Клиническая_лабораторная_диагностика_2019_А_А_Кишкун_2_е_изд_

Источник KingMed.info

Рис. 5.34. Причины гипepфocфaтeмии (схема)

ингибируют β-aдреноблокaторы, простaглaндин Е. Инсулин способствует выходу магния из клеток, адреналин и глюкокортикоиды задерживают его выход. Магний выступает кофактором ряда ферментативных реакций (Mg-АТФ, aде-нилaтциклaзa, окислительное фосфорилировaние, образование АТФ); он выступает в роли физиологического регулятора роста, поддерживая запас пури-новых и пиримидиновых оснований. Магний необходим на всех этапах синтеза белка.

Почки - основной регулятор поддержания концентрации магния в сыворотке. У здорового человека суточная экскреция магния - около 100 мг. При истощении его запасов экскреция магния снижается или прекращается. Избыток магния быстро удаляется почками. Магний проходит через гломерулярную мембрану, 80% его реaбсорбируется в проксимальных канальцах восходящего сегмента петли Генле. Большие дозы ПТГ способствуют снижению экскреции магния с мочой (такое же действие оказывают глюкагон и КТ). Витамин D и его метаболиты повышают всасывание магния в тонкой кишке, но в меньшей степени, чем кальция.

5.7.10.1. Гипомагниемия

Гипомaгниемия возникает вследствие определенных причин.

1.Пониженное всасывания магния в кишечнике из-за неполноценного питания, нарушение всасывания, продолжительная диарея или нaзогaстрaль-нaя аспирация. Таков механизм развития гипомaгниемии при острой и хронической диспепсии, энтероколитах, язвенном колите, острой кишечной непроходимости, отечном панкреатите, алкоголизме.

2.Усиленная экскреция магния почками вследствие гиперкaльциемии, осмотического диуреза или приема таких препаратов, как петлевые диуретики, aминогликозиды, циклоспорин. Любые повреждения канальцев почек приводят к усилению экскреции магния с мочой. Примерно у 30% больных сахарным диабетом бывает гипомагниемия, но при тяжелых формах заболевания ее можно не выявить из-за снижения объема внутрисосудистой жидкости. На фоне гипомaгниемии сахарный диабет протекает тяжелее. Отношение Mg/креaтинин в моче больных диабетом увеличивается пропорционально тяжести клинического течения заболевания.

В клинической практике дефицит магния встречается чаще, чем его выявляют при исследовании сыворотки: приблизительно у каждого 10 стационарного больного имеется дефицит магния.

411

Источник KingMed.info

Магний - один из регуляторов сосудистого тонуса, способствует дилaтaции сосудистой стенки. Низкая концентрация внеклеточного магния приводит к спазму сосудов или повышает их чувствительность к прессорным агентам. Внутриклеточное содержание магния коррелирует с величиной артериального давления у гипертоников. При эссенциaльной гипертензии действие агентов, снижающих aртетериaльное давление, реализуется через магний. Отмечено снижение магния в миокарде у умерших от ИМ. При ИМ наиболее выраженное снижение концентрации магния в сыворотке наступает через 24-48 ч после ангинозного приступа. У больных с ИБС содержание магния в сыворотке снижено. Резкое падение концентрации магния в сыворотке может быть одной из причин внезапной смерти.

Магний выступает природным гиполипидемическим агентом. Гипомагние-мия способствует активации атеросклеротического процесса. Гиперлипидемия на фоне гипомагниемии способствует прогрессированию жировой инфильтрации печени. В условиях гипомагниемии снижается активность гепаринзависи-мой липопротеидлипазы и лецитинхолестеринацилтрансферазы. Нарушением клиренса ЛПНП в условиях недостатка магния объясняют развитие гипер-липидемии при сахарном диабете.

При дефиците магния повышается агрегация тромбоцитов, активируются процессы тромбообразования, поэтому магний называют природным антикоагулянтом.

Гипомагниемия - частое осложнение алкоголизма и алкогольной абстиненции.

Гипофосфатемия сопровождается гипомагниемией (тяжелый гиперпарати-реоз и тиреотоксикоз). Интоксикация сердечными гликозидами сопровождается гипомагниемией.

