VII. Учебный материал

Кислотно-основное состояние организма – это баланс между содержанием в крови и тканях угольной кислоты и бикарбоната HCO₃‾. Соотношение между ними должно быть всегда постоянным и составлять 1:20, чтобы обеспечивать нормальное кислотно-щелочное равновесие в плазме крови. Любое изменение этого соотношения приводит к нарушению кислотно-щелочного равновесия в плазме крови и тканях организма, вызывая ацидоз или алкалоз.

КЩС принято характеризовать концентрацией водородных ионов и обозначать символом рН. Величина рН представляет собой десятичный логарифм концентрации водородных ионов в растворителе, взятый с обратным знаком. При рН, равном 7,0, реакция раствора будет нейтральной, при увеличении концентрации водородных ионов, являющихся носителями кислых свойств раствора, рН этого раствора уменьшается, а при снижении – увеличивается. Т.е. все растворы, имеющие рН от 7,0 до 1, будут кислыми, а имеющие рН от 7.0 до 14,0 – щелочными.

Кислотой является вещество. Способное выделять ион водорода, а щелочью, или основанием, вещество, способное связывать ион водорода. Вещества, неспособные выделять или связывать ионы водорода, не могут быть отнесены ни к кислотам, ни к основаниям.

Кислотность раствора зависит от концентрации свободных водородных ионов, а не от присутствия кислоты как таковой. Кислоты, сильно диссоциирующие и образующие большое количество свободных Н⁺ , относятся к сильным кислотам, а кислоты, слабо диссоциирующие, образующие малое количество свободных Н⁺, - к слабым кислотам. Представление о сильной и слабой кислоте (так же как о сильном и слабом основании ) является базой для понимания процессов регулирования КЩС в организме.

Определенная группа веществ может диссоциировать как с образованием ионов Н⁺, так и гидроксильных ионов ОН^- в зивисимости от того, в каком растворе (щелочном или гидроксильном) они находятся. В щелочном растворе они отщепляют ион Н⁺ и ведут себя как кислоты, а в кислом – ОН^- и ведут себя как основания. Такие вещества называются амфолитами. Примером подобных веществ могут быть белки крови человека.

Количество веществ в организме, обладающих кислыми или щелочными свойствами, зависит от количества и характера принимаемой пищи, от интенсивности обменных процессов, от способа выделения этих веществ из организма и др. факторов. Вместе с тем организму присуща характерная особенность: у здорового человека рН крови удерживается на строго постоянном уровне, равном 7,4. Постоянство рН в организме является абсолютным и непременным условием жизни. Возможность сохранения постоянства КЩС определяется наличием в организме двух систем, препятствующих сдвигу рН крови и сред организма – буферной (или физико-химической) системе и физиологической системе регуляции КЩС.

Буферные системы организма.

Напоминаем что, буфером является раствор, в котором концентрация ионов водорода остается практически неизменной при добавлении кислоты или щелочи, а также при его разведении.

Известны четыре буферные системы организма:

1. бикарбонатная система крови – смесь Н₂СО₃ и NаНСО_3. Соль, входящая в состав буферной системы, обладает свойствами основания, т.е. анион НСО₃^- может быть акцептором ионов водорода. бикарбонатная система является основным и наиболее важным буфером внеклеточных жидкостей и крови тела. Она быстрее других реагирует на изменения pH.

В бикарбонатном буферном системе H₂CO₃ можно заменить на PaCO₂, так как:

H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔ H + HCO₃‾.

Соединение CO2 с водой происходит под действием карбоангидразы. Если использовать константу диссоциации для бикарбонатного буфера и учитывать коэффициент растворимости для CO₂ (0,03 ммоль/л), то уравнение Гендерсона – Хассельбальха приобретает следующий вид:

pH = pK + log [HCO₃‾]

[CO₂]

где [CO₂] = 0,03 * PaCO₂.

При ионной силе плазмы pK составлает 6,1. Казалось бы, при таком различии между pK и pH крови (7,4) емкость бикарбонатного буфера должна быть невелика. Однако на самом деле бикарбонатная система играет большую роль в создании общей буферной емкости крови, так как буферный эффект этой системы существенно увеличивается благодаря ее тесной связи с дыханием. Механизмы, направленные на поддержание напряжения CO2 в артериальной крови (40 мм рт.ст.), способствуют созданию высокой концентрации HCO3‾ в плазме (24 ммоль/л). Иными словами, регулируя напряжение CO2 в крови, дыхательная система обеспечивает высокое содержание компонентов буферной системы. Кроме того, органы дыхания вместе с бикарбонатным буфером образуют «открытую систему», в которой напряжение CO2 (а следовательно, и pH крови) может регулироваться путем изменения вентиляции легких.

