Ацидоз

Патогенез и патофизиология

Пировиноградная кислота является промежуточным метаболитом, действующим в решающие моменты биохимической регуляции клетки. Эта трикарбоновая кислота может трансформироваться в жиры или аминокислоты или же транспортироваться в митохондрии, где она включается в цикл Кребса после окисления до ацетилкофермента А. Такой путь метаболизма способствует образованию АТФ при небольших энергетических запасах клетки и доступности кислорода. Более того, печень и корковый слой почек содержат ферменты, способные катализировать обратное превращение пирувата в глюкозу (глюконеогенез). 

Молочная кислота (в полную противоположность своему непосредственному предшественнику — пировиноградной кислоте) представляет собой неизменяемый конечный продукт метаболизма. Ее единственный путь метаболической трансформации — участие в реакции с лактатдегидрогеназой (ЛДГ), которая регенерирует пируват и сокращает окисленный пиридин-нуклеотид (NAD+). 

При недостаточном поступлении кислорода для нормального аэробного клеточного метаболизма образуются водородные ионы. Возникающий в результате этого ацидоз быстро разрушает клетку и приостанавливает всякий обмен веществ, если только некоторое количество ионов водорода не появится при конверсии пирувата в лактат, а затем в молочную кислоту. Таким образом, хотя избыток молочной кислоты считается опасным, он представляет важный компенсаторный механизм в предупреждении клеточного повреждения вследствие ацидоза. 

Лечение метаболического ацидоза

Лечение метаболического ацидоза путём инфузии щелочей в острых случаях (например, при реанимации после остановки сердца и прекращении дыхания) обычно малоэффективно — в ходе связывания Н+ и НСO₃— на тканевом уровне продуцируется CO₂, который закисляет цитоплазму клеток. Даже смесь бикарбонатов и карбонатов, которая продуцирует существенно меньше CO₂, не показала должной клинической эффективности. Поэтому вводить щелочные растворы при остром метаболическом ацидозе не рекомендуют. В то же время при хроническом метаболическом ацидозе (например, при дистальном ТПА) такое лечение ослабляет деминерализацию костной ткани, гиперкальцинурию и нефрокальциноз. Можно рекомендовать приём щелочей внутрь в виде таблеток бикарбоната натрия (содержащих 500 мг, или 6 ммоль, активной соли каждая) или в виде раствора цитрата натрия (1 ммоль/л). Начальная доза щёлочи должна составлять 3 ммоль/кг в сут. Применение терапии НСO₃— следует сочетать с увеличением количества потребляемых Na+ и К+ — это позволит избежать нежелательных побочных эффектов такой терапии.

При диабетическом кетоацидозе специфическая терапия состоит в применении инсулина. Дополнительно применять НСO₃— и фосфаты не обязательно, но часто необходима коррекция гипокалиемии. При алкогольном кетоацидозе нужно корректировать гиповолемию и нарушения электролитного баланса. Дополнительно вводят также глюкозу и тиамин. При ацидозе, связанном с голоданием, необходимо только восстановление нормального питания. Нужно помнить, что метаболизм кетоанионов (как и других органических анионов) сопряжён с продукцией НСO₃-. Обычно за счёт этой продукции компенсируется примерно половина присутствующего дефицита НСO₃— в организме. Избыточное введение щелочей может привести к развитию метаболического алкалоза.

При лечении лактоацидоза усилия должны быть направлены на восстановление перфузии и оксигенации тканей. Но этого не всегда легко достичь

Важно внимательно следить за концентрациями К+ и Са2+ в крови больного

Лечение интоксикационного ацидоза. При отравлениях этиленгликолем или метанолом для восстановления метаболизма необходимо немедленное введение фомепизола. При появлении признаков почечной недостаточности показан ГД. В качестве альтернативной меры применяют введение этанола (до его концентрации в крови 100 мг/100 мл) для конкурентного ингибирования алкогольдегидрогеназы. Обычно разовая доза этанола составляет 0,6—1,0 г/кг, а затем вводят со скоростью 10—20 г/ч. Концентрацию этанола в крови следует определять как можно чаще. При интоксикации салицилатами следует принять меры к защелачиванию мочи. Для этого больному вводят 5% раствор глюкозы вместе с NaHCO₃ (150 ммоль/л). Скорость инфузии — 375 мл/ч; инфузию осуществляют не менее 4 ч. При наличии у больного выраженной почечной недостаточности, нарушении сознания, общей ослабленности или упорно сохраняющемся ацидозе для выведения салицилатов необходим ГД.

