Метаболический алкалоз - это нарушение обмена веществ, которое не компенсируется или частично компенсируется повышением рН крови (алкалемия), имеется избыток оснований и концентрация гидрокарбоната плазмы превышает норму. При метаболическом алкалозе обычно имеется потеря анионов кислоты (как правило потери ионов хлора (менее 90 ммоль/л), но может быть и гипопротеинемия (менее 35 г/л у новорожденных) и повышение плазменной концентрации бикарбоната (в норме - 20 - 25 ммоль/л). Возникает при повышении соотношения НСО3-/рСО2 за счет увеличения НСО3- .
Причины метаболического алкалоза
Метаболический алкалоз развивается при:
- Избыточном введении буферных растворов;
- Повышенном образовании бикарбонатов в почках и желудочно-кишечном тракте или при относительном увеличении их содержания за счет больших потерь Н+ (в частности, при неукротимой рвоте у больных со стенозом привратника);
- Повышенном образовании натрия лактата в печени;
- Массивных переливаниях цитратной крови (при нормальной функции печени натрия цитрат превращается в натрия лактат).
- Компенсация метаболического алкалоза происходит за счет угнетения дыхания и увеличения рСО2 (10 ммоль/л НСО3- сверх нормы повышают рСО2 на 6 мм рт.ст.) и за счет усиленного выведения НСО3- с мочой.
Патофизиологические изменения при метаболическом алкалозе характеризуются:
- Повышенным выделением калия почками;
- Развитием гипокалиемии и сопутствующими этому состоянию нарушениями ритма сердца;
- Развитием внутриклеточного ацидоза на фоне внеклеточного алкалоза (при выходе калия из клетки в нее поступает Н+);
- Гиповентиляцией;
- Смещением кривой оксигенации гемоглобина влево, что затрудняет отдачу кислорода тканям;
- Развитием "парадоксальной ацидурии" - кислой реакции мочи, несмотря на метаболический алкалоз (недостаточные компенсаторные реакции).
Симптомы метаболического алкалоза у детей
Клинически метаболический алкалоз проявляется гиповолемией, гипокалиемией, полиурией, полидипсией, мышечной слабостью, иногда развитием судорог (связывание Са2+ белками).
Диагностика метаболического алкалоза у детей
Диагностика метаболического алкалоза основывается на оценке клинических данных, показателей КОС (рН >7,46, рСО2 >46 мм рт.ст., ВЕ > - 2,5 ммоль/л, АВ >25 ммоль/л) и водно-электролитного баланса (гипокалиемия, гипохлоремия).
Лечение метаболического алкалоза у детей
Интенсивная терапия. Метаболический алкалоз встречается реже ацидоза, но более трудно поддается коррекции. Он всегда сопровождается выраженными электролитными нарушениями, которые в свою очередь вызывают угнетение функции миокарда, гипотонию, мышечную слабость, иногда судороги.
Как протекает метаболический алкалоз у детей?
Метаболический алкалоз во внеклеточном пространстве часто сопровождается внутриклеточным ацидозом, крайне трудно поддающимся коррекции. Обычно коррекцию начинают с нормализации уровня калия плазмы. Растворы калия хлорида (0,5 - 1 %) вводят медленно одновременно с глюкозо-инсулиновыми смесями. При декомпенсированных формах метаболического алкалоза у взрослых применяют растворы соляной кислоты (100 мл 4 % НСl на 1000 мл 5 % раствора глюкозы) и 0,9 % раствор хлористого аммония. За сутки можно вводить не более 250-300 ммоль Н+.
Метаболический алкалоз делится на:
- Гипохлоремический алкалоз чувствительный и лечению NaCl, обусловленный внепочечными потерями организмом хлоридов.
- Гипохлоремический алкалоз устойчивый к лечению NaCl, обусловленый избыточными потерями хлоридов о мочой.
- Гипопротеинемический алкалоз.
- Ятрогенный алкалоз, возникающий при введении большого количества гидрокарбоната натрия.
В некоторых случаях следует выделять два вида метаболического алкалоза - солезависимый и соленезависимый.
Солезависимый алкалоз у детей
Причинами солезависимого метаболического алкалоза чаще всего являются большие потери желудочного содержимого (со рвотой, через зонд), избыточное введение натрия гидрокарбоната, длительное применение диуретических средств. Он протекает с уменьшением объема внеклеточной жидкости, гипокалиемией и снижением выведения почками НСО3-.
Введение солевых растворов в данной ситуации, увеличивая объем внеклеточной жидкости, активизирует диурез и экскрецию бикарбоната почками. Желательно проводить коррекцию содержания натрия для увеличения объема внеклеточной жидкости и Cl-для устранения дефицита хлоридов. При большом дефиците калия (К+ плазмы меньше 2 ммоль/л) наблюдается снижение чувствительности к инфузии солевых растворов. Этот фактор может быть временным, и после коррекции уровня калия, чувствительность к солевым растворам восстанавливается.