Внутриклеточный буфер образуют фосфатная и белковая системы. Они обладают достаточно большой емкостью – около 70% обшей буферной емкости организма.

2. фосфатная буферная система – смесь однозамещенного фосфата NаН₂РО₄ – слабой кислоты и соли этой кислоты – двузамещенного фосфата Nа₂НРО₄ , обладающего щелочными свойствами.

Величина pK фосфатного буфера (6,8) сравнительно близка к pH крови, однако емкость данного буфера невелика по причине низкого содержания фосфата в крови.

3. белки крови - обладают свойствами слабых кислот и поэтому в смеси с солью сильного основания могут образовывать буферную систему.

4. гемоглобиновая буф. система – является наименее подвижной, хотя она и представляет наибольшую часть общей буферной емкости крови – почти 2/3. действие этой системы обусловлено наличием в организме двух форм гемоглобина – оксигемоглобина и восстановленного гемоглобина; первый обладает значительно более выраженными кислотными свойствами (почти в 80 раз ), чем второй.

К буферным белкам относятся как белки плазмы (в частности, альбумин), так и содержащийся в эритроцитах гемоглобин. Буферные свойства белков крови обусловлены способностью аминокислот ионизироваться. Гемоглобин в количественном отношении является наиболее важным небикарбонатным буфером внеклеточной жидкости. Ее основная буферная роль приходится на долю гистидина (pK около 6,8). Несколько упрощая можно принять, что восстановленный гемоглобин (слабая кислота, HHb) находится в равновесии с его калиевой солью (KHb). В отличие от бикарбонатного буфера, гемоглобин позволяет нейтрализовать как летучие (CO₂), так и нелетучие кислоты:

H + KHb ↔ HHb + K

и H₂CO₃ + KHb ↔ HHb + HCO₃‾.

Однако при всех положительных свойствах буферным системам присущи два недостатка:

1. буферная система может действовать безотказно, если количество ее компонентов, необходимых для нейтрализации «агрессора», будет всегда превышать его количество. Если же «агрессор» действует длительно, то запасы буферных систем истощаются и рН крови смещается;

2. при продолжительном процессе нейтрализации агрессивных кислых сред слабыми щелочами в конце концов образуется значительное количество свободных водородных ионов ( поскольку образующаяся в результате нейтрализации слабая угольная кислота все же диссоциирует с образованием водородных ионов), способное само по себе сдвинуть реакцию в кислую сторону.

Физиологические системы регуляции кислотно-щелочного состояния.

Преимущественный механизм действия физиологических систем заключается в выделении ряда метаболитов, в результате чего происходит нормализация КЩС. Главными из этих физиологических систем являются легкие, почки, печень, ЖКТ.

1. легкие: при усиленном образовании Н⁺ бикарбонатная система переводит сильные кислоты в слабую угольную кислоту. При накоплении которой в крови происходит распад ее молекулы на Н₂О и СО₂. углекислый газ является специфическим раздражителем дыхательного центра – возникает одышка, гипервентиляция, и избыточное количество углекислоты выводится с выдыхаемым воздухом. При избыточном накоплении щелочных веществ возникает повышенная потребность в углекислоте, которая нейтрализуется на нейтрализацию этих щелочей. При уменьшении запасов углекислоты снижается и концентрация СО₂ – возникает брадипноэ и гиповентиляция. Таков физиологический механизм регуляции КЩС с участием легких.

При заболеваниях легких, сопровождающихся ухудшением вентиляции и снижением диффузии газов, образующаяся в тканях и крови углекислота не может в достаточном количестве быть удалена легкими. В крови накапливается большое количество углекислоты, накапливаются Н⁺ и рН крови снижается. Возникший ацидоз носит название газового, или респираторного, т.к. связан с накоплением большого количества летучих кислот (угольной кислоты). И наоборот, при заболеваниях, сопровождающихся одышкой и гипервентиляцией, длительное избыточное выделение при этом углекислого газа приводит к усиленному выделению Н₂О, в результате снижается концентрация Н⁺, возникает состояние газового (респираторного) алкалоза. В отличие от респираторного ацидоза и алкалоза состояние, связанное с накоплением нелетучих кислот или оснований, носит название метаболического ацидоза или алкалоза.

