Лабораторная диагностика нарушений кислотно-основного состояния

В решении вопроса о наличии варианта нарушений КОС или же развившегося состояния компенсации существенную помощь может оказать динамическое наблюдение за значениями параметров кислотно-основного состояния. Определение значений показателей КОС в крови основано на линейной зависимости концентрации ионов водорода (интегративного показателя КОС), напряжения углекислого газа и количества бикарбоната. Связь концентрации ионов водорода, бикарбоната и Р_СO₂, описывается уравнением Гендерсона-Хассельбаха.

Для решения уравнения необходимо определить значения двух переменных. Величину третьей переменной можно рассчитать. Зная величину рН и Р_СO₂ рассчитывают содержание НСО₃^–.

Полученная величина показывает общее количество бикарбоната, включающее НСО₃^–, образующийся за счет остаточного СО₂ (среднее значение в норме 40 мм рт. ст.), НСО₃^–, синтезированный в процессе ацидо-, аммониогенеза в клетках эпителия почечных канальцев и НСО₃^– из других источников (например, образующийся в главных клетках желудка). Для того, чтобы дифференцировать количество бикарбоната, образующегося за счет остаточного СО₂ (40 мм рт. ст.), от бикарбоната из остальных источников, рассчитывают значение показателя стандартного бикарбоната, отражающее вклад метаболических процессов синтеза НСО₃^– в общий пул бикарбоната крови.

На рис. 20.16-20.20 иллюстрируется расчет количества стандартного бикарбоната при различных нарушениях КОС.

Стандартный бикарбонат позволяет определить природу нарушений, однако не указывает, какое количество оснований необходимо ввести или удалить, чтобы привести значение рН к норме. Это позволяет сделать величина показателя дефицита/избытка оснований ВЕ. Так, в норме количество всех щелочных компонент гемоглобинового буфера и буферов плазмы крови составляет общее (нормальное) количество оснований NBB крови. Количество основных компонент буферов реальной крови определяют как показатель общих оснований ВВ (истинная концентрация). Разность между истинной и нормальной концентрациями оснований дает значение показателя избытка/дефицита оснований:

ВЕ = ВВ - NBB

Таким образом, значение показателя ВЕ указывает на количество основания или кислоты, необходимое для титрования крови до рН 7,4. Для получения более точного количества необходимых для титрования крови до рН 7,4 основания или кислоты определяют значение ВЕ плазмы.

Расчет значения ВЕ плазмы проводят по следующей эмпирической формуле:

ВЕ плазмы = ВЕ крови - 0,3 · [Нb] · (100 - S_0₂%)/100

где 0,3 - эмпирический коэфффициент;
[Нb] - концентрация гемоглобина (г/дл);
S_0₂% - процент насыщения крови 0₂;
0,3 · [Нb] · (100 - S_0₂%)/100 - произведение значений дает концентрацию оснований, связанных с гемоглобином.

Система показателей и их значений приведена в табл. 20.7 [показать] .

Таблица 20.7 Показатели кислотно-основного состояния организма и их значения у здоровых людей (по Siggard-Andersen, 1974, 1979)

Показатели и их обозначения Развернутая характеристика Материал и метод исследования Единица Величины у здоровых людей

рН Отрицательный десятичный логарифм относительной активности свободных ионов водорода крови Артериальная кровь, измерение стеклянным электродом -lg [H⁺] 7,37-7,45

Показатель кислотности среды Венозная кровь 7,34-7/43

Концентрация ионов водорода Концентрация свободных ионов водорода в крови Артериальная кровь, расчет по формуле аН⁺х10⁹ = антилог (9-рН), аН⁺ - активность ионов водорода нмоль/л 43-35

Напряжение углекислого газа в крови (Р_С0₂) Парциальное давление углекислого газа в гипотетической газовой фазе, уравновешенной с кровью; отражает концентрацию растворенного в плазме крови С0₂ (включая небольшие количества гидратированного С0₂) Капиллярная и артериальная кровь, измерение селективным электродом или по номограммам кПа, мм рт. ст. 4,7-6,0 (мужч.)
4,3 - 5,7 (женщ.)
35-45 (мужч.)
32-43 (женщ.)

