Нарушения обмена йода

Йодсодержащие тиреоидные гормоны тирок­син и трийодтиронин регулируют деятельность центральной и периферической нервной систе­мы, рост и дифференцировку тканей, обмен бел­ков, углеводов и липидов, водно-электролитный и энергетический обмен, оказывают влияние на функции сердечно-сосудистой системы и пище­варительного тракта, гемопоэз и т.д.

Эндемический зоб, развивающийся при не­достатке йода в организме, характеризуется ком­пенсаторным увеличением щитовидной железы. Хронический недостаток йода, являющийся при­чиной снижения синтеза гормонов щитовидной

"лава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

железы, у детей приводит к кретинизму (ум­ственная отсталость, карликовость, недоразви­тие костной системы), у взрослых гипойодоз вызывает микседему (снижение основного обме­на, отечность лица и конечностей, ожирение, сухость кожных покровов, быстрая утомляе­мость, артралгии, брадикардия). Поступление в организм блокирующих утилизацию йода щи­товидной железой веществ, поражения печени и желудочно-кишечного тракта или нарушения интратиреоидного обмена йода могут вызывать развитие спорадического зоба у людей, прожи­вающих в благополучных по йоду районах.

При повышенной чувствительности к йоду могут возникнуть аллергические реакции (отек Квинке, крапивница). Контакт с йодом может вызвать дерматит.

Известно несколько генетических дефектов обмена йода, являющихся причиной «семейно­го зоба»: нарушение синтеза тироксина из мо-нойодтирозина и дийодтирозина; циркуляция в крови атипичного белка, прочно связывающего йод; неспособность железы концентрировать йод. Нарушение дейодирования монойодтирозина и дийодтирозина вызывается дефектом синтеза специфической дейодиназы, приводящим к по­вышенным потерям йода из организма. При син­дроме Пендреда нарушение синтеза тиреоидных гормонов связано с дефектом тиреопероксидазы (одним из симптомов является тугоухость).

У животных дефицит йода проявляется в виде эндемического зоба.

Минимальная суточная потребность в йоде у взрослых - 100-150 мкг в сутки, у беременных и кормящих женщин - 230-260 мкг в сутки. В норме в сыворотке крови содержится 45-90 ммоль/л йода.

Нарушения обмена кобальта

Кобальт в составе витамина В₁₂ и, соответ­ственно, кобамидных коферментов (метил- и де-зоксиаденозилкобаламина) влияет на кроветво­рение, обмен белков, липидов и углеводов и нук­леиновых кислот, репродуктивную функцию и рост организма. Ионы кобальта повышают ак­тивность пептидгидролаз, аргиназы, альдолазы, фосфоглюкомутазы и других ферментов, участву­ют в стабилизации вторичной и третичной струк­туры ДНК и РНК.

Недостаточное потребление кобальта с пи-

щей в составе витамина В₁₂ сопровождается кли­ническими проявлениями (пернициозная ане­мия, атрофия слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, фуникулярный миелоз и др.), обусловленными недостаточностью кобамидных коферментов (см. разд. 11.3.2 «Водорастворимые витамины»).

Крупный рогатый скот в местностях с пони­женным содержанием кобальта в почве страдает эндемическим заболеванием, известным как «ку­старниковая болезнь», характеризующимся ис­тощением, анемией, стеатозом печени, остеоди-строфией.

Пребывание в производственных условиях в контакте с порошкообразными соединениями кобальта вызывает поражения органов дыхания (хронический бронхит, пневмония и пневмоскле-роз), кроветворения, сердечно-сосудистой и не­рвной систем, а также развитие аллергического дерматита.

Превышение поступления кобальта в орга­низм над его выведением, нарушающее в том числе окислительное декарбоксилирование пи-рувата (кобальт в высоких концентрациях мо­жет взаимодействовать с липоевой кислотой), может приводить к миокардиодистрофии, пора­жению нервной системы, полицитемии. Нару­шение метаболизма йода при избытке кобальта в организме приводит к гиперплазии щитовид­ной железы. Совокупность вышеперечисленных симптомов получила название «болезнь люби­телей пива» в те годы, когда для стабилизации пены в пиво добавлялся хлорид кобальта.

