Кислотно-щелочной баланс регулируется системами организма, что позволяет последнему нормально функционировать. При возникновении ацидоза речь идет о развитии кислотного нарушения в сторону увеличения, что является главным симптомом. Причины позволяют определиться с лечением. Отдельно рассматривается метаболический ацидоз.
Если в организме увеличивается количество кислоты, тогда развивается ацидоз. Причиной является недостаточное ее выведение из организма и окисление. Также этому способствуют кишечные нарушения, голодание и лихорадочное состояние, что приводит к образованию в моче ацетоуксусной кислоты, ацетона, коматозному состоянию в тяжелых случаях.
Сайт сайт выделяет несколько видов ацидоза:
Самым распространенным видом ацидоза является метаболический. При данном виде вырабатывается много кислоты, которая в очень малых количествах выводится.
Метаболический ацидоз делится на виды:
Метаболический ацидоз проявляется в следующих симптомах:
Данный вид болезни диагностируется путем анализа крови на кислотно-щелочной баланс. Лечение направлено на устранение первопричины. Внутривенно вводится бикарбонат натрия или раствор Гидрокарбонат натрия внутрь. Чтобы не было летального исхода, к которому приводит метаболический ацидоз, следует его лечить.
Молочнокислый ацидоз является еще одним распространенным заболеванием, при котором отмечается значительное накопление молочной кислоты. Тип А отмечается явной тканевой аноксией. Тип В практически не проявляет себя.
Тип А проявляется чаще. Тип В проявляется очень быстро, причины чего учеными пока достоверно не выявлены.
Тип А молочнокислого ацидоза развивается по причине:
Тип В молочнокислого ацидоза развивается по причине воздействия ядохимикатов, токсинов и лекарств.
Сохранение нормального кислотно-щелочного баланса является таким же немаловажным фактором, как и отсутствие любых инфекционных болезней. Главными причинами возникновения ацидоза являются образ жизни, малоподвижный режим дня и неправильное питание. Также сказывается экология, в которой человек пребывает.
Очень важную роль играет питание. Кажется, что лишь кислые продукты способствуют развитию ацидоза. На самом деле кислота в организме является результатом распада и окисления элементов продуктов питания. Важно, чтобы при этом хорошо работали почки и легкие. Почки помогают в выведении нелетучих элементов, а легкие – летучих.
Помимо этого, в организме не должен быть нарушен обмен веществ, а также должны отсутствовать хронические заболевания, которые провоцируют латентное протекание ацидоза. К ним относят опухоли, аллергические реакции, неврозы, ревматизм, воспаление тканей и пр.
Ацидоз зачастую проявляется теми симптомами, которыми выражается главное заболевание. В легкой форме он может вообще не проявляться. Порой он вызывает тошноту, рвоту и утомляемость. Тяжелая форма проявляется в нарушениях частоты и глубины дыхания, сердечных сокращениях и оглушенности. Также тяжелая форма отмечается нарушениями в обмене веществ в головном мозге. Это приводит к постоянной сонливости и коме.
Острая форма ацидоза распознается по появлению поноса и недостаточному кровоснабжению тканей. Сниженный кровоток провоцирует обезвоживание, шок, острую кровопотерю и сердечный порок.
У детей ацидоз может проявляться по причине врожденности заболевания. Это сказывается на его развитии, приводит к судорогам и заторможенности характера.
Начальную стадию можно распознать по:
Усугубление ацидоза сопровождается появлением:
При сахарном диабете отмечается запах фруктов во рту, помимо прочих признаков.
При компенсированной форме болезней происходит изменение Гидрокарбоната натрия и угольной кислоты. При декомпенсированной форме отмечается нарушение количества кислот и щелочей в сторону избытка одного из веществ.
Достаточно часто ацидоз возникает на фоне нереспираторных причин. Это накопление молочной кислоты, ацетоуксусной или оксимасляной кислоты. Накопление молочной кислоты часто отмечается по причине нарушений в работе сердца или легких (кислородное голодание). Также заболевание развивается на фоне поноса. В таком случае организм включает компенсаторные функции, когда происходит баланс между кислотами и щелочами.
Алкалоз и ацидоз сказываются на работе организма. Изменяется дыхание, падает тонус сосудов, снижается минутный объем сердца и артериальное давление. Нарушается водный и электролитный баланс. Кости теряют свою твердость, постепенно возникают изменения в работе сердца.
Поскольку ацидоз практически себя не проявляет, то лечение направляется на устранение причин его возникновения. Однако само явление не оставляют без внимания. Ацидоз лечат белковой пищей при легкой форме его проявления. Из лекарств назначают Гидрокарбонат натрия внутрь при легкой форме или внутривенно при тяжелой. Карбонат кальция назначают, если необходимо ограничить количество натрия и при гипокальциемии.
Метаболический ацидоз лечится:
При патологиях в ЖКТ орально принимают Регидратационную соль, Димефосфон.
Главный упор делается на правильном питании. Во время лечения следует отказаться от кофе и спиртных напитков. Фрукты, жиры растительного происхождения, ягоды, свежие овощи принимаются вместе с белым хлебом, макаронными изделиями, животными жирами. Активно рекомендуется принимать отвар из риса для выведения токсинов, шлаков и прочих вредных элементов.
Ацидоз сказывается на функциональности всего организма. Если нарушается кислотно-щелочной баланс, тогда нарушаются и прочие системы. В основном страдают сердце, легкие и почки. Однако ацидоз часто указывает на развитие других болезней, которые и влияют на нарушение обменных процессов. Прогноз полностью зависит от лечебных мер по устранению причины и самого ацидоза.
Продолжительность жизни зависит от того, как быстро человек лечит ацидоз. В некоторых случаях речь идет о летальном исходе, если больной не предпринимает никаких мер.
Метаболический ацидоз – представляет собой патологическое состояние, для которого характерно нарушение кислотно-щелочного баланса в крови. Развивается недуг на фоне плохого окисления органических кислот или их недостаточного выведения из человеческого организма.
Источниками такого расстройства являются большое количество неблагоприятных факторов, начиная от многолетнего пристрастия к распитию алкогольных напитков и заканчивая присутствием онкологии любой локализации.
Симптоматика напрямую зависит от заболевания, которое его спровоцировало. Наиболее частыми внешними проявлениями принято считать учащенное дыхание, заторможенность, постоянную сонливость и спутанность сознания.
Основу диагностирования составляют показатели лабораторных тестов. Однако для определения причины могут потребоваться инструментальные процедуры и мероприятия первичной диагностики.
Лечение метаболического ацидоза направлено на восстановление рН. Достигается это путем приема лекарственных препаратов, соблюдения щадящего рациона питания и устранения базового недуга.
Необходимо учитывать, что подобное расстройство во всех случаях выступает как следствие иного заболевания, значит, его следует рассматривать не как отдельно взятую болезнь, а как клиническое проявление.
Таким образом, метаболический ацидоз причины имеет следующие:
В то же время показатели кислотно-щелочного баланса могут изменяться на фоне:
Помимо этого, предрасполагающим фактором принято считать передозировку лекарственными препаратами, а именно:
Также вероятность развития подобного недуга в значительной степени повышается при ведении малоподвижного образа жизни и при нерациональном питании.
Патогенез ацидоза метаболического характера заключается в том, что происходит выработка большого количества продуктов обмена кислого генеза в совокупности с нарушением функционирования почек, из-за чего они не могут выводить токсины из организма.
Клиницисты выделяют несколько степеней тяжести течения такого патологического состояния:
Опираясь на вышеуказанные этиологические факторы, существуют следующие формы описываемого расстройства:
Последний тип, в свою очередь, имеет несколько разновидностей:
Кроме этого, принято различать:
В подавляющем большинстве случаев протекает острый метаболический ацидоз, но иногда он приобретает хронический характер, и тогда может протекать со скрытыми симптомами.
Симптомы метаболического ацидоза напрямую зависят от недуга, который спровоцировал возникновение патологии.
Основными проявлениями выступают:
Следует отметить, что в некоторых случаях внешние проявления могут полностью отсутствовать.
При возникновении следующих признаков, необходимо как можно скорее доставить больного в медицинское учреждение или вызвать бригаду скорой помощи на дом:
В таких ситуациях все диагностические и лечебные мероприятия осуществляются в условиях реанимации.
Основными мероприятиями, позволяющими поставить диагноз «метаболический ацидоз», являются лабораторные исследования. Однако процесс диагностирования должен носить комплексный подход, что обуславливается необходимостью найти причину формирования такой проблемы.
Первичная диагностика включает в себя:
Среди лабораторных тестов стоит выделить:
Общие инструментальные процедуры, например, УЗИ и рентгенография, КТ и МРТ, ЭКГ и биопсия необходимы для обнаружения злокачественных опухолей, а также для установления факта поражения печени, почек или иных внутренних органов.
Коррекция метаболического ацидоза осуществляется только консервативными, терапевтическими методиками.
Медикаментозное лечение направлено на применение:
Наиболее часто пациентам предписывают:
Помимо этого, компенсация метаболического ацидоза должна включать в себя:
Меню должно быть высококалорийным, с высоким содержанием углеводов и ограничением потребления жиров.
