Повышенный анионный пробел

I. Увеличение продукции кислоты Кетоацидоз

Диабетический Алкогольный При голодании Молочнокислый ацидоз

Вторичный вследствие недостаточности функции почек или кровообра­щения

Связанный с разными заболеваниями (см. текст) В результате действия лекарственных или токсических веществ Обусловленный дефектами ферментов

II. Почечная недостаточность

Нормальный анионный пробел (гиперхлоремический ацидоз)

III. Дисфункция почечных канальцев Канальцевый ацидоз Гипоальдостеронизм Прием калийсберегающих диуретиков

IV. Потери калия Диарея

Уретеросигмоидостома Действие ингибиторов угольной ангидразы

V. Хлорид аммония, катионные аминокислоты (избыточное потребление)

Снижение рН жидких сред стимулирует легочную вентиляцию и приводит к уменьшению парциального давления двуокиси углерода. Обратившись к довери­тельному интервалу для метаболического ацидоза (см. рис. 42-1), можно видеть,

Несмотря на то что метод доверительных интервалов (диапазонов) не позволя­ет автоматизировать процесс идентификации неосложненного или осложненного нарушения кислотно-основного состояния, он все-таки имеет преимущества пе­ред такими методами, как «база буферной системы» или «база избытка/дефи­цита». Детально это обсуждено в работе Schwartz и Relman (N. Engl. J. Med., 1963, 268, 1382). В настоящей главе указанные термины не используются. что на каждый 1 ммоль/л уменьшения концентрации гидрокарбоната в плазме можно ожидать снижения Рсо₂ примерно на 1,2 мм рт. ст. Полной респиратор­ной компенсации первичного метаболического ацидоза не происходит. Респира­торная компенсация острого метаболического ацидоза несколько более выражена, чем хронического. Так, при остром ацидозе минимально достижимый уровень Рсо₂ составляет примерно 10 мм рт. ст. При хроническом метаболическом аци­дозе он редко поддерживается на уровне ниже 15—20 мм рт. ст. Если почки ра­ботают нормально, то в ответ на метаболический ацидоз быстро нарастает ре­зультирующая экскреция кислоты. Основная часть этого начального усиления экскреции обусловлена увеличением в почках титрования фосфата, как только рН мочи станет ниже 5,2. В течение последних нескольких дней в почках уве­личится продукция аммония, которая становится наиболее важным механизмом экскреции избыточных протонов. Результирующая экскреция кислоты может увеличиться в 5—10 раз по сравнению с нормой, достигнув своего максимума в несколько сотен миллиэквивалентов в сутки.

Самая распространенная причина острого метаболического ацидоза состоит в усиленном образовании в тканях организма сильных кислот. При диабетиче­ском кетоацидозе скорость продукции ацетоуксусной и -гидроксимасляной кис­лот превышает скорость их метаболизма. Выраженный кетоацидоз бывает обус­ловлен острым и хроническим алкоголизмом. Как правило, больные указывают на длительные периоды перерыва в приеме пищи, неукротимую рвоту, чрезмерное употребление алкоголя накануне развития кетоацидоза. В плазме накапливаются соли b-гидроксимасляной, ацетоуксусной и молочной кислот. В связи с тем что отношение соли b-гидроксимасляной кислоты к соли ацетоуксусной кислоты имеет тенденцию к увеличению, кетоз может быть не распознан. Дело в том, что тест с нитропруссидом, используемый для клинического определения кетонов в плазме, «работает» только в присутствии соли ацетоуксусной кислоты. В этом случае у больного содержание сахара в крови обычно находится в пределах нормы или слегка увеличено. Механизм этого синдрома непонятен. Голодание может при­вести к появлению кетоцидоза, обусловленного усилением обмена жиров.

