными кислотами и токсическими продуктами. При ацидозах секреция желчи и желчных кислот увеличивается, при алкалозах — снижается.
Если защитно-приспособительные реакции истощаются, то наступает 2-я стадия — стадия патологических изменений.
Стадия патологических изменений
На этой стадии нарушения кислотно-основного равновесия проявляются в виде ацидозов и алкалозов. Разберем компенсированные формы расстройств КОР и характер изменения основных показателей.
Газовый (дыхательный) ацидоз
Причины: заболевания органов дыхания, бронхоспазм, избыточное поступление в организм углекислого газа, расстройства гемодинамики в малом круге кровообращения, отек легких. Все эти причины вызывают затруднение выведения углекислого газа из организма, возрастает напряжение СО2 в артериальной крови, развивается гиперкапния. Это приводит к увеличению бикарбонатов (АВ и SВ). Сумма буферных оснований (ВВ) и дефицит оснований (ВЕ) не изменяются. При декомпенсации — уменьшение дефицита оснований. В организме накапливаются Н + -ионы. При выраженной гиперкапнии секреция этих ионов увеличивается. Происходит умеренное возрастание титрационной кислотности мочи. При газовом ацидозе происходит вазодилатация мозговых сосудов, наблюдаются головные боли, головокружение, спутанность сознания, повышается внутричерепное давление, развивается отек мозга. Накопление углекислого газа оказывает наркотическое действие — развивается сонливость. Наблюдается бронхоспазм, развивается дыхательная недостаточность.
Лечение: устранение причины, вызвавшей газовый ацидоз, восстановление газообмена, применение бронходилататоров.
Негазовый (метаболический) ацидоз
Развитие негазового ацидоза связано с избыточным образованием в организме нелетучих кислот и накоплением Н + -ионов. Причины: гипоксия, сахарный диабет, отравления организма органическими кислотами, заболевания, связанные с нарушением метаболизма и накоплением в организме промежуточных продуктов обмена веществ, потеря с кишечным соком бикарбонатов при энтеритах. Избыток водородных ионов связывает бикарбонаты, и содержание АВ и SВ уменьшается. Снижается сумма буферных оснований (ВВ), возрастает дефицит буферных оснований (ВЕ). Буферные системы связывают Н + -ионы. С другой стороны, усиливается секреция ионов водорода и накопление кислых продуктов в моче, что приводит к увеличению титрационной кислотности мочи и содержания солей аммония в моче. Накопление кислых валентностей вызывает раздражение дыхательного центра и развитие одышки: снижается РаСО2.
Компенсация метаболического ацидоза: активируются процессы детоксикации кислых веществ в печени. В желудке усиливается секреция водородных ионов, уменьшается выведение бикарбонатов с кишечным соком. Избыток водородных ионов связывается буферными системами. Активируются механизмы ионообмена: в костную ткань поступают ионы водорода, из костной ткани выходят катионы Са 2+ , Nа + , К + . Развивается гиперкалиемия, что приводит к сердечной недостаточности, аритмиям. Потеря ионов Са 2+ вызывает декальцинацию костей, развитие остеопороза и остеомаляции. Происходит вазоконстрикция мозговых сосудов. Это приводит к ишемии головного мозга.
Лечение: устранение причины, вызвавшей ацидоз, трансфузия щелочных растворов.
Газовый (дыхательный) алкалоз
Это нарушение КОР характеризуется избыточным выведением СО2 из организма. Причины: высотная и горная болезнь, анемия, избыточная искусственная гипервентиляция, раздражение дыхательного центра, часто встречается у новорожденных. Пусковым механизмом развития газового алкалоза является гипокапния — уменьшение напряжение СО2 в артериальной крови. В норме выведение СО2 из организма составляет 200 мл/мин. Снижение РаСО2 вызывает уменьшение образования АВ и SВ. Сумма буферных оснований (ВВ) и дефицит буферных оснований (ВЕ) не изменяются. При декомпенсации ВВ снижается, величина ВЕ умеренно отрицательная. В почках уменьшается секреция водородных ионов, что вызывает снижение титрационной кислотности мочи и содержание солей аммония в моче. Нарушаются процессы ионообмена между внеклеточным пространством и катионами костной ткани. Развивается гипокалиемия, что приводит к нарушению сердечной деятельности. Развивается гипокальциемия, наблюдается повышение нервно-мышечной возбудимости (тетания), судороги. При газовом алкалозе происходит спазм мозговых сосудов. Это приводит к развитию ишемии головного мозга, обморочным состояниям.
