Механизмы поддержания кислотно-основного состояния организма

 

Основные механизмы элиминации кислых продуктов жизнедеятельности следующие: буферирование, экскреция СО₂ легкими и экскреция фиксированных кислот почками.

Буферные системы. Главным буфером плазмы и интерстициальной жидкости является бикарбонат (НСО₃^—). В клетках тканей, эритроцитах преобладают белковая буферная система (включая гемоглобин, частично определяющий буферные свой­ства внеклеточной жидкости) и фосфаты. Фактором, определяю­щим равновесие между буферными системами, является рН. В качестве материала для изучения и оценки активности буфер­ных систем организма в клинической практике исследуется кровь. В известной мере это ограничивает возможность сужде­ния о буферных свойствах белков и фосфатов, но вместе с тем обеспечивает возможность оценки главного буфера — бикарбо­ната и, следовательно, оценки всего кислотно-основного ба­ланса.

Для простоты буферные системы крови могут быть разде­лены на две группы: бикарбонатную и небикарбонатную (гемо­глобин) буферные системы. В соответствии с этим буферирование и транспорт угольной кислоты (в виде НСО₃^—) может про­исходить при участии небикарбонатных буферных систем по следующей схеме:

Н₂СО₃ + Буфер^— →Буфер + НСО₃^—

СО₂ поступает из тканей в легкие главным образом в фор­ме бикарбоната плазмы, образовавшегося внутри эритроцита в процессе буферирования угольной кислоты гемоглобином. Оставшаяся часть существует в крови в виде карбаминовых соединений и растворенной СО₂. Эти реакции в легочных ка­пиллярах происходят в обратном порядке, и СО₂ экскретируется легкими со скоростью, определяемой темпом ее образования в организме.

Буферирование фиксированных кислот происходит с участи­ем бикарбонатного буфера в форме образования угольной кис­лоты:

 

Н⁺ + НСО₃^— →Н₂СО₃

или с участием небикарбонатного буфера:

Н⁺•Буфер^— → Н • Буфер

Буферные основания Буферные кислоты

 

Продукция эндогенных Н⁺ (т. е. фиксированных кислот) мо­жет буферироваться как бикарбонатной, так и небикарбонатной буферными системами, в результате чего буферные основания превращаются в буферные кислоты. Восполнение теряемых при этом буферных оснований прямо зависит от способности дистальных почечных канальцев синтезировать бикарбонат. Это непременное условие выделения Н⁺ почками.

В процессах буферирования фиксированных кислот бикарбонатная система количественно является наиболее важной.

В каждой цельной буферной системе (т. е. смеси слабой кис­лоты и ее соли с сильным основанием) соотношение между кис­лотным и основным компонентами не равнозначно. Так, в би­карбонатной системе:

Именно этим отношением (т. е. явным преобладанием основ­ного компонента над кислотным) и определяется величина рН, равная в норме 7,4. Как известно, концентрация свободных водородных ионов в бикарбонатной буферной системе может быть вычислена по формуле:

где К — константа диссоциации.

После логарифмирования это уравнение может быть записа­но так:

где рН= — lg [H+]; рК=— IgK. Это уравнение называется урав­нением Гендерсона — Гассельбалха.

[Н₂СО₃] может быть заменен выражением Рсо₂-0,03, так как Н₂СО₃ находится в равновесии с растворенной СО₂, которая в свою очередь.находится в равновесии с альвео­лярным или тканевым Рсо₂. В представленном выражении 0,03 [ммоль/(л-мм рт. ст.)] является коэффициентом раство­римости СО₂ в плазме при 37 °С.

Следовательно:

Так как в нормальных условиях рК составляет 6,1, а [НСО₃~] 25 ммоль/л и РСО₂ 40 мм рт. ст., то:

Отсюда ясно, что при увеличении содержания угольной кислоты в организме отношение станет меньше, чем 20:1, логарифм этого отношения станет меньше 1,3 и рН сни­зится, что будет отражать степень возникшего ацидоза. На­оборот, при увеличении содержания основной соли (бикарбонат) в крови отношение станет большим, чем 20: 1, логарифм отношения i-----L-l_ увеличится до 1,4—1,5, рН возрастет до 7,5—7,6, что будет характеризовать степень возник­шего алкалоза.

