Биохимические анализы крови и мочи

Порфирины -- азотистые пигменты, имеющие в своем строении 4 пиррольных кольца. Являются промежуточными продуктами синтеза и входят в состав сложных белков -- гемоглобина, миоглобина, цитохромов, каталазы. Могут накапливаться в крови и в избытке выводиться с мочой и калом при нарушениях отдельных этапов синтеза. Определение порфиринов и промежуточных продуктов их синтеза информативно для диагностики порфирий, а также при свинцовой интоксикации и некоторых видах анемий.

1. Дельта-аминолевулиновая кислота.

Нормальная концентрация в моче -- 3,9-19,0 мкМ/г креатинина.

Выделение увеличивается при порфириях, интоксикации свинцом, бензолом.

2. Порфобилиноген.

Увеличение концентрации происходит при острой перемежающейся порфирии, наследственной копрорфирии, свинцовой интоксикации. Аналогичное диагностическое значение имеет определение уропорфирина и копропорфирина.

Неорганические вещества.

Человеческий организм содержит в разных концентрациях практически все элементы таблицы Менделеева. Из неорганических соединений диагностическое значение имеют концентрация кислорода и углекислого газа, ионов солей, обеспечивающих осмотическое давление и кислотно-щелочной баланс, группы так называемых макро- и микроэлементов.

Кислород (О₂(. Практически весь объем кислорода находится в организме в связанной с гемоглобином форме -- в виде оксигемоглобина, и лишь 0,1-0,3% непосредственно растворено в плазме. В клинике используют несколько показателей, характеризующих кислородную обеспеченность организма:

Напряжение кислорода в крови (р0₂) -- отражает содержание растворенного в крови кислорода.

Нормальная величина:

для артериальной крови -- 83-108 мм рт. ст. (11,0-14,4 кПа),

для венозной крови -- 40-45 мм рт. ст. (5,5-6,0 кПа).

Повышение напряжения кислорода происходит при его избытке во вдыхаемом воздухе, например, при гипербарической оксигенации. Эта лечебная процедура проводится в специальной камере, куда подается кислород под давлением 1-3 избыточных атмосферы. Повышенное количество растворенного кислорода обеспечивает хорошую оксигенацию всех клеток организма.

Снижение напряжения кислорода в крови (гипоксемия) возникает при пребывании на большой высоте, ингаляционном наркозе, различных заболеваниях легких и нарушениях дыхания.

Кислородная емкость крови. Зависит от содержания гемоглобина и от сродства гемоглобина к кислороду.

Нормальная величина --0,19 мл О₂ В 1 мл крови.

Половинное насыщение гемоглобина кислородом (Р₅₀) -- является показателем сродства гемоглобина к кислороду.

Нормальная величина:

у взрослых -- 25-29 мм рт. ст. (3,33-3,86 кПа)

у новорожденных -- 18-24 мм рт. ст. (2,39-3,19 кПа).

Углекислый газ (двуокись углерода, СО₂) -- конечный продукт обмена веществ всех клеток. Транспортируется кровью, выводится легкими.

Напряжение углекислого газа в крови (рСО₂).

Нормальная величина:

для артериальной крови -- 35,8-46,6 мм рт. ст.,

для венозной крови -- 46,0-58,0 мм рт. ст.

При значительных нарушениях дыхания (бронхиальная астма, отек легких, тяжелая пневмония, угнетение дыхательного центра наркотиками) и замедленном выведении углекислого газа его концентрация в крови повышается.

Снижение концентрации углекислого газа, возникающее при глубоком частом дыхании, приводит к спазму сосудов и бронхов. Сужение сосудов уменьшает кровообращение и доставку кислорода тканям, повышает артериальное давление, вызывает венозный застой. Все это, в свою очередь, приводит к нарушению обмена веществ и функций органов и тканей.

Во всех случаях повышения или снижения концентрации углекислого газа в крови и тканях происходит изменение одного из наиболее важных показателей внутренней среды организма -- кислотно-щелочного состояния.

Водно-электролитный обмен.