Лечение респираторного ацидоза

Респираторный ацидоз, как правило, лечения не требует. Даже при длительном сохранении PCO₂ выше 100 ммрт.ст. почки продуцируют достаточно HCO₃— для того, чтобы удержать рН крови около 7,2. Критическим моментом у больных с острым или хроническим респираторным ацидозом, как правило, становится необходимость обеспечения должной оксигенации жизненно важных органов.

Методы диагностики

Если говорить условно, то у всех исследований имеются три главные цели: сделать оценку уровня кислоты в крови, разобраться с типом патологии, выявить её причины. Для того, чтобы оценить кислотный уровень просто проводится исследование для определения кислотно-щелочного состояния. А вот узнать, почему все это произошло, необходимо задействовать целый ряд разного рода исследований:

• анализ крови кислотно-щелочного типа. Такой метод является максимально простым и надежным, причем не нужно никоим образом подготавливать больного. Берется из вены кровь, потом исследуется в лабораторных условиях и уже через пару часов можно получить результаты анализа. Такой анализ является вполне достаточным для того, чтобы выявить патологию. Но вот для того, чтобы определить её причины и формы понадобятся уже иные исследования;
• как определяется вид патологии. Для этого нужно сделать анализ мочи общего типа, а также анализ крови биохимического типа, при этом надо в обязательном порядке определить глюкозный уровень и уровень кислоты молочного типа. Именно таким образом есть возможность определить о каком конкретно виде нарушения идет речь;
• как определить причину. Для таких целей медики назначают много разного рода исследовательских методов, здесь все зависит от того, какие есть предположения. Тем не менее, есть такие анализы, которые являются обязательными для всех пациентов без исключения. По их результатам можно произвести оценку состояния главных органов, причем затраты при этом минимальны. Речь идет об анализах крови клинического и биохимического типа, а также общий анализ мочи.

Такие методы диагностики являются не единственными, не редко используется УЗИ, МРТ и КТ. Что касается того, какие надо проводить исследования, то здесь все решается в индивидуальном порядке, здесь вся находится в прямой зависимости от того, какая подозревается причина развития патологии.

Лечение

Лечение метаболического ацидоза должно быть направлено прежде всего на коррекцию предшествующих причинных факторов. Так, при шоке необходимо улучшение тканевой перфузии, а при сахарном диабете — применение инсулина. Если после предпринятых усилий ацидоз сохраняется, особенно при рН менее 7,1, следует подумать о введении бикарбоната натрия с целью повышения рН хотя бы до 7,25. Вероятно, его следует назначать и в том случае, когда уровень артериального бикарбоната остается ниже 5 мЭкв/л, так как его дальнейшее снижение вызовет ускоренное падение рН. 

Количество применяемого бикарбоната, вероятно, не должно превышать 1 мЭкв/кг на одно введение, чтобы избежать возможной щелочной перегрузки. При каждом повышении рН на 0,1 доступность кислорода для тканей уменьшается примерно на 10 % из-за сдвига кривой диссоциации кислорода. Применение бикарбоната у больных с гипоксемией, связанной с наличием шунта справа налево (как при респираторном дистресс-синдроме взрослых), может быстро снизить Рат до опасного уровня. 

При расчете дефицита бикарбоната обычно используется 30—50 % массы тела в качестве бикарбонатного пространства организма. У больных с острым, но умеренно выраженным дефицитом бикарбоната (менее 10 мЭкв/л) расчеты с использованием 30 % бикарбонатного пространства, по-видимому, вполне адекватны для обеспечения коррекции. При умеренном дефиците бикарбоната в 10—15 мЭкв/л 40 % массы тела больного может использоваться в качестве бикарбонатного пространства. Однако у больных с тяжелым ацидозом при дефиците оснований, превышающем 15 мЭкв/л, бикарбонатное пространство включает в себя почти всю общую воду организма, поэтому его следует считать равным 50 % массы тела. 

Например, при остром заболевании пациента с массой тела 80 кг и концентрацией бикарбоната в 10 мЭкв/л (т. е. дефицит составляет 14 мЭкв/л) бикарбонатное пространство считается равным 40 %, или 32 л. Следовательно, у данного больного общий дефицит бикарбоната составит (80 кг * 40 %) х 14 мЭкв/л = 448 мЭкв. Однако мы при этом назначим лишь около 1 мЭкв/кг (80 мЭкв) на одно введение (в течение 15—30 мин). Если бы больной оказался гемодинамически нестабильным, мы могли бы вводить бикарбонат немного быстрее. 