Эта же формула позволяет понять, что снижение рН возможно не только при увеличении содержания Н₂СО₃, но и при уменьшении содержания НСОз отношение (), а возрастание рН возможно не только при увеличении содер­жания в крови бикарбоната, но и при уменьшении содержания угольной кислоты (отношение

 

Дыхательная регуляция КОС. Основная роль легких в от­ношении кислотно-основного гомеостаза состоит в экскреции СО₂ и стабилизации Р_СО2 артериальной крови (Р_асо,) около. 40 мм рт. ст. При нормальной функции легких альвеолярное Рсо₂ и Р_ас0; фактически идентичны. Экскреция СО₂ равна продукции СО₂. Следовательно:

где К — коэффициент пропорциональности.

Дыхательный центр быстро реагирует на малейшие изме­нения Р_аСО2, поэтому всякие изменения продукции СО₂ в организме сопровождаются соответствующими изменениями аль­веолярной вентиляции.

Почечная регуляция КОС. Почки участвуют в регуляции КОС путем стабилизации содержания [НСО₃^—] плазмы на уров­не, близком к 22—26 ммоль/л. Основной механизм почечной регуляции связан с выведением Н⁺ через клетки почечных ка­нальцев, образующихся из угольной кислоты, а также с за­держкой Na+ в канальцевой жидкости (моча). Конечный ре­зультат зависит от характера буфера в канальцевой моче. Каждый миллимоль Н⁺, экскретируемых в форме титруемых iкислот и (или) ионов аммония (NH₄+) добавляет в плазму крови 1 ммоль НСО₃^—. Таким образом, экскреция Н+ тесней­шим образом связана с синтезом НСО₃^—. Количество синтези­руемого бикарбоната обычно достаточно, чтобы пополнить из­расходованное на нейтрализацию титруемых кислот и на буферирование эндогенного Н⁺. При расстройствах КОС почки могут регулировать экскрецию Н⁺, чтобы поддержать необхо­димую концентрацию его во внеклеточной жидкости или чтобы восстановить нарушенный его баланс.

Почечная регуляция КОС является медленным процессом, требующим часов и даже дней для полной компенсации, и лишь финальным этапом элиминации кислот из организма.

Существуют четыре возможных варианта расстройств кислотно-основного состояния: респираторные ацидоз и алкалоз, метаболические ацидоз и алкалоз (табл. 2.2).

Респираторные расстройства КОС начинаются с изменений Рсо₂. Для компенсации включаются буферные или почечные механизмы, которые приводят к изменениям концентрации НСО₃^—, способствующим восстановлению рН до исходных (хотя не всегда нормальных) величин.

Метаболические расстройства вызываются изменениями со­держания в плазме НСО₃^—. Они индуцируют дыхательный от­вет, который приводит к компенсаторному (или вторичному) изменению Р_СО2, в результате чего восстанавливается исходный (или нормальный) уровень рН. Таким образом, компенсаторные реакции не являются самостоятельными (или независимыми) изменениями КОС, а представляют собой непременную и ин-

тегрированную часть всего кислотно-основного баланса. Ком­пенсаторные сдвиги КОС развиваются, как правило, немедлен­но и продолжаются (если сохранены резервы организма) до восстановления нормального кислотно-основного баланса, что выражается в нормализации рН.

 

2.3. Показатели кислотно-основного состояния крови и методы их определения

 

Показатели КОС определяют классическим эквилибрационным микрометодом Аструпа (с интерполяционным расчетом Рсо₂) или методами с прямым определением Рсо₂ (табл. 2.3). В осно­ву метода Аструпа положена взаимная тесная физико-химиче­ская зависимость между главными компонентами, от которых зависит равновесие кислот и оснований в организме. Для этого используют метод построения линий на специальной (криволи­нейной) номограмме Сиггаарда-Андерсена по истинному рН и величинам рН в двух пробах крови, эквилибрированных в газо­вой среде с содержанием СО₂ 4 и 8%.

Таблица 2.2. Расстройства КОС

Тип расстройства	Первичные изменения	Вторичные и компен­саторные изменения
Метаболический ацидоз	Снижение концентрации НСО3^—	Снижение Рсо2
Метаболический алкалоз	Повышение концентра­ции НСО3^—	Повышение Рсо2
Респираторный ацидоз	Повышение Рсо2	Повышение концентра­ции НСО3^—
Респираторный алкалоз	Снижение Рсо2	Снижение концентрации НСО3^—