Вода является самым распространенным веществом организма. На ее долю приходится 60% массы тела у мужчин и 52% у женщин. Все биохимические реакции протекают в водных растворах внутри клеток и во внеклеточном пространстве. Водонерастворимые органические вещества, например, жиры, транспортируются в виде комплексов с водорастворимыми белками. Неорганические и многие органические вещества присутствуют в растворах в виде ионов.

Концентрация электролитов в жидкостях организма (мМоль/л) (Г.И. Козинец и др., 1996)

Внутриклеточная жидкость Внутриклеточная жидкость
Катионы {+) Калий -- 160 Магний -- 14 Натрий -- 10 Кальций -- 1	Анионы (-) Фосфаты -- 55 Бикарбонаты -- 10 Сульфаты -- 10 Хлориды -- 3
Внеклеточная жидкость (плазмы крови)
Катионы (+) Натрий -- 140 Калий -- 5 Кальций -- 2,5 Магний --1,5	Анионы (-) Хлориды --100 Бикарбонаты -- 27 Фосфаты -- 1 Сульфаты --0,5

Концентрация ионов во внутри- и внеклеточных растворах (кровь, лимфа, желудочный сок, моча и др.) существенно отличается. Через полупроницаемые клеточные мембраны, разделяющие различные водные пространства, движение молекул происходит не только по концентрационному градиенту, но и против него, например, перенос ионов калия внутрь клетки и ионов натрия наружу, путем сложного механизма трансмембранного переноса. Вода свободно перемещается через мембраны в сторону того пространства, где концентрация органических и неорганических веществ выше, выравнивая осмотическое давление.

Благодаря различной концентрации катионов и анионов внутри и вне клеток на их мембране создается определенный электрический заряд, имеющий большое значение для функции клеток, особенно нервных. Нарушение концентрации ионов, в первую очередь, натрия, калия, кальция, хлоридов и бикарбонатов может быть причиной существенных расстройств различных систем и органов, а в тяжелых случаях приводить к смерти.

Натрий -- основной катион внеклеточного пространства, играет главную роль в поддержании осмотического давления.

Нормальная концентрация:

в цельной крови -- 70-98 мМ/л,

в плазме -- 130-156 мМ/л,

в слюне -- 6,5-2),7мМ/л,

в эритроцитах -- 13-22 мМ/л.

Общее содержание в организме -- 2700-3000 мМоль (1мМ -- 23мг),

запас в костных депо -- 800-1000 мМоль.

Суточная потребность в виде NaCl -- 29-87 мг на кг массы тела.

Суточное выведение: с мочой -- 70-100 мМоль,

с потом -- до 50 мМоль,

скалом -- до 10 мМоль.

У здорового человека постоянство концентрации натрия в организме регулируется почками с участием определенных гормонов -- при большом поступлении излишки натрия выводятся с мочой, при низком содержании в пище выведение уменьшается.

Снижение концентрации натрия в крови происходит при длительном применении мочегонных средств (диуретиков), частых поносах и рвоте, обширных ожогах, при заболеваниях почек, сопровождающихся потерей натрия, сахарном диабете, недостаточности коры надпочечников, избыточном введении воды.

Снижение концентрации натрия в моче отмечается при интенсивном потоотделении, низком содержании соли в пище, приеме стероидных препаратов, хроническом нефрите.

Увеличение концентрации натрия в крови наблюдается при ограничении приема воды, несахарном диабете, продолжительной рвоте и поносе без возмещения жидкости, недостатке калия, некоторых гормональных нарушениях.

Усиленное выведение натрия с мочой возникает при болезни Аддисона, нефритах с потерей солей, рассасывании отеков, сахарном диабете.

Калий -- основной внутриклеточный катион, участвующий в поддержании осмотического давления, кислотно-щелочного баланса, некоторых функций клеток, особенно нервных и мышечных. Концентрация калия в организме существенно влияет на работу сердца.

Нормальная концентрация:

в крови -- 38, 4-64,0 мМ/л,

в плазме -- 3,4-5,3 мМ/л,

в эритроцитах -- 79,8-99,3 мМ/л,

в моче -- 80-100мМ/л.

Общее содержание в организме -- 2300-3200 мМ.

Суточная потребность -- 0,3-1 ,0 мМ на кг массы тела,

с пищей поступает около 50-200 мМ.

