Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Хиггинс_Расшифорвка клин лаб анализов

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
17.05.2026
Размер:
7.54 Mб
Скачать

160

Часть II. Биохимические тесты

Окончание

игипомагниемия. Всем детям, у которых в течение первого месяца жизни возникли судороги, обязательно делают анализ крови для определения глюкозы, кальция и магния.

3.Обычно потребляемая пища служит плохим источником витамина D. Этот витамин содержится в жирной рыбе, яйцах

ипечени. Его добавляют в некоторые молочные продукты

ихлопья для завтрака. Примерно 90% необходимого нам витамина D синтезируется в коже под действием солнечного света. Диета, бедная витамином D, недостаточное пребывание на солнце, а также применение лосьона для загара предрасполагают к возникновению дефицита этого витамина в организме. Особому риску подвержены старики, не имеющие возможности выйти из дома, а также женщины — выходцы из Азии, так как они недостаточно находятся на солнце (в темной коже витамин D синтезируется в недостаточном количестве). Во время беременности потребность в витамине D возрастает. Теперь рекомендуется оценивать риск его дефицита у беременных женщин. Если такой риск существует, рекомендуется профилактический прием препаратов витамина D в дозе 10 мг/день.

4.Количество витамина D в организме новорожденного определяется его количеством в организме матери. Так как в организме матери Эйджи витамина D недостаточно, весьма вероятно, что ребенок тоже испытывает его дефицит, а так как витамин D необходим для нормального всасывания кальция в кишечнике, возникают гипокальциемия и судороги.

5.Определение в крови Эйджи сывороточного 25 ОН-вита- мина D выявило его дефицит. Окончательный диагноз: вторичная гипокальциемия вследствие дефицита витамина D у матери и ребенка. Ребенку назначили глюконат кальция внутривенно, кальций перорально и кальцитриол (1,25-ди- гидроксивитамин D). Судороги прекратились через сутки после начала лечения.

6.Секреция ПТГ контролируется уровнем ионизированного кальция в плазме. Снижение его концентрации (гипокальциемия) приводит к увеличению секреции ПТГ. У Эйджи ПТГ был повышен. Это состояние называется гиперпаратиреозом. Так как в данном случае гиперпаратиреоз обусловлен не заболеванием паратиреоидных желез, а дефицитом витамина D, он называется вторичным.

Глава 6. Определение кальция и фосфата в сыворотке крови

161

Цитируемая литература

1.Byrnes, M., Huynh, K., Helmer, S. et al. (2005) A comparison of corrected serum calcium Levels to ionised calcium levels among critically ill surgical patients, Am. J. Surg., 189: 310–14.

2.Mundy, G. and Edwards, J. (2008) PTH-related peptide (PTHrP) in hypercalcemia, J. Am. Soc. Nephrol., 19: 672–75.

3.Van Den Hauwe, K., Oeyen, S., Schrijvers, B. et al. (2009) A 50 year old man with severe hypercalcemia: a case report, Acta. Clin. Belg., 64: 442–46.

4.Swaminathan, K. (2011) A hidden history of heartburn: the Milk-Al- kali syndrome, Indian J. Pharmacol., 43: 78–9.

5.Khan, M. and Waguespack, S. (2011) Medical management of postsurgical hypoparathyroidism, Endocrin. Pract., 17 (suppl 1): 18–25.

6.Hastbacka, J. and Pettila, V. (2003) Prevalance and predictive value of ionised hypocalcaemia among critically ill patients, Acta Anaesthesiologica Scandinavica, 47: 1264–69.

7.Zheng, C-M., Lu, K-C., Wu, C-C. et al. (2011) Association of serum phosphate and related factors in ESRD-related vascular calcification, Int. J. Nephrol., vol. 2011: article ID: 936613.

Дополнительная литература

Hughes, E. (2010) How to care for patients undergoing surgery for primary hyperparathyroidism, Nursing Times, 106: 23–26.

Jacobs, T. and Bilezikian, J. (2005) Rare causes of hypercalcemia, J. Clin. Endocrin. & Metab., 90: 6316–22.

Mackenzie-Feder, J., Sirrs, S., Anderson, D. et al. (2011) Primary hyperparathyroidism: an overview, Int. J. Endocrinol., vol. 2011: article no 251410.