2. почки: выводят Н+ из кислой крови или ионы бикарбоната НСО ₃^- из щелочной. Ионы водорода экскретируются в мочу благодаря реакции с фосфатным буфером. Одновременно происходит активная реабсорбция натрия в канальцевом аппарате почек. Натрий соединяется с ионом НСО₃^- и в виде бикарбоната натрия поступает в венозную кровь, пополняя запасы бикарбоната натрия при ацидозе. При алкалозе поступающий к клеткам почечных канальцев Н+ задерживается, а ион НСО₃^- выделяется почками. Кроме того, аммиак легко диффундирует в мочу канальцев, где соединяется с ионами Н+, образует NН₄⁺ , последний не способен вернуться в кровь через клеточную мембрану и в виде хлорида аммония выделяется с мочой.

Из приведенного описания становится ясным, что не только при метаболическом, но и при дыхательном ацидозе и накоплении в крови СО2 почки могут компенсировать возникающие сдвиги, выделяя ионы Н+ или абсорбируя бикарбонат. При респираторном алкалозе, возникающем в связи с повышенным выведением СО2 через легкие, почки начинают выводить увеличенное количество бикарбоната и концентрация бикарбоната в крови снижается.

3. печень : синтезирует нейтральное вещество - мочевину из азотистых шлаков, которые имеют выраженные кислотные свойства, мочевина далее выводится почками. Печени свойственна и выделительная функция, поэтому при накоплении избыточного количества кислых или щелочных продуктов обмена часть их может выбрасываться вместе с желчью в ЖКТ. Кроме того, в печени в цикле Кребса окисляются первично недоокисленные продукты обмена до конечных продуктов обмена (Н₂О и СО₂).

4. ЖКТ: хорошо известны тяжелые расстройства гомеостаза, возникающие при рвоте (метаболический алкалоз из-за потери кислого желудочного содержимого) или диарее (метаболический ацидоз из-за потери щелочного кишечного содержимого.)

Основные показатели кислотно-щелочного состояния.

• рН – величина активной реакции раствора , в норме 7,35-7,45;

• рСО2 – парциальное давление углекислого газа, 36-44 мм рт.ст. (в среднем 40); смещение показателя рСО2 свыше 40мм указывает на накопление избытка углекислоты в крови (дыхательный ацидоз); смещение влево (ниже 40 мм рт ст) – о недостатке ее в крови (дыхательный алкалоз);

• АВ – истинный бикарбонат крови – содержание НСО₃^- (19-25 ммоль/л);

• SВ - стандартный бикарбонат – тот же бикарбонат, приведенный к стандартным условиям (20-27 ммоль/л);

• ВВ – сумма оснований всех буферных систем крови, т.е. щелочных компонентов бикарбонатной, фосфатной, белковой, гемоглобиновой систем, (40-60 ммоль/л);

• ВЕ – избыток (или дефицит) оснований. Положительное значение ВЕ указывает на избыток оснований, отрицательное – на дефицит оснований( или избыток кислот).

Изменение показателя рСО2 в ту или иную сторону говорит о возникновении газового ацидоза или алкалоза.

Изменение показателей АВ, SВ, ВВ, ВЕ наиболее характерно для метаболических расстройств.

Судить о характере изменений КЩС можно только на основании сопоставления всех данных. Для того, чтобы судить, какие изменения являются причинными, а какие компенсаторными, надо руководствоваться следующими данными:

1. если показатель рН смещен (вправо или влево), т.е. имеется состояние декомпенсированного алкалоза или ацидоза, то смещение причинного фактора совпадает по направлению с изменением рН, а изменение компенсаторного фактора будет противоположным. Например : рН=7,2; рСО2=30 мм рт ст.; АВ=12 ммоль/л; SВ=13 ммоль/л;ВВ=42 ммоль/л; ВЕ=-8 ммоль/л. В данном случае имеются – сдвиг рН в кислую сторону, сдвиг рСО2 в щелочную сторону ( дыхательный алкалоз), сдвиг показателей АВ, SВ, ВВ. ВЕ в кислую сторону ( метаболический ацидоз ). Вывод: сдвиг рН обусловлен метаболическими расстройствами (совпадение рН и ВЕ по направлению ), а дыхательные изменения следует рассматривать как компенсаторные ( противоположные по направлению ). Приведенный пример можно охарактеризовать как декомпенсированный метаболический ацидоз с компенсаторным дыхательным алкалозом.

2. если величина рН нормальна, а изменение рСО2 с одной стороны, и ВЕ ( ВВ и SВ ), с другой, равнонаправленны, то достоверно судить о первичных и компенсаторных изменениях весьма трудно и необходимо оценить все клинические данные.

Формы нарушений КЩС, причины их возникновения и лечение.

