Патофизиология. Литвицкий. 2013

•Белковой буферной системы клеток различных тканей. Наблюдается в условиях значительного накопления нелетучих кислот в организме.

•Гидрокарбонатного и гидрофосфатного буферов костной

ткани.

•Дыхательного центра, что обеспечивает увеличение объёма альвеолярной вентиляции, быстрое выведение из организма CO2 è

часто нормализацию рН. Существенно, что «буферная мощность»

системы внешнего дыхания в условиях метаболического ацидоза примерно в два раза больше, чем всех химических буферов. Однако,

функционирование только этой системы абсолютно недостаточно для нормализации рН без участия химических буферов.

МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЦИДОЗА

Долговременные механизмы компенсации метаболического ацидоза реализуются в основном почками и в существенно меньшей мере при участии буферов костной ткани, печени и желудка.

• Почечные механизмы. При развитии метаболического ацидоза активируются:

†аммониогенез (главный механизм),

†ацидогенез,

†секреция однозамещённых фосфатов (NaH2PO4),

†Na+,K+-обменный механизм.

651

В совокупности почечные механизмы обеспечивают увеличение секреции H+ в дистальном отделе почечных канальцев и

реабсорбцию гидрокарбоната в проксимальном отделе нефрона.

•Участие буферов костной ткани (гидрокарбонатного и фосфатного) при хроническом ацидозе также сохраняется.

•Ïå÷¸íî÷íые механизмы компенсации заключаются в интенсификации образования аммиака и глюконеогенеза,

детоксикации веществ с участием глюкуроновой и серной кислот и с последующим выведением их из организма.

• Хроническое течение метаболического ацидоза характеризуется также увеличением образования соляной кислоты обкладочными клетками желудка.

Благодаря активации указанных механизмов, метаболический ацидоз может быть компенсирован: рН не снижается ниже 7,35. Однако, при недостаточности буферных систем и физиологических механизмов устранения сдвига КЩР, рН крови понижается за пределы нормы. В этих случаях возможны существенные расстройства жизнедеятельности организма, включая развитие комы.

МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЛКАЛОЗ

Метаболический алкалоз характеризуется повышением рН крови и увеличением концентрации бикарбоната. Понятие о метаболическом алкалозе наиболее спорное в патофизиологии КЩР.

• Часть состояний, характеризующихся увеличением рН крови, является результатом накопления избытка щелочей в связи с расстройством экскреторной функции почек, т.е. почечной недостаточностью. Следовательно,

652

эти состояния относятся к выделительным почечным формам алкалоза (см.

íèæå).

•Другая категория расстройств КЩР с увеличением показателя рН крови и других жидкостей обусловлена потерей организмом кислого содержимого (за счёт HCl) желудка при рвоте или через фистулу желудка. Описанный вариант алкалоза называют выделительным

желудочным алкалозом (ñì. íèæå).

•Категория алкалозов, возникающих при энтеральном или парентеральном попадании в организм избытка оснований, известна как «экзогенные алкалозы».

•В клинической практике метаболическими алкалозами называют состояния, возникающие в результате расстройств обмена ионов Na+, Ca2+ и K+. Именно они рассматриваются ниже.

ПРИЧИНЫ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА

• Первичный гиперальдостеронизм. Является результатом патологического процесса, первично поражающего клубочковую зону коркового вещества надпочечников: её опухоль (аденома, карцинома)

или гиперплазия. Эти состояния сопровождаются гиперпродукцией альдостерона.

• Вторичный гиперальдостеронизм. Развивается в результате стимуляции продукции альдостерона клубочковой зоной коры надпочечника воздействиями вненадпочечникового происхождения,

т.е. вторично. К числу основных среди последних относят:

653

†Увеличение содержания в крови ангиотензина II

(например у пациентов с хронической артериальной

гипертензией или гиповолемией).

†Блокада или снижение синтеза в надпочечнике глюкокортикоидов и андрогенов, что сопровождается компенсаторным увеличением продукции альдостерона.

†Гиперплазия юкстагломерулярного аппарата (например,

при синдроме Барттера).

†Увеличение содержания в крови АКТГ,

стимулирующего синтез кортикостероидов.

• Гипофункция паращитовидных желёз. Это сопровождается снижением содержания в крови Ca2+ (гипокальциемией) и

повышением концентрации Na2HPO4 (гиперфосфатемией).

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА

Развитие метаболического алкалоза включает несколько звеньев.

