Патофизиология нарушений КОС. Транспорт углекислого газа, образование бикарбонатов, связывание ионов водорода

9

Патофизиология нарушений КОС

АЦИДОЗ

АЛКАЛОЗ

1

* Введение

Как известно, рН (power Hydrogen – «сила 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

* Основные показатели КОС

1. Актуальный (истинный) рН – 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

Нормальные значения основных показателей КОС артериальной крови значения показатели мужчины женщины 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

Нормальные значения некоторых дополнительных показателей крови и мочи, отражающих КОС

показатели значения

Молочная 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

* Буферные системы организма (1) (карбонатная буферная система)

Карбонатная буферная 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

* Буферные системы организма (2) (фосфатная буферная система)

Фосфатная буферная 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,

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

Na H2PO4 + NaOH

Na2 HPO4 + H2O

Избытки продуктов обеих реакций удаляются почками.

7

* Буферные системы организма (3) (белковая буферная система)

Белковая буферная 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