Респираторный ацидоз характеризуется повышением концентрации в крови водородных ионов (pH ниже 7,35) вследствие повышения в крови показателя PaCO2 (выше 50 мм рт. ст.), что сопровождается смещением вправо реакции H2O + CO2 ↔ H2CO3 ↔ H + HCO3‾, и, соответственно, увеличением [H] и снижением pH артериальной крови.

В острой фазе респираторного ацидоза (6 – 12 часов), содержание бикарбоната в плазме практически не меняется и его прирост равен 1ммоль/л на каждые 10 мм рт. ст. повышения PaCO2 сверх 40мм рт. ст. компенсация осуществляется в основном буферными системами гемоглобина и обменом внеклеточного H на Na и Ca из костей и K внеклеточной жидкости.

Хронический респираторный ацидоз практически полностью компенсируется почками в форме форсированного выведения ионов водородов и хлоридов, а также путем задержки (повышения реабсорбции) ионов HCO3‾ (в виде NaHCO3). Механизмы почечной компенсации начинают проявляться не ранее чем через 12 – 24 ч, а для развития максимального эффекта требуется до 3 – 5 дней. При хроническом респираторном ацидозе прирост [HCO3‾] в плазме равен 4 ммоль/л на каждые 10 мм рт. ст. повышения PaCO2 сверх 40 мм рт. ст.

Причины респираторного ацидоза.

Респираторный ацидоз характеризуется альвеолярной гиповентиляцией с последующим накоплением углекислоты в крови с одновременной гипоксемией. Он в основном бывает связан с угнетением дыхания, вызванным либо применением наркотических анальгетиков (напр: фентанил), либо поражением центральной нервной системы (травма и/или ишемия мозга, синдром Пиквика). Альвеолярная гиповентиляция также возникает при обструкции верхних и нижних дыхательных путей (инородное тело, опухоль, ларингоспазм, бронхиальная астма, хроническое обструктивное заболевание легких…), при травмы и заболевания грудной клетки и плевры (Кифосколиоз, пневмоторакс, плевральный выпот…), при паренхиматозные заболевания легких (отек легких, эмболия легочной артерии, пневмония, аспирация…)

Клинические симптомы респираторного ацидоза.

При респираторном ацидозе, возникающем вследствие первичной альвеолярной гиповентиляции, наблюдается поверхностное дыхание. Однако, если это поверхностное дыхание учащено, оно может при легочной недостаточности производить впечатление гипервентиляции, хотя дыхательное движения при этом никогда не бывают глубокими, а остаются поверхностными.

Лабораторная диагностика.

Большее значение имеет анализ газов крови (ГАК) в оценке Кислотно-основного состсяния.

Табл.1 Нормальные значения ГАК

pH 7,40 (7,35-7,45[±2SD])*

PaCO2 40 мм рт. ст. (35 – 45[±2SD])

PaO2 80 – 97 мм рт. ст.**

HCO3‾ 24 мэкв/л (22 -26)*

SaO2 >98%

Избыток оснований (BE) 0 мэкв/л (от-3 до +3)*

PaCO2 – парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; PaO2 – парциальное давление кислорода в артериальной крови; SaO2 – насыщение гемоглобина артериальной крови кислородом.

* Показатель не изменяется с высотой над уровнем моря.

** PaO2 варьируется в зависимости от возраста и фракционной концентрации вдыхаемого кислорода (FiO2).

Лечение респираторного ацидоза.

Оно заключается в восстановлении нарушенного равновесия между образованием CO2 и альвеолярной вентиляцией. В большинстве случаев необходимо применять мероприятия, направленные прежде всего на улучшение альвеолярной вентиляции (достаточное обезболивание, адекватная декураризация, устранение действия анестетиков и улучшение дыхания (растяжимость легких с помощью диуретиков) в раннем послеопрационном периоде; устранение ателектазов, пневмоторакса и гидроторакса; дренирование трахеобронхиального дерева, уменьшение физиологического мертвого пространства путем трахеостомии, интубации; проведение ИВЛ, респираторный ацидоз обычно сочетается с гипоксемией, поэтому FiO2 должна быть высокой).

Мероприятия, направленные на уменьшение образования CO2, 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). Инфузия бикарбоната натрия (карбикарб или трометамин – альтернативные буферные растворы) показана только при тяжелом ацидозе (pH < 7,1), сочетающемся с депрессией кровообращения.

Метаболический ацидоз определяется как первичное снижение концентрации HCO3‾ (дефицит оснований) связано с повышением в крови, содержание нелетучих кислот и, соответственно, снижением pH артериальной крови. Характеризуется главным образом избытком в крови Н+ ( снижение показателя рН ) и снижением в плазме концентрации бикарбонат; последний расходуется на компенсацию кислой реакции или выводится из организма внешними путями. рН крови при метаболическом ацидозе становится ниже 7,38, а уровень бикарбоната крови - ниже 24 ммоль/л.

