Krvné pufrovacie systémy a acidobázická homeostáza. Koncept acidobázického stavu tela: pH krvi, acidóza, alkalóza, alkalická krvná rezerva

5167 0

Acid-bázický stav (ABS) je jednou z veľmi dôležitých zložiek homeostázy organizmu, nevyhnutnou podmienkou pre optimálnu aktivitu enzýmových katalyzátorov metabolických procesov. Počas metabolického procesu vznikajú rôzne kyseliny a zásady, ktoré sa dostávajú aj zvonka. Poruchy rôznych orgánov môžu viesť k narušeniu CBS, čo následne spôsobuje rôzne patologické zmeny v tele. V niektorých prípadoch sú ukazovatele SOZ pomerne presným kritériom efektívnosti IT. Preto je potrebné poznať mechanizmy fyziologickej regulácie a porúch CBS, vedieť posúdiť ich stav a správne vykonávať prevenciu a nápravu porúch.

Diagnostika

Hodnoty ukazovateľov CBS sú udržiavané v úzkych medziach fyzikálnymi a chemickými reakciami a neurohumorálne mechanizmy výkonné systémy:

• tlmivý roztok (hemoglobín, proteín, bikarbonát atď.)
• funkčné (pľúca, obličky, pečeň, gastrointestinálny trakt).

Pri zmene pH okamžite reagujú pufrovacie systémy tela, potom tie funkčné. Maximálna kompenzácia druhého je pomalšia (pľúca - asi 12-24 hodín, obličky - asi týždeň). Preto na posúdenie CBS potrebujete poznať kvalitatívne a kvantitatívne zmeny predovšetkým v pufrovacích systémoch (najmä hemoglobín, ktorý tvorí 73-76 % celkovej pufrovacej kapacity krvi, a bikarbonát, ktorý je veľmi pohyblivý a odráža stav iných nárazníkových systémov). Hlavné ukazovatele KOS: pHa - aktuálne pH, BEa - nadbytočné zásady, PaCO2 - napätie CO2 v arteriálnej krvi pri teplote 38°C bez prístupu vzduchu.

Normálne hodnoty pH u ľudí sú 7,36-7,44. Hranice patologických odchýlok zlučiteľných so životom sú 6,8-8,0. Zníženie pH znamená acidémiu a zvýšenie znamená alkaliémiu. Stavy, ktoré k nim vedú, sa nazývajú acidóza alebo alkalóza. pH odráža stupeň kompenzácie, ale nie podstatu posunov CBS.

Normálne hodnoty sú BEa±2,3 mmol/l. V patológii sa hodnota BEa môže pohybovať v rozmedzí ±15 mmol/l. BEA je metabolickou zložkou CBS, jej zníženie alebo zvýšenie indikuje metabolickú acidózu alebo alkalózu. BE môže zmeniť aj kompenzačné s poruchy dýchania.

Acidobázický stav (ABS)- relatívna stálosť reakcie vnútorného prostredia organizmu, kvantitatívne charakterizovaná koncentráciou H +.

Koncentrácia H+ sa vyjadruje pomocou hodnoty pH. Koncentrácia H + a teda aj hodnota pH závisia od pomeru kyselín a zásad v tele.

Bronstedove kyseliny - molekuly alebo ióny schopné darovať H+.

Bronsted Foundations - zlúčeniny schopné prijímať H+.

Najbežnejšou kyselinou v tele je kyselina uhličitá, denne sa jej vytvorí asi 20 mólov. Organizmus produkuje aj ďalšie anorganické (chlorovodíková, sírová, fosforečná) a organické (amino-, keto-, hydroxy-, nukleové, mastné) kyseliny v množstve 80 mmol/deň.

najsilnejší z nich je amoniak. Základné vlastnosti majú aj aminokyseliny arginín a lyzín, biogénne amíny, napríklad katecholamíny, histamín, serotonín atď.

Biologický význam Regulácia pH, dôsledky porušení

H + sú kladne nabité častice, spájajú negatívne nabité skupiny molekúl a aniónov, čím menia svoje zloženie a vlastnosti. Množstvo H + v kvapaline teda určuje štruktúru a vlastnosti všetkých hlavných skupín Organické zlúčeniny– proteíny, nukleové kyseliny, sacharidy a lipidy (amfifilné). Najdôležitejší vplyv koncentrácie H+ je na aktivitu enzýmov. Každý enzým má svoje optimálne pH, pri ktorom má enzým maximálnu aktivitu. Napríklad enzýmy glykolýzy, cyklus TCA, PFS sú aktívne v neutrálnom prostredí a lyzozomálne enzýmy a žalúdočné enzýmy sú aktívne v kyslom prostredí (pH = 2). V dôsledku toho zmeny pH spôsobujú zmeny v aktivite jednotlivých enzýmov a vedú k poruchám metabolizmu celkovo.

Základné princípy regulácie ČOV

Regulácia CBS je založená na 3 hlavných princípoch:

1. stálosť pH . Regulačné mechanizmy CBS udržiavajú konštantné pH.

2. izosmolarita . Pri regulácii CBS sa koncentrácia častíc v medzibunkovej a extracelulárnej tekutine nemení.

3. elektrická neutralita . Pri regulácii CBS sa počet pozitívnych a negatívnych častíc v medzibunkovej a extracelulárnej tekutine nemení.

MECHANIZMY SPAT REGULÁCIE

1. Fyzikálno-chemický mechanizmus sú to nárazníkové systémy krvi a tkanív;
2. Fyziologický mechanizmus , sú to orgány: pľúca, obličky, kostné tkanivo, pečeň, koža, gastrointestinálny trakt.
3. Metabolický (na bunkovej úrovni).

Porušenia ČOV - klasifikácia podľa mechanizmov? Biochemické cesty kompenzácie.

PORUCHY DYCHU

Náhrada za CBS- adaptívna reakcia tej časti tela, ktorá nie je vinná z porušenia CBS.

Oprava CBS– adaptívna reakcia zo strany orgánu, ktorý spôsobil porušenie CBS.

Existujú dva hlavné typy porúch CBS – acidóza a alkalóza.

Acidóza– absolútny alebo relatívny nadbytok kyselín alebo nedostatok zásad.

Alkalóza– absolútny alebo relatívny nadbytok zásad alebo nedostatok kyselín.

Acidóza alebo alkalóza nie je vždy sprevádzaná výraznou zmenou koncentrácie H +, pretože pufrovacie systémy udržiavajú konštantné pH. Takéto acidózy a alkalózy sa nazývajú kompenzované (ich pH je normálne). AN ↔ A - + N + , N + + B - ↔ BH

Ak sa počas acidózy alebo alkalózy vyčerpá tlmivá kapacita, zmení sa hodnota pH a pozoruje sa nasledovné: acidémia – pokles hodnoty pH pod normu, príp alkalémia - zvýšenie hodnoty pH nad normálnu hodnotu. Takéto acidózy a alkalózy sa nazývajú dekompenzovaný .

Koncept acidobázickej homeostázy, jej hlavné parametre. Úloha stabilizácie pH vnútorného prostredia pre organizmus. Funkčný systém udržiavanie konštantných parametrov acidobázickej homeostázy. Dôležitosť udržiavania konštantného pH v živote. Úloha vonkajšieho dýchania, obličiek a krvných pufrovacích systémov pri stabilizácii pH.

Pojem pH, úloha stálosti pH vnútorného prostredia pre realizáciu vnútrobunkového metabolizmu.

