Кислотно-основное состояние (КОС)

Глава 32

Кислотно-основное состояние (КОС)

КОС — сбалансированный процесс образования, буферирования и выделения кислот. Показатели КОС можно определить по концентрации (активности) водородных ионов (H+). Кон-

центрацию H+ выражают в милли-молях (ммоль) или наномолях (нмоль).

Интегральный показатель КОС — рН, предложенный С. Сёренсеном в 1909 г., является отрицательным десятичным логарифмом концентрации H+. Количество H+ в крови колеблется от 20—120 нмоль/л, или 6,8—7,7 по шкале рН.

Прямое измерение PCO2 с помощью электрода Дж. Севфигхауза позволяет быстро и точно определять дыхательный компонент КОС.

Интегральным метаболическим компонентом является избыток или дефицит оснований (BE)

— показатель, наиболее точно отражающий метаболический компонент КОС. Этот показатель зависит от содержания анионов гидрокарбоната (НС05).

Содержание ионов H+ в плазме крови определяется соотношением PCO2 и концентрации ионов НСОз. Это соотношение можно выразить следующим образом:

H+, ммоль/л = 24 · (РС02/НСОз).

Изменение концентрации H+ на 1 ммоль/л приводит к изменению рН на 0,01. Отношение РСО2/НСОз указывает на то, что содержание H+ в плазме крови прямо пропорционально концентрации PCO2. Биологический смысл компенсаторных процессов состоит в поддержании указанного соотношения на постоянном уровне. В случае изменения одного из компонентов соотношения происходят изменения другого компонента в соответствующем направлении. При повышении уровня PCO2 возрастает содержание НСОз, а снижение PCO2 сопровождается снижением HCO3". Соответственно изменяется и уровень PCO2 плазмы

крови, если первично изменяется концентрация HCO3". Эти изменения представляют собой компенсаторные реакции, ограничивающие

диапазон изменений рН, но не всегда предотвращающие их.

Современная концепция кислотно -основного состояния [Гетген X., Сиг-гаард-Андерсен У., 1995]. Современные представления о КОС основаны на взаимодействии клеточной и внеклеточной сред организма. Нормальное ρ Η внутри клеток составляет 6,8, и концентрация H+ при температуре тела 37 0C равна 158 нмоль/л. При этом концентрации H+ и гидро- ксильных ионов равны и рН = рОН. Во ВнеКЖ рН 7,4, а концентрация H+ 40 нмоль/л, ионов ОН" в 20 раз меньше, чем при рН 6,8. Кровь находится в состоянии относительного алкалоза (рН 7,4).

Нормальная внутриклеточная концентрация ионов H+ в 4 раза больше внеклеточной. Таким образом, можно полагать, что кровь и ВнеКЖ являются резервуаром для транспорта летучей и

нелетучих кислот.

Продукция ионов H+, относящихся к тяжелым (фиксированным) кислотам, составляет около

60 ммоль/ сут (700 нмоль/с). Общее количество ионов H+ во ВнеКЖ 600 нмоль (40 нмоль· 15 л

= 600 нмоль). Таким образом, каждую секунду в организме человека вырабатывается H+ больше их общего количества, содержащегося во всей ВнеКЖ. По мнению авторов, без функционирования буферной емкости крови уже через 3 с наступило бы несовместимое с жизнью состояние, поскольку концентрация H+ повысилась бы в 3 раза. Метаболический путь коррекции идет через почки, которые забирают H+ из буферов крови.

Продукция H+ в виде угольной кислоты, т.е. «летучей кислоты», составляет приблизительно 13 000 ммоль/ сут, что в 20 раз больше продукции нелетучих «фиксированных» кислот, но лишь малая часть становится углекислотой. Избыток H+ буфериру-ется гемоглобином и

выводится через легкие, что составляет респираторный путь коррекции рН.

32.1. Буферные системы

Буферные системы — это биологические жидкости организма. Их защитная роль в поддержании нормального рН крови чрезвычайно велика.

Любая буферная система представляет собой смесь слабой кислоты и ее соли, образованной сильным основанием. Попадание в плазму сильной кислоты вызывает реакцию буферных систем, в результате которой сильная кислота превращается в слабую. То же происходит и при действии на биологические жидкости сильного основания, которое после взаимодействия с буферными системами превращается в слабое основание. В результате указанных процессов изменения рН либо не наступают, либо минимальны.

Гидрокарбонаты обеспечивают 53 % буферной способности крови, 47 % ее относится к негидрокарбо-натным системам: гемоглобиновой (35 %), протеиновой (7 %) и фосфатной (5 %). Кровь составляет только 1/5 общей буферной емкости организма.

Гидрокарбонатная система. Происхождение гидрокарбонатной системы тесно связано с метаболизмом органического углерода, поскольку конечным продуктом его является CO2 или НСОз. Гидрокарбонатный буфер — главная и единственная буферная система интерстициальной жидкости. Образующаяся в клетках CO2 вступает в реакцию с водой, в результате чего получается угольная кислота, которая диссоциирует на ионы H+ и HCO^. В определенных условиях (сдвиг

реакции вправо или влево) преобладает тот или иной тип реакции:

H2O + CO2 «± H2CO3 ^H+ + НСОз.

Выделение CO2 происходит через легкие, ионы H+ и НСОз выделяют-

ся через почки. Избыточное образование CO2 ведет к усиленной элиминации его через легкие, и равновесие восстанавливается.

Гемоглобиновая система. Буферное действие молекулы гемоглобина происходит за счет имидазольной группы гистидина. Диссоциация этой имидазольной группы зависит от насыщения кислородом: оксиге-нированный гемоглобин (HbO2), являясь более сильной кислотой, чем деоксигенированный, отдает больше H+. Благодаря этому облегчаются связывание CO2 в тканевых капиллярах и освобождение его в легочных и транспорт CO2 происходит при меньших сдвигах рН, чем при постоянном SO2 (эффект Кристиан-сена—Дугласа—Холдена) .

Протеиновая система. Белки плазмы — амфолиты — в крови обладают свойствами кислот. Они составляют наибольшую часть пула анионов плазмы. Изменение содержания альбуминов, протеинов и аномальных белков плазмы оказывает существенное влияние на величину так называемой анионной разницы.

