Кислотно-щелочной баланс
Любое нарушение кислотно-щелочного баланса означает нарушение нормальной системы ионов в клетках. Показатель, который лучше всего иллюстрирует кислотно-щелочной баланс в организме, – это pH крови. Нарушения гомеостаза сказываются на функционировании клеток и органов. Они могут вызвать развитие ацидоза, который в тяжелых случаях может быть опасным для жизни.
Fotolia
Кислотно-щелочной баланс организма
Кислотно-щелочная экономика играет фундаментальную роль в правильном функционировании всех клеток и органов. Нарушение его кислотно-щелочного баланса приводит к значительным нарушениям работы всего организма. Постоянный состав ионов (изоионий), которые распределяются в соответствующей концентрации внутри и снаружи клеток, а также в жидкостях организма, может изменяться. Иногда это имеет серьезные последствия, такие как ацидоз или алкалоз (недыхательный, респираторный или смешанный).
В любом случае при возникновении системных электролитных нарушений могут появиться неблагоприятные симптомы как в системе кровообращения, так и в нервной системе. Диагностика кислотно-основных нарушений чрезвычайно важна, так как основное заболевание часто является причиной неправильных значений pH в крови (соотношения кислотности и щелочности ).
Почки и легкие отвечают за поддержание надлежащего pH в системе, и эти органы вместе с буферной системой крови и тканей, желудочно-кишечным трактом и скелетной системой составляют единый механизм, нейтрализующий возможные кислотно-щелочные нарушения. Заболевания вышеперечисленных систем и органов могут привести к развитию клинически серьезного ацидоза или алкалоза.
Роль почек в кислотно-щелочном балансе
Почки – это орган, который наряду с легкими играет фундаментальную роль в кислотно-щелочной регуляции. Они несут ответственность за баланс любых респираторных заболеваний. На практике это означает, что если функция легких нарушена – почки в какой-то мере способны нейтрализовать неблагоприятное состояние нарушения pH кислотно-щелочного баланса .
В почках:
реабсорбция (всасывание обратно в кровь из почечных канальцев) ионов бикарбоната («основных»), то есть ионов, которые отвечают за нейтрализацию ионов водорода (они отвечают за «закисление», так называемую «кислоту»),
выведение ионов водорода с мочой,
производство ионов бикарбоната из соответствующих компонентов.
Нарушение функции почек может привести к снижению pH в организме и, в худшем случае, к нереспираторному ацидозу.
Роль легких в кислотно-щелочном балансе
Легкие – вторая основная основа для поддержания нормального pH тела . Во время вентиляции человек выводит углекислый газ, повышенная концентрация которого в крови приводит к снижению pH. Работа дыхательной системы, регулирующей уровень углекислого газа, основана на гипер- или гиповентиляции, то есть увеличении или уменьшении газообмена.
В случае респираторных нарушений в виде гиповентиляции, сопровождающихся повышением концентрации парциального углекислого газа в крови, это приводит к респираторному ацидозу, а в случае чрезмерной вентиляции легких – респираторному алкалозу. Как и в случае с почками, также в результате нарушений дыхательной системы может нарушаться кислотно-щелочной баланс , который на начальном этапе компенсируется сохраненной функцией почек.
Роль костей и желудочно-кишечного тракта и буферной системы крови и тканей
Буферная система крови и тканей имеет одну очень важную особенность. Как и в буферных растворах, добавление к ним кислоты или основания не приводит к радикальному изменению их собственного pH, и в зависимости от ситуации они могут быть реципиентом или донором ионов водорода («кислые»). У человека есть несколько буферных систем, которые до определенной степени защищают нас от «закисления»:
бикарбонатная система (самое главное),
фосфатная система,
белковая система,
система гемоглобина.
Пищеварительный тракт, в свою очередь, может нарушать кислотно-щелочной баланс при патологических ситуациях. В случае стойкой хронической диареи теряется значительное количество ионов бикарбоната, которые ответственны за щелочность системы, что, в свою очередь, значительно снижает pH.
Скелетная система является источником основных соединений в виде карбонатов и фосфатов кальция. Активация их нейтрализующей функции происходит во время хронического ацидоза в организме.
Влияние кислого pH на организм
Подкисленный организм активирует механизмы, нейтрализующие неблагоприятные значения pH. Во время функциональных нарушений в органе, который участвует в поддержании кислотно-щелочного баланса, эту функцию принимают на себя другие системы. По прошествии некоторого времени, если исходный подкисляющий агент не будет удален, механизмы, участвующие в регулировании pH, могут быть исчерпаны. Следствием этого является развитие ацидоза (pH <7,35) с неблагоприятным воздействием на организм.
Ацидоз развивается:
усиление глюконеогенеза (выработка глюкозы в печени), липолиза (расщепление жировой ткани) с повышенным катаболизмом (расщеплением) белков,
нарушения ионного обмена – в основном гиперкалиемия (повышение уровня калия в сыворотке крови), что может привести к опасным аритмиям и ослаблению скелетных мышц,
усиление вентиляции легких (при не респираторном ацидозе) – в тяжелой форме может появиться кислое дыхание (так называемое Куссмаула), характеризующееся частым глубоким дыханием с целью вывода из организма углекислого газа (ответственного за кислотность системы)
Влияние щелочного pH на организм
Щелочной pH тела вызывает сдвиги в ионном балансе. Прежде всего, происходит снижение уровня калия в сыворотке крови, и это состояние, как и в случае гиперкалиемии при ацидозе, чаще всего приводит к:
опасные нарушения сердечного ритма,
слабость скелетных мышц.
Сам по себе алкалоз может, в свою очередь, проявлять симптомы тетании или ее эквивалентов . Причина этого состояния – сопутствующее нарушение обмена кальция (гипокальциемия – снижение уровня кальция в сыворотке крови).