Таблица 2.3. Показатели кислотно-основного состояния

Принятое обозначение показателя	Основная характеристика	Пределы нормальных показателей	Средняя величина
рН	Величина активной реакции раствора	7,35—7,45	7,4
Рсо2, мм рт. ст.	Парциальное давление углекисло-го газа над жидкостью. Повышение Рсо2 (>40 мм рт. ст.) свидетель­ствует об избытке содержания НгСО3 в крови (дыхательный ацидоз), снижение Рсо2 (<40 мм рт. ст.) — о недо­статке ее в крови (дыхатель­ный алкалоз)	35—45
АВ, ммоль/л	Истинный бикарбонат — содер­жание НСО3^— в плазме	19—25
SB, ммоль/л	Стандартный бикарбонат — концентрация НСО3^— в плазме, приведенная к стандартным ус­ловиям (Рсо2 40 мм рт. ст., НЬО2 100%, температура тела 37 °С)	20—27
ВВ, ммоль/л	Сумма оснований всех буфер­ных систем крови, т. е. основ­ных компонентов бикарбонатной, фосфатной, белковой и гемоглобиновой систем	40-60
BE, ммоль/л	Избыток (или дефицит) осно­ваний. Изменения содержания оснований крови по сравнению с нормой для данного больно­го — NBB. Это сумма всех основных компонентов буферных систем взятой у больного кро­ви, приведенной к стандарт­ным условиям (рН 7,4, Рсо2 40 мм рт. ст., температура те­ла 37 °С). Зависимость выра­жается формулой ВЕ=ВВ — NBB. Другими, словами, BE показывает, какое количество сильного основания (в ммо-лях) следует добавить (или условно удалить), чтобы рН стал 7,4 (при Рсо2 40 мм рт. ст. и температуре тела 37 °С). По­ложительное значение BE ука­зывает на избыток оснований (или на дефицит кислот), от­рицательное — на дефицит ос­нований (или избыток кислот)	±2,3

 

В диагностике расстройств КОС важна не только констата­ция самого факта расстройства, но правильная его интерпрета­ция. Возможны три подхода к оценке выявленных фактов: на основе существующих номограмм, на основе таблиц и логиче­ский. Первые два являются классическими подходами и рас­смотрены нами выше. Последний же может быть осуществлен при учете трех логических аксиом, которые были предложены Ассоциацией кардиологов США,— так называемых трех золо­тых правил. Хотя все три аксиомы принципиально вытекают из уравнения Гендерсона — Гассельбалха, они основаны на пред­положении, что это уравнение может оказаться справедливым не во всех случаях. Главное достоинство «золотых правил» в том, что они облегчают клиническую сторону интерпретации расстройств КОС организма.

1. Изменение Рсо₂ крови на 10 мм рт. ст. обусловливает реципрокное изменение рН на 0,08. Например, если Рсо₂ повысилось на 10 мм рт. ст. против нормального (40 мм рт. ст.), то рН в нормальной ситуации должно.снизиться с 7,4 до 7,32. Это будет указывать на чисто респираторный ха­рактер найденного изменения рН. Если показатель рН изменяется сильнее, чем ожидается при расчете по первому «золотому» правилу, то имеются основания считать, что в изменениях рН принимает участие, помимо респи­раторного, и метаболический компонент, например накопление органических кислот.

2. Изменение рН на 0,15 является результатом изменения концентрации буферных оснований на 10 ммоль/л. В сущности эта величина, если отбросить компенсирующие респираторные факторы, представляет собой понятие избытка (или дефицита) оснований (BE). В этом случае изменение рН является разницей между истинным рН и рН, рассчитанным на основе пер­вого «золотого правила». Например, если измеренная величина рН составила 7,25, а Рсо₂ — 40 мм рт. ст., то это, как известно, свидетельствует об от­сутствии респираторной компенсации и означает, что отклонение рН от нор­мального (7,4) обусловлено дефицитом оснований, т. е. BE составляет — 10 ммоль/л. Следовательно, ацидоз носит чисто метаболический характер.

Оба правила позволяют выявить не только изолированные, но и одно­временные изменения метаболического и респираторного компонентов, но не позволяют ответить на вопрос, какая патология первична, а какая является компенсирующим изменением. Возможна также ситуация, когда оба выяв­ленных изменения (и респираторное, и метаболическое) имеют первичный характер и возникают независимо друг от друга. Например, при Рсо₂ 55 мм рт. ст. и рН 7,36 мы делаем заключение о наличии гиповентиляции. Но по первому правилу при такой величине Рсо₂ следовало бы ожидать снижения рН до 7,28. Установленная разница рН, равная 0,08, указывает на участие в кислотно-основном статусе метаболического фактора в форме избытка оснований приблизительно 5 ммоль/л. Таким образом, у больного имеется респираторный ацидоз в сочетании с метаболическим алкалозом. Случай, типичный, например, для хронического обструктивного заболевания легких, когда задержка СОг сочетается с компенсаторной реакцией почек, приводящей к задержке бикарбонатов в организме. Подобная ситуация мо­жет возникнуть также внезапно, например после остановки сердца при не­адекватной вентиляции легких и избыточном введении бикарбоната для коррекции ацидоза.