Суточное выведение:

с мочой -- до 60 мМ,

с потом -- до 10 мМ,

с калом -- до 7 мМ.

Отсутствие «депо» калия в организме ведет к тому, что повышение его потерь сразу же сказывается на внутриклеточном содержании и функции клеток и проявляется, в первую очередь, нарушениями в работе сердца.

Снижение концентрации калия в крови (гипокалиемия) возникает при недостаточном поступлении с пищей, увеличении потерь с мочой и калом, при рвоте, поносе, применении калий истощающих мочегонных средств, применении стероидных препаратов, некоторых гормональных нарушениях, внутривенном введении больших объемов жидкости, не содержащей калия.

Повышение концентрации калия отмечается при выраженной почечной недостаточности, при ацидозе, неконтролируемом введении.

Увеличение выведения калия с мочой происходит при нарушениях кислотно-щелочного равновесия, приеме мочегонных средств.

Кальций -- основной компонент костной ткани и зубов. Участвует в свертывании крови, сокращении мышц, деятельности некоторых эндокринных желез. Всасывание и выведение кальция находится под контролем гормонов (кальцитонин, паратиреоидный гормон) и активных метаболитов витамина Д. 99% кальция находится в костях, где он вместе с фосфором образует кристаллы гидроксиапатита) составляющего минеральную основу скелета. Несмотря на то, что лишь около 1% фиксированного кальция свободно обменивается с его растворенными фракциями, это существенно влияет на состояние костной ткани и ее механическую прочность.

Нормальная концентрация в крови -- 2,3-2,75 мМ/л.

В крови кальций находится в трех формах:

-- около 0,9 мМ/л связано с белками,

-- около 0,25 мМ/л в комплексе с анионами (цитратом, лактатом, фосфатом, бикарбонатом),

-- 1,25 мМ/л (около 50%) в свободной или ионизированной форме.

Наибольшей физиологической активностью обладает ионизированный кальций.

Одним из наиболее распространенных заболеваний, связанным с нарушением обмена кальция, является остеопороз. Это сисстемное заболевание скелета, характеризующееся снижением массы костей и нарушениями в их строении, которые приводят к значительному увеличению хрупкости костей и возможности их переломов. У здоровых людей старше 20-25 лет с возрастом происходит уменьшение костной массы со скоростью 0,5-1% в год. У женщин в постменопаузе, а также у мужчин и женщин старческого возраста среднее уменьшение массы костей может быть 3-5% и более в год. Риск развития остеопороза повышают такие факторы как дефицит эстрогенов (особенно в постменопаузе), недостаток кальция и витамина Д в пище, алкоголь, курение, гиподинамия. При первичном остеопорозе уровень кальция в крови остается, как правило, в норме. При вторичном остеопорозе, который (возникает в результате нарушения кальциевого обмена под действием лекарственных веществ и глюкокортикоидов, при нарушениях всасывания кальция в кишечнике, его выделения почками и др., концентрация кальция в крови снижена.

Увеличение концентрации кальция в крови наблюдается при гиперфункции или опухолях паращитовидных желез и повышенном образовании паратиреоидного гормона, а также при различных злокачественных опухолях с метастазами в кости и заболеваниях крови (миеломная болезнь, лимфома, лимфосаркома). Уменьшение продукции паратиреоидного гормона (по разным причинам)! сопровождается снижением концентрации кальция в крови.

Фосфор -- находится в организме в форме неорганических фосфатов, в комплексе с липидами {липидный фосфор) и нуклеотидами (кислоторастворимый фосфор). Входит в состав скелета, фосфолипидов мембран, 2,3-дифосфоглицерата (вещества, определяющего способность гемоглобина присоединять кислород). участвует в процессах накопления и освобождения энергии а клетках (в составе АТФ, АДФ, АМФ), в ферментативных реакциях (в составе НАДФ). Поступает с пищей; всасывание в тонком кишечнике фосфора и кальция тесно связано и регулируется кальциферолом. Выведение с мочой зависит от функционального состояния почек.

Нормальная концентрация в крови:

фосфор неорганический -- 1-2мМ/л,

фосфор липидный -- 2,0-3,5 мМ/л,

в эритроцитах -- 3-5мМ/л,-

фосфор кислоторастворимый (эритроциты)-- 7-14 мМ/л

в моче {неорганический фосфор) -- 25,8-48,4 мМ/сут.

