Морган Э.Дж., Мэгид С. Михаил Клиническая анестезиология: книга 2-я
Подождите немного. Документ загружается.
практически полностью нормализовать рН арте-
риальной крови даже при сохраняющемся патоло-
гическом процессе.
Буферные системы организма
К основным буферным системам относятся бикар-
бонат (Н
2
СО
3
/НСО;Г), гемоглобин (HbHXHb"),
внутриклеточные белки (HPrXPr"), фосфаты
(H
2
PO
4
-
X HPO
4
2-
), а также аммиакХион аммония
(NH
3
XNH/). Эффективность этих буферов в раз-
личных жидкостных компартментах организма за-
висит от их концентрации (гл. 28). Наиболее важ-
ный буфер внеклеточной жидкости — бикарбонат.
Несмотря на то что гемоглобин находится внутри
эритроцитов, он является важным буфером крови.
Многие другие белки играют ведущую роль в под-
держании кислотно-основного состояния внутри-
клеточной жидкости. Фосфаты и ионы аммония
являются главными буферами в моче.
Действие буферных систем внеклеточной жид-
кости может сопровождаться обменом внеклеточ-
ного H
+
на Na
+
и Ca
2+
из костей, а также обменом
внеклеточного H
+
на внутриклеточный K
+
(гл. 28).
Кислотная нагрузка способна привести к
демине-рализации костей и высвобождению из них
щелочных соединений (CaCO
3
и CaHPO
4
).
Щелочная нагрузка (NaHCO
3
) стимулирует
отложение карбонатов в костях.
Действие бикарбонатного буфера в плазме раз-
вивается практически немедленно, тогда как в
ин-терстициальной жидкости — в течение 15-20
мин. Напротив, действие буферов
внутриклеточных белков и костной ткани
развивается медленнее (2-4 ч). До 50-60 %
кислотной нагрузки в конце концов связывается в
буферных системах внутриклеточных белков и
костной ткани.
Бикарбонатный буфер
Под бикарбонатным буфером понимают H
2
CO
3
и
HCO
3
", но H
2
CO
3
можно заменить на PaCO
2
, так
как:
H
2
O + CO
2
~ H
2
CO
3
— H
+
+ HCO
3
".
Соединение CO
2
с водой происходит под действием
карбоангидразы. Если использовать константу
диссоциации для бикарбонатного буфера и учиты-
вать коэффициент растворимости для CO
2
(0,03
ммольХл), то уравнение Гендерсона-Хас-сельбальха
для бикарбоната приобретает следующий вид:
рН - рК + log ([НСОЛДО.ОЗ x PaCO
2
),
где
р К = 6,1.
Отметим, что рК бикарбонатного буфера значи-
тельно отличается от рН артериальной крови
(7,40); это означает, что бикарбонат не является
достаточно эффективным внеклеточным буфером.
Однако бикарбонатный буфер очень важен по
двум причинам: 1) концентрация бикарбоната
(НСОз~) во внеклеточной жидкости довольно вы-
сока; 2) еще большее значение имеет тонкая
регуляция PaCO
2
легкими и [HCO
3
"] плазмы —
почками. Способность этих органов изменять соот-
ношение [HCO
3
-
]XPaCO
2
позволяет им играть
важную роль в регуляции рН артериальной крови.
Упрощенный и более практичный вариант
уравнения Гендерсона-Хассельбальха для бикар-
бонатного буфера следующий:
[Н
+
] = 24хРаС0
2
/[НСОЛ.
Это уравнение очень полезно в клинической прак-
тике, поскольку по величине рН можно легко вы-
числить [H
+
] (табл. 30-2). Если рН < 7,40, то при
снижении рН на каждые 0,01 прирост [H
+
] состав-
ляет 1,25 нмольХл; если рН > 7,40, то при повыше-
нии рН на каждые 0,01 снижение [H
+
] составляет
0,8 нмольХл.
Пример: если рН артериальной крови = 7,28, a
PaCO
2
= 24 ммольХл, то какова [HCO
3
"] в плазме?
[H
+
] = 40 + [(4O - 28) х 1,25] - 55 нмоль/л
(расчет на основе данных табл. 30-2). Поэтому,
55 = 24 х 24/[HCO
3
'], a [HCO
3
"] - (24 х 24)/55 =
=
10,5 ммоль/л.
Подчеркнем, что бикарбонатный буфер оказывается
эффективным для компенсации метаболического, но
не респираторного ацидоза. Если во внеклеточную
жидкость ввести 3 ммольХл сильной нелетучей
кислоты, например HCl, то произойдет следующее:
3 ммоль/л H
+
+ 24 ммоль/л НСО
3
~ —»
H
2
CO
3
->
H
2
O + 3 ммоль/л CO
2
+ 21 ммоль/л HCO
3
".
ТАБЛИЦА 30-2.
Взаимозависимость
величин рН и [H
+
]
PH
[H
+
]
6,80
158 нэкв/л
6,90
1 26 нэкв/л
7,00
1 0O нэкв/л
7,10
79 нэкв/л
7,20
63 нэкв/л
7,30
50 нэкв/л
7,40
40 нэкв/л
7,50
32 нэкв/л
7,60
25 нэкв/л
7,70
20 нэкв/л
При этом HCO
3
, соединяясь с H
+
, образует CO
2
.