Нормальное содержание кобальта в цельной крови составляет 34-48 нмоль/л.

Нарушения обмена фтора

Почти весь фтор в организме сосредоточен в костях и зубах, наиболее насыщен фтором по­верхностный слой зубной эмали. Микроэлемент входит в состав фторапатита, необходимого для придания костной ткани прочности и кислото­устойчивое™. Низкое содержание аниона фтора в клетках, возможно, объясняется его регулиру­ющим влиянием на активность аденилатцикла-зы.

Дефицит фтора (гипофтороз) у эксперимен­тальных животных вызывает задержку роста, связанную с нарушением минерализации кост­ной ткани, снижение плодовитости и продолжи­тельности жизни. При недостатке фтора в кост-

Часть II. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЬ

нои ткани отмечается снижение активности ще­лочной и кислой фосфатаз.

Дефицит фтора у людей, проживающих в эн­демических зонах с низким содержанием фтора в питьевой воде, приводит к поражению зубов кариесом (эмаль и дентин кариозных зубов де-фторированы), а в старческом возрасте также к развитию фторзависимого остеопороза, являю­щегося причиной частых переломов, особенно у женщин.

Острое отравление фторидами (например, входящими в состав инсектицидов) проявляется рвотой и поносом, возбуждением, неврологичес­кими нарушениями, тетанией. При тяжелом отравлении паралич дыхательной мускулатуры может вызвать гибель организма.

Эндемический флюороз проявляется пораже­нием зубов, связанным с избыточным накопле­нием фторидов (пятнистость или крапчатость зубной эмали), печени, почек, центральной не­рвной системы и эндокринной системы. Отмеча­ются слабость мышц, ломкость костей, кальци-фикация сухожилий. При профессиональном флюорозе наблюдаются фторный ринит с носо­выми кровотечениями, язвенно-некротический фаринголарингит, атрофический гастрит, фтор­ный гепатоз и гиперпаратиреоз, гипогонадизм, миокардиодистрофия. Нарушения углеводного, липидного и белкового обменов при избытке фтора связаны в том числе с образованием его комплексных соединений с кальцием, магнием и другими ионами - активаторами многочислен­ных ферментов.

Нормальным считается поступление фтора в организм в количестве 1,5-4 мг в сутки. Содер­жание фторидов в плазме крови в норме состав­ляет 0,5-10,5 мкмоль/л.

11.10. НАРУШЕНИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО состояния

Под кислотно-основным состоянием (КОС) подразумевается соотношение концентраций во­дородных (Н⁺) и гидроксильных (ОН) ионов в биологических средах. Необходимым условием существования живого организма является под­держание постоянства этого параметра внутрен­ней среды. От величины рН зависят стабильность мембран, функции ферментов, диссоциация элек­тролитов, нервно-мышечная возбудимость и про­водимость, комплексообразование и другие про­цессы.

Белковый, липидныи, углеводный обмен яв­ляется источником образования летучих (уголь­ная) и нелетучих кислот (фосфорная, серная, пировиноградная, молочная и др.), часть из ко­торых претерпевает дальнейшее окисление; не­большое количество кислых эквивалентов уда­ляется из организма в свободном состоянии или в виде солей. Основные соединения (ионы ОН, креатинин и др.) образуются в организме в зна­чительно меньших количествах.

Тенденция к увеличению концентрации ионов Н⁺ (и, соответственно, снижению рН) традиционно называется ацидозом; тенденция к снижению концентрации ионов Н⁺ (повышению рН) получила название «алкалоз». Значения рН кро­ви ниже 6,8 и выше 8,0 считаются несовмести­мыми с жизнью и в клинике практически не встречаются.

Механизмы регуляции кислотно-основного состояния весьма эффективны и способны компенсировать значительные сдвиги рН.

Кислотно-основное состояние в организме характеризуется такими основными показателями, как:

1. Актуальный рН - отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов - является интегральным показателем кислот­но-основного состояния. В норме рН артериальной крови составляет 7,35-7,45, венозной - 7,26-7,36.

