Патофизиология кислотно-основного состояния

Содержание

Слайд 2

Кислоты и основания по J.N. Brønsted’у (1879-1947): Кислота – донор протонов

Кислоты и основания по J.N. Brønsted’у (1879-1947):

Кислота – донор протонов

(Н+)
Основание – акцептор (связыватель) протонов
Сила кислоты или основания = степени их диссоциации в растворе

Отсюда:
NH3 – основание
NH4Cl – кислота
NaHCO3 – основание

Слайд 3

рН (power of Hydrogene – сила водорода) Концентрация 40×10–9 ммоль/л соответствует

рН (power of Hydrogene – сила водорода) Концентрация 40×10–9 ммоль/л соответствует

значению 7,4 в единицах рН

Норма

7,36

7,44

6,8

7,7


pH=-lg[H+]

Слайд 4

Факторы, влияющие на концентрацию [Н+] экзогенные (пищевые продукты) эндогенные физиологические продукты

Факторы, влияющие на концентрацию [Н+]

экзогенные (пищевые продукты)
эндогенные физиологические продукты обмена веществ,

например, молочная кислота
выведение бикарбонатов в просвет кишечника и ионов водорода в полость желудка
выделение углекислоты с выдыхаемым воздухом через легкие
уровень оксигенации крови и состояние гемодинамики
эндогенное образование нефизиологических кислот, например, низкомолекулярных жирных кислот при хроническом брожении в кишечнике вследствие дисбактериоза, или в результате постоянного патологического образования кислот при дисфункции органов, например, кетоновые тела при диабете
Слайд 5

Как работает буфер? Смесь слабой кислоты и ее соли с сильным

Как работает буфер?

Смесь слабой кислоты и ее соли с сильным

основанием или слабого основания и его соли с сильной кислотой
Цель – связать поступающие извне Н+ и ОН-
Слайд 6

Буферные системы Бикарбонатная – 53% (Н2СО3/NaНСО3=1/20) Гемоглобиновая – 35% Белковая – 7% Фосфатная – 5% (NaH2PO4/Na2HPO4=1/4)

Буферные системы
Бикарбонатная – 53% (Н2СО3/NaНСО3=1/20)
Гемоглобиновая – 35%
Белковая –

7%
Фосфатная – 5% (NaH2PO4/Na2HPO4=1/4)
Слайд 7

Бикарбонатная буферная система определяется постоянством соотношения угольной кислоты и её соли:

Бикарбонатная буферная система

определяется постоянством соотношения угольной кислоты и её соли: Н2СО3

/ Na НСО3. В том случае, если в организме образуется (или в него поступает) сильная кислота (рассмотрим такую ситуацию с участием HCl), происходит следующая реакция:

Na HCO3 + HCl

NaCl + H2CO3

При этом избыток хлорида натрия выделяется почками, а угольная кислота под влиянием фермента карбоангидразы распадается на воду и углекислый газ, избыток которого быстро выводится лёгкими.
При поступлении во внутреннюю среду организма избытка щелочных продуктов (рассмотрим на примере с NaOH) происходит следующая реакция:

H2CO3 + NaOH

Na HCO3 + H2O

Слайд 8

Фосфатная буферная система Na H2PO4 /Na2HPO4 При взаимодействии этой системы с

Фосфатная буферная система

Na H2PO4 /Na2HPO4

При взаимодействии этой системы с кислотами

образуется дигидрофосфат натрия и хлорид натрия:

Na H2PO4 + HCl

Na H2PO4 + NaCl,

Избытки продуктов обеих реакций удаляются почками.

а при реакции со щелочными продуктами образуется гидрофосфат натрия и вода:

Na H2PO4 + NaOH

Na2 HPO4 + H2O

Слайд 9

Гемоглобиновая буферная система Н++КHb Первичное увеличение Н2СО3 компенсируется вторичным увеличением NaHCO3

Гемоглобиновая буферная система
Н++КHb

Первичное увеличение Н2СО3 компенсируется вторичным увеличением NaHCO3
Работа гемоглобинового

буфера сопровождается транзиторной гиперкалиемией за счет выхода калия из эритроцитов

ННb + К+

Слайд 10

Белковая буферная система Белковая буферная система способна проявлять свои свойства за

Белковая буферная система

Белковая буферная система способна проявлять свои свойства за

счёт амфотерности белков, которые в одном случае реагируют со щелочами как кислоты (в результате реакции образуются щелочные альбуминаты), а в другом – с кислотами как щёлочи (с образованием кислых альбуминатов):