Более того, образующийся CO
2
в норме выделяется
легкими, так что величина PaCO
2
не изменяется.
Следовательно, [H
+
] = 24 X 40/21 = 45,7 ммоль/л, а
рН = 7,34. Снижение [HCO
3
"] отражает количество
добавленной нелетучей кислоты.
С другой стороны, увеличение PaCO
2
(летучей
кислоты) не оказывает существенного влияния на
[HCO
3
]. Например, при повышении PaCO
2
с 40 до 80
мм рт. ст. содержание растворенного в плазме CO
2
увеличивается с 1,2 до 2,2 ммоль/л. Более того,
константа равновесия для гидратации CO
2
такова,
что повышение содержания CO
2
приведет лишь к
минимальному смещению реакции вправо:
H
2
O + CO
2
~ H
2
CO
3
~ H
+
+ HCO
3
".
Если верно предположение, что [HCO
3
] суще-
ственно не меняется, то:
[H
+
] - 24 х 80/24 = 80 нмоль/л, а рН = 7,10.
Соответственно, [H
+
] увеличивается на 40 нмоль/л, а
поскольку HCO
3
" вырабатывается в соотношении
1 : 1 с H
+
, то [HCO
3
"] также повышается на 40
нмоль/л. Таким образом, [HCO
3
"] внеклеточной
жидкости увеличивается на абсолютно
несущественные 40 нмоль/л, с 24 ммоль/л до
24,000040 ммоль/л. Поэтому бикарбонатный бу-
фер при повышении PaCO
2
является неэффек-
тивным, а изменения [HCO
3
"] не отражают тя-
жесть респираторного ацидоза.
Гемоглобиновый буфер
Гемоглобин в количественном отношении является
наиболее важным небикарбонатным буфером
внеклеточной жидкости. Гемоглобин — это сложная
молекула со множеством сайтов, осуществляющих
буферное взаимодействие. Основная буферная роль
приходится на долю гистидина (рК около 6,8).
Несколько упрощая можно принять, что вос-
становленный гемоглобин (слабая кислота, HHb)
находится в равновесии с его калиевой солью
(KHb). В отличие от бикарбонатного буфера, ге-
моглобин позволяет нейтрализовать как летучие
(CO
2
), так и нелетучие кислоты:
H
+
+KHb-HHb+ K
+
и H
2
CO
3
+
KHb- HHb + НСО
3
~.
Дыхательная компенсация
PaCO
2
зависит от альвеолярной вентиляции. Ком-
пенсаторные реакции альвеолярной вентиляции
опосредованы хеморецепторами в стволе мозга,
которые реагируют на изменение рН цереброспи-
нальной жидкости (гл. 22). При повышении PaCO
2
на каждый 1 мм рт. ст. минутный объем дыхания
увеличивается на 1-4 л/мин. Через легкие в сутки
выделяется 15 000 ммолей CO
2
, образующегося
при метаболизме углеводов и жиров. Дыхательная
компенсация играет важную роль в поддержании
нормального рН при метаболических нарушениях
кислотного-основного состояния.
Дыхательная компенсация при
метаболическом ацидозе
Снижение рН артериальной крови возбуждает ды-
хательный центр, расположенный в продолговатом
мозге. Увеличение альвеолярной вентиляции вы-
зывает снижение PaCO
2
и сдвиг рН артериальной
крови в сторону нормы. PaCO
2
снижается доста-
точно быстро, но для достижения прогнозируемого
стабильного состояния иногда требуется 12-24 ч;
рН артериальной крови никогда не восстанавлива-
ется до нормы. При уменьшении [HCOi]
6
плазме на
каждый 1 ммолъ/л PaCO
2
снижается на 1-1,5 мм
рт. ст. (от исходного уровня 40 мм рт. ст.).
Дыхательная компенсация при
метаболическом алкалозе
Повышение рН артериальной крови угнетает дыха-
тельный центр. Снижение альвеолярной вентиляции
приводит к увеличению PaCO
2
и сдвигу рН
артериальной крови в сторону нормы. Компенса-
торная реакция дыхания при метаболическом
алкалозе менее предсказуема, чем при метабо-
лическом ацидозе. Гипоксемия, развивающаяся в
результате прогрессирующей гиповентиляции, в
конечном счете активирует чувствительные к кис-
лороду хеморецепторы (гл. 22), что стимулирует
вентиляцию и соответственно снижает эффектив-
ность компенсаторной реакции. При метаболическом
алкалозе PaCO
2
повышается не более чем до 55мм
рт. ст. При повышении [HCO
3
'] на каждый 1 ммолъ/л
PaCO
2
увеличивается на 0,25- 1 мм рт. ст.
Почечная компенсация
Почечные механизмы поддержания рН включают
реабсорбцкю HCO
3
" из первичной мочи в канальцах,
секрецию HCO
3
" и экскрецию H
+
в виде титруемых
кислот и ионов аммония (гл. 31). За сутки через
почки выделяется около 1 мэкв/кг массы тела
различных кислот, которые включают серную и
фосфорную кислоты, недоокисленные органические
кислоты (образующиеся в норме при метаболизме
пищевых и эндогенных белков, нуклео-протеинов и
органических фосфатов), кислые
аминокислоты (аргинин, лизин, метионин и
цис-тин). В результате метаболизма
нуклеопротеинов образуется также мочевая
кислота. При метаболизме некоторых анионных
аминокислот (глюта-миновая и аспарагиновая) и
других органических соединений (цитрат, ацетат и
лактат) образуются эндогенные щелочи, но
количество их оказывается недостаточным для
компенсации эндогенно образующихся кислот.