Acidobázická homeostáza

Acidobázická rovnováha je jedným z najdôležitejších fyzikálnych a chemických parametrov vnútorného prostredia organizmu. Aktivita, smer a intenzita enzýmu do značnej miery závisia od pomeru vodíkových a hydroxylových iónov vo vnútornom prostredí organizmu. redox reakcie, procesy rozkladu a syntézy bielkovín, glykolýza a oxidácia uhľohydrátov a tukov, funkcie viacerých orgánov, citlivosť receptorov na mediátory, priepustnosť membrán a pod.. Aktivita reakcie prostredia určuje schopnosť hemoglobínu viazať sa kyslík a uvoľňuje ho do tkanív. Pri zmene reakcie prostredia sa menia fyzikálno-chemické charakteristiky bunkových koloidov a medzibunkových štruktúr – stupeň ich disperzity, hydrofília, adsorpčná schopnosť a ďalšie dôležité vlastnosti.

Pomer aktívnych hmotností vodíkových a hydroxylových iónov v biologických médiách závisí od obsahu kyselín (donorov protónov) a tlmivých báz (akceptorov protónov) v telesných tekutinách. Je zvykom hodnotiť aktívnu reakciu prostredia jedným z iónov (H +) alebo (OH -), častejšie iónom H +. Obsah H+ v organizme je určený na jednej strane ich priamou alebo nepriamou tvorbou prostredníctvom oxidu uhličitého pri metabolizme bielkovín, tukov a sacharidov a na druhej strane ich vstupom do tela alebo odstránením z tela v r. vo forme neprchavých kyselín alebo oxidu uhličitého. Aj relatívne malé zmeny CH+ nevyhnutne vedú k narušeniu fyziologických procesov a pri posunoch za určité hranice až k smrti organizmu. V tomto ohľade je hodnota pH, ktorá charakterizuje stav acidobázickej rovnováhy, jedným z „najtvrdších“ krvných parametrov a u ľudí sa pohybuje v úzkom rozmedzí - od 7,32 do 7,45. Posun pH o 0,1 nad špecifikované limity spôsobuje výrazné respiračné poruchy, kardiovaskulárne systémy atď.; zníženie pH o 0,3 spôsobuje acidotickú kómu a posun pH o 0,4 je často nezlučiteľný so životom.

Výmena kyselín a zásad v organizme úzko súvisí s výmenou vody a elektrolytov. Všetky tieto typy výmeny spájajú zákony elektroneutrality, izosmolarity a homestatické fyziologické mechanizmy. Pre plazmu možno zákon elektrickej neutrality ilustrovať údajmi v tabuľke. 20.

Celkom plazmatických katiónov je 155 mmol/l, z toho 142 mmol/l je sodík. Celkové množstvo aniónov je tiež 155 mmol/l, z toho 103 mmol/l je slabá zásada C1 - a 27 mmol/l je podiel HCO - 3 (silná zásada). G. Ruth (1978) sa domnieva, že HCO-3 a proteínové anióny (približne 42 mmol/l) tvoria hlavné pufrovacie bázy plazmy. Vzhľadom na to, že koncentrácia vodíkových iónov v plazme je len 40·10 -6 mmol/l, krv je dobre pufrovaný roztok a má mierne zásaditú reakciu. Proteínové anióny, najmä ión HCO - 3, úzko súvisia na jednej strane s výmenou elektrolytov a na druhej strane s acidobázickou rovnováhou, preto je pre pochopenie dôležitá správna interpretácia zmien ich koncentrácie. procesy prebiehajúce pri výmene elektrolytov, vody a H+.

Nájomný blok

Všetky pufrovacie systémy organizmu sa podieľajú na udržiavaní acidobázickej homeostázy (rovnováha optimálnych koncentrácií kyslých a zásaditých zložiek fyziologických systémov). Ich činy sú vzájomne prepojené a sú v stave rovnováhy. Hydrokarbonátový tlmivý roztok je najviac spojený so všetkými tlmiacimi systémami. Poruchy v akomkoľvek tlmivom systéme ovplyvňujú koncentrácie jeho zložiek, takže zmeny parametrov hydrokarbonátového tlmivého systému môžu celkom presne charakterizovať CBS organizmu.

Krvný CBS je normálne charakterizovaný nasledujúcimi metabolickými parametrami:

pH plazmy 7,4±0,05;

[HCO3-]=(24,4±3) mol/l - alkalická rezerva;

рСО2=40 mm Hg - parciálny tlak CO2 nad krvou.

Z Hendersonovej-Hasselbachovej rovnice pre bikarbonátový pufor je zrejmé, že pri zmene koncentrácie alebo parciálneho tlaku CO2 sa mení CBS v krvi.

Udržanie optimálnej hodnoty reakcie prostredia v rôznych častiach tela sa dosahuje koordinovanou prácou nárazníkových systémov a vylučovacích orgánov. Posun v reakcii média na kyslú stranu sa nazýva acidóza a v podstate - alkalóza. Kritické hodnoty pre zachovanie života sú: posun na kyslú stranu na 6,8 a na zásaditú stranu – 8,0. Acidóza a alkalóza môžu byť respiračného alebo metabolického pôvodu.

Metabolická acidóza sa vyvíja v dôsledku:

a) zvýšená produkcia metabolických kyselín;

b) v dôsledku straty bikarbonátov.

K zvýšenej tvorbe metabolických kyselín dochádza pri: 1) diabetes mellitus I. typu, dlhotrvajúcom, úplnom hladovaní alebo prudkom znížení podielu sacharidov v strave;

2) laktátová acidóza (šok, hypoxia, diabetes mellitus II. typu, srdcové zlyhanie, infekcie, otrava alkoholom).

Zvýšená strata bikarbonátov je možná močom (obličková acidóza), prípadne niektorými tráviacimi šťavami (pankreatická, črevná).

Respiračná acidóza sa vyvíja s hypoventiláciou natiahnutie pľúc, ktoré bez ohľadu na príčinu, ktorá to spôsobilo, vedie k zvýšeniu parciálneho tlaku CO2 na viac ako 40 mm Hg. čl. (hyperkapnia). Stáva sa to pri ochoreniach dýchacieho systému, hypoventilácii pľúc, útlme dýchacieho centra niektorými liekmi, napríklad barbiturátmi.

Metabolická alkalóza pozorované s výraznými stratamižalúdočná šťava v dôsledku opakovaného vracania, ako aj v dôsledku straty protónov močom pri hypokaliémii, zápche (keď sa v črevách hromadia alkalické produkty; zdrojom bikarbonátových aniónov je napokon pankreas, ktorého vývody otvorené do dvanástnika), ako aj pri dlhodobom prijímaní zásaditých potravín a minerálnych vôd, ktorých soli podliehajú hydrolýze aniónom.

Respiračný (respiračný) alkalóza sa vyvíja v dôsledku hypervelocity Ntilácia pľúc, čo vedie k nadmernému odstraňovaniu CO2 z tela a zníženiu jeho parciálneho tlaku v krvi na menej ako 40 mm. rt. čl. (hypokapnia). Stáva sa to pri vdychovaní vzácneho vzduchu, hyperventilácii pľúc, vzniku tepelnej dýchavičnosti, nadmernej excitácii dýchacieho centra v dôsledku poškodenia mozgu.

Na acidózu ako núdzové opatrenie použiť intravenóznu infúziu 4–8 % hydrogénuhličitanu sodného, ​​3,66 % roztoku trisamínu H2NC(CH2OH)3 alebo 11 % laktátu sodného. Ten síce neutralizuje kyseliny, ale neuvoľňuje CO2, čo zvyšuje jeho účinnosť.

Alkalózy sa korigujú ťažšie, najmä metabolické (spojené s narušením tráviaceho a vylučovacieho systému). Niekedy sa používa 5% roztok kyselina askorbová neutralizovaný hydrogénuhličitanom sodným na pH 6 – 7.

Alkalická rezerva- to je množstvo bikarbonátu (NaHC03) (presnejšie objem CO2, ktorý dokáže viazať krvná plazma). Túto hodnotu možno len podmienečne považovať za indikátor acidobázickej rovnováhy, pretože napriek zvýšenému alebo zníženému obsahu bikarbonátov môže pri vhodných zmenách H2CO3 zostať pH úplne normálne.