Экскреция магния более 2 мэкв/сут при гипомагниемии указывает на повышенное выделение магния почками.

При оценке результатов исследования магния в сыворотке всегда нужно помнить о «ложной» гипомагниемии, которая может быть при стрессе, острых инфекционных заболеваниях, гиповолемии. Основные причины гипомагние-мии приведены на рис. 5.35.

Гипомагниемия часто вызывает гипокалиемию и гипокальциемию, что отражается на клинической картине заболевания. Неврологические нарушения включают сонливость, спутанность сознания, тремор, непроизвольные мышечные сокращения, атаксию, нистагм, тетанию и судорожные припадки. На ЭКГ отмечается удлинение интервалов PQ и QT. Иногда возникают предсердные и желудочковые аритмии, особенно у больных, получающих дигоксин.

Коррекцию гипомагниемии проводят препаратами магния. Пути введения магния в организм могут быть различными: через рот, внутримышечно и внутривенно. При наличии клинических симптомов гипомагниемии и концентрации магния в сыворотке крови ниже 0,5 ммоль/л показано внутривенное введение препаратов. Следует помнить, что длительное их применение практически не может вызвать гипермагниемию (при отсутствии почечной недостаточности), что обусловлено способностью почек выводить избыток магния. При внутривенном введении уровень Mg2+ в сыворотке нормализуется в течение 24 ч, но для полного восстановления запасов магния требуется несколько суток.

5.7.10.2. Гипермагниемия

Гипермагниемия бывает при почечной недостаточности, при применении в лечении препаратов лития, гипотиреозе, лактатацидозе, гепатитах, новообразованиях, при применении препаратов магния на фоне недиагностированной почечной недостаточности.

412

Источник KingMed.info

Рис. 5.35. Причины гипомагниемии (схема)

Клинические проявления обычно наблюдаются при уровне магния сыворотки выше 4 мэкв/л. Нервно-мышечные нарушения включают арефлексию, сонливость, слабость, параличи и дыхательную недостаточность. К сердечно-сосудистым нарушениям относятся артериальная гипотензия, брадикардия, удлинение интервалов PQ, QRS и QT на ЭКГ, полная атриовентрикулярная блокада и асистолия. Может наблюдаться гипокальцие-мия. Клинические нарушения и их связь с уровнем магния в сыворотке выражаются в следующем:

-уровень магния 5-10 мэкв/л - задержка проведения импульсов по проводящей системе сердца;

-уровень магния 10-13 мэкв/л - утрата глубоких сухожильных рефлексов;

-уровень магния 15 мэкв/л - паралич дыхания (может наблюдаться состояние наркоза);

-уровень магния >25 мэкв/л - остановка сердца в фазе диастолы.

Во многих случаях для лечения гипермагниемии применяют гемодиализ. Однако артериальную гипертензию можно устранить внутривенным введением препаратов кальция.

Основные причины гипермагниемии представлены на рис. 5.36.

413

Источник KingMed.info

Рис. 5.36. Причины гипермагниемии (схема)

5.7.11. Гомеостаз хлора

Общее содержание хлора в организме здорового человека с массой тела 70 кг составляет около 2000 ммоль, т.е. около 30 ммоль/кг. Хлор выступает главным внеклеточным анионом. В организме он находится преимущественно в ионизированном состоянии в виде солей натрия, калия, кальция, магния и т.д. Хлор играет важную роль в поддержании кислотно-основного равновесия (между плазмой и эритроцитами), осмотического равновесия (между кровью и тканями), баланса воды в организме, активирует амилазу, участвует в образовании хлористоводородной кислоты желудочного сока. Содержание хлора в сыворотке крови в норме составляет 98-107 мэкв/л (ммоль/л).

Основным депо хлора выступает кожа, способная депонировать в себе до 30-60% введенного элемента. Хлор - основной анион, компенсирующий влияние катионов, в первую очередь натрия, во внеклеточной жидкости. В физиологических условиях изменения концентрации хлора вторичны по отношению к изменениям других электролитов и направлены в первую очередь на создание электронейтральности среды: если повышается содержание бикарбоната, то уменьшается содержание хлора; когда повышается уровень натрия, то увеличивается содержание хлора. Некомпенсированная ги-перхлоремия приводит к метаболическому ацидозу. Хлориды из организма выводятся в основном с мочой (90%), а также с потом и калом. Обмен хлора регулируется гормонами коркового вещества надпочечников и щитовидной железы.