Определение концентрации фосфора в крови чаще всего назначается при нарушениях обмена кальция, так как наибольшее диагностическое значение имеет соотношение количества кальция и неорганического фосфора.

Увеличение концентрации отмечается при почечной недостаточности, передозировке витамина Д, недостаточности паращитовидных желез, в некоторых случаях при миеломной болезни, нарушениях липидного обмена (липидный фосфор). Количество кислоторастворимого фосфора увеличивается при всех заболеваниях, сопровождающихся кислородной недостаточностью.

Снижение концентрации происходит при дефиците витамина Д, нарушениях всасывания в кишечнике, рахите, гиперфункции паращитовидных желез.

Магний -- второй по концентрации после калия внутриклеточный катион, входит в состав ряда ферментов. Наиболее необходим для функционирования сердца, нервной и мышечной ткани.

Нормальная концентрация;

в плазме -- 0,7-1,2 мМ/л,

в моче -- 3-5 мМ/сут,

Общее содержание в организме --около 1640мМоль, из них:

-- в скелете около 50%,

-- в мышцах около 30%.

Суточная потребность -- 300-400 мг.

Снижение концентрации магния обнаруживается одновременно в крови и моче при больших потерях воды (продолжительные поносы, полиурия при заболеваниях почек, прием мочегонных средств), при нарушениях всасывания в кишечнике, хроническом алкоголизме, в период беременности. Недостаток магния проявляется нарушениями сердечной деятельности, а при значительном дефиците -- судорогами.

Избыточное содержание магния отмечается при хронической-почечной недостаточности, гипофункции щитовидной железы и вызывает замедление проведения нервного импульса в проводящей системе сердца, блокаду нервно-мышечной передачи.

Хлориды -- поступают в организм в виде солей натрия, кальция, магния, которые при растворении диссоциируют на катионы и анионы хлора. Ионизированный хлор играет большое значение в поддержании кислотно-щелочного равновесия и баланса воды в организме.

Нормальная концентрация;

в крови -- 97-108мМ/л,

в моче -- 150-250 мМ/сутки.

У здоровых людей, несмотря на избыточное или недостаточное поступление хлористого натрия (поваренной соли), в крови сохраняется нормальная концентрация ионов хлора благодаря регулированию их выведения с мочой. Клиническое значение определения хлоридов такое же, как и натрия. Увеличение концентрации хлоридов в крови -- признак обезвоживания и может возникать при недостаточном поступлений жидкости, нарушении мочеотделения при заболеваниях почек или закупорке мочеточников, при несахарном диабете, респираторном алкалозе, недостаточности коры надпочечников.

Снижение концентрации хлоридов в крови возникает при избыточном потоотделении, рвоте, респираторном и метаболическом ацидозе, применении диуретиков, появлении отеков.

Повышенное выведение с мочой отмечается при недостаточности коры надпочечников, истощении запасов натрия, хроническом нефрите; уменьшенное выведение -- при развитии отеков голодании, рвоте, усиленном потоотделении.

Концентрация хлоридов резко возрастает в поте и слюне при муковисцидозе.

Микроэлементы.

К микроэлементам относят химические элементы, содержание которых в организме колеблется от нескольких микрограмм до нескольких нанограмм. Несмотря на такое мизерное количество их влияние на биохимические процессы и функции организма очень существенны, так как они входят в состав ферментов, комплексы белков и нуклеиновых кислот, являются катализаторами многих процессов. Избыток или недостаток микроэлементов может приводить к тяжелым расстройствам функций

клеток и органов.

Определение концентрации микроэлементов проводят только в специализированных лабораториях и в особых случаях, так как, во-первых, нарушение баланса микроэлементов как самостоятельная причина заболеваний встречается редко, и, во-вторых, такой анализ продолжителен и дорогостоящ в силу сложности и трудоемкости.

Для анализа используют не только кровь, мочу или ткани, но и волосы, иногда ногти, где микроэлементы накапливаются и долго сохраняются.

Ниже мы остановимся только на тех показателях, которые имеют наибольшее диагностическое значение.

