Основные показатели КОС крови

В клинической практике для оценки кислотно-основного состояния используют следующие показатели:

рН - величина отрицательного десятичного логарифма молярной концентрации ионов водорода.крови рН артериальной крови (плазмы) при 37°С колеблется в пределах 7,40+-0,04 (слабощелочная реакция)

рН плазмы крови можно определить двумя методами:

1. Индикаторный метод основан на свойстве некоторых слабых кислот или оснований, используемых в качестве индикаторов, дисоциировать при определенных значениях рН и изменять свой цвет.

2. Метод рН-метрии позволяет более точно и быстро определять концентрацию протонов с помощью полярографических электродов, на поверхности которых при погружении в раствор создается разность потенциалов, величина которой зависит от рН среды

Активный электрод, выполненный из золота или платины, является измеряющим, другой, референтный, служит электродом сравнения. Активный электрод отделен от остальной системы стеклянной мембраной, проницаемой только для протонов. Электроды погружают в исследуемый раствор (кровь) и поляризуют от источника тока. Поскольку активный электрод дополнительно отделен от раствора электролита стеклянной мембраной, проницаемой только от ионов водорода, величина напряжения на обеих поверхностях этой мембраны пропорциональна рН крови.

Рис.9. Схема полярографической регистрации рН раствора (рН-метрии).

Реакция мочи, как правило, слабо кислая - рН мочи находится в пределах от 5 до 7. Почки играют ведущую роль в регуляции кислотно-основного состояния посредством выведения ежесуточно продуцируемых протонов. Несмотря на наличие буферной системы в почечных канальцах, позволяющей осуществлять максимальную экскрецию ионов водорода при минимальном снижении рН мочи, значение рН мочи обычно кислое (в среднем около 6). Значение рН мочи измеряют в течение 2 часов после взятия пробы, поскольку она становится более щелочной по мере хранения.

рСО₂ – парциальное давление углекислого газа в крови. Этот показатель отражает количество растворенного углекислого газа в плазме, что является одной из нескольких форм, в которых он присутствует в крови. Углекислый газ также входит состав угольной кислоты (Н₂СО₃), иона бикарбоната (НСО₃^-), в комбинации с белками плазмы и в связанном виде с гемоглобином (карбаминогемоглобин). Основное количество углекислого газа попадает в эритроциты по градиенту концентрации, где, за счет активности карбоангидразы превращается в угольную кислоту, после диссоциации которой протоны связываются гемоглобиновым буфером, а бикарбонат поступает в плазму в обмен на анионы хлора (хлоридный сдвиг). Процесс связывания ионов водорода усиливается по мере прохождения крови через капилляры и отдачи кислорода тканям, так как гемоглобиновый буфер обладает большей буферной емкостью в восстановленном состоянии.

В легких процесс идет в противоположном направлении из-за низкого парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе, углекислый газ удаляется с выдыхаемым воздухом При нормальной вентиляции рСО₂ в крови находится в диапазоне 40±5 мм рт.ст.(4,7-6,0 кПа).

Накопление или уменьшение количества СО₂ существенно влияют на кислотно-основное состояние. Углекислый газ растворяется в плазме и вступает в химическую реакцию, в которой вода и СО₂ образуют угольную кислоту, диссоциирующую на ион водорода и ион бикарбоната:

Н₂СО₃ является слабой кислотой, а НСО₃ˉ достаточно активным анионом. Таким образом, в результате растворения углекислого газа в плазме меняется рН. Так как растворение СО₂ сопровождается образованием угольной кислоты, то накопление углекислого газа при гиповентиляции приводит к респираторному ацидозу. При гипервентиляции углекислый газ избыточно удаляется из организма и пополняется из нестойкой угольной кислоты. Происходит смещение уравнения влево в сторону образования угольной кислоты, снижается концентрация протонов, увеличивается рН, развивается дыхательный алкалоз.

При оценке концентрации бикарбоната плазмы с помощью анализаторов регистрируют 2 показателя – истинный (актуальный) бикарбонат (АВ) и стандартный бикарбонат (SВ).

АВ (истинный бикарбонат плазмы) – 19-25 ммоль/л. Рассчитывается при рСО₂, определенном у данного конкретного больного. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха для концентрации ионов бикарбоната решается следующим образом:

lg[НСО₃]=рН+lg(рСО₂´0,0307)-6,105

Расчет на основе этого выражения был рекомендован Международной Федерацией Клинической Химии (IFCC) для использования в клинико-диагностических исследованиях. рН и рСО₂ измеряются для воды плазмы, поэтому концентрация бикарбоната эквивалентна его активности в воде плазмы.

SВ – стандартный бикарбонат плазмы. Содержание бикарбоната у данного больного в стандартных условиях (рСО₂=40 мм рт.ст., рО₂ = 100%, t=37°C), в норме колеблется в пределах 20-26 ммоль/л.

ВВ – буферные основания плазмы (по международной номенклатуре Buffer Bases), сумма всех компонентов буферных систем (бикарбонатной, фосфатной, белковой, гемоглобиновой), в норме находится в пределах 44-52 ммоль/л. Значение этого параметра в незначительной степени зависит от парциального давления углекислого газа в крови. Сопряжение между бикарбонатным и небикарбонатным буферными компонентами определяет устойчивость ВВ при остром изменении рСО₂. В то же время ВВ существенно зависит от тканевого метаболизма и частично от функции почек. По величине ВВ возможно судить о сдвигах КОС, связанных с увеличением или уменьшением содержания нелетучих кислот в крови. Нормальная величина ВВ обозначается как норма буферных оснований (NВВ) или должная концентрация буферных оснований.

ВЕ – сдвиг буферных оснований, показатель недостатка или избытка буферных оснований (Bases Excess). Определяется разницей между истинной и должной концентрациями буферных оснований:

ВЕ=ВВ – NВВ

В норме значение определяется в пределах ВЕ±2,3 ммоль/л. При патологическом увеличении содержания оснований ВЕ становится положительным, при снижении – отрицательным. В последнем случае целесообразно использовать термин «дефицит буферных оснований».

Параметр ВЕ имеет важное клинико-диагностическое значение. Он позволяет определить степень метаболических нарушений КОС, вычислить общий недостаток или избыток оснований (ОВЕ) организма с помощью формулы:

ОВЕ=0,3´масса тела´ВЕ