1. Потеря ионов водорода.
1.1. Потери через ЖКТ - клинические ситуации, связанные с гиповолемией и/или гипохлоремией: рвота, в т. ч. при стенозе привратника, дренирование содержимого желудка (отсасывание через назогастральный зонд), острое расширение желудка, стеноз привратника. С рвотными массами происходит массивная потеря ионов Н+, С1~, К+ и увеличивается содержание ионов НСО3~ во внеклеточной жидкости, т. е. развивается гипохлоремический гипокалиемический алкалоз. В условиях нарастающей гипокалиемии возникает внутриклеточный ацидоз, усиление экскреции клетками почечных канальцев ионов Н+ и усиливается реаб-сорбция бикарбонатов при любом объеме внеклеточной жидкости. В условиях внутриклеточного ацидоза активируется дыхательный центр, развивается гипервентиляция, увеличивается внеклеточный алкалоз за счет экскреции углекислого газа.
1.2. Гиповолемия иной этиологии (несахарный диабет, осмотический диурез при гипергликемии и пр.).
1.3. Потери через почки:
-при приеме диуретиков (особенно петлевых и тиазидных). Использование диуретиков вызывает потерю Н+, С1~, К+. Может отмечаться массивный расход запасов К+, который приводит к глубокой гипокалиемии (ниже 2 ммоль/л);
- избытке минералокортикоидов (болезнь Иценко-Кушинга и синдром Ку-шинга и первичный альдостеронизм (синдром Кона), опухоли коры надпочечников, терапия АКТГ/кортикостероидами). Это приводит к нарушению экскреции НСО3 почками и сопровождается легким или умеренным алкалозом. Более тяжелый алкалоз отмечается при опухолях, секретирующих адре-нокортикотропный гормон (бронхогенная карцинома). Опасна потеря ионов калия, которая приводит к уменьшению запасов калия в организме с развитием глубокой гипокалиемии;
- хронической гиперкапнии. Постгиперкапнический алкалоз отмечается как проявление развития компенсаторной реакции почек, когда хроническая задержка углекислого газа в организме быстро корригируется;
- приеме производных карбенициллина/пенициллина. Эта ситуация приводит к нарушению функции почек;
- гиперкальциемии или гипопаратиреозе.
1.4. Муковисцидоз: за счет больших потерь ионов хлора с потом.
Острая печеночная недостаточность с тяжелыми расстройствами белкового и углеводного обмена, детоксикационной функции печени, вследствие чего нарушается расщепление альдостерона, усиливающего реабсорбцию натрия и потерю ионов Н+.
2.Повышенное поступление оснований.
2.1.Ятрогенное при усиленной коррекции метаболического ацидоза (инфузии бикарбоната натрия), нередко наблюдаемого при сердечно-легочной реанимации.
2.2.Избыточное применение антацидных препаратов (бикарбонат натрия, карбонат магния или кальция, висмута, гидроокись алюминия), особенно при наличии почечной недостаточности.
2.3. Молочно-щелочной синдром. При чрезмерном приеме абсорбирующихся оснований развиваются гиперкальциемическая нефропатия и алкалоз.
2.4. Переливание значительных доз цитрата натрия при массивных гемотрансфузиях.
3.Перемещение ионов водорода в клетку.
При гипокалиемии.
При питании углеводами после голодания.
Лабораторные показатели метаболического алкалоза
Данные анализа КОС и газов артериальной крови: рН, АВ, SB, BB повышены; BE резко положительный; рСО2 умеренно повышен. При тяжелом алкалозе рСО2 повышается в качестве компенсаторного ответа (при отсутствии сопутствующего легочного заболевания).
Обычно уровень калия плазмы низкий (<4 ммоль/л), как и содержание хлоридов (С1 < 95 ммоль/л). Отмечается гипомагниемия, гипернатриемия, гипокальциеми.
Клинические проявления метаболического алкалоза
Определение хлоридов мочи позволяет дифференцировать причины метаболического алкалоза.
Клинические проявления и лабораторные признаки метаболического алкалоза зависят от скорости его развития. Компенсированный и субкомпенсированный алкалоз протекают без особой клинической симптоматики. Возможно лишь некоторое урежение дыхания. Клинические проявления при декомпенсации обусловлены комбинированными расстройствами за счет алкалоза, гипокалиемии и внутриклеточного ацидоза.