Напряжение кислорода в крови (Р_0₂) Парциальное давление кислорода в газовой фазе, уравновешенной с кровью; Артериальная кровь, измерение специальным электродом кПа 11,1 - 11,4 (мужч. до 40 лет)
9,6-13,7 (старше 40 лет)

Мера активности кислорода, отражает концентрацию растворенного в плазме крови О₂ мм рт. ст. 83-108 (моложе 40 лет)
72 - 104 (старше 40 лет)

Буферные основания (ВВ) Концентрация буферных основании (buffer base), т.е. суммы ионов бикарбоната н анионов белков в цельной крови, определяемая путем титрования до изоэлектрического рН белков при Р_С0₂ Капиллярная кровь ммоль/л 43,7-53,5 (мужч.)

Избыток оснований (ВЕ) Разница между концентрацией сильных оснований крови и той же кровью, оттитрованной сильной кислотой или сильным основанием до рН 7.4 при Р_0₂ = 5,33 кПа (-10 мм рт. ст.) и 37 °С ("base excess", титруемое основание, с противоположным знаком - титруемая кислота, концентрация титруемых ионов водорода). Положительные величины - относительный дефицит некарбоновых кислот, потеря ионов водорода; отрицательные величины - относительный избыток некарбоновых кислот, прирост ионов водорода. Капиллярная кровь ммоль/л -2,7-2,5 (мужч.)
-3,4-1,4 (женщ.)

Артериальная кровь -1,0-3,1 (мужч.)
-1,8- 2,8 (женщ.)
-2,0-4.0 (дети до 3 лет)

Общая углекислота крови Концентрация в крови общей углекислоты, т.е. ионизированной фракции, содержащей в основном ионы бикарбоната, а также ионы карбамата и карбоната, и канонизированной фракции, содержащей в основном растворенный безводный углекислый газ, а также угольную кислоту Артериальная кровь, газометрия
Капилярная кровь, газометрия
ммоль/л 24,6-28,6 (мужч.)
22,7-28,5 (женщ.)
19,84-24,76 (мужч.)
18,93-24,87 (женщ.)

Бикарбонат плазмы крови Концентрация ионов НСО₃^– в плазме Артериальная кровь ммоль/л 23,6-27,2 (мужч.)
21,8-27,2 (женш.)

Стандартный бикарбонат плазмы крови Концентрация ионов НСО₃^– в пробе крови, уравновешенной при 37 °С со стандартной газовой смесью при Р_С0₂ = 5,33 кПа (40 мм рт. ст.) и Р_0₂ > 13 кПа (100 мм рт. ст.) Артериальная кровь ммоль/л 22,5-26,9 (мужч.)
21,8-26,2 (женщ.)

Забор материала и его анализ

Значения показателей КОС определяют в капиллярной, венозной и артериальной крови непосредственно после ее забора. Если нет возможности выполнить измерение значений показателей КОС крови в течение 10 мин, то необходимо охладить пробу крови, поместив ее на лед или в воду с кусочками льда, и выполнить анализ в течение 30 мин после забора материала. Если определение значений показателей КОС в пробе крови будет проводиться позднее 30 мин, то необходимо забирать кровь на анализ только в стеклянные капилляры и шприцы. При лейкоцитозе 40х10⁹/л и более определение значений показателей КОС следует выполнять непосредственно после забора крови, либо пробу крови сразу же необходимо охладить.

Для предупреждения свертывания крови используют различные соли гепарина. Оптимальным является использование лиофилизированной формы гепарин-Li (в конечной концентрации 50 МЕ/мл крови). Если в пробе крови наряду со значениями показателей КОС определяют количество Са²⁺, то концентрация гепарин-Li должна составлять 10-20 МЕ/мл. Более предпочтительным является использование специального гепарина, сбалансированного для определения кальция/электролитов.

Использование жидкого гепарина изменяет объем пробы крови, что отражается на значениях количества электролитов, Р_С0₂ и Р_0₂.