БЕЛОК

COOH + NaOH

COONa + H2O

NH2 + HCl

NH4Cl

Слайд 11

Респираторная регуляция КОС Увеличение частоты и глубины дыхания H2O+CO2 H2CO3 H++HCO3-

Респираторная регуляция КОС

Увеличение частоты
и глубины дыхания

H2O+CO2

H2CO3 H++HCO3-

карбоангидраза

Уменьшение рН
Дыхательный центр

Увеличение выведения

СО2 легкими

Капилляр

Слайд 12

Механизм реабсорбции бикарбонатов клубочек Просвет канальца эпителий канальца Кровеносный сосуд Н++HCO3

Механизм реабсорбции бикарбонатов

клубочек

Просвет
канальца

эпителий
канальца

Кровеносный
сосуд

Н++HCO3

H2CO3

H2O

CO2

Na+

карбоан-
гидраза

H2CO3

Н+

HCO3-

HCO3-

}

NaHCO3

H2O + CO2

Слайд 13

Механизм образования бикарбоната клубочек Просвет канальца эпителий канальца кровеносный сосуд ВН

Механизм образования бикарбоната

клубочек

Просвет
канальца

эпителий
канальца

кровеносный
сосуд

ВН

Na+

карбоан-
гидраза

H2CO3

Н+

HCO3-

HCO3-

}

NaHCO3

H2O + CO2

Н++В

Слайд 14

Ацидогенез клубочек просвет канальца эпителий канальца кровеносный сосуд Н++Na2HPO4 NaH2PO4 Na+

Ацидогенез

клубочек

просвет
канальца

эпителий
канальца

кровеносный
сосуд

Н++Na2HPO4

NaH2PO4

Na+

карбоан-
гидраза

H2CO3

Н+

HCO3-

HCO3-

}

NaHCO3

H2O + CO2

Слайд 15

Аммониогенез клубочек просвет канальца эпителий канальца кровеносный сосуд NaCl NH4Cl Na+

Аммониогенез

клубочек

просвет
канальца

эпителий
канальца

кровеносный
сосуд

NaCl

NH4Cl

Na+

карбоан-
гидраза

H2CO3

Н+

HCO3-

HCO3-

}

NaHCO3

NH3

глютамин

глютаминаза

NH4+

H2O + CO2

Слайд 16

Показатели КОС рН – 7,40±0,04 (слабощелочная реакция) рО2 – парциальное давление

Показатели КОС

рН – 7,40±0,04 (слабощелочная реакция)
рО2 – парциальное давление кислорода в

крови - ≥81мм рт. ст.. Определяется в капиллярной артериализированной крови. При определении в артериальной крови колеблется от 90 до 100 мм рт. ст.
рСО2 – парциальное давление углекислого газа в крови - 40±5 мм рт. ст.
АВ – actual bycarbonate – истинный бикарбонат плазмы – 19–25 ммоль/л. Рассчитывается при рСО2, определенном у данного конкретного больного.
SВ – standart bycarbonate – стандартный бикарбонат плазмы -20–26 ммоль/л. Содержание бикарбоната у данного больного в стандартных условиях (рСО2=40 мм рт.ст., рО2 = 100%, t=37°C)
ВВ – buffer bases 44–52 ммоль/л - буферные основания плазмы, сумма всех компонентов буферных систем (бикарбонатной, фосфатной, белковой, гемоглобиновой)
ВЕ – Bases Excess – сдвиг буферных оснований - ±2,3 ммоль/л, показатель недостатка или избытка буферных оснований. При патологическом увеличении содержания оснований ВЕ становится положительным, при снижении – отрицательным.
Слайд 17

НАРУШЕНИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ

НАРУШЕНИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ

Слайд 18

Степени выраженности нарушений КОС

Степени выраженности нарушений КОС

Слайд 19

Классификация ацидозов Ацидоз Респираторный(газовый, Нереспираторный дыхательный) (негазовый) метаболический экзогенный выделительный 1.

Классификация ацидозов

Ацидоз
Респираторный(газовый, Нереспираторный
дыхательный) (негазовый)
метаболический экзогенный выделительный
1. Лактоацидоз 1. Кишечный

2. Кетоацидоз 2. Почечный
Слайд 20

Интенсивный распад углеводов (мышечная работа) Недостаточное окисление молочной кислоты: гипоксия Нарушение

Интенсивный распад углеводов (мышечная работа)
Недостаточное окисление молочной кислоты: гипоксия
Нарушение глюконеогенеза и

ресинтеза гликогена: острый гепатит, терминальная стадия цирроза печени, гликогенозы