Keďže kompenzačné možnosti cez dýchanie, spočiatku telom využívané, sú obmedzené, rozhodujúca úloha pri udržiavaní stálosti prechádza na obličky. Jednou z hlavných úloh obličiek je odstraňovanie iónov H+ z tela v prípadoch, keď z nejakého dôvodu dôjde v plazme k posunu smerom k acidóze. Acidóza nie je možné opraviť, pokiaľ sa neodstráni príslušné množstvo H iónov. Obličky využívajú 3 mechanizmy:

1. Výmena vodíkových iónov na sodné ióny, ktoré sa v kombinácii s aniónmi HCO3 vytvorenými v tubulárnych bunkách úplne reabsorbujú vo forme NaHCO,

Predpokladom uvoľnenia H-iónov pomocou tohto mechanizmu je karboanhydrázou aktivovaná reakcia CO2 + H20 = H2CO3, pričom H2CO3 sa rozkladá na ióny H a HCO3. V tejto výmene vodíkové ióny na ióny sodíka, dochádza k reabsorpcii všetkého hydrogénuhličitanu sodného prefiltrovaného v glomerulách.

2. Vylučovanie vodíkových iónov močom a k reabsorpcii sodných iónov dochádza aj premenou alkalickej soli fosforečnanu sodného (Na2HP04) na kyslú soľ difosforečnanu sodného (NaHaPO4) v distálnych tubuloch.

3. Tvorba amónnych solí: amoniak, tvorený v distálnych častiach obličkových tubulov z glutamínu a iných aminokyselín, podporuje uvoľňovanie H-iónov a reabsorpciu sodíkových iónov; NH4Cl vzniká v dôsledku kombinácie amoniaku s HCl. Intenzita tvorby amoniaku, potrebného na neutralizáciu silnej HCl, je tým väčšia, čím vyššia je kyslosť moču.

Tabuľka 3

Základné parametre CBS

(priemerná hodnota v arteriálnej krvi)

40 mm. rt. čl.

(parciálny tlak CO2 v krvnej plazme)

Táto zložka priamo odráža respiračnú zložku v regulácii CBS (CAR).

(hyperkapnia) sa pozoruje pri hypoventilácii, ktorá je charakteristická pre respiračnú acidózu.

↓ (hypokapnia) sa pozoruje počas hyperventilácie, ktorá je charakteristická pre respiračnú alkalózu. Zmeny v pCO2 však môžu byť aj dôsledkom kompenzácie metabolických porúch CBS. Na odlíšenie týchto situácií od seba je potrebné zvážiť pH a [HCO3-]

95 mm. rt. čl. (parciálny tlak v krvnej plazme)

SB alebo SB

SB – štandardný plazmatický bikarbonát t.j. [НСО3-] ↓ - s metabolickou acidózou, prípadne s kompenzáciou respiračnej alkalózy.

Na metabolickú alkalózu alebo kompenzáciu respiračnej acidózy.

Ďalšie indexy

BO alebo BB

(základné nárazníky)

Tlmiace bázy. Toto je súčet všetkých aniónov plnej krvi patriacich do pufrovacích systémov.

PRED alebo BD

(nedostatok bázy)

Nedostatok bázy. Toto je rozdiel medzi praktickou a správnou hodnotou BO pri metabolickej acidóze. Definované ako počet zásad, ktoré sa musia pridať do krvi, aby sa jej pH dostalo do normálu (pri pCO2 = 40 mmHg až 38 °C)

IO alebo BE

(prebytok základne)

Základný prebytok. Toto je rozdiel medzi skutočnými a očakávanými hodnotami BO pri metabolickej alkalóze.

Normálne, relatívne povedané, nie je ani nedostatok, ani prebytok zásad (ani DO ani IO). V skutočnosti je to vyjadrené v skutočnosti, že rozdiel medzi očakávaným a skutočným BO je za normálnych podmienok v rozmedzí ±2,3 meq/l. Odchýlka tohto indikátora od normálneho rozsahu je typická pre metabolické poruchy CBS. Typické sú abnormálne vysoké hodnoty metabolická alkalóza. Abnormálne nízka – pre metabolická acidóza.

Laboratórne a praktické práce

Skúsenosti 1. Porovnanie pufrovacej kapacity krvného séra a fosfátového BS

Odmerajte ml

N banka

Krvné sérum (riedenie 1:10)

Fosfát BS (riedený 1:10), pH = 7,4

Fenolftaleín (indikátor)

ACIDO-BÁZICKÁ ROVNOVÁHA(syn.: acidobázická rovnováha, acidobázická rovnováha, acidobázický stav) - relatívna stálosť vodíkového indexu (pH) vnútorného prostredia tela v dôsledku kombinovaného pôsobenia pufra a niektorých fyziologických systémov, čo určuje užitočnosť metabolických premien v bunkách tela. Zmena ukazovateľa K.-sch. R. a množstvo súvisiacich hodnôt (napríklad alkalická rezerva) naznačuje poruchy výmeny plynov a metabolických procesov v tele a stupeň ich závažnosti.

Životne dôležitá činnosť tela je primárne spojená s procesmi tkanivového dýchania, čo si vyžaduje prísun dostatočného množstva kyslíka a odstraňovanie prebytočného oxidu uhličitého, ktorý vzniká v dôsledku mnohých intersticiálnych výmenných reakcií. Transport kyslíka a oxidu uhličitého sa uskutočňuje krvou, ktorá je jedným z najdôležitejších vnútorných prostredí tela, K.-sch. R. strih bol študovaný najpodrobnejšie. Krv obsahuje spolu so zlúčeninami (donormi protónov – vodíkových iónov) aj zásady (akceptory protónov), ktorých koncentračný pomer určuje aktívnu reakciu krvi. Kvantitatívne aktívnu reakciu telesných tekutín charakterizuje buď koncentrácia vodíkových iónov (protónov), vyjadrená v mol/l, alebo vodíkový index - záporný dekadický logaritmus tejto koncentrácie - pH (výkon Vodík - „vodíková sila“). . Vzťah medzi koncentrácie a bázy sa môžu meniť v závislosti od intenzity určitých metabolických procesov v organizme, ale len určitý rozsah kolísania pH krvi zodpovedá norme - od 7,37 do 7,44 s priemernou hodnotou 7,38-7,40. Hodnoty pH pod 6,8 ​​a nad 7,8 sú nezlučiteľné so životom. V erytrocytoch je hodnota pH 7,19 ± 0,02. Aj keď sa zdá, že kolísanie normálneho pH je veľmi malé, v skutočnosti je to cca. 12 % ich priemernej koncentrácie. Výraznejšie zmeny pH krvi, hore alebo dole, sú spojené s patol, metabolickými poruchami. Závislosť organizmu na stálosti aktívnej reakcie vnútorného prostredia naznačuje jeho potrebu pomerne účinných systémov na udržanie relatívnej stálosti koncentrácie vodíkových iónov v organizme, najmä relatívnej stálosti pH krvi.

V ľudskom tele existujú tri takéto systémy - komplex tlmivých systémov (pozri), schopných byť akceptormi a donormi vodíkových iónov bez výrazných posunov v hodnote pH prostredia; dýchací systém (pľúca) a vylučovací systém (obličky).