Нарушение обмена хлора ведет к развитию отеков, недостаточной секреции желудочного сока. Резкое уменьшение содержания хлора в организме может привести к тяжелому состоянию вплоть до комы со смертельным исходом.

5.7.11.1. Гипохлоремия

Гипохлоремию могут вызвать следующие заболевания и состояния: - повышенное выделение хлора с потом в условиях жаркого климата, при лихорадочных состояниях, сопровождающихся обильным потоотделением;

-повышенное выделение хлора с калом при поносах;

-повторная рвота в связи с дуоденальной язвой, высокой кишечной непроходимостью, стенозом привратника (в этих случаях играют роль как уменьшение поступления хлора в организм, так и его выделение с желудочным соком в рвотных массах);

414

Источник KingMed.info

-хроническая и ОПН, а также заболевания почек с выраженным нефротическим синдромом, изза нарушения способности канальцев к реаб-сорбции хлора;

-крупозная пневмония в разгар заболевания и некоторые другие инфекционные заболевания;

-неконтролируемая диуретическая терапия (сочетается с гипонатрие-мией);

-гипокалиемический метаболический алкалоз;

-состояния после различных хирургических операций, если они сопровождаются

послеоперационным ацидозом, когда содержание СО2 в плазме увеличивается и хлор переходит в эритроциты;

-диабетический ацидоз, который обычно сопровождается переходом хлора из крови в ткани;

-почечный диабет вследствие большой потери хлора с мочой;

-заболевания надпочечников, продуцирующих гормоны, которые контролируют баланс жидкости и электролитов (минералокортикоиды); гипо- и гиперадренализм сопряжены со снижением концентрации хлора в сыворотке.

5.7.11.2. Гиперхлоремия

Гиперхлоремии разделяют на абсолютные, развивающиеся при нарушении выделительной функции почек, и относительные, связанные с обезвоживанием организма и сгущением крови. При нефрозах, нефритах и особенно нефросклерозах наступает задержка солей в организме и развивается гиперхлоремия, из крови хлор переходит в экстрацеллюлярную жидкость, в клетки кожи, кости и другие ткани, вытесняя при этом другие ионы; в значительных количествах хлор начинает выводиться с потом. Недостаточное поступление воды в организм, понос, рвота, потеря жидкостей и солей при ожогах могут привести к обезвоживанию организма и развитию относительной гиперхлоремии. При рвоте очень скоро относительная гиперхлоремия переходит в гипохлоремию вследствие потери хлора организмом. Эти потери могут доходить до 2/3 общего его содержания в организме.

Отдача хлора тканями после перенесенных инфекционных заболеваний, пневмоний может сопровождаться гиперхлоремией. Развитие гиперхлоремии возможно при декомпенсации сердечно-сосудистой системы, при отеках. Поступление с пищей больших количеств хлорида натрия может привести к гиперхлоремии.

Гиперхлоремия наблюдается при алкалозах, сопровождающихся снижением СО2 в крови, когда хлор из эритроцитов переходит в плазму, а также при рассасывании отеков, экссудатов и транссудатов.

Количество хлора в моче зависит от его содержания в пище. У грудных детей с мочой выводится очень мало хлора, так как его мало содержится в грудном молоке. Переход к смешанному питанию ведет к значительному увеличению содержания хлора в моче. Его количество в моче увеличивается в соответствии с всевозрастающим употреблением поваренной соли. Около 90% пищевых хлоридов выводится с мочой и лишь 6% - с потом. Содержание выделяемого с мочой хлора приведено в табл. 5.32.

Таблица 5.32. Содержание хлора, выделяемого с мочой в норме

415

Источник KingMed.info

При патологических состояниях гипохлорурия выступает следствием выделения повышенного количества хлора с потом, рвотными массами и через кишечник. К этому не может привести задержка хлора в отечной жидкости. Гипо-хлорурия, как правило, сопровождает гипохлоремию при поносе и рвоте различной этиологии, при лихорадочных заболеваниях. При пневмониях в результате так называемой сухой задержки хлора (вследствие отдачи хлора тканям) его содержание в моче снижается. Сердечно-сосудистая декомпенсация с развитием отеков, воспалительные выпоты, образование отеков при заболеваниях почек сопровождаются «влажной» задержкой хлора в организме (вследствие перехода хлора в экстрацеллюлярную жидкость), при этом наблюдается гипохлорурия.