Фосфатная система. Эта система — первичный и вторичный фосфат (H2PO", HPO^-) имеет значение для внутриклеточного пространства и при забуферивании мочи. Анионы РО4, как и органические кислоты, относятся к группе неизмеряемых анионов, играющих важную роль в изменениях метаболического компонента КОС.

КОС и рН крови зависят от четырех факторов: продукции фиксированных (нелетучих) кислот, буфери-рования фиксированных кислот, элиминации фиксированных кислот, элиминации летучей (углеродной) кислоты.

Роль легких в регуляции КОС. Организм — своего рода открытая система, в которой метаболические процессы определяют интенсивность обмена энергии с внешней средой.

Процессы образования CO2

в тканях, взаимодействия ее с гидрокарбонатным буфером и выделения легкими находятся в состоянии биологического равновесия.

В нормальных условиях источником энергии является аэробный гликолиз: C6H12O6 -> 6CO2 + H2O.

Поскольку CO2 легко диффундирует через полупроницаемые мембраны, уровень PCO2 во всех жидкостных средах организма приблизительно одинаков.

За сутки в клетках образуется от 13 000 до 20 000 ммоль CO2. Нормально функционирующие легкие могут элиминировать любое количество образующейся CO2 в тканях. Равновесие достигается в том случае, если количество образованной CO2 равно количеству элиминированной. Роль почек в регуляции КОС. Почки непосредственно экскретируют H+ из кислой среды и НСОз из щелочной. При снижении уровня гидрокарбоната в плазме проксималь-ные канальцы реабсорбируют его до концентрации 25 ммоль/л, в результате чего гидрокарбонатный буфер

восстанавливается (механизм щаже-ния оснований путем ионогенеза). На каждый восстановленный HCO^ с мочой экскретируется один H+. Значительное количество H+ выделяется почками в связанной форме: в норме за сутки через почки выделяется 100-200 ммоль H+ [Рут Г., 1978]. Биологическое равновесие достигается в том случае, если количество образованных в тканях кислот равно количеству выделенных.

Ликвидация протонов с помощью фосфатной системы происходит путем образования дегидрофосфата из монофосфата:

HPO; + H+^ H2PO4.

Действие этого механизма непродолжительное. При его истощении реабсорбция Na+ и НСОз осущест-

вляется за счет аммониогенеза. При увеличении количества ионов H+ во ВнеКЖ в клетках почечных канальцев образуется аммиак путем дез-аминирования некоторых аминокислот. Аммиак легко диффундирует в канальцевую мочу, где соединяется с ионами H+:

NH3 +H+- NHJ.

Образованные ионы аммония не могут вновь проникнуть через клеточную мембрану. Они присоединяют СГ и в виде NH4Cl выводятся с мочой. Ионы Na+, освобожденные от СГ, в клетках почечных канальцев соединяются с освобожденными от H+ ионами НСОз и в виде гидрокарбоната поступают в венозную кровь.

Реакции буферных систем крови при увеличении в ней концентрации протонов происходят обычно до включения почечного механизма компенсации. Почки лишь постепенно увеличивают выделение кислот, иногда в течение нескольких дней, что и является причиной медленной компенсации ацидоза.

Основные компоненты КОС:

рН — отрицательный десятичный логарифм концентрации H+, величина активной реакции крови. В норме рН артериальной крови 7,4 (7,36—7,44), венозной крови 7,37 (7,32—7,42). Внутриклеточное значение рН 6,8—7,0;
PCO2 — респираторный компонент КОС. В норме PCO2 артериальной крови равно 40 (36—44)
мм рт.ст., венозной крови — 46 (42—55) мм рт.ст.;
НСОз — содержание аниона гидрокарбоната (бикарбоната) в плазме крови. В норме составляет 22—25 ммоль/л в артериальной крови и 25—28 ммоль/л в венозной крови. Увеличение содержания НСОз указывает на метаболический алкалоз, а снижение — на метаболический ацидоз;
BE — избыток или дефицит оснований, отражающий состояние метаболического компонента КОС. Тесно коррелирует с уровнем HCO^. В норме нет ни избытка, ни дефицита оснований, и BE равен нулю с колебаниями от . -2,3 до +2,3 ммоль/л. Увеличение оснований в алкализированной
крови соответствует понятию избытка оснований и обозначается символом BE со знаком «+». Например, величина BE +5 ммоль/л указывает на то, что в 1 л крови пациента имеется избыток оснований, равный 5 ммоль или дефицит ионов H+, равный также 5 ммоль. Уменьшение оснований в ацидотической крови соответствует понятию дефицита оснований и обозначается символом BE со знаком «—».

BB — буферные основания, сумма всех буферных анионов: гидрокарбоната, фосфата, белков и гемоглобина в миллимолях на 1 л крови при 37 0C и PCO2 40 мм рт.ст. В норме BB составляет 50 (40—60) ммоль/л, отражает только метаболические влияния.

Величина рН крови зависит от двух показателей: PCO2 крови (респираторный компонент) и содержания оснований в ней (BE, HCOs), что составляет метаболический (нереспираторный) компонент. Последний остается постоянным при острых сдвигах PCO2, хотя хронические изменения PCO2 связаны с компенсаторными изменениями этих показателей.

32.2. Первичные изменения параметров КОС

и компенсаторные реакции

Вначале изменения КОС происходят либо в респираторном, либо в метаболическом его компоненте. В ответ на этот сдвиг возникает компенсаторная реакция, направ-

ленная на преодоление указанного нарушения. При этом рН крови остается в пределах нормальных колебаний или имеет незначительное отклонение от нормы. Естественно, что эта компенсаторная реакция возможна до какого-то предела; все зависит от компенсаторных возможностей организма, главным образом от функции легких и почек, силы первичного воздействия и времени, в течение которого происходит этот процесс.

Компенсаторные реакции немедленного типа. Эти реакции обеспечиваются газообменной функцией. Любое изменение метаболического компонента КОС — дефицит или избыток оснований приводит к немедленной реакции со стороны органов дыхания.

Снижение содержания НСОз в плазме крови (метаболический ацидоз), возникающее первично, компенсируется увеличением легочной вентиляции и снижением PCO2 плазмы. Таким образом, снижение НСОз сопровождается компенсаторным снижением PCO2 плазмы, а соотношение РСО2/НС05 остается неизменным. Чем меньше НСОз, тем меньше уровень PCO2. При тяжелом метаболическом ацидозе стимуляция вентиляции легких доходит до крайнего предела (PCO2 ниже 20 мм рт.ст. и даже ниже 10 мм рт.ст.) и дальнейшая компенсация становится невозможной.