Без ликвидации основополагающего негативного источника невозможно полностью избавиться от такой патологии. Лечение болезни-провокатора может быть консервативным, хирургическим или комбинированным.
Ацидоз - это разновидность нарушения кислотно-щелочного равновесия в организме. Основное проявление - абсолютный или относительный избыток кислот. В зависимости от показателя рН, означающего концентрацию водородных ионов в крови, ацидоз разделяют на компенсированный и декомпенсированный. Это зависит от избытка кислот и недостатков в работе физиологических и физико-химических механизмов регуляции.
Различают дыхательный и метаболический ацидоз.
Дыхательный ацидоз возникает из-за гиповентиляции как следствие поражения центральной нервной системы, а также из-за нейромышечных заболеваний, отека легких, пневмонии, легочной недостаточности.
Метаболический ацидоз выражается в снижении рН крови и уменьшении содержания бикарбоната плазмы из-за потерь бикарбоната или увеличения содержания других кислот. Несвоевременно начатое лечение метаболического ацидоза может привести к аритмии и остановке сердца. Причины, вызывающие метаболический ацидоз, различные. Это алкогольный кетоацидоз, диабетический кетоацидоз, лактатацидоз, отравления метиловым спиртом, этиленгликолем, салицилатами, почечная недостаточность, диарея, применение отдельных видов лекарств, регулярное употребление кислой пищи.
Если у больного ацидоз, симптомы очень часто трудноотличимы от симптомов основного заболевания и очень похожи на них, что доставляет большую проблему для врача в плане диагностики. Ацидоз в облегченной форме протекает, как правило, без симптомов. Иногда у такого ацидоза симптомы выражаются легкой тошнотой или рвотой, небольшой утомляемостью. Тяжелая форма метаболического ацидоза характеризуется появлением гиперноэ. При гиперноэ сначала увеличивается глубина дыхания, а потом и его частота. При диабетическом ацидозе может уменьшаться объем ЭЦЖ (экстрацеллюлярной (внеклеточной) жидкости). То же самое происходит при потере оснований желудочно-пищеварительной системы. При тяжелом ацидозе иногда наблюдается циркуляторный шок, возникающий из-за нарушений сократимости миокарда. Может возникнуть заторможенное, оглушенное или сопорозное состояние.
При малейшем подозрении на наличие ацидоза необходимо срочно пройти обследование. При обследовании проверяется артериальная кровь на газовый состав, проводится анализ мочи на рН и анализ сывороточных электролитов. Проведение этих исследований способно показать наличие или отсутствие метаболического ацидоза, точно определить причины его возникновения.
Если выявлен ацидоз, лечение обычно проводят в комплексе: корректируют дыхание, устраняют этиологический фактор, электролитные расстройства, улучшают реологические свойства крови, нормализуют кровообращение, тканевые процессы окисления, устраняют анемию и гипопротеинемию. Для этого, в первую очередь, применяют щелочные растворы. При компенсированном ацидозе используют гидрокарбонат натрия, раствор никотиновой кислоты, гидрохлорид кокарбоксилазы. Для лечения тяжелого некомпенсированного ацидоза проводят инфузионную ощелачивающую терапию с помощью гидрокарбоната натрия в комплексе с трисамином.
Во время применения лекарственных препаратов необходимо контролировать показатели кислотно-щелочного равновесия и одновременно определять ионограмму. Это делается с целью избежать осложнений от применения ощелачивающих растворов.
Таким образом, метаболический ацидоз является довольно сложным и тяжелым заболеванием. Его лечение проводится в стационарных условиях под постоянным наблюдением врача. Самолечение в данном случае абсолютно недопустимо и может привести к серьезным проблемам со здоровьем. Не вовремя поставленный диагноз - это не вовремя начатое лечение.
Большая анионная щель:
Нормальная анионная щель (гиперхлоремический ацидоз):
Метаболический ацидоз — это накопления кислот вследствие повышенного их образования или потребления, сниженного выведения из организма или потери HCO 3 — через ЖКТ или почки. Когда кислотная нагрузка превышает возможности дыхательной компенсации, развивается ацидемия. Причины метаболического ацидоза классифицируют по их влиянию на анионную щель.
Ацидоз с большой анионной щелью. Наиболее частыми причинами ацидоза с большой анионной щелью являются:
Кетоацидоз — частое осложнение сахарного диабета 1 типа, но он развивается также при хроническом алкоголизме, недостаточном питании и (реже) голодании. В этих условиях организм вместо глюкозы использует свободные жирные кислоты (СЖК). В печени СЖК превращаются в кетокислоты — ацетоуксусную и β-оксимасляную (неизмеряемые анионы). Кетоацидоз иногда наблюдается и при врожденной изовалерианой и матилмалоновой ацидемии.
Лактатацидоз — наиболее частая причина метаболического ацидоза у госпитализированных больных. Лактат накапливается в результате его повышенного образования в сочетании со сниженной утилизацией. Избыточная продукция лактата происходит при анаэробном метаболизме. Самые тяжелые формы лактатацидоза наблюдаются при различных видах шока. Сниженная утилизация лактата характерна для нарушений функции печени из-за локального уменьшения ее перфузии или вследствие генерализованного шока.
Почечная недостаточность способствует развитию ацидоза с большой анионной щелью из-за снижения экскреции кислоты и нарушения реабсорбции HCO 3 — . Большая анионная щель объясняется накоплением сульфатов, фосфатов, урата и гиппурата.
Токсины могут метаболизироваться с образованием кислых продуктов или индуцировать лактатацидоз. Редкой причиной метаболического ацидоза является рабдомиолиз; считается, что мышцы при этом прямо высвобождают протоны и анионы.
Ацидоз с нормальной анионной щелью. Самыми частыми причинами ацидоза с нормальной анионной щелью являются:
Метаболический ацидоз с нормальной анионной щелью называют также гиперхлоремическим ацидозом, поскольку в почках вместо HCO 3 — реабсорбируется Cl — .
Во многих секретах ЖКТ (например, в желчи, панкреатическом соке и кишечной жидкости) присутствует большое количество HCO 3 — . Потеря этого иона при поносе, дренировании желудка или наличии свищей может вызвать ацидоз. При уретеросигмоидостомии (имплантации мочеточников в сигмовидную кишку при их обструкции или удалении мочевого пузыря) кишка секретирует и теряет Т 3 — в обмен на присутствующий в моче Cl — и всасывает из мочи аммоний, который диссоциирует на аммиак. В редких случаях потерю HCO 3 — вызывает прием ионообменных смол, связывающих этот анион.
При разных типах почечного канальцевого ацидоза нарушается либо секреция Н + 3 — (типы 1 и 4), либо абсорбция HCO 3 — (тип 2). Нарушение экскреции кислот и нормальная анионная щель регистрируются также на ранних стадиях почечной недостаточности, тубулоинтерстициальном нефрите и приеме ингибиторов карбоангидразы (например, ацетазоламида).
Симптомы и признаки обусловлены в основном причиной метаболического ацидоза. Легкая ацидемия сама по себе протекает бессимптомно. При более выраженной ацидемии способны возникать тошнота, рвота и общее недомогание.
Тяжелая острая ацидемия является фактором, предрасполагающим к нарушению функции сердца с падением АД и развитием шока, желудочковой аритмии и комы.
Симптомы обычно неспецифичны, и, следовательно, необходима дифференциальная диагностика данного состояния у пациентов, которым выполнялась кишечная пластика мочевыводящих путей. Симптомы развиваются в течение длительного времени и могут включать анорексию, потерю массы тела, полидипсию, вялость, быструю утомляемость. Также могут отмечаться боль за грудиной, усиленное и учащенное сердцебиение, головная боль, изменения психического состояния, такие как выраженная тревога (ввиду гипоксии), изменения аппетита, мышечная слабость и боли в костях.
Выяснение причины метаболического ацидоза начинают с расчета анионной щели.
Причина большой анионной щели бывает очевидной; в противном случае необходим анализ крови с определением глюкозы, азота мочевины, креатинина, лактата и вероятных токсинов. В большинстве лабораторий определяют уровень салицилатов, но не метанола или этиленгликоля. На присутствие последних указывает осмолярная щель. Расчетную осмолярность сыворотки вычитают из измеренной осмолярности. Хотя осмолярная щель и легкий ацидоз могут быть следствием приема этанола, последний никогда не бывает причиной выраженного метаболического ацидоза.
Если анионная щель нормальна, а явная причина ацидоза (например, понос) отсутствует, то определяют электролиты в моче и рассчитывают анионную щель мочи: +[K] — . В норме (включая пациентов с потерями через ЖКТ) анионная щель мочи составляет 30-50 мэкв/л. Ее увеличение свидетельствует о почечной потере HCO 3 — . Кроме того, при метаболическом ацидозе рассчитывают дельту анионной щели для выявления сопутствующего метаболического алкалоза и по формуле Винтера выясняют, является ли дыхательная компенсация адекватной или отражает второе нарушение кислотно-основного баланса.