Pufrové systémy tela

Najdôležitejším tlmiacim systémom organizmu je hydrogénuhličitanový tlmivý systém krvi pozostávajúci z oxidu uhličitého (H 2 CO 3) a jeho soli - hydrogénuhličitanu sodného (NaHCO 3) alebo draslíka (KHCO 3), ktoré majú spoločný ión HCO 3 -. Väčšina týchto iónov sa uvoľňuje pri disociácii hydrogénuhličitanov a potláča disociáciu slabej a krehkej zlúčeniny H 2 CO 3, ktorá sa v roztokoch ľahko rozkladá na vodu a oxid uhličitý. Preto v vodné roztoky uhlie, nastáva táto rovnováha: CO 2 + H 2 O<->H2CO<->H++ HC03-. Hodnota pH v roztoku môže byť vyjadrená prostredníctvom disociačnej konštanty oxidu uhličitého (pKH 2 CO 3) a koncentrácie nedisociovaných iónov a molekúl. Tento vzorec je známy ako Henderson-Hasselbalchova rovnica:

Hranaté zátvorky označujú rovnovážne koncentrácie iónov a nedisociovaných molekúl. Keďže skutočná koncentrácia nedisociovaných molekúl H 2 CO 3 v krvi je nevýznamná a je priamo závislá od koncentrácie rozpusteného oxidu uhličitého - CO 2, je vhodnejšie použiť tú verziu rovnice, v ktorej sa nahrádza pKH 2 CO 3 zdanlivou disociačnou konštantou H 2 CO 2, ktorá zohľadňuje celkovú koncentráciu rozpusteného CO 2 v krvi. Potom namiesto koncentrácie možno do rovnice dosadiť pCO 2 - parciálny tlak CO 2 v alveolárnom vzduchu:

kde L je koeficient rozpustnosti CO2 v krvnej plazme a 6,10 je konštantná hodnota pre ľudskú krv pri 38°. Mechanizmus účinku tohto pufrovacieho systému spočíva v tom, že keď sa do krvi dostane relatívne veľké množstvo kyseliny, vodíkové ióny - H+ - sa spoja s hydrogénuhličitanovými iónmi - HCO 3 -, čím sa vytvorí slabo disociujúca uhlíková kyselina - H 2 CO 3 . Ak sa množstvo zásad v krvi zvýši, potom v interakcii so slabou kyselinou uhličitou tvoria vodu a hydrogénuhličitanové ióny. V tomto prípade nie sú viditeľné žiadne zmeny v hodnote pH. Rovnaký mechanizmus sa používa pre ďalší krvný pufrovací systém - fosfátový systém. Úlohu zlúčenín v tomto systéme zohráva monosubstituovaný fosforečnan - NaH2PO4 a úlohu soli zohráva dibázický fosforečnan Na2HPO4. Bežným iónom v tomto systéme je ión HPO 4 -. Pufrovacia kapacita tohto systému je menšia, pretože v krvi je menej fosfátov ako hydrogénuhličitanov.

Najvýkonnejším nárazníkovým systémom krvi sú bielkoviny, najmä hemoglobín (pozri). Disociačná konštanta kyslých skupín hemoglobínu sa mení v závislosti od jeho nasýtenia kyslíkom. Keď je hemoglobín nasýtený kyslíkom, stáva sa silnejším a zvyšuje tok vodíkových iónov do krvi; vzdávaním sa kyslíka hemoglobín slabne, zvyšuje sa jeho schopnosť viazať vodíkové ióny. V periférnych kapilárach veľký kruh krvný obeh, hemoglobín erytrocytov uvoľňuje kyslík a erytrocyty prijímajú produkt tkanivového metabolizmu - oxid uhličitý (CO 2). Pod vplyvom karboanhydrázy (pozri) oxid uhličitý reaguje s vodou a vytvára oxid uhličitý (H 2 CO 3). Prebytočné vodíkové ióny, ktoré vznikajú v dôsledku disociácie oxidu uhličitého, sú viazané hemoglobínom, ktorý daroval kyslík, a anióny HCO 3 opúšťajú červené krvinky do plazmy. Výmenou za tieto anióny sa do erytrocytov dostávajú ióny chlóru (Cl -), pre ktoré je membrána erytrocytov priepustná, zatiaľ čo ión sodíka (Na +), druhá zložka NaCl, zostáva v tekutej časti krvi. Vďaka uvoľňovaniu bikarbonátových iónov z erytrocytov sa obnovuje alkalická rezerva krvi, t.j. Bikarbonátový tlmivý systém úzko súvisí s tlmivým systémom červených krviniek.

Dýchací systém

V kapilárach pľúc sú systémy krvných pufrov zbavené kyslých ekvivalentov v dôsledku uvoľňovania oxidu uhličitého. To je do značnej miery uľahčené prechodom hemoglobínu na oxyhemoglobín, ktorý pre svoje silnejšie kyslé vlastnosti vytláča oxid uhličitý z krvných bikarbonátov. Oxid uhličitý sa uvoľňuje s vydychovaným vzduchom (pozri Výmena plynu).

Hoci dýchací systém (pľúca) výrazne ovplyvňuje K.-sch. r., ale pľúca vyžadujú cca. 1-3 minúty na vyrovnanie posunu K.-sch. R. v krvi, zatiaľ čo krvné pufrovacie systémy na to potrebujú len 30 sekúnd. Význam pľúcneho mechanizmu však spočíva v tom, že zdôrazňujúc v životné prostredie oxid uhličitý, pľúca rýchlo eliminujú nebezpečenstvo acidózy (pozri).

Renálna diuréza

Tretím mechanizmom zapojeným do regulácie stálosti koncentrácie vodíkových iónov v krvi je renálna diuréza. Obličky zabezpečujú zvýšenie alebo zníženie koncentrácie bikarbonátov v krvi so zodpovedajúcimi zmenami pH. Obličky pôsobia pomalšie ako pľúca: na odstránenie zmeny pH v krvi potrebujú 10-20 hodín. Hlavným mechanizmom udržania konštantnej koncentrácie vodíkových iónov na strane obličiek je reabsorpcia sodných iónov a sekrécia vodíkových iónov v obličkových tubuloch. V bunkách obličkových tubulov sa z oxidu uhličitého tvorí hydrogenuhličitan, v dôsledku čoho sa zvyšuje alkalická rezerva krvi. V lúmene tubulov sa naopak hydrogénuhličitany premieňajú na oxid uhličitý. V bunkách tubulov sa oxid uhličitý pod vplyvom karboanhydrázy spája s vodou a vytvára oxid uhličitý, vodíkové ióny sa uvoľňujú do lumenu tubulu a spájajú sa tam s iónmi hydrogénuhličitanu. Súčasne sa do renálnych tubulárnych buniek dostáva ekvivalentné množstvo katiónov Na+. H 2 CO 3 vytvorený v lúmene tubulu sa ľahko rozkladá na CO 2 a H 2 O a v tejto forme sa vylučuje z tela. Tento proces prispieva okrem odstránenia nadbytočných iónov H + k zachovaniu sodíkových iónov v tele. Konzerváciu sodíka v organizme uľahčuje aj tvorba amoniaku v obličkách v dôsledku oxidačnej deaminácie aminokyselín, Ch. arr. glutámová (pozri Deaminácia). Amoniak sa namiesto iných katiónov používa v obličkách na neutralizáciu a vylučovanie z tela moču. Pomer medzi koncentráciou iónov H + v moči a krvi môže byť 800: 1, takže schopnosť obličiek odstraňovať ióny H + z tela je skvelá.

Rýchlosť sekrécie iónov H +, vymieňaných za ióny Na + alebo NH 4 +, do určitej miery závisí od koncentrácie oxidu uhličitého v extracelulárnej tekutine, t. j. v obličkových tubuloch sú mechanizmy metabolizmu voda-soľ (viď. ) a K. . R. V podstate ide o dve strany toho istého procesu: intenzita zadržiavania sodíkových iónov v tele je stimulovaná zvýšením pH krvi a zníženie pH krvi obmedzuje proces reabsorpcie sodíkových iónov v renálnom tubulárnom aparáte.

Stanovenie ukazovateľov acidobázickej rovnováhy v ambulancii

K.-sch. R. je jedným z najdôležitejších ukazovateľov homeostázy (pozri). Odhaduje sa na základe hodnoty pH, parciálneho tlaku (napätia) oxidu uhličitého (pCO 2), koncentrácie pravých (skutočných) a štandardných krvných bikarbonátov (SB), koncentrácie tlmivých báz - BB (pufrovacia báza), nadbytku bázy v plnej krvi – BE (angl. bázy nadbytok).