Почечная компенсация при ацидозе
Почка способна компенсировать ацидоз тремя ме-
ханизмами: 1) увеличением реабсорбции НС0
3
~ из
первичной мочи; 2) увеличением экскреции титруе-
мых кислот.; 3) увеличением, выработки аммиака.
Хотя вероятнее всего эти компенсаторные ме-
ханизмы включаются немедленно, в течение
12-24 ч результат их действия не проявляется, а
для развития максимального эффекта может
потребоваться до 5 дней.
А. Увеличение реабсорбции HCO
3
-
. Механизм
реабсорбции бикарбоната представлен на рис. 30-2. В
клетках почечных канальцев CO
2
соединяется с
водой в присутствии карбоангидразы. Образую-
щаяся в результате этой реакции угольная кислота
(H
2
CO
3
) быстро диссоциирует на H
+
и HCO
3
. Затем
ион бикарбоната переходит в сосудистое русло, a H
+
выделяется в просвет почечного канальца, где
соединяется с профильтрованным HCO
3
", образуя
H
2
CO
3
. В свою очередь H
2
CO
3
быстро диссоциирует до
CO
2
и воды под действием карбоангидразы,
содержащейся в щеточной каемке
про-ксимальных канальцев. Образовавшийся
таким образом CO
2
способен диффундировать
обратно в клетки почечных канальцев, возмещая
первоначально израсходованный CO
2
. Около 80-90
% фильтруемого в клубочках бикарбоната
реабсор-бируется в проксимальных канальцах,
оставшиеся 10-20 % — в дистальных. В отличие от
протонной помпы проксимальных канальцев,
протонная помпа в дистальных канальцах не
всегда сопряжена с реабсорбцией натрия и
способна создавать значительный градиент [H
+
]
между просветом канальца и эпителием канальца.
рН мочи может снижаться до 4,4 (для сравнения:
рН плазмы равен
7,40).
Б. Увеличение экскреции титруемых кислот.
После того как весь бикарбонат реабсорбировался
из канальцевой жидкости, секретируемый в про-
свет канальцев H
+
может соединяться с HPO
4
2
" с
образованием H
2
PO
4
-
(рис. 30-3). Из-за наличия
Рис. 30-2. Реабсорбция профильтровавшегося бикарбо
ната в проксимальном канальце нефрона Рис. 30-3. Образование и экскреция титруемых кислот
заряда H
2
POx
1
практически не подвергается
реаб-сорбции и поэтому выделяется с мочой. В
результате этого процесса H
+
элиминируется с
мочой в виде H
2
PCV, а образовавшийся HCO
3
"
поступает в кровоток. Пара H
2
PO^ /HPO
4
2
' (рК 6,8)
в норме является идеальным буфером мочи. Если
рН мочи < 4,4, то все фосфаты поступают в
дистальные канальцы уже в форме H
2
PO
4
', так что
необходимые для элиминации H
+
ионы HPO
4
2
отсутствуют.
В. Увеличение выработки аммиака. После за-
вершения реабсорбции HCO
3
" и истощения фос-
фатного буфера наиболее важным буфером мочи
становится пара NH
3
XNH
4
+
(рис. 30-4). Основным
источником NH
3
в почках является
дезаминирова-ние глютамина в митохондриях
эпителия прокси-мальных канальцев. Ацидемия
значительно повышает образование NH
3
в почках.
NH
3
пассивно проходит через базолатеральную
клеточную мембрану в просвет канальца, где
вступает в реакцию с H
+
, в результате чего
образуется NH
4
+
. В отличие от NH
3
, NH
4
+
не способен
свободно проходить через клеточную мембрану и
поэтому остается в просвете канальца. Таким
образом, почечная экскреция NH/ позволяет
эффективно удалять ионы H
+
из организма.
Почечная компенсация при алкалозе
В норме в почках фильтруется, а затем
реабсорби-руется большое количество НСО
3
~, что
при необходимости позволяет им быстро выделять
излишек бикарбоната (гл. 28). Отсюда следует,
что почки обладают значительными
возможностями коррекции метаболического
алкалоза. Метаболический алкалоз обычно
возникает только при сопутствующем дефиците
натрия или избытке MU-нералокортикоидов.
Дефицит натрия приводит к снижению объема
внеклеточной жидкости и увеличению реабсорбции
Na" в проксимальных канальцах (гл. 28).
Вследствие увеличение реабсорбции Na
+
повышается экскреция H
+
, что способствует
образованию HCO
3
" даже на фоне метаболического
алкалоза. Сходным образом избыток
минералокортикоидов увеличивает опосредован-
ную альдостероном реабсорбцию Na
+
в обмен на
экскрецию H
+
в дистальных канальцах (гл. 28). Ре-
зультатом является повышенное образование
HCO
3
", что может инициировать метаболический
алкалоз или способствовать его развитию. Метабо-
лический алкалоз обычно сопровождается избыт-
ком минералокортикоидов даже в отсутствие де-
фицита натрия (гл. 28 и 36).