Железо -- входит в состав молекул гемоглобина, миоглобина, цитохромов и некоторых ферментов. Общее содержание в организме 4-5 г. Основная часть, около 70%, входит в состав гемоглобина, 20-25% находится в запасных депо (в печени, селезенке, костном мозге) в виде ферритина и гемосидерина. Переносится в организме в составе специального транспортного белка -- трансферрина. Из пищи усваивается около 10-15% железа, поэтому суточная потребность составляет 12-15 мг.

Лабораторными анализами определяется плазменное железо, которое, в основном, связано с трансферрином.ферритином и внеэритроцитарном (внутрисосудистым) гемоглобином. В норме трансферрин насыщен железом примерно на 30%. Дополнительное количество железа, которое может связаться с трансферрином, определяется как «ненасыщенная железосвязывающая способность сыворотки крови» (НЖСС). Максимальное количество железа, которое может присоединить трансферрин, обозначается как «общая железосвязывающая способность сыворотки крови» (ОЖСС).

Нормальная концентрация плазменного железа у мужчин --

12-32 мкМ/л,

ОЖСС --54-72 мкМ/л,

НЖСС --26,9-41,2 мкМ/л,

у женщин эти показатели на 10-15% ниже.

Нормальное насыщение трансферрина железом:

умужчин --25.6-48,6%,

у женщин -- 25,5-47,6%.

Железо, высвобождающееся при разрушении старых эритроцитов, не выводится из организма, а используется повторно для синтеза гемоглобина. Наибольшие потери железа происходят при кровопотерях -- физиологических (менструация) и патологических (желудочные, кишечные, легочные, маточные, геморроидальные и др.). В связи с этим у женщин потребность в железе примерно вдвое выше, чем у мужчин. При беременности женщина теряет около 350 мг железа, которое идет на формирование депо у ребенка.

Причиной дефицита железа может быть его недостаточность в пище (однообразное питание с низким содержанием животных белков и зелени) и нарушение всасывания при недостатке витамина С, заболеваниях желудка и кишечника (атрофические процессы, удаление части желудка, воспалительные процессы), злокачественных заболеваниях. На начальных этапах недостаток поступления или большие потери железа компенсируются его запасами из депо. Выраженная недостаточность проявляется снижением содержания гемоглобина и цветного показателя -- железодефицитной анемией.

Это весьма распространенное заболевание, особенно у беременных. Определение уровня сывороточного (плазменного) железа и трансферрина позволяет проводить дифференциальную диагностику железодефицитной анемии с другими формами анемий, назначать соответствующее лечение и объективно судить о его эффективности.

Значительное увеличение сывороточного железа с высоким (до 85%) насыщением трансферрина отмечается при различных по природе (наследственные или приобретенные) гемохроматоэах -- заболеваниях, характеризующихся повышенным всасыванием железа в кишечнике и отложением в органах и тканях железосодержащих пигментов.

Медь -- входит в состав ферментов, участвующих в процессах кроветворения, иммунных реакциях.

Нормальная концентрация в сыворотке крови -- 11 -24 мкМ/л.

90-92% этого количества связано с а₂-глобулинами, в частности церулоплазмином, и менее 10% находится в свободном состоянии.

Снижение концентрации меди в крови -- характерный признак болезни Коновалова-Вильсона -- наследственно обусловленного снижения синтеза (вплоть до полного прекращения) церулоплазмина и нарушения транспорта меди, приводящих к увеличению содержания меди в тканях, прежде всего в печени и головном мозге. При этом концентрация не связанной с церулоплазмином меди значительно увеличивается.

Повышение уровня церулоплаэмина и, соответственно, меди в крови отмечается при многих заболеваниях, но не является для них информативным анализом. У рабочих медных рудников может развиваться профессиональный гиперкупреоз -- избыточное

Содержание меди.

Йод -- элемент, теснейшим образом связанный с тканью и функцией щитовидной железы. В организме содержится около 50 мг йода, 30-50% которого находится в щитовидной железе. Скорость поглощения йода тканью железы пропорциональна ее функциональной активности. На этом основан широко используемый метод определения функционального состояния щитовидной железы по скорости поглощения радиоактивного йода.

Йод поступает с пищей, водой, поваренной солью.

