Патофизиология. Литвицкий. 2013

•Белковая буферная система клеток снижает [H+] во внеклеточной жидкости в результате обмена на внутриклеточный K+, что может сопровождаться гиперкалиемией.

•Белковый и фосфатный буферы костной ткани также активируются при значительном снижении рН.

•Белковый буфер плазмы крови вносит определ¸нный (хотя и не очень большой) вклад в нейтрализацию H+ в крови, акцептируя его анионными лигандами белков и высвобождая в плазму Na+ (с развитием гипернатриемии).

•Анионы HCO3–_ выходят из эритроцитов в обмен на Cl– плазмы,

восполняют е¸ гидрокарбонатный буфер и тем самым способствуют устранению

ацидоза.

ДОЛГОВРЕМЕННАЯ КОМПЕНСАЦИЯ РЕСПИРАТОРНОГО АЦИДОЗА

Механизм долговременной компенсации длительно сохраняющегося респираторного ацидоза реализуется почками. Для достижения эффекта требуется 3–4 сут (отсюда и название механизма). При респираторном ацидозе в почках активизируются:

•ацидогенез,

•аммониогенез,

•секреция NaH2 PO4,

•K+ – Na+ обмен.

Указанные механизмы одновременно обеспечивают реабсорбцию в кровь гидрокарбоната и Na+, что восполняет расход гидрокарбонатной буферной системы.

641

ТИПИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР ПРИ

РЕСПИРАТОРНОМ АЦИДОЗЕ

Основной патогенетический фактор: увеличение рCO2 в крови.

• Типичные изменения показателей КЩР при газовом ацидозе

У пациента приступ бронхиальной астмы.

РЕСПИРАТОРНЫЙ АЛКАЛОЗ

Респираторный алкалоз характеризуется увеличением рН и гипокапнией (снижением рСО2 крови до 35 мм рт.ст. и более).

ПРИЧИНА И ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ РЕСПИРАТОРНОГО АЛКАЛОЗА

Причина газового алкалоза: гипервентиляция лёгких. При этом

объём альвеолярной вентиляции выше необходимого для выведения

642

того количества СО2, которое образуется в процессе обмена веществ за определённый период времени.

Основные признаки газового алкалоза

кровообращения.

Причины

† Повышение тонуса стенок артериол головного мозга,

ведущее к его ишемии.

† Повышение тонуса стенок сосудов головного мозга,

ведущее к его ишемии.

† Снижение тонуса стенок артериол в органах и тканях

(кроме мозга!).

Это, в свою очередь приводит к:

‡развитèю àртериальной гипотензии,

‡депонированию крови в расширенных сосудах,

‡уменьшению ОЦК,

‡снижению венозного давления,

‡уменьшению объ¸ма крови, притекающей к сердцу,

‡уменьшению ударного и сердечного выбросов.

Указанная цепь изменений кровообращения уменьшает кровоснабжение тканей и органов, включая сердце. Это ещё более усугубляет системные расстройства кровообращения, что

643

замыкает гемодинамический порочный круг при газовом

алкалозе.

•Гипоксия

Причины

†Недостаточность кровообращения.

†Увеличение сродства Hb к кислороду, снижающее диссоциаöèþ HbO2 в тканях.

†Нарушение (в условиях респираторного алкалоза)

карбоксилирования пировиноградной кислоты и превращения её в оксалоацетат, а также восстановления последнего в малат.

Помимо усугубления энергодефицита, описанные расстройства создают условия для развития метаболического ацидоза.

† Угнетение гликолиза в условиях гипоксии: снижение pСО2 до 15–18 мм рт.ñò. сопровождается торможением активности многих ферментов гликолиза.

•Гипокалиемия, развивающаяся в значительной мере в связи с транспортом K+ из межклеточной жидкости в клетки в обмен на H+.

•Мышечная слабость, проявляющаяся гиподинамией, парезом кишечника, параличами скелетной мускулатуры. Указанные расстройства являются в основном результатом гипокалиемии.

•Нарушения ритма сердца — пароксизмы тахикардии,

экстрасистолия — также обусловлены гипокалиемией. При снижении уровня K+ в плазме крови до 2 ммоль/л развивается гиперполяризация плазмолеммы кардиомиоцитов, нередко приводящая к остановке сердца в систоле.

644

•Гипервентиляционная тетания вследствие:

†Снижения [K+] в межклеточной жидкости в связи с повышенным связыванием K+ альбуминами.

†Уменьшения концентрации H+ в межклеточной жидкости.

рН плазмы крови является важным фактором, регулирующим связывание Ca2+ альбуминами: уменьшение [H+] (при алкалозе)

активирует фиксацию Ca2+ белками.

МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ РЕСПИРАТОРНОГО

АЛКАЛОЗА

Устранение респираторного алкалоза достигается при участии двух групп механизмов: срочных и долговременных. Как те, так и другие обеспечивают: 1) снижение в плазме крови и в других биологических жидкостях концентрации HCO–3 и 2) повышение рCO2 и

как следствие — концентрации H2CO3 (рис. 13–4).