2. Парциальное давление (напряжение) углекислого газа в крови (рС0₂) отражает концентрацию углекислоты (под термином «углекислота» подразумеваются различные соединения двуокиси углерода в крови). Напряжение углекислого газа в артериальной крови (р_аС0₂) в норме составляет 4,7 - 6,0 кПа, в венозной - 6,1 - 7,7 кПа.

3. Парциальное давление (напряжение) кис­лорода в крови (р0₂) отражает концентрацию растворенного в крови кислорода. Напряжение 0₂ в артериальной крови (р_а0₂) составляет в нор­ме 12,0-12,6 кПа, в венозной - 4,6-6,0 кПа.

4. Стандартный бикарбонат плазмы крови (SB) - концентрация бикарбоната в плазме кро­ви, уравновешенной при 37°С со стандартной газовой смесью при рС0₂=5,33 кПа и р0₂>13 кПа,

- в норме составляет 21,3-21,8 ммоль/л.

5. Буферные основания крови (ВВ) – сумма анионов буферных систем, в основном ионов бикарбоната и анионов белков, - в норме 40-60 ммоль/л.

Глава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

6. Нормальные буферные основания крови (NBB) - показатель, определяемый при рН=7,38 и рС0₂=5,33 кПа.

7. Избыток (или дефицит) оснований (BE) -показатель избытка (или недостатка) буферных мощностей (ВВ - NBB) - в норме колеблется от +2,3 до - 2,3 ммоль/л.

Стабилизация кислотно-основного состояния организма обеспечивается буферными система­ми (бикарбонатная, фосфатная, белковая и гемоглобиновая), а также функционированием специфических физиологических механизмов компенсации КОС в некоторых органах (легкие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт, ко­стная ткань).

1. Бикарбонатная буферная система (10% от буферной емкости крови) представляет собой сопряженную кислотно-основную пару, состоящую из молекул угольной кислоты Н₂С0₃, играющей роль донора протона, и бикарбонат-ионов НС0₃~ (во внеклеточной жидкости в виде натриевой соли NaHC0₃, во внутриклеточной - КНС0₃). Концентрация недиссоциированных молекул Н₂СО_э в крови незначительна и находится в прямой зависимости от концентрации растворенного С0₂, поэтому известное уравнение Гендерсона - Хассельбаха¹ для бикарбонатной системыпредставимо в следующем виде:

_PH=pK_a+lg([HC0₃-]/[C0₂]).

Отношение концентраций Н₂С0₃ и НСО₃^- в крови в норме составляет 1:20. Эта буферная система эффективно функционирует при значе­ниях рН около 7,4.

2. Фосфатная буферная система (только 1% от буферной емкости крови, при этом ее роль в тканях, особенно в почках, весьма существен­на). В ее состав входят однозамещенный фосфат Н₂Р0₄" (донор протона) и двузамещенный фос­фат НР0₄² (акцептор протона), соотношение ко­торых в норме 1:4. Фосфатный буфер способен оказывать влияние на концентрацию протонов в растворе в диапазоне рН от 6,1 до 7,7, наибо­лее эффективен при рН=7,2.

3. Белковая буферная система наиболее эф­фективна в области значений рН от 7,2 до 7,4. Белки, являясь амфотерными электролитами за счет наличия в составе их молекул свободных кислотных и основных групп, в кислой среде связывают ионы водорода, в щелочной - отдают.

¹ Уравнение Гендсрсона - Хассельбаха выражает рН бу­ферного раствора через константу диссоциации К. и соотно­шение концентраций акцептора и донора протонов:

рН=рК,+1§([акцептор протонов] / [донор протонов]).

4. Гемоглобиновая буферная система явля­ется наиболее мощной (около 70% от буферной емкости крови). Она состоит из ННЬ и ННЬО (слабые органические кислоты, доноры прото­нов) и КНЬ и КНЬ0₂ (сопряженные основания, акцепторы протонов). Система, состоящая из взаимопревращающихся гемоглобина и оксиге-моглобина, функционирует как единое целое.

