Гомеостаз ионов водорода: содержание газов в крови
За сутки происходит освобождение от 50 до 100 ммоль ионов водорода из клеток в 15—20 л ВКЖ. Скорость этого процесса в течение суток варьирует; быстро действующие гомеостатические механизмы удерживают внеклеточную концентрацию ионов водорода почти постоянной, примерно 40±5 ммоль/л (рН около 7,4). Баланс ионов водорода обеспечивается их секрецией преимущественно в мочу и поэтому поражения почек приводят к ацидозу.
В результате происходящих при аэробных условиях реакций обмена веществ составляющие углеродный скелет органических соединений атомы углерода, водорода и кислорода превращаются в воду и двуокись углерода (СO2). Не воздействуя на баланс атомов водорода непосредственно, образующаяся СO2 представляет собой важный компонент буферной системы. Регуляция содержания СO2 зависит от нормального функционирования легких. Высвобождение ионов водорода происходит в процессе метаболизма аминокислот или при промежуточных превращениях углеродных скелетов органических соединений.
При превращении азота аминогрупп в мочевину или сульфгидрильных групп некоторых аминокислот в сульфаты высвобождаются равномолярные количества ионов водорода. При потреблении с пищей богатых белками продуктов реакция мочи становится кислой. Клинически значение этого источника ионов водорода относительно невелико.
При анаэробном метаболизме углеводов (например, во время мышечной деятельности) образуются лактаты, тогда как при анаэробном метаболизме жирных кислот (например, в период голодания) и кетогенных аминокислот накапливаются ацетоацетаты; в обоих случаях высвобождаются (непосредственно или опосредованно) эквимолярные количества Н+. При патологических состояниях скорость этих реакций может возрастать в такой степени, что они вызывают значительное снижение рН, приводя к лактатному ацидозу или кетоацидозу.
Ионы водорода участвуют во многих процессах анаболизма, в том числе глюконеогенезе.
Вероятность развития ацидоза выше, чем алкалоза, так как при реакциях обмена веществ образуются ионы водорода, но не гидроксила.
«Клиническая химия в диагностике и лечении»,
Дж.Ф.Зилва, П.Р.Пэннелл
При относительно нормальном транспорте СО2 в альвеолах легких первичное снижение РСо2 обусловлено чрезмерно частым и глубоким дыханием (например, при истерии), что может быть следствием таких причин, как гипервентиляция легких (выходящая из-под контроля физиологических регуляторных механизмов, хотя легкие функционируют нормально); стимуляция дыхательного центра в условиях повышения внутричерепного давления или поражений стволовой части головного мозга при нормальной…
— РН рсо2 [НСО—з] Содержание K+ (плазма крови) Ацидоз метаболический Начальные стадии ↓ Н ↓ — Обычно ↑ (↓ при почечно-канальцевом ацидозе и лечении диакарбом) Стадии компенсации Н ↓ = ↓ — Респираторный Резкие изменения ↓ ↓- Н или ↑ ↑ Компенсация Н ↓- ↑↑ = Алкалоз метаболический Острые стадии ↑ Н ↑ — ↓ Хропические…
При нарушениях дыхания, связанных с ацидозом, информация о парциальном давлении кислорода (Ро2) не менее важна, чем данные о рН, РСо2 и [НСО3—]. В нормальном газообмене через легочные альвеолы участвуют процессы выведения из организма СO2 и поступления О2—. Однако при патологических состояниях снижение Роз и повышение РСо3 не всегда происходят одновременно, что обусловлено следующими двумя причинами….
Рассмотрим ситуацию, возникающую при таких респираторных заболеваниях, как долевая пневмония, коллапс легкого, фиброз или инфильтрация легких. При этих заболеваниях не все альвеолы вовлекаются в одинаковый патологический процесс в равной мере. некоторые альвеолы не будут затронуты патологическими изменениями. Состав оттекающей от них крови первоначально не отличается от нормальной артериальной крови. Ускорение или углубление дыхания может значительно…
При нормальном кровоснабжении почти всех альвеол, но плохой их аэрации в артериальной крови отмечают высокое РСО2 и низкое Ро2. Такая ситуация возможна при механических или неврологических нарушениях движений, связанных с актом дыхания или закупоркой бронхов или бронхиол. Однако на ранних стадиях острого приступа астмы стимуляция дыхания растяжением альвеол может поддерживать РСо2 в пределах нормы или…
В гомеостазе ионов водорода ведущую роль играет СО2. В артериальной крови РСо2 , равное примерно 5,3 кПа, регулируется дыхательным центром и легкими. При РСо2 5,3 кПа функционирование карбонатдегидратазы в эритроцитах и в клетках почечных канальцев поддерживает [НСО3—] в плазме крови примерно па уровне 25 ммоль/л. В эритроцитах Н+, продуцируемые функционированием механизма карбонатдегидратазы, подвергаются буферному действию…
Низкое Ро2 и нормальное или низкое РСо2 В воде растворимость двуокиси углерода значительно выше, чем кислорода. Поэтому при отеке легких содержание СO22 в крови изменяется в меньшей мере, чем кислорода. За счет стимуляции дыхания концентрация СO2 в крови может быть даже снижена. Артериальная кровь насыщена кислородом на 95 %. Поэтому гипервентиляция легких не может увеличить…
Мы обсудили механизмы, вызывающие отклонения от нормы показателей баланса ионов водорода. Понимание этих механизмов является обязательным условием для критической оценки объема исследований, необходимых при диагностике и лечении. Без такого понимания эта оценка не может быть сделана и, что более опасно, полученные результаты могут быть интерпретированы ошибочно. Интерпретация данных о РСо2 плазмы крови Преимущество этого анализа…
Результаты измерений в артериальной крови рН и РСо2 могут помочь при дифференциальной диагностике таких относительно редко встречающихся патологических состояний, как респираторный алкалоз и метаболический ацидоз. Если предполагается почечный канальцевый ацидоз, то обнаружение в плазме крови высокой концентрации хлоридов подтверждает это предположение. В этих случаях показано проведение теста с нагрузкой хлоридом аммония. Если РСо2 высокое: еще…
В большинстве случаев метаболического ацидоза, когда уменьшение [НСО—з] является первичным фактором, сведения о Pсо2 плазмы крови дают адекватную для клинических целей информацию. Так у больной с хроническим бронхитом при высокой концентрации бикарбонатов в плазме крови несомненно есть респираторный ацидоз, который может быть полностью или частично компенсированным. Если нет возможности улучшить поступление воздуха в легкие, применяя…
