Патофизиология нарушений КОС презентация

водорода») представ-ляет собой отрицательный десятичный логарифм от концентрации водородных ионов в растворе. Так, например, если рН = 7.0, то это означает, что концентрация водородных ионов равна 1/10000000 (10-7) эквивалента в литре. В случае водорода 1 грамм равен одному эквиваленту и, таким образом, при рН = 7.0 в литре раствора содержится 0.00000001 г водорода и т.д.
рН крови – одна из самых жёстких физиологических констант. В норме этот показатель может меняться в пределах от 7.36 до 7.42. Сдвиг рН на 0.1 по сравнению с физиологической нормой уже способен привести к тяжёлой патологии. При сдвиге рН крови на 0.2 развивается коматозное состояние, на 0.3 – организм гибнет.

2

это значение рН артериальной крови, определённое без доступа воздуха при 38о С.

2. Актуальное (истинное) парциальное напряжение углекислого газа (рСО2) – это значение рСО2 артериальной крови, определённое без доступа воздуха при 38о С.

3. Стандартный бикарбонат (SB - «Standard Bicarbonate») – это содер-жание бикарбонатов в плазме крови (ммоль/л) при полном насыщении её кислородом и при рСО2 , равном 40 мм ртутного столба, определяемое при 38о С.

4. Актуальный (истинный) бикарбонат (АВ – «Actual Bicarbonate») – концентрация бикарбоната в плазме крови при истинном рСО2, опреде-ляемая при 38о С.

5. Избыток (недостаток) буферных оснований (BE – «Base Excess») – это разность между средним нормальным содержанием буферных осно-ваний (в цельной крови при рН = 7.38 и рСО2, равном 40 мм ртутного столба) и найденным значением концентрации буферных оснований.

3

женщины

показатели

рН 7.36 – 7.42 7.37 – 7.42

рСО2 (мм.рт.ст.) 35.8 – 46.6 32.5 – 43.7

SB (ммоль/л) 21.3 – 24.8

АВ (ммоль/л) 18.8 – 24.0

ВЕ (ммоль/л) - 2.4 – +2.3 - 3.3 – +1.2

4

кислота крови 6 – 16 мг%

Кетоновые тела крови 0.5 – 2.5 мг%

ТК (титрационная кислотность суточной мочи) 10 – 30 мл щёлочи

Аммиак мочи (NH4+) 20 – 50 ммоль/л

5

система. Она определяется постоянством соотношения угольной кислоты и её кислой соли, например: Н2СО3 / Na НСО3. Данное соотношение постоянно поддерживается в пропорции 1/20. В том случае, если в организме образуется (или в него поступает) сильная кислота (рассмотрим такую ситуацию с участием HCl), происходит следующая реакция:

Na HCO3 + HCl

NaCl + H2CO3

При этом избыток хлористого натрия легко выделяется почками, а угольная кислота под влиянием фермента карбоангидразы распадается на воду и углекислый газ, избыток которого быстро выводится лёгкими.
При поступлении во внутреннюю среду организма избытка щелочных продуктов (рассмотрим на примере с NaOH) реакция идёт по-другому:

H2CO3 + NaOH

Na HCO3 + H2O

Уменьшение концентрации угольной кислоты компенсируется снижением выведения углекислого газа лёгкими.

6

система действует за счёт поддержания постоянства соотношения одно- и двуметаллической соли фосфорной кислоты. В случае натриевых солей (дигидрофосфата и гидрофосфата натрия) это соотношение выглядит следующим образом:

Na H2PO4 /Na2HPO4

При взаимодействии этой системы с кислыми продуктами образуется дигидрофосфат натрия и хлористый натрий:

Na H2PO4 + HCl

Na H2PO4 + NaCl,

Избытки продуктов обеих реакций удаляются почками.