Изменения уровня PCO2 и содержания HCOi в плазме крови сопровождаются такими же сдвигами во всем внеклеточном водном пространстве.

Увеличение содержания НСОз в плазме крови (метаболический алкалоз), возникающее первично, сопровождается снижением легочной вентиляции и увеличением PCO2 плазмы. Чем больше HCO3" в крови, тем больше PCO2. Следует указать на относительность этой реакции. Как правило, выраженного дыхательного ацидоза не наступает, так как стимуляция дыхания осущест-

вляется не только ионами H+, но зависит от уровня O2 и PCO2 крови. Тем не менее при выраженном метаболическом алкалозе существует опасность гиповентиляции.

Компенсаторные реакции замедленного типа. Эти реакции в основном обеспечиваются функцией почек (аммониогенез, титрование ионов H+, реабсорбция). Первичное снижение PCO2 плазмы крови (дыхательный алкалоз) подавляет реаб-сорбцию гидрокарбоната в канальцах почек, в результате чего снижается содержание НСОз в плазме крови (метаболический ацидоз).

Первичное повышение PCO2 плазмы крови (дыхательный ацидоз) сопровождается увеличением реаб-сорбции ионов гидрокарбоната и содержания последнего в плазме крови (метаболический алкалоз).

Эти компенсаторные реакции в отличие от реакции немедленного типа происходят длительное время (6—12 ч) и достигают максимума через несколько суток. Первичное же нарушение при этом (дыхательный ацидоз), возникающее остро, не компенсируется почками и может вызвать летальный исход без заметного увеличения уровня гидрокарбоната в крови (острый дыхательный ацидоз). В отличие от острого медленно прогрессирующий дыхательный ацидоз (хронический дыхательный ацидоз) компенсируется увеличением уровня гидрокарбоната в крови и прямой угрозы для жизни не представляет.

Как определить, какое нарушение КОС первично? Снижение или повышение одного показателя

— рН крови — свидетельствует об ацидозе или алкалозе, но не дает исчерпывающего ответа на вопрос, какой компонент КОС нарушен — респираторный или метаболический. Если же интерпретируются два показателя — рН и PaCO2 артериальной крови, то определение

первичности нарушений КОС становится возможным (табл. 32.1).

Таблица 32.1. Определение первичного нарушения КОС

ρ Η артериаль ной крови (норма 7,36-7,44)	PaCO2 (норма 36- 44 мм рт.ст.)	Первичное нарушение
Снижен	Повышено	Дыхательный ацидоз
»	Норма или снижено	Метаболический ацидоз
Повышен	Повышен о или норма	Метаболический алкалоз
»	Снижено	Дыхательный алкалоз
Норма	Понижен о	Смешанная форма дыхательного алкалоза и метаболического ацидоза
»	Повышен о	Смешанная форма дыхательного ацидоза и метаболического алкалоза

Нормальная величина рН и нормальный уровень PaCO2 могут указывать на то, что КОС находится в состоянии полной компенсации, но при этом не исключаются смешанные метаболические ацидозы/алкалозы. В данной ситуации весьма полезно определение анионной разницы (табл. 32.2) [Марино П., 1998].

Современные методы определения КОС дают возможность врачу интерпретировать не только показатели рН, PaCO2, но и BE, НСОз, уровень молочной кислоты и кетоновых тел, что облегчает трактовку сложных нарушений КОС.

Анионная разница. Значение этого показателя основано на законе электронейтральности, который заключается в том, что сумма положительных зарядов (катионов) в любой водной среде должна быть равна сумме отрицательных зарядов (анионов). В клинической практике легко

«измеряемыми» ионами являются Na+, СГ, НСОз. Остальные

ионы: белки, РО4, SO4, органические кислоты, Ca2+, Mg2+ и K+ — измеряются не всегда («неизмеряемые» ионы). Анионная разница представляет собой разницу между «неизмеренными» количествами анионов и катионов и в норме равна 12 ммоль/л.

Таблица 32.2. Анионная разница (AP) [по Марино П., 1998]

Концентрация «неизмеренных» анионов (НА), ммоль/л		Концентрация «неизмеренных » катионов (HK), ммоль/л
Белки	15	K+	4,5
PO;	2	Ca2+	5
SO^	1	Mg2+	1,5
Органически е	кислоты 5
В с е г о...	23	11

AP = НА - HK = 12 ммоль/л. НА + (CF + HCO]) - Na+ + HK. НА - HK = Na+ - (CF + HCO]).

Наличие анионной разницы выше 30 ммоль/л указывает на возможность лактат-ацидоза. Анионная разница в пределах 15—20 ммоль/л наблюдается при кетоацидозе. Уменьшение анионной разницы в плазме крови на 5—6 ммоль/л возникает при гипоальбуминемии, может наблюдаться при изменении содержания аномальных белков, гипонат-риемии.

При метаболическом ацидозе и нормальной анионной разнице нет тяжелых метаболических нарушений. Это состояние может быть обусловлено почечной недостаточностью средней степени, избыточным введением хлоридов, диареей, почечным канальцевым ацидозом. Высокая анионная

разница свидетельствует о возможных глубоких нарушениях КОС — лактат-ацидо-зе, кетоацидозе, почечной недостаточности, отравлении салици-латами, метанолом, этиленглико-лем.

Глава 33 Нарушения кислотно-основного состояния

Нарушение кислотно-основного состояния — это нарушение процесса образования и выделения кислот.
Нарушения КОС являются в большей мере правилом, чем исключением у больных, находящихся в отделениях ИТ. Если нарушение таково, что буферные системы не могут обеспечить нормальный рН, то включаются последующие системы защиты, направленные на сохранение равновесия
между PCO2 и НСОз. Главную роль в этом играют функции легких и почек. Нарушения КОС:
ацидоз дыхательный и метаболический;
алкалоз дыхательный и метаболический;
компенсированные (рН в пределах нормы);
некомпенсированные (рН за пределами нормальных колебаний);
разнонаправленные (противоположные изменения дыхательного и метаболического компонентов);
однонаправленные (сдвиг в сторону ацидоза или алкалоза обоих компонентов).