Если бикарбонат вводится слишком быстро, он может вызвать парадоксальный церебральный ацидоз. Дело в том, что СО2, образование которого из бикарбоната возрастает, легко преодолевает гематоэнцефалический барьер, тогда как бикарбонат преодолевает его очень медленно. Повышенное содержание СО2 в СМЖ способствует образованию углекислоты, что приводит к ацидозу СМЖ, несмотря на возрастающую алкалемию крови.

       
Р. Ф. Вильсон

Причины метаболического ацидоза

Большая анионная щель:

Нормальная анионная щель (гиперхлоремический ацидоз):

Метаболический ацидоз — это накопления кислот вследствие повышенного их образования или потребления, сниженного выведения из организма или потери HCO₃— через ЖКТ или почки. Когда кислотная нагрузка превышает возможности дыхательной компенсации, развивается ацидемия. Причины метаболического ацидоза классифицируют по их влиянию на анионную щель.

Ацидоз с большой анионной щелью. Наиболее частыми причинами ацидоза с большой анионной щелью являются:

• кетоацидоз;
• лактацидоз;
• почечная недостаточность;
• отравление токсинами.

Кетоацидоз — частое осложнение сахарного диабета 1 типа, но он развивается также при хроническом алкоголизме, недостаточном питании и (реже) голодании. В этих условиях организм вместо глюкозы использует свободные жирные кислоты (СЖК). В печени СЖК превращаются в кетокислоты — ацетоуксусную и β-оксимасляную (неизмеряемые анионы). Кетоацидоз иногда наблюдается и при врожденной изовалерианой и матилмалоновой ацидемии.

Лактатацидоз — наиболее частая причина метаболического ацидоза у госпитализированных больных. Лактат накапливается в результате его повышенного образования в сочетании со сниженной утилизацией. Избыточная продукция лактата происходит при анаэробном метаболизме. Самые тяжелые формы лактатацидоза наблюдаются при различных видах шока. Сниженная утилизация лактата характерна для нарушений функции печени из-за локального уменьшения ее перфузии или вследствие генерализованного шока.

Почечная недостаточность способствует развитию ацидоза с большой анионной щелью из-за снижения экскреции кислоты и нарушения реабсорбции HCO₃—. Большая анионная щель объясняется накоплением сульфатов, фосфатов, урата и гиппурата.

Токсины могут метаболизироваться с образованием кислых продуктов или индуцировать лактатацидоз. Редкой причиной метаболического ацидоза является рабдомиолиз; считается, что мышцы при этом прямо высвобождают протоны и анионы.

Ацидоз с нормальной анионной щелью. Самыми частыми причинами ацидоза с нормальной анионной щелью являются:

• потеря НСО3- через ЖКТ или почки;
• нарушение почечной экскреции кислот.

Метаболический ацидоз с нормальной анионной щелью называют также гиперхлоремическим ацидозом, поскольку в почках вместо HCO₃— реабсорбируется Cl—.

Во многих секретах ЖКТ (например, в желчи, панкреатическом соке и кишечной жидкости) присутствует большое количество HCO₃—. Потеря этого иона при поносе, дренировании желудка или наличии свищей может вызвать ацидоз. При уретеросигмоидостомии (имплантации мочеточников в сигмовидную кишку при их обструкции или удалении мочевого пузыря) кишка секретирует и теряет Т₃— в обмен на присутствующий в моче Cl— и всасывает из мочи аммоний, который диссоциирует на аммиак. В редких случаях потерю HCO₃— вызывает прием ионообменных смол, связывающих этот анион.

При разных типах почечного канальцевого ацидоза нарушается либо секреция Н+₃—(типы 1 и 4), либо абсорбция HCO₃— (тип 2). Нарушение экскреции кислот и нормальная анионная щель регистрируются также на ранних стадиях почечной недостаточности, тубулоинтерстициальном нефрите и приеме ингибиторов карбоангидразы (например, ацетазоламида).

Компенсаторные изменения

Любое увеличение количества ионов водорода в кровяном русле почти немедленно вызывает возрастание альвеолярной вентиляции. Согласно общему правилу, снижение уровня бикарбоната на 1 мЭкв/л вызывает падение PCOl на 1,0—1,4 мм рт.ст. Таким образом, в случае снижения содержания бикарбоната в крови до 14 мЭкв/л ожидается падение до 26—30 мм рт.ст. Если при уменьшении бикарбоната на 1 мЭкв/л РСо, снижается менее чем на 1,0 мм рт.ст., это означает, что респираторная компенсация неадекватна или аномальна. В течение последующих нескольких дней компенсация обеспечивается увеличением почечной экскреции кислоты. 