Peacock, M. (2010) Calcium metabolism in health and disease, Clin. J. Am. Soc. Nephrol., 5 (Suppl 1): S23–S30.

Shoback, D. (2008) Hypoparathyroidism, New Eng. J. Med., 359: 391–403.

ЭмануэльВ.Л.Гипокальциемия//Синдромнаядиагностикаибазисная фармакотерапия заболеваний внутренних органов / под ред. Г. Б. Федосеева, Ю. Д. Игнатова. — СПб.: Нормедиздат, 2014. — 640 с.

Глава 7. Газы артериальной крови

Основные вопросы

Что такое газы крови

Обмен кислорода и углекислого газа в легких и транспорт газов кровью

Что такое рН, кислота, основание и буфер

Как поддерживается кислотно-основное равновесие (нормальный рН крови)

Четыре типа нарушений кислотно-основного равновесия:

– респираторный ацидоз и респираторный алкалоз

– метаболический ацидоз и метаболический алкалоз

Причины и следствия нарушений кислотно-основного равновесия

Причины и следствия гипоксемии и гипероксемии

Оценка оксигенации крови (газы крови и пульсовая оксиметрия)

Забор артериальной крови

Мониторинг рН у плода

Использование термина «газы крови» неполностью описывает этот тест, потому что хотя он и включает измерение содержания двух физиологически важных газов, присутствующих в крови (кислорода О2 и углекислого газа СО2), но подразумевает определение рН крови и еще нескольких других параметров кислотно-основного равновесия, которые рассчитывают на основе этих измерений. В широком смысле этот тест позволяет оценить состояние двух взаимосвязанных физиологических процессов — способности легких осуществлять обмен

Глава 7. Газы артериальной крови

163

кислорода и углекислого газа между воздухом и кровью (легочный газообмен) и способности организма поддерживать рН крови (кислотно-основное равновесие) в пределах нормальных значений. Это исследование принципиальное, хотя и не единственное, используемое для мониторинга состояния больных в критическом состоянии. Так как у тяжелобольных могут наблюдаться существенные изменения этих показателей за короткие промежутки времени, может потребоваться их определение с интервалом несколько часов (сроки для выполнения исследования в условиях ургентной диагностики составляют 5–10 мин — В. Э.). По этой причине газовые анализаторы часто находятся непосредственно у постели тяжелых больных. В этих условиях ответственность за проведение анализа газов крови часто ложится на средний медицинский персонал. Это единственный анализ, для которого требуется артериальная кровь; все другие тесты выполняются на образцах венозной крови. Таким образом, этот тест следует называть «газы артериальной крови».

НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

Нормальный клеточный метаболизм сопряжен с постоянной продукцией углекислого газа и ионов водорода (Н+) и потреблением кислорода. Скорости их продукции и потребления во многом зависят от метаболической активности. Для сохранения здоровья необходимо, чтобы, несмотря на вариации скоростей продукции и потребления, уровни всех трех компонентов в крови поддерживались в строгих границах. Это осуществляется при согласованном участии легких, почек и химических буферных систем крови. С помощью анализа содержания газов в крови можно проследить способность организма поддерживать эти механизмы. Интерпретация результатов этого теста зависит от понимания основ физиологии дыхания и кис- лотно-основного состояния. Хотя эти две темы взаимосвязаны, их удобнее рассмотреть отдельно.

ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Кислород — это основа жизни. Клетки всех тканей человеческого тела потребляют энергию, которую они получают благодаря постоянно происходящему аэробному метаболизму

164

Часть II. Биохимические тесты

веществ, поступивших с пищей (углеводов, жиров и т. д.). В процессе аэробного метаболизма постоянно расходуется кислород и выделяется углекислый газ, конечный продукт, который должен удаляться из организма. Цель акта дыхания — доставить кислород, находящийся во вдыхаемом воздухе, к тканям и вывести с выдыхаемым воздухом углекислый газ, вредный побочный продукт. Венозная кровь, возвращающаяся от тканей, низкооксигенирована и нагружена углекислым газом (рис. 7.1). Она смешивается в правых отделах сердца и поступает в легкие через легочную артерию. В легких углекислый газ крови обменивается на кислород. Кровь, теперь уже с меньшим содержанием углекислого газа и насыщенная кислородом, возвращается к сердцу через легочную вену, покидает его через аорту и разносится по артериальной системе к тканям, чтобы насытить их кислородом.