Избыток оснований
Избыток оснований (BE, от англ, base excess) — это
количество кислоты или основания, которое необ-
ходимо ввести, чтобы восстановить рН крови до
7,40 и PaCO
2
до 40 мм рт. ст. при 100 % насыщении
крови кислородом и температуре 37
0
C. При расчете
избытка оснований проводят коррекцию на
не-бикарбонатный (т. е. гемоглобиновый) буфер
крови. Упрощенно, избыток оснований
представляет собой метаболический компонент
нарушений кислотно-основного равновесия.
Положительная его величина указывает на
метаболический алкалоз, отрицательная — на
метаболический ацидоз. Избыток оснований
обычно определяют графически или рассчитывают
на компьютере по номограмме
Сиггаарда-Андерсена с учетом измеренной кон-
центрации гемоглобина (рис. 30-5).
Ацидоз
Физиологические проявления
ацидемии
Ацидемия влияет на организм как непосредственно,
так и за счет активации симпатоадреналовой
системы. По мере прогрессирования ацидоза (рН
Рис. 30-4. Выработка NH
3
в почках и экскреция NH/ с
мочой
< 7,20) начинает преобладать прямое депрессивное
воздействие. Угнетение сократимости миокарда и
тонуса гладких мышц приводит к снижению
сердечного выброса и ОПСС, что приводит к про-
грессирующей артериальной гипотонии (гл. 19).
Тяжелый ацидоз вызывает тканевую гипоксию не-
смотря на смещение кривой диссоциации
оксиге-моглобина вправо (гл. 22). Уменьшается
чувстви-
Рис. 30-5. Номограмма Сиггаарда-Андерсена для расчета избытка оснований
тельность миокарда и гладких мышц сосудов к
эндо- и экзогенным катехоламинам, а также сни-
жается порог фибрилляции желудочков. Опасна
для жизни прогрессирующая гиперкалиемия,
обусловленная выходом K
+
из клеток в обмен на
внеклеточный H
+
(гл. 28). При снижении рН на
каждые 0,1 концентрация K
+
в плазме повышается
приблизительно на 0,6 мэкв/л.
Депрессия ЦНС более выражена при респира-
торном ацидозе, чем при метаболическом. Этот эф-
фект (часто называемый углекислотным наркозом)
может быть обусловлен внутричерепной
гипертен-зией вследствие увеличения мозгового
кровотока и тяжелого внутриклеточного ацидоза. В
отличие от CO
2
, ионы H
+
не могут свободно проникать
через гематоэнцефалический барьер (гл. 25).
Респираторный ацидоз
Под респираторным ацидозом понимают первичное
повышение PaCO
2
, что сопровождается смещением
вправо реакции H
2
O + CO
2
«-* H
2
CO
3
*-* H
+
+ + HCO
3
',
и, соответственно, увеличением [H
+
] и снижением
рН артериальной крови. По рассмотренным выше
причинам концентрация HCO
3
" при этом
существенно не меняется.
PaCO
2
отражает равновесие между образованием
и элиминацией CO
2
(гл. 22):
_ Образование CO
2
PaCO
2
~
—————————————————————————.
Альвеолярная вентиляция
CO
2
является побочным продуктом метаболизма
жиров и углеводов. Большое влияние на образование
CO
2
оказывает мышечная деятельность, температура
тела и активность тиреоидных гормонов. Поскольку
скорость образования CO
2
в большинстве случаев
существенно не меняется, респираторный ацидоз
развивается, как правило, вследствие
4
ITIUO-вентиляции (табл. 30-3). Если легочный резерв
снижен (т. е. способность к увеличению
альвеолярной вентиляции ограничена), то
повышение образования CO
2
способно вызвать
респираторный ацидоз.
Острый респираторный ацидоз
Компенсаторная реакция в ответ на острое (6-12 ч)
повышение PaCO
2
носит ограниченный характер.
Компенсация острого дыхательного ацидоза осуще-
ствляется в основном буферными системами гемо-
глобина и обменом внеклеточного IHT на Na
+
и Ca
2+
из
костей и IC внутриклеточной жидкости. Воз-
можность почек сохранять бикарбонат при остром
респираторном ацидозе очень ограничена. При остром
респираторном ацидозе прирост [HCO
3
Je плаз-
ме равен 1 ммолъ/л на каждые Юммрт. ст. повышения
PaCO
2
сверх 40ммрт. ст.