а при реакции со щелочными продуктами образуется однозамещённый гидрофосфат натрия и вода:

Na H2PO4 + NaOH

Na2 HPO4 + H2O

7

система способна проявлять свои свойства за счёт амфотерности белков, которые в одном случае реагируют со щелочами как кислоты (в результате реакции образуются щелочные альбуминаты), а в другом – с кислотами как щёлочи (с образованием кислых альбуминатов). В целом, во весьма схематичном виде можно эту закономерность проиллюстрировать следующим образом:

БЕЛОК

COOH + NaOH

COONa + H2O

NH2 + HCl

NH4Cl

8

в значительной степени обес-печивает буферную ёмкость крови. Это связано с тем, что оксигемо-глобин (HbO2) является гораздо более сильной кислотой, чем вос-становленный гемоглобин (Hb). В венозных капиллярах в кровь пос-тупает большое количество кислых продуктов распада, она обогаща-ется углекислым газом, что сдвигает её реакцию в кислую сторону. Но одновременно в этих же участках микроциркуляторного русла происходит восстановление гемоглобина, который, становясь при этом более слабой кислотой, отдаёт значительную часть связанных с ним щелочных продуктов. Последние, реагируя с угольной кислотой, образуют бикарбонаты.

9

артериальной крови основное количество двуокиси углерода (90%) содержится в форме бикарбоната, который образуется за счёт реакции углекислого газа с водой (образование Н2СО3) и после-дующей диссоциацией на катион водорода и анион НСО3 .
Анион НСО3 свободно проходит через клеточную мембрану и на-капливается в плазме крови, образуя бикарбонат натрия.
Катионы водорода, как и любые другие катионы, плохо проходят через мембрану эритроцита и накапливаются в клетке. Их избыток ликвидируется за счёт соединения с восстановленным гемоглобином. Последний образуется в тканевых капиллярах после отсоединения кислорода и диффузии его в ткани.
С другой стороны, электрическая нейтральность клетки обеспечи-вается диффузией в эритроцит анионов хлора (так называемый хло-ридный сдвиг).
Незначительная часть двуокиси углерода транспортируется из тка-невых в лёгочные капилляры за счёт соединения с гемоглобином ( в форме карбгемоглобина).

10

транспорт углекислого газа, образование бикарбонатов, хлорный сдвиг и связывание ионов водорода в эритроците (в лёгочных капиллярах при поглощении кислорода и выделении углекислого газа данная реакция протекает в обратном порядке).

эритроцит

ткани

ткани

СО2

СО2

СО2

СО2

Н2О

Н2О

Н2О

Н2О

Н2О + СО2

карбоангидраза

Н2СО3

Н+ +НСО3-

НСО3-

Hb

карбгемоглобин

оксигемоглобин

восстановленный
гемоглобин

Н+

О2

О2

О2

О2

Cl-

Cl-

Na+

К+

11

+

NaHCO3

и их выведение

клубочек

просвет канальца

эпителий
канальца

кровеносный
сосуд

Na2HPO4

NaH2PO4

Na+

карбоан-
гидраза

H2CO3

Н+

HCO3-

HCO3-

}

NaHCO3

13

H2O + CO2

CO2

состояния (1)

1. Определить в какой степени данное в задаче значение рН отличается от нормы. Диапазон нормального рН (в среднем, для мужчин и женщин колеблется от 7,36 до 7,42). Выход за эти значения означает наличие некомпенсированного ацидоза или алкалоза. Крайние значения нормы (7,36; 7,35 или 7,42; 7,41) могут указывать на наличие компенсированного ацидоза или алкалоза.
2. Определить в какой степени парциальное напряжение СО2 крови соответствует норме. Диапазон рСО2 (в среднем, для мужчин и женщин колеблется от 32,5 до 46,6 мм рт. ст.). Значения рСО2 ниже 32,5 или выше 46,6 мм рт. ст. означают или «вымывание» СО2 из организма, или, наоборот, его накопление в организме. И в том, и в другом случае это будет свидетельствовать об определенных нарушениях внешнего дыхания (гипервентиляция или гиповенти-ляция). Эти нарушения могут быть связаны с какими либо заболе-ваниями легких, изменением концентрации кислорода и угле-кислого газа в окружающей среде, погрешностями в работе при-боров принудительной вентиляцией легких или другими причинами.
Важно, что уменьшение рСО2 в крови, как правило, ведет к развитию газового алкалоза, а увеличение рСО2 к развитию газо-вого ацидоза.