Суточная потребность в йоде (мг/сутки):

младенцы -- 0,05-0,08

дошкольники -- 0,10-0,12

школьники, подростки -- 0,14-0,20

взрослые -- 0,18-0,20

беременные, кормящие женщины -- 0,23-0,26.

Однако и вода, и почва на большей части России не содержат достаточного количества йода, особенно горные и предгорные районы Северного Кавказа, Урала, Алтая, Сибири, Дальнего Востока, Центрально-европейская территория считается зоной легкой степени йодной недостаточности. Но даже при использовании йодированных пищевых добавок (йодированная соль, морская капуста и др.) организм может не получать необходимого количества йода из-за нарушения его всасывания при различных заболеваниях кишечника.

Нормальная концентрация в сыворотке крови -- 0,67±0,22мМ/л,

белковосвязанный йод в составе тироксина (Т₄) и трийодтиронина (Т₃) -- 0,32-0,63 мГИ/л.

Постоянно низкая концентрация йода в крови может приводить у взрослых людей к разрастанию (гипертрофии) щитовидной железы -- зобу. Это заболевание нередко бывает эндемичным, то есть характерным для определенных территорий с низким природным содержанием йода. Из-за недостатка йода может снижаться синтез гормонов щитовидной железы и развивается гипотиреоз, который проявляется очень широким спектром признаков, так как тиреоидные гормоны оказывают влияние на общий обмен веществ, функции сердца, нервной системы и др. Особенно опасен дефицит йода в младенческом возрасте, так как приводит к развитию умственной недостаточности.

Повышение концентрации йода, которое может возникнуть при избыточном поступлении, приводит к увеличению продукции гормонов щитовидной железы -- гипертиреозу, который проявляется столь же широким спектром нарушений, как и гипотиреоз, но противоположной направленности.

Постоянные длительные контакты с йодом в производственных условиях могут приводить к профессиональной интоксикации.

Концентрация некоторых микроэлементов в организме человека.

Наиболее частой причиной накопления определенных элементов в организме человека является постоянный и длительный контакт с ними на производстве или в быту, редко -- при техногенных авариях со значительным выбросом в атмосферу или воду отходов производства (см. «Профессиональные отравления»).

Дефицит микроэлементов может возникать при голодании, однообразном несбалансированном или искусственном (парентеральном) питании, при нарушении всасывания в кишечнике, а также при низком содержании какого-либо элемента в почве и воде данной местности. Недостаток того или иного микроэлемента, как правило, не имеет четко выраженных клинических признаков и проявляется неспецифическими симптомами -- головокружение, шум в ушах, утомляемость, быстрое уставание при физической работе, сухие ломкие волосы, плохой сон, нервозность, белые пятна на ногтях и др. Поэтому наиболее эффективные комплексные препараты витаминов и биологически активные пищевые добавки включают до 20 макро- и микроэлементов.

Алюминий Бром, Ванадий Золото, Кадмий, Кобальт, Кремний, Литий, Марганец. Молибден Мышьяк, Никель, Ртуть, Селен Серебро Фтор Хром, Цинк,	плазма крови -- 0.22-0,26 мкМ/л цельная кровь -- 1,2-1,5 мг/л цельная кровь -- 7,9 ± 0,04 мкг/л моча -- 0,77-2,4 мкг/сутки сыворотка крови -- около 100 мкг/л цельная кровь -- 5,9 ± 3,5 мкг/л моча -- 4,2 ± 3,3 мкг/л волосы -- 1,7 ± 1,4 мкг/кг цельная кровь -- 2,0-2,8 мкг/л моча -- 1-7 мкг/л цельная кровь -- около 8,2 мг/л моча -- 11 ± 1,6 мг/сутки волосы -- 800-2600 мг/кг плазма крови -- 1,5 мкг/л плазма крови -- 16,7 мкг/л моча -- 1,0-ТО,0 мкг/л волосы -- 4,3-0,2 мкг/г цельная кровь -- 14,7± 1,2 мкг/л цельная кровь -- 1,06 мкМ/л волосы -- 60 мг/кг цельная кровь -- 80-120 мкг/л цельная кровь -- 2 мкг/л моча -- 50 нМ/л цельная кровь -- 1,77-2,79 мкМ/л волосы -- 0,187 ± 0,86 мкг/кг цельная кровь -- 10,9 ± 0,7 мкг/л цельная кровь-- 10,9 ±0,7 мкг/л зубная эмаль -- 1,2-1,8 мг/г волосы -- 150 мкг/г цельная кровь -- 1,4-3,1 нМ/л моча -- менее 1 мкг/сутки волосы -- 0,44 мг/кг цельная кровь -- 6000-8000 мкг/л моча -- 560 мкг/сутки волосы -- 216 ± 87 мкг/г

Кислотно-щелочное состояние (КЩС).