Лечение: устранение причины, вызвавшей алкалоз. Вдыхание карбогена (5% СО2 + 95% 02).
Негазовый (метаболический) алкалоз
Метаболический алкалоз характеризуется абсолютным или относительным накоплением в организме щелочных валентностей. Это может наблюдаться при кишечной непроходимости, избыточном приеме щелочных минеральных вод, инфузии щелочных растворов. При рвоте потеря соляной кислоты и ионов хлора вызывает развитие гипохлоремической формы негазового алкалоза. Во всех случаях пусковым фактором является накопление бикарбонатов (АВ и SВ). Возрастает сумма буферных оснований (ВВ) и избыток буферных оснований (ВЕ). Избыток бикарбонатов связывается с ионами водорода, их секреция в почках уменьшается. Это приводит к снижению титрационной кислотности мочи и содержания солей аммония в моче. При избыточном накоплении ионов НСО3 — эти ионы могут секретироваться. Тормозится функция дыхательного центра, умеренно возрастает напряжение в артериальной крови СО2
При метаболическом алкалозе включаются компенсаторные механизмы ионообмена: ионы водорода выходят из костной ткани, а ионы кальция поступают в костную ткань. Развивается гипокальциемия, что приводит к повышению нервно-мышечной возбудимости (тетании), особенно у новорожденных. С другой стороны, накопление ионов Са 2+ в костной ткани вызывает хрупкость и ломкость костей. Может развиваться гипокалиемия, что вызывает развитие сердечно-сосудистой недостаточности. В связи с вазодилатацией мозговых сосудов возможны головная боль, головокружение, судороги. В желудке тормозится секреция соляной кислоты. В избытке выводятся бикарбонаты с кишечным соком. Тормозится выведение с желчью желчных кислот.
Лечение: устранение причины, вызвавшей алкалоз. Инфузия слабых кислых растворов, восстановление буферной емкости крови .
По материалам studfiles.net
Если компенсаторные механизмы организма не способны предотвратить сдвиги концентрации водородных ионов, то нарушается кислотно-основное равновесие. При этом наблюдаются два противоположных состояния – ацидоз и алкалоз.
При ацидозе концентрация водородных ионов в крови выше нормальных величин. Естественно, при этом рН уменьшается. Снижение величины рН ниже 6,8 вызывает смерть.
В тех случаях, когда концентрация водородных ионов в крови уменьшается (соответственно значение рН возрастает), наступает состояние алкалоза. Предел совместимости с жизнью – рН 8,0. В клинике практически такие величины рН, как 6,8 и 8,0, не встречаются.
В зависимости от механизмов развития нарушений КОР выделяют дыхательный и метаболический ацидоз (или алкалоз).
Дыхательный ацидоз возникает в результате уменьшения минутного объема дыхания (например, при бронхиальной астме, отеке, эмфиземе, ателектазе легких, асфиксии механического порядка и т.д.). Все эти заболевания ведут к гиповентиляции и гиперкапнии, т.е. повышению РCO2 артериальной крови. Как следствие увеличивается содержание Н2СО3 в плазме крови. Увеличение РCO2 приводит также к повышению концентрации ионов НСО3 – в плазме за счет гемоглобинового буферного механизма.
У больных с гиповентиляцией легких может довольно быстро развиться состояние, характеризующееся низким значением рН плазмы, повышением концентраций Н2СО3 и НСО3 – . Это и есть дыхательный ацидоз. Одновременно со снижением рН крови повышается выведение с мочой свободных и связанных в форме аммонийных солей кислот.
Метаболический ацидоз – самая частая и тяжелая форма нарушений КОР. Он обусловлен накоплением в тканях и крови органических кислот. Этот вид ацидоза связан с нарушением обмена веществ. Метаболический ацидоз возможен при диабете, голодании, лихорадке, заболеваниях пищеварительного тракта, шоке (кардиогенном, травматическом, ожоговом и др.).