Буферные системы оказывают компенсатор­ное воздействие на изменения КОС непосред­ственно в момент их возникновения, влияние легких сказывается в течение нескольких ми­нут, время восстановления почками физиологи­ческого соотношения концентраций компонен­тов буферных систем и нарушенного КОС изме­ряется часами.

Выделение С0₂ регулируется изменением ско­рости и объема легочной вентиляции. Увеличе­ние альвеолярной вентиляции приводит к снижению рС0₂в артериальной крови, уменьше­ние - к увеличению рС0₂. В организме человека присутствуют два типа хеморецепторов, прини­мающих участие в регуляции этого процесса: ре­цепторы рН в каротидных тельцах и рецепторы, чувствительные к С0₂ в продолговатом мозге, аортальном и каротидных тельцах.

С легочным механизмом регуляции КОС не­посредственно связана бикарбонатная буферная система крови, находящаяся в равновесии с га­зообразным С0₂. Накопление в организме уголь­ной кислоты вызывает компенсаторную гипер­вентиляцию (одышку), приводящую к удалению избытка С0₂ с выдыхаемым воздухом. Компен­саторная гиповентиляция при алкалозе приво­дит к сохранению С0₂ и восстановлению запасов Н₂С0₃ в крови.

Участие гемоглобиновой буферной системы в регуляции КОС связано с кислородтранспортной функцией гемоглобина. Освобождение протона при оксигенировании гемоглобина компенсиру­ет подщелачивание крови в капиллярах легких, обусловленное снижением концентрации С0₂. Дезоксигенированный гемоглобин в капиллярах тканей связывает протон и предотвращает по­нижение рН крови (рис. 105).

Почки участвуют в поддержании КОС, осу­ществляя регулируемый процесс реабсорбции натрия и секреции протонов. Поддержанию в крови концентрации бикарбоната натрия и выведению избыточного количества протонов спо­собствуют превращения в канальцах почек двузамещенных фосфатов в однозамещенные, бикар­бонатов в угольную кислоту, экскреция слабых органических кислот, образование в почках ам­миака и использование его для нейтрализации и выведения кислых эквивалентов с мочой (рис. 106). Ацидоз увеличивает синтез и экскрецию NH₄⁺b почках, алкалоз оказывает обратное дей­ствие. К факторам регуляции секреции прото­нов почками

относятся напряжение С0₂ в арте­риальной крови (С0₂ легко проникает в клетки канальцев и вызывает в них снижение рН, при­водящее к

повышению секреции Н⁺), активность карбоангидразы, рН артериальной крови (час­тично определяющий рН клеток канальцев), паратиреоидный гормон (снижающий активность Nа⁺/Н⁺-обменника), альдостерон. Минералокортикоиды, стимулируя реабсорбцию натрия, об­легчают секрецию протонов, кроме того, альдо­стерон непосредственно активирует Н⁺-АТФазу, осуществляющую перемещение Н⁺ в просвет канальцев.

Роль печени в поддержании КОС связана с синтезом в ее клетках белков, относящихся к буферной системе, окислением органических кислот до С0₂ и воды, преобразованием лактата в глюкозу и в дальнейшем в гликоген, а также выведением вместе с желчью из организма кис­лых и щелочных продуктов обмена.

Влияние желудочно-кишечного тракта на КОС организма связано с выделением соляной кис­лоты в полость желудка и бикарбоната натрия в проток поджелудочной железы.

Ионы натрия, калия, кальция, магния, со­держащиеся в костной ткани, могут обменивать­ся на ионы водорода, компенсируя ацидоз. В тя­желых случаях этот процесс может приводить к декальцификации скелета.

Различают острые и хронические наруше­ния кислотно-основного состояния. Для ком­пенсации острых нарушений бывают задейство­ваны зачастую только буферные системы орга­низма, в регуляции хронических (установивших­ся) отклонений рН принимают участие легкие, почки, другие органы и ткани. Ацидозы и алка­лозы могут быть компенсированными, при ко­торых компенсаторные механизмы способны под­держивать рН крови в пределах нормы за счет химических и функциональных сдвигов, и декомпенсированными (рН крови соответственно 7,24 и ниже и 7,55 и выше). Промежуточные состояния принято называть субкомпенсированными.