При использовании сегмента тонкой или толстой кишки может развиваться гиперхлоремический метаболический ацидоз. При использовании части желудка может развиваться гипохлоремический метаболический ацидоз.
Диагноз ставят на основании показателей газового состава артериальной крови, при этом рН будет низким (<7,35). Избыток оснований может быть меньше чем 3 ммоль/л. Кроме этого, важными являются данные анализа венозной крови, показывающие уровень электролитов, бикарбоната (низкий, <20 ммоль/л), хлоридов, показателей функций почек, концентрации глюкозы в крови, а также результаты общего анализа крови. Анализ мочи необходим для определения ее кислотности/защелачивания, а также наличия кетоновых тел. Следует рассчитать анионную разницу по формуле: (Na + + К +) - (С1 + + HCO 3 —), которая должна быть в норме (<20) при адекватном отведении мочи.
Применение NaHCO 3 — в терапии ацидемии показано лишь в некоторых обстоятельствах, а в других может быть опасным. Когда метаболический ацидоз обусловлен потерей HCO 3 — или накоплением неорганических кислот, введение HCO 3 — , как правило, является безопасным и адекватным. Однако когда ацидоз обусловлен накоплением органических кислот, то нет отчетливых данных, которые свидетельствовали бы о снижении смертности при введении HCO 3 — , сопряженном со многими рисками. При лечении основного заболевания лактат и кетокислоты превращаются обратно в HCO 3 — . Поэтому введение экзогенного HCO 3 — может обусловить «перехлест», т.е. развитие метаболического алкалоза. При многих состояниях введение HCO 3 — может вызывать также перегрузку Na и объемом, гипокалиемию и (за счет угнетения активности дыхательного центра) гиперкапнию. Кроме того, поскольку HCO 3 — не диффундирует через клеточные мембраны, его введение не приводит к коррекции внутриклеточного ацидоза и, более того, может парадоксальным образом ухудшать состояние, так как часть вводимого HCO 3 — превращается в углекислоту, которая проникает в клетки и гидролизуется с образованием Н + и HCO 3 — .
Несмотря на эти и другие риски, болыиинство специалистов все еще рекомендуют в/в введение HCO 3 — при тяжелом метаболическом ацидозе с целью достижения рН 7,20.
Такое лечение требует двух предварительных расчетов. Первый заключается в определении величины, до которой следует повысить уровень HCO 3 — ; расчет производят по уравнению Кассирера-Блейха, принимая значение Н + при рН 7,2 равным 63 нмоль/л: 63=24хPCO 2 /HCO 3 — или нужный уровень HCO 3 — =0,38хPCO 2 Количество NaHCO 3 — , которое нужно ввести, чтобы достичь этого уровня рассчитывают следующим образом:
Количество NaHCO 3 — (мэке)=(нужная -измеренная )х0,4хвес тела (кг).
Это количество NaHCO 3 — вводят за несколько часов. Каждые 30 мин — 1 ч следует определять рН и уровень NaHCO 3 — в сыворотке, давая время на уравновешивание с внесосудистым HCO 3 — .
Вместо NaHCO 3 — можно применять:
Преимущества всех этих соединений не доказаны, и им присущи свои собственные отрицательные эффекты.
Необходимо часто определять уровень К + в сыворотке, чтобы своевременно диагностировать его снижение, обычно имеющее место при метаболическом ацидозе, и при необходимости вводить KCl внутрь или парентерально.
При условии, что пациент может лечиться в амбулаторных условиях, проводят коррекцию ацидоза таблетированной формой бикарбоната натрия.
При значении рН менее 7,1 показана внутривенная инфузия гипертонического раствора бикарбоната натрия [две ампулы по 50 мл 8,4% NaHCO 3 (50 мЭкв)] при строгом контроле газового состава артериальной крови. Данная терапия должна проводиться под контролем нефролога и реаниматолога. При гипокалиемии следует добавить цитрат калия.
Лактатацидоз развивается при гиперпродукции лактата, снижении его метаболизма или том и другом вместе.
Лактат — нормальный побочный продукт метаболизма глюкозы и аминокислот. Наиболее тяжелая форма лактатацидоза, тип А, развивается при гиперпродукции лактата, необходимого для образования АТФ в ишемизированных тканях (дефицит 02). В типичных случаях избыток лактата формируется при недостаточной перфузии тканей вследствие гиповолемического, сердечного или септического шока и еще более увеличивается из-за замедления метаболизма лактата в плохо снабжаемой кровью печени. Лактатацидоз наблюдается также при первичной гипоксии вследствие легочной патологии и при различных вариантах гемоглобинопатии.
Лактатацидоз типа В развивается в условиях нормальной общей перфузии тканей и представляет собой менее опасное состояние. Причиной увеличения продукции лактата могут быть местная относительная гипоксия мышц при их усиленной работе (например, при физических нагрузках, судорогах, дрожании на холоде), злокачественные опухоли и прием некоторых лекарственных или ядовитых веществ. К таким веществам относятся ингибиторы обратной транскриптазы и бигуаниды — фенформин и метформин. Хотя в большинстве стран фенформин снят с продажи, в Китае он все еще применяется.
Необычной формой лактатацидоза является D-лактатацидоз, обусловленный всасыванием D молочной кислоты (продукта углеводного обмена бактерий) в толстой кишке у пациентов с еюноилеальным анастомозом или после резекции кишечника. Это вещество сохраняется в крови, поскольку лактатдегидрогеназа человека разрушает только лактат.
Диагностика и лечение лактацидоза типа А и В сходны с таковыми при других вариантах метаболического ацидоза. При D-лактатацидозе анионная щель оказывается меньше ожидаемой для имеющегося снижения уровня HCO 3 — ; возможно появление осмолярной щели в моче (разница между расчетной и измеренной осмолярностью мочи). Лечение сводится к инфузионной терапии, ограничению углеводов и (иногда) к назначению антибиотиков (например, метронидазола).
Буферные и физиологические механизмы в норме обеспечивают поддержание постоянного значения рН крови. Дисбаланс между образованием и (или) удалением ионов водорода, когда вышеуказанные механизмы стабилизации его концентрации не в полной мере справляются с ситуационной нагрузкой, приводит к снижению или повышению рН. В первом случае (при снижении рН) состояние называется ацидозом. Во втором - (при повышении рН) состояние называется алкалозом. И ацидоз, и алкалоз могут иметь метаболическую или респираторную природу (рис. 20.11).
Метаболический ацидоз
Метаболический ацидоз характеризуется нарушениями обмена веществ, которые приводят к нескомпенсированному или частично скомпенсированному снижению рН крови.
Метаболический ацидоз наступает вследствие:
Ряд вариантов метаболического ацидоза сопровождается нарушениями нормального соотношения между основными внеклеточными ионами - натрием, хлором и бикарбонатом, которое сказывается на величине показателя электронейтральности крови - анионного промежутка.
Анионный промежуток, изменение его значений при различных видах метаболического ацидоза
Натрий, хлор и бикарбонат являются основными неорганическими электролитами внеклеточной жидкости. При сбалансированном метаболизме концентрация натрия превышает сумму концентраций хлоридов и бикарбоната на 9-13 ммоль/л. При значении рН 7,4 белки плазмы крови имеют преимущественно отрицательный заряд, что и обеспечивает разрыв между катионными и анионными зарядами - натрием и суммой хлорида и бикарбонатов, соответственно, на 9-13 ммоль/л. Этот разрыв называют анионным промежутком. Причины метаболического ацидоза, перечисленные выше, могут быть разделены на увеличивающие и не увеличивающие анионный промежуток (табл. 20.2 [показать] ).
| Таблица 20.2. Характер изменения значения анионного промежутка при различных вариантах метаболического ацидоза | |
| Причина | Анионный промежуток |
| I. Избыточное введение и (или) образование стойких кислот: | |
| 1. Кетоацидоз | |
| 2. Лактатный ацидоз | |
| 3. Интоксикации: | |
| салицилатами | |
| этиленгликолем | |
| метанолом | |
| паральдегидом | |
| хлористым аммонием | N |
| II. Избыточная потеря НСО 3 - | |
| 1. Гастроинтестинальная: | |
| диарея и фистулы | N |
| холестирамин | N |
| уретеросигмоидостомия | N |
| 2. Почечная: | |
| почечная недостаточность | N |
| почечный тубулярный ацидоз (проксимальным) | N |
| III. Недостаточное выведение эндогенного Н + | |
| 1. Уменьшенное образование NH 3: почечная недостаточность | или N |
| 2. Сниженная секреция Н + : | |
| почечный канальцевый ацидоз (дистальный) | N |
| гипоальдостеронизм | N |
| - анионный промежуток возрастает; N - анионный промежуток не изменяется. | |
Определение значения анионного промежутка может быть проведено в качестве первого этапа дифференциального диагноза метаболического ацидоза.