Хронический респираторный ацидоз
Хронический респираторный ацидоз практически
полностью компенсируется почками. Как отмеча-
лось выше, механизмы почечной компенсации на-
чинают проявляться не ранее чем через 12-24 ч, а
для развития максимального эффекта требуется
ТАБЛИЦА 30-3. Причины респираторного ацидоза
Альвеолярная гиповентиляция
Угнетение ЦНС
Лекарственные препараты
Нарушения сна
Синдром Пиквика
Ишемия мозга
Травма мозга
Нервно-мышечные нарушения
Миопатии
Нейропатии
Травмы и заболевания грудной клетки
Окончатый перелом с флотацией грудной стенки
Кифосколиоз
Болезни плевры
Пневмоторакс
Плевральный выпот
Обструкция дыхательных путей
Верхние дыхательные пути
Инородное тело
Опухоль
Ларингоспазм
Нарушения сна
Нижние дыхательные пути
Тяжелая бронхиальная астма
Хроническое обструктивное заболевание легких
Опухоль
Паренхиматозные заболевания легких
Отек легких
Кардиогенный
Некардиогенный
Эмболия легочной артерии
Пневмония
Аспирация
Интерстициальные заболевания легких
Неисправность аппарата ИВЛ
Повышенное образование CO
2
Прием большого количества углеводов (энтеральное
и парентеральное питание)
Злокачественная гипертермия
Выраженная дрожь
Продолжительный эпилептический припадок
Тиреотоксический криз
Обширные термические повреждения (ожоги)
до 3-5 дней. Если на протяжении этого времени
устойчивое повышение PaCO
2
сохраняется, то по-
чечная компенсация хронического ацидоза дости-
гает своего максимума. При хроническом респира-
торном ацидозе прирост [HCOi]
в
плазме равен 4
ммолъ/л на каждые 10 мм рт. ст. повышения
PaCO
2
сверх 40 ммрт. ст.
Лечение респираторного ацидоза
Лечение респираторного ацидоза заключается в
восстановлении нарушенного равновесия между
образованием CO
2
и альвеолярной вентиляцией. В
большинстве случаев необходимо увеличить аль-
веолярную вентиляцию. Мероприятия, направлен-
ные на уменьшение образования CO
2
, оказывают
благоприятное воздействие лишь в определенных
случаях (например, дантролен — при злокачественной
гипертермии; миорелаксанты — при эпилептическом
припадке; препараты, подавляющие секрецию
тиреоидных гормонов — при тиреотоксическом кризе;
ограничение приема углеводов — при полном
парентеральном питании). Применение
бронходи-лататоров, стимуляторов дыхания
(доксапрам), устранение действия анестетиков и
улучшение растяжимости легких (диуретики)
позволяют временно улучшить альвеолярную
вентиляцию. Среднетяже-лый и тяжелый ацидоз (рН
< 7,20), углекислотный наркоз и выраженная
слабость дыхательных мышц — это показания к
переводу на ИВЛ (гл. 50). Респираторный ацидоз
обычно сочетается с гипоксемией, поэтому FiO
2
должна быть высокой. Инфузия NaHCO
3
показана
только при тяжелом ацидозе (рН < 7,1),
сочетающемся с депрессией кровообращения.
Инфузия бикарбоната натрия приводит к
преходящему повышению PaCO
2
:
H*+ HCCV-* CO
2
+ H
2
O.
Альтернативные буферные растворы для коррек-
ции ацидоза, но не вызывающие образования CO
2
(карбикарб, трометамин), не имеют существенных
преимуществ по сравнению с бикарбонатом. Кар-
бикарб представляет смесь, состоящую из 0,3 M
раствора бикарбоната натрия и 0,3 M раствора кар-
боната натрия; при его использовании в организме
вместо CO
2
образуется бикарбонат натрия. Троме-
тамин обладает дополнительным преимуществом:
он не содержит натрия — и поэтому является более
эффективным внутриклеточным буфером.
Больные с сопутствующим хроническим респи-
раторным ацидозом требуют специального обсужде-
ния (гл. 23). Если у таких больных развивается острая
дыхательная недостаточность, то PaCO
2
следует
снижать не до 40 мм рт. ст., а до "нормального" для
них уровня, поскольку снижение PaCO
2
до 40 мм рт.
ст. приведет к развитию метаболического алкалоза.
При хронических заболеваниях легких кислород
оте-рапия сопряжена с риском развития тяжелой
гипо-вентиляции, потому что дыхание часто
регулируется по PaO
2
(а не по PaCO
2
), а ингаляция
кислорода сама по себе может привести к увеличению
объема физиологического мертвого пространства (гл.
22 и 23).
Метаболический ацидоз
Метаболический ацидоз определяется как первичное
снижение концентрации HCO
3
-
. Выделяют три
основных механизма развития метаболического
ацидоза: 1) связывание HCO
3
" с сильными неле-
тучими кислотами; 2) чрезмерные потери HCO
3
"
через желудочно-кишечный тракт или почки; 3)
быстрое разведение внеклеточной жидкости при
инфузии растворов, не содержащих бикарбонат.
Снижение концентрации HCO
3
" в плазме без
пропорционального уменьшения PaCO
2
приводит к
снижению рН артериальной крови. Характерно, что
при простом метаболическом ацидозе компен-
саторная реакция дыхания не уменьшает PaCO
2
до
уровня, который бы привел к полной нормализа-
ции рН, но может вызвать выраженную гипервен-
тиляцию (дыхание Куссмауля).
В табл. 30-4 представлены патологические со-
стояния, которые способны вызвать развитие ме-
таболического ацидоза. Отметим, что расчет ани-
онной разницы облегчает дифференциальную
диагностику метаболического ацидоза.
Анионная разница
Под анионной разницей плазмы (синонимы: ани-
онный промежуток, анионный интервал) понимают
разницу между концентрациями основных из-
меряемых катионов и анионов:
Анионная разница = Основные катионы плазмы --
Основные анионы плазмы
или
Анионная разница = [Na
+
] - ([СГ] + [HCO
3
"]).
