Что отражает показатель ве избыток или недостаток буферных оснований
рис. 4. Сопряжение между бикарбонатным ( НСО3 _ ) и небикарбонатным (БУФ-) буферными компонентами определяет устойчивость ВВ при остром изменении Р СО,
В то же время ВВ существенно зависит от тканевого метаболизма и частично от функции почек. По величине ВВ можно судить о сдвигах КОС, связанных с увеличением или уменьшением содержания нелетучих кислот в крови.
В норме ВВ составляет 48 ммоль/л.
Эта величина обозначается как норма буферных оснований (NBB) или должная концентрация буферных оснований.
Производным по отношению к концентрации буферных оснований и удобным для оценки является показатель избытка или недостатка буферных оснований (BE, по международной номенклатуре Bases Excess), который определяется разницей между истинной и должной концентрациями буферных оснований.
В норме по определению BE равен нулю. Анализаторы КОС для расчета BE используют уравнение 9.
Учитывая биологическую вариабельность, принято считать референтными значениями BE.
для взрослых 0 ± 2,5 ммоль/л
для детей 0 ± 3 ммоль/л
Рис. 5. Избыток или недостаток буферных оснований (BE) отражает разницу между истинной концентрацией буферных оснований (ВВ) и должной концентрацией буферных оснований (NBB).
Этот параметр имеет значительное клиническое и диагностическое значение. Он позволяет:
• оценить степень метаболической компенсации дыхательных нарушений КОС;
• оценить степень метаболических нарушений КОС;
• вычислить общий недостаток (избыток) оснований (ОБЕ) всего организма с помощью формулы:
ОВЕ = 0,3 х масса тела х ВЕ (уравнение 14)
Значение ОВЕ является основой для определения дозировки лекарственных препаратов, используемых для коррекции метаболических нарушений.
Таким образом, имеется возможность оценить вклад метаболического и дыхательного компонентов в изменения КОС (рисунок 6 ).
Рис. 6. Кислотно-основной баланс криви.
Буферные системы крови отражают активность всех гомеостатических механизмов, которые влияют на [Н + ] или рН через изменение двух компонентов: 1)метаболического (недыхательного), который можно оценить по величине ВВ (BE); 2) дыхательного, который можно оценить по СО2 (раСО2).
Принимая во внимание значение небикарбонатных буферных систем, КОС организма можно описать следующим уравнением:
РН крови=ВВ (ВЕ) / рСО2
Это обстоятельство позволяет более объективно характеризовать КОС организма, поскольку возможна независимая оценка метаболической и дыхательной функции.
КЛЕТОЧНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ КОС.
Клетки являются постоянным источником углекислого газа и нелетучих кислот (рисунок 7 )
Рис. 7. Вклад клеток в поддержание КОС
Как нелетучие кислоты, так и СО2 в плазме способствуют повышению концентрации ионов Н + Индикатором способности клеток утилизировать ионы Н + является изменение калия в плазме. Это происходит в результате того, что поступление Н + в клетку связано с перемещением К + из нее. Поэтому чаще всего ацидоз сопровождается гиперкалиемией, а алкалозгипокалиемией. Показателем, в значительной степени отражающим количество образованных и/или задержанных в организме нелетучих кислот, является анионный интервал (АИ) плазмы крови (рисунок 8).
Рис. 8. Анионный интервал (АИ).
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Концентрация буферных оснований
Еще одним показателем, характеризующим состояние КОС, является концентрация буферных оснований (buffer bases, ВВ), отражающая сумму всех анионов цельной крови, в основном анионов бикарбоната и хлора, к другим анионам относятся ионы белков, сульфаты, фосфаты, лактат, кетоновые тела и т.п.
Этот параметр почти не зависит от изменения парциального давления углекислого газа в крови, но отражает продукцию кислот тканями и частично функцию почек. По величине буферных оснований можно судить о сдвигах КОС, связанных с увеличением или уменьшением содержания нелетучих кислот в крови (т.е. всех, кроме угольной кислоты).
Нормальные величины
| Цельная кровь | взрослые | 44-48 ммоль/л |
На практике используемым параметром концентрации буферных оснований является параметр «остаточные анионы» или «неопределяемые анионы» или «анионное несоответствие» или «анионная разница«.
Анионная разница = ([Na + ] + [K + ]) − ([Cl – ] + [HCO3 – ]) = 12 ммоль/л
Увеличение величины анионной разницы сигнализирует о накоплении неизмеряемых анионов (лактат, кетоновые тела) или катионов, что уточняется по клинической картине или по анамнезу.