Причины метаболического ацидоза.

Выделяют три основных механизма развития метаболического ацидоза:

1. связывание HCO3‾ с сильными нелетучими кислотами; Этот тип развития еще можно называть метаболический ацидоз с увеличенной анионной разницей. при диссоциации этих кислот образуются ионы H и соответствующие анионы. H соединяется с HCO3‾, в результате чего образуется CO2, тогда как анионы накапливаются во внеклеточной жидкости, замещая HCO3‾. Эти нелетучие кислоты могут образовываться в организме или попадать с пищей:

• Нарушение почечной экскреции нелетучих кислот. Снижение скорости клубочковой фильтрации < 20 мл/мин (почечная недостаточность) обычно сопровождается возникновением прогрессирующего метаболического ацидоза вследствие накопления этих кислот.

• Повышение образование эндогенных нелетучих кислот. Накопление в-гидроксибутирата и ацетоацетата, при сахарном диабете и при голодании, способно привести к прогрессирующему кетоацидозу. При тяжелой алкогольной интоксикации и некетоновой гиперосмолярной коме часто возникает ацидоз, обусловленный накоплением лактата, кетоновых и других кислот. некоторые наследственные болезни обмена веществ (например, болезнь кленового сиропа, ацидемия) сопровождаются метаболическим ацидозом, обусловленный накоплением аномальных аминокислот. выраженная гипоксия тканей при гипоксемии, гипоперфузии (ишемии) или потере способности утилизировать кислород (отравление цианидами) вызывает лактацидоз.

• Прием экзогенных нелетучих кислот (например, большое количество салицилатов) может вызывать метаболический ацидоз.

чрезмерные потери HCO3‾ через желудочно-кишечный тракт или почки. Недостатка HCO3‾ приводит к повышению концентрацию ионов хлоридов в плазме (гиперхлоремия):

• Наиболее распространенной причиной потери HCO3‾ через желудочно-кишечный тракт является диарея. Содержимое тонкого кишечника, желчь и сок поджелудочной железы содержат большое количество HCO3‾ а значительные потери этих жидкостей приводят к развитию гиперхлоремического метаболического ацидоза. Прием больших количеств хлористого кальция либо магния или холестирамин (хлорсодержащих ионообменных смол) может привести к повышенной абсорбции ионов хлорида и потери ионов бикарбоната.

• Потери HCO3‾ через почки возникают при приеме ингибиторов карбоангидразы (ацетазоламида, диамокс, нирексон) которые тормозят образование H-ионов, следствие чего HCO3‾ почти полностю реабсорбируется в канальцах и выделяется с мочой и также при почечном канальцевом ацидозе (например, при межуточном нефрите, при остром канальцевом нефрозе, при восходящем пиелонефрите).

гиперхлоремический ацидоз разведения возникает в результате быстрого увеличения объема внеклеточной жидкости при инфузии большого объема растворов, не содержащих бикарбонат (например, 0,9% NaCl).

Компенсация метаболического ацидоза происходит двумя главными путями – дыхательным и почечным. При усилении дыхания гипервентиляция), как по глубине, так и по частоте (дыхание Куссмауля), улучшаются условия выведения углекислоты и ее содержание снижается. Почечный путь компенсации (даже при отсутствии почечной недостаточности) более медленный. При этом прежде всего происходит увеличение экскреции водородного иона и аммония, а также задержка почками бикарбоната.

Диагностика метаболического ацидоза.

Кроме характера дыхания и анализа газов крови, ценные сведения могут быть получены в клинике также на основании изменений мочи. При ацидозе pH мочи падает до 4,5 и увеличивается выделение хлорида. Но, из этого правила имеются, однако, существенные исключения и прежде всего в тех случаях, когда вследствие каких-либо причин невозможно образование H-ионов в канальцевых клетках (например, при почечном канальцевом ацидозе).

Лечение метаболического ацидоза.

До устранения основного патологического процесса, вызвавшего развитие метаболического ацидоза, необходимо провести ряд стандартных мероприятий, позволяющих уменьшить выраженность ацидемии. Прежде всего устраняют любой респираторный компонент ацидемии. при необходимости больного переводят на ИВЛ; снижение PaCO2 до 30 мм рт. ст. позволяет добиться некоторого увеличения pH. Если pH артериальной крови остается < 7,20, то показана инфузия щелочей:

1. в/в вливание щелочных растворов - соды или трисамина. Для приблизительного расчета необходимого количества соды пользуются формулами:

ВЕ · массу тела/ 2 = Х мл 5% р-ра соды

Или 0,3 · ВЕ · масса тела = Х ммоль соды ( в 1 мл 8,4 % р-ра содержится 1 ммоль; в 1мл 4,2% р-ра – 0,5 ммоль ).