Капиллярную кровь забирают в гепаринизированные капилляры, обеспечив ее поступление непосредственно из ранки на подушечке большого или безымянного пальца в капилляр. После заполнения капилляра кровью, его концы закрывают заглушками для предупреждения контакта крови с воздухом и пробу крови направляют на исследование.

Венозная или артериальная кровь забирается в стерильные одноразовые шприцы. После забора пробы крови ее сразу же изолируют от контакта с воздухом и направляют на исследование, которое проводится в соответствии с протоколом фирмы производителя.

Алгоритмы для определения варианта нарушений кислотно-основного состояния

Нормальные значения рН могут быть при значительных изменениях концентрации бикарбоната и Р_С0₂ в плазме. Подобное сочетание значений параметров КОС указывает как на наличие смешанной патологии, так и на развитие компенсаторных реакции - например, гипервентиляции при метаболическом ацидозе, почечных процессов при дыхательном ацидозе (подробнее см. в разделах "Компенсаторные реакции при ацидозах и алкалозах").

Смешанные варианты нарушений КОС бывают двух типов:

однонаправленные (дыхательный и метаболический ацидоз, дыхательный и метаболический алкалоз);
разнонаправленные (метаболический ацидоз и дыхательный алкалоз, метаболический алкалоз и дыхательный ацидоз).

В решении вопроса о наличии смешанного варианта нарушений КОС или же развившегося состояния компенсации существенную помощь может оказать динамическое наблюдение за значениями параметров кислотно-основного состояния. В табл.20.8 [показать] представлен характер изменений показателей КОС как при различных синдромах нарушений кислотно-основного состояния, так и при развитии компенсаторных реакций.

При определении варианта нарушения КОС удобными могут оказаться диагностические алгоритмы (рис. 20.21-20.23), предложенные В. В. Долговым, Н. А. Авдеевой, Ю. В. Киселевским, Еленой Холден и Робертом Мораном (1996).

Страница 1 2 3 4 5 6 7 всего страниц: 7

ЛИТЕРАТУРА [показать] .

Горн М.М., Хейтц У. И., Сверинген П. Л. Водно-электролитный и кислотно-основной баланс. Пер. с англ.- СПб.; М.: Невский диалект - Издательство Бином, 1999.- 320 с.
Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия.- М.: Медицина, 1998.- 704 с.
Долгов В. В., Киселевский Ю. В., Авдеева Н.А., Holden Е., Moran В. Лабораторная диагностика кислотно-основного состояния.- 1996.- 51 с.
Единицы СИ в медицине: Пер. с англ. / Отв. ред. Меньшиков В. В.- М.: Медицина, 1979.- 85 с.
Зеленин К. Н. Химия.- СПб: Спец. литература, 1997.- С. 152-179.
Основы физиологии человека: Учебник / Под ред. Б.И.Ткаченко - СПб., 1994.- Т. 1.- С. 493-528.
Почки и гомеостаз в норме и при патологии. / Под ред. С.Клара - М.: Медицина, 1987,- 448 с.
Рут Г. Кислотно-щелочное состояние и электролитный баланс.- М.: Медицина 1978.- 170 с.
Рябов С. И., Наточин Ю. В. Функциональная нефрология.- СПб.: Лань, 1997.- 304 с.
Хартиг Г. Современная инфузионная терапия. Парэнтеральное питание.- М.: Медицина, 1982.- С. 38-140.
Шанин В.Ю. Типовые патологические процессы.- СПб.: Спец. литература, 1996 - 278 с.
Шейман Д. А. Патофизиология почки: Пер. с англ.- М.: Восточная Книжная Компания, 1997.- 224 с.
Kaplan A. Clinical chemistry.- London, 1995.- 568 p.
Siggard-Andersen 0. The acid-base status of the blood. Copengagen, 1974.- 287 p.
Siggard-Andersen O. Hidrogen ions and. blood gases - In: Chemical diagnosis of disease. Amsterdam, 1979.- 40 p.

Источник: Медицинская лабораторная диагностика, программы и алгоритмы. Под ред. проф. Карпищенко А.И., СПб, Интермедика, 2001