3. Это правило представляет собой формулу для быстрого расчета из­бытка или дефицита бикарбоната в целостном организме и основано на пред­положении, что внеклеточное пространство, включая плазму (т. е. водный объем распределения бикарбоната), составляет ¹/₄ массы тела:

Общий дефицит основа­ний в организме (ммоль)

=

BE, определенный на основе второ­го правила (ммоль/л) Х ^1/4 массы те­ла (кг).

Варианты расстройств кислотно-основного состояния организма

Метаболический ацидоз.

Это состояние вызывается снижением содержания бикарбоната в плазме крови, которое может быть вызвано следующими причинами:

1) потерей организмом бикарбоната через кишечник или почки в результате диареи, кишечного свища, проксимального канальцевого ацидоза, ингибиции активности карбоангидразы;

2) увеличением продукции органических кислот (лактат, кетокислоты), избытком органических кислот при отравлениях ядами, например этиленгликолем;

3) нарушением почечной экскреции Н+ при почечной недо­статочности и некрозе дистальных канальцев;

4) избыточным поступлением в организм кислых продуктов (NH₄C1, гидрохлориды лизина или аргинина при печеночной недостаточности) или С1^—, реабсорбируемых толстым кишечни­ком у больных после наложения уретеросигмоанастомоза.

Конечная концентрация НСО₃^—, определяющая ацидоз, за­висит не только от интенсивности поступления кислот или по­тери бикарбоната, но также от выраженности компенсирующей почечной реакции на ацидоз. При нормальной функции почек после некоторой задержки, продолжающейся 2—3 дня, общая экскреция Н+ (а следовательно, и синтез бикарбоната каналь­цами) при ацидозе может превышать норму в 10 раз.

Дыхательная компенсация метаболического ацидоза реали­зуется путем стимуляции стволовых центров, увеличивающей легочную вентиляцию. Эта вторичная компенсирующая реакция ведет к снижению Рсо₂, в результате чего частично повышает­ся рН. Она развивается и достигает максимума через 12—24 ч, поскольку гематоэнцефалический барьер довольно долго удер­живает равновесие бикарбоната между плазмой и ликвором. Клинические наблюдения показывают [Albert M. D. et al., 1967J, что при устойчивом метаболическом ацидозе имеется следую­щее равновесие между бикарбонатом и Рсо₂:

Рсо₂=1,5[НСО₃^—] +8±2.

 

Состояние метаболического ацидоза обычно сочетается с яв­лением так называемого анионного несоответствия («анионный провал»), суть которого заключается в существенном расхожде­нии показателя, отражающего концентрацию Na+, и суммы С1^— и НСО₃^— [Emmett M., Narins R. G., 1977]. Чтобы понять принци­пиальную сущность явления, следует напомнить электролитные взаимоотношения в плазме, используя так называемую диаграмму [Gamble, 1950] (рис. 2.1). Поскольку в электролитном балансе взаимодействуют ионы различной валентности, диа­грамма выражается в миллиэквивалентах, а не в миллимолях. Сумма концентраций катионов равна 153 мэкв/л (149,5 ммоль/л, из которых Na+ составляет 142 мэкв/л). Для сохранения элек­тронейтральности сумма концентрации анионов также должна составлять 153 мэкв/л. Эту сумму обеспечивают главным об­разом С1^— (101 мэкв/л), НСО₃^— (24 мэкв/л) и анионные груп­пы белков (17 мэкв/л).

Рис. 2.1. Диаграмма Гэмбла. Объяснение в тексте.

 

Если принять, что сумма концентраций малых плазменных катионов (K⁺+Ca²++Mg²+), пределы колебаний которой неве­лики, составляет примерно 11 мэкв/л и равна сумме концентраций остаточных анионов, то электролитное равновесие мож­но представить следующим образом:

[Na+] ≈[Cl^—] + Bfl, т. е. BB ≈ [Na+] — [Cl^—].

При истощении бикарбонатного (а в ряде случаев и хлоридного) пула электрическая эквивалентность поддерживается за счет возросшего содержания остаточных и фиксированных органических анионов [Oh M. S., Carroll H. J., 1977]. Таким образом, возникает как бы несоответствие между концентраци­ей Na+ и суммой концентраций НСО₃^— и С1^—, которое в аме­риканской литературе именуют анионным несоответствием (про­валом) (anion gap), столь характерным для метаболического ацидоза [Norman J., 1990].