2. для коррекции метаболического ацидоза, обусловленного преимущественным поражением гемоглобинового буфера (массивная кровопотеря), что выражается значительным снижением показателя ВВ при умеренном снижении SВ, пользуются переливанием свежей донорской крови;

3. лечение трисамином показано при избытке в крови натрия, т.е. когда необходимо воздержаться от дополнительного его введения;

4. в ряде случаев правильно подобранная диуретическая терапия, способствуя выведению излишнего калия, устраняет метаболический ацидоз.

Инфузия бикарбоната способна временно повысить PaCO2 за счет связывания HCO3‾ кислотами. Доза NaHCO3 определяются либо эмпирически (вводят фиксированную дозу 1 мэкв/кг), либо рассчитывают на основе избытка оснований (BE) и бикарбонатного пространства (это условный объем, в котором распределяется введенный в/в HCO3‾ , теоретически оно равно объему внеклеточной жидкости т.е. составляет приблизительно 25% массы тела). При использовании любой методики во избежание осложнений (алкалоза и передозировки натрия) и для коррекции лечения необходимо определять газы крови в динамике. Повышение pH артериальной крови до 7,20 – 7,30 обычно устраняет неблагоприятные физиологические эффекты ацидемии.

Во время сердечно-легочной реанимации при остановке кровообращения или синдроме низкого сердечного выброса инфузия большого количества NaHCO3 сопряжена с риском развития парадоксального внутриклеточного ацидоза, особенно при нарушении элиминации CO2, поскольку образующийся CO2 (H + HCO3‾ → CO2 + H2O) свободно проникает через клеточную мембрану, в отличие от иона бикарбоната. Не исключено, что предпочтительнее применять не образующий CO2 (карбикарб или трометамин).

Лечение диабетического кетоацидоза включает восполнение дефицита жидкости, инсулина, калия, фосфатов и магния.

Лечение лактат-ацидоза в первую очередь должно быть направлено на восстановление адекватной перфузии и оксигенации тканей.

Инфузию этанола (нагрузочная доза 0,6 г/кг, затем поддерживающая инфузия со скоростью 50 – 150 мг/кг/ч) применяют при отравлении метанолом или этиленгликолем.

Респираторный (дыхательный) алкалоз характеризуется как первичное снижение PaCO2 (ниже 35 мм рт. ст.), которое, как правило, обусловлено непропорциональным увеличением альвеолярной вентиляции и повышением pH крови (выше 7,45).

При остром респираторном алкалозе уменьшение PaCO2 на каждые 10 мм рт. ст. ниже 40 мм рт. ст. приводит к уменьшению [HCO3‾] плазмы на 2 ммоль/л . В начальных стадиях уровень бикарбоната в крови не меняется, при компенсации – снижается.

При хроническом респираторном алкалозе выраженность компенсаторной реакции может значительно варьироваться: уменьшение PaCO2 на каждые 10 мм рт. ст. ниже 40 мм рт. ст. приводит к снижению [HCO3‾] плазмы на 2 – 5 ммоль/л .

Основной механизм компенсации заключается в усилении экскреции HCO3‾ почками и задержке ионов водорода. Моча при этом теоретически должна иметь щелочную реакцию. Однако сопутствующий тяжелым состояниям антидиуретический синдром и задержка натрия частично или полностью блокируют этот механизм компенсации и поэтому в клинических условиях щелочная реакция мочи при дыхательном алкалозе встречается редко.

Причины респираторного алкалоза.

Причин гипервентиляции легких и респираторного алкалоза существует много, из них:

1. Центральная стимуляция дыхания (Тревожность и боль; лихорадка, особенно в сочетании с воспалительным процессом в легких и ателектазом; действие лекарственных препаратов такие как аналгетики или салицилаты; инсульт, ишемия, опухоль мозга; травма центральной нервной системы);

2. Периферическая стимуляция дыхания (Гипоксемия; тяжелая анемия; заболевания легких; высотная болезнь);

3. Неизвестные механизмы (Сепсис, особенно вызванный грамотрицательной флорой; Метаболические энцефалопатии);

4. Ятрогенные (Неправильный режим ИВЛ).

Диагностика.

При респираторном алкалозе дыхание усилено, особенно наглядным примером чего может служить гипервентиляционная тетания.