Подставляя нормальные значения, получаем:
Анионная разница = 140-(104+ 24) = 12мэкв/л,
(норма = 9-15 мэкв/л).
В действительности анионной разницы нет, по-
скольку в организме должна поддерживаться элект-
ронейтральность; сумма всех анионов равна сумме
всех катионов. Поэтому
Анионная разница = Неизмеряемые анионы -
-
Неизмеряемые катионы.
К "неизмеряемым катионам" относятся K
+
, Ca
2+
и
Mg
2
\ а к "неизмеряемым анионам" — фосфаты,
сульфаты и все органические анионы, включая белки
плазмы. Некоторые врачи включают K
+
плазмы в
расчет. Наибольшую фракцию анионной разницы
образует альбумин плазмы (около 11 мэкв/л).
Уменьшение концентрации альбумина в плазме на
каждые 10 г/л приводит к снижению анионной
разницы на 2,5 мэкв/л. Любой процесс, сопровож-
ТАБЛИЦА 30-4. Причины метаболического ацидоза
Метаболический ацидоз с увеличенной анионной
разницей
Нарушение экскреции эндогенных нелетучих кислот
Почечная недостаточность
Повышенное образование эндогенных нелетучих кислот
Кетоацидоз Сахарный диабет
Голодание
Лактат-ацидоз
Смешанные состояния Некетонная гиперосмолярная
кома Алкогольная интоксикация Наследственные
нарушения обмена веществ
Отравление
Салицилаты Метанол
Этиленгликоль Паральдегид
Толуол
Сера
Рабдомиолиз
Метаболический ацидоз с нормальной анионной
разницей (гиперхлоремический)
Повышенные потери HCO
3
" через ЖКТ
Диарея Ионообменные смолы (холестирамин)
Прием
внутрь CaCI
2
, MgCI
2
Свищи (панкреатические, желчные,
тонкокишечные)
Состояния после операции
суправезикального отвода мочи (уретеросигмостомия;
частичная непроходимость петли подвздошной кишки)
Повышенные потери HCO
3
" через почки
Почечный канальцевый ацидоз
Прием ингибиторов
карбоангидразы
Гипоальдостеронизм
Разведение
Инфузия большого количества растворов, не со-
держащих бикарбонат
Полное парентеральное питание
Чрезмерное потребление СГ
Хлорид аммония
Лизин гидрохлорид Аргинин
гидрохлорид
дающийся повышением концентрации "неопреде-
ляемых анионов" или снижением концентрации
"неопределяемых катионов", приводит к увеличе-
нию анионной разницы. Напротив, любой процесс,
сопровождающийся снижением концентрации
"неопределяемых анионов" или повышением кон-
центрации "неопределяемых катионов", вызовет
уменьшение величины этого показателя.
Небольшая анионная разница (до 20 мэкв/л) не
имеет особой диагностической значимости, но по-
вышение > 25 мэкв/л указывает на ацидоз с увели-
ченной анионной разницей. При метаболическом
алкалозе также возможно значительное увеличение
анионной разницы вследствие снижения объема
внеклеточной жидкости, увеличения электри-
ческого заряда альбумина и компенсаторного
увеличения выработки лактата. Небольшая анионная
разница отмечается при гипоальбуминемии,
отравлении бромидами или литием, при множе-
ственной миеломе.
Метаболический ацидоз с увеличенной
анионной разницей
Для метаболического ацидоза с увеличенной ани-
онной разницей характерно повышение концент-
рации относительно сильных нелетучих кислот.
При диссоциации этих кислот образуются ионы H
+
и
соответствующие анионы. H
+
соединяется с HCO
3
", в
результате чего образуется CO
2
, тогда как анионы
(сопряженные основания) накапливаются во
внеклеточной жидкости, замещая HCO
3
(следовательно, происходит увеличение анионной
разницы). Нелетучие кислоты могут образовы-
ваться в организме или попадать с пищей.
А. Нарушение почечной экскреции нелетучих
кислот.
В норме образующиеся в организме орга-
нические кислоты выделяются с мочой. Снижение
скорости клубочковой фильтрации < 20 мл/мин
(почечная недостаточность) обычно сопровожда-
ется возникновением прогрессирующего метабо-
лического ацидоза вследствие накопления этих
кислот.
Б. Повышенное образование эндогенных неле-
тучих кислот. Выраженная гипоксия тканей при
ги-поксемии, гипоперфузии (ишемии) или потере спо-
собности утилизировать кислород (отравление
цианидами) вызывает лактат-ацидоз (синоним —
лактацидоз). При вышеперечисленных состояниях в
тканях быстро накапливается лактат, поскольку он
является конечным продуктом анаэробного метабо-
лизма глюкозы (гликолиза). Реже лактат-ацидоз
возникает при нарушении метаболизма лактата в пе-
чени или почках вследствие гипоперфузии, алкого-
лизма и заболевания печени. Уровень лактата плаз-
мы легко измерить, в норме он равен 0,3-13 ммоль/л.