Нарушение процессов эндокринной регуляции водно-электролитного обмена с повышением функции коры надпочечников и гипофиза может сопровождаться гипохлорурией с явлениями гиперхлоремии в результате обратного всасывания хлора в почечных канальцах.

Гиперхлорурия как физиологическое явление наблюдается при поступлении в организм большого количества натрия хлорида. Как патологическое явление гиперхлорурия встречается реже и сопровождает процессы рассасывания отеков, экссудатов и транссудатов, при этом она возникает одновременно с гиперхлоремией. Период выздоровления при инфекционных заболеваниях, пневмонии сопровождается отдачей хлоридов и гипер-хлорурией.

Гипофункция коры надпочечников, недостаточная выработка минерало-кортикоидов сопровождаются отдачей солей (солевой надпочечниковый диабет). Поражение паренхимы почек также может сопровождаться большой экскрецией солей (солевой почечный диабет).

Между содержанием хлора в крови и его выведением с мочой не существует прямой зависимости.

Определение содержания хлора в моче имеет важное диагностическое значение у тяжелых реанимационных больных. Особое значение это исследование имеет для установления причин развития метаболического алкалоза у больного: оно показывает, можно ли скорректировать развившийся метаболический алкалоз введением хлора. Различают определенные виды метаболического алкалоза.

1.Хлоридчувствительный алкалоз с концентрацией хлоридов в моче ниже 10 ммоль/л - наиболее распространенная форма метаболического алкалоза, обычно он сопровождается снижением объема внеклеточной жидкости. Может возникнуть при потерях хлора через желудочно-кишечный тракт (рвота, аспирация содержимого желудка, ворсинчатая аденома толстой кишки и врожденная хлоридорея) или при использовании диуретиков (из-за сопутствующего снижения объема внеклеточной жидкости и гипокалиемии). Следует всегда учитывать, что введение большой дозы диуретиков способно даже повысить уровень хлора в моче; об этом надо помнить при оценке метаболического алкалоза и результатов определения хлора в моче. Постгиперкапнические состояния, обусловленные устойчивой почечной задержкой бикарбоната, избыточное введение бикарбоната или неоднократные переливания крови (перегрузка цитратом) также могут вызвать чувствительный к хлору метаболический алкалоз. Лечение этой формы метаболического алкалоза должно быть направлено на возмещение потерь хлора.

2.Хлоридрезистентный алкалоз с содержанием хлора в моче выше 20 ммоль/л встречается гораздо реже. За исключением случаев синдрома Барттера и недостаточности магния в организме, при алкалозе этого типа обычно наблюдается артериальная гипертензия, а объем внеклеточной жидкости не снижен. Другие причины данного алкалоза - первичный

416

Источник KingMed.info

альдостеронизм, синдром Кушинга, стеноз почечной артерии, синдром Лиддла, гиперкальциемия и тяжелая гипокалиемия. Лечение данной формы метаболического алкалоза хлоридом натрия не эффективно и должно быть направлено на устранение причин, лежащих в основе данной формы метаболического алкалоза, а также на устранение дефицита калия и магния.

5.7.12. Кислотно-основное состояние

Исследование КОС широко используют для мониторирования состояния больных в критическом состоянии. Если подходить строго к определению понятия кислотно-основного состояния, то под ним следует понимать соотношение концентрации водородных и гидроксильных ионов в биологических средах, т.е. рН крови. В действительности исследование КОС включает, наряду с измерением рН, определение и физиологически важных газов, присутствующих в крови (О2 и СО2), и еще несколько других параметров. Это обусловлено тем, что все эти показатели и их значения тесно взаимосвязаны друг с другом.

У тяжелых больных могут наблюдаться существенные изменения этих показателей в течение коротких промежутков времени, поэтому сроки выполнения исследования КОС лабораторией в условиях неотложной диагностики не должны превышать 5-10 мин. Исследование КОС в отличие от всех других видов лабораторных анализов выполняются на пробах артериальной крови.

