Глава 10. Расстройства кислотно-основного состояния

Основные механизмы удержания концентрации протонов во внеклеточном секторе и клетках в нормальных пределах. Параметры кислотно-основного состояния и виды его расстройств

Концентрацию протонов во внеклеточной жидкости ([Н⁺]) функциональные системы удерживают на уровне 40 нмоль/л, который является низшим относительно высвобождения свободных ионов водорода в клетки и во внутреннюю среду (7х10⁷ нмоль каждый день). При обычном питании высвобождение протонов составляет 1 ммоль/кг массы тела в день, что в 10⁶ раз и превышает общее содержание протонов во внеклеточной жидкости.

Свободные ионы водорода связываются буферными системами: 40% всех высвобождаемых протонов нейтрализует главная внеклеточная буферная система угольной кислоты и гидрокарбоната натрия, а 60 % - внутриклеточные буферные системы. После взаимодействия протона с буферной системой он переходит во временное состояние связывания и нейтрализации. Буферные системы - это первая защитная линия в противодействии тенденции роста концентраций протонов в клетках и во внутренней среде, который является фактором апоптоза и цитолиза, доя поддержания нормального кислотно-основного состояния необходимо выведение протонов из форм их времен­ного связывания во внешнюю среду.

Легкие - это эффектор функциональной системы удержания концентрации протонов во внутренней среде в нормальных пределах. Через легкие происходит выведение углекислого газа, которое обусловливает постоянный сдвиг реакций системы бикарбонатного буфера вправо:

H⁺ + HCO₃^- = H₂O + CO₂

Почки восполняют потери бикарбонатного аниона, используя глутамин как субстрат образования аммиака и аммониевого катиона (NH₄⁺). Глутамин образуется в печени. В физиологических условиях печень - это главный локус высвобождения протонов. При образовании аммониевого катиона, в составе которого протоны выделяются вместе с мочой, в почках образуется один бикарбонатный анион. Для удержания [Н⁺] в нормальных пределах образование бикарбонатных анионов должно соответствовать их тратам для временной нейтрализации протонов.

Кислотно-основное состояние больного характеризуют величины трех его параметров:

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

• содержание в ней бикарбонатного аниона ([НСО₃^-]);

• напряжение углекислого газа в артериальной крови (РаСО₂).

Функциональную связь между ними отражает уравнение Гендерсона-Гассельбаха:

[Н⁺](нмоль/л)=23,9 - РаСО₂(мм рт. ст.)/[НСО₃^-](ммоль/л).

В желудочное содержимое каждые сутки попадает 150 ммоль протонов. Выведение одного протона в просвет желудка обкладочной клеткой сопровождается образованием одного гидрокарбонатного аниона, который поступает во внеклеточную жидкость. Тонкая кишка и поджелудочная железа секретируют бикарбонатные анионы, нейтрализуя протоны в просвете кишечника. В физиологических условиях те бикарбонатные анионы, которые не связывают протоны, поступившие в кишечник из желудка, реабсорбируются в кровь.

Потери кислого содержимого желудка усиливают образование би­карбонатного аниона в париетальных клетках. Это повышает [HCО₃^-]. Потери содержимого кишечника (диарея, кишечные свищи и др.) уменьшают реабсорбцию бикарбонатного аниона до просвета желудочно-кишечного канала. Это снижает [НСО₃^-].

Микроорганизмы в просвете кишечника могут образовывать не усваиваемые организмом органические кислоты, что служит причиной метаболического ацидоза. Полное окисление органических анионов из состава пищи микроорганизмами в просвете кишечника до углекислого газа и воды ведет к аккумуляции в нем бикарбонатного аниона, что вызывает метаболический алкалоз.

Для оценки кислотно-основного состояния необходимо определение четырех его параметров (табл. 10.1).

Таблица 10.1