Потери бикарбоната натрия через желудочно-кишечный тракт или почки приводят к замещению внеклеточных бикарбонатов хлоридами (эквивалент на эквивалент), задерживаемого почками наряду с натрием или поступающими из внутриклеточного пространства. Этот тип ацидоза, приводящий к повышению концентрации хлоридов в плазме, называется гиперхлоремическим ацидозом. Напротив, если Н + накапливаются с любым ионом, кроме хлоридов, внеклеточные бикарбонаты будут замещаться на неизмеряемые анионы (А -):
НА + NаНСО 3 --> NаА + Н 2 СО 3 --> CO 2 + H 2 O + NaA
В результате произойдет уменьшение суммарной концентрации хлоридов и бикарбонатных ионов благодаря нарастанию анионного промежутка за счет накопления неизмеряемых анионов.
При ацидозе с увеличенным анионным промежутком специфический патологический процесс часто обнаруживается при определении концентрации в сыворотке азота мочевины, креатинина, глюкозы, лактата и пирувата и исследовании сыворотки на наличие кетонов к токсических соединений (салицилатов, иногда метанола или этиленгликоля). Аналогично изменению значения анионного промежутка отмечается увеличение величины осмотического промежутка, о чем более подробно сказано в разделе, посвященном осмометрии.
Увеличение анионного промежутка иногда наблюдается при респираторном алкалозе, когда повышено образование молочной кислоты. Ниже будут проанализированы патобиохимические механизмы изменения значений анионного промежутка в сочетании с вариацией других показателей при различных вариантах нарушений кислотно-основного состояния.
Избыточное введение и (или) образование стойких кислот
Увеличение концентрации ионов водорода может быть обусловлено широким спектром причин, среди которых наиболее часто встречаются нарушения баланса между продукцией и утилизацией кетоновых тел, молочной кислоты, при отравлении различными техническими жидкостями, фaрмпрепаратами, алкоголем. Патобиохимическис закономерности развития ацидоза в каждом конкретном случае имеют ряд принципиальных особенностей, которые рассмотрены далее.
Кетоацидоз развивается при сахарном диабете и голодании, которые приводят к повышенному образованию кетоновых тел - β-оксимасляной и ацетоуксусной кислот и ацетона.
Образование кетокислот осуществляется в клетках печени и зависит от:
Рис.20.12. Образование, утилизация и выведение кетоновых тел. Главный путь показан непрерывными стрелками
В нормальных условиях инсулин является мощным ингибитором кетонообразования, снижая как активность липолиза, так и активность ацилкарнитинтрансферазы (АКТФ) - фермента, который облегчает поступление свободных жирных кислот в митохондрии гепатоцитов, что в итоге через комплекс ферментативных реакций обеспечивает наработку кетоновых тел (рис.20.12).
При диабете или голодании липолиз и активность АКТФ возрастают, что приводит к накоплению кетокислот во внеклеточной жидкости и метаболическому ацидозу. Глюкагон способен непосредственно усиливать синтез кетонов, ускоряя липолиз и повышая активность АКТФ. В сочетании с недостаточностью инсулина эндогенная гиперсекреция глюкагона и катехоламинов может способствовать развитию гипергликемии и кетоацидоза при неконтролируемом сахарном диабете. Сахарный диабет является наиболее частой причиной кетоацидоза.
Голодание может также вызвать незначительный исчезающий без лечения кетоз, так как при этом снижаются содержание сахара в крови и секреция инсулина. При продолжающемся голодании кетоны заменяют глюкозу в качестве основного метаболического источника энергии. Реже кетоацидоз развивается при отравлении алкоголем и неправильном питании.
Чтобы возникло такое клиническое состояние, необходимо сниженное поступление углеводов и ингибирование глюконеогенеза алкоголем. Алкоголь также стимулирует липолиз.
Диагноз кетоацидоза требует обнаружения кетонов в крови, которые в настоящее время рекомендуется выявлять в экспресс-реакции с нитропруссидом. Однако нитропруссид реагирует с ацетоуксусной кислотой и ацетоном, но не с β-оксимасляной кислотой. Поскольку на β-оксимасляную кислоту приходится 75% циркулирующих кетонов при диабетическом кетоацидозе и 90% кетонов при сопутствующем лактатном ацидозе или алкогольном кетоацидозe, нитропруссидный тест является нечувствительным и не определяет тяжесть кетоацидоза.
Молочная кислота образуется в нормальных клетках при анаэробном разложении глюкозы в реакциях гликолиза (рис. 20.13). В трансформированных клетках скорость гликолиза высока и в аэробных условиях.
Обмен глюкозы и, в меньшей степени, аминокислот, по гликолитическому пути приводит к образованию пировиноградной кислоты. В норме она метаболизируется в цикле Кребса. Равновесие между пировиноградной и молочной кислотами регулируется отношением NАDН:NАD, увеличивающимся в анаэробных условиях, что способствует образованию молочной кислоты под действием лактатдегидрогеназы. При выходе из клеток молочная кислота сразу же диссоциирует и нейтрализуется буферным воздействием бикарбонатов внеклеточной жидкости. Лактат поглощается печенью и утилизируется по тем же этапам в обратном направлении, 80% его превращается в СO 2 и воду и 20% - в глюкозу.
Однако, если образование молочной кислоты увеличивается, перекрывая возможность печени по ее утилизации, то развивается лактатный ацидоз. В плазме (сыворотке) крови концентрация лактата в норме составляет 0,44-1,8 ммоль/л, пирувата - 70-114 мкмоль/л. Любое состояние, увеличивающее интенсивность гликолиза, повышает образование пирувата и лактата. Соотношение лактат/пируват в этом случае остается нормальным (10:1). Такой ацидоз не представляет значительной проблемы, поскольку большая часть пирувата превращается в СO 2 и воду.
При нарушениях, сопровождающихся лактатным ацидозом, гиперпродукция лактата приводит к увеличению соотношения лактат/пируват, что и отличает лактатный ацидоз от нормального состояния.
Наиболее частой причиной развития лактатного ацидоза является шок. Шок может вызываться сепсисом, кровотечением, отеком легких или сердечной недостаточностью. Общим в этих состояниях является снижение поступления кислорода в ткани, что способствует анаэробному образованию лактата из пирувата.
Острый панкреатит, сахарный диабет, лейкемия и другие нарушения также могут сочетаться с повышенным образованием молочной кислоты. Иногда бывает невозможно установить основную причину лактатного ацидоза, и тогда лактатный ацидоз называют идиопатическим. При этом наблюдается резкое увеличение образования лактата и, несмотря на лечение массивными дозами гидрокарбоната, смертность остается довольно высокой. Первичным дефект данного нарушения неизвестен.
Легкая форма лактатпого ацидоза наблюдается при хроническом алкоголизме. Образование лактата при этом может быть нормальным, однако утилизация его снижена. В результате не происходит восстановления бикарбонатов, потраченных на первичное забуфериванпе молочной кислоты.
Диагноз лактатного ацидоза может быть с уверенностью поставлен только при обнаружении повышенного содержания лактата в плазме крови и соотношения лактат/пируват, превышающего 10/1. У больных с тяжелым метаболическим ацидозом, большим анионным промежутком и шоком или с другими нарушениями, которые приводят к развитию лактатного ацидоза, этот диагноз может быть заподозрен.
Аспирин (ацетилсалициловая кислота) - широко используемое анальгетическое средство. В организме он распадается с образованием салициловой кислоты. Влияние салициловой кислоты на кислотно-основное состояние складывается из:
Стимуляция дыхательного центра и сопровождающая ее гипервентиляция приводят к респираторному алкалозу, однако могут возникнуть и метаболический ацидоз, и/или сочетание метаболического ацидоза с респираторным алкалозом. Часто респираторный алкалоз предшествует развитию тяжелого метаболического ацидоза при приеме внутрь больших количеств препарата. Точный диагноз может быть поставлен после определения концентрации салицилатов в плазме. Наличие тяжелого метаболического ацидоза с большим анионным промежутком и анамнестические данные о приеме внутрь препарата подтверждают диагноз.
Токсическое действие салицилатов наблюдается при приеме внутрь 10-30 г взрослыми и всего лишь 3 г детьми. Абсолютной корреляции между уровнем салицилатов в плазме и выраженностью интоксикации нет. Однако у большинства больных признаки интоксикации наблюдаются при содержании салицилатов в плазме более 40-50 мг/дл. Терапевтический диапазон содержания салицилатов в плазме при таких состояниях, как артрит, составляет 20-35 мг/дл.
Признаки ранней интоксикации салицилатами включают шум в ушах, головокружение, тошноту, рвоту и понос. Позже появляются психические нарушения, прогрессирующие до галлюцинаций, и наступает смеpть.
Веществом, также вызывающим метаболический ацидоз, является этнленгликоль, который относят к группе технических жидкостей. Его могут принимать с целью самоубийства или по неосторожности. Этилснгликоль может быть добавлен в дешевые вина с целью их фальсификации под дорогие вина большой выдержки. Летальная доза этиленгликоля составляет 50 мл. В организме он превращается в щавелевую кислоту, которая выпадает в виде кристаллов в почечных канальцах, нарушая в числе прочих и функциональную активность почек по регуляции КОС.