При остром метаболическом алкалозе, т. е. состоянии, возникающем при увеличении уровня бикарбоната плазмы крови выше 24 ммоль/л и рН выше 7,40, отмечается компенсаторное повышение парциального давления углекислого газа в артериальной крови (рСО2) до 50-60 мм рт. ст.
Клинические проявления: мышечная слабость, нервно-мышечная нестабильность, гипорефлексия, полиурия и полидипсия - отмечаются из-за сопутствующей гипокалиемии. Также наблюдаются признаки гиповолемии (постуральная гипотензия, пониженное давление в яремных венах, сниженный тургор кожи).
Тяжелый алкалоз может проявляться признаками повышенной нервно-мышечной возбудимости, апатией, спутанностью сознания, ступором. Гипокалиемия приводит к нарушению функции миокарда, повышению его чувствительности к сердечным гликозидам. В сочетании с гипокальциемией возможно развитие судорог . Появление судорог является своеобразным механизмом компенсации, так как лактат, образующийся во время судорожных сокращений, способствует уменьшению степени алкалоза.
Клинические проявления при хроническом метаболическом алкалозе могут отсутствовать. При тяжелой гипокалиемии и глубоком алкалозе отмечаются мышечная слабость, нейромышечные расстройства и снижается моторика желудочно-кишечного тракта, что иногда становится причиной непроходимости.
Электрокардиография фиксирует при гипокалиемии многообразные пред- сердно-желудочковые аритмии (как результат повышенной возбудимости сердца) и изменения зубцов Т и Q.
Респираторный алкалоз
Перечислим основные клинические состояния, которые могут привести к развитию респираторного алкалоза, т. е. состоянию со снижением парциального давления углекислого газа вследствие гипервентиляции. Быстрое выведение из крови углекислого газа и снижение рСО2 ниже 35 мм рт. ст. приводит к увеличению рН. Снижается активность дыхательного центра, возможна остановка дыхания. В период апноэ в организме накапливаются ионы Н+ и СО2 до уровня, при котором происходит активация дыхательного центра. Однако гипервентиляция вновь влечет вымывание СО2 и развитие периодического дыхания типа Чейн-Стокса. При уменьшении концентрации ионов Н+ возможна блокада ферментов цикла Кребса. В тканях происходит переход на анаэробный гликолиз, чему способствует также появляющийся дефицит кислорода в тканях, ибо при гипокапнии кривая диссоциации оксигемоглобина смещается влево. Следовательно, респираторный алкалоз всегда протекает с развивающимся вторично метаболическим внутриклеточным ацидозом.
Респираторный алкалоз развивается:
-при стимуляции дыхательного центра при патологических процессах в центральной нервной системе (травмы, опухолевой процесс, энцефалит, менингит, инсульт);
-высокой лихорадке, особенно у детей;
-интерстициальном отеке, ателектазах легких, пневмониях, эмболиях легочной артерии;
-острой печеночной недостаточности (активация дыхательного центра происходит в связи с накоплением аммиака, изменением соотношения глутаминовой кислоты, а-кетоглутарата, глутамина в ткани мозга, в частности в клетках дыхательного центра);
-гипервентиляции при искусственной вентиляции легких (ИВЛ);
-невротических состояниях, возбуждении, интенсивном болевом синдроме, внезапном охлаждении организма;
-отравлении салицилатами, окисью углерода, резкой отмене алкоголя на фоне хронического алкоголизма;
-сепсисе граммотрицательными бактериями;
-беременности.
Лабораторные показатели респираторного алкалоза
Повышены рН крови и мочи, резко снижен рСО2, АВ, SB, ВВ снижены, BE умеренно отрицательный. Отмечается гипокальциемия, возможно появление признаков вторично развивающегося метаболического ацидоза различной степени выраженности.
Клинические проявления респираторного алкалоза
Клинические проявления связаны с уменьшением тканевого кровотока, нарушениями микроциркуляции, снижением тканевого метаболизма в жизненно важных органах.
Из-за угнетения дыхательного и сосудодвигательного центров возникает бледность кожных покровов и артериальная гипотензия. Снижается сосудистый тонус, изменяется характер периферического кровотока, уменьшается ударный объем и венозный возврат. Ткани испытывают дефицит кислорода, развивается тканевая гипоксия. Возможны стазы, микротромбозы.