Косновным патогенетическим звеньям относятся избыточные:

•секреция эпителием канальцев почек в первичную мочу H+

иK+,

•реабсорбция Na+ из первичной мочи в кровь,

•накопление в клетках H+ с развитием внутриклеточного

ацидоза,

•задержка в клетках Na+,

654

• гипергидратация клеток в связи с повышением осмотического давления, обусловленного избытком Na+.

Указанные эффекты реализуются через каскад обменных реакций (в том числе — благодаря изменению активности Na+,K+-АТФазы и как следствие — метаболизма Na+ и K+), контролируемых альдостероном.

Поэтому данный вид нарушения КЩР и называют метаболическим алкалозом.

МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО

АЛКАЛОЗА

Механизмы компенсации метаболического алкалоза направлены на снижение концентрации гидрокарбоната в плазме крови и других внеклеточных жидкостях. Однако, в организме практически нет достаточно эффективных механизмов устранения алкалоза.

В зависимости от времени (скорости) включения механизмы компенсации метаболического алкалоза подразделяют на срочные и долговременные (рис. 13–6).

655

Устранение (уменьшение степени) метаболического алкалоза

Рис. 13–6. Механизмы компенсации метаболического

алкалоза.

СРОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ УСТРАНЕНИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО

АЛКАЛОЗА

•Клеточные механизмы компенсации

†Активация реакций метаболизма (гликолиза, цикла трикарбоновых кислот), обеспечивающих образование нелетучих органических кислот: молочной, пировиноградной,

кетоглутаровой и других.

Кислоты повышают содержание H+ в клетках,

диффундируют во внеклеточную жидкость (где они снижают концентрацию HCO3–), а также попадают в плазму крови (где также устраняют избыток аниона HCO3–).

† Действие белкового буфера, высвобождающего H+ в

цитозоль и далее — в интерстициальную жидкость в обмен на

Na+.

656

† Транспорт избытка ионов HCO3– из межклеточной жидкости в цитоплазму в обмен на эквивалентное количество Cl–.

Этот механизм действует главным образом в эритроцитах.

Относительная роль клеточных механизмов в уменьшении степени метаболического алкалоза достаточно значима: показано,

что они способны забуферить около 30% щелочи.

•Внеклеточные буферные системы не имеют существенного значения в устранении алкалоза. Это связано с тем, что основным буфером плазмы крови и внеклеточной жидкости в данных условиях является белковый. Однако, диссоциация H+ от белковых молекул невелика. Данный механизм нейтрализует лишь около 1% оснований.

•Снижение объёма альвеолярной вентиляции. Эта реакция является результатом увеличения в жидких средах организма содержания гидрокарбоната. В связи с этим повышается рCO2,

концентрация угольной кислоты и образующегося при её диссоциации

H+. В результате этого рН снижается.

МЕТАБОЛИЧЕСКОГО АЛКАЛОЗА

Долговременная компенсация метаболического алкалоза осуществляется при участии почек: в них происходит выведение из организма избытка HCO3–. Однако, значение этого механизма ограничивается по мере нарастания степени алкалоза (в связи с возрастанием порога реабсорбции гидрокарбоната).

ТИПИЧНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР

657

Основные патологические факторы: увеличение HCO3–,

гипокалиемия.

•Типичные направления изменений показателей КЩР

(капиллярная кровь) при всех негазовых алкалозах:

Результаты дополнительных исследований: повышение содержания альдостерона в крови, гипокалиемия, признаки болезни

Иценко-Кушинга.

ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ РАССТРОЙСТВА КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ

Выделительные расстройства КЩР являются результатом нарушения выделения из организма (избыточной потерей им или задержкой в н¸м) кислот либо оснований с развитием ацидозов или алкалозов.

ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ АЦИДОЗЫ

Виды, причины развития и примеры выделительных ацидозов рассмотрены на рис. 13–7.

658

Рис. 13–8. Механизмы компенсации выделительного ацидоза.

*При почечном выделительном ацидозе малоэффективны.

ПРИМЕРЫ ТИПИЧНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КЩР

(КАПИЛЛЯРНАЯ КРОВЬ)

Некомпенсированный почечный выделительный ацидоз

17 ммоль/л

Пациент находится на лечении с диагнозом «Хронический диффузный гломерулонефрит».

Основной патогенетический фактор: нарушение выведения из организма кислых валентностей почками.

Компенсированный кишечный выделительный ацидоз

660