Метаболический ацидоз вызывает и метанол, метаболизирующийся в организме до формальдегида и муравьиной кислоты. Летальная доза его составляет 70-100 мл. Поступление внутрь небольших количеств опасно не столько формированием метаболического ацидоза, сколько поражением зрительного нерва и последующей постоянной слепотой.
Довольно редкими причинами метаболического ацидоза является прием внутрь паральдегида и хлорида аммония.
Избыточная потеря бикарбоната НСО 3 - через желудочно-кишечный тракт
Секреты кишечника, включая панкреатический и билиарный, имеют щелочную среду. Щелочную реакцию секретов кишечника обеспечивает бикарбонат (НСО 3 -), образующийся вследствие реакции между водой и углекислым газом в клетках кишечного эпителия (рис.20.14).
Удаление панкреатического, билиарного или кишечного секретов через фистулу кишечника или при диарее приводит к потере бикарбоната, компенсаторной его наработке в клетках кишечного эпителия, что, соответственно, сопровождается секрецией в кровь ионов водорода и может привести к метаболическому ацидозу.
Одним из методов лечения больных с потерей функции мочевого пузыря является имплантация мочеточника в сигмовидную или подвздошную кишку. В этой ситуации может наблюдаться гиперхлоремический ацидоз, если время контакта между мочой и кишечником достаточно для всасывания хлоридов мочи в обмен на ионы бикарбоната. Дополнительными факторами при метаболическом ацидозе в этих условиях являются всасывание NН 4 + слизистой кишечника и бактериальный метаболизм мочевины в ободочной кишке с образованием абсорбируемого Н + . Имплантация мочеточников в короткую петлю подвздошной кишки делает развитие метаболического ацидоза менее частым за счет уменьшения времени контакта между слизистой оболочкой кишечника и мочой.
Недостаточное выведение эндогенного Н + почками
Недостаточное выведение эндогенного Н + почками имеет место при заболеваниях (поражениях) почек, которые сопровождаются либо уменьшением количества функционально активных нефронов при хронической почечной недостаточности (ХПН), либо поражением канальцевого аппарата нефрона. С учетом особенностей заболевания почек рассмотрим механизмы развития метаболического ацидоза при ХПН и поражении канальцевого аппарата.
Метаболический ацидоз при хронической почечной недостаточности
Метаболический ацидоз часто диагностируется у больных в поздних стадиях хронической почечной недостаточности. У таких больных можно выделить три клинически различных типа метаболического ацидоза:
Ацидоз с увеличенным анионным промежутком
Снижение сумарной экскреции иона водорода (Н +) при ХПН происходит в основном из-за уменьшения выделения аммония (NН 4 +), развивающегося вследствие нарушения процесса аммониогенеза. Экскреция титруемых кислот и реабсорбция бикарбоната являются более сохранными функциями при хронической почечной недостаточности, чем экскреция NН 4 + .
Снижение количества функционирующих почечных клубочков приводит к увеличению интенсивности образования аммиака функционально активными почечными клубочками. Так, при хронической почечной недостаточности отмечается увеличение количества экскретируемого аммиака, однако оно ниже уровня, необходимого для выведения суточной эндогенной продукции Н + . О степени недостаточности продукции аммиака почками можно судить по значению аммонийного коэффициента, характеризующего интенсивность аммониогенеза. Он вычисляется как отношение Е NН 4 + /Е H + или Е NН 4 + /Е ТК (Е NН 4 + - суточная экскреция ионов аммония, Е Н + и Е ТК - суточная суммарная экскреция ионов водорода и титруемых кислот, соответственно). При сбалансированном метаболизме у здоровых лиц в среднем Е NН 4 + /Е H + = 0,645, Е NН 4 + /Е ТК = 1,0-2,5. По мере прогрессирования почечных заболеваний снижение интенсивности образования аммиака в клетках эпителия канальцев опережает скорость падения экскреции ионов водорода, что приводит к уменьшению величины аммонийного коэффициента. Увеличение отношения Е NН 4 + /Е H + > 0,645 наблюдается на фоне кортикостероидной терапии и сопровождается снижением экскреции титруемых кислот.
Вследствие неспособности клеток канальцевого эпителия патологически измененных почек адекватно увеличивать образование NН 3 определенное количество образующихся ежедневно органических кислот должно подвергаться буферному действию иным способом, в частности, за счет кислот, экскретируемых в нейтральной форме ("титруемые" кислоты).
Титруемая кислотность при хронической почечной недостаточности поддерживается на величинах, близких к нормальным, до тех пор, пока не ограничивается поступление фосфатов с пищей. В условиях снижения количества фильтруемых в канальцевую жидкость фосфатов экскреция титруемых кислот уменьшается. В норме снижение экскреции титруемых кислот должно возмещаться повышением синтеза NН 4 + , и поэтому суммарная экскреция иона водорода не изменяется. При ХПН биосинтез NН 4 + повышен незначительно, и снижение экскреции титруемых кислот приводит к уменьшению суммарного выделения иона водорода.
При хронической почечной недостаточности отмечается снижение способности пораженного нефрона не только секретировать ионы водорода, но и реабсорбировать бикарбонат. Так, при нормальном уровне бикарбоната в плазме у больных с ХПН реакция мочи щелочная, что указывает на неполную рсабсорбцию НСО 3 - . Уровень бикарбоната плазмы, наблюдаемый при ацидозе (обычно 12-20 ммоль/л), соответствует реабсорбционной способности нефрона. О практически полной реабсорбции НСО 3 из канальцевой жидкости в этих условиях свидетельствует кислая реакция мочи.
Ацидоз при ХПН развивается обычно на поздних стадиях болезни (скорость клубочковой фильтрации равна 25 мл/мин).
В этих условиях задержка анионов неорганических кислот, таких как фосфаты и сульфаты, способствует увеличению анионного промежутка. Ацидоз при хронической почечной недостаточности чаше характеризуется повышенным анионным промежутком.
Гиперхлоремический ацидоз с нормокалиемией
При хронической почечной недостаточности вследствие болезней, поражающих почечный интерстиций, таких как гиперкальциемия, медуллярная кистозная болезнь или интерстициальный нефрит, ацидоз развивается преимущественно за счет снижения образования NН 3 на более ранней стадии заболевания (при более высокой скорости клубочковой фильтрации), чем при других формах ХПН. Это, по-видимому, происходит вследствие преобладающего нарушения канальцевых функций, в то время как скорость клубочковой фильтрации более сохранна. В такой ситуации скорость клубочковой фильтрации достаточно велика для того, чтобы воспрепятствовать значительному накоплению анионов различных кислот. Секреция калия почкой страдает незначительно вследствие сохраняющейся активности механизма ацидогенеза. В данном случае развивается гиперхлоремический ацидоз с нормокалиемией.
Гиперхлоремический ацидоз с гиперкалиемией
Гиперхлоремический метаболический ацидоз при хронической почечной недостаточности может развиваться на фоне гиперкалиемии, если ее причина заключается в снижении секреции калия пораженной почкой. У этой группы больных часто наблюдается гипоренинемия, гипоальдостеронизм и (или) снижение сродства клеток эпителия канальцев к альдостерону. Нарушения метаболизма альдостерона и (или) реакции на него приводят к снижению секреции калия почками и гиперкалиемии. Гиперкалиемия еще больше нарушает экскрецию кислот вследствие ингибирования образования аммония из глутамина. Гипоальдостеронизм может также снизить секрецию Н + и способствовать развитию метаболического ацидоза. Какой фактор является преобладающим в патогенезе метаболического ацидоза у этих больных, гипоальдостеронизм или снижение образования NН 3 вследствие поражения эпителия канальцев, не ясно. Однако рН мочи у них обычно уменьшается до 5,5 или ниже, указывая на то, что патогенез ацидоза в данном случае характеризуется снижением способности секретировать Н + , но сохранением способности подкислять мочу.
Необходимость лечения ацидоза при хронической почечной недостаточности появляется тогда, когда он становится тяжелым (рН < 7,2, [НСО 3 - ] < 15 ммоль/л).
Метаболический ацидоз при поражении почечных канальцев
Функциональная специализация клеток в различных отделах почечных канальцев обеспечивает развитие реакций аммониогенеза в проксимальной части канальцев, ацидогенеза и обмена калия в дисталыюй их части, определяет особенности патогенеза нарушений кислотно-основного состояния при различных повреждениях (заболеваниях) канальцевого аппарата. По характеру изменения значении показателей кислотно-основного состояния и концентрации калия в плазме крови различают следующие варианты почечного канальцевого ацидоза (ПКА):
Проксимальный почечный канальцевый ацидоз (проксимальный ПКА)
Проксимальный почечный канальцевый ацидоз развивается вследствие недостаточной реабсорбции из канальцевой жидкости фильтруемого бикарбоната без нарушения механизма ацидификации мочи. Подобное состояние развивается при преимущественном поражении (заболевании) проксимального отдела канальцевого аппарата, где при нормальной функции почек из канальцевой жидкости реабсорбируется около 85% фильтруемого количества бикарбоната, если его концентрация в клубочковом фильтрате не превышает 26 ммоль/л (из этого количества канальцевый аппарат в целом обеспечивает реабсорбцию более 99% НСО 3 -). Если содержание бикарбоната в плазме превышает этот уровень, он начинает появляться в моче.