В зависимости от механизмов развития нару­шений КОС выделяют газовые (дыхательные, респираторные) и негазовые (метаболические, обменные) ацидозы и алкалозы.

11.10.1. Газовый ацидоз

Газовый (дыхательный, респираторный) ацидоз характеризуется накоплением в крови углекислоты. Причинами острого дыхательного ацидоза могут стать:

1) высокая концентрация С0₂ во вдыхаемом воздухе;

2) повышение сопротивления дыхательных путей (бронхоспазм, ларингоспазм, аспирация);

3) нарушения дыхательной функции легких (тяжелая пневмония, пневмоторакс, гемоторакс, отек легких);

4) угнетение дыхательного центра (анестети­ки, седативные препараты, черепно-мозговая травма, инфаркт головного мозга);

5) нервно-мышечные расстройства (приступ миастении, курареподобные вещества, токсины);

6) системные нарушения кровообращения(сердечная недостаточность, массивная тромбоэмболия);

7) ятрогенные воздействия: неадекватная механическая вентиляция легких, избыточное введение в организм С0₂ (карбонаркоз) и др.

Хронический дыхательный ацидоз может быть обусловлен:

Таблица 50 Клинические признаки и лабораторные показатели при нарушениях кислотно-основного состояния

(по М. Горн и соавт., 2000)

1) угнетением дыхательного центра (опухоль мозга, хроническая передозировка седативных препаратов);

2) нарушениями нервно-мышечной передачи (рассеянный склероз, полиомиелит, мышечная дистрофия, повреждения спинного мозга);

3) хроническими обструктивными заболева­ниями легких (эмфизема, хронический бронхит);

4) ограничением движений, вызывающим сни­жение вентиляции (кифосколиоз, ожирение).

При гиперкапнии рН может некоторое время оставаться в границах физиологической нормы за счет действия компенсаторных механизмов. Возрастание парциального давления С0₂ ведет к повышению возбудимости дыхательного центра, развитию одышки и выведению из организма избытка углекислого газа в более или менее до-

статочной степени. Особенностью функциониро­вания буферных систем в условиях газового аци­доза является повышенная емкость бикарбонат -ного буфера, обусловленная высокой концентра­цией в крови С0₂. Возрастание концентрации протонов в плазме частично компенсируется бел­ковой и фосфатной буферными системами, часть ионов водорода связывается гемоглобиновым буфером.

В почках ацидозом стимулируется образова­ние и секреция NH₄^-, а также выведение Н⁺ в свободном виде. Увеличение выделения почка­ми ионов водорода приводит к реабсорбции боль­ших количеств НС0₃^-. Задержка почками бикар­боната при хроническом газовом ацидозе вызы­вает еще большее возрастание его концентрации в плазме, что способствует поддерживанию нор-

Глава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

23 Заказ № 532

Таблица 51 Основные механизмы коррекции нарушений КОС (по М.Горн и соавт., 2000)

мального или близкого к нормальному значения рН (отмечается компенсаторный метаболический алкалоз). Развитие декомпенсации сопровожда­ется общими нарушениями газообмена, вызван­ными в том числе снижением сродства гемогло­бина к кислороду. Буферная емкость гемоглобиновой системы уменьшается (табл. 50, 51).

Нарушение кислородтранспортной функции гемоглобина при респираторном ацидозе приво­дит к усилению гипоксии, сопровождающейся в дальнейшем присоединением явлений метаболи­ческого ацидоза вследствие нарушений процес­са тканевого дыхания и накопления недоокисленных продуктов в клетках.

При хроническом дыхательном ацидозе при­обретает клиническое значение обмен избыточ­ных ионов водорода внеклеточной жидкости на ионы натрия и кальция костной ткани, приво­дящий к развитию остеопороза.