Основные газовые законы в физиологических системах; единицы измерения и диффузия

Количество газа, содержащегося в любой системе, в том числе в биологической, определяется давлением, которое этот газ оказывает. Оно традиционно измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Например, давление атмосферного воздуха (барометрическое давление) на уровне моря равно 760 мм рт. ст. Это значит, что на уровне моря газы, содержащиеся в воздухе, которым мы дышим, оказывают суммарное давление, достаточное для поддержания столбика ртути высотой 760 мм. Общее давление смеси газов — это просто сумма парциальных давлений (обозначаются символом Р) для каждого из компонентов. Так как воздух состоит из 21% кислорода, 0,03% углекислого газа и 78% азота, парциальное давление кислорода (РО2) во вдыхаемом воздухе на уровне моря равно 21% от общего атмосферного давления (т. е. 21/100 × × 760 = 150 мм рт. ст.), а парциальное давление углекислого газа (РСО2) = 0,03/100 × 760 = 0,2 мм рт. ст.

В клинико-диагностических лабораториях при измерении парциального давления газов наряду с мм рт. ст. все чаще используются единицы СИ килопаскали (кПа). Давление определяется как сила, воздействующая на единицу площади. В единицах СИ силу измеряют в ньютонах (Н), а площадь —

Глава 7. Газы артериальной крови

165

вметрах квадратных (м2). Таким образом, единица давления

вмеждународной системе, названная в честь физика XVII в. Паскаля, равна 1 Н/м2. Соответственно 1 кПа — это 1000 паскалей (т. е. 1000 Н/м2). В некоторых книгах по физиологии продолжают выражать парциальное давление газов в крови

вмм рт. ст. Чтобы перевести мм рт. ст. в килопаскали, надо умножить величину на 0,133.

На рис. 7.1 показаны значения парциальных давлений кислорода и углекислого газа во вдыхаемом воздухе, альвео-

Рис. 7.1. Содержание газов в легких, системной циркуляции (венозная и артериальная системы) и в тканях

166

Часть II. Биохимические тесты

лярном воздухе (глубоко внутри легких), в венозной и артериальной крови и в тканях.

Скорость диффузии газов через физиологическую мембрану зависит от парциального давления газа по обе стороны мембраны. Газ диффундирует из области высокого парциального давления в область низкого. Чем выше различие в парциальном давлении по обе стороны мембраны, тем быстрее происходит диффузия. Значение этого простого принципа станет очевидным, когда мы подробнее рассмотрим обмен газов между кровью и легкими и между кровью и тканями.

Газообмен в легких

Местом обмена газов между кровью и легкими являются альвеолярные мембраны, представляющие собой тонкие оболочки замкнутых (слепых) мешочков — структурных единиц легких, называемых альвеолами. Миллионы альвеол обеспечивают огромную поверхность мембран для газообмена; у взрослого человека она равна 80 м2. С одной стороны мембраны находится альвеолярный воздух, а с другой — очень мелкие капилляры, которые могут пропустить только одну клетку крови. Газы диффундируют через мембрану, пытаясь восстановить количественное равновесие для каждого из них по обе стороны мембраны. Таким образом, кислород переносится из альвеол (РО2 = 13,3 кПа) в кровь (РО2 = 5,3 кПа), а углекислый газ — из крови (РСО2 = 6,1 кПа) в альвеолы (РСО2 = 4,8 кПа).

Успешность газообмена между легкими и альвеолами зависит от:

адекватной альвеолярной вентиляции. Это механический процесс, осуществляемый благодаря эластической тяге легких, который обеспечивает движение воздуха к альвеолам и от них;

достаточного количества функционирующих альвеол;

достаточного кровотока через легочные капилляры.

Транспорт кислорода в крови

Кислород попадает через альвеолярную мембрану в кровь, протекающую по легочным капиллярам. Кислород плохо растворяется в крови. Небольшое его количество, которое пере-

Глава 7. Газы артериальной крови

167

носится в растворенном виде (3 мл кислорода на 1 л крови), недостаточно для удовлетворения потребностей организма. В красных клетках крови (эритроцитах) содержится белок гемоглобин. Он служит более эффективным транспортным средством для переноса кислорода и увеличивает способность крови переносить кислород с 3 до 200 мл/л. Фактически только 1–2% кислорода переносится кровью в растворенном виде. Эта небольшая фракция определяет измеряемое парциальное давление кислорода (РО2). Остальные 98% кислорода переносятся гемоглобином в эритроцитах.