5.7.12.1. Газы крови

Метаболические процессы, происходящие в клетке, сопряжены с постоянной продукцией CO2 и ионов водорода и потреблением кислорода. Скорости их продукции и потребления во многом зависят от уровня метаболической активности. Однако для сохранения постоянства внутренней среды организма человека необходимо, чтобы, несмотря на вариации скорости продукции и потребления, уровни всех трех компонентов (рН, СО2 и О2) в крови поддерживались в строгих границах. Достижение этого обеспечивается согласованным функционированием легких, почек и буферных систем крови и тканей. Исследуя содержание газов в крови, врач может мониторировать состояние этих ре-гуляторных систем. Оценка результатов исследования газов крови во многом зависит от понимания основ физиологии дыхания.

Дыхание - функция доставки из внешней среды к клетке, к ее митохондри-альным и соматическим мембранам (генераторам энергии) кислорода и удаление из клеток во внешнюю среду избытка углекислоты с целью обеспечения процесса энергообразования, адекватного потребностям организма при данном его функциональном состоянии. Практически эта функция реализуется следующим образом. Венозная кровь, которая возвращается от тканей в правые отделы сердца, содержит низкое количество кислорода и высокое углекислого газа. Из правого желудочка сердца через легочную артерию она поступает в легкие. В легких углекислый газ крови обменивается на кислород, и оксиге-нированная кровь (с низким содержанием углекислого газа) возвращается в левое предсердие через легочную вену. В дальнейшем кровь поступает в левый желудочек сердца, а из него через аорту разносится по артериальной системе к тканям, доставляя им кослород.

Количество газа, содержащегося в крови, определяется атмосферным давлением, которое этот газ оказывает. Оно традиционно измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.). Давление атмосферного воздуха на уровне моря равно 760 мм рт.ст. Для организма человека это означает, что на уровне моря газы, содержащиеся в воздухе, которым дышит человек, оказывают суммарное давление, поддерживающее столбик ртути высотой 760 мм. Общее давление смеси газов атмосферного воздуха - сумма парциальных давлений (обозначается символом р) каждого из компонентов. Хорошо известно, что атмосферный воздух состоит из 21% кислорода, 0,03%

417

Источник KingMed.info

углекислого газа и 78% азота. Поэтому парциальное давление кислорода (рО2) во вдыхаемом воздухе равно 21% от общего атмосферного давления, т.е. 150 мм рт.ст., а парциальное давление углекислого газа (рСО2) 0,03%, или 0,2 мм рт.ст. В Международной системе единиц парциальное давление газов измеряют в килопаскалях (кПа). Для перевода парциального давления, выраженного в мм рт.ст. в килопаскали, необходимо умножить имеющуюся величину на 0,133. На рис. 5.37 представлены значения парциальных давлений кислорода и углекислого газа во вдыхаемом воздухе, альвеолярном воздухе, в венозной и артериальной крови и тканях.

Газы атмосферного воздуха поступают в кровь, диффундируя через биологические мембраны. Скорость диффузии газов через биологические мембраны зависит от парциального давления газов по обе стороны мембраны, и газ диффундирует из области высокого парциального давления в область низкого. Чем выше разность в парциальном давлении по обе стороны мембраны, тем быстрее протекает диффузия газа.

Обмен газов между кровью и атмосфермным воздухом происходит в легких, а в качестве биологических мембран выступают альвеолярные мембраны, представляющие собой тонкие оболочки структурных единиц легких - альвеол. Легкие состоят из миллионов альвеол, которые вместе обеспечивают огромную поверхность мембран для газообмена. У взрослого человека эта площать составляет в среднем 80 м2. С одной стороны мембраны находится альвеолярный воздух, а с другой - мелкие капилляры, диаметр которых позволяет пропускать только один эритроцит. Поэтому все эритроциты проходят по капиллярам как бы «по очереди» (один за другим). Газы диффундируют через альвеолярные мембраны, пытаясь восстановить количественное равновесие для каждого из них по обе стороны мембраны. Так как парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 150 мм рт.ст., а в венозной крови 40 мм рт.ст., то он диффундирует в кровь. Парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе равно 0,03 мм рт.ст., а в венозной крови 46 мм рт.ст., поэтому углекислый газ диффундирует из крови в альвеолы.