Hodnota pH krvi sa zisťuje elektrometrickou (potenciometrickou) metódou pomocou pH metrov (pozri hodnota pH). V ambulancii sa stanovujú dve hodnoty pH krvi: skutočné (aktuálne) pH je pH plnej krvi alebo plazmy, metabolické pH je hodnota pH krvi alebo plazmy po vztiahnutí k hodnote pCO 2 . U zdravých jedincov sú skutočné a metabolické hodnoty pH rovnaké. Pri metabolickej acidóze je hodnota metabolického pH nižšia ako skutočná hodnota pH. Pri respiračnej acidóze je metabolické pH vyššie ako skutočné pH. Pri metabolickej alkalóze je metabolická hodnota pH vyššia ako skutočná hodnota pH a pri respiračnej alkalóze je naopak nižšia. Ďalší ukazovateľ charakterizujúci K.-sch. r., je parciálny tlak oxidu uhličitého (pCO 2), teda jeho tlak nad krvou, pri ktorom sa CO 2 rozpúšťa v krvi. Množstvo rozpusteného CO 2 sa vypočíta pomocou rovnice P = L*pCO 2, kde P je množstvo rozpusteného CO 2 v mmol/l, L je koeficient rozpustnosti pre oxid uhličitý (tzv. Bohrov koeficient), pCO 2 je parciálny tlak oxidu uhličitého v mm ot. čl. Hodnota L v krvi pri teplote 38° je 0,0301 mmol/l. Preto sa pri pCO 2 rovná 40 mm Hg. Art., P - 0,0301*40 = 1,2 mmol/l. Ak je množstvo rozpusteného CO 2 vyjadrené ako objemové percento, potom na prepočet tohto ukazovateľa na mmol/l použite vzorec

1 mmol/l CO 2 sa rovná 2,226 obj. % CO 2 . V krvi sa oxid uhličitý nachádza vo forme CO 2, H 2 CO 3 a hydrogénuhličitanového iónu HCO 3 -. Postoj

Keďže množstvo rozpusteného CO 2 je 1,2 mmol/l, množstvo H 2 CO 3 pri hodnotení stavu K.-sch. R. V kline prax prakticky stráca zmysel. Hodnota pCO 2 sa u zdravých jedincov v pokoji pohybuje v rozmedzí 35,8-46,6 mm Hg. Art., v priemere 40 mm Hg. čl. V patológii sa hodnota pCO 2 pohybuje od 10 do 130 mm Hg. čl. Pri zlyhaní ventilácie pCO 2 často stúpa na 140-150 mm Hg. čl. Zvýšenie pCO 2 sa pozoruje pri respiračnej acidóze a metabolickej alkalóze, zatiaľ čo pokles sa vyskytuje pri respiračnej alkalóze a metabolickej acidóze (pozri Alkalóza, Acidóza). Pri respiračnej acidóze slúži zvýšenie hodnoty pCO 2 ako indikátor nedostatočnej alveolárnej ventilácie. V tomto prípade je príčinou respiračnej acidózy zvýšenie pCO 2 . Pri metabolickej alkalóze je zvýšenie pCO 2 kompenzačným faktorom: oxid uhličitý, ktorý sa hromadí v krvi, neutralizuje prebytok neprchavých zásad v krvi.

Pri respiračnej alkalóze dochádza v dôsledku hyperventilácie k poklesu pCO 2, čo vedie k nadmernému odstraňovaniu oxidu uhličitého z tela a rozvoju respiračnej alkalózy. Pri metabolickej acidóze dochádza v dôsledku hyperventilácie aj k poklesu pCO 2, ale na rozdiel od respiračnej alkalózy je nadmerné vylučovanie oxidu uhličitého v tomto prípade kompenzačné zamerané na zníženie acidózy.

V kline je pri hodnotení pCO 2 potrebné určiť nielen jeho hodnotu, ale aj zistiť fyziol, význam existujúcich posunov, najmä je potrebné rozhodnúť, či sú posuny v tomto ukazovateli kauzálne alebo kompenzačné. . Pri respiračnej alkalóze sa zvýšenie pH krvi kombinuje s poklesom pCO 2 a pri metabolickej alkalóze so zvýšením pCO 2 . Pri respiračnej acidóze je pokles pH sprevádzaný zvýšením pCO 2 a pri metabolickej acidóze naopak s poklesom.

Tretí ukazovateľ charakterizujúci K.-sch. r., je množstvo pravých (skutočných) a štandardných krvných bikarbonátov. Akákoľvek zmena pCO 2 výrazne ovplyvňuje vstrebávanie oxidu uhličitého v krvi. Závislosť obsahu CO 2 v krvi od pCO 2 vyjadruje väzbová krivka oxidu uhličitého. Tieto krivky viazania oxidu uhličitého sú graficky znázornené nasledovne: pC02 je vynesené na vodorovnej osi a objemové percento oxidu uhličitého v krvi je vynesené na zvislej osi. Krivka viazania oxidu uhličitého je indikátorom množstva alkalickej rezervy v krvi. Alkalická krvná rezerva je množstvo CO 2, ktoré je krvná plazma schopná viazať pri pCO 2 rovnajúcom sa 40 mm Hg. čl. Táto hodnota je podobná hodnote štandardného bikarbonátu (v meq/l) za predpokladu, že hemoglobín v krvi je úplne nasýtený kyslíkom (oxyhemoglobín = 100 %) pri teplote 38°. Skutočné krvné bikarbonáty predstavujú koncentráciu HCOO 3 - aniónov (v meq/l) vo fyziologických podmienkach. U zdravých jedincov je množstvo pravých a štandardných bikarbonátov rovnaké a predstavuje cca. 27 meq/l alebo 60 obj. % s výkyvmi 23-33 meq/l alebo 52-73 obj. %. U detí sú tieto čísla nižšie a predstavujú 21-27 meq/l alebo 47-60 obj. %. Koncentrácia bikarbonátov v krvi výrazne stúpa pri metabolickej alkalóze a v menšej miere pri respiračnej acidóze. Zníženie koncentrácie bikarbonátov sa pozoruje pri metabolickej acidóze a respiračnej alkalóze. Diagnostická hodnota koncentrácie krvných bikarbonátov spočíva predovšetkým v zistení respiračného alebo metabolického charakteru K.-schitových porúch. R. Tento ukazovateľ sa výrazne mení s metabolickými zmenami a mierne s respiračnými.

Koncentrácia pravých aj štandardných krvných bikarbonátov sa stanovuje pomocou nomogramov založených na Hendersonovej-Hasselbalchovej rovnici, z ktorých najlepší je Siggaard-Andersenov nomogram.

Na posúdenie K.-sch. R. Existuje ďalší ukazovateľ - koncentrácia tlmivých báz - BB. Množstvo BV u zdravých jedincov v pokoji je 44,4 mEq/l. V B tvorí Ch. arr. z bikarbonátových aniónov a proteínových aniónov. Zmena hodnoty B odráža stupeň metabolických zmien. Pri metabolických poruchách je hladina BB prudko narušená, pri poruchách dýchania sú zmeny BB nevýznamné. Keďže kolísanie hodnoty EV u zdravých jedincov je veľmi výrazné, diagnostická hodnota tohto ukazovateľa je nízka. Často nie je možné rozlíšiť povahu porušenia K.-sch. R. (metabolické alebo dýchacie). Hodnota výbušnín za štandardných podmienok (pH 7,38; pCO 2 40 mm Hg; -38°) sa nazýva normálne pufrovacie bázy (NBB). Ukazovateľ charakterizujúci K.-sch. r., je nadbytok aj tlmivých báz – BE. Tento indikátor odráža odchýlku titrovaných tlmivých báz vo vzťahu k NBB. Stanovenie BE sa môže uskutočniť titráciou krvi za skutočných podmienok a po jej uvedení do štandardných podmienok. Táto technika je veľmi náročná na prácu. V praxi sa BE určuje pomocou Siggaard-Andersenovho nomogramu. Ak sa BE zníži, potom indikátor získa záporné znamienko a ak sa zvýši, stane sa pozitívnym. V pokoji u zdravých jedincov sa BE pohybuje od -2,4 do + 2,3 mEq/l. V patológii sa hodnoty tohto indikátora pohybujú medzi +30-30 meq / l. Kladná hodnota BE indikuje nedostatok neprchavých látok alebo nadbytok zásad a negatívny význam indikátor - pre nadbytok neprchavých látok alebo nedostatok zásad. Najväčšie posuny v BE sú pozorované pri metabolických poruchách K.-sch. R. Pri metabolickej acidóze má hodnota BE záporné znamienko (nedostatok tlmivých báz), pri metabolickej alkalóze je tlmivých báz nadbytok a hodnota BE má kladné znamienko. Pri respiračných zmenách sa BE mierne mení: pri acidóze sa zvyšuje a pri alkalóze sa znižuje.