Гиперкапния приводит к повышению артери­ального давления за счет возбуждения сосудо-двигательного центра - развивается спазм артериол, в первую очередь легочных. Весьма небла­гоприятным следствием избытка углекислого газа в крови является спазм бронхиол и выделе­ние больших количеств вязкой слизи, что в еще большей степени ухудшает газообмен и создает дополнительную нагрузку на дыхательную

Часть II. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

мускулатуру. Ухудшение вентиляции и интен­сивная работа дыхательных мышц, увеличива­ющая продукцию углекислого газа, создают «по­рочный круг».

При хроническом газовом ацидозе снижение активности адренорецепторов вызывает ослабле-ниесердечной деятельности и падение артери­ального давления. Большой избыток СО₂ может привести к развитию брадикардии, вплоть до остановки сердца, вследствие повышения тону­са блуждающего нерва.

Компенсаторные изменения при респиратор­ном ацидозе служат причиной возрастания по­казателей ВВ и SB. BE в норме или повышен.

11.10.2. Газовый алкалоз

Газовый (дыхательный, респираторный) алкалоз является результатом альвеолярной ги­первентиляции. Синдромом гипервентиляции называется острая альвеолярная гипервентиля­ция в результате психического возбуждения. К причинам дыхательного алкалоза относятся:

1) гипервентиляция при гипоксии (пневмо­ния, пребывание на высокогорье, выраженная
анемия, застойная сердечная недостаточность);

2) центральная стимуляция дыхательного цен­тра (заболевания центральной нервной системы - инсульт, опухоль; прием лекарственных пре­паратов - салицилаты, агонисты адренорецепторов);

3) легочные расстройства (тромбоэмболия ле­гочной артерии, астма, интерстициальный фиб­роз);

4) механическая гипервентиляция.
Важнейшим механизмом компенсации гипокапнии является снижение возбудимости дыха­тельного центра, приводящее к задержке С0₂ в организме. Самопроизвольная гипервентиляция не может продолжаться очень долго, поэтому причинами истинного дыхательного алкалоза могут стать только поражения мозга и искусст­венная вентиляция легких без контроля концен­трации С0₂ в крови.

Компенсация роста рН осуществляется пре­имущественно за счет высвобождения протонов из тканевых небикарбонатных буферов. Ионы Н⁺ перемещаются из клеток во внеклеточное про­странство в обмен на ионы калия (возможно раз­витие гипокалиемии) и образуют при взаимодей­ствии с НС0₃^- угольную кислоту. Выход протонов из клеток может вызвать развитие внутри­клеточного алкалоза.

Уменьшение содержания углекислого газа в эритроцитах повышает сродство гемоглобина к кислороду, затрудняя переход кислорода в тка­ни, и таким образом способствует развитию ги­поксии. Следствием гипоксии при устоявшейся гипервентиляции является развитие метаболи­ческого ацидоза, компенсирующего смещение рН.

Хроническая адаптация к развивающемуся алкалозу связана с деятельностью почек: секре­ция протонов снижается, что выражается умень­шением выведения органических кислот и ам­миака. Наряду с этим угнетается реабсорбция и стимулируется секреция бикарбоната, что при­водит к уменьшению его уровня в плазме крови и возвращению величины рН к норме (см. табл. 50, 51).

Снижение рС0₂ при газовом алкалозе, воздей­ствуя на рецепторы сосудодвигательного цент­ра, ведет к падению кровяного давления. При длительной гипервентиляции могут наблюдать­ся явления коллапса с нарушениями со стороны центральной нервной системы. Развивающаяся в условиях алкалоза гипокальциемия становит­ся причиной повышения нервно-мышечной воз­будимости и может приводить к судорожным явлениям (тетании). У пациентов могут отмечать­ся беспокойство, головокружение, парестезии, сердечные аритмии, в тяжелых случаях наблю­даются спутанность сознания, обмороки.

Показатели ВВ и SB снижаются при компен­сации газового алкалоза, BE обычно в пределах нормы, может быть снижен.