Клинико-диагностическое значение
Показатели общих буферных оснований и анионной разницы особенно информативны при метаболическихсдвигах КОС, тогда как при респираторных нарушениях его колебания незначительны.
Избыток буферных оснований
Избыток оснований (base excess, BE, ИО) – разница между фактической и должной величинами буферных оснований. По значению показатель может быть положительным (избыток оснований) или отрицательным (дефицит оснований, избыток кислот).
Показатель по диагностической ценности выше, чем показатели концентрации актуальных и стандартных бикарбонатов. Избыток оснований отражает сдвиги количества оснований буферных систем крови, а актуальные бикарбонаты – только концентрацию.
Нормальные величины
Клинико-диагностическое значение
Наибольшие изменения показателя отмечаютcя при метаболическихнарушениях: при ацидозе выявляется нехватка оснований крови (дефицит оснований, отрицательные значения), при алкалозе – избыток оснований (положительные значения). Предел дефицита, совместимый с жизнью, 30 ммоль/л.
При респираторныхсдвигах показатель меняется незначительно.
Кислород-связанные показатели
Оксигемоглобин
Оксигемоглобин (HbО2) – отражает процентное отношение количества оксигемоглобина (HbО2) к сумме всех гемоглобиновых фракций (общему гемоглобину).
| Цельная кровь | взрослые | 94-97 % |
Насыщение гемоглобина кислородом
Насыщение (сатурация) гемоглобина кислородом (HbOSAT, SО2), представляет собой отношение фракции оксигенированного гемоглобина к тому количеству гемоглобина в крови, который способен транспортировать О2.
Отличия между двумя показателями HbО2 и HbOSAT заключаются в том, что у пациентов возможно наличие в крови фракции такой формы гемоглобина, которая не способна акцептировать О2 (Hb-CO, metHb, сульфоHb). Но так как большинство больных не имеют в крови повышенного содержания этих форм гемоглобина, значения HbО2 и SО2 обычно очень близки.
Например, насыщение гемоглобина кислородом составляет 95%, величина оксигемоглобина составляет 53%. Это означает, что несмотря на нормальное поступление кислорода, существует некоторая часть гемоглобина, не способная к его связыванию.
Показатель используется при цианозе и эритроцитозе, он помогает различить пониженную оксигенацию крови (например, при заболеваниях легких) и смешивание крови с венозной кровью при артерио-венозном шунте.
| Цельная кровь | новорожденные | 40-90% |
| взрослые | 94-98% |
Общее содержание кислорода
Общее содержание кислорода (TO2) – сумма всего кислорода крови, т.е. растворенного в плазме крови и цитозоле эритроцитов и кислорода, связанного с Hb.
Парциальное давление кислорода
Парциальное давление кислорода (pO2) – давление О2 в газе, находящемся в равновесии с кислородом, растворенным в плазме артериальной крови при температуре 38°С.
Хотя растворенный кислород составляет менее 10% общего кислорода в крови, он находится в динамическом равновесии между кислородом эритроцитов и тканей.
| Цельная кровь | взрослые | 83-108 мм рт.ст. 11,04-14,36 кПа |
Данный показатель является основным при характеристике гипоксии.
Быстрая компенсация сдвигов рН
Буферные системы
Существует несколько буферных систем жидкостей организма – бикарбонатная, фосфатная, белковая,гемоглобиновая.
Избыток буферных оснований
Избыток оснований (base excess, BE, ИО) – разница между фактической и должной величинами буферных оснований.
По значению показатель может быть положительным (избыток оснований) или отрицательным (дефицит оснований, избыток кислот).
Показатель по диагностической ценности выше, чем показатели концентрации актуальных и стандартных бикарбонатов. Избыток оснований отражает сдвиги количества оснований буферных систем крови, а актуальные бикарбонаты – только концентрацию.
Наибольшие изменения показателя отмечаютcя при метаболических нарушениях: при ацидозе выявляется нехватка оснований крови (дефицит оснований, отрицательные значения), при алкалозе – избыток оснований (положительные значения).
Предел дефицита, совместимый с жизнью, 30 ммоль/л.
При респираторных сдвигах показатель меняется незначительно.
Величина рН формирует активность клеток
Кислотно-основное равновесие – это состояние, которое обеспечивается физиологическими и физико-химическими процессами, составляющими функционально единую систему стабилизации концентрации ионов Н+.
Нормальные величины концентрации ионов Н+ около 40 нмоль/л, что в 106 раз меньше, чем концентрация многих других веществ (глюкоза, липиды, минеральные вещества).