Ukazovateľ BE je svojou hodnotou blízky ukazovateľu pravých a štandardných hydrogénuhličitanov. Rozdiel je v tom, že BE odráža vytesnenie pufrovacích báz pufrovacích systémov, zatiaľ čo skutočné hydrogénuhličitany odrážajú iba bikarbonátové ióny.

Klinický význam ukazovateľov acidobázickej rovnováhy

Ukazovatele K.-sch. r., alebo v v tomto prípade acidobázický stav (ALS) sú dôležitými klinovými indikátormi homeostázy. Rozpoznanie porúch acidobázickej rovnováhy sa na klinike uskutočňuje pomocou množstva ukazovateľov: pH krvi, pCO 2, SB (štandardný bikarbonát, t.j. koncentrácia bikarbonátu v kapilárnej krvi nasýtenej kyslíkom), BE (nadbytok zásady), ako aj pH moču a obsah ketolátok v ňom. Ak pCO 2 arteriálnej krvi indikuje respiračné poruchy acidobázickej rovnováhy, potom ostatné ukazovatele odrážajú metabolické poruchy. Lab. údaje charakterizujúce acidobázickú rovnováhu treba porovnať s klinom a obrazom choroby. Rozvoj acidózy (pozri) a alkalózy (pozri) je charakterizovaný tak respiračnými, ako aj metabolickými poruchami K.-sch. R.; tieto stavy sa môžu za určitých podmienok premieňať jeden na druhý (nedostatočná terapia a pod.).

Respiračná acidóza nastáva, keď je alveolárna ventilácia prudko znížená. Pozoruje sa vo všetkých prípadoch zadržiavania CO 2 v organizme, t.j. pri hyperkapnii (pozri), sprevádzajúcej asfyxiu, pneumóniu, edém, emfyzém, pľúcnu atelektázu, v prípade otravy liekmi, ktoré tlmia dýchacie centrum (barbituráty, morfín, fosfor zlúčeniny atď.), neadekvátne kontrolované dýchanie, bolesť po operáciách na hrudných a brušných orgánoch.

Respiračná alkalóza nastáva pri prudko zvýšenej ventilácii pľúc, sprevádzanej rýchla eliminácia z tela CO 2 a rozvoj hypokapnie (pozri) - pCO 2 pod 23 mm Hg. čl. Pozoruje sa pri rôznych typoch dýchavičnosti, pri vdychovaní riedkeho vzduchu vo vysokých nadmorských výškach, pri poškodení mozgu (zápal, trauma, nádor), pri hypertermii, pri nedostatočnom riadenom dýchaní.

Metabolická acidóza- najčastejšia a najzávažnejšia forma porúch acidobázickej rovnováhy. Vyvíja sa počas pôstu, ťažkých fyzických cvičení. práce, pri ochoreniach tráviaceho traktu. traktu (stenóza, fistuly, nepriechodnosť čriev, hnačka), pri ťažkej hypertyreóze, pri otravách liekmi (napr. kyselina octová, boritá) a salicylátmi, s šokmi (kardiogénne, traumatické, popáleninové, chirurgické, hemoragické), kolapsy, kómy (diabetické, azotemické, uremické), s masívnymi transfúziami dlhodobo skladovanej citrátovej krvi. Metabolická acidóza je obzvlášť závažná u detí, pretože ich alkalické zásoby sú obmedzené. Metabolická acidóza môže byť komplikovaná respiračnou acidózou. Poškodenie obličiek sa vyvíja, keď je narušená sekrécia vodíkových iónov a amoniaku, ako aj reabsorpcia hydrogénuhličitanu a sodíka. Kompenzácia nastáva predovšetkým riedením nadmerné množstvo extracelulárna tekutina (autohemodilucia) obsahujúca hydrogénuhličitan sodný. Aktívnu úlohu zohrávajú proteíny, ktoré absorbujú vodíkové ióny výmenou za sodík a draslík, a preto sa môže vyvinúť hyperkaliémia (pozri). Hyperventilácia zohráva dôležitú kompenzačnú úlohu – pri jej oslabení môže vzniknúť dekompenzovaná forma acidózy. Úloha obličiek je nevýznamná.

Metabolická alkalóza vyskytuje sa pomerne často pri ochoreniach spojených s užívaním veľkých dávok alkalických roztokov (napríklad pálenie záhy); so zavedením veľkého množstva hydrogénuhličitanu sodného (napríklad pri zlyhaní obličiek, pri strate chlóru v tele - hypochloremická alkalóza); s nedostatkom draslíka v plazme a krvných bunkách (hypokalemická alkalóza); v dôsledku inhibície reabsorpčnej funkcie obličiek. Tento stav sa pozoruje pri vracaní, črevných fistuloch, toxikóze tehotenstva, nadmernej sekrécii steroidných hormónov atď.

Zásaditá kyslá báza pri traumatickom šoku je charakterizovaná metabolickou acidózou, ktorá môže následne prejsť do metabolickej alkalózy, čo výrazne zhoršuje stav obete – sťažuje sa disociácia oxyhemoglobínu, je narušená mikrocirkulácia, vzniká hypokaliémia (pozri). Strata veľkého množstva krvi spôsobuje rozvoj metabolickej acidózy. Pri popáleninách vzniká metabolická acidóza v dôsledku plazmorey, dehydratácie, hypoproteinémie a nerovnováhy vody a elektrolytov. Pri hepatálnej kóme vzniká respiračná alkalóza, potom (pri zvýšených poruchách prekrvenia) je nahradená metabolickou acidózou. Pri hrone, pľúcnych ochoreniach, sprevádzaných hyperventiláciou, a teda hypokapniou, vzniká respiračná alkalóza, ktorú potom vystrieda metabolická acidóza.

Vplyvom hronu, zhoršenej funkcie obličiek, vzniká aj metabolická acidóza. Žalúdočný vred, sprevádzaný vracaním, hepatitídou, pankreatitídou, kolitídou, je komplikovaný metabolickou acidózou; pylorická stenóza - metabolická alkalóza v dôsledku hypochlorémie; črevná obštrukcia - acidóza tkaniva v dôsledku rozpadu bielkovín, straty sodíka a dehydratácie; vysoko umiestnené vonkajšie fistuly - metabolická alkalóza (strata chloridov), nízko uložené - metabolická acidóza (strata alkálií). Diabetes charakterizovaná diabetickou metabolickou acidózou: ketolátky sa zisťujú v krvi a acetón v moči. Liečba porúch K.-sch. r.- pozri Alkalóza, Acidóza.

Metodika stanovenia parametrov charakterizujúcich acidobázickú rovnováhu

Ukazovatele K.-sch. R. stanovené pomocou prístroja micro-Astrup alebo domáceho AZIV-1. Táto technika vyžaduje iba 0,1 ml kapilárnej krvi. Analýza trvá len 3-5 minút. po odbere krvi. Zároveň sa zisťujú hodnoty pH, pCO 2, štandardné a pravé hydrogénuhličitany, nadbytočné tlmivé bázy, tlmivé bázy a celkový oxid uhličitý krvnej plazmy, t.j. vyšetrujú sa všetky parametre krvnej plazmy. R. krvi (pozri tabuľku 1).

