Лабораторная диагностика нарушений КОС. Респираторные и нереспираторные нарушения КОС (ацидоз, алкалоз)

КОС – комплекс физико-химических, физиологических и иных регуляторных механизмов, поддерживающих постоянство активной реакции крови. КОС – соотношение конц водород и гидроксильных ионов в биол средах. Н⁺ создают кисл среду, а ОН^- и другие комп-ты биол жидкостей – щелочную. Согласно теории Бренстедта: кислота – молекула или ион, способные отдать протон, основание – м-ла или ион, присоединяющие протон. Количества протонов и гидроксил-ионов в среде, не содержащей солей, равны. Между конц-циями ионов Н⁺ и ОН^- в биол жидкостиях существ обр зависимость. Конц данных ионов может меняться от 10^-1 до 10^-14 моль/л. Если конц Н⁺ > ОН^-, то реакция среды кислая, и наоборот. У здорового чел основные компоненты преобл над кислыми, поэтому реакция крови слабощелочная (рН 7,35 – 7,45).Организм должен поддерживать постоянство соотношения кислот и оснований. Знач к-во Н⁺ высвобожд при распаде жиров, белков и углеводов. Вместе с Н⁺ накапл-ся и основ соединения, уравновешивающие общую реакцию. Допустимое колебание рН от 7,4 ±0,4. Даже незнач колеб могут вызвать угнетение ак-сти многих ф-нтов, наруш д-сти ЦНС, ССС. КОС поддерживается тремя основаниями: гидрокарбонатом (НСО₃^-), двузамещенным фосфатом (НРО₄^2-) и протеинами (белки плазмы и клеток, гемоглобин).

В крови имеются 4 буферные системы: бикарбонатная (гидрокарбонатная), фосфатная (2%), белковая (протеинатная) (2-5%) и гемоглобиновая. Эти системы и представляют собой физико-химические механизмы поддержания постоянства рН. Главной физико-химической системой регуляции рН плазмы является бикарбонатный (гидрокарбонатный) буфер, а цельной крови – гемоглобиновый (представленный системой «восстановленный гемоглобин/оксигемоглобин», в ктр восстановленный оксигемоглобин в 80 раз более сильная кислота, чем гемоглобин). В связи с тем, что гемоглобиновая, протеинатная и фосфатная буферные системы опосредуют свое влияние ч/з бикарбонатную систему, именно ею в итоге определяется рН крови. Концентрация буферных оснований меняется с изменениями концентрации гемоглобина в крови: Н2СО3 + Hb→ ННb + НСО3^-. Поэтому для каждого уровня гемоглобина следует определить нормальную величину буферных оснований – т.н. нормальные буферные основания – NBB.

Регулируют КОС в основном легкие, почки и печень, ЖКТ, костная ткань. Легкие: посредством сохранения угольной кислоты в крови.

Накопление в орг-зме уг к-ты (Н₂СО₃) и повышение парц давл СО₂

(рСО₂)→раздражение дых центра→одышка→гипервентиляция→удаление СО₂ с выдыхаемым воздухом. Накопление щелочи→стимуляция дых центра снижается→гиповентиляция→сохранение СО₂ и восстановление запасов Н₂СО_3.. Гипервентиляция начинается при рН = 7,3. За сутки из организма с выдыхаемым воздухом выделяется 450-470 литров углекислого газа, благодаря этому происходит восстановление равновесия между содержанием карбоната и угольной кислоты.

Почки: деятельность дистального отдела нефрона. Почки облад спос активно секретировать протоны и реабсорбировать гидрокарбонат натрия. В норме рН мочи 5.5 – 7,5. Зависит от растит пищи (щелоч характер) и белковой (кисл).

Печень: осуществление биосинтеза белков, окисление органич к-т до воды и СО₂, а также удаление вместе с желчью продуктов обмена кислого и основного х-ра.

ЖКТ: сохр постоянство водно-электролитного баланса, поддерживая тем самым КОС. В желудке образ-ся соляная к-та, в подж жел – гидрокарбонат натрия.

Костная ткань: содержит знач к-во Ca⁺, Na⁺, K⁺, Mg⁺, к-е могут обмениваться на катионы внеклеточной жидкости и на ионы водорода.

Нарушения КОС: ацидоз (↑Н⁺ и ↓рН, при рН 6,8-смерть), алкалоз (↓Н⁺ и ↑рН, рН8,0-смерть). Первичные нарушения: дыхательное (изменение рН из-за нарушения рСО₂), метаболическое (изменение НСО₃^2- плазмы крови). Формы по степени компенсации: компенсированная, суб-, де-. Ацидоз – компенс – рН- 7,4-7,35, субкомп – 7,34-7,25 и ниже, декомпенсир – 7,24 и ниже, алкалоз – компенс – 7,40-7,45, субкомпенс – 7,46-7,55, декомпенс – 7,55 и выше.