Важнейшее условие успешного лечения нарушений КОС — определение их причин. Терапия должна быть направлена на устранение основной причины, а не компенсаторных реакций.

Острый дыхательный ацидоз
Острый дыхательный ацидоз представляет собой наиболее опасное нарушение КОС, развивающееся быстро в связи с декомпенсацией ФВД. Он характеризуется первичным острым накоплением CO2 в организме из-за снижения альвеолярной вентиляции, ограничивающего элиминацию CO2. Почечная компенсация путем экскреции нелетучих «фиксированных» кислот отсутствует. PaCO2, как и PCO2, в венозной крови и всей ВнеКЖ повышается, одновременно снижается рН, уровень BE остается постоянным (PaCO2 >44 мм рт.ст., BE ± 2 ммоль/л, рН <7,36). Изменения остальных показателей КОС связаны с особенностями сдвигов буферных систем крови. HCO^ имеет тенденцию к повышению.
По мере снижения рН возникают электролитные сдвиги с тенденцией к увеличению в плазме уровня фосфатов и калия. Одновременно повышается концентрация адреналина и норадреналина в крови, хотя чувствительность тканей к катехолами-нам при этом уменьшается. Возрастают частота дыхания и пульса, MOC, и повышается АД. В результате вазодилатации увеличивается мозговой кровоток. Накопление CO2 в крови ведет к повышению внутричерепного давления и развитию комы. Сердечно-сосудистые нарушения прогрессируют значительно быстрее при сочетании ацидоза с гипоксией.
Лечение: адекватная вентиляция легких в совокупности с терапией основного заболевания, вызвавшего острый дыхательный ацидоз.
Хронический дыхательный ацидоз
Хронический дыхательный ацидоз развивается длительное время, достаточное для включения почеч-
ного механизма компенсации. Повышение PCO2 крови сопровождается умеренным снижением рН. Одновременно увеличиваются избыток оснований и HCOi (PaCO2 >44 мм рт.ст., BE > +2 ммоль/л, рН < 7,35). Из организма выводятся H+ и Cl". С мочой выделяется NH4Cl, обладающий свойствами сильной кислоты. Компенсаторный характер метаболического алкалоза очевиден. Несмотря на почечную компенсацию, дыхательные нарушения могут прогрессировать. Хронический
дыхательный ацидоз может перейти в острый, но сам непосредственной угрозы для жизни больного не представляет.
Необходимо лечение основного заболевания.
Острый дыхательный алкалоз
Острый дыхательный алкалоз характеризуется первичной острой потерей CO2 вследствие избыточной (по отношению к метаболическим потребностям) альвеолярной вентиляции. Это происходит в результате пассивной гипервентиляции при ИВЛ или стимуляции дыхательного центра и каротидных телец, вызванной гипоксемией или метаболическими нарушениями. Острый дыхательный алкалоз при черепно-мозговой травме может быть обусловлен стимуляцией хеморецепторов накапливающейся в мозге молочной кислотой. В связи с падением PCO2 увеличивается рН ВнеКЖ и компенсаторно HCO^ (PCO2 <36 мм рт.ст., рН >7,44). Концентрация ка-техоламинов плазмы падает, MOC уменьшается. Возникают дилатация сосудов легких и мышц,
спазм сосудов мозга. Мозговой кровоток и внутричерепное давление уменьшаются. Возможны нарушения регуляции дыхания и мозговые расстройства: парестезии, мышечные подергивания, судороги.
Необходимо лечение основного заболевания (травма, отек мозга) или состояния (гипоксия), вызвавшего дыхательный алкалоз. Контроль КОС и газов крови. Режим дыхательного алкалоза при ИВЛ показан при нейротравме (PaCO2 = 25 мм рт.ст.). При умеренном дыхательном алкалозе в условиях ИВЛ коррекции не требуется.
Хронический дыхательный ал! алоз

Хронический дыхательный алкалоз развивается в течение времени, достаточного для компенсации за счет почек. Увеличивается экскреция с мочой HCO^, и уменьшается выделение нелетучих кислот. В плазме крови нарастает дефицит оснований, рН в пределах нормы или незначительно увеличен (PCO2 <35 мм рт.ст., BE < -2,3 ммоль/л, рН > 7,40-7,45). Лечение. Необходимо устранение основной причины, вызывающей стимуляцию дыхания. Дыхательный алкалоз, острый и хронический, как правило, представляет собой компенсаторную реакцию, обусловленную метаболическим ацидозом или какими-либо другими причинами (гипок-семия, боль, шок и др.).

33.5. Метаболический ацидоз

Метаболический ацидоз характеризуется дефицитом оснований во ВнеКЖ. Накопление фиксированных кислот или потеря оснований ведут к снижению буферных оснований и рН. Кислоты проникают в цереброспинальную и экстрацеллю-лярную жидкость мозга.

Периферические и центральные хеморецепто-ры стимулируют дыхание. Однако постепенно процессы компенсации истощаются.

Причины метаболического ацидоза:

увеличение содержания в плазме молочной кислоты (лактат-аци-доз);
увеличение содержания ацетоук-сусной и β-оксимасляной кислот (кетоацидоз);
увеличение содержания мочевой кислоты и SO^~ (почечная недостаточность);
накопление неорганических кислот HSO^ и H2PO^ (распад белка при шоке и ПП, печеночная недостаточность);
потери гидрокарбоната (прямые потери при диарее, наличии кишечных и желчных свищей, заболеваний пищеварительного тракта; потери гидрокарбоната, зависящие от потерь Na+ и K+
— в результате потери этих ионов HCO^ теряет свойства гидрокарбоната);
инфузии кислых растворов и растворов электролитов, изменяющих ионный состав внеклеточной жидкости (массивные трансфузии «старой крови», содержащей хлорид аммония, обладающий свойствами сильной кислоты; инфузии растворов с низким рН, увеличение концентрации ионов Cl" ведет к снижению гидрокарбоната).
При некомпенсированном метаболическом ацидозе HCO^ < 20 ммоль/л BE < —2,3 ммоль/л, PCO2 40—45 мм рт.ст., рН<7,36, при полной или частичной дыхательной компенсации НСОз
<20 ммоль/л BE < —2 ммоль/л, PCO2 <36 мм рт. ст., рН < 7,36.
В связи с огромной продукцией H+ наиболее важной является терапия основного заболевания.
Симптоматическая терапия ацидоза без понимания его причины и всей метаболической катастрофы может быть неэффективной и вредной. Напомним, что бесконтрольное ощелачивание крови ведет к ухудшению кислородного обеспечения
тканей. При диабетическом ацидозе назначают преимущественно инсулин. Даже при остановке кровообращения необходимость срочного введения гидрокарбоната подвергается сомнению.
Эффективные и надежные методы лечения метаболического ацидоза — это инфузия сбалансированных растворов, поддержание адекватной гидратации и циркуляции у больных с сохранной функцией почек.
33.6. Лактат-ацидоз
Молочная кислота является конечным продуктом анаэробного гликолиза в организме. В норме ее концентрация в сыворотке крови составляет 2 ммоль/л или менее. Большая часть молочной кислоты метаболизируется печенью в процессе глюконеогенеза. Как энергетический материал молочная кислота поглощается сердечной мышцей. Увеличение содержания молочной кислоты в сыворотке крови наблюдается при метаболических нарушениях, связанных с усилением анаэробного гликолиза, и всегда является показателем
значительных метаболических нарушений. Причины лактат-ацидо-за:
снижение оксигенации тканей — тканевая гипоксия. Наибольшее значение придают циркулятор-ным нарушениям (кардиогенньгй, септический, гиповолемический шок). Возможность лактат-ацидо-за при артериальной гипоксемии, особенно кратковременной и неглубокой, сомнительна. Также нет прямых доказательств увеличения уровня молочной кислоты в крови при анемии, если отсутствуют клинические симптомы шока. Однако присутствие всех форм гипоксемии теоретически способствует развитию лактат-
ацидоза. Последний предполагают во всех случаях тяжелого течения заболевания, у больных с нестабильной гемодинамикой, ино-тропной поддержкой, синдромом сдавления и др.
Необходимо определять показатели КОС методом Аструпа, анионную разницу и уровень лактата в крови;
нарушения функции печени приводят к снижению ее способности к превращению молочной кислоты в глюкозу и гликоген. Нормально функционирующая печень перерабатывает значительные KOJ иче-ства лактата, а при шоке эта способность нарушается;
недостаток тиамина (витамин Bj) может приводить к развитию лак-тат-ацидоза при отсутствии сердечно-сосудистой недостаточности. Дефицит тиамина отмечается в критических состояниях, нередко у больных, злоупотребляющих алкоголем, при симптомоком-плексе Вернике. Недостаток тиамина способствует увеличению уровня
молочной кислоты вследствие угнетения окисления пиру-вата в митохондриях [Campbell С.H., 1984]. Уровень лактата в сыворотке крови повышается во время неумеренного употребления спиртных напитков, а через 1—3 дня лактат-ацидоз переходит в кетоацидоз;
повышение уровня правовращающего изомера молочной кислоты — D-лактат-ацидоз. Этот изомер образуется в результате действия микроорганизмов, расщепляющих глюкозу в кишечнике. D-лактат-ацидоз чаще встречается у больных после абдоминальных операций: обширных резекций тонкой кишки, наложения межкишечных анастомозов и т.д., а также у тучных лиц [Smith S.M. et al., 1986]. Стандартные лабораторные методики позволяют определять лишь левовращающий изомер молочной кислоты. Наличие D-лактат-ацидоза следует
предполагать у больных с некомпенсированным метаболическим ацидозом и высокой анионной разницей. Нарушения функции ЖКТ (диарея, операции на органах брюшной полости, дисбакте-риоз) могут указывать на это нарушение. По-видимому, данное заболевание более распространено, но часто не диагностируется [Марино П., 1998];
другие возможные причины лак-тат-ацидоза в отделениях ИТ — лактат-ацидоз, связанный с медикаментозной терапией.
Длительные инфузии раствора адреналина могут вызвать лактат-ацидоз. Адреналин ускоряет распад гликогена в скелетных мышцах и увеличивает выработку лактата. Увеличению лактат- ацидоза способствует периферическая вазоконстрикция, приводящая к анаэробному метаболизму.
Лактат-ацидоз может развиться при использовании натрия нитро-пруссида. Метаболизм последнего связан с образованием цианидов, способных нарушать процессы окислительного фосфорилирования и вызывать молочнокислый ацидоз. Однако образование цианидов при этом может происходить и без увеличения уровня лактата в крови.
Не исключается возможность повышения уровня молочной кислоты при длительной пассивной гипервентиляции и введении щелочных растворов (инициированный лактат- ацидоз).
Диагностика. На возможность лактат-ацидоза указывают следующие признаки:
наличие метаболического ацидоза, связанного с повышенной анионной разницей;
выраженный дефицит оснований;
анионная разница более 30 ммоль/л, в то же время другие причины, которые могут вызвать ацидоз (кетоацидоз, почечная не-
достаточность, введение токсичных веществ), отсутствуют; • уровень молочной кислоты в венозной крови превышает 2 ммоль/л. Этот показатель отражает интенсивность образования лактата в тканях.
Лечение этиологическое, т.е. направлено на устранение причины возникновения лактат-
ацидоза. При шоке, циркуляторной недостаточности следует принять меры, способствующие улучшению тканевой перфузии, доставки и потребления кислорода тканями. Все больные с алкогольной энцефалопатией нуждаются в лечении тиамином. Средняя доза тиамина при его дефиците составляет 100 мг/сут.
Введение натрия гидрокарбоната показано при рН менее 7,2, HCO3 менее 15 ммоль/л при отсутствии дыхательного ацидоза. Рекомендуемая при этом концентрация НСОз в плазме крови — 15 ммоль/л. Этот уровень НСОз будет поддерживать рН >7,2. Половину дефицита НСОз устраняют путем первичного внутривенного введения бикарбоната с последующим измерением его уровня в крови. Дальнейшее внутривенное введение бикарбоната производят медленно капельно с периодическим контролем уровня рН и НСОз, PCO2 и всех показателей КОС.
Точное количество требуемого бикарбоната рассчитывают по формуле:
Дефицит HCO3" = 0,5-масса тела (кг)· (желаемое количество HCO3 — фактическое количество HCO3 в сыворотке крови).
При отсутствии дыхательного ацидоза или алкалоза достаточная концентрация HCO3 равна 15
ммоль/л.
Вводят 8,4 % (молярный) раствор NaHCO3, 1 мл которого содержит 1 ммоль бикарбоната.
Начальная доза бикарбоната составляет 1 ммоль/кг
массы тела. Таким образом, у пациента с массой тела 70 кг количество вводимого 8,4 % раствора NaHCO3 равно 70 мл. Чаще используют 4,2 % раствор NaHCO3 (полумолярный), и его доза составляет 140 мл.
В отдельных случаях из-за неэффективности терапии бикарбонатом натрия применяют другие средства — карбикарб или натрия дихлор-ацетат. Преимущество карбикарба состоит в том, что он вызывает меньшее по сравнению с гидрокарбонатом образование CO2. Дихлора-цетат снижает образование лактата и оказывает положительное ино-тропное действие, что важно при лечении метаболического ацидоза.
33.7. Кетоацидоз
Недостаточность эндогенного инсулина и/или недостаточное поступление экзогенного инсулина ведут к повышению содержания в плазме крови глюкагона и прогрессирующей декомпенсации обмена веществ, вплоть до комы. Причиной кетоацидоза служит образование кетоновых тел — группы органических соединений, являющихся промежуточными продуктами обмена жиров, белков и углеводов. Синтез кетоновых тел (кетогенез) в основном происходит в печени. Главные кетоновые тела — ацетоуксусная и β-оксимасляная кислоты [Brandt K. R., Miles J.M., 1988].
Возможные причины к е т о а.ц и д о з а:
диабет;
голодание;
алкоголизм;
неадекватное парентеральное питание;
послеоперационный период.
Диабетический кетоацидоз представляет собой грозное осложнение диабета, обусловленное чаще всего неправильно подобранной дозой ин-
сулина. Изменения метаболизма при этом могут развиваться очень быстро. Возможен смертельный исход.
Основные звенья нарушений:
гипергликемия;
повышение осмолярности плазмы;
гипертоническая дегидратация: потери воды достигают 6—8 л (вследствие осмотического диуреза, гипервентиляции, рвоты и поноса);
метаболический ацидоз обусловлен увеличением количества активного ацетата, образованием ацетоуксусной и β-оксимасляной кислот; может усиливаться лак-тат-ацидозом;
гипервентиляция (в том числе дыхание Куссмауля), стимуляция дыхательного центра H+,
приводящая к значительному снижению PCO2 крови;
потеря минералов: калия, натрия, кальция, магния, фосфатов. Клинические симптомы кетоацидоза:
общие (слабость, жажда, тошнота и др.);
диабетическая прекома;
диабетическая (гиперосмолярная, ацидотическая) кома.