Различают несколько видов молочнокислого ацидоза. Наиболее распространен вторичный ацидоз, развивающийся при тяжелой форме недостаточности кровообращения или дыхания — состояний, сопровождаемых слабой перфузией тканей или нарушением насыщения кислородом артериальной крови. Обычно у больного появляются клинические признаки шока. Молочнокис­лый ацидоз в этом случае, вероятно, обусловлен усилением продукции молочной кислоты в гипоксических тканях и снижением ее утилизации в печени. Молочно­кислый ацидоз может быть связан также с острым некрозом печени, лейкозом, плотными опухолями и некомпенсируемым сахарным диабетом. Бигуанидные гипогликемические препараты, принимаемые внутрь, например фенформин, ранее очень часто способствовали развитию лекарственного молочнокислого ацидоза. В настоящее время они не используются настолько широко. Некоторые сахара, применяемые для парентерального питания больного, например фруктоза, также могут вызвать молочнокислый ацидоз. Отравление метиловым спиртом и салицилатами играет роль в развитии ацидоза, активируя продукцию молочной кис­лоты. К причинам молочнокислого ацидоза детей младшего возраста и подрост­ков относят врожденные дефекты ферментных систем, обеспечивающих обмен углеводов. В литературе есть сообщения о развитии первичного молочнокислого ацидоза без признаков лежащих в его основе заболеваний. Правда, это спон­танное нарушение специалисты ставят под сомнение.

Острый метаболический ацидоз может развиться при отравлении ле­карственными препаратами и ядовитыми веществами. Среди наиболее известных веществ подобного рода следует упомянуть салицилаты, этиленгликоль и метило­вый спирт. Действие салицилатов состоит в образовании метаболического блока, приводящего к появлению смеси эндогенных органических кислот. Так, мета­нол и этиленгликоль превращаются в кислые метаболиты, метанол — в муравьи­ную кислоту, этиленгликоль — в глиоксиловую и щавелевую кислоты. Кроме того, эти токсические вещества образуют метаболический блок с продукцией эндогенных органических кислот. Салицилаты оказывают также дополнительное влияние, суть которого состоит в непосредственной стимуляции дыхательного центра. У не­которых больных возникший на ранней стадии интоксикации салицилатами рес­пираторный алкалоз может стать единственным нарушением кислотно-основного равновесия.

Основной причиной хронического метаболического ацидоза считают забо­левание почек. При хронической почечной недостаточ­ности главным образом снижается способность почек экскретировать аммиак, несмотря на то что у некоторых больных с мочой экскретируется и гидрокар­бонат, особенно если его уровень в плазме достигнет 18 ммоль/л и выше. Спо­собность почек к ацидификации мочи и титруемая кислотность обычно не на­рушены. По мере утяжеления почечной недостаточности количество гидрокар­боната в плазме постепенно уменьшается, но, как правило, стабилизируется на уровне 12—18 ммоль/л. Даже в разгар уремии концентрация гидрокарбоната в плазме редко бывает менее 10 ммоль/л. Полагают, что механизмы стабилизации его концентрации состоят в том, что: 1) развитый ацидоз стимулирует экскрецию кислоты, которая в какой-то мере происходит даже в больной почке; 2) карбонат и фосфат костной ткани оказывают буферное противодействие метаболическим кислотам, образованным в организме в течение дня. Если при острой почечной недостаточности сниженная экскреция почками кислоты представляет единст­венную причину метаболического ацидоза, то количество гидрокарбоната в плазме уменьшается всего на 1—2 ммоль/л в сутки. Более высокая скорость снижения уровня гидрокарбоната свидетельствует еще и о повышенной в какой-то мере продукции кислоты.

Хронический метаболический ацидоз — признак канальцевого аци­доза. Он может быть изолированным нарушением экскреции кислоты в ка­нальцах, входить в состав синдрома Фанкони, при котором страдают и другие функции канальцев, или сочетаться с какими-то первичными заболеваниями не­почечного происхождения. Хронический метаболический ацидоз развивается из-за неполноценной работы канальцевых механизмов ацидификации мочи, что отри­цательно влияет на накопление и регенерацию гидрокарбоната.

Альдостерон стимулирует секрецию кислоты и калия в дистальных участках канальцев. При гипоальдостеронизме отсутствие этого эффекта чре­вато развитием метаболического ацидоза и гиперкалиемии. Ацидоз обусловлен не только утратой прямого влияния альдостерона на процесс экскреции кислоты, но гиперкалиемией, способствующей снижению продукции аммония в почках. Те же причины обусловливают и метаболический ацидоз, вызываемый действием диуретика спиронолактона, блокирующего альдостерон, или другими калийсберегающими диуретиками, например триамтереном и амилоридом. Последние не­посредственно угнетают процесс секреции кислоты и калия в дистальных отделах почечных канальцев.