Большее значение имеет анализ газов крови (ГАК).

Лечение респираторного алкалоза.

Лечебная тактика при респираторном алкалозе зависит от его выраженности. При умеренной степени алкалоза, который нередко встречается после операции, нет необходимости лечения, как правило, для коррекции достаточно лечения основного заболевания. У таких больных, часто, хорошие показатели сердечно-сосудистой деятельности, дыхания и почечной функции при вполне удовлетворительных данных газового состава крови.

При глубоком респираторном алкалозе прогноз, как правило, плохой. Это связано не столько с наличием алкалоза, сколько с опасностью основного заболевания, вызвавшего алкалоз.

Лечение дыхательного алкалоза сводятся прежде всего к нормализации внешнего дыхания. Важно помнить, что показанием к аппаратному искусственному дыханию являются не только угнетение или отсутствие спонтанного дыхания, но и резкая одышка, гипервентиляция.

Метаболический алкалоз состояние дефицита Н+ (рН крови выше 7,45) в сочетании с избытком оснований (SВ выше 29ммоль/л, ВЕ со знаком + превышает 2,3 ммоль/л. Метаболический алкалоз обычно сочетается со снижением уровня калия в крови, а иногда и хлоридов.

Классификация и причины развития метаболического алкалоза.

Выделяют:

• Хлоридчувствительный метаболический алкалоз (сочетанный с дефицитом NaCl и увеличением объема внеклеточной жидкости), часто, связан с заболеваниями и расстройством желудочно-кишечного тракта (Рвота или отсасывание содержимого желудка через назогастральный зонд; Хлоридорея; Ворсинчатая аденома), нарушением функции почки (Применение диуретиков – наиболее распространенный причиной возникновения хлоридчувствительного метаболического алкалоза; Постгиперкапническое состояние когда компенсаторно в крови повышена концентрация HCO3‾, в ответ на хронический респираторный ацидоз, быстрая нормализация PaCO2 может приводить к развитию метаболического алкалоза; Снижение потребление хлоридов), нарушением потовых желез (Муковисцидоз).

• Хлоридрезистентный метаболический алкалоз сочетает с избытком минералокортикоидов, и, часто, встречается (при первичном гиперальдостеронизме, системные отеки, синдром Кушинга, потреблении лакрицы, синдром бартера), и также при тяжелой гипокалиемии.

Избыток минералокортикоидов приводит к метаболическому алкалозу даже в отсутствие дефицита внеклеточной жидкости. Некомпенсированный избыток минералокортикоидов вызывает задержку натрия и увеличение объем внеклеточной жидкости. Снижение реабсорбции натрия в проксимальных почечных канальцах вызывает значительное накопление натрия в просвете дистальных канальцев. В ответ на опосредованную минералокортикоидами повышенную реабсорбцию натрия компенсаторно увеличивается экскреция ионов водорода и калии, что завершается метаболическим алкалозом и гипокалиемией.

Прочие причины.

1. Массивное переливание крови и инфузия некоторых коллоидных растворов (содержащих белки плазмы) часто приводит к развитию метаболического алкалоза.

2. Лечение высокими дозами натриевой соли пенициллина тоже сопряжено с риском развития метаболического алкалоза.

3. По неясным причинам гиперкальцемия, не связанная с заболеваниями паращитовидных желез, или при возобновлении приема пищи после периода голодания также часто сопровождается метаболическим алкалозом.

Механизмы компенсации.

Компенсация метаболического алкалоза выражена довольно слабо и осуществляется дыхательным и почечным путями. У некоторых больных можно наблюдать снижение вентиляции легких с повышением PaCO2. Однако возможности такой компенсации чрезвычайно малы, так как снижение уровня растворимой CO2 не оказывает в сущности никакого влияния на характер основных метаболических сдвигов и еще и потому, что снижение дыхательного объема, приводящее к задержке CO2, имеет своим следствием и снижение оксигенации крови – гипоксию, которая сама по себе является активатором дыхания, именно поэтому компенсация метаболического алкалоза респираторным путем бывает, как правило, недостаточна.

Почечная компенсация осуществляется путем увеличения экскреции NaHCO3. Метаболический алкалоз активирует также выведение почками калия, хлоридов, натрия и воды.

Диагностика.

При метаболическом алкалозе дыхание поверхностно.

Лабораторно - Анализ газов крови (ГАК)

Кроме характера дыхания и анализа газов крови, ценные сведения могут быть получены в клинике также на основании изменений мочи. При алкалозе pH мочи повышается до 7,8, а выделение хлорида увеличивается.

Лечение метаболического алкалоза.