18

3. Определить значения SB и АВ, имея в виду, что превышение АВ над SB характерно для газового ацидоза, а превышение SB над АВ – для газового алкалоза.
4. Определить значение ВЕ (нормальные значения в среднем для мужчин и женщин колеблются от –3,3 до + 2,3). Выход значений этого показателя за нижнюю (минусовую) границу нормы означает, что организм в попытках компенсировать ацидоз исчерпал свои щелочные резервы, а выход за верхнюю (плюсовую) границу нормы означает, что в организме идет ненормально повышенное накопление буферных оснований (щелочных резервов), что характерно для развивающегося алкалоза.
5. Если в задаче приводятся данные о концентрации молочной кислоты крови (норма 6 – 16 мг%), и если этот показатель выше нормы, то следует предполагать интенсификацию процесса гликоли-за, что характерно для развития гипоксии и метаболического ацидоза.
6. Появление в условиях задачи показателя, превышающего нормальное значение концентрации кетоновых тел в крови (норма 0,5 – 2,5 мг%), говорит о развитии метаболического ацидоза, скорее всего диабетического происхождения.

19

кислотно-основного состояния (3)

7. Титрационная кислотность суточной мочи (ТК) и аммиак мочи – это два показателя, которые так же могут быть приведены в условиях задачи. Норма ТК суточной мочи – 10 – 30 мл щелочи, норма аммиака мочи – 20 – 50 ммоль/л. Как правило, превышение этих показателей говорит о том, что организм усиленно выводит кислые продукты, то есть пытается таким способом компенсировать ацидоз (чаще все-го – метаболический). Однако, снижение этих показателей (по сравнению с нормой) при том условии, что рН крови смещен в кислую сторону и имеются другие признаки ком-пенсированного или некомпенсированного ацидоза, говорит о нарушении выделительной функции почек и о развитии выделительного ацидоза.
8. Очень важно иметь в виду, что многие задачи имеют соответствующие примечания, которые хотя бы кратко опи-сывают ситуацию, вызвавшую нарушение кислотно-основ-ного состояния организма. Следует самым внимательным образом знакомиться с этими примечаниями, так как «ключ» к решению задачи зачастую содержится именно в них.

20

мм рт. ст.
SB 27,5 ммоль/л
AB 45,0 ммоль/л
ВЕ +4.0 ммоль/л

1. рН в норме колеблется между зна-чениями 7,36 - 7,42. Значение 7,36 - это крайняя граница нормы. Следовательно, мы вправе предположить склонность к ацидо-зу (компенсированный ацидоз).
2. Норма рСО2 - 32,5 - 46,6 мм рт. ст. В нашем случае рСО2 - 52 мм рт. ст. Этот показатель значительно превышает норму. Следовательно, мы можем предположить повышенное накопление углекислого газа в крови. Косвенно это должно привести к увеличению АВ.
3. Показатель АВ значительно превышает норму, и, что весьма важно, превышает показатель SB. Вспомним, что такая ситуа-ция характерна для газового ацидоза.
4. Показатель ВЕ превышает крайнее значение нормы (+2,3), что свидетельству-ет о значительном накоплении буферных оснований в крови, которые образуются за счет диссоциации угольной кислоты и мас-сивного образования бикарбонатов.
5. Все рассуждения приводят нас к выво-ду о том, что в результате нарушения дыха-ния в организме возник компенсированный газовый ацидоз.

21

69 мм рт. ст.
SB 18,5 ммоль/л
АВ 28,0 ммоль/л
ВЕ -8,0 ммоль/л

Примечание: производится операция с применением искусст-венной вентиляции лёгких.