Механизмы лактацидоза

Слайд 21

Лактацидоз Усиление гликолиза Лактацидоз (в норме концентрация лактата в крови 1,0-1,5 ммоль/л)

Лактацидоз

Усиление гликолиза

Лактацидоз
(в норме концентрация лактата в крови 1,0-1,5 ммоль/л)

Слайд 22

Кетоацидоз

Кетоацидоз

Слайд 23

Увеличение образования кетоновых тел (ацетоуксусная кислота, β-оксимаслянная кислота, ацетон) при голодании,

Увеличение образования кетоновых тел (ацетоуксусная кислота, β-оксимаслянная кислота, ацетон) при голодании,

сахарном диабете, тиреотоксикозе, диете с высоким содержанием жира и низким содержанием углеводов
Нарушение утилизации кетоновых тел (сахарный диабет)

Механизмы кетоацидоза

Слайд 24

H2CO3 CO2 + H2O Реакция бикарбонатного буфера Н++НСО3

H2CO3

CO2 + H2O

Реакция бикарбонатного буфера

Н++НСО3

Слайд 25

Гемоглобиновая буферная система Н++КHb Первичное увеличение Н2СО3 компенсируется вторичным увеличением NaHCO3

Гемоглобиновая буферная система
Н++КHb

Первичное увеличение Н2СО3 компенсируется вторичным увеличением NaHCO3
Работа гемоглобинового

буфера сопровождается транзиторной гиперкалиемией за счет выхода калия из эритроцитов

ННb + К+

Слайд 26

Лабораторные показатели метаболического ацидоза: снижение рН плазмы уменьшение значений рСО2, АВ,

Лабораторные показатели метаболического ацидоза:

снижение рН плазмы
уменьшение значений рСО2, АВ, SВ, ВВ
сдвиг

ВЕ в отрицательную сторону
резкое снижение рН мочи (ниже 4,0)
гиперкалиемия (в начальной стадии), сменяющаяся в последующем гипокалиемией
гипохлоремия
гипернатриемия
Слайд 27

Развивается при повышенном поступлении кислот в организм (плазмозамещающие растворы с кислой

Развивается при повышенном поступлении кислот в организм (плазмозамещающие растворы с кислой

реакцией, отравления уксусной кислотой, салицилатами, суррогатами алкоголя)

Экзогенный ацидоз

Слайд 28

Уменьшение выведения Н+ из организма (нарушение ацидогенеза и аммониогенеза в почках)

Уменьшение выведения Н+ из организма (нарушение ацидогенеза и аммониогенеза в почках)
Избыточная

потеря оснований: через почки, желудочно-кишечный тракт

Выделительный ацидоз

Слайд 29

Причины респираторного ацидоза Нарушение центральной регуляции дыхания: дисфункция или травма синокаротидной

Причины респираторного ацидоза

Нарушение центральной регуляции дыхания: дисфункция или травма синокаротидной зоны,

длительная гипоксия, бульбарная форма полиомиелита или энцефалита, инфаркт, кровоизлияние или травма ствола мозга, демиелинезирующее или дегенеративное поражение ствола мозга, прием некоторых лекарственных препаратов (опиаты, барбитураты и др.), нарушение чувствительности дыхательного центра к двуокиси углерода («синдром проклятия Ундины»).
Поражения дыхательных мышц или нарушения их иннервации: травма верхнешейного отдела позвоночника, полиомиелит, болезни мотонейронов, нейропатии, миастении, миопатии, лечение миорелаксантами.
Нарушение подвижности грудной клетки: кифосколиоз, анкилозирующий спондилит, ожирение и т.д.
Нарушение функции органов дыхания: хронические обструктивные заболевания легких, пневмония, бронхиальная астма, стеноз гортани и трахеи, муковисцидоз, ТЭЛА, эмфизема, пневмоторакс, отек легких, респираторный дистресс-синдром и т.д.
Неправильно подобранный режим ИВЛ.
Слайд 30

H++HCO3- + Н2+HCO3- Реакция бикарбонатного буфера невозможна CO2 Н2О

H++HCO3- + Н2+HCO3-

Реакция бикарбонатного буфера
невозможна

CO2

Н2О

Слайд 31

Гемоглобиновая буферная система Н++КHb Первичное увеличение Н2СО3 компенсируется вторичным увеличением NaHCO3

Гемоглобиновая буферная система
Н++КHb

Первичное увеличение Н2СО3 компенсируется вторичным увеличением NaHCO3
Работа гемоглобинового

буфера сопровождается транзиторной гиперкалиемией за счет выхода калия из эритроцитов

ННb + К+

Слайд 32

Лабораторные показатели респираторного ацидоза снижение рН плазмы увеличение значений рСО2, АВ,