Выведение из организма щелочей может сопровождаться ост­рым или хроническим метаболическим ацидозом. Тяжелая диарея или нару­шение процессов всасывания в тонком кишечнике вызывает развитие ацидоза легкой или средней степени вследствие потери гидрокарбоната (40—60 ммоль/л) с жидкими каловыми массами. Уретеросигмоидостомия, т. е. наложение анасто­моза между мочеточниками и сигмовидной кишкой, ведет к метаболическому ацидозу вследствие как обмена ионов хлорида на ионы гидрокарбоната в эпи­телии тонкого кишечника, так и частого развития после операции заболевания почек (обструктивная уропатия и пиелонефрит).

Однако при более современном хирургическом методе отведения мочи, со­гласно которому мочевой пузырь формируют из небольшой изолированной петли подвздошной кишки, опасность развития ацидоза отсутствует. Ингибиторы карбоангидразы, например ацетазоламид, вызывают умеренный ацидоз, увеличивая экскрецию гидрокарбоната с мочой.

Ацидоз можно вызвать, назначив больному хлорид аммония и гидрохлорид лизина или аргинина. Эти вещества в процессе метаболизма образуют соляную кислоту. Этот вид ацидоза встречается и при парентеральном введении питатель­ных растворов, содержащих в избытке катионные аминокислоты аргинин, лизин, гистидин.

Клинические проявления и диагностика. Метаболический ацидоз беден специфическими признаками и симптомами. Диагноз ставят на основании клиниче­ского обследования больного и проведения соответствующих лабораторных анализов. При остром метаболическом ацидозе обычно отмечают гипервентиля цию легких, которая может быть интенсивной (дыхание Куссмауля). Однако при хроническом метаболическом ацидозе выявить усиленное дыхание с по­мощью физикального обследования, как правило, невозможно, несмотря на су­щественное снижение у них парциального давления двуокиси углерода. Острый, тяжело протекающий ацидоз сопровождается разнообразными неспецифическими симптомами, начиная от чувства усталости до спутанности сознания, ступора и комы. Сердечно-сосудистые нарушения, связанные с ацидозом, заключаются в снижении сократительной способности миокарда и расширении сосудов, что мо­жет привести к сердечной недостаточности или гипотензии. Хронический мета­болический ацидоз может протекать бессимптомно или сопровождаться слабостью и анорексией — признаками, по которым обычно трудно определить, отражают ли они ацидоз как таковой или лежащее в его основе заболевание.

К типичным лабораторным признакам относится снижение уровня гидрокар­боната в плазме и рН крови наряду с компенсаторным снижением Рсо₂ (см. рис. 42-1). Часто отмечается гиперкалиемия, свидетельствующая о высвобожде­нии калия из клеток. Этот феномен способен маскировать дефицит иона калия в организме (см. гл. 41). Гипокалиемия служит сигналом о состоянии, при котором либо невелик сопутствующий дефицит калия (например, диарея или диабетический кетоацидоз), либо повреждены калийрегулирующие механизмы почки (канальцевый ацидоз, лечение ингибиторами карбоангидразы).

В тех случаях, когда диагностировать метаболический ацидоз, исходя из истории болезни и клинического обследования, трудно, полезным окажется опре­деление количества неизмеряемых анионов (анионный пробел). Неизмеряемые анионы в плазме определяют по разнице между концентрацией натрия и суммой концентраций гидрокарбоната и хлорида. В норме эта величина составляет 8—16 ммоль/л. Основную часть анионного пробела образуют отрицательные за­ряды на молекулах белков плазмы, главным образом на альбумине. В норме фосфат, сульфат и анионы органических кислот меньше влияют на общее число неизмеряемых ионов. Если метаболический ацидоз обусловлен увеличением про­дукции кислоты или почечной недостаточностью (см. табл. 42-1), анионный про­бел обычно увеличивается. В свою очередь при ацидозе, связанном с увеличен­ным образованием кислоты, анионный пробел увеличивается за счет накопления в плазме анионов разных кислот, например ацетоацетата или лактата. Скорость образования этих анионов превышает скорость их метаболизма или экскреции. При почечной недостаточности анионный пробел увеличивается из-за неадекват­ной экскреции сульфата, фосфата и анионов органических кислот. Все остальные виды метаболического ацидоза (см. табл. 42-1) сопровождаются нормальным анионным пробелом, так как продукция и выведение органических кислот, суль­фата и фосфата не нарушены: Так, при гиперхлоремическом ацидозе концентра­ция хлорида в плазме увеличивается примерно настолько, насколько уменьшает­ся концентрация гидрокарбоната.