Ацидоз, возникающий в результате накопления
D-лактата, который не распознается
а-лактатдегид-рогеназой (и не определяется
стандартными методами исследования), характерен
для синдрома короткой кишки; в этом случае
D-лактат образуется при расщеплении глюкозы и
крахмала бактериями толстого кишечника, откуда
поступает в кровоток.
Абсолютная или относительная инсулиновая
недостаточность способна привести к гиперглике-
мии и прогрессирующему кетоацидозу в результате
накопления |3-гидроксибутирата и ацетоацетата. При
тяжелой алкогольной интоксикации и некетоновой
гиперосмолярной коме часто возникает ацидоз,
обусловленный накоплением лактата, кетоновых и
других неидентифицированных кислот.
Некоторые наследственные болезни обмена ве-
ществ (например, болезнь кленового сиропа,
ме-тилмалоновая ацидемия, пропионовая
ацидемия, изовалериановая ацидемия)
сопровождаются метаболическим ацидозом с
повышенной анионной разницей, обусловленной
накоплением аномальных аминокислот.
В. Прием экзогенных нелетучих кислот. Прием
внутрь большого количества салицилатов часто
вызывает метаболический ацидоз с повышенной
анионной разницей. У взрослых в этом случае ме-
таболический ацидоз сочетается с респираторным
алкалозом, потому что салицилаты оказывают пря-
мое стимулирующее действие на дыхательный
центр. Прием внутрь метанола (метиловый спирт)
вызывает развитие ацидоза и нарушение зрения
(ретинит). Симптомы появляются спустя некоторое
время после приема, когда в результате медленного
окисления метанола под действием
алкогольдегидрогеназы образуется муравьиная
кислота, высокотоксичная для сетчатки. Повы-
шенная анионная разница обусловлена накопле-
нием большого количества органических кислот,
включая уксусную. Этиленгликоль под действием
алкогольдегидрогеназы расщепляется до
гликоле-вой кислоты, которая является основной
причиной ацидоза. Гликолевая кислота затем
расщепляется до щавелевой кислоты, которая в
виде оксалата кальция откладывается в почечных
канальцах и вызывает развитие почечной
недостаточности.
Метаболический ацидоз с нормальной
анионной разницей
Метаболический ацидоз с нормальной анионной
разницей характеризуется гиперхлоремией. Кон-
центрация ионов СГ в плазме повышается из-за
недостатка ионов HCO
3
". Наиболее распростра-
ненной причиной метаболического гиперхлореми-
ческого ацидоза является потеря бикарбоната через
желудочно-кишечный тракт или почки.
Расчет анионной разницы мочи значительно
облегчает дифференциальную диагностику при
ацидозе с нормальной анионной разницей:
Анионная разница мочи = ([Na
+
] + [K
+
]) - [СГ].
В норме значение анионной разницы мочи поло-
жительно или близко к нулю. Основным неизме-
ряемым катионом мочи в норме является NH
4
+
,
концентрация которого (наряду с СГ) при метабо-
лическом ацидозе повышается. Увеличение
концентрации СГ в моче является причиной отри-
цательной анионной разницы мочи при метаболи-
ческом ацидозе. Нарушение секреции H
+
или NH
4
+
,
наблюдаемое при почечной недостаточности или
почечном канальцевом ацидозе сопровождается
положительной анионной разницей мочи несмотря
на системный ацидоз.
А. Повышенные потери HCO
3
через желудоч-
но-кишечный тракт. Наиболее распространенной
причиной гиперхлоремического ацидоза является ди
-арея. Концентрация HCO
3
" в жидком стуле может
достигать 20-50 ммоль/д. Содержимое тонкого ки-
шечника, желчь и сок поджелудочной железы со-
держат большое количество HCO
3
". Значительные
потери этих жидкостей приводят к развитию
гипер-хлоремического метаболического ацидоза.
Гиперх-лоремический метаболический ацидоз
нередко наблюдается после операций с
суправезикальным отводом мочи (при
уретеросигмостомии через ободочную кишку из
мочи всасывается ион аммония); при
уретероэнтеростомии чрезмерная длина или ча-
стичная непроходимость петли подвздошной кишки
способствуют усиленному всасыванию СГ; см.
также гл. 28). Прием внутрь хлорсодержащих ионо-
обменных смол (холестирамин) или больших коли-
честв хлористого кальция либо магния может при-
вести к повышенной абсорбции ионов СГ и потере
ионов бикарбоната. Неабсорбируемые в желудоч-
но-кишечном тракте ионообменные смолы связывают
ионы бикарбоната, в то время как кальций и магний
при соединении с бикарбонатом образуют в
кишечнике нерастворимые соли.
Б. Повышенные потери HCO
3
через почки.
Значительные потери HCO
3
" через почки происходят
при нарушении реабсорбции HCO
3
" или же при
нарушении секреции H
+
в форме титруемой
кислоты или иона аммония. Подобные нарушения
возникают при приеме ингибиторов
карбоангидра-зы (например, ацетазоламида), а также
при почечном канальцевом ацидозе.
Почечный канальцевый ацидоз — это группа
заболеваний, которые характеризуются наруше-
нием почечной экскреции H
+
, метаболическим
ги-перхлоремическим ацидозом, высоким рН
мочи (относительно системной ацидемии) и
отсутствием азотемии. Данное состояние может
быть обусловлено либо первичным поражением
почек, либо их дисфункцией в результате
системного заболевания. В зависимости от
локализации дефекта экскреции ЬГ выделяют
дистальноканальцевый ацидоз (I тип) и
проксимальноканальцевый ацидоз (II тип).