Величина анионного несоответствия может быть вычислена следующим образом:

Анионное несоответствие = [Nа⁺]пл—([С1]пл+[НСОз ]_пл).

На основе выраженности анионного несоответствия можно /различать два вида метаболического ацидоза, один из которых характеризуется высоким, а другой — нормальным анионным несоответствием.

Клиническая картина метаболического ацидоза может характеризоваться гипервентиляцией (например, дыхание Куссмауля при диабетическом ацидозе и особенно при диабетической коме) и нарушением некоторых функций ЦНС, например со­порозным состоянием или комой. Следует подчеркнуть, что кли­нических симптомов, патогномоничных для метаболического ацидоза, не наблюдается. У некоторых больных состояние аци­доза может вызывать тошноту и рвоту, однако с патогенетиче­ских позиций наиболее опасны вызываемое ацидозом угнетение сократимости миокарда и периферическая вазодилатация, ко­торые могут вести к перегрузке левых отделов сердца и отеку легких.

При метаболическом ацидозе внутриклеточное накопление водородных ионов способствует движению К⁺ из клеточного во внеклеточное пространство. Возникает гиперкалиемия во вне­клеточном секторе, которая особенно выражена у больных с почечной недостаточностью и олигурией. Гиперкалиемия наиболее часто наблюдается при ацидозе, вызванном накоплением неор­ганических кислот, и реже при ацидозе в связи с повышением концентрации органических кислот. При этом ацидоз нередко маскирует значительную потерю К⁺, которая становится оче­видной лишь при проведении интенсивной корригирующей те­рапии. Как мы указывали, при различных вариантах метаболи­ческого ацидоза анионное несоответствие выражено по-разному или отсутствует. В определенной степени этот признак может иметь дифференциально-диагностическое значение и может об­легчать клиническое понимание синдрома.

В табл. 2.4 приведены основные возможные варианты изме­нений концентрации НСО₃^—, С1^— и анионного несоответствия при различных типах нарушений КОС.

В клинической практике метаболический ацидоз наиболее часто встречается при кислородном голодании тканей и обра­зовании недоокисленных продуктов обмена (при переходе тка­ней на преимущественно бескислородный тип обмена веществ — анаэробный гликолиз) [Norman G., 1990]. Такое кислородное голодание чаще всего выявляется при тяжелых нарушениях кровообращения в результате массивной кровопотери или про­грессирующей сердечно-сосудистой недостаточности. Особенно большое количество недоокисленных продуктов образуется при полном прекращении кровообращения (клиническая смерть). Начало реанимационных мероприятий (массаж сердца и вос­становление кровообращения) сопровождается выбросом этих кислых продуктов в общий кровоток. В подобных ситуациях метаболический ацидоз может быть резко выражен.

 

Таблица 2.4. Концентрации анионов при расстройствах КОС

 

Варианты сдвигов КОС	[НСО3]	[Cl^—]	Анионное несоответствие	Анионы, определяющие несоответствие
Метаболический ацидоз (с анионным несоответствием):
диабетический ацидоз	↓	Без изменений	↑	Кетоновые тела
лактат-ацидоз при	↓	То же	↑	Лактат
почечной недостаточности	↓	То же	↑	Сульфат, фосфаты
при отравлениях	↓	То же	↑	Органиче­ские кисло­ты
Метаболический ацидоз (без анионного несоответствия):
Потеря бикарбоната	↓	↑	Без изменений	Отсутствуют
увеличение кислотности (МН4С1)	↓	↑	То же	Отсутствуют
Метаболический алкалоз	↑	↓	То же	Отсутствуют
Хронический респираторный ацидоз	↑	↓	То же	Отсутствуют
Хронический респираторный алкалоз	↓	↑	То же	Отсутствуют

Примечание. Стрелкой обозначено снижение или повышение концентрации.

 

Обусловленный усиленным образованием кетокислот метаболический ацидоз является постоянным спутником тяжелого сахарного диабета.

Больная П., 24 лет, поступила с диагнозом: карбункул подбородочной области. В течение 4 дней температура тела высокая. С 10-летнего возраста страдает сахарным диабетом и постоянно получает инсулин (138 ЕД/сут). Обычно содержание сахара в крови 13—15 ммоль/л, в моче 130— 150 ммоль/л. Состояние при поступлении тяжелое: холодные кожные покро­вы, цианоз губ; возбуждение. Частота дыхания 36—40 мин^—1, пульс 168 мин, артериальное давление 125/80 мм рт. ст. Содержание сахара в крови 15 ммоль/л.