Совместимые с жизнью колебания концентрации ионов Н+ располагаются в пределах 16-160 нмоль/л.
Так как реакции обмена веществ часто связаны с окислением и восстановлением молекул, то в этих реакциях обязательно принимают участие соединения, выступающие в качестве акцептора или донора ионов водорода. Участие других соединений сводится к обеспечению неизменности концентрации ионов водорода в биологических жидкостях.
Стабильность внутриклеточной концентрации Н+ необходима для:
• оптимальной активности ферментов мембран, цитоплазмы и внутриклеточных органелл
• формирования электро-химического градиента мембраны митохондрий на должном уровне и достаточную наработку АТФ в клетке.
Сдвиги концентрации ионов Н+ приводят к изменению активности внутриклеточных ферментов даже в пределах физиологических значений.
Например, ферменты глюконеогенеза в печени более активны при закислении цитоплазмы, что актуально при голодании или мышечной нагрузке, ферменты гликолиза – при обычных рН.
Стабильность внеклеточной концентрации ионов Н+ обеспечивает:
• оптимальную функциональную активность белков плазмы крови и межклеточного пространства (ферменты, транспортные белки),
• растворимость неорганических и органических молекул,
• неспецифическую защиту кожного эпителия,
• отрицательный заряд наружной поверхности мембраны эритроцитов.
При изменении концентрации ионов Н+ в крови активируется компенсационная деятельность двух крупных систем организма:
1. Система химической компенсации
• действие внеклеточных и внутриклеточных буферных систем,
• интенсивность внутриклеточного образования ионов Н+ и НСО3–.
Система физиологической компенсации
• легочная вентиляция и удаление СО2,
• почечная экскреция ионов Н+ (ацидогенез, аммониегенез), реабсорбция и синтез НСО3–.
Кислород-связанные показатели
Оксигемоглобин (HbО2) – отражает процентное отношение количества оксигемоглобина (HbО2) к сумме всех гемоглобиновых фракций (общему гемоглобину).
В норме это должно быть 94-97%
Насыщение (сатурация) гемоглобина кислородом (HbOSAT, SО2), представляет собой отношение фракции оксигенированного гемоглобина к тому количеству гемоглобина в крови, который способен транспортировать О2.
Например, насыщение гемоглобина кислородом составляет 95%, величина оксигемоглобина составляет 53%. Это означает, что несмотря на нормальное поступление кислорода, существует некоторая часть гемоглобина, не способная к его связыванию.
Показатель используется при цианозе и эритроцитозе, он помогает различить пониженную оксигенацию крови (например, при заболеваниях легких) и смешивание крови с венозной кровью при артерио-венозном шунте.
Хотя растворенный кислород составляет менее 10% общего кислорода в крови, он находится в динамическом равновесии между кислородом эритроцитов и тканей.
Данный показатель является основным при характеристике гипоксии.
Тест с ответами по теме «Кислотно-основное состояние в клинической практике»
В ближайшем послеоперационном периоде наиболее характерными изменениями КОС и газов крови являются следующие: гипоксемия и дыхательный ацидоз.
В ближайшем послеоперационном периоде наиболее характерными изменениями КОС и газов крови являются следующие: гипоксемия и дыхательный ацидоз.
1. pH артериальной крови:
1) 7,25 – 7,30;
2) 7,30 – 7,40;
3) 7,35 – 7,45;+
4) 7,38 – 7,40;
5) 7,50 – 7,60.
2. Буферные основания артериальной крови (BB):
1) 11 – 23 ммоль/л;
2) 20 – 30 ммоль/л;
3) 34 – 45 ммоль/л;
4) 44 – 53 ммоль/л;
5) 45 – 60 ммоль/л.+
3. В ближайшем послеоперационном периоде наиболее характерными изменениями КОС и газов крови являются следующие:
1) гипоксемия и дыхательный ацидоз;+
2) дыхательный и метаболический алкалоз;
3) метаболический алкалоз;
4) острый дыхательный алкалоз;
5) острый дыхательный алкалоз и гипоксемия.
4. Для дыхательного алкалоза характерно
1) увеличение рСО2 и SB;
2) уменьшение pCO2 и нормальные показатели SB;+
3) уменьшение рСО2 и стандартного бикарбоната крови (SB);
4) уменьшение рСО2 и увеличение SB.
5. Для дыхательного ацидоза характерно
1) увеличение рСО2 и нормальные показатели AB;
2) увеличение рСО2 и увеличение AB;+
3) увеличение рСО2 и увеличение SB;
4) увеличение рСО2 и уменьшение AB;
5) увеличение рСО2 и уменьшение SB.