Типы метаболического ацидоза

Существует несколько видов этого состояния:

• гиперхлоремический метаболический ацидоз, не имеющий связи с изменением анионной разницы;
• почечный канальцевый ацидоз метаболический второго типа (проксимальный);
• почечный канальцевый ацидоз метаболический первого типа (дистальный), не имеет нарушений в почечных канальцах;
• метаболический кандидоз (канальцевый), вызванный недостаточным выделением секрета альдостерона (четвертый тип), всегда сопровождается дефицитом калия в организме;
• ацидоз с высоким показателем анионного дефицита;
• диабетический кетоацидоз, имеющий прямую связь с нарушением обменов углеводов;
• ацидоз, вызванный избытком молочной кислоты (лактатный);
• ацидоз, спровоцированный интоксикациями;
• уремия.

Ацидоз причины развития и методы лечения.

Изменение кислотно – щелочного равновесия в организме в сторону увеличения кислотных компонентов, называют «ацидоз». При правильном течении обменных процессов в организме образуются кислотные остатки — ионы водорода, которые находятся в активном состоянии в определенной концентрации во внеклеточной и внутриклеточной жидкостях. Существует система контроля в организме за концентрацией ионов водорода в различных средах, которая при необходимости (при колебаниях кислотности) связывает или освобождает ионы водорода, защищая организм от неблагоприятного изменения его рН. Основная задача организма связать ненужные избыточные кислотные остатки и вывести из организма путем выдыхания через дыхательную систему, путем мочевыделения через почки, путем потоотделения через кожу.

Откуда берутся кислотные остатки в организме? В момент вдоха организм получает запас кислорода, а в процессе метаболизма выделяет углекислый газ (результат распада угольной кислоты). Метаболизм белковых соединений, поступающих с пищей, приводит к образованию остатков серной кислоты. Жиры и углеводы в результате окисления становятся источниками жирных кислот (карбоновых кислот), мочевая кислота образуется из пуриновых соединений, входящих в состав мяса, печени, селезенки, сердца, рыбы и рыбной икры, бобовых.

При ацидозе происходит накопление кислот в организме (или снижение концентрации щелочей). При этом ацидоз активирует в организме системы выделения, для того, чтобы избавиться от вредных веществ – избыточных кислот. Но если компенсаторные системы организма дают сбои (в силу некоторых заболеваний, поражающих дыхательную, кровеносную или мочевыделительную систему), то ацидоз становится причиной плохого самочувствия и развития других заболеваний (токсических поражений различных органов, камнеобразования, отложений солей и т.п.). Самые критические результаты ацидоза – поражение мозга, летальный исход.

Причины развития ацидоза.

Помимо нарушений работы систем выведения избыточных веществ из организма причиной ацидоза может стать:

• токсическое поражение вдыхаемыми газовыми смесями,
• попавшие в организм химические вещества, меняющие рН внутренних сред организма,
• дегидратация,
• изменение питания в сторону пищи, повышающей кислотность (мясо, молочная продукция, зерновые, кислые приправы),
• нарушения работы кровеносной системы,
• алкалоз.

Признаки ацидоза могут проявляться различным образом:

• Отдышка,
• Тошнота или рвота,
• Жажда,
• Учащение сердцебиения,
• Повышенное давление,
• Сонливость,
• Общая слабость,
• Головокружение,
• Спутанность или потеря сознания,
• Шоковые состояния.

Лечение ацидоза состоит в выявлении причин развития этого патологического состояния и проведения деинтоксикационных мероприятий по снижению концентрации кислот в организме. Для этих целей проводят в сложных случаях диализ, в некритических случаях назначают инфузионные растворы бикарбоната натрия, обильное питье. При лечении проводят контроль показателей кислотности в различных биологических средах: артериальной и венозной крови, моче, внутрисуставной жидкости и т.п.

Какова симптоматика

Надо отметить, что такое состояние самостоятельных признаков не имеет. Когда кислотный уровень начинает меняться, симптомы могут иметь самый разнообразный характер, причем, не редко их даже нельзя связать друг с другом. Так что, выявить такую патологию дома самостоятельно очень тяжело.