11.10.3. Негазовый ацидоз

Негазовый (метаболический) ацидоз - наи­более часто встречающееся в клинической прак­тике изменение КОС, которое может быть выз­вано следующими причинами:

1) нарушениями обмена веществ, приводящи­ми к накоплению кислых продуктов (ацетоуксусная, молочная, β-гидроксимасляная и другие кислоты): кетоацидоз при сахарном диабете, на­рушении функций печени, голодании, гипоксии и пр.; лактатацидоз при гипоксии, инфекциях, нарушениях функций печени; накопление орга­нических и неорганических кислот при катаболических состояниях: травмах, ожогах, воспа­лительных процессах;

"лава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

2) задержкой кислот или повышенным выве­дением щелочей при заболеваниях почек (почеч­ный канальцевый ацидоз тип И, диффузный не­фрит, обессоливающий нефрит, уремия, инток­сикация сульфаниламидами);

3) потерей бикарбоната через фистулы, при диарее, дренировании поджелудочной железы;

4) длительным приемом кислот с пищей или отравлением кислотами, а также приемом неко­торых лекарственных препаратов.

Повышение концентрации С0₂, обусловленное сдвигом в бикарбонатной буферной системе при изменении рН, вызывает усиление легочной вен­тиляции (развивается компенсаторный газовый алкалоз). Снижение рН также стимулирует цен­тральные хеморецепторы и способствует гипер­вентиляции. Значение гипервентиляции, кроме выведения С0₂, состоит в насыщении крови и тканей кислородом, необходимым для окисле­ния недоокисленных продуктов.

Избыток Н⁺ внеклеточной жидкости обмени­вается на ионы калия эритроцитов и тканевых клеток, концентрация калия в плазме крови воз­растает. Часть протонов переходит в костную ткань в обмен на кальций и натрий, поэтому дли­тельный негазовый ацидоз может приводить к декальцификации костей, особенно если выве­дение органических кислот и аммонийных со­лей с мочой ограничено из-за почечной патоло­гии. Истощение бикарбонатной буферной систе­мы уменьшает обмен НС0₃ эритроцитов на ионы хлора в венозной крови, приводя к развитию гиперхлоремии.

Впочках активно реабсорбируются основания и в повышенных количествах выделяются кис­лые эквиваленты, вследствие чего в моче повы­шается содержание кислот (рН мочи может по­нижаться до 4,5) и их аммонийных солей, так как в клетках почечных канальцев усилено об­разование аммиака. Усиленный аммониогенез (приобретающий важное значение при продол­жительном негазовом ацидозе) способствует со­хранению в организме натрия, калия, кальция и других катионов, в избытке фильтрующихся в клубочках. При ацидозе возрастает распад бел­ков с увеличением содержания свободных ами­нокислот в крови (см.табл. 50, 51).

Клинические проявления негазового ацидоза зависят от основного патологического процесса и тяжести нарушения кислотно-основного состо­яния. Снижение рС0₂ крови вследствие гипер­вентиляции приводит к снижению возбудимос-

ти дыхательного центра, возможно появление ды­хания Куссмауля, характерного для диабетичес­кой, печеночной или уремической комы. Неиз­бежны нарушения водно-электролитного балан­са, связанные с потерей катионов с мочой. При остром ацидозе отмечаются изменения сознания, снижение артериального давления, аритмии и шоковые состояния. В случае значительного по­вышения концентрации ионов калия в крови при низком содержании их в миокарде возможно развитие фибрилляции желудочков, чему спо­собствует усиленная секреция катехоламинов надпочечниками, стимулируемая снижением рН. Хронический негазовый ацидоз может прояв­ляться слабостью, недомоганием и анорексией, связанными с основным заболеванием.

При метаболическом ацидозе показатели ВВ, SB, BE снижены.