У больных с проксимальным ПКА имеется снижение реабсорбции бикарбоната в проксимальном отделе почечных канальцев, что приводит к его повышенному поступлению в дистальную часть канальцев, где реабсорбция НСО 3 - весьма незначительна. Вследствие этого нереабсорбированный бикарбонат выводится с мочой. Недостаточная реабсорбция бикарбоната, соответственно его уменьшенный возврат в кровь, приводит к снижению соотношения бикарбонат/угольная кислотa (НСО 3 - /Н 2 СО 3) в плазме крови. При нормальном значении рН крови соотношение НСО 3 - /Н 2 СО 3 составляет 20:1. Увеличение доли кислотной компоненты в бикарбонатной буферной системе крови приводит к тому, что НСО 3 - /Н 2 СО 3 становится менее 20:1, что характерно для более низкого значения рН. Применительно к кислотно-основному состоянию это означает проявление метаболического ацидоза.
Падение реабсорбционных возможностей относительно бикарбоната в проксималыюм отделе почечных канальцев приводит к тому, что максимальная реабсорбциопная способность понижается от нормального значения 26 ммоль/л до нового, более низкого уровня. Если же снижение концентрации бикарбоната в плазме крови не сказывается на соотношении НСО 3 - /Н 2 СО 3 благодаря компенсаторным реакциям со стороны дыхательной системы и внутриклеточного пространства, то следствием снижения количества реабсорбируемого бикарбоната будет снижение буферной емкости бикарбонатной буферной системы крови.
Следующие условные расчеты позволяют проиллюстрировать новый уровень устанавливающегося равновесия в бикарбонатной буферной системе. Допустим, что порог канальцевой реабсорбции бикарбоната снизился с 26 до 13 ммоль/л клубочкового фильтрата. В этих условиях бикарбонат будет теряться с мочой до тех пор, пока концентрация его в плазме не снизится до 13 ммоль/л, что приведет к новому устойчивому состоянию, когда весь профильтровавшийся бикарбонат будет реабсорбирован из канальцевой жидкости. Если соотношение НСО 3 - /Н 2 СО 3 в бикарбонатной буферной системе крови установится 20:1, то бикарбонатная буферная система будет стабилизировать рН на значении 7,4, однако ее буферные возможности будут снижены в 2 раза.
Таким образом, проксимальный ПКА представляет собой патологию, при которой концентрация бикарбоната плазмы крови устанавливается на значениях ниже нормы. При новом уровне бикарбоната в плазме крови его реабсорбция будет полной. Иными словами, почечные механизмы способны восстанавливать бикарбонат, потраченный на титрование ежедневно образующихся органических кислот, и реакция мочи будет кислой.
Если больным с проксимальным ПКА вводить бикарбонат, создавая концентрацию в плазме крови выше установившегося порога реабсорбции в почках, то реакция мочи станет щелочной. Коррекция метаболического ацидоза у больных с проксимальным ПКА имеет ту особенность, что требует больших, по сравнению с другими видами метаболического ацидоза, количеств бикарбоната, необходимых для формирования его достаточной концентрации з плазме крови.
Помимо дефекта реабсорбции бикарбоната, у больных с проксимальным ПКА часто наблюдаются другие нарушения функций проксимальных канальцев. Так, у больных с проксимальным ПКА часто сочетаются дефекты реабсорбции фосфатов, мочевой кислоты, аминокислот и глюкозы. Как указано ниже, проксимальный ПКА может вызываться целым рядом нарушений. При многих состояниях, особенно, токсического или обменного генеза, капальцевый дефект может получить обратное развитие при лечении основного заболевания. Причина канальцевой дисфункции в этих случаях не установлена.
Причины проксималыюго ПКА:
Дистальный почечный канальцевый ацидоз (дистальный ПКА)
Развитие дистального почечного канальцевого ацидоза связано с преимущественным снижением секреции Н + в дистальном отделе канальцевого аппарата почек. Реабсорбция бикарбоната при дистальном ПКА находится в пределах нормы.
Снижение секреции Н + в дистальном нефроне может быть обусловлено рядом причин, среди которых наболее часто выявляются:
Снижение концентрации ионов водорода в канальцевой жидкости приводит к падению эффективности процесса восстановления НСО 3 - и уменьшению количества реабсорбируемого бикарбоната и увеличению его количества, выделяемого с мочой. Нормальная фильтрация бикарбоната и его сниженное поступление из канальцевой жидкости в дистальной части нефрона проявляется неспособностью канальцевого аппарата уменьшать рН мочи менее 5,3 (минимальные значения рН нормальной мочи 4,5-5,0).
Избыточное выделение бикарбоната с мочой и, напротив, недостаточная ацидификация мочи, снижают вклад почечных механизмов стабилизации рН крови в компенсаторные реакции организма всякий раз, когда в плазме увеличивается содержание нелетучих кислот.
Избыток ионов водорода в крови может быть нейтрализован введением бикарбоната натрия (NаНСО 3). Доза необходимого для этого бикарбоната эквивалентна неэкскретированной за сутки нагрузке нелетучими кислотами. Это количество НСО 3 - , как правило, меньше того, которое требуется для коррекции метаболического ацидоза при поражении (заболевании) проксимального отдела канальцев.
Дистальный ПКЛ часто приводит к развитию нефролитиаза, иефрокальциноза, почечной недостаточности вследствие преципитации солей фосфата кальция в медуллярном отделе почек. Патогенез развития нефрокальциноза двоякий. Во-первых, вследствие устойчивого высокого рН мочи (5,5 и более) почечная экскреция цитратов снижена. Цитрат является основным ингибитором преципитации кальция в моче, поскольку он хелатирует ионы кальция при молярном соотношении 4:1. Во-вторых, вследствие ежедневного общего положительного баланса Н + у больных с дисталыюй формой ПКЛ карбонаты кости используются в качестве основного буфера для нейтрализации суточной нагрузки органическими кислотами, что приводит к гиперкальциурии и еще большему усугублению нефрокальциноза.
Дистальный ПКЛ следует предполагать у любого больного с метаболическим ацидозом и устойчивым рН мочи выше 5,5. В дифференциально-диагностическом плане следует исключить поражение мочевыводящих путей микроорганизмами, расщепляющими мочевину на защелачивающие мочу продукты, и проксимальный ПКЛ, при котором фильтруемое количество бикарбоната из плазмы превышает способность канальцев к его реабсорбции.
Проксимальный и дистальный ПКЛ могут быть отдифференцированы по характеру изменения рН мочи на нагрузку бикарбонатом. У больного с проксимальным ПКА при введении бикарбоната рН мочи увеличивается, а у больного с дистальным ПКА этого не происходит.
В случае ацидоза легкой степени может быть проведен тест с хлоридом аммония (NН 4 Сl), который применяется из расчета 0,1 г/кг. В течение 4-6 ч концентрация бикарбоната в плазме крови снижается на 4-5 ммоль/л. рН мочи у больных с дистальным ПКЛ останется выше 5,5, несмотря на снижение содержания бикарбоната плазмы. Однако при проксимальном ПКА (и у здоровых людей) рН мочи снижается до значений менее 5,5, а обычно - ниже 5,0.
Дефект ацидификации при дистальном ПКА не всегда приводит к метаболическому ацидозу. У больных с дефектом ацидификации мочи вследствие нарушении функций дистального канальца, но с нормальной концентрацией бикарбоната плазмы имеется так называемый неполный дистальный ПКА. У них рН мочи постоянно повышен, но метаболического ацидоза нет. Подобное состояние поддерживается посредством увеличения образования аммиака в клетках канальцевого эпителия, что приводит к увеличению связывания и удаления ионов водорода в составе иона аммония, несмотря на повышенный рН мочи. Почему у таких больных может увеличиваться образование NН 3 в противоположность больным с полной формой дистального ПКЛ, не вполне ясно.
Сопутствующая патология у больных с неполной формой дистaльного ПКЛ аналогична таковой при дистальном ПКЛ - гиперкальциурия, нефрокальциноз, нефролитиаз и низкая зкскреция цитратов с мочой.
Натрийурия, калийурия и часто гипокалиемия выявляются как при дистальном, так и проксимальном ПКА. Однако механизмы этих нарушений имеют свои особенности при каждом виде ПКА. Так, анализ изменений в выделении натрия, калия и альдостерона при щелочной коррекции рН у больных с дистальным ПКА позволил выявить снижение их почечной экскреции. Эти результаты позволили предположить, что почечное натриевое и калиевое изнурение у больных с дистальным ПКА развивается вследствие снижения общей скорости обмена Nа + Н + в дистальной части канальцев, что ограничивает достижение градиента концентраций Н + между просветом канальца и перитубулярным пространством. Снижение скорости обмена Nа + Н + приводит к компенсаторному увеличению скорости обмена Nа + К + . Однако компенсаторные возможности натрий/калиевого насоса ограничены, и происходит потеря как натрия, так и калия. Падение содержания натрия в плазме крови приводит к выбросу альдостерона, который в свою очередь повышает интенсивность обмена Nа + К + между канальцевой жидкостью и клетками эпителия канальцев. Альдостерон, увеличивая реабсорбцию натрия через систему калиевого транспортера, тем не менее не восстанавливает ее до уровня, сопоставимого с функционально полноценным механизмом Nа + Н + обмена. Предложенные механизмы объясняют причину натрийурии, калийурии, гипокалиемии и гиперальдостеронизма при дистальном ПКА.