Метаболический алкалоз никогда не удается полностью корригировать, пока не устранен основной патологический процесс. Если больной находится на ИВЛ, то необходимо исключить гипервентиляцию и, возможно, снизить минутный объем дыхания до нормализации PaCO2.

Метод выбора при хлоридчувствительном метаболическом алкалозе – инфузия раствора NaCl и возмещение дефицита калия. При чрезмерных потерях желудочного содержимого показаны циметидин или ранитидин. При отеках назначают ацетазоламид.

При алкалозе, вызванном первичным избытком минералокортикоидов, хороший эффект дают антагонисты альдостерона (спиронолактон). При pH артериальной крови более 7,60 проводят инфузию растворов кислот (аскорбиновая кислота 5 – 10 г/сут; аргинин гидрохлорид) или гемодиализ.

Метаболический алкалоз гораздо легче предотвратить, чем лечить. К профилактическим мероприятиям относятся:

1. адекватное и своевременное восполнение кровопотери и нормализация периферического кровообращения, в связи с чем отпадает необходимость введения большого количества экзогенного бикарбоната натрия, способного в последующем привести к накоплению большого количества оснований и мет. алкалозу;

2. своевременное устранение дефицита воды;

3. достаточное введение ионов К+ .

Табл.2 Респираторный и метаболический компоненты нарушений кислотно-основного состояния.

Тип нарушения	Острый (некомпенсированный)			Хронический (частично компенсированный)
	pH	PaCO2*	HCO3‾ плазмы**,***	pH	PaCO2*	HCO3‾ плазмы**,***
Дыхательный ацидоз Дыхательный алкалоз Метаболи- ческий ацидоз Метаболи- ческий алкалоз	↓ ↑ ↓ ↑	↑ ↓ N N	N N ↓ ↑	↓ ↑ ↓ ↑	↑ ↓ ↓ ↑	↑ ↓ ↓ ↑

* Респираторный компонент.

** Метаболический компонент.

*** Измеренное как стандартный бикарбонат содержание буферных оснований в цельной крови, уровень CO2 или способность CO2 к связыванию.

↓ - снижение.

↑ - повышение.

N – норма.

Табл.3 Основные расстройства кислотно-щелочного состояния и компенсаторные механизмы.

Первичное Первичное Первичная нарушение отклонение компенсация

Респираторный ацидоз ↑ PaCO2 ↑ HCO3‾ Респираторный алкалоз ↓ PaCO2 ↓ HCO3‾ Метаболический ацидоз ↓ HCO3‾ Гипервентиляция(↓PaCO2) Метаболический алкалоз ↑ HCO3‾ Гиповентиляция(↑PaCO2)

Табл.4 Показатели компенсаторных реакций.

Первичное нарушение	Ожидаемая компенсация
Респираторный ацидоз Острый хронический Респираторный алкалоз Острый Хронический Метаболический ацидоз Метаболический алкалоз	Повышение [HCO3"] - 1 мэкв/л на каждые 10 мм рт. ст. увеличения PaCO2 Повышение [HCO3"] - 4 мэкв/л на каждые 10 мм рт. ст. увеличения PaCO2 Снижение [HCO3"] - 2 мэкв/л на каждые 10 мм рт. ст. снижения PaCO2 Снижение [HCO3"] - 4мэкв/л на каждые 10 мм рт. ст. снижения PaCO2 PaCO2=1,2 х снижения [HCO3"] PaCO2=0,7 х увеличения [HCO3"]

Особенности анестезии при алкалозе и ацидозе.

Анестезии при ацидозе.

Ацидемия потенцирует угнетающее действие большинства седативных препаратов и анестетиков (ингаляционных и неингаляционных) на ЦНС и сердечно-сосудистую систему. Усиление седативного действия и угнетение защитных рефлексов дыхательных путей повышает риск возникновения аспирации. Ацидоз потенцирует аритмогенность голатана. При сочетании ацидоза с гиперкалиемией рекомендуется не применять сукцелинхолин из-за опасности дальнейщего повышения концентрации калия в плазме. При респираторном (но не метаболическом!) ацидозе усиливает действие недеполяризующих миорелаксантов и снижает эффективность ингибиторов ацетилхолинестеразы.

Анестезии при алкалозе.

Респираторный алкалоз пролонгирует угнетение дыхания, вызванное опиоидами, потому что усиливает их связь с белками. Он снижает мозговой кровоток, что может привести к ишемии мозга, особенно при сопутствующей артериальной гипотонии. Сочетание алкалемии и гипокалеимии повышает риск развития тяжелых предсердных и желудочковых аритмий.