Глава 6 нарушения кислотно-основного состояния

Концентрацию протонов во внеклеточной жидкости и в жидкой части плазмы крови ([Н⁺]) физиологические системы удерживают на уровне, ко­торый можно признать исключительно низким (40 нмоль/л) относительно массивного высвобождения ионов водорода в клетки и во внутреннюю сре­ду (7x10⁷ наномолей^! каждый день). При обычном полноценном питании высвобождение протонов в клетки и во внутреннюю среду организма со­ставляет 1 ммоль/кг массы тела в день, что в 10⁶ раза превышает общее со­держание протонов во внеклеточной жидкости.

Свободные ионы водорода связываются буферными системами: 40 % всех высвобождаемых ионов водорода нейтрализует главная внеклеточная буферная система угольной кислоты и гидрокарбоната натрия, а 60 % - внут­риклеточные буферные системы. После взаимодействия протона с буфер­ной системой он переходит во временное состояние связывания и нейтра­лизации. Буферные системы -это первая защитная линия в противодействии постоянной тенденции к закислению клеток и внутренней среды. Для под­держания нормального кислотно-основного состояния необходима элими­нация протонов из форм их временного связывания во внешнюю среду.

Легкие выступают эффектором системы главного буфера внеклеточной жидкости, осуществляя экскрецию углекислого газа и вызывая сдвиг реак­ции системы бикарбонатного буфера вправо:

Н⁺ + НСО; = НСО= НО + СО

3 2 3 2 2

Почки восполняют потери бикарбонатного аниона, метаболизируя глютамин, синтезируемый печенью, с образованием бикарбонатного аниона и одновременной экскрецией МН₄⁺. Физиологическая система, поддержи­вающая на нормальном уровне концентрацию протонов во внеклеточной жидкости, для достижения своего конечного полезного приспособитель­ного результата объединяет в качестве эффекторов легкие, почки и печень.

Для удержания [Н⁺] в нормальных пределах необходима соответствую­щая нейтрализации свободных ионов водорода регенерация бикарбонатных анионов почками.

Кислотно-основное состояние больного характеризуют величины трех его параметров:

• концентрация протонов во внеклеточной жидкости ([Н⁺]);

• содержание в ней бикарбонатного аниона ([НСО "]);

• напряжение углекислого газа в артериальной крови (РаСО,).

Функциональную связь между ними отражает уравнение Гендерсона-Гассельбаха:

[Н⁺](нмоль/л)=23,9хРаС0₂(мм рт. ст.)/[НС0₃ ](ммоль/л).

В состав желудочного содержимого каждые сутки попадают 150 ммоль протонов. Секреция протонов в просвет желудка сопровождается эквива­лентной генерацией гидрокарбонатного аниона и его поступлением во вне­клеточную жидкость. Тонкая кишка и поджелудочная железа секретируют бикарбонатные анионы, тем самым нейтрализуя протоны в просвете желу­дочно-кишечного канала. В физиологических условиях те бикарбонатные анионы, которые не нейтрализуют протоны, поступившие в кишечник из желудка, реабсорбируются в кровь.

Потери кислого содержимого усиливают образование бикарбонатного аниона в эпителиоцитах желудка. Это повышает [НС0₃"]. Потери содержи­мого кишечника (диарея, кишечные свищи и др.) уменьшают реабсорбцию : карбонатного аниона из просвета желудочно-кишечного канала. Это снижает [НС0₃].

Микроорганизмы в просвете кишечника могут перерабатывать питательные вещества таким образом, что вызывают патологические измене­ния [НС0₃"] и [Н⁺]. Образование ими не усваиваемых организмом органических кислот служит причиной метаболического ацидоза. Полное окисление в ходе жизнедеятельности микроорганизмов органических ани­сов из состава пищи до углекислого газа и воды ведет к аккумуляции в просвете кишечника бикарбонатного аниона, что вызывает метаболичес­кий алкалоз.

Для оценки кислотно-основного состояния необходимо определение четырех его параметров (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Нормальные величины параметров кислотно-основного состояния организма

Параметр кислотно-основного состояния

Пределы нормальных колебаний

[Н⁺] (рН)

РаС0₂

[НСО,]

Анионный пробел плазмы