CHHOHPIMOM почечного канальцевого ацидоза IV типа
является гипорениновый альдо-стеронизм (гл. 28).
При дистальноканальцевом ацидозе дефект
локализуется дистальнее участка, где
реабсорбируется большая часть бикарбоната. В
результате снижается кислотность мочи, т. е.
через почки выделяется меньше кислот, чем обра-
зуется в организме. Дистальноканальцевый ацидоз
часто сопровождается гипокалиемией,
де-минерализацией костей, нефролитиазом и
нефро-кальцинозом. Назначение щелочей
(например, NaHCO
3
в дозе 1-3 ммоль/кг/сут)
позволяет устранить эти неблагоприятные
эффекты. При реже встречающемся
проксимальноканальцевом ацидозе дефект
секреции IF локализуется в прокси-мальных
канальцах, что приводит к потере значительного
количества бикарбоната. Нередко наблюдается
сопутствующее нарушение реабсор-бции глюкозы,
аминокислот и фосфатов. Гиперх-лоремический
ацидоз сопровождается снижением объема
внеклеточной жидкости и гипокалиемией. Лечение:
большие дозы щелочей (до 10-25 ммоль/кг/сут) и
препараты калия.
В. Другие причины гиперхлоремического аци-
доза. Гиперхлоремический ацидоз разведения возни-
кает в результате быстрого увеличения объема вне-
клеточной жидкости при инфузии большого объема
растворов, не содержащих бикарбонат (например,
0,9 % NaCl). Инфузия аминокислот (при паренте-
ральном питании) также сопровождается развитием
гиперхлоремического ацидоза, потому что в амино-
кислотах органических катионов больше, чем анио-
нов, а для обеспечения электронейтральности
используют СГ. Наконец, Гиперхлоремический ме-
таболический ацидоз возникает при применении
большого количества хлоридсодержащих кислот
(например хлорид аммония, аргинин гидрохлорид).
Лечение метаболического ацидоза
До устранения основного патологического процесса,
вызвавшего развитие метаболического ацидоза,
необходимо провести ряд стандартных мероприя-
тий, позволяющих уменьшить выраженность аци-
демии. Прежде всего устраняют любой респира-
торный компонент ацидемии. При необходимости
больного переводят на ИВЛ; снижение PaCO
2
до 30
мм рт. ст. позволяет добиться некоторого увеличения
рН. Если рН артериальной крови остается < 7,20,
то показана инфузия щелочей (обычно применяют
7,5 % раствор NaHCO
3
). Инфузия бикарбоната
способна временно повысить PaCO
2
за счет
связывания НСО
3
~ кислотами (что подчеркивает
необходимость проведения ИВЛ при тяжелой аци-
демии). Количество NaHCO
3
определяют либо эм-
пирически (в этом случае вводят фиксированную
дозу 1 мэкв/кг), либо расчитывают на основе из-
бытка оснований (BE) и бикарбонатного про-
странства. При использовании любой методики
во избежание осложнений (алкалоза и передози-
ровки натрия) и для коррекции лечения необходимо
определять газы крови в динамике. Повышение рН
артериальной крови до 7,20-7,30 обычно устраняет
неблагоприятные физиологические эффекты
ацидемии. При выраженной или рефрактерной
ацидемии может потребоваться экстренный
гемо-диализ с бикарбонатсодержащим диализатом.
Установлено, что инфузия большого количе-
ства NaHCO
3
во время СЛР при остановке крово-
обращения или синдроме низкого сердечного вы-
броса не только бесполезна, но и вредна (гл. 48).
Инфузия большого количества NaHCO
3
сопряжена с
риском развития парадоксального внутриклеточного
ацидоза, особенно при нарушении элиминации CO
2
,
поскольку образующийся CO
2
свободно проникает
через клеточную мембрану, в отличие от иона
бикарбоната. Не исключено, что предпочтительнее
примененять буфер, не образующий CO
2
, но
клинически это пока не доказано.
Лечение диабетического кетоацидоза включает
восполнение дефицита жидкости (вызванного
ги-пергликемическим осмотическим диурезом),
инсулина, калия, фосфатов и магния. Лечение
лак-тат-ацидоза в первую очередь должно быть
направлено на восстановление адекватной
перфу-зии и оксигенации тканей. Дихлорацетат
повышает активность пируватдигидрогеназы, но
его эффективность при лактат-ацидозе пока не
подтверждена. Ощелачивание мочи до рН > 7,0 путем
в/в инфузии NaHCO
3
ускоряет выведерше
са-лицилатов с мочой после отравления ими.
Инфузию этанола (насыщающая доза 0,6 г/кг,
затем поддерживающая инфузия со скоростью
50-150 мг/кг/ч) применяют при отравлении метано-
лом или этиленгликолем. Этанол, конкурируя за
алкогольдегидрогеназу, замедляет образование
муравьиной кислоты из метанола и щавелевой и
гликолевой кислот — из этиленгликоля.
Бикарбонатное пространство. Под
бикарбо-натным пространством понимают
условный