Дыхательная система

Дыхательные нарушения КОС часто связаны с заболеваниями легких. Первичная функция дыхательной системы - поддерживать оптимальный уровень напряжения кислорода (р0₂) и углекислого газа (рСО₂) в артериальной крови. Эта функция обеспечивается тремя ключевыми процессами - вентиляцией, кровотоком и диффузией газов в легких. Нарушение каждого из них может привести к дыхательной недостаточности, которая определяется как снижение р_аО₂ ниже 8,0 кПа и/или повышение р_аСО₂ выше 8,0 кПа у пациентов в покое, дышащих воздухом.

При альвеолярной гиповентиляции повышается альвеолярное и артериальное рСО₂ и падает альвеолярное и артериальное р0₂. Оценку альвеолярной вентиляции проводят путем измерения артериального рСО². Показатели крови при нормальном газообмене в покое при дыхании воздухом представлены в таблице 2.

Таблица 2. Показатели крови при нормальной функции легких

Показатель	Артериальная кровь	Венозная кровь
[Н+]	36 - 43 нмоль/л	35-45 нмоль/л
рН	7,35 - 7,45	7,35 - 7,45
рСО2	38- 42 mm Hg	36 - 50 мм Hg
рО2	85-95 mm Hg	30- 50 мм Hg

Параметрами, характеризующими функцию дыхательной системы, являются не только рО₂ и рСО₂, но и насыщение гемоглобина кислородом (SO₂), общее содержание кислорода в крови (ТО₂), фракция оксигемоглобина в общем гемоглобине (О₂НЬ) и другие. Последние показатели в определенной степени характеризуют процессы тканевого обмена кислорода и его транспорт кровью.

Почки

Одной из функций почек является возможность поставки в кровоток дополнительных количеств ионов НСО₃^_, уравновешивающих образование ионов Н⁺ в организме. Функция почек, направленная на поддержание КОС, состоит из двух компонентов: 1 ) реабсорбции НСО₃ и ₂) выведения Н⁺ с мочой. Реабсорбция НСО₃^_ происходит главным образом в проксимальных канальцах нефрона (рисунок 9).

Существует взаимосвязь между количеством реабсорбированного бикарбоната и ионами хлора. Так, рост реабсорбции НСО₃^_ при нарушениях КОС сопровождается снижением реабсорбции Сl - и ведет к гипохлоремии. Поэтому определение концентрации Сl - в плазме и НСО₃- в моче может предоставить дополнительную информацию о типе нарушения КОС.

В дистальных отделах нефрона происходит образование дополнительных количеств НСО₃-. Этот процесс возможен благодаря активной секреции и выведению ионов Н⁺ с мочой. В просвете канальца акцептором Н⁺ являются аммиак и фосфаты (рисунок 10).

рис. 9. Реабсорбция бикарбоната в канальцах почек.

Бикарбонат не может реабсорбироваться непосредственно. Фильтруемые ионы НСО₃^_ соединяются в просвете канальцев с секретируемыми в обмен на Na⁺ ионами Н⁺ Ионами НСО₃^_ секретируются вместе с Na⁺ из клеток канальцев в межклеточное пространство.

Минимальное значение рН мочи может быть 4,6, что эквивалентно концентрации ионов Н⁺ 25 мкмоль/л. Так как за сутки обычно выделяется около 1,5 л мочи, следовательно в свободном виде выделяется только примерно тысячная часть общего экскретируемого количества ионов Н⁺ Основным буфером мочи является фосфатный. Так как в гломерулярном фильтрате 80 % фосфатов присутствует в виде двухвалентного аниона (НРО₄^-2), то при взаимодействии с секретируемым ионом Н+ он превращается в одновалентный фосфат Н₂РО₄^_ .

НРО₄^-2 + Н⁺  Н₂РО₄^_ (уравнение 17)

При минимальном рН мочи практически все фосфаты находятся в форме Н₂РО₄^_. За сутки примерно 30 - 40 ммоль ионов Н⁺ нормально экскретируется этим путем.

Аммиак образуется при дезаминировании глютамина в клетках дистальных канальцев. jto то же важный буфер мочи. Фермент, который катализирует эту реакцию, глютаминаза, активируется при хроническом ацидозе, что сопровождается увеличением экскреции ионов водорода в виде ионов аммония (аммониогенез).

МН₃ может свободно диффундировать через клеточные мембраны, тогда как ион NH4⁺ такой способностью не обладает. В просвете почечного канальца формируется аммонийная буферная система (уравнение 18)

NH₃ + H⁺ <=> NH₄⁺ (уравнение 18)

рис. 10. Почечная экскреция ионов водорода.

Ионы Н⁺ и НСО₃^_ образуются в клетках дистальных канальцев почек из СО₂ и Н₂О. Н⁺ экскретируется в мочу, где связывается фосфатным и аммонийным буферами. НСО₃^_ выводится в межклеточное пространство.

Отсюда следует, что определение выведенного с мочой аммония и одноосновных фосфатов (титруемая кислотность - ТК) наряду с определением рН составляет основу для оценки функции дистальной части нефрона.