Кислород, диффундировавший через альвеолярную мембрану, попадает в кровь, протекающую по легочным капиллярам, где частично растворяется в плазме, но в основном связывается с гемоглобином эритроцитов. Одна молекула гемоглобина способна связать 4 молекулы кислорода, образуя оксигемоглобин. Количество кислорода, связывающегося с гемоглобином, в первую очередь зависит от рО2. При высоких значениях рО2, что наблюдается у здоровых людей, гемоглобин артериальной крови практически на 100% насыщен кислородом. При низких значениях рО2 (в венозной крови и тканях) гемоглобин связывает кислород в гораздо меньшей степени. Это позволяет гемоглобину максимально насыщаться кислородом в артериальной крови, покидающей легкие, и легко освобождаться от кислорода в тканях. Кроме того, в тканях кислород активно поглощается, что ускоряет его высвобождение из оксигемоглобина. Этот процесс дополнительно активируют высокое рСО2 (основной продукт окисления) и низкое рН в большинстве тканей.

418

Источник KingMed.info

Рис. 5.37. Значения парциальных давлений кислорода и углекислого газа во вдыхаемом воздухе, альвеолярном воздухе, в венозной и артериальной крови и тканях

Таким образом, адекватная оксигенация тканей зависит от:

-рО2 в атмосферном воздухе;

-нормальной проходимости дыхательных путей;

-нормально функционирующей центральной регуляции дыхания;

-адекватной альвеолярной вентиляции; этот механический процесс осуществляется благодаря эластической тяге легких, обеспечивающей движение воздуха к альвеолам и от них, и зависит от состояния костно-мышечного аппарата грудной клетки, наличия отрицательного давления внутри плевральной полости, состояния и функции диафрагмы;

-достаточного количества функционирующих альвеол;

419

Источник KingMed.info

-состояния и проходимости альвеолярно-капиллярной мембраны;

-состояния и проходимости альвеолярных капилляров;

-достаточного кровотока через легочные капилляры;

-количества гемоглобина, его структуры и типа;

-состояния кровообращения.

5.7.12.2. Регуляция кислотно-основного состояния

Поддержание нормального КОС и нормального показателя рН имеет важнейшее значение для функции ферментов и стабильности мембран клеток. Любой значительный сдвиг рН может привести к тяжелой патологии, включая дыхательную недостаточность, кому и смерть. Поэтому в организме человека сформировались сложные механизмы защиты против нарушений КОС.

Регуляторными системами, которые непосредственно обеспечивают постоянство рН крови, выступают буферные системы крови и тканей и физиологические системы организма (легкие, почки, печень и желудочно-кишечный тракт). Для успешной диагностики и коррекции различных расстройств КОС необходимо иметь ясное понимание обеспечивающих его физиологических механизмов.

Кислота - любое вещество, которое может отдавать протон (Н+) во внеклеточную жидкость, а основание - любое вещество, которое может связываться с протоном. Весь метаболизм белков, жиров и углеводов в организме человека - наработка протонов водорода (рис. 5.38). Все кислоты, образующиеся в процессе метаболизма, могут быть подразделены на летучие и нелетучие. Главная летучая кислота - угольная кислота внеклеточной жидкости, которая выделяется легкими в виде углекислого газа.

Рис. 5.38. Кислоты, образующиеся в процессе метаболизма органических веществ

Любую кислоту (НА) можно рассматривать как находящуюся в равновесии между ее диссоциированной (А-) и недиссоциированной формами (НА):

Н+ + А ↔НА.

Отношение концентрации свободного протона, свободного аниона и связанной пары протонанион можно выразить как константу диссоциации (К):

К = [Н+] [А-]/[НА]. Используя данное уравнение для Н+, получаем:

[Н+] = К [НА]/[А- ]. При использовании отрицательного логарифма для каждой стороны уравнения получаем:

-log [Н+] = -log К - log ([НА]/[А]). Отрицательный логорифм концентрации протонов (-log [Н+]) и есть рН, а -log К можно обозначить как рК. Изменив знаки, получаем следующее уравнение:

420