Водородный показатель (рН) -- отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, количественная характеристика кислотности и щелочности раствора.

В нейтральном растворе рН = 7,0, в кислом -- меньше 7, в щелочном -- больше 7.

Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме, так как, в первую очередь, может изменять активность ферментов. Для каждого фермента существует свой оптиум рН (для большинства он составляет 7,3-7,4), при котором активность фермента и скорость катализируемой им реакции максимальны. Даже незначительные изменения рН в ту или иную сторону вызывают снижение активности ферментов и уменьшение скорости биохимического процесса. Кислые и щелочные компоненты постоянно образуются в клетках органов и тканей, поступают с пищей и выводятся из организма, однако нормальная величина рН в жидких средах организма точно поддерживается в очень узких границах, Это один из самых стабильных параметров гомеостаэа.

Нормальные величины рН различных жидкостей организма:

Артериальная кровь -- 7,35-7,45

Венозная кровь -- 7,26-7,36

Лимфа -- 7,35-7,40

Межклеточная жидкость -- 7,26-7,38

Внутрисуставная жидкость -- 7,3.

Постоянство рН в организме поддерживается 4 буферными системами крови -- бикарбонатной, фосфатной, белковой, гемоглобиновой. По химической сути они представляют собой смесь слабой кислоты и соли этой кислоты. Буферные системы обеспечивают перемещение ионов от мест их образования к местам выведения (почки, легкие) без нарушения рН крови, так как изменение рН крови выше 7,8 или ниже 6,8 несовместимо с жизнью и в клинике практически не наблюдается.

Кислотно-щелочное состояние, кроме рН, характеризуется показателями буферных систем, в первую очередь, бикарбонатной, как наиболее лабильной (время реакции -- 30 секунд).

Стандартный бикарбонат, SB -- показатель емкости бикарбонатной системы. Определяется по концентрации ионов НСО ₃ в крови, уравновешенной стандартной газовой смесью.

Нормальные величины:

артериальная кровь-- 20-27 мМ/л,

венозная кровь -- 22-29 мМ/л.

Актуальный бикарбонат, АВ -- концентрация ионов НСО'₃ в плазме крови.

Нормальная величина -- 19-25 мМ/л.

Буферные основания, ВВ -- емкость буферных систем, т.е. сумма ионов бикарбоната и анионов белков в цельной крови.

Нормальная величина -- 40-60 мМ/л.

Избыток или дефицит оснований, ВЕ -- показывает, сколько мМоль кислоты или основания следует добавить в литр внеклеточной жидкости для восстановления нормального рН.

Нормальные величины:

капиллярная кровь, мужчины -- от -2,7 до +2,5 мМ/л,

женщины -- от-3,4до+1,4мМ/л,

артериальная кровь, дети до 3-х лет -- от -4,0 до +2,0 мМ/л,

мужчины -- от-1,0+ 3,1 мМ/л,

женщины -- от-1,8 до + 2,8 мМ/л.

Положительные величины свидетельствуют об относительном дефиците некарбоновых кислот, потере ионов водорода; отрицательные величины -- об относительном.избытке некарбоновых кислот, увеличении содержания ионов водорода.

Напряжение двуокиси углерода (рСО₂) -- концентрация углекислого газа в крови.

Нормальные величины: капиллярная и артериальная кровь --

мужчины -- 35-45 мм рт. ст. или 4,7-6,0 кПа,

женщины -- 32-43 мм рт. ст. или 4,3-5,7 кПа,

венозная кровь -- 46,0-58,0 мм. рт. ст.

Напряжение кислорода (рО₂) -- отражает концентрацию растворенного в плазме О₂.