Устранение (уменьшение степени) респираторного алкалоза

Рис. 13–4. Механизмы компенсации респираторного

алкалоза.

645

СРОЧНАЯ КОМПЕНСАЦИЯ РЕСПИРАТОРНОГО АЛКАЛОЗА

•Снижение объёма альвеолярной вентиляции в связи с подавлением активности инспираторных нейронов при уменьшении рCO2 крови. Этот экстренный механизм включается при алкалозе, развивающемся в результате гипервентиляции и обусловливает восстановление уровня углекислоты в организме.

•Активация внутриклеточных буферных систем:

обеспечивает выход H+ из клетки в межклеточную жидкость и далее в кровь в обмен на K+ è Na+.

•Активация гликолиза с интенсивным образованием молочной и пировиноградной кислот, что приводит к уменьшению рН крови (снижение концентрации H+ и увеличение HCO3 активирует гликолитические реакции).

•Выход внутриклеточного Cl– в межклеточную жидкость в обмен на

HCO3–. Это обеспечивает снижение концентрации гидрокарбоната как в интерстиции, так и в плазме крови и, как следствие — уменьшение рН.

Активация внеклеточных буферных систем значимой роли в устранении газового алкалоза не имеет в связи с их малой ёмкостью по генерации H+.

ÄОЛГОВРЕМЕННЫЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ РЕСПИРАТОРНОГО

АЛКАЛОЗА

Долговременные механизмы устранения респираторного алкалоза реализуется преимущественно почками:

• Торможением ацидогенеза в связи с повышенной концентрацией ÍCO–3 в эпителии дистальных отделов нефронов.

646

•Активацией калийуреза.

•Увеличением выведения из крови в мочу Na2 HPO4.

•Торможением аммониогенеза. Последнее происходит при угнетении в условиях алкалоза активности глутаминазы и снижения

количества глутамата, поступающего в митохондрии.

ТИПИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР ПРИ

РЕСПИРАТОРНОМ АЛКАЛОЗЕ

Основной патогенетический фактор: снижение рCO2 в крови.

•Типичные направления изменений показателей КЩР

(капиллярная кровь) при газовом алкалозе

• Пример изменения показателей КЩР (капиллярная кровь) при

нарушения КЩР. Такой ацидоз может наблюдаться при сердечной

647

недостаточности, многих типах гипоксии, нарушениях функций печени и почек по нейтрализации и экскреции кислых веществ, истощении буферных систем (например, в результате кровопотери или гипопротеинемии).

ПРИЧИНЫ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЦИДОЗА

• Нарушения метаболизма, приводящие к накоплению избытка нелетучих кислот и других веществ с кислыми свойствами.

†Лактатацидоз и повышение уровня пировиноградной кислоты

âтканях ( (например, при различных типах гипоксии: дыхательной, сердечно-сосудистой, гемической, тканевой; длительной интенсивной физической работе, при которой возрастает образование МК, а её

окисление снижено в связи с дефицитом кислорода; поражениях печени).

†Накопление других органических и неорганических кислот, образующихся при развитии патологических процессов, поражающих большие массивы тканей и органов. Развитие такого варианта метаболического ацидоза наблюдается при обширных ожогах кожи и слизистых оболочек; различных видах воспалениях (например, при роже, перитоните, гнойном плеврите); массивных травмах (например, при синдроме длительного раздавливания, множественных травмах тела).

†Кетоацидоз (за сч¸т ацетона, ацетоуксусной и -оксимасляной кислот), как правило, наблюдается у пациентов с СД; при продолжительном голодании, особенно с дефицитом углеводов; при длительных лихорадочных состояниях; алкогольной интоксикации; обширных ожогах и воспалениях.

•Недостаточность буферных систем и физиологических механизмов по нейтрализации и выведению избытка нелетучих кислот из организма.

ТИПИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР

648

Основной патогенетический фактор: истощение HCO3–

(гидрокарбонатного буфера) в связи с накоплением нелетучих

соединений (лактата, КТ).

•Типичные направления изменений показателей КЩР

(капиллярная кровь) при всех негазовых ацидозах:

Пациент поступил в клинику с предварительным диагнозом

«Сахарный диабет».

МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО

АЦИДОЗА

649

Механизмы компенсации метаболического ацидоза по скорости их включения

и длительности функционирования подразделяются на срочные и

долговременные (рис. 13–5).

Рис. 13–5. Механизмы компенсации метаболического

ацидоза.

СРОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ УСТРАНЕНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО

АЦИДОЗА

Срочные механизмы устранения метаболического ацидоза

заключаются в активизации:

•Гидрокарбонатной буферной системы межклеточной жидкости и плазмы крови. Эта система способна устранять даже значительный ацидоз (благодаря её большой буферной ¸мкости).

•Гидрокарбонатного буфера эритроцитов и других клеток.

Это происходит при значительной кислотной нагрузке на организм.

650