Соленезависимый алкалоз у детей
Соленезависимый метаболический алкалоз является результатом избытка в организме минералокортикоидов (альдостерон) и дефицита калия. При этом виде метаболического алкалоза объем внеклеточной жидкости увеличен, реабсорбция натрия в почках снижена. Коррекцию проводят инфузией калия, введением антагонистов альдостерона (верошпирон).
Метаболический алкалоз, развившийся у больных с сердечной недостаточностью, хронической почечно-печеночной недостаточностью, при лечении диуретиками также сопровождается увеличением объема внеклеточной жидкости, отеками. Лечение рекомендуется проводить введением диакарба как ингибитора карбоангидразы (увеличивается выведение Nа+, НСО3-, К+ почками). Введение солевых растворов противопоказано.
Респираторный алкалоз у детей
Встречается довольно редко. Гипервентиляция при отсутствии заболеваний легких возможна на фоне ИВЛ, истерии и чувства тревоги, на ранней стадии отравления салицилатами, при состояниях, сопровождающихся усилением обмена веществ. Быстрая коррекция метаболического ацидоза может вызвать респираторный алкалоз. Дело в том, что рН спиномозговой жидкости возвращается к норме позже, чем рН внеклеточной жидкости, продолжая стимулировать дыхательный центр продолговатого мозга. Возможно развитие дыхательного алкалоза при активизации дыхательного центра (травма и опухоли ЦНС, гипертермия). Острый респираторный алкалоз может вызвать судороги и головокружение. В случае психогенного респираторного алкалоза преобладает общее возбуждение. Компенсация происходит за счет уменьшения диссоциации оксигемоглобина, усиления функции почек с удалением избытка бикарбоната, снижения реабсорбции и образования НСО3- в эритроцитах и клетках почечных канальцев, развития метаболического ацидоза.
Дыхательный алкалоз у детей
При дыхательном алкалозе снижается почти на треть мозговой кровоток, а при снижении рСО2 ниже 21 мм рт. ст. развивается спазм сосудов головного мозга. При респираторном алкалозе снижается уровень кальция в крови, что нередко приводит к развитию судорожного синдрома; развивается внутриклеточный алкалоз в результате перемещения ионов калия и натрия из внеклеточного пространства в клетку для замещения Н+.
При диагностике дыхательного алкалоза основываются на данных клинического обследования и показателях КОС (рН >7,46, рCО2 <34 мм рт.ст.)
Лечение дыхательного алкалоза
Интенсивная терапия дыхательного алкалоза
Прежде всего, необходимо убедиться в том, что дыхательный алкалоз не является компенсаторной реакцией в ответ на метаболические нарушения. Если это подтверждается, то интенсивная терапия должна быть направлена на коррекцию метаболического ацидоза. ИВЛ проводят под контролем параметров вентиляции и газового состава крови (дыхательный мониторинг), позволяющим избежать развития респираторного алкалоза; рСО2 в артериальной крови следует поддерживать в пределах 33-36 мм рт.ст. Для устранения гипервозбудимости дыхательного центра целесообразно использование седативных средств и опиатов, а для коррекции гипертермии - жаропонижающих средств и физического охлаждения. Для устранения повышенной механической работы дыхания решается вопрос об использовании управляемой ИВЛ.
Механизм действия буферных систем
Буферная система является одной из саморегулирующихся систем организма, поддерживающая постоянство внутренней среды. Под кислотно-основным состоянием (КОС) понимают определенное соотношение между водородными (Н+) и гидроксильными (ОН ) ионами крови.
Следует отметить, что водород находится в крови в виде Н3О+, а не в форме свободного иона Н+. Внутриклеточная концентрация Н+ в 4 раза выше внеклеточной. Для своей защиты организм использует различные механизмы выделения накапливающихся кислых продуктов жизнедеятельности. В основном это взаимодействие буферных систем, удаление СО2 при дыхании и кислых продуктов почками.
Обычно саморегулирующие буферные системы поддерживают почти постоянную внеклеточную концентрацию ионов водорода. Концентрацию водородных ионов отражает показатель рН крови, колеблющийся в пределах 7,35 - 7,45. Границы изменений рН совместимые с жизнью 6.8 - 7.8. У здоровых людей в покое значения рН артериальной и капиллярной крови совпадают. Сдвиг рН крови в обе стороны более чем на 0,4 несовместим с жизнью, поэтому для оценки состояния больного и правильного выбора методов интенсивной терапии важны сведения о показателях определяющих КОС.
Показатели кислотно-основного состояния у детей
- рН - это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода;
- ВВ - (буферные основания), отражает все 4 системы буферов крови (ммоль/л):
карбонатный, фосфатный, белки крови, гемоглобин и оксигемоглобин.
- ВЕ - (избыток/дефицит оснований) - это избыток нелетучих кислот в изучаемой пробе крови (ммоль/л);
- SВ - (стандартный бикарбонат) - это концентрация гидрокарбоната в плазме изучаемой пробы крови при стандартных условиях (ммоль/л);
- АВ - (актуальная концентрация бикарбонатов) - соответствует концентрации бикарбонатов в крови при действительных значениях рН, рС02 и SaO2 (ммоль/л);
- рСО2 - парциальное давление углекислого газа (мм рт. ст.);
- р02 - парциальное давление кислорода (мм рт.ст.)