Несмотря на немедленное применение инсулина (80+20+10+10 ЕД) в сочетании с дезинтоксикационной трансфузионной и кардиотоническои терапией, состояние в течение 7 ч не улучшилось, в связи, с чем больная в прекоматозном состоянии переведена в отделение реанимации. Содержание сахара в крови 18,5 ммоль/л, ацетона в моче 4+. Величина рН капилляр­ной крови 7,01. Остальные показатели КОС выходили за рамки расчетных. Последовательно перелиты 3 дозы (по 200 мл) 4% раствора NaHCO₃. По­сле переливания первой дозы рН 7,0, второй —7,23, третьей — 7,35. К этому времени Рсо₂=22 мм рт. ст., АВ =11,6 ммоль/л, SB =15 ммоль/л, ВВ =34,5, BE -12 ммоль/л. В дальнейшем трансфузионная терапия в сочетании с инсулином позволила быстро улучшить состояние больной и добиться полной нормализации показателей КОС.

Распространенные воспалительные заболевания (перитонит, панкреатит и т. п.) также приводят к возникновению метаболи­ческого ацидоза.

Больная Б., 78 лет, поступила с диагнозом: острый холецистит, перитонит. Срочно оперирована. Обнаружены перфоративный холецистит, разлитой перитонит. Произведены холецистэктомия, дренирование брюшной полости. Состояние после операции крайне тяжелое из-за основного заболевания, преклонного возраста и сопутствующих заболеваний: кардиосклероза, ишемической болезни сердца, мерцательной аритмии. Показатели КОС: рН 7,18, Рсо₂ 32,5 мм рт. ст., АВ 11,6 ммоль/л, SB 13 ммоль/л, ВВ 33 ммоль/л, BE —16 ммоль/л, Ро₂ 64 мм рт. ст. После переливания 400 мл 4% рас­твора гидрокарбоната натрия и 500 мл свежецитратной крови: рН 7,49, Роо₂ 26 мм рт. ст., АВ 19 ммоль/л, SB 22,5 ммоль/л, ВВ 45 ммоль/л, BE —2,1 ммоль/л, Ро₂ 80 мм рт. ст. Состояние несколько улучшилось, но в последующем возникла двусторонняя пневмония, прогрессировали явле­ния перитонита. На 6-е сутки после операции больная умерла.

Не менее часто метаболический ацидоз встречается при по­явлении относительного избытка нелетучих кислот, обусловлен­ного значительной потерей оснований (кишечные и желчные свищи, диарея).

Таким образом, основными признаками метаболического аци­доза являются снижение в крови показателей SB, ВВ и BE. Компенсаторно снижается Рсо₂. При декомпенсированных со­стояниях происходит снижение рН крови.

Острый метаболический ацидоз при рН менее 7,1 чрез­вычайно опасен, так как при этом развиваются симптомы сердечно-сосудистой недостаточности. В клинических условиях столь низкий рН наиболее часто наблюдается при диабетиче­ской коме (кетоацидоз), после клинической смерти и других эпизодов угнетения системного кровообращения (лактат-ацидоз), при различных типах острых отравлений (этиленгликоль, соли аммония и др.). Примером могут служить следующие показатели метаболического ацидоза:

 

Компенсированный	Декомпенсированный
рН 7,38	7,28
Рсо2 28 мм рт. ст.	30 мм рт. ст.
АВ 18,3 ммоль/л	13,7 ммоль/л
SB 20 ммоль/л	16,5 ммоль/л
ВВ 45 ммоль/л	42 ммоль/л
BE -5 ммоль/л	—9 ммоль/л

 

Метаболический ацидоз, возникающий в связи с избыточной продукцией и накоплением лактата, называют лактат-ацидозом. R. В. Cohen и Н. F. Wood (1976) описали два типа лактат-ацидоза.

Лактат-ацидоз типа А (классический) возникает как след­ствие различных вариантов снижения перфузии тканей и преж­де всего при шоке различного происхождения.

Лактат-ацидоз типа В развивается вследствие диабета (не путать с кетоацидозом), при почечной и печеночной недостаточ­ности, инфекционных заболеваниях, токсических реакциях на лекарственные вещества, применении противодиабетических пре­паратов группы бигуанидов (например, метформина) и при наследственных расстройствах метаболизма, в частности при де­фиците глюкозо-6-фосфата.