Следует заметить, что гиперосмо-лярность может приводить к коматозному состоянию и без наличия кетоацидоза (гиперосмолярная, не-ацидотическая кома).

В диагностике кетоацидоза основное значение имеют следующие симптомы: гипергликемия; наличие сахара в моче; метаболические (снижение рН, HCO3^ PCO2, выраженный дефицит оснований); ацетон в плазме и моче; осмоляр-ность плазмы выше 300 мосм/л; повышение уровня гематокрита и гемоглобина (если не было анемии или кровотечения); лейкоцитоз со сдвигом влево.

Типичные варианты:

концентрация глюкозы в крови выше 19,4 ммоль/л;

наличие кетоновых тел в крови;
рН ниже 7,0; BE -20, -30 ммоль/л и ниже, НСОз менее 10 ммоль/л, PCO2 менее 20 мм рт.ст.;
анионная разница выше 20 ммоль/л.
Атипичные варианты:
концентрация глюкозы в крови ниже 19,4 ммоль/л;
сдвиг рН в щелочную сторону;
величина анионной разницы ниже 20 ммоль/л.

Важно учитывать, что величина анионной разницы во многом зависит от экскреции кетоновых тел с мочой и усиленной реабсорбции хлоридов в почечных канальцах. У лиц с обезвоживанием и олигу-рией нарушено выведение кетоновых тел и более выражена анионная разница. Напротив, выведение кетоновых тел с мочой способствует уменьшению анионной разницы.

Главные факторы лечения тяжелого кетоацидоза, в том числе гиперосмолярной кетоацидотичес-кой комы, — применение инсулина; компенсация потерь жидкости; возмещение потерь калия и других электролитов.

Инсулин. Введение инсулина является основой лечения кетоацидоза, гипергликемии, липолиза и про-теолиза и связанных с ними нарушений водного и электролитного баланса. Дозировка и способ введения инсулина. Инсулин вводят внутривенно и/или внутримышечно. Наиболее распространен внутривенный метод введения, наиболее безопасна первоначальная доза — 10 ЕД. Последующая инфу-зия инсулина проводится со скоростью 0,1 ЕД/кг/ч.

Полупериод усвоения простого инсулина при внутривенном введении около 4—5 мин, время действия около 60 мин.

Инфузии инсулина проводят на изотоническом растворе натрия хлорида или на 5 % растворе глюкозы. В первом случае рекомендуют добавлять в раствор 0,1—0,2 г человеческого альбумина для предотвращения адсорбции инсулина на ин-фузионной системе. Если уровень глюкозы крови снижается до 19,4 ммоль/л (350 мг%), то противопоказаний к назначению раствора глюкозы для терапии инсулином нет. В качестве лечебного средства глюкозу вводят при снижении ее концентрации до 13,9 ммоль/л (250 мг%). Уже через 1 ч после начала лечения инсулином выявляются положительные изменения КОС.

Осложнение — резкое уменьшение концентрации глюкозы в крови. Для предупреждения этого осложнения следует постоянно контролировать уровень глюкозы в крови.

Введение жидкости. Дефицит ВнеКЖ и ВнуКЖ у больных с диабетическим кетоацидозом может быть очень большим и достигать 10 % массы тела [Kriesberg R.А., 1987]. Лечение следует начинать с изотонических растворов, содержащих натрий и хлор (раствор Ринге -ра, 0,9 % раствор натрия хлорида) как можно раньше, еще до получения данных о содержании глюкозы в крови. При инфузии этих растворов, даже без введения инсулина, уровень сахара в крови понижается почти на 5—10 ммоль/л. При гипо-волемии показано введение изотонического раствора альбумина. Гипотонические растворы натрия хлорида применяют лишь при гипер-натриемии с концентрацией Na+ в крови выше 150 ммоль/л.

