Министерство здравоохранения Украины
Харьковский национальный медицинский университет
Кислотно-основное состояние
методические указания
для преподавателей, врачей-интернов, студентов 5-6 курсов
Утверждено
ученым советом ХНМУ
протокол №
от « » 2009 г
Харьков
2009
ББК
УДК
Михневич К.Г., Хижняк А.А., Курсов С.В. и др. Кислотно-основное состояние: Метод. указания для преподавателей, врачей-интернов, студентов 5-6 курсов. – Харьков: ХНМУ, 2009. – с.
Составители: ассистент Константин Георгиевич Михневич
профессор Анатолий Антонович Хижняк
доцент Сергей Владимирович Курсов
ассистент Виталий Григорьевич Редькин
ассистент Николай Витальевич Лизогуб
Методические указания являются изложением современных взглядов на вопросы, связанные с нарушениями кислотно-основного состояния.
Методические указания могут также быть использованы преподавателями и врачами-интернами независимо от специализации, а также врачами хирургами, анестезиологами, акушерами-гинекологами, травматологами, семейными врачами и специалистами, имеющими опыт оказания скорой медицинской помощи.
Методические указания иллюстрированы необходимым минимумом рисунков и таблиц для облегчения усвоения материала.
Рецензенты:
проф. В.В. Никонов, зав. кафедрой медицины неотложных состояний, медицины катастроф и военной медицины ХМАПО
© К.Г. Михневич, А.А. Хижняк, С.В. Курсов, В.Г. Редькин, Н.В. Лизогуб, 2009
© Харьковский национальный медицинский университет, 2009
Содержание
Список сокращений
1. Клиническая физиология кислотно-основного состояния
1.1. Химические основы кислотно-основного состояния
1.2. Регуляция кислотно-основного состояния
1.3. Методы оценки кислотно-основного состояния
2. Клиническая физиология нарушений КОС
2.1. Метаболический ацидоз
2.2. Респираторный ацидоз
2.3. Метаболический алкалоз
2.4. Респираторный алкалоз
3. Связь между ВЭО и КОС
4. Интенсивная терапия нарушений кислотно-основного состояния
4.1. Интенсивная терапия метаболического ацидоза
4.2. Интенсивная терапия респираторного ацидоза
4.3. Интенсивная терапия метаболического алкалоза
4.4. Интенсивная терапия респираторного алкалоза
Список сокращений
ВЭБ – водно-электролитный баланс ВЭО – водно-электролитный обмен ИТ – интенсивная терапия КОС – кислотно-оснóвное состояние ОНМК – острое нарушение мозгового кровообращения ОПеН – острая печеночная недостаточность ОПН – острая почечная недостаточность ЧМТ – черепно-мозговая травма [A] – концентрация вещества A |
|
1. Клиническая физиология кислотно-основного состояния
1.1. Химические основы кислотно-основного состояния
Кислотно-основное состояние (КОС) является неотъемлемой частью водно-электролитного обмена (ВЭО), так как КОС — по сути состояние обмена единственного электролита — иона водорода (H+), представляющего собой ядро атома водорода, лишенное своего единственного электрона, то есть протон. Эта элементарная частица является предметом интереса многих специалистов, среди которых физики и химики. С точки зрения химии протон — весьма агрессивная частица, так как стремится вернуть себе потерянный электрон, отняв его у других атомов или молекул, то есть окислить их. В связи с такой агрессивностью протонов для организма очень важно постоянство их концентрации в водных секторах, тем более, что каждые 3 секунды в ходе различных метаболических реакций образуется смертельное количество протонов, которые должны быть вовремя нейтрализованы.
Источником свободных протонов являются вещества, способные их отдавать при электролитической диссоциации. Такие вещества называются кислотами.
Кислота — это вещество, способное освобождать ионы водорода (донатор протонов).
Основание — это вещество, способное связывать ионы водорода (акцептор протонов).
Щелочь — это вещество, способное освобождать гидроксильные ионы (донатор ионов OH–)
В общем виде это можно представить следующим образом:
|
|
HR ↔ H+ + R– |
|
|
|
|
кислота основание |
|
|
|
|
acid base |
|
|
Все щелочи являются основаниями, так как ион OH– связывает протоны, но не все основания — щелочи:
|
NaOH ↔ Na+ + OH– |
|
H2CO3 ↔ H+ + HCO |
|
|
щелочь основание |
|
кислота основание, не щелочь |
|
Чем же определяется концентрация протонов в организме, являющаяся необходимой для нормальной жизнедеятельности? Как известно, жизнь зародилась в воде, и именно ее свойства определяют этот показатель. Молекулы воды, как и многих других веществ, способны диссоциировать, хотя и в слабой степени: H2O ↔ H+ + OH–*1. Степень этой диссоциации такова, что в дистиллированной воде при нормальных условиях концентрация протонов составляет 10–7 ммоль/л. При такой концентрации протонов говорят о нейтральной реакции среды. Если концентрация ионов водорода превышает 10–7 ммоль/л, то говорят о сдвиге в кислую сторону (ацидоз), если не достигает этой величины, — говорят о сдвиге в оснóвную сторону (алкалоз). Увеличение концентрации протонов в растворе происходит, если там появляется кислота (донатор протонов), уменьшение — если в растворе появляется основание (акцептор протонов). Произведение концентраций протонов и гидроксильных ионов в воде всегда постоянно:
[H+] · [OH–] = const = 10–14
В химии концентрацию протонов принято выражать с помощью искусственно придуманного показателя pH, равному отрицательному десятичному логарифму*2 концентрации протонов:
pH = –lg [H+]
Таким образом, при нейтральной реакции среды pH = –lg10–7 = –(–7) = 7. При pH < 7 раствор имеет кислую среду, а при pH > 7 — оснóвную. Теоретически величина pH может меняться от 0 (концентрация протонов равна 100 = 1 ммоль/л) до 14 (концентрация протонов равна 10–14 ммоль/л), но в живых организмах эти колебания имеют значительно меньший размах (от ≈ 1,5 в желудке до ≈ 7,8 в кишечнике):
Таблица 1
Концентрация водородных ионов в зависимости от pH.
pH |
|
H+, ммоль/л |
6,90 |
|
1,26·10–7 |
7,00 |
|
1,00·10–7 |
7,10 |
|
0,80·10–7 |
7,20 |
|
0,63·10–7 |
7,35 |
|
0,44·10–7 |
7,40 |
Норма |
0,40·10–7 |
7,44 |
|
0,36·10–7 |
7,60 |
|
0,25·10–7 |
7,70 |
|
0,20·10–7 |
7,80 |
|
0,16·10–7 |