Krv pacienta, odobratá do sklenenej kapiláry premytej roztokom heparínu, je absorbovaná špeciálnym prístrojom do kapiláry sklenenej elektródy. Táto kapilára s krvou sa vloží do komory kalomelovej elektródy s nasýteným roztokom chloridu draselného. Teplota elektród je udržiavaná termostatom na 37°. Každá vzorka krvi je rozdelená na 3 časti. V jednej dávke sa meria pH, ďalšie dve sa nasýtia v ekvilibračnej komore počas 3 minút. zmesi 02 a C02 predtým známeho zloženia. Tieto sa dodávajú do komory z valcov cez zvlhčovače. V jednom z valcov je pCO 2 pod 40 mm Hg. Art., v inom, naopak, - vyššie. Pri analýze každej vzorky krvi sa získajú 3 hodnoty pH - pri skutočnom, nízkom a vysokom pCO2.

Siggaard-Andersenov nomogram: body A a B zodpovedajú špecifikovaným hodnotám pCO 2; bod F je priesečník kolmice, obnovený z bodu na osi x zodpovedajúcej aktuálnej hodnote pH (7,135), s priamkou AB. Kolmica znížená z bodu F na súradnicovú os ju pretína v bode charakterizujúcom aktuálny indikátor pCO 2 (54 mm Hg). Priesečníky priamky AB a jej predĺženia s grafmi štandardného bikarbonátu (I), vyrovnávacích báz (II) a nadbytočných báz (III) - body D, E a C - charakterizujú špecifické hodnoty týchto ukazovateľov pri daných hodnoty pCO2. Na vodorovnej osi sú zobrazené aktuálne indikátory pH, na zvislej osi sú znázornené aktuálne indikátory pCO2 v mmHg. čl.

Podľa Astrupovej ekvilibračnej metódy je hodnota aktuálneho pCO 2 určená aktuálnym pH a dvoma ďalšími hodnotami pH pri presne špecifikovanom pCO 2 (nad a pod normálnou úrovňou) podľa Siggaard-Andersenovho nomogramu. Na grafe (obr.) sú body A a B, zodpovedajúce dvom hodnotám pCO 2 (nad a pod normálnou úrovňou), spojené priamkou. Cez bod na osi úsečky zodpovedajúci hodnote aktuálneho pH nakreslite priamku rovnobežnú s ordinátou, až kým sa nepretne s priamkou AB, a nájdite bod F. Kolmica znížená z bodu F na ordinátu končí v bode zodpovedajúcom hodnota aktuálneho pCO 2. Priesečníky čiary AB a jej predĺženia s krivkou štandardného bikarbonátu a nadbytočných báz umožňujú určiť zodpovedajúce ukazovatele pre testovanú časť krvi.

Presnejšie, ale vyžadujúce špeciálne vybavenie, je priame stanovenie pCO 2 pomocou špeciálnej elektródy; celkový obsah CO 2 v krvi možno stanoviť Van Slykovou metódou, volumetrickou alebo manometrickou (pozri Van Slyke metódy), Conwayovou metódou (pozri Conwayova metóda) alebo automatickou kolorimetrickou metódou. Celkový obsah CO 2 možno vypočítať pomocou vzorca CO 2 celkovo = + pCO 2 0,0301 na základe údajov pCO 2 alebo pomocou Siggaard-Andersenovho nomogramu na základe hodnôt pH a pCO 2 . Alkalická rezerva (schopnosť krvi viazať CO 2) sa stanovuje rovnakými metódami ako celkový oxid uhličitý, ale za podmienok ekvilibrácie plazmy pri pCO 2 rovnajúcom sa 40 mm Hg. čl. Na určenie alkalickej rezervy je najvhodnejší Siggaard-Andersenov nomogram.

Prístroje na stanovenie acidobázickej rovnováhy

Hlavným zariadením na stanovenie K.-sch. R. je pH meter určený pre elektrochemické účely. meranie pH média pomocou sklenenej iónovo-selektívnej elektródy (pozri). pH-meter je súčasťou všetkých moderných analyzátorov krvného tlaku. R. a krvných plynov, ktorej súčasťou je aj plynovo selektívna elektróda Severinhaus pre priama definícia pCO2. Najmodernejšie analyzátory K.-sch. R. tiež poskytuje priame meranie pO 2 média pomocou Clarkovej elektródy selektívnej pre plyn. Hoci pO 2 nie je priamym indikátorom K.-sch. r., jeho meranie umožňuje presnejšie vypočítať BE, ako aj posúdiť príčinu a charakter zmien K.-sch. R. Dôležitá výhoda moderné metódy výskum K.-sch. R. je rýchlosť analýzy a možnosť použitia mikromnožstiev kapilárnej krvi namiesto arteriálnej krvi (zhoda ich ukazovateľov bola preukázaná pre všetky stavy, pri ktorých nedochádza k výraznému narušeniu periférnej cirkulácie).

Domáci med AZIV-2 sa vyrába v priemysle. Je určený pre priame meranie Hodnoty pH a parciálny tlak kyslíka (pO 2) pri štúdiu K.-sch. R. vo vzorkách krvi a iných biol, kvapalinách. Prístroj má blokovú konštrukciu, pozostáva z pH metra a tonometra s primárnymi prevodníkmi a je umiestnený na pojazdnom stole. pH-meter poskytuje: dva rozsahy merania pH - od 4 do 9 jednotiek. pH s absolútnou chybou merania + 0,1 jednotky. pH a od 6,8 ​​do 7,8 jednotiek. pH s absolútnou chybou merania + 0,02 jednotiek. pH; tri rozsahy merania pO 2 - od 0 do 100 mm Hg. čl. s hlavnou chybou zníženou na hornú hranicu merania + 2,5 %, od 0 do 200 mm Hg. čl. s chybou + 2,5 % a od 0 do 1000 mm Hg. čl. s chybou + 5 %. pH meter sa zapne a pomocou kľúčového prepínača sa vyberú požadované rozsahy merania pH a pO 2 . Tonometrická jednotka pozostáva zo sklenenej iónovo selektívnej pH elektródy, referenčnej elektródy a primárneho konvertora pO 2 . Súčasťou je aj termostat a elektrická jednotka, ktorá automaticky vypne vibrátor, ktorý slúži na nasýtenie vzorky krvi zmesami plynov. Termostatický systém zabezpečuje udržiavanie nastavenej teploty termostatu 37 + 0,2°, primárneho meniča pO 2, sklenenej elektródy a referenčnej elektródy. Teplota vzoriek krvi počas tonometrie v cievach sa udržiava konštantná ponorením ciev priamo do termostatu. Plynový systém je navrhnutý tak, aby privádzal zvlhčené a zahriate zmesi plynov na 37° do nádob, v ktorých je krv vyvážená týmito zmesami, a do komory primárneho konvertora pO 2 na kalibráciu. Zmesi plynov vo fľašiach musia mať nasledujúce zloženie. Plyn I: C02 - 4 ± 0,2 %, O2 - 21 ± 0,2 %, zvyšok - N 2; plyn II: CO 2 - 8 ± 0,2 %, 02 - 21 ± 0,2 %, zvyšok - N 2. Primárny konvertor pO 2 a elektródy na meranie pH sú pripojené priamo k prístrojovým zásuvkám pH metra, ktoré sú umiestnené na jeho zadnej stene a sú označené „pO 2“, „pH meas. “ a „pH ap. " pCO 2 sa stanovuje metódou nepriamej interpolácie pomocou Siggaard-Andersenovho nomogramu. Nomogram tiež určuje metabolické parametre K. R. Objem vzorky potrebný na analýzu nepresahuje 0,04 ml pri meraní pH a 0,2 ml pri meraní pO2.