При алкалозе активность (3-адренорецепторов в сердце, сосудах, кишечнике, бронхах повышается. Развивается тахикардия, сопровождающаяся системным падением артериального давления. В сосудах мозга и сердца, напротив, по мере нарастания гипокапнии, усиливается вазоконстрикция, повышается агрегацион-ная активность тромбоцитов и вероятность тромбообразования. Активность парасимпатического отдела нервной системы резко снижена.
Диагностика и состояния компенсаторных гомеостатических систем
Компенсация метаболического алкалоза выражена довольно слабо и осуществляется дыхательным и почечным путями. Кроме того, в результате включения в компенсаторный механизм фосфатного и белкового буфера снижается уровень ионизированного кальция, т. к. при связывании Са2+ происходит высвобождение ионов Н+.
Дыхательная компенсация проявляется умеренно выраженной гиповентиляцией вследствие снижения чувствительности хеморецепторов при уменьшении концентрации ионов Н+ во внеклеточной жидкости. Возникает умеренная гипер-капния (не выше 60 мм рт. ст.), и значение рН возвращается к исходному значению. Лимитирующим фактором в этом случае выступает гипоксемия, вызывающая усиление вентиляции и ограничивающая таким образом гиповентиляционную реакцию на метаболический алкалоз.
Почечная компенсация метаболического алкалоза возможна при устранении стимулов, повышающих реабсорбцию бикарбоната: восполнение объема циркулирующей крови, устранение гипокалиемии и гипохлоремии. Это способствует замедлению секреции ионов Н+, увеличению экскреции бикарбоната и натрия с мочой и реабсорбции ионов хлора. По мере включения почечного механизма компенсации моча становится щелочной, что расценивается как прогностически благоприятный признак.
Основной физиологический механизм компенсации респираторного алкалоза - почечный: блокада ацидо- и аммониогенеза путем снижения активности карбоангидразы. При этом ионы Н+ задерживаются, ионы бикарбоната и натрия выводятся из организма.
При передозировках саллицилатов происходит непосредственная стимуляция дыхательного центра. Возникает респираторный алкалоз, который способствует разобщению тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Вторично на фоне респираторного алкалоза развивается лактатный ацидоз. При этом значение рН указывает на преобладание одного или другого процесса.
Ацидоз - форма нарушения кислотно-щелочного равновесия в организме, характеризующаяся сдвигом отношений между анионами кислот и катионами оснований в сторону увеличения анионов. (Снижение величины рН крови ниже 6,8 несовместимо с жизнью).
По механизму развития различают:
-ацидоз выделительный, возникающий в результате потери организмом значительных количеств оснований или нарушений выделения нелетучих кислот. К ацидозу выделительному относятся почечный, развивающийся вследствие недостаточного выделения с мочой кислот или избыточного выделения оснований (наблюдается при диффузном гломерулонефрите, нефрозах, нефро-склерозе) и гастроэнтеральный (при поносах, рвотах кишечным содержимым, кишечных и желчных свищах);
-газовый (дыхательный, респираторный), развивающийся при гиперкапнии, обусловленной нарушениями внешнего дыхания или наличием высокой концентрации СО2 во вдыхаемом воздухе;
-метаболический, возникающий при нарушениях обмена веществ, сопровождающихся усиленным образованием, недостаточным окислением или связыванием нелетучих кислот (молочной, пировиноградной, ацетоуксусной, (3-ок-симасляной и др.);
-экзогенный, возникающий в результате поступления в организм значительных количеств кислот или веществ, образующих кислоты в процессе метаболизма;
-смешанный, сочетающий формы ацидоза, например, газовый и метаболический при недостаточности альвеолярной вентиляции; метаболический и выделительный - при тяжелых гипоксических состояниях. Выделяют некомпенсированный (декомпенсированный) ацидоз, характеризующийся сдвигом рН крови в кислую сторону за пределы 7,24.