Щелочная коррекция рН при дистальном ПКА увеличивает количество фильтруемого бикарбоната, что, возможно, увеличивает суммарный отрицательный заряд в канальцевой жидкости. При повышенной проницаемости клеток эпителия дистального нефрона для Н + , избыточный отрицательный заряд, создаваемый фильтруемым бикарбонатом, препятствует активному обратному поступлению ионов водорода по градиенту концентрации из просвета канальца в клетки или внеклеточное пространство, что снимает ограничения обмена Nа + Н + в дистальной части канальца, и, соответственно, количество экскретируемого с мочой натрия снижается.
Снижение потери натрия с мочой снимает стимулы секреции альдостерона, стимулированного им обмена Nа + K + и, как следствие, почечной экскреции калия. Однако нормализация содержания калия и альдостерона в плазме крови, количества экскретируемых натрия и калия с мочой носит временный характер и возвращается к значениям, которые имели место до коррекции ацидоза.
Щелочная коррекция рН при проксимальном ПКA усиливает калиевое изнурение. Это явление можно объяснить избыточным поступлением бикарбоната натрия в дистальный отдел канальцев и его индуцирующим влиянием на механизм реабсорбции натрия, то есть обмен Nа + К + . Не исключено, что натрийурез и калийурез при проксимальном ПКА связаны со снижением способности секретировать Н + при нормальной проницаемости клеток эпителия для ионов водорода.
Почечный канальцевый ацидоз, сопровождающийся гиперкалиемией
Почечный канальцевый ацидоз (ПКА), сопровождающийся гиперкалиемией, может развиваться при хронической почечной недостаточности в сочетании с недостаточной секрецией альдостерона (гипоальдостеронизм) и (или) снижением к нему чувствительности клеток эпителия дистального отдела почечных канальцев. Развитие метаболического ацидоза в сочетании с гиперкалиемией при гипоальдостеронизме возможно и при отсутствии хронической почечной недостаточности. Действие альдостерона на клетки мишени канальцевого эпителия в дистальной части нефрона увеличивает секрецию К + и Н + в канальцевую жидкость в обмен на Nа + . При сбалансированном метаболизме за сутки секрeтируется 100-200 мкг альдостерона. Дефицит альдостерона приводит к снижению секреции Н + в дистальном нефроне и нарушению ацидификации мочи.
В ситуации, когда гипоальдостеронизм сочетается с нормальным объемом клубочковой фильтрации, у больных обнаруживаются повышенный рН мочи и нарушенная реакция на хлорид аммония, как и при дистальном ПКA. При сочетании хронической почечной недостаточности с гипоальдостеронизмом у большинства больных определяется кислая (рН 5,0) реакция мочи. В патогенезе развития у них метаболического ацидоза ключевую роль играет недостаточное удаление калия с мочой и, как следствие, поглощение избытка калия внутриклеточным пространством в обмен на ионы водорода, поступающие в кровь.
Больные с ПКА и гиперкалиемией реагируют на возмещение минералокортикоидов сначала коррекцией гиперкалиемии (наиболее важный фактор) и более медленно устранением метаболического ацидоза.
Динамика изменения значений параметров кислотно-основного состояния при метаболическом ацидозе непочечного и почечного происхождения представлена в табл. 20.3 [показать] .
| Таблица 20.3 Лабораторные данные при различных этиологических формах метаболического ацидоза (по Mengele, 1969) | |||||||||||
| Этиологические формы | Плазма крови | Моча | |||||||||
| рН | Общее содержание СO 2 | Р СO 2 | Бикарбонаты | Буферные основания | Анионы | K | Сl | P | рН | K | |
| С нормальной функцией почек | |||||||||||
| Диабетический ацидоз | (кетоновые тела) | ~ | N | ||||||||
| Ацидоз при голодании, лихорадке, тиреотоксикозе, клеточной гипоксии | (кетоновые тела) | N~ | ~ | N | N | ||||||
| Ацидоз при введении хлористого аммония, хлорида кальция, аргинин- и лизин-хлорида | N | ~ | N | N~ | |||||||
| Ацидоз при отравлении метиловым спиртом | (муравьиная кислота) | ~ | N | N~ | |||||||
| Ацидоз при потере щелочном жидкости | N | ~ | N~ | N | N~ | ||||||
| С нарушением функции почек | |||||||||||
| Почечный канальцевый ацидоз | N | N | |||||||||
| При лечении ингибиторами карбоангидразы | N | N | |||||||||
| Заболевания почек без большого ограничения клубочковой фильтрации | N | N~ | N | ||||||||
| Ацидоз при острой почечной недостаточности | ~ | ~ | Олигоурия | ||||||||
| Гиперхлоремический ацидоз | N | N~ | N | N~ | |||||||
| Ацидоз с задержкой азотистых шлаков при хронической почечной недостаточности | N~ | N~ | N~ | ||||||||
| Обозначения: N - норма; - уменьшение; - увеличение; ~ - тенденция к увеличению или уменьшению. | |||||||||||
Компенсаторные реакции организма при метаболическом ацидозе
Комплекс компенсаторных изменений в организме при метаболическом ацидозе, направленный на восстановление физиологического оптимума рН, складывается из:
Действие внеклеточных и внутриклеточных буферов
Взаимодействие избытка ионов водорода с основными компонентами буферных систем является наиболее быстрой компенсаторной реакцией при метаболическом ацидозе. Результаты измерений рН и определения уровня компонент в буферных системах свидетельствуют о ведущей роли бикарбонатного буфера, в котором каждое снижение НСО 3 - на 1 ммоль/л приводит к уменьшению Р СO 2 на 1.2 мм рт. ст.. Выше мы рассматривали пример буферной компенсации бикарбонатом при одномоментном введении на каждый литр крови 12 ммоль Н + . При исходном значении Р СO 2 40 мм рт. ст. рН крови составит 7,1. Последующая нормализация рН обусловлена тем, что избыток ионов водорода поглощается внутриклеточным пространством, где они связываются с белками и различными молекулярными формами фосфатов (дигbдрофосфат, пирофосфат и др.).
В костной ткани нейтрализация ионов водорода осуществляется солями угольной кислоты.
Способность Н + проникать в клетку оказывает важное воздействие на концентрацию калия (К +) в плазме. Удаление внутриклеточным пространством ионов водорода сопровождается противоположным изменением концентрации К + в плазме приблизительно на 0,6 ммоль/л на каждые 0,1 рН. В анализируемом варианте метаболического ацидоза, где рН снижается с 7,4 до 7,1, следует ожидать увеличения концентрации К + в плазме на 1,8 ммоль/л.
Гиперкалиемпя имеет место даже при дефиците общего К + организма. Если же у больного с метаболическим ацидозом обнаруживается нормокалиемия или гипокалиемия, то это свидетельствует о выраженном дефиците калия.
Терапия метаболического ацидоза у больных с гипокалиемией должна предусматривать обязательное восполнение дефицита калия. При устойчивой избыточной метаболической нагрузке ионами водорода компенсаторные возможности буферных систем потенцируются компенсаторной реакцией дыхательной системы.
Компенсаторная реакция дыхательной системы
При значениях рН ниже физиологического оптимума имеет место прямая стимуляция ионами водорода хеморецепторов дыхательного центра и увеличение альвеолярной вентиляции. При падении величины рН крови с 7,4 до 7,1 объем альвеолярной вентиляции может возрасти с 5 л/мни в норме до 30 л/мин и более. Повышение альвеолярной вентиляции осуществляется за счет увеличения дыхательного объема, а не частоты дыхания. Тяжелую степень гипервентиляции называют дыханием Куссмауля. Если дыхание Куссмауля обнаруживается при осмотре больного, то это указывает на наличие метаболического ацидоза.
В результате гппервентпляции в крови снижается Р СO 2 соотношение [НСО 3 - / H 2 CO 3 ] возвращается к величине 20:1, соответствующей нормальному значению рН. Следствием нового уровня равновесия НСО 3 - и H 2 CO 3 является снижение кислотонейтрализуюшей емкости бикарбонатного буфера = Р СO 2 · 0,03 (0,03 - коэффициент растворимости Р СO 2 - ммоль/мм рт. ст.)]. Результаты клинических наблюдений за соотношением НСО 3 - и Р СO 2 свидетельствуют, что в случае самостоятельного варианта расстройств КОС в форме метаболического ацидоза:
Р СO 2 = 40 - 1,2 · [НСО 3 - ],
В анализируемом примере при самостоятельном варианте метаболического ацидоза измеренное значение Р СO 2 должно быть равно 26 мм рт. ст. или же близко к этому значению.