Лабораторные показатели респираторного ацидоза

снижение рН плазмы
увеличение значений рСО2, АВ, SВ, ВВ
снижение

рО2
умеренный сдвиг ВЕ в положительную сторону
снижение рН мочи
гиперкалиемия (в начальной стадии), сменяющаяся в последующем гипокалиемией
гипохлоремия
гипернатриемия
Слайд 33

Алгоритм диагностики ацидоза

Алгоритм диагностики ацидоза

Слайд 34

Основные последствия ацидоза ССС Нарушение сократимости сердца Веноконстрикция и централизация кровотока

Основные последствия ацидоза
ССС
Нарушение сократимости сердца
Веноконстрикция и централизация кровотока
Повышение сопротивления в легочной

артерии
Снижение почечного и печеночного кровотока
Повышение чувствительности к КА
Дыхательная система
Гипервентиляция
Снижение работоспособности дыхательной мускулатуры
Метаболические
Инсулинорезистентность
Угнетение анаэробного гликолиза
Угнетение синтеза АТФ
Гиперкалиемия
Усиление протеолиза
Церебральные
Нарушение метаболизма и регуляции клеточного объема
Кома
Слайд 35

Классификация алкалозов Алкалоз Респираторный Нереспираторный (газовый, дыхательный) метаболический экзогенный выделительный 1. Гипокалиемический гипохлоремический 2. Гипернатриемический

Классификация алкалозов

Алкалоз
Респираторный Нереспираторный
(газовый, дыхательный)
метаболический экзогенный выделительный
1. Гипокалиемический
гипохлоремический
2.

Гипернатриемический
Слайд 36

Причины метаболического алкалоза 1. Потеря ионов водорода через ЖКТ (гипокалиемический гипохлоремический

Причины метаболического алкалоза

1. Потеря ионов водорода через ЖКТ (гипокалиемический гипохлоремический алкалоз):
неукротимая

рвота с потерей кислых ионов (стеноз привратника),
промывание желудка в послеоперационном периоде,
врожденная хлордиарея
2. Уменьшение экскреции и увеличение реабсорбции НСО3– (гипернатриемический алкалоз) в результате первичного (синдром Кона) или вторичного гиперальдостеронизма, который может быть вызван гиповолемией или острой печеночной недостаточностью с расстройствами белкового и углеводного обмена и нарушением расщепления альдостерона, обеспечивающего реабсорбцию натрия
Слайд 37

Лабораторные показатели метаболического алкалоза повышение рН плазмы увеличение значений рСО2, АВ,

Лабораторные показатели метаболического алкалоза

повышение рН плазмы
увеличение значений рСО2, АВ, SВ,

ВВ
снижение рО2
значительный сдвиг ВЕ в положительную сторону
гипокалиемия
гипохлоремия
гипернатриемия
гипокальциемия
Слайд 38

Причины респираторного алкалоза Психогенная гипервентиляция (истерия, страх, беспокойство, интенсивный болевой синдром).

Причины респираторного алкалоза
Психогенная гипервентиляция (истерия, страх, беспокойство, интенсивный болевой синдром).
Стимуляция дыхательного

центра вследствие патологических процессов в центральной нервной системе (травм, инсульта, опухолей, менингита, энцефалита).
Отравления (салицилатами, окисью углерода и др.)
Высокая лихорадка, особенно у детей.
Физическая нагрузка.
Сепсис, вызванный грамотрицательными бактериями.
Анемии.
Снижение парциального давления углекислого газа во вдыхаемом воздухе.
Повышенный метаболизм (тиреотоксикоз).
Острая и хроническая гипоксия, вызванная заболеваниями органов дыхания (ТЭЛА, пневмонии и т.д.), правожелудочковой недостаточностью, подъемом на большую высоту.
Беременность вследствие влияния прогестерона на дыхательный центр.
Острая печеночная недостаточность в связи с накоплением аммиака, изменением соотношения глутаминовой кислоты, α-кетоглутарата в тканях мозга, в частности, дыхательного центра.
Чрезмерно интенсивная искусственная вентиляция легких
Слайд 39

Лабораторные данные респираторного алкалоза повышение рН плазмы резкое снижение рСО2, снижение

Лабораторные данные респираторного алкалоза
повышение рН плазмы
резкое снижение рСО2,
снижение значений АВ,

SВ, ВВ
снижение рО2
сдвиг ВЕ в отрицательную сторону
гипокалиемия
гипокальциемия
Слайд 40

Алгоритм респираторной диагностики алкалоза

Алгоритм респираторной диагностики
алкалоза