Продукт обратимой связи кислорода с гемоглобином называется оксигемоглобином. Гемоглобин, лишенный кислорода, называется дезоксигемоглобином.

Транспортная функция гемоглобина, который способен переносить кислород от легких к тканям, осуществляется благодаря обратимым конформационным изменениям четвертичной структуры (формы) его молекул, что изменяет их сродство

ккислороду. В дезоксигенированном состоянии гемоглобин имеет низкую аффинность к кислороду, а в оксигенированном — высокую. На состояние молекулы гемоглобина (оксиили дезоксигенированное) оказывает влияние ряд внешних

факторов. Наибольшее значение из них имеет РО2. При относительно высоком РО2 сродство гемоглобина к кислороду гораздо больше, чем при относительно низком. Эти взаимосвязи графически описываются кривыми диссоциации кислорода (рис. 7.2).

График показывает, что при высоком значении РО2 (как

вартериальной крови) гемоглобин почти на 100% насыщен

кислородом. Напротив, при низких значениях РО2 (как в венозной крови и в тканях) гемоглобин имеет меньшее сродство

ккислороду и менее насыщен им. Это и определяет максимальную загруженность гемоглобина кислородом в артериальной крови в области альвеол и высвобождение кислорода

втканях. Этот процесс активизируется относительно высоким

РСО2 как основным продуктом окисления и низкой величиной рН в большинстве тканей.

Хотя РО2 характеризует только небольшую часть кислорода (1–2%), находящегося в артериальной крови, этот показатель имеет важное значение, так как определяет количество кислорода, связанного с гемоглобином (SO2), а следовательно,

168

Часть II. Биохимические тесты

общее количество кислорода, переносимого кровью к тканям.

Рис. 7.2. Взаимоотношения между количеством кислорода в крови

(РО2) и количеством кислорода, которое может связаться с гемогло-

бином (% насыщения гемоглобина)

 

Если РО2 снижено, то и количество кислорода, связанного с гемоглобином (SO2), тоже снижено, а следовательно, ткани получают его в меньшем количестве. Из рис. 7.2 видно, что снижение РО2 с 16 до 10 кПа почти не влияет на показатель SO2, а следовательно на количество кислорода в крови. Од-

Глава 7. Газы артериальной крови

169

нако, если РО2 становится ниже 10 кПа, SO2 резко падает. При таком уровне РО2 поступление кислорода к тканям становится недостаточным.

Итак, для адекватной оксигенации тканей необходимо:

нормальное количество гемоглобина;

насыщение гемоглобина кислородом в артериальной крови не менее чем на 95%;

РО2 должно превышать 10 кПа;

поддержание такого уровня РО2 зависит от факторов, необходимых для обеспечения нормального газообмена между легкими и кровью (см. выше).

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ РАВНОВЕСИЕ.

ПОДДЕРЖАНИЕ НОРМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ рН В КРОВИ

Для адекватного клеточного метаболизма требуется, чтобы уровень рН крови сохранялся в границах 7,35–7,45 несмотря на постоянную продукцию ионов водорода, которые понижают рН. Даже незначительные нарушения этих границ рН могут иметь неприятные последствия, а снижение рН менее 6,8 и повышение до 7,8 не совместимы с жизнью. Для понимания значения кислотно-основного равновесия в организме необходимо рассмотреть некоторые базовые понятия.

Что такое рН?

рН — это логарифмическая шкала (от 1 до 14) кислотности и щелочности. Чистая вода имеет рН = 7 и, следовательно, нейтральна (т. е. не кислая и не щелочная). Если рН > 7, то раствор щелочной (основание), если рН < 7, то раствор кислый. Термин «рН» представляет собой аббревиатуру от слов «puissance hydrogen» (puissance по-французски означает сила). Это мера активности или концентрации ионов водорода. рН определяют как отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода в моль/л:

рН = –lg[Н+],

где [Н+] — концентрация ионов водорода в моль/л.