Для диабетического кетоацидоза типично разнообразие моделей кислотно-основного состояния плазмы. Та или иная модель зависит от равновесия между образованием в клетках и экскрецией в почках кетокислотных анионов. У боль­шей части больных выявляют дисфункцию почек и задержку анионов в жидких средах организма. Это ведет к развитию ацидоза, обусловленного увеличением анионного пробела. Повышение в плазме уровня неизмеряемых анионов при­мерно равно снижению концентрации карбоната. У больных, у которых функция почек не нарушена, можно одновременно выявить признаки гиперхлоремического ацидоза, обусловленного экскрецией кетонов и накоплением в плазме хлорида. После лечения, направленного на коррекцию дефицита внеклеточной жидкости, а следовательно, и дисфункции почек, у большей части больных развивается опре­деленная степень гиперхлоремии. Механизмы этого явления те же.

Лечение. Методы оказания медицинской помощи при метаболическом ацидо­зе зависят от его причины и тяжести. При умеренном метаболическом ацидозе, протекающем на фоне хронической почечной недостаточности, лечения не требует­ся. В том случае, если концентрация гидрокарбоната в плазме становится менее 15 ммоль/л, целесообразно перорально ввести щелочные растворы, такие как гидрокарбонат или цитрат натрия. Дозу вводимого раствора постепенно увели­чивают до тех пор, пока концентрация бикарбоната в плазме не увеличится при­мерно до 18—20 ммоль/л. У некоторых больных подобные меры оказываются эффективными. Такие симптомы, как слабость, анорексия и дискомфорт, будут иметь тенденцию к ослаблению. Необходимо принять меры предосторожности, чтобы не допустить чрезмерно быстрого защелачивания плазмы, в связи с чем может наступить мышечная тетания. Кроме того, избыточное поступление со щелочным раствором натрия может усугубить гипертензию или отек. У больных с первым типом (дистальным) канальцевого ацидоза, последний должен быть скорригирован по возможности более полно. Это позволит предупредить развитие гиперкальциурии, остеомаляции, нефрокальциноза и образования камней в моче­вых путях. При втором типе (проксимальном) канальцевого ацидоза, как пра­вило, лечебных мероприятий не требуется. Больные с острой почечной недоста­точностью в специфическом лечении для купирования ацидоза тоже, как правило, не нуждаются. Диализ, назначаемый при почечной недостаточности, одновре­менно поддержит и адекватный уровень гидрокарбоната в плазме.

Большинство больных с диабетическим кетоацидоз ом положительно реагируют на введение инсулина, поэтому нет необходимости лечить их с по­мощью щелочных растворов. Однако, если ацидоз крайне выражен (рН 7,1 или [НСО₃^–] менее 6—8 ммоль/л), то оправданно внутривенное введение гидрокар­боната. Кетоацидоз, связанный с алкоголизмом, быстро купируется в ответ на инфузию глюкозы и солевого раствора. До тех пор, пока остается крайняя степень ацидоза, ни инсулин, ни щелочные растворы вводить не стрит. Кетоацидоз, обусловленный голоданием, протекает легко, и специального лечения не требу­ется.

Молочнокислый ацидоз, вторичный по отношению к дыхательной или сердечно-сосудистой недостаточности, корригируется при эффективности ле­чения лежащих в его основе заболеваний. Поскольку этот вид ацидоза обычно связан с выраженной острой дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточно­стью, уровень смертности высок. Молочнокислый ацидоз при других заболевани­ях, как правило, корригируется с трудом. Быстрое введение нескольких сотен миллимолей щелочного раствора может у некоторых больных способствовать увеличению концентрации гидрокарбоната в плазме. Однако у других больных ре­зультирующая продукция молочной кислоты протекает настолько быстро, что коррекция ацидоза затрудняется. Поскольку введение большого объема щелоч­ных растворов может вызвать перегрузку системы кровообращения, может ока­заться полезным диализ. Несмотря на быстрое введение в организм щелочей, уро­вень смертности среди больных высок.