1. Показатель рН - 7,24 - резко смещен в кислую сторону по сравнению с нормой (7,36 - 7,42). Следовательно, мы вправе предполагать наличие в данном случае не-компенсированного ацидоза.
2. Показатель рСО2 (69 мм рт. ст.) также значительно больше нормы (32,5 - 46,6 мм рт. ст.), что означает высокую концентра-цию углекислого газа в крови пациента.
3. Показатель SB ниже нормы (21,3 - 24,8), а показатель АВ выше нормы (18.8 - 24.0), и, что очень важно, значительно боль-ше SB. Следовательно, мы можем предпола-гать наличие в данном случае газового аци-доза.
4. Показатель ВЕ (-8,0) значительно ниже нормы и свидетельствует о полном исполь-зовании буферных оснований, то есть - об исчерпании щелочных резервов крови.
5. Судя по примечанию, критическая си-туация возникла из-за недостаточной лёгоч-ной вентиляции во время операции. Это привело к накоплению СО2 в организме, усилению гликолиза и накоплению в крови кислых продуктов метаболизма.
6. Диагноз: некомпенсированный, сме-шанный (газовый и метаболический) аци-доз.

22

30 мм рт. ст.
SB 20,5 ммоль/л
АВ 18,0 ммоль/л
ВЕ -4,0 ммоль/л

1. Показатель рН (7,42) является верхней границей нормы. Следовательно, можно предполагать наличие компенси-рованного алкалоза.
2. Показатель рСО2 ниже нормы (32,5 - 46,6). Очевидно, в результате гипервен-тиляции из легких вымывается углекис-лый газ, что, в конечном итоге, умень-шает образование угольной кислоты в крови. Однако, это же обстоятельство и будет уменьшать возможность образова-ния бикарбонатов крови. Это подтвер-ждается:
- снижением показателя АВ (норма: 18,8 - 24,0);
- определенным исчерпанием щелоч-ных резервов организма (ВЕ -4,0 при норме -3,3 +2,3).
3. Обратите внимание: АВ меньше SB, а ведь это тоже показатель газового алка-лоза.
4. Итак, диагноз: компенсированный газовый алкалоз.

23

50 мм рт. ст.
SB 15,5 ммоль/л
АВ 38,0 ммоль/л
ВЕ -13,0 ммоль/л

Примечание: больной находит-ся в коматозном состоянии.

1. Показатель рН (7,17) резко смещен в кислую сторону и находится далеко за пределами нормы (7,36 - 7,42). Мы можем определенно говорить о наличии у боль-ного некомпенсированного ацидоза.
2. Показатель рСО2 (50 мм рт. ст.) зна-чительно превышает норму (32,5 - 46,6), что свидетельствует о накоплении углекис-лого газа в крови пациента. В основе этого - коматозное состояние пациента и, следо-вательно, нарушение дыхания. Косвенно это сказывается и на увеличении АВ (нор-ма: 18,8 - 24,0), так как часть угольной кислоты идет на образование бикарбона-тов, которые, тем не менее, не могут ком-пенсировать сильнейший ацидоз (ВЕ -13,0, щелочные резервы полностью исчерпаны).
3. Несмотря на то, что превышение АВ над SB свидетельствует о газовом характе-ре ацидоза, столь резкое снижение рН не может быть объяснено только этой причи-ной.
4. Судя по всему, причиной коматозного состояния больного является метаболичес-кий ацидоз.
5. Диагноз: некомпенсированный сме-шанный (метаболический и газовый) аци-доз.

24

34 мм рт. ст.
SB 16,0 ммоль/л
АВ 13,0 ммоль/л
ВЕ - 11,0 ммоль/л
ТК мочи: 8 мл щёлочи
Аммиак мочи: 8 ммоль/л

Примечание: у больного диф-фузный гломерулонефрит.