Клиническая картина лактат-ацидоза типа А определяется характером критического состояния, его вызвавшего. Как пра­вило, наблюдаются гипотензия, цианоз, холодный пот в соче­тании с гипервентиляцией. При лактат-ацидозе типа В чаще возникают симптомы отравления организма, проявляющиеся спутанностью сознания (вплоть до комы), одышкой. При этом в происхождении самого ацидоза центральную роль играет по­чечная недостаточность. Ацидоз, развивающийся у больных с тяжелыми отравлениями салицилатами, этиленгликолем, мета­нолом, паральдегидом и антифризами, как правило, является лактат-ацидозом. Уровень лактата в крови при этом повышает­ся в 3—10 раз и достигает 8—20 ммоль/л.

Лечение острого метаболического ацидоза состоит в инфузии 50 мл 8,4% раствора гидрокарбоната натрия (50 ммоль) в течение 30—40 мин. Определяют рН и, если существенных изменений этого показателя не произошло, вводят гидрокарбо­нат натрия повторно в той же дозе. При тяжелом кетоацидозе необходимая доза гидрокарбоната натрия составляет 100— 150 ммоль [Ireland J. Т. et al., 1980], при лактат-ацидозе — от 500 до 1500 ммоль.

Раствор гидрокарбонат натрия готовят ex tempore. Стерили­зацию порошка осуществляют кварцеванием с последующим его растворением в стерильной дистиллированной воде (стери­лизация раствора кипячением не допускается).

Гидрокарбонат натрия применяют внутривенно в виде 5% и 10% растворов либо 8,4% и 4,2% растворов для удобства перерасчета на миллимоли NaHCO₃. Поскольку 1 ммоль NaHCO₃ весит 84 мг, в 1 мл 8,4%, раствора содержится 1 ммоль NaHCOs, в 1 мл 4,2% раствора — 0,5 ммоль.

Для приблизительного расчета необходимого количества гидрокаброната натрия при лечении метаболического ацидоза поль­зуются следующими формулами:

а) ВЕ х масса тела/2 =Х мл 5% раствора NaHCO₃ (например, BE — 7 ммоль/л; масса тела 70 кг. Для коррекции метаболиче­ского ацидоза внутривенно надо перелить 7 х 70/2 =245 мл 5% раствора гидрокарбоната натрия);

б) 0,3 х ВЕ х масса тела = Х ммоль NaHCO₃ (например, BE — 6 ммоль/л; масса тела 70 кг. Для коррекции метаболиче­ского ацидоза необходимо внутривенно перелить 0,3х6х70= 126 ммоль NaHCOs, т. е. 120—130 мл 8,4% раствора гидро­карбоната натрия).

В последние годы к лечению метаболического ацидоза боль­шими дозами NaHCO₃ стали относиться с осторожностью. Вы­явлен ряд нежелательных последствий, возникающих в связи с избыточным введением Na⁺. Важнейшими из них являются гипернатриемия и водная перегрузка, гипокалиемия и гипокальциемия.

Гипернатриемия и водная перегрузка. Первая чаще возникает при лечении лактат-ацидоза гипертоническим (8,4%) раствором NaHCO₃. Наиболее опасным следствием по­добной гипернатриемии является гиперосмоляльный синдром с высокой тоничностью плазмы (см. главу 1). Особенно нежела­тельно такое состояние при почечной недостаточности. Введение изотонического раствора NaHCO₃ позволяет несколько сни­зить опасность этого осложнения. Рекомендуется также диуре­тическая терапия. В ряде случаев возникает необходимость прибегнуть к гемодиализу.

Практика показывает, что врачи нередко злоупотребляют внутривенным введением NaHCO₃ с целью коррекции метабо­лического ацидоза после остро развившейся гипоксии дыхатель­ного или циркуляторного происхождения, например после кли­нической смерти. Иногда в погоне за немедленной нормализа­цией КОС вводят очень большие дозы NaHCO₃, не считаясь с возможностью задержки Na⁺. В процессе лечения следует учи­тывать, что в критических ситуациях, а тем более при клиниче­ской смерти организм переносит тяжелейшую биохимическую травму, равносильную стрессу в результате шока или другого критического состояния. Эта травма затрагивает все клеточные структуры, в первую очередь паренхиматозные органы и мозг. Существенным образом меняется и функциональная активность почек, которые становятся неспособными к нормальной экскре­ции электролитов. Немалую роль играет и развивающаяся по­сле подобной травмы активация секреции альдостерона, приво­дящая к задержке Na⁺. Приводим собственное наблюдение.