6. Для какого нарушения КОС характерны следующие лабораторные показатели: рН = 7,25 рСО2 = 82 мм рт.ст. ВЕ + 2,5 ммоль/л НСО3 (АВ) = 34 ммоль/л АР = 12 ммоль/л?
1) острый (некомпенсированный) респираторный ацидоз;+
2) респираторный ацидоз;
3) смешанные нарушения;
4) субкомпенсированный респираторный ацидоз;
5) хронический респираторный ацидоз.
7. Для какого нарушения КОС характерны следующие лабораторные показатели: рН = 7,40 рСО2 = 52 мм рт.ст. ВЕ +12,5 ммоль/л НСО3 (АВ) = 39 ммоль/л SB= 34,5 ммоль/л?
1) компенсированый метаболический алкалоз;+
2) метаболический алкалоз;
3) метаболический алкалоз и дыхательный ацидоз;
4) субкомпенсированный дыхательный ацидоз;
5) субкомпенсированный метаболический алкалоз.
8. Избыток или дефицит оснований артериальной крови (BE):
9. К наиболее эффективным механизмам регуляции КОС относят процессы, протекающие в
1) легких, почках, головном мозге;
2) легких, почках, коже, печени;
3) легких, почках, печени, ЖКТ;+
4) легких, почках, сердце, печени;
5) почках, надпочечниках, печени, ЖКТ.
10. Какие из перечисленных процессов участвуют в компенсации респираторного алкалоза?
1) выход в кровь ионов водорода из клеток в обмен на K+;
2) поступление в кровь Н+ из костной ткани в обмен на катионы Ca++ и Na+;+
3) связывание катионов белковым буфером с высвобождением Н+;+
4) увеличение канальцевой реабсорбции НСО3;
5) уменьшение выделения НСО3 с мочой.+
11. Какие из перечисленных факторов являются причинами респираторного алкалоза?
1) вдыхание воздуха с понижением рО2 (при подъеме на высоту);+
2) гипервентиляция легких при искусственном дыхании;+
3) гиповентиляция легких;
4) повышение возбудимости дыхательного центра;+
5) хроническая недостаточность кровообращения.
12. Какие процессы участвуют в компенсации метаболического ацидоза?
1) альвеолярная гипервентиляция;+
2) перемещение Н+ в костную ткань в обмен на ионы Са2+ и Nа+;+
3) повышенное выделение с мочой хлорида аммония;+
4) поступление Н+ в клетки в обмен на ионы калия;+
5) усиленное выделение HCO3 – с мочой.
13. Какое нарушение КОС можно ожидать после в/в введения физиологического раствора хлорида натрия в объеме 2000 – 2500 мл?
1) дыхательный алкалоз и гипоксемия;
2) дыхательный ацидоз;
3) метаболический алкалоз;
4) метаболический ацидоз;+
5) не будет изменений КОС.
14. Клиническими проявлениями газового алкалоза являются
1) артериальная гипертензия;
2) артериальная гипотензия;+
3) гипервентиляционная тетания;+
4) ишемия головного мозга;+
5) почечная недостаточность.
15. Компенсация метаболического алкалоза может быть за счет
1) выделения аммонийных солей и кислого фосфата через почки;
2) диареи;+
3) обмена CL и HCO3 между клеткой и плазмой;+
4) ослабления дыхания и уменьшения МОД;+
5) экскреции Н+ ионов и аммиака.
16. Компенсация метаболического ацидоза характеризуется экскрецией почками
1) НСО3 – ионов;
2) аммонийных солей;+
3) ионов Н+ и реабсорбцией НСО3-ионов;+
4) свободных кислот;+
5) щелочного фосфата натрия.
17. Назовите буферные системы крови:
1) гидрокарбонатная, гемоглобиновая, белковая, аммиачная;
2) гидрокарбонатная, гемоглобиновая, белковая, аммониевая;
3) гидрокарбонатная, гемоглобиновая, белковая, водородная;
4) гидрокарбонатная, гемоглобиновая, белковая, лактатная;
5) гидрокарбонатная, гемоглобиновая, белковая, фосфатная.+
18. Нормальный показатель АР (НА-НК):
1) 12;+
2) 15;
3) 18;
4) 20;
5) 23.