Ацидоз при диарее или потерях щелочных веществ с секретируемой в верх­них отделах тонкого кишечника жидкостью, как правило, сопровождается со­кращением объема жидких сред и дефицитом калия. Лечение при этих электро­литных нарушениях с помощью внутривенных вливаний одновременно может оказаться необходимым и для устранения специфических нарушений, связанных с основным заболеванием.

Стоит обратить внимание на некоторые общие вопросы, связанные с про­ведением лечения щелочными растворами. Пероральное лечение гидрокарбона­том натрия следует начинать с ежедневного трехкратного приема 1 г с после­дующим повышением дозы для поддержания в плазме желаемого уровня. От­дельные больные отмечают, что гидрокарбонат натрия вызывает дискомфорт в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта. В подобных случаях более приятен 10% раствор цитрата натрия. Для внутривенного введения при остром метаболическом ацидозе гидрокарбонат натрия служит препаратом выбора. Коли­чество гидрокарбоната, которое следует ввести, зависит от тяжести ацидоза и любых сопутствующих нарушений концентрации натрия в сыворотке. В типичном случае концентрация гидрокарбоната 50—150 ммоль/л достигается после введе­ния 1—3 флаконов гидрокарбоната натрия на 1 л водного раствора декстрозы. Концентрация гидрокарбоната в этих флаконах составляет 1000 ммоль/л (50 ммоль в 50 мл). Проводя лечение больного с ацидозом, никогда не следует вводить эти растворы неразбавленными, потому что быстрая инфузия может вы­звать серьезные и даже заканчивающиеся смертью сердечные аритмии, особенно при одномоментном введении растворов через катетер, находящийся в централь­ных венах. Общее количество щелочного раствора, необходимое для увеличения концентрации гидрокарбоната в плазме, рассчитывают, исходя из эффектов кис­лотной нагрузки. Действию внеклеточного гидрокарбоната и внутриклеточных бу ферных систем подвергаются приблизительно равные количества введенной кис­лоты. Однако следует отметить, что при тяжелом ацидозе воздействию со стороны буферной системы клеток подвергается большая часть кислотной нагрузки. Сле­довательно, наиболее уместно рассчитывать необходимое количество щелочного раствора, допуская, что приблизительно половина количества примет протоны из внутриклеточных буферных систем и разрушится, другая половина вызовет по­вышение уровня гидрокарбоната в плазме. Таким образом, формула расчета вы­глядит так: количество необходимого для введения гидрокарбоната (ммоль) равно его количеству, которое требуется для увеличения его концентрации в плазме (ммоль/л), умноженному на 40% от массы тела. Число «40% от массы тела» представляет собой двукратную величину внеклеточного объема. На практике редко требуется вводить именно такое количество щелочного раствора, чтобы его было вполне достаточно для нормализации концентраций гидрокар­боната в плазме. Из возможных неблагоприятных последствий при этом следует указать на интоксикацию сердечной мышцы (у больных с существенным дефи­цитом калия), тетанию (у больных с почечной недостаточностью или гипокаль­циемией) и застойную сердечную недостаточность вследствие избытка в орга­низме натрия. Более того, возможен алкалоз. Дело в том, что содержание гид­рокарбоната в спинномозговой жидкости медленно уравновешивается с таковым в плазме. Следовательно, дыхательный центр, реагирующий на кислотность как крови, так и спинномозговой жидкости, поддерживает по мере увеличения кон­центрации гидрокарбоната в плазме определенную степень гипервентиляции лег­ких. Этот вид дыхательного алкалоза иногда может продолжаться в течение нескольких дней после проведения коррекции метаболического ацидоза. При остром ацидозе вследствие избыточной продукции метаболических кислот эф­фективность лечения при первичном заболевании сопровождается быстрым мета­болическим превращением молочной кислоты и кетоновых тел в гидрокарбонат. Таким образом, введение гидрокарбоната на ранней стадии лечения также может привести к метаболическому алкалозу в более поздней стадии, когда нормализуется процесс метаболического образования эндогенного гидрокарбо­ната.