Если говорить о проявлениях общего характера,.то здесь можно наблюдать следующее:

• человека постоянно тошнит, часто рвет, причем после этого лучше ему не становится;
• может резко возникнуть сильная слабость, да такая, что человек просто вынужден соблюдать постельный режим;
• появляется одышка, причем даже тогда, когда человек находится в спокойном состоянии. Создается такое чувство, что человеку просто сильно не хватает воздуха, в результате он дышит часто и глубоко;
• кожный покров становится бледным, также могут бледнеть ротовая и носовая полость;
• кожный покров беспричинно покрывается холодным потом;
• работа сердца становится замедленной, артериальное давление снижается;
• могут возникать судорожные состояния, сильно кружится голова, человек может терять сознание, может быть даже кома.

Так что надо как можно быстрее обратиться за медицинской помощью, если человек не в состоянии ходить самостоятельно, то вызывается скорая помощь, если есть необходимость, то больной госпитализируется. В стационарных условиях специалисты занимаются диагностикой, делают определенные исследования и выбирают варианты лечения.

Диагностическое выявление ацидоза

Метаболический ацидоз диагностируют для выявления типа анионного промежутка. Бывают ситуации с явной причиной высокого промежутка, например, при пропущенном гемодиализе или резком сокращении объема циркулирующей крови (гиповолемическом шоке). Но чаще всего причину выявляют после анализа крови на уровень азота мочевины, глюкозы, лактата и на наличие в крови токсических веществ.

Некоторые лаборатории определяют уровень в крови салицилатов, а вот количество метанола и этиленгликоля далеко не всегда удается определить, их наличие предполагается по тому, присутствует ли осмолярный промежуток или нет.

Осмолярность сыворотки рассчитывается следующим методом: суммируют показатели натрия, глюкозы, азота, мочевины в крови, алкоголя крови, а затем все это вычитается из показателя осмолярности.

Если разница больше 10, то это свидетельствует о том, что в организме присутствуют осмотически активные вещества, которые при высоком уровне анионного промежутка оказываются метанолом или этиленгликолем.

Прием этанола может спровоцировать появление осмолярного промежутка и образование ацидоза в легкой форме, но его не стоит рассматривать в качестве причин более тяжелой формы ацидоза.

В случае нормального анионного уровня и отсутствия явной причины берется анализ на вычисление количества в крови электролитов и мочевого анионного промежутка (Na+K+Cl), который в норме составляет 30-50 мэкв/л. Если показатель превышает норму, то, скорее всего, есть почечные потери НСО3. В этом случае обследуются почки.

Диагноз ацидоз метаболический ставят многим недоношенным детям. К концу первого месяца жизни у глубоко недоношенных младенцев, находящихся на аппарате искусственной вентиляции легких, проявляется это состояние.

Метаболический ацидоз в этом случае развивается из-за физиологической незрелости новорожденных. Избыток поступающих в организм белков, содержащих аминокислоты с серой в составе, недостаточно интенсивно выделяется, а ионы натрия не получают необходимой абсорбации вследствие недоразвития канальцев почек. Все это и становится причиной развития ацидоза.

Мышечная функция

Как правило, слабый или умеренный ацидоз способен увеличить силу мышечного сокращения (как при феномене «лестницы», когда при быстрой и повторной стимуляции мышцы ее сокращение усиливается, по крайней мере на какое-то время). Однако при значениях рН менее 7,10-7,15 возможно ухудшение мышечной и сердечно-сосудистой функции. Более того, если содержание бикарбоната меньше 5,0 мЭкв/л, любое дальнейшее его уменьшение может значительно снизить рН.

Катехоламины и сосудистая реактивность

Ацидоз увеличивает секрецию катехоламинов, однако в случае очень тяжелого ацидоза ответ на катехоламины конечных органов-мишеней снижается. Тяжелый ацидоз склонен вызывать расширение артерий и сужение вен, способствуя тем самым возникновению капиллярного стаза. Кроме того, тяжелый ацидоз часто приводит к легочной вазоконстрикции с увеличением нагрузки на правое сердце. Вместе с тем ацидоз сдвигает кривую диссоциации кислорода вправо, высвобождая большее количество кислорода в ткани.

Поступление кислорода в ткани

Влияние хронического и острого метаболического ацидоза на поступление кислорода в ткани различно. При остром ацидозе происходит сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо; следовательно, уменьшается сродство гемоглобина к кислороду и облегчается поступление кислорода в ткани. Однако ацидоз, продолжающийся более 12-36 ч, ухудшает гликолиз в эритроцитах, уменьшая внутриэритроцитарную концентрацию 2,3-дифосфоглицериновой кислоты.