Приступ тетании – это чаще всего ощущение симметричного онемения и сокращения мышц кисти (так называемые руки акушера – из-за характерного для того времени их расположения). Затем аналогичные симптомы распространились на предплечья, руки, туловище и нижние конечности, клинически напоминая припадок. Однако важным отличием является то, что пациент остается в сознании и в сознании во время приступа тетании.
Эквивалентами тетании, то есть симптомов, которые могут скрывать гипокальциемию, сопровождающую алкалоз, являются:
спазмы век, двоение в глазах и светобоязнь ,
спазм коронарных артерий сердечной мышцы (проявляется болями при стенокардии),
спазм брыжеечной артерии (вызывающий боль в животе)
спазм дыхательных путей (гортань, бронхи), вызывающий одышку,
церебральный вазоспазм (проявляется мигренью)
спазм периферических сосудов кистей и стоп (дающий феномен Рейно).
Коррекция нарушений кислотно-щелочного баланса, которые имеют тенденцию к алкалозу, происходит до определенной степени с вовлечением мочевыделительной системы в виде повышенного выведения ионов бикарбоната с мочой («щелочной») и снижения выработки этих ионов. Следствием этого является постепенное снижение pH и восстановление изоионии – правильного, постоянного состава ионов тела.
Причины ацидоза
Существует множество факторов, вызывающих ацидоз в организме . Ацидоз – это неблагоприятное состояние нарушения гомеостаза ( баланса ) всего организма, которое может иметь серьезные клинические последствия в своем течении. Когда механизмы, регулирующие кислотно-щелочной баланс, остаются эффективными, это может не вызывать никаких симптомов. Подкисление организма происходит в результате нарушения работы важнейших органов, регулирующих кислотно-щелочной баланс . Бывает при таких заболеваниях, как:
почечная недостаточность – наблюдается нарушенная регенерация ионов бикарбоната и нарушение выведения ионов водорода с мочой;
нарушение дыхательной функции, например, при хронической обструктивной болезни легких ( ХОБЛ ) или правожелудочковой недостаточности;
Также это может быть следствием системных заболеваний:
диабет, при котором может развиться кетоацидоз
хроническая диарея – может быть значительная потеря ионов бикарбоната,
гипоксия в организме, в ходе которой развивается лактоацидоз,
отравление алкоголем, салицилатами, этиленгликолем.
Причины алкалоза
Как и в случае ацидоза, алкалоз, то есть повышение pH> 7,45, возникает, когда способность организма компенсировать нарушения кислотно-щелочного баланса исчерпана. Чаще всего дисбаланс в сторону повышения pH сопровождает состояния дефицита калия и / или водорода, такие как:
прием глюкокортикостероидов, вызывающих снижение концентрации калия и повышение уровня натрия в сыворотке крови,
чрезмерная потеря ионов водорода («кислых») при стойкой рвоте,
потеря калия с мочой при применении диуретиков (водных таблеток).
или результат гипервентиляции (чрезмерная вентиляция легких), приводящий к гипокапнии (снижение парциальной концентрации углекислого газа, ответственной за «кислотность»), в следующих условиях:
стимуляция дыхательного центра в механизме травмы, некоторыми лекарствами или токсинами,
гипоксия (гипоксия в организме),
психические расстройства.
Нарушение кислотно-щелочного баланса и результаты исследований
Когда преобладает кислотность, когда организм подкислен , мы ожидаем, что значение pH будет ближе к нижнему пределу нормы. Значение правильного pH крови человека находится в пределах 7,35-7,45. Если результат ниже 7,35, это ацидоз, а выше 7,45 – алкалоз. Также правильное значение pH не исключает серьезных нарушений, поэтому только врач должен оценивать результаты анализов, сопоставляя их с клиническим состоянием пациента. Помимо определения самого значения pH, существуют и другие показатели, характеризующие кислотно-щелочной баланс пациента, такие как:
концентрация бикарбонат-ионов [HCO3-],
парциальная концентрация углекислого газа [pCO2].
По результатам анализов крови ацидоз и алкалоз делятся на:
респираторный,
бездыханный,
а также на:
выровнен,
оборванный.
В случае компенсированного ацидоза или алкалоза мы говорим о ситуации, когда, несмотря на искаженные результаты концентраций HCO3- или pCO2, значение pH остается в пределах нормы. Это доказывает наличие эффективных компенсаторных механизмов, регулирующих кислотно-щелочной баланс . Когда они истощаются, у него развивается так называемый ацидоз или декомпенсированный алкалоз.
Уровень HCO3- (щелочного иона), снижающийся вместе с низким значением pH, указывает на недыхательный ацидоз. С другой стороны, увеличение концентрации pCO2 (ответственного за кислотность) при снижении pH указывает на респираторный ацидоз. При респираторном алкалозе наблюдается повышение pH, которое сосуществует со снижением pCO2, а при нереспираторном алкалозе – с увеличением ионов бикарбоната.
Лечение ацидоза и алкалоза
Газометрия используется для определения параметров кислотно-щелочного баланса в организме человека.
Лечение должно быть направлено на устранение первопричины, которая привела к ацидозу или алкалозу. Когда ацидоз сопровождает заболевание почек, больной должен находиться под наблюдением нефролога, а больной хронической обструктивной болезнью легких – пульмонолога. Аналогичная стратегия лечения применяется к алкалозу.
Иная ситуация в случае острых системных заболеваний, требующих срочного медицинского вмешательства. Мы имеем в виду алкалоз с приступами тетании, а также кето или лактоацидоз, которые, если их не лечить, приводят к серьезным нарушениям сознания, включая кому.