Инфузионную терапию проводят под контролем ЦВД, диуреза, секторального распределения жидкости (опасность чрезмерного введения кристаллоидных растворов состоит в

возможности развития отека мозга или легких). В связи с этим следует подчеркнуть опасность

быстрых

чрезмерных инфузий. Процесс ре-гидратации тесно связан с коррекцией глюкозы крови и может проводиться в течение 1 сут и более. При сниженном объеме плазмы показано введение растворов, поддерживающих онкотическое давление плазмы (5 % раствор альбумина). Растворы крахмала применять не рекомендуется из-за их способности повышать уровень амилазы в сыворотке крови. В процессе инфузионной терапии важно контролировать концентрацию ионов в плазме крови. При быстром снижении осмоляр-ности плазмы и уровня натрия ниже 125 ммоль/л может развиться так называемый синдром дисэквилибри-рования, приводящий к отеку мозга. Этот синдром возникает при осмо-лярности плазмы ниже 280 мосм/л и сохраненной гиперосмолярности в цереброспинальной жидкости и клетках мозга [Хартиг В., 1982].

Калий. Потери калия при кето-ацидозе достигают 200—700 ммоль и продолжаются на фоне восстановленного диуреза. По мере устранения ацидоза развивается гипокалие-мия, представляющая опасность для больного. Поступление глюкозы в клетки опережает поступление в них калия. В связи с этим калиевой терапии при кетоацидозе придается большое значение. Если нет противопоказаний к назначению калия (почечная недостаточность, выраженная гиперкалиемия) введение его начинают уже на ранних этапах лечения (табл. 33.1). При достаточном диурезе его вводят при концентрации в сыворотке крови 6 ммоль/л [Марино П., 1998].

Следует помнить! Средняя или безопасная скорость внутривенного введения раствора калия

— поляризующего коктейля — 20 ммоль/ч, а при ее увеличении возникает опасность гиперкалие-мии, нарушений сердечного ритма и даже остановки сердца. Введение калия необходимо проводить

Таблица 33.1. Применение раствора калия

Концентрация калия в сыворотке крови, ммоль/л	Скорость введения калия, ммоль/ч
5-6	10
4-5	20
3-4	30
Менее 3	40

под контролем монитора. Дозы подбирают индивидуально. Относительно безопасная доза калия — до 200 ммоль/24 ч, максимальная — 250—350 ммоль/24 ч.

Ощелачивающая терапия при кетоацидозе, как правило, не проводится. Ацидоз является следствием дефицита инсулина в крови, поэтому назначение гидрокарбоната не показано. Главное в лечении этих больных — правильная инсулиновая терапия, которая позволяет снизить уровень глюкозы в крови до 6— 12 ммоль/л уже в первые 6 ч. Одновременно происходит увеличение содержания HCO^ во ВнеКЖ. Поспешная компенсация ацидоза гидрокарбонатом натрия может сопровождаться резким падением рН цереброспинальной жидкости вследствие усиленного притока CO2 в клетки, замедленным падением ос- моляльности цереброспинальной жидкости, гипокалиемией и алкалозом, проявляющимся позднее и трудно поддающимся коррекции. Если ощелачивающая терапия все же проводится, то не следует стремиться к достижению значения рН выше 7,1.

Уровень неорганического фосфора в сыворотке крови у больных с кетоацидозом снижен. Общие потери фосфора составляют в среднем 1 — 1,5 ммоль/кг. При значительной гипофосфатемии показано введение растворов фосфора. Конечная цель лечебных мероприятий

заключается в нормализации уровня глюкозы, восстановлении водного и электролитного баланса. Инсулин вводят до того момента, пока уровень HCOs не будет равен 20 ммоль/л.

Алкогольный кетоацидоз
Причины алкогольного кетоацидоз а:
- голодание (недостаточное поступление в организм необходимых питательных веществ). Кетоацидоз по этой причине может возникать при неполноценном ПП и у неалкоголиков;
- превращение этанола в процессе метаболизма в печени в ацеталь-дегид с образованием НАДН
  (ни-котинамидадениндинуклеотид восстановленный), способствующий образованию кетоновых
  тел;
- обезвоживание, ведущее к олигу-рии и снижению экскреции кетоновых тел с мочой [Марино П., 1998; Kreisberg R.A., 1987].
  Диагностика. Алкогольный кетоацидоз обычно развивается через 1—3 дня после чрезмерного потребления спиртных напитков. При этом показатели рН, НСОз и BE могут быть резко сниженными, а концентрация этанола и кетоновых тел в крови ничтожной. Увеличивается анионная разница, и ее колебания могут быть значительными. Как правило, уровень глюкозы в крови несколько повышен (до 3000 мг/л, или 16,7 ммоль/л).
  Лечение. Показано внутривенное введение изотонических растворов натрия хлорида и 5 % раствора глюкозы. Глюкоза угнетает образование кетоновых тел в печени, а солевые растворы повышают экскрецию их с мочой. Уровень калия корригируют по его содержанию в сыворотке крови. Необходимость в применении гидрокарбоната, как правило, отсутствует.
Метаболический алкалоз

Метаболический алкалоз представляет собой тяжелое нарушение КОС, которому, к сожалению, часто не уделяется достаточного внимания. Главной патогенетической особенностью данного состояния является несоответствие увеличенного уровня HCO^ предполагаемому уровню PCO2 сыворотки крови и всего внеклеточного пространства. Если метаболический ацидоз компенсируется гипервентиляцией и снижение НСОз в сыворотке крови сопровождается соответствующим снижением PCO2, то в случае тяжелого метаболического алкалоза такая компенсация (увеличение НСОз — увеличение PCO2) часто невозможна. Соотношение НСО^/РСО2 нарушается, а рН крови становится выше нормальных значений.

Метаболический алкалоз сопровождается повышенным сродством кислорода к гемоглобину, в связи с чем DO2 к тканям снижается и потребность тканей в кислороде не обеспечивается. Этим объясняется высокая смертность.