11.10.4. Негазовый алкалоз

Негазовый (метаболический) алкалоз раз­вивается в случае накопления в организме из­бытка оснований в результате потери ионов во­дорода или чрезмерного потребления щелочных веществ. К причинам метаболического алкалоза относятся:

1) нарушение выделения НС0₃^- (молочно-щелочной синдром);

2) введение больших количеств НС0₃- (тера­пия раствором бикарбоната натрия, введение ще­лочных минеральных вод);

3) накопление в организме НС0₃^- в результа­те окисления избыточных количеств солей орга­нических кислот, поступающих с пищей;

4) потеря большого количества соляной кис­лоты из желудка при неукротимой рвоте;

5) выделение избыточного количества прото­нов почками при приеме диуретиков, особенно петлевых и тиазидных;

6) хлордиарея - врожденный метаболический алкалоз: патологические изменения в кишечни­ке, приводящие к потерям хлора и калия;

7) уменьшение содержания калия в организ­ме, вызывающее переход Н⁺ в клетку и повыше­ние выделения их с мочой.

Увеличение рН при негазовом алкалозе сни­жает возбудимость дыхательного центра. Гипо-вентиляция, как и затруднение диссоциации оксигемоглобина в щелочной среде, способству­ет гипоксии; накопление недоокисленных про­дуктов наряду с повышенным рС0₂ частично

Часть II. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

компенсирует избыток оснований. Нейтрализа­ция повышенных количеств щелочных эквива­лентов частично осуществляется их взаимодей­ствием с угольной кислотой. Увеличение содер­жания С0₂ стимулирует дыхание, и он удаляет­ся из организма, поэтому дыхательная компен­сация метаболического алкалоза недостаточна. В почках повышается выделение НС0₃, двузамещенных фосфатов, может развиваться потеря калия, а в тяжелых случаях и натрия. Кислот­ность мочи и содержание в ней аммиака сниже­ны. Выведению калия почками способствует из­быточное образование альдостерона. Развиваю­щаяся гипокалиемия усугубляет алкалоз за счет перемещения части протонов внутрь клеток в обмен на выходящий в межклеточную среду ион калия - параллельно в части тканей развивается внутриклеточный ацидоз (см. табл. 50, 51).

Сопутствующая гипокалиемия проявляется предсердно-желудочковыми аритмиями, мышеч­ной слабостью, гипорефлексией, полиурией и полидипсией, ослаблением перистальтики ки­шечника вплоть до динамической непроходимо­сти. Наряду с этим наблюдаются признаки по­вышенной нервно-мышечной возбудимости, спу­танности сознания и ступора, а также гиповолемии. Если при алкалозе снижается уровень Са²⁺, могут развиваться спазмы, симптомы тетании, гипокальциемические судороги.

Недостаток калия в организме может увели­чивать потери Н⁺ с мочой, частично обеспечива­ющие сохранение калия в плазме. Таким обра­зом, при гипокалиемии наряду с развитием ал­калоза у больных может выделяться кислая моча - «парадоксальная ацидурия».

При метаболическом алкалозе показатели ВВ, SB, BE повышены.
11.10.5. Сочетанные нарушения кислотно-основного состояния

Зачастую у больного имеется больше одного типа нарушений КОС (сочетанные нарушения), проявления которых зависят от тяжести отдель­ных простых нарушений и от их специфики. Наличие однонаправленных нарушений увели­чивает вероятность изменения рН до опасной для жизни величины, тогда как разнонаправленные отклонения, оказывающие взаимно компенсиру­ющее воздействие, зачастую делают возможным поддержание концентрации ионов Н⁺ в грани­цах физиологической нормы.

В качестве распространенного примера одно­направленных нарушений можно привести со­четание негазового алкалоза, вызываемого тя­желой рвотой у женщин в первом триместре бе­ременности, и дыхательного алкалоза, наблюда­ющегося и при нормально протекающей бере­менности. Повышение концентрации бикарбона­та и снижение рСО₂, приводят в совокупности к значительному увеличению рН.

У больных с хроническими обструктивными заболеваниями легких, получающих в период обострения болезни инъекции диуретиков для снижения объема внеклеточной жидкости, яв­ления гипоксии и накопление С0₂ могут стать еще более выраженными за счет угнетения ды­хательного центра, вызванного развитием мета­болического алкалоза.

Больные тяжелым гастроэнтеритом, испыты­вающие как рвоту, вызывающую потерю НСl, так и понос, приводящий к развитию метаболи­ческого ацидоза, нередко имеют близкое к нор­мальному значение рН крови, что может суще­ственно затруднять диагностику.