Особенно явно метаболический ацидоз проявляется у больных тяжелой формой диабета и не получающих инсулина. Увеличение кислотности обусловлено поступлением в кровь больших количеств кетоновых тел. В ответ на постоянную выработку кетоновых тел (β-оксимасляной и ацето-уксусной кислот) в организме компенсаторно снижается концентрация Н2СО3 – донора протонов в бикарбонатной буферной системе. Снижение концентрации Н2СО3 достигается в результате ускоренного выделения СО2 легкими (напомним, что Н2СО3 обратимо диссоциирует на СО2 и Н2О). Однако при тяжелом диабете для компенсации ацидоза легкие должны выделять настолько большие количества СО2, что концентрация Н2СО3 и НСО3 – становится крайне низкой и буферная емкость крови значительно уменьшается. Все это приводит к неблагоприятным для организма последствиям. При метаболическом ацидозе кислотность мочи и концентрация аммиака в моче увеличены.
Дыхательный алкалоз возникает при резко усиленной вентиляции легких, сопровождающейся быстрым выделением из организма СО2 и развитием гипокапнии (понижение РCO2 в артериальной крови).
Данный вид алкалоза может наблюдаться, например, при вдыхании чистого кислорода, компенсаторной одышке, сопровождающей ряд заболеваний, пребывании в разреженной атмосфере и при других состояниях.
Вследствие понижения содержания угольной кислоты в артериальной крови происходит сдвиг в бикарбонатной буферной системе: часть бикарбонатов превращается в угольную кислоту. Снижение концентрации НСО3 происходит при участии гемоглобинового буферного механизма. Однако этот механизм не может полностью компенсировать уменьшение концентрации Н2СО3 и гипервентиляция способна за несколько минут поднять внеклеточный рН до 7,65. При дыхательном алкалозе снижается щелочной резерв крови.
Метаболический алкалоз развивается при потере большого количества кислотных эквивалентов (например, неукротимая рвота и др.) и всасывании основных эквивалентов кишечного сока, которые не подвергались нейтрализации кислым желудочным соком, а также при накоплении основных эквивалентов в тканях (например, при тетании) и в случае неправильной коррекции метаболического ацидоза. При метаболическом алкалозе повышена концентрация НСО3 – в плазме, увеличен щелочной резерв крови. Компенсация метаболического алкалоза прежде всего осуществляется за счет снижения возбудимости дыхательного центра при повышении рН, что приводит к урежению частоты дыхания и возникновению компенсаторной гиперкапнии (табл. 17.3). Кислотность мочи и содержание аммиака в ней понижены.
В клинической практике изолированные формы дыхательных или метаболических нарушений встречаются крайне редко. Уточнить характер этих нарушений и степень компенсации помогает определение комплекса показателей КОР. В последние десятилетия для изучения показателей КОР широко используются чувствительные электроды для прямого измерения рН и РCO2 крови. В клинических условиях удобно пользоваться приборами типа «Аструп» или отечественными аппаратами АЗИВ, АКОР. При помощи этих приборов и соответствующих номограмм можно определить следующие основные показатели КОР:
1) актуальный рН крови – отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов крови в физиологических условиях;
2) актуальное РCO2 цельной крови – парциальное давление углекислого газа (Н2СО3 + СО2) в крови в физиологических условиях;
3) актуальный бикарбонат (АВ) – концентрация бикарбоната в плазме крови в физиологических условиях;
4) стандартный бикарбонат плазмы крови (SB) – концентрация бикарбоната в плазме крови, уравновешенной альвеолярным воздухом и при полном насыщении кислородом;
5) буферные основания цельной крови или плазмы (ВВ) – показатель мощности всей буферной системы крови или плазмы;
6) нормальные буферные основания цельной крови (NBB) – буферные основания цельной крови при физиологических значениях рН и РCO2 альвеолярного воздуха;
7) излишек оснований ( B E ) – показатель избытка или недостатка буферных мощностей (BB–NBB).
По материалам www.xumuk.ru