Причины метаболического алкалоза:

потеря соляной кислоты. Значительные потери соляной кислоты возникают в результате рвоты (пилоростеноз, тонкокишечная непроходимость), длительной постоянной аспирации желудочного содержимого с помощью назога-стрального зонда (панкреатит, перитонит), гастростомы и др. Потеря желудочного сока, имеющего низкий рН и концентрацию H+ до 100 ммоль/л, может привести к значительному дефициту ионов H+ и СГ;
потери калия, магния и натрия. Эти потери наблюдаются при рвоте, диарее, аспирации желудочного содержимого, кишечных
свищах, использовании мочегонных средств. Хлориды при использовании диуретиков выводятся с мочой пропорционально выделению натрия. Ионы СГ, не подвергшиеся реабсорбции в почечных канальцах, замещаются ионами НСОз. Реабсорбция бикарбоната поддерживает алкалоз. Дефицит калия — одна из важных причин метаболического алкалоза. Калий теряется с мочой в результате повышенного поступления ионов Na+ в дистальные канальцы. Истощение запасов калия поддерживает алкалоз путем стимулирования секреции ионов H+. Одновременно с потерей ионов Na+, СГ, K+ теряется Mg2+, который играет важную, но не совсем ясную роль в возникновении дефицита калия;
дефицит объема ВнеКЖ вызывает увеличение концентрации НСОз вследствие потери свободной воды, а стимуляция альдостерона усиливает потери калия и ионов H+ в почечных канальцах. Первичный альдостеронизм также способствует выделению указанных выше катионов с мочой;
избыточное введение бикарбоната натрия. Отношение к терапии бикарбонатом в последнее время значительно изменилось. По-видимому, алкалоз, возникающий при избытке ионов НСОз, более опасен, чем умеренный ацидоз, связанный с его недостатком. При дефиците хлоридов введение бикарбоната может привести к стойкому алкалозу.
Метаболический алкалоз, как и метаболический ацидоз, представляет собой серьезную угрозу для жизни больного. Он может быть вызван неправильными лечебными действиями врача. В связи с этим следует подчеркнуть опасность гипервентиляции при ИВЛ с одновременным введением щелочных растворов.
Клинические формы. Различают три формы метаболического алкалоза: легкую, среднюю и тяжелую.
Легкая форма метаболического алкалоза представляет собой кратковременное увеличение содержания НСОз в сыворотке крови, не требующее специального лечения.
Алкалоз средней тяжести характеризуется увеличением НСОз до 30— 40 ммоль/л с относительно
легким клиническим течением. Чаще всего это так называемый хлоридзависи-мый алкалоз, который соответствует снижению хлоридов крови до 90 ммоль/л и более. Как правило, он связан с потерей жидкости и хлоридов. Соответственно уменьшению содержания ионов СГ в сыворотке крови увеличивается количество бикарбоната.
Алкалоз с тяжелым клиническим течением характеризуется увеличением содержания НСОз в сыворотке крови более 50 ммоль/л и увеличением рН крови до 7,6. Возможны судороги, нарушения сердечного ритма и респираторный алкалоз. Данное нарушение КОС представляет большую сложность для объяснения патогенетических механизмов, вызывающих некомпенсируемое состояние.
Хлориднезависимый алкалоз характеризуется увеличением объема ВнеКЖ и потерей ионов K+ и
Mg2+, наблюдается после отмены корти-костероидов [Марино П., 1998].
Диагностика (основные критерии):
HCO^ в артериальной крови более 25 ммоль/л, в венозной более 30 ммоль/л (наиболее важный показатель);
рН выше нормального уровня;
PCO2 нормальное или повышенное, в наиболее тяжелых случаях может быть сниженным;
СГ менее 100 ммоль/л (хлоридза-висимый алкалоз), в некоторых случаях содержание СГ остается нормальным (хлориднезависимый алкалоз); • K+ — часто гипокалиемия.
При увеличении уровня НСОз в артериальной крови возникает компенсаторная реакция, направленная на повышение РаСО2- При содержании НСОз 30 ммоль/л в артериальной крови РаССЬ должно быть равно 42 мм рт.ст.; при увеличении НСОз до 40 ммоль/л PaCO2 достигает 49 мм рт.ст.; при НСОз 50 ммоль/л PaCO2 в среднем равно 56 мм рт.ст. [Javehe-ri S., Kazemi H., 1987]. Лечение должно быть направлено на устранение основной этиологической причины алкалоза.
Восстановление уровня хлоридов, натрия и калия в плазме достигается инфузиями соответствующих растворов (раствор Рингера, изотонический раствор натрия хлорида, раствор калия хлорида, калия и магния аспарагинат и др.). Заметим, что все эти растворы имеют низкий рН и способствуют снижению рН крови.
Дефицит хлоридов можно вычислить по следующей формуле:
Дефицит ионов СГ (ммоль) =
= 0,27-масса тела (кг)-(ЮО -_
- фактическое содержание СГ).
При этом необходимый объем изотонического раствора натрия хлорида также может быть определен по формуле:
Объем 0,9 % раствора NaCl (л) = = дефицит CF/154,
где 154 — содержание СГ (ммоль) в 1 л 0,9 % раствора натрия хлорида. Восстановление объема внекле-
точного водного пространства достигается так же. Объемы и качественный состав применяемых для инфузии средств определяются в каждом конкретном случае в соответствии с имеющимися потерями. Для этой цели может быть рекомендован компьютерный мониторинг водных секторов. Важным этапом лечения является восстановление ионного равновесия и осмолярнос-ти.
Необходим постоянный контроль содержания ионов Na+, K+, Mg2+, СГ, глюкозы, мочевины в крови. Введение диуретических средств противопоказано.
В связи с огромной продукцией H+ лечение кислотами может оказаться не только бесполезным, но и вредным. Возможно, что метаболический алкалоз внеклеточного пространства является
компенсаторной реакцией на ацидоз, развивающийся в клеточном пространстве. Для нормализации рН часто бывает достаточно ввести потерянные ионы, особенно СГ и K+, и поддержать электронейтральность. Терапия должна быть направлена на усиление способности почек сохранять ионы H+, что происходит в норме, и выделять буферы, а именно бикарбонат. Необходимо обеспечить достаточную гидратацию, вводить ионы СГ, K+ и небольшое количество Na+. Подавление почечной реабсорбции бикарбоната может быть достигнуто путем назначения диакарба в дозе 250— 500 мг, однако этот препарат не уменьшает потерю хлоридов и может вызывать дефицит K+.
Лечение метаболического алкалоза в основном заключается в коррекции нарушенного гомеостаза.

содержание .. 29 30 31 ..

Глава 32

Кислотно-основное состояние (КОС)

Глава 33 Нарушения кислотно-основного состояния