Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах)

Гипокапния приводит к уменьшению выведения кислот почками и уменьшению концентрации анионов HCO₃^-, что становится заметным в течение 2 - 3 дней. Уменьшение парциального напряжения CO₂ на каждые 10 мм рт.ст. сопровождается снижением концентрации анионов HCO₃^- на 2,5 мэкв/л [17, 18], и наоборот: увеличению парциального напряжения CO₂ на каждые 10 мм рт.ст. соответствует увеличение концентрации анионов HCO₃^- на 4 ммоль.

Респираторная компенсация метаболических нарушений осуществляется достаточно быстро и достигает максимального уровня в течение 24 ч. Метаболическому ацидозу в качестве компенсации соответствует гипервентиляция с глубоким дыханием (дыхание Куссмауля). При метаболическом ацидозе на каждый миллиэквивалент снижения HCO₃^- приходится снижение парциального напряжения CO₂ на 1 - 1,5 мм рт.ст. [19, 20]. Существует простое правило, которое позволяет оценить, соответствует ли снижение парциального напряжение CO₂ степени метаболического ацидоза. Оно состоит в том, что парциальное напряжение CO₂ должно быть равно двум последним цифрам величины pH. Например, компенсация может расцениваться как адекватная, если при pH, равном 7,28, парциальное напряжение CO₂ составляет 28 мм рт.ст.

Компенсация метаболического алкалоза проявляется в снижении вентиляции и увеличении парциального напряжения CO₂ приблизительно на 0,6 - 0,7 мм рт.ст. на каждый миллиэквивалент увеличения HCO₃^- [20]. Парциальное напряжение CO₂ редко превышает 55 мм рт.ст. [21, 22], так как гиперкапния и гипоксия, которые являются результатом гиповентиляции, сами по себе являются респираторными стимулами. Гиперкапния может стать более выраженной, если пациент получает кислородотерапию. Компенсаторное увеличение парциального напряжения CO₂ бывает более выраженным у больных с метаболическим алкалозом, которые не «теряют» ионы K⁺. Выведение ионов K⁺ связано с потоком ионов H⁺ в клетки, включая клетки центральной нервной системы, которые стимулируют нейроны дыхательного центра [23].

При метаболическом алкалозе повышение парциального напряжения CO₂ снижает внутриклеточный уровень pH в почках, повышая секрецию кислот и увеличивая уровень HCO₃^- в плазме [24].

type: dkli00033

РОЛЬ ПОЧЕК В ПОДДЕРЖАНИИ КИСЛОТНООСНОВНОГО БАЛАНСА

ВЫВЕДЕНИЕ КИСЛОТ

В течения дня в организме человека образуется около 1 мэкв связанных кислот (не включая H₂CO₃) на 1 кг массы тела. Эти нелетучие кислоты не могут быть выведены легкими.

Около 3600 мэкв HCO₃^- ежедневно попадает в жидкость клубочков, но лишь следовые количества этого аниона оказываются в моче и выводятся из организма. Основная часть HCO₃^- возвращается из мочи в кровь. Это происходит за счет обмена внутриклеточных ионов H⁺ на Na⁺, а не за счет прямой реабсорбции HCO₃^-. Внутриклеточные ионы H⁺ образуются путем гидратации CO₂ с образованием H₂CO₃ и последующей диссоциации на ионы H⁺ и HCO₃^-(1). Ионы H⁺ совместно с анионами HCO₃^- поступают в проксимальный отдел почечных канальцев, где быстро превращаются в молекулы CO₂и H₂O. Эта химическая реакция ускоряется в присутствии фермента карбоангидразы. Анионы HCO₃^-, которые образуются в клетках проксимального отдела почечных канальцев, проникают через клеточные мембраны в обмен на ионы Cl^-. В результате этих процессов практически все количество профильтрованных анионов HCO₃^- реабсорбируется и возвращается в кровоток.

Однако реабсорбция анионов HCO₃^- не приводит к выведению кислот в мочу и поэтому не может компенсировать синтез связанных кислот.

В отличие от анионов HCO₃^- титруемые кислоты и NH₃ действительно поступают в мочу. Основным титруемым анионом является H₂PO₄^-.

Ионы NH₄⁺ секретируются в проксимальный отдел почечных канальцев. Некоторое количество этого иона реабсорбируется в восходящем отделе канальцев, а часть превращается в NH₃[25, 26].

Транспорт ионов H⁺ в проксимальном отделе нефрона отличается от его транспорта в дистальном отделе. Поскольку проксимальный отдел канальцев участвует в абсорбции наибольшей части анионов HCO₃^-, то значительная часть ионов H⁺ транспортируется также в этом отделе нефрона. Однако способность данного отдела нефрона концентрировать ионы H⁺ ограничена: так, жидкость, прошедшая проксимальный отдел почечных канальцев, имеет pH ≈6,8. Обмен ионов H⁺ на Na⁺ в этом отделе нефрона эквивалентен процессу реабсорбции анионов HCO₃^-. Хотя дистальный отдел почечных канальцев гораздо меньше участвует в транспорте ионов H⁺, этот отдел нефрона способен увеличить концентрацию ионов H⁺ почти в 1000 раз по сравнению с концентрацией этого иона в плазме крови.

Поскольку двуокись углерода легко проходит через клеточные мембраны, то парциальное напряжение CO₂ в артериальной крови оказывает быстрое воздействие на парциальное напряжение CO₂ и pH в клетках почечных канальцев. Эти изменения, вероятно, могут изменять выведение ионов H⁺ почками: так, при гиперкапнии выведение ионов H⁺ усиливается, а при гипокапнии - ослабевает.

РЕАКЦИЯ ПОЧЕК НА АЛКАЛОЗ

В норме резкое увеличение концентрации аниона HCO₃^- в плазме крови (более 25 мэкв/л) сопровождается быстрой потерей этого аниона с мочой. Так, при метаболическом алкалозе, обусловленном многократной рвотой, ионы H⁺ и Cl^- выводятся из организма, что приводит к алкалозу и гипохлоремии. В ответ почки увеличивают экскрецию анионов HCO₃^-; pH мочи повышается. Так как выведение HCO₃^- сопровождается облигатным натрийурезом, объем внеклеточной жидкости уменьшается, скорость клубочковой фильтрации снижается. Поскольку фильтрация снижена, меньшее количество анионов HCO₃^- поступает в проксимальный отдел почечных канальцев и наступает более полная реабсорбция анионов HCO₃^-, сопровождающаяся и увеличением реабсорбции Na⁺[27 - 29].

Увеличение поступления и реабсорбции ионов Na⁺ в дистальный отдел нефрона способствует секреции ионов K⁺ в этом отделе нефрона. Ионы K⁺ выводятся из клеток в обмен на ионы Na⁺ и H⁺, что способствует развитию внутриклеточного ацидоза. Большинство ионов Cl^- после клубочковой фильтрации реабсорбируется, и лишь небольшое количество этого иона попадает в мочу.

type: dkli00034

МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ АЦИДОЗ

ТЕОРИЯ АНИОННОГО РАЗРЫВА

Анионный разрыв представляет собой разницу между концентрациями катиона Na⁺ и суммы анионов Cl^- и HCO₃^-. В норме величина анионного разрыва составляет 8 - 16 мэкв/л. Так как в целом плазма электронейтральна, анионный разрыв указывает на концентрацию других, кроме Cl^- и HCO₃,анионов.