Главной буферной системой крови является гемоглобиновая (Hb-HbO2), составляющая 35-75% буферной емкости. Гемоглобиновая буферная система функционирует как в клеточном, так и во внеклеточном пространствах.
Во внеклеточном пространстве основной буферной системой является бикарбонатная (pCO3/NaHCO3), на долю которой приходится 13-15% буферной емкости. Буферная система крови при поступлении или накоплении в организме кислых продуктов реагирует заменой сильной кислоты на слабую, что приводит к уменьшению числа свободных ионов водорода.
В клетках основными буферными системами являются белковая (Np-R-COOH=NH3-R-COO-+H+) - 7-10% буферной емкости и фосфатная (NapPO4/NaHPO4), составляющая от 1 до 5% буферной емкости.
Необходимо отметить, что при всей мощности буферных систем крови в стрессовых ситуациях они не могут поддерживать КОС на нормальном уровне, так как обладают только одной пятой частью общей буферной емкости организма. Кроме буферной системы крови, в коррекции КОС участвуют легкие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт.
рН крови поддерживается в очень узком интервале благодаря буферным системам крови, изменениям вентиляции и почечным компенсаторным механизмам. Ежедневно дети потребляют с пищей 1-2 мэкв/кг кислотных остатков: сульфатов - из аминокислот, фосфатов - из фосфопротеинов, нитратов. Кроме того, в результате неполного окисления жиров и углеводов образуются органические кислоты (например, молочная). Химические буферные системы крови и легкие обеспечивают быструю защиту от повышения рН, а почки осуществляют долговременное поддержание кислотно-основного баланса. При изменении рН на 0,1 концентрация ионов Н+ меняется лишь на 10 нэкв/л.
В норме в процессе альвеолярной вентиляции выделяется значительное количество СО2, (тысячи ммоль/л ежедневно), таким образом предотвращается накопление слабой кислоты Н2СО3, образующейся при растворении СО2, в плазме.
Почки регулируют содержание НСО3, за счет реабсорбции НСО3, из ультрафильтрата и образования НСО3, при общей канальцевой секреции кислот. Общая канальцевая секреция кислот слагается из выделения титруемых кислот и ионов аммония. Образование НСО3 , возмещает потери НСО3 , обусловленные эндогенной продукцией кислот.
Кислотно-основной баланс оценивают, измеряя рН крови и уровень бикарбоната плазмы либо уровни бикарбоната, СО2 плазмы и способность плазмы связывать СО2. Разница между способностью плазмы связывать СО2 и уровнем СО2 плазмы составляет 1-2 ммоль/л. Для диагностики нарушений КОС желательно исследовать артериальную кровь. При нарушении периферического кровообращения, местном повреждении тканей или стазе крови исследование венозной крови может дать неточные результаты.
В клинической практике пользуются показателями карбонатной системы, так как они проще определяются лабораторными методами и отражают динамику изменений всех буферных систем.
Таблица. Средние показатели равновесия кислот и оснований у здоровых детей
| Кровь | РН | ВЕ,ммоль/л | SB,ммоль/л | РСО2, мм рт.ст. |
| Артериальная | 7.38-7.45 | 2.15 | 23-27 | 35-45 |
| Венозная | 7.35-7.40 | 5.21 | 24-29 | 45-50 |
Нарушения кислотно-основного баланса в зависимости от значений рН разделяют на ацидоз (уменьшение рН) и алкалоз (увеличение рН). Эти нарушения принято делить на респираторные и метаболические, острые и хронические, простые и смешанные, компенсированные и некомпенсированные.
При респираторных нарушениях первичный сдвиг рН обусловлен изменением РаСО2, а при метаболических - смещением уровня НСО3. Отношение между этими величинами определяется уравнением Гендерсона - Гассельбальха:
рН = рК + lg НСО3 /Н2СО3 = 6.1 + lg НСО3 /0.03 х раСО2,
где рК - отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации для бикарбонатного буфера. Нормальное соотношение основание/кислота (НСО3 /Н2СО3 ) равно 20:1.
Если соотношение сохранено, то рН находится в пределах 7,40. Изменение соотношения в сторону увеличения или уменьшения ведет к развитию алкалоза или ацидоза. При повышении раСО2, увеличивается знаменатель дроби, и рН снижается - возникает респираторный ацидоз. И наоборот, при снижении РаСО2, знаменатель уменьшается, и рН возрастает - возникает респираторный алкалоз. Аналогично, накопление НСО3, вызывает метаболический алкалоз, а снижение уровня НСО3 метаболический ацидоз.
Первичное изменение рН запускает компенсаторные механизмы, которые сдвигают рН в сторону нормы, но обычно не полностью. В результате кислотно-основные нарушения становятся компенсированными.