Если Р СO 2 < 40-1,2 · [НСО 3 - ], то возможен вариант смешанного нарушения КОС. Например, при отравлении салицилатами Р СO 2 < 40 - 1,2 · [НСО 3 - ]. В анализируемом примере падение НСО 3 - составило 12 ммоль/л, а измеренное значение Р СO 2 составило 10 мм рт. ст., что на 16 мм рт. ст. ниже расчетного значения, характерного для варианта нарушения КОС в форме метаболического ацидоза.
Подобное несоответствие расчетного и измеренного показателей указывает на сочетание метаболического ацидоза с респираторным алкалозом.
Если Р СO 2 > 40 - 1,2 · [НСО 3 - ], то это также указывает на смешанное нарушение. В анализируемом примере падение НСО 3 - составило 12 ммоль/л, а измеренное значение Р СO 2 - 46 мм рт. ст., что на 20 мм рт. ст. больше значения, характерного для варианта нарушения КОС в форме метаболического ацидоза. Подобное несоответствие расчетного и измеренного показателей указывает на сочетание метаболического и респираторного ацидозов.
Компенсаторную реакцию дыхательной системы по нормализации значения рН дополняют почечные механизмы стабилизации физиологически оптимальной концентрации ионов водоpода.
Почечные компенсаторные реакции
При метаболическом ацидозе направлены на:
В ответ на повышенную нагрузку ионами водорода в почечных клетках возрастает активность глутаминазы и увеличивается образование NН 3 , который поступает в канальцевую жидкость вместе с секретируемым избытком Н + . В канальцевой жидкости происходит связывание ионов водорода с NН 3 и образование NН 4 . Параллельно происходит нейтрализации Н + буферами канальцeвой жидкости и последующая экскреция всех этих форм с мочой. Каждый экскретируемый ион аммония обеспечивает поступление в щелочной резерв крови одного иона бикарбоната.
Источник : Медицинская лабораторная диагностика, программы и алгоритмы. Под ред. проф. Карпищенко А.И., СПб, Интермедика, 2001
Метаболический ацидоз - одна из наиболее частых и опасных форм нарушения КЩР. Такой ацидоз может наблюдаться при сердечной недостаточности, многих типах гипоксии, нарушениях функций печени и почек по нейтрализации и экскреции кислых веществ, истощении буферных систем (например, в результате кровопотери или гипопротеинемии).
причины Метаболического ацидоза
Нарушения метаболизма, приводящие к накоплению избытка нелетучих кислот и других веществ с кислыми свойствами.
† Лактатацидоз и повышение уровня пировиноградной кислоты в тканях ((например, при различных типах гипоксии: дыхательной, сердечно‑сосудистой, гемической, тканевой; длительной интенсивной физической работе, при которой возрастает образование МК, а её окисление снижено в связи с дефицитом кислорода; поражениях печени).
† Накопление других органических и неорганических кислот, образующихся при развитии патологических процессов, поражающих большие массивы тканей и органов. Развитие такого варианта метаболического ацидоза наблюдается при обширных ожогах кожи и слизистых оболочек; различных видах воспалениях (например, при роже, перитоните, гнойном плеврите); массивных травмах (например, при синдроме длительного раздавливания, множественных травмах тела).
† Кетоацидоз (за счёт ацетона, ацетоуксусной и ‑оксимасляной кислот), как правило, наблюдается у пациентов с СД; при продолжительном голодании, особенно с дефицитом углеводов; при длительных лихорадочных состояниях; алкогольной интоксикации; обширных ожогах и воспалениях.
Недостаточность буферных систем и физиологических механизмов по нейтрализации и выведению избытка нелетучих кислот из организма.
ТипИЧНЫЕ изменения показателей КЩР
Основной патогенетический фактор: истощение HCO 3 – (гидрокарбонатного буфера) в связи с накоплением нелетучих соединений (лактата, КТ).
Типичные направления изменений показателей КЩР (капиллярная кровь) при всех негазовых ацидозах:
Пациент поступил в клинику с предварительным диагнозом «Сахарный диабет».
Механизмы компенсации метаболического ацидоза
Механизмы компенсации метаболического ацидоза по скорости их включения и длительности функционирования подразделяются на срочные и долговременные (рис. 13–5).
Рис. 13–5. Механизмы компенсации метаболического ацидоза.
Срочные механизмы устранения метаболического ацидоза
Срочные механизмы устранения метаболического ацидоза заключаются в активизации:
Гидрокарбонатной буферной системы межклеточной жидкости и плазмы крови. Эта система способна устранять даже значительный ацидоз (благодаря её большой буферной ёмкости).
Гидрокарбонатного буфера эритроцитов и других клеток. Это происходит при значительной кислотной нагрузке на организм.
Белковой буферной системы клеток различных тканей. Наблюдается в условиях значительного накопления нелетучих кислот в организме.
Гидрокарбонатного и гидрофосфатного буферов костной ткани.
Дыхательного центра, что обеспечивает увеличение объёма альвеолярной вентиляции, быстрое выведение из организма CO 2 и часто нормализацию рН. Существенно, что «буферная мощность» системы внешнего дыхания в условиях метаболического ацидоза примерно в два раза больше, чем всех химических буферов. Однако, функционирование только этой системы абсолютно недостаточно для нормализации рН без участия химических буферов.
Долговременные механизмы компенсации метаболического ацидоза
Долговременные механизмы компенсации метаболического ацидоза реализуются в основном почками и в существенно меньшей мере при участии буферов костной ткани, печени и желудка.
Почечные механизмы. При развитии метаболического ацидоза активируются:
† аммониогенез (главный механизм),
† ацидогенез,
† секреция однозамещённых фосфатов (NaH 2 PO 4),
† Na + ,K + ‑обменный механизм.
В совокупности почечные механизмы обеспечивают увеличение секреции H + в дистальном отделе почечных канальцев и реабсорбцию гидрокарбоната в проксимальном отделе нефрона.
Участие буферов костной ткани (гидрокарбонатного и фосфатного) при хроническом ацидозе также сохраняется.
Печёночные механизмы компенсации заключаются в интенсификации образования аммиака и глюконеогенеза, детоксикации веществ с участием глюкуроновой и серной кислот и с последующим выведением их из организма.
Хроническое течение метаболического ацидоза характеризуется также увеличением образования соляной кислоты обкладочными клетками желудка.
Благодаря активации указанных механизмов, метаболический ацидоз может быть компенсирован: рН не снижается ниже 7,35. Однако, при недостаточности буферных систем и физиологических механизмов устранения сдвига КЩР, рН крови понижается за пределы нормы. В этих случаях возможны существенные расстройства жизнедеятельности организма, включая развитие комы.
Метаболический ацидоз характеризуется накоплением в организме в результате нарушения метаболизма избыточного количества стойких (нелетучих) кислот.
Основные причины развития метаболического ацидоза.
Повышенное образование кислот:
Нарушение выведения кислот (уремический ацидоз):
Избыточная потеря гидрокарбоната:
Избыточное введение хлорида натрия:
Диагностика метаболического ацидоза основывается на исследовании показателей кислотно-основного состояния. Лишь в далеко зашедших случаях, особенно у больных с кетоацидозом, значительное снижение рН проявляется одышкой (дыхание Куссмауля), которая направлена на снижение концентрации углекислоты, и диагноз нарушения кислотно-основного состояния можно поставить «на расстоянии». При исследовании параметров кислотно-основного состояния на метаболический ацидоз указывает снижение BE < -2,3 и НСОЗ < 22 ммоль/м. Ниже приведены примеры компенсированного и декомпенсированного метаболического ацидоза.
При компенсированном метаболическом ацидозе каких-либо специальных лечебных мероприятий не требуется. При декомпенсации с целью повышения рН плазмы необходимо введение щелочных растворов. Гидрокарбонат натрия назначают с целью увеличения ёмкости гидрокарбонатного буфера плазмы. Необходимую дозу 1-моляльного раствора (8,4%) рассчитывают по формуле:
BE х масса тела х 0,3
Следует помнить, что введение гидрокарбоната натрия сопровождается повышенным образованием углекислоты, для удаления которой, если больному проводится ИВЛ, необходимо провести коррекцию её параметров. Избыточное количество гидрокарбоната натрия может привести к развитию ятрогенного алкалоза.
Для коррекции метаболического ацидоза также применяют трометамол. Введение этого препарата связывает ионы водорода и выводит их через почки. Часть препарата проникает через клеточную мембрану в клетки, что позволяет проводить терапию внутриклеточного ацидоза. Назначение этого средства возможно только при нормальной функции почек. Помимо введения гидрокарбоната натрия и трометамола, терапия метаболического ацидоза должна включать коррекцию синдрома низкого СВ, оптимизацию доставки кислорода к органам и тканям, коррекцию нарушений водно-электролитного баланса, углеводного обмена, улучшение микроциркуляции, проведение адекватной инфузионной терапии.
Савельев В.С.
Хирургические болезни