Дыхательный ацидоз
Острый дыхательный ацидоз развивается вследствие альвеолярной гиповентиляции, которая вызывает повышение напряжения СО2 в артериальной крови (рСО2) выше 40 мм рт. ст. (гиперкапния) и снижение рН ниже 7,40. Степень изменения рН при повышении рСО2 зависит и от скорости повышения рСО2 и от способности организма компенсировать снижение рН с помощью буферных систем и почек. Хотя буферные системы крови действуют очень быстро, их емкости обычно недостаточно для поддержания нормального значения рН при повышении рСО. Проходят часы или дни прежде чем эффект почечной компенсации становится заметным, и поэтому острый дыхательный ацидоз приводит к глубокому сдвигу рН.
Клинические проявления: диспноэ, непроизвольные подергивания, беспокойство, сменяющееся заторможенностью, спутанностью сознания и комой. Характерно повышение частоты сердечных сокращений и частоты дыхания, потливость, цианоз.
Причины развития острого респираторного ацидоза:
-острые респираторные заболевания с развитием дыхательной недостаточности (пневмония, респираторный дистресс-синдром взрослых, обострение хронических легочных заболеваний);
-передозировка препаратов, угнетающих дыхательный центр;
- травма грудной клетки: переломы костей грудной клетки и пневмоторакс; травма/поражение ЦНС: приводит к угнетению дыхательного центра;
- асфиксия: механическая обструкция и анафилаксия;
- поражение дыхательных мышц - встречается при гипокалиемии, синдроме
Гийена-Барре и при приступе миастении;
-ятрогенные: неадекватная механическая вентиляция легких (повышенный объем "мертвого пространства" аппарата ИВЛ, недостаточные частота дыхания или дыхательный объем); высокая фракция кислорода во вдыхаемой газовой смеси при хронической задержке СО2.
Хронический дыхательный ацидоз - расстройство КОС, наблюдающееся при легочных заболеваниях (например, хронической эмфиземе и бронхите), когда снижается эффективная альвеолярная вентиляция.
Клинические проявления: если рСО2 не превысит уровня, при котором организм в состоянии компенсировать его изменения, никаких специфических признаков не будет. Но если рСО2 увеличится быстро, могут возникнуть следующие симптомы: тупая головная боль, слабость, диспноэ, подергивания, возбуждение и бессонница, прогрессирующие в гиперсомнию и кому. Характерны тахипноэ и цианоз. Выраженная гиперкапния (рСО2 > 70 мм рт. ст.) может приводить к расширению церебральных сосудов с последующим повышением внутричерепного давления, отеку соска зрительного нерва и расширению сосудов конъюнктивы и лица. Отек легких может быть следствием правожелудочковой недостаточности.
Причины развития:
-хронические обструктивные заболевания легких, преимущественно эмфизема и бронхит;
-выраженное ожирение: синдром Пиквика;
-развитие сопутствующей острой вирусной инфекции у больного с хроническими заболеваниями легких.
Метаболический ацидоз - следствие первичного снижения концентрации бикарбоната в плазме крови (уровень бикарбоната менее 24 ммоль/л и рН менее 7,40). Концентрация бикарбоната плазмы падает в результате действия следующих механизмов:
-повышения концентрации ионов водорода за счет нелетучих кислот (например, кетоацидоз, связанный с диабетом или алкоголизмом, лактатацидоз);
-потери оснований (например, тяжелая диарея, синдром мальабсорбции);
-снижения экскреции кислот почками (например, острая и хроническая почечная недостаточность). Снижение рН стимулирует дыхание. Организм стремится как можно быстрее компенсировать падение рН, что проявляется снижением уровня парциального давления углекислого газа в артериальной крови, которое может уменьшиться на 10-15 мм рт. ст. Наиболее важный механизм, с помощью которого организм избавляется от кислот - экскреция кислот почками. Однако скорость накопления нелетучих кислот может оказаться выше, чем способность буферных систем организма к их нейтрализации, компенсированию дыханием или выведению с мочой.
Клинические проявления острого метаболического ацидоза варьируют в зависимости от основного патологического процесса и тяжести нарушения кислотно-основного состояния. Отмечаются изменения сознания от его слабости и спутанности до ступора и комы. Характерно снижение артериального давления, тахипноэ, которое приводит к альвеолярной гипервентиляции, холодная влажная кожа, аритмии и шоковое состояние.
Клинические проявления хронического метаболического ацидоза: обычно больные не предъявляют жалоб, но у них могут отмечаться слабость, недомогание и анорексия из-за основного заболевания. Причины метаболического ацидоза.