У больной 37 лет с опухолью спинного мозга в периоде индукции анестезии наступила клиническая смерть с фибрилляцией желудочков. Из это­го состояния больная выведена комплексом реанимационных мероприятий. Развился тяжелый метаболический ацидоз со сдвигом рН до 7,1 при BE —21 ммоль/л. С целью коррекции ацидоза внутривенно перелито 300 мл 8,4% раствора NaHCO₃ (300 ммоль). По мнению врачей, результат не был достигнут, поскольку BE оставался неудовлетворительным (—10 ммоль/л). В связи с этим больная в течение ближайших 4 ч получила еще 250 ммоль NaHCO₃. К вечеру метаболический ацидоз был корригирован полностью. Однако утром следующего дня выявлен декомпенсированный метаболический алкалоз со сдвигом рН до 7,55 и BE +12 ммоль/л. Диурез составил 500 мл/сут при плотности мочи 1,012 г/л. Состояние больной, несмотря на полное сознание и отсутствие явных признаков нарушения сердечной дея­тельности (кроме тахикардии) и дыхания, оставалось тяжелым. В течение последующих 2 сут лечение (помимо других общепринятых мероприятий) было направлено на форсирование диуреза с помощью лазикса. Эффект до­стигнут только на 3-й сутки лечения. Нормализация КОС наступила лишь на 5-е сутки.

В этом наблюдении врачи не сумели правильно прогнозиро­вать течение болезни и перегрузили организм гидрокарбонатом натрия, который оказался скорее вредным, чем полезным, в условиях олигурии и задержки экскреции НСО₃^— и Na⁺.

Гипокалиемия возникает при интенсивной коррекции ацидоза гидрокарбонатом натрия, которая ведет к перемещению К⁺ в клеточное пространство. При этом осложнении целесооб­разно вводить препараты калия.

Гипокальциемия. При хронической почечной недоста­точности концентрация Са²+ плазмы всегда низкая. Терапия гидрокарбонатом натрия в этом случае может привести к углуб­лению гипокальциемии, так как возникающий относительный алкалоз усиливает связывание кальция с белками. Может раз­виться кальцийзависимая тетания.

Алкалоз. Возможно развитие как метаболического, так и респираторного алкалоза во время лечения острого метаболиче­ского ацидоза, возникшего в связи с задержкой органических анионов. При этом можно наблюдать быстрое повышение кон­центрации бикарбоната, а респираторная компенсация отстает из-за задержки восстановления равновесия уровня НСО₃^— меж­ду плазмой и цереброспинальной жидкостью. Рсо₂ остается низким, не соответствующим повышенному уровню бикарбоната. При введении малых доз гидрокарбоната натрия опасность развития некомпенсированного алкалоза существенно уменьша­ется.

Ухудшение оксигенации тканей. В условиях хро­нического ацидоза в силу влияния эффекта Бора [Рябов Г.А., 1988] оксигенация тканей облегчается, так как сродство гемо­глобина к кислороду уменьшается (смещение кривой оксигена­ции гемоглобина вправо). Однако этот эффект в определенной степени нивелируется снижением в условиях ацидоза концентрации 2,3-дифосфоглицерата. При терапии гидрокарбонатом натрия ввиду эффекта Бора сродство гемоглобина к О₂ усили­вается, но синтез 2,3-ДФГ запаздывает и эффект сдвига кривой оксигенации гемоглобина влево повышается. В результате, не­смотря на хорошую оксигенацию гемоглобина, ткани страдают от дефицита кислорода [Narins R. G., Gardner L. В., 1981].

Парадоксальные изменения рН цереброспи­нальной жидкости. При терапии ацидоза гидрокарбона­том натрия, особенно у больных с кетоацидозом, повышение рН угнетает вентиляцию (действует хеморецепторный механизм регуляции дыхания) и Рсо₂ возрастает. Как известно, коэффи­циент диффузии СО₂ в отличие от гидрокарбоната натрия вы­сок и быстро проникающая в цереброспинальную жидкость СО₂ вызывает парадоксальное снижение ее рН. В результате воз­можно развитие ряда неврологических симптомов вплоть до судорог, сопора и комы [Posner J. В., Plum F., 1967].

Это обстоятельство должно быть использовано как аргумент против слишком активной терапии ацидоза бикарбонатом.

Применение ощелачивающего раствора трисамина для лече­ния ацидоза распространено меньше из-за трудности получения этого препарата и относительной его дороговизны. Некоторые преимущества трисамина (лучшее по сравнению с гидрокарбонатом натрия проникновение внутрь клетки) нивелируются по­бочными явлениями, возникающими при внутривенном введении препарата (в крови снижается содержание сахара и Са²⁺, по­вышается уровень К⁺, несколько угнетается легочная венти­ляция).

Лечение трисамино