Нормальные величины:

артериальная кровь, мужчины -- 9,6-13,7 кПа или 72-106 мм рт. ст.

Определение показателей КЩС производится, в большинстве случаев, в стационаре при неотложных состояниях, вызванных шоком, остановкой сердца, большой кропотерей, выраженной сердечной или легочной недостаточностью, отравлениями, диабетической комой и другими острыми заболеваниями, при которых возникает:

1) нарушение выведения углекислого газа легкими,

2) избыточная выработка кислых продуктов тканями,

3) нарушение выведения оснований с мочой. Нередко эти механизмы действуют в комплексе; при этом может возникать:

а) снижение рН -- ацидоз (зачисление),

б) повышение рН -- алкалоз (защелачивание).

Если величина рН крови близка к крайним границам нормы, а все изменения касаются буферных систем и рСО₂, то ацидоз или алкалоз оценивают как компенсированный. Если же рН выходит за пределы нормы, то ацидоз или алкалоз считается декомпенси-рованным, что требует оперативной коррекции.

Респираторный ацидоз -- возникает из-за замедленного выведения углекислого газа легкими при угнетении дыхательного центра, отеке легких, тяжелой пневмонии, эмфиземе, бронхиальной астме и др.

Респираторный алкалоз -- встречается относительно редко и возникает в результате усиленного дыхания (гипервентиляции), а также при дыхании в разреженной атмосфере, анемии, отравлении угарным газом.

Метаболический ацидоз -- возникает при избыточной продукции или поступлении ионов Н⁺, нарушении их выведения или при потере оснований. Это наиболее распространенное нарушение КЩС, которое может возникать при шоке, легочной и сердечной недостаточности, сахарном диабете с кетоацидозом (повышением уровня кетоновых тел за счет преимущественного использования жиров для энергообразования), гипоксии, сопровождающейся лактацидозом (избыточным образованием молочной кислоты), при повышенной кислотности желудочного сока, длительных поносах (кишечный ацидоз из-за усиленной потери бикарбонатов), нефрите, почечной недостаточности, избыточных дозах диуретиков, недостаточности щитовидной железы, на 7-10 день голодания, усиленном распаде белков и повышенной концентрации аминокислот в крови. Метаболический алкалоз -- встречается редко и возникает при больших потерях желудочного сока в результате частой рвоты, стенозе привратника, при повышенном выведении Н* ионов из-за недостатка калия, при переливании цитратной крови и др.

Биохимические показатели при нарушениях кислотно-щелочного состояния

Тип нарушений	РН	рСО2	НСО'3	ВЕ
	кровь	моча
Ацидоз метаболический компенсированный декомпенсированный	Н v	v v	Н v	v v	v v
Ацидоз респираторный компенсированный декомпенсированный	Н v	v v	^ ^	Н ^	Н ^
Алкалоз метаболический компенсированный декомпенсированный	Н ^	^ ^	Н ^	^ ^	^ ^
Алкалоз респираторный компенсированный декомпенсированный	Н ^	^ ^	v v	Н v	Н v

Примечание:

Н -- норма, Т -- увеличение, v^-- снижение показателя по сравнению с нормой.

Компенсированные формы ацидоза и алкалоза могут протекать скрыто и достаточно долго, однако постоянная нагрузка на компенсаторные системы может привести к их декомпенсации, что, в первую очередь, проявится нарушениями в обмене веществ не только в пределах клетки, но и целого организма. Так, увеличение концентрации глюкозы, кетоновых тел, аммиака, мочевой кислоты и ряда других веществ всегда происходит на фоне нарушения КЩС, хотя и без изменения рН крови. Поэтому для успешного лечения многих заболеваний необходимо знать и, в случае необходимости, предварительно корректировать КЩС. Для организма предпочтительнее состояние, приближающееся к легкому компенсированному алкалозу, так как в этих условиях более активно протекают процессы энергообразования, синтеза белков и липидов, минеральный обмен и др. В действительности же чаще встречается состояние, близкое к компенсированному ацидозу. Наиболее доступным и объективным показателем КЩС в каждый конкретный период является рН мочи, который четко отражает кислотно-щелочной баланс организма.

Размещено на Allbest.ru

...