Определение. КОС м.б. оценено минимум 3 (основными) показателями: рН, рСО₂,и ВЕ – сдвиг буферных оснований (или SВ – стандартный бикарбонат). Исследуется артериальная или венозная кровь. Измерение рН, рСО_2, рО₂ проводится при помощи специальных электродов на анализаторах.

рН – актуальное рН крови. Нормы: артер кровь 7,37-7,34; капилл кр 7,36-7,42; вен кр 7,32-7,38; у детей до 6 лет 7,3-7,46

рСО₂. Норма: арт 36-44 мм рт ст; кап 32-45 мм рт ст; вен 42-50 мм рт ст; у детей до 6 лет 40-50 мм рт ст.

ВВ (буферные основания)- сумма концентраций всех буферных оснований крови. Норма: 43,7-53,6 ммоль/л.

[НСО₃^-]-актуальная конц гидрокарбоната в крови. Норма: арт 22-26 ммоль/л; кап: 21-27 ммоль/л; вен 23-27 ммоль/л, у детей до 6 лет 20-26 ммоль/л. НО (ВЕ)-недостаток (избыток) оснований, является вторичным параметром, вычисленным из разницы между актуальной концентрацией буферных оснований и их должной концентрацией. рО₂- отражает фракцию кислорода, растворенную в крови. Норма: арт 74-108 мм рт ст; кап 65-95 мм рт ст; вен около 40 мм рт ст

HbО₂ sat отражает актуальный уровень насыщения гемоглобина кислородом. Норма: арт 92-96%; 70-95%; 54-69%. Методы оценки кислотно-основного состояния

1.Индикаторный метод основан на свойстве некоторых слабых кислот или оснований, используемых в качестве индикаторов, диссоциировать при вполне определенных значениях рН и изменять при этом свой цвет.

2. Метод рН-метрии позволяет более точно и быстро определять концентрацию водородных ионов с помощью специальных полярографических электродов, на поверхности которых при погружении в раствор создается разность потенциалов, величина которой зависит от рН исследуемой среды

3. МЕТОД АСТРУПА Наиболее распространенным методом оценки кислотно-основного состояния является метод Аструпа на аппарате микроАструп. Определяют показатели ВВ, ВЕ и рСО₂. Две порции исследуемой крови приводят в равновесие с двумя газовыми смесями известного состава, различающимися по парциальному давлению СО2. В каждой порции крови измеряют рН. Значения рН и рСО₂ в каждой порции крови наносят в виде двух точек на номограмму. Через две отмеченные на номограмме точки проводят прямую до пересечения со стандартными графиками ВВ и ВЕ и определяют фактические значения этих показателей. Затем измеряют рН исследуемой артериальной крови и находят на полученной прямой точку, соответствующую этой измеренной величине рН. По проекции точки на ось ординат определяют фактическое напряжение СО₂ в крови (рСО₂).

4. ПРЯМОЕ ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ CO₂ Используют модификацию полярографических электродов, предназначенных для измерения рН. Оба электрода (активный и референтный) погружены в раствор электролита (NaHCO₃), который отделен от крови другой мембраной, проницаемой только для газов, но не для ионов водорода. Молекулы СО₂, диффундируя через эту мембрану из крови, изменяют рН раствора NaHCO₃. Как было сказано выше, активный электрод дополнительно отделен от раствора NaHCO3 стеклянной мембраной, проницаемой только для ионов Н⁺. После погружения электродов в исследуемый раствор (например кровь) величина напряжения на обеих поверхностях этой мембраны пропорциональна рН электролита (NaHCO₃). В свою очередь, рН раствора NaHCO₃ зависит от концентрации СО₂ в крови. Таким образом, величина напряжения в цепи пропорциональна рСО₂ крови.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТОДОВ ПРЯМОГО ИЗМЕРЕНИЯ Ph и рСО₂ Непосредственное определение рН и рСО₂ крови позволяет существенно упростить методику определения третьего показателя кислотно-основного состояния - избытка оснований (ВЕ). Последний показатель можно определять по специальным номограммам. После прямого измерения рН и рСО2 фактические значения этих показателей откладывают на соответствующих шкалах номограммы. Точки соединяют прямой линией и продолжают ее до пересечения со шкалой ВЕ.
Такой способ определения основных показателей кислотно-основного состояния не требует уравновешивать кровь с газовой смесью, как при использовании классического метода Аструпа.

Сейчас методы определения КОС автоматизированы, используются автоматические анализаторы.