Analyzátor plynu AVL-937-C od švajčiarskej firmy AVL na stanovenie K. R. má elektródy na priame meranie pH, pCO 2 a pO 2 vo vzorke krvi s objemom len 0,02-0,04 ml. Počítač, ktorý je súčasťou zariadenia, automaticky vypočíta a vytlačí okrem hodnôt pH, pCO 2 a pO 2 aj hodnoty BE, BB, štandardného bikarbonátu, celkového oxidu uhličitého, hemoglobínu (%Hb) a kyslíka v krvi. nasýtenia. Elektróda pO 2 je kompozitný drôtový systém. Vyznačuje sa veľmi vysokou citlivosťou a presnosťou meraní v širokom rozsahu pO 2, čo je dosiahnuté vďaka nízkej absorpcii kyslíka samotnou elektródou. K dispozícii je automatický indikátor zlyhania elektródy. Jednou z hlavných výhod zariadenia je prítomnosť systému miešania a kalibrácie plynu. Napájacími plynmi sú atmosférický vzduch dodávaný kompresorom s automatickým udržiavaním tlaku v prijímači a štandardný oxid uhličitý z tlakovej fľaše. Nie je teda potrebné mať špeciálne tlakové fľaše s kalibračnými plynmi, čo značne zjednodušuje údržbu zariadenia. Na nulovú kalibráciu elektródy pO2 tiež nie je potrebné používať plyny alebo kvapaliny bez obsahu O 2 .

Najmodernejší prístroj na určovanie K.-sch. R. a krvných plynov je prístroj ABL 2 Acid-Base Laboratory od dánskej spoločnosti Radiometer. Má všetky vyššie uvedené výhody. Okrem toho celý proces analýzy - od okamihu, keď mikrovzorka krvi vstúpi do zariadenia, až po príjem digitálnych informácií o všetkých najdôležitejších hodnotách krvného obrazu. R. a krvných plynov na štandardnom formulári – plne automatizovanom. Zariadenie je považované za príklad ergonomicky dokonalého zariadenia.

Diagnostika porúch acidobázickej rovnováhy

Hlavný spôsob diagnostiky porúch K.-sch. R. telo je krvný test pomocou jednej z vyššie opísaných metód. Analýza iných biologických substrátov (moč, červené krvinky, cerebrospinálny mok) sa na tento účel vykonáva menej často. Zmeny ukazovateľov K.-sch. R. krvi, zodpovedajúce určitým (jednoduchým) porušeniam K.-sch. r., sú uvedené v tabuľke. 2. Ako je zrejmé z tabuľky, samotné hodnoty pH, pCO 2 a BE nie vždy umožňujú rozlíšiť množstvo porušení K.-sch. R. Napríklad pokles pCO 2 a BE pri normálnej hodnote pH môže nastať ako pri kompenzovanej metabolickej acidóze, tak aj pri kompenzovanej respiračnej alkalóze.

Významnou nevýhodou bežných metód hodnotenia K.-sch. R. organizmu spočíva v identifikácii K.-sch. R. krv in vitro (počas laboratórneho výskumu) a in vivo (v celom organizme). V niektorých prípadoch táto identifikácia vedie k významným chybám v diagnostike porúch K.-sch. R. Takže napríklad počas respiračnej acidózy in vivo hydrogénuhličitanové ióny, tvorené hlavne v krvi, čiastočne prechádzajú do intersticiálnej tekutiny, ktorá sa prirodzene nemôže vyskytovať in vitro. V laboratóriu. V krvných testoch je tento proces vyjadrený poklesom BE a formálne sa interpretuje ako metabolická acidóza, hoci pri respiračnej acidóze nedochádza k zvýšeniu obsahu neprchavých látok v tele (vrátane krvi). Z podobných dôvodov kompenzačné reakcie pri porušení K.-sch. R. (napr. zvýšenie koncentrácie bikarbonátových iónov v plazme v dôsledku aktivácie ich reabsorpcie v obličkových tubuloch pri respiračnej acidóze) vyzerajú ako patolové procesy (v tomto prípade ako metabolická alkalóza).

Ťažkosti tohto druhu boli do značnej miery prekonané zavedením nových kritérií pre metabolickú zložku K. R. (BE extracelulárnej tekutiny a čiastočne aj koncentrácia plazmatického bikarbonátu) a štúdium kvantitatívnych vzťahov medzi indikátormi K.-sch. R. krvi pre rôzne jasne definované poruchy K.-sch. R. telo. Takže napríklad údaje charakterizujúce akútnu respiračnú acidózu boli získané pri krátkodobej inhalácii zmesí plynov s obsahom CO 2, alebo tzv. difúzne dýchanie; hron, respiračná alkalóza sa zisťuje u ľudí, ktorí žijú dlho vo vysokej nadmorskej výške; hron, metabolická acidóza – u pacientov s zlyhanie obličiek alebo dekompenzovaný diabetes; hron, respiračná acidóza – u pacientov s pľúcna insuficiencia atď.

Výsledky takýchto štúdií umožnili určiť hranice zmien ukazovateľov K.-sch. r., najpravdepodobnejšie pre dané porušenie. Napriek dôležitosti výsledkov štúdie však K.-sch. R. krv (najmä v dynamike ochorenia) je rozhodujúca pre diagnostiku porúch K.-sch. R. získava ich porovnanie s dátovým klinom, výskumom.

Tabuľka 1. UKAZOVATELE KYSLO-BÁZICKEJ ROVNOVÁHY V TELE A ICH NORMÁLNE HODNOTY (podľa F.I. Komarova a kol., 1976)

Tabuľka 2. UKAZOVATELE KYSLO-BÁZICKEJ ROVNOVÁHY V KRVI V JEDNODUCHÝCH FORMÁCH JEJ PORÚCH (SCHÉMATICKÝ OBRÁZOK)

Legenda:↓ - zníženie; - zvýšiť; = normálna hodnota; počet šípok zodpovedá stupňu (alebo závažnosti) zmien acidobázickej rovnováhy.

Bibliografia Homeostáza, ed. P. D. Gorizontová, M., 1976, bibliogr.; Kaplansky S. Ya. Acidobázická rovnováha v tele a jej regulácia, M.-L., 1940; Krokhalev A. A. Metabolizmus vody a elektrolytov, M., 1972, bibliogr.; Lazaris Ya. A. a Ser e-brovskaya I. A. Disturbances of acid-base homeostasis, L., 1973; Robinson J. R. Základy regulácie acidobázickej rovnováhy, prekl. z angličtiny, M., 1969, bibliogr.; Sprievodca klinickou resuscitáciou, vyd. T. M. Dar-binyan, s. 73, M., 1974; P u t G. Acidobázický stav a rovnováha elektrolytov, trans. z angličtiny, M., 1978, bibliogr.; Príručka funkčnej diagnostiky, vyd. I. A. Kassirsky, s. 488, M., 1970; Fyziológia dýchania, vyd. L. L. Shika, s. 256, L., 1973; A s t-g u r R. a. O. Acidobázický metabolizmus, Lancet, v. 1, str. 1035, 1960; Klahr S., W e s s 1 e r S. a. A v i o 1 i L. V. Acidobázické poruchy v zdraví a chorobe, J. Amer. med. Ass., v. 222, s. 567, 1972; Rose B. D. Klinická fyziológia acidobázických a elektrolytových porúch, N. Y., 19771 Siggaard-Andersen O. Terapeutické aspekty acidobázických porúch, v knihe: Modern trends in anaesth., ed. od F. T. Evansa a. T. C. Gray, bod 3, s. 99, N. Y.-L.. 1967, bibliogr.; Waddell! W. J. a. V t e s H. G. Intracelulárne pH, Physiol. Rev., v. 49, s. 285, 1969, bibliogr.

V. M. Bogolyubov; Ya. A. Rudaev (ter.), V. M. Jurevič (techn.).