1. Показатель рН (7,23) резко смещен в кис-лую сторону и находится далеко за пределами нормы (7,36 – 7,42), что даёт возможность говорить о наличии некомпенсированного аци-доза.
2. Показатель рСО2 (34 мм рт. ст.) находится в пределах нормы. Следовательно, оснований предполагать газовый характер ацидоза у нас нет.
3. Показатели SB и АВ ниже нормы. Для пра-вильного решения задачи особенно важно рез-кое снижение уровня показателя АВ, что свиде-тельствует о неспособности бикарбонатного бу-фера компенсировать ацидоз.
4. Данные о показателе ВЕ (-11,0 ммоль/л, при норме –3,3 +2,3) свидетельствуют о полном исчерпании щелочных резервов крови.
5. Показатели ТК и аммиака мочи значитель-но ниже нормы. При столь выраженном ацидо-зе это может означать только одно: почки не в состоянии выполнять свою функцию выведе-ния из организма кислых продуктов метаболиз-ма. Этот вывод подтверждают сведения, ука-занные в примечании: наличие у больного диф-фузного гломерулонефрита.
6. Итак, диагноз: некомпенсированный, вы-делительный ацидоз.

25

26 мм рт. ст.
SB 24,0 ммоль/л
АВ 17,0 ммоль/л
ВЕ +4,0 ммоль/л
Примечание: у больного сотря-сение головного мозга, сопровожда-ющееся неукротимой рвотой и одышкой.

1. рН в норме колеблется между значе-ниями 7,36 – 7,42. Показатель 7,56 значи-тельно превышает норму. Можно говорить о наличии некомпенсированного алкалоза.
2. Норма рСО2 32,5 – 46,6 мм рт. ст. В нашем случае рСО2 26 мм рт. ст. Очевидно, в силу каких то причин происходит «вымывание» углекислого газа из крови. Предположитель-но это может быть связано с гипервентиля-цией легких – одышкой, на которую указы-вается в примечании.
3. Снижение рСО2 косвенно приводит к сни-жению АВ, который в нашем случае меньше SB. Вспомним, что такое явление характерно для газового алкалоза.
4. В примечании указано, что у больного неукротимая рвота. Следовательно, в орга-низме, теряющем в больших количествах же-лудочный сок, уменьшается и количество кис-лых продуктов в крови. Это обстоятельство, несмотря на снижение бикарбонатов крови (низкое АВ), приводит к относительному уве-личению щелочных резервов крови (ВЕ +4,0).
5. Таким образом, некомпенсированный ал-калоз имеет две причины: газовую и выдели-тельную.
6. Диагноз: некомпенсированный смешан-ный (газовый и выделительный) алкалоз.

26

мм рт. ст.
SB 28,0 ммоль/л
АВ 31,0 ммоль/л
ВЕ +6,5 ммоль/л

Примечание: больному был введен внутривенно раствор бикар-боната натрия.

1. рН в норме колеблется между значе-ниями 7,36 – 7,42. Значение 7,42 – это крайняя граница нормы. Следовательно, мы вправе предполагать наличие компен-сированного алкалоза.
2. Норма рСО2 – 32,5 – 46,6 мм рт. ст. В нашем случае рСО2 - 40,5 мм рт. ст. Этот показатель не выходит за границы нормы. Следовательно, предполагаемый нами ком-пенсированный алкалоз, не может носить газовый характер.
3. Показатели SB и АВ превышают норму. Очевидно, это свидетельствует о накопле-нии бикарбонатов в крови.
4. Показатель ВЕ (+6,5 ммоль/л) превы-шает норму, что говорит об увеличении ще-лочных резервов крови.
5. В чем же причина накопления бикарбо-натов в крови и увеличения ее щелочного резерва? Обратимся к примечанию. В нем сказано, что больному внутривенно был введен бикарбонат натрия. Возможно это было вызвано необходимостью нейтрализо-вать имевшийся у него ацидоз. Судя по все-му, бикарбонат натрия ввели в излишне большом количестве.
6. Итак, диагноз: компенсированный не-газовый экзогенный алкалоз.

27