19. Патогенетические принципы коррекции негазовых алкалозов следующие:
1) введение буферных растворов, содержащих гидрокарбонат;
2) введение комплексного раствора «глюкоза + инсулин»;+
3) гипервентиляция легких;
4) парентеральное введение раствора хлористоводородной кислоты;+
5) стимуляция выведения из организма избытка НСО3-.+
20. Перечислите патологические процессы, приводящие к развитию выделительного ацидоза:
1) гепатиты;
2) диарея;+
3) интоксикация сульфаниламидами;+
4) пневмония;
5) почечная недостаточность.+
21. Причинами респираторного ацидоза являются
1) вдыхание газовых смесей с высоким содержанием CO2;+
2) гиповентиляция лёгких;+
3) гипоксия;
4) снижение pO2 в воздухе;
5) снижение возбудимости дыхательного центра.+
22. С какой скоростью необходимо вводить в/в 8,4% NaHCO3
1) 100 мл/час;+
2) 150 мл/час;
3) 20 мл/час;
4) 50 мл/час;
5) струйно.
23. Стандартный бикарбонат плазмы крови (SB):
1) 10 – 23 ммоль/л;
2) 18 – 34 ммоль/л;
3) 19 – 25 ммоль/л;
4) 20 – 22 ммоль/л;
5) 21 – 25 ммоль/л.+
24. Увеличение дефицита оснований ВЕ- наблюдается при
1) адреналовой недостаточности;+
2) гиповолемическом шоке;+
3) гипоксии;+
4) тяжелой рвоте;+
5) уменьшении уровня НСО3 в крови.+
25. Увеличение избытка оснований наблюдается
1) при в/в введении изотонического раствора глюкозы;
2) при гипервентиляции;
3) при постоянном отсасывании желудочного содержимого;+
4) при уменьшении уровня хлора в плазме;+
5) при форсированном диурезе.+
26. Чем отличается острый дыхательный ацидоз от хронического?
1) при остром дыхательном ацидозе РН крови всегда ниже нормы;
2) при остром дыхательном ацидозе почечная компенсация отсутствует;
3) при хроническом дыхательном ацидозе РН крови на верхней границе нормы;
4) при хроническом дыхательном ацидозе почечная компенсация отсутствует;
5) при хроническом дыхательном ацидозе развивается почечная компенсация.+
27. Через какие органы элиминируется Трометамол (трисамин), введенный внутривенно пациенту?
1) кожные покровы;
2) легкие;
3) почки;+
4) распадается в организме;
5) с каловыми массами.
28. Что отражает показатель BE при исследовании КОС?
1) избыток или дефицит водородных ионов;
2) избыток или дефицит оснований;+
3) избыток или недостаток гемоглобина;
4) избыток или недостаток ионов хлора;
5) избыток или недостаток общей воды в организме человека.
29. рCO2 артериальной крови:
1) 10 – 15 мм рт.ст.;
2) 15 – 24 мм рт ст.;
3) 20 – 34 мм рт.ст.;
4) 35 – 45 мм рт.ст.;+
5) 50 – 55 мм рт ст..
30. рН венозной крови:
1) 7,25 – 7,30;
2) 7,30 – 7,40;
3) 7,32 – 7,42;+
4) 7,38 – 7,40;
5) 7,50 – 7,60.
Если хотите поблагодарить автора за непосильный труд, полученные знания и уникальный ресурс, то можете отправить ДОНАТ (от скромной до щедрой суммы).
Физиология и нарушения кислотно-основного состояния (методические материалы к практическим и семинарским занятиям)
Информация
Справочное пособие содержит информацию о физиологии кислотно- основного состояния (КОС). Представлена информация о методах лабораторной диагностики нарушений КОС. Перечислены варианты нарушений и методы коррекции. Предназначается для врачей всех специальностей, курсантов ФПК и студентов медвузов.
Физиология кислотно-основного состояния
В норме сильных кислот образуется 50 – 100 ммоль/сутки. При избыточном образовании они вызывают тяжелые нарушения. Это происходит при анаэробном окислении глюкозы.
В норме окисление глюкозы происходит аэробно: С6Н12О2 + 6О2 = 6Н2О + 6СО2 + 38 АТФ
Рис. 1. Доставка 02 к тканям и первые стадии элиминации CO2
Рис. 2. В легких бикарбонат снова превращается в С02 и выводится
Транспорт кислорода из легких к тканям и из тканей к легким обусловлен изменениями, которые воздействуют на сродство кислорода к гемоглобину. На уровне тканей из-за снижения рН это сродство уменьшается (эффект Бора) и вследствие этого улучшается отдача кислорода. В крови легочных капилляров сродство гемоглобина к кислороду увеличивается из-за снижения рС02 и возрастания рН по сравнению с аналогичными показателями венозной крови, что приводит к повышению насыщения артериальной крови кислородом.
Первичные изменения КЩС и компенсаторные реакции