АЦИДОЗ

АЦИДОЗ (acidosis; латинский acidus кислый + osis)— нарушение кислотнощелочного равновесия в организме, характеризующееся избыточным содержанием анионов летучих и нелетучих кислот.

Ацидоз может быть компенсированным (частично или полностью) и некомпенсированным (декомпенсированным).

При полностью компенсированном ацидозе накопление анионов кислот благодаря наличию буферных систем и физиологическим механизмам компенсации не вызывает смещения pH за границы физиологической нормы (7,35—7,45). Для частично компенсированного ацидоза характерно, несмотря на снижение pH, сохранение физиологических и физико-химических механизмов компенсации. Однако если накопление анионов кислот значительно, а эффект компенсации не выражен, концентрация водородных ионов увеличивается, величина pH снижается — развивается некомпенсированный ацидоз.

По механизму возникновения различают: 1) ацидоз обменный (метаболический, негазовый), связанный с избыточным накоплением в организме анионов нелетучих кислот или значительной потерей катионов щелочей; 2) ацидоз газовый или дыхательный (респираторный), связанный с недостаточным выведением углекислоты легкими.

Обменный ацидоз

Обменный ацидоз — наиболее часто встречающаяся форма нарушения кислотно-щелочного равновесия крови. Причины, приводящие к развитию обменного ацидоза вследствие избыточного накопления кислот в организме, многочисленны. Одна из них — кетоацидоз — неполное окисление жиров и избыточное накопление ацетоновых тел (ацетоуксусной, бета-оксимасляной кислот), напр, при осложненном течении сахарного диабета или при голодании. В этих условиях образующиеся кетоновые тела не успевают окисляться в тканях и выделяются в значительном количестве почками. При этом организм теряет одновременно большое количество Na⁺ и К⁺, так как выделение их происходит в виде натриевых и калиевых солей. Однако способность почек выделять последние ограниченна, в результате чего постепенно происходит их избыточное накопление в крови и тканях, в связи с чем pH крови снижается.

Обменный ацидоз может наблюдаться и при неполном окислении углеводов в связи с накоплением в тканях молочной кислоты. Развитие ацидоза подобного характера наблюдается при усиленной физической работе, при гипоксических состояниях различного характера (см. Гипоксия), при острой сердечной недостаточности (кардиогенный шок), при тяжелых поражениях печени (циррозы, токсическая дистрофия), при длительных лихорадочных состояниях и т. д.

При заболеваниях почек (почечная недостаточность) возникает азотемический ацидоз, связанный с избыточным накоплением в крови и тканях фосфатов, сульфатов, анионов органических кислот. Нарушение функции почек приводит к уменьшению выведения последних при неизмененном или увеличенном выведении катионов. Это состояние, как правило, возникает при уремии. Причиной обменного ацидоза может быть также избыточное экзогенное введение кислот в организм, в частности при отравлении уксусной кислотой, длительном или бесконтрольном приеме салицилатов, хлористого аммония, соляной кислоты и т. д.

Вторую группу причин представляют факторы, приводящие к избыточной потере анионов HCO₃^- в организме либо через почки, либо через желудочно-кишечный тракт, как это имеет место при продолжительных поносах, свищах кишечника, желчного и панкреатического протоков, когда организм теряет значительное количество бикарбоната натрия и калия с соками поджелудочной железы и кишечника, а также с желчью. Для обменного ацидоза почечного происхождения, при котором нарушается канальцевая реабсорбция бикарбоната натрия, характерно выделение большого количества бикарбонатов с мочой. Примером обменного ацидоза почечного происхождения является ацидоз, возникающий при поздних токсикозах беременности (см. Нефропатия беременных).

Компенсация обменного ацидоза осуществляется при помощи буферных систем крови и физиологических механизмов компенсации (легкие, почки). Действие буферных систем, и главным образом бикарбонатного буфера, сводится в первую очередь к нейтрализации избытка кислот. Реакция происходит по схеме H⁺ + AH⁺ + NaHCO₃ = H₂CO₃ + NaAH.

В результате этой реакции из сильной нелетучей кислоты образуются слабая угольная кислота и соль нелетучей кислоты. Буферная емкость крови постепенно снижается, и содержание бикарбоната натрия уменьшается до 2,9—10 мэкв/л (при норме 20—26 мэкв/л).

Образующаяся при этом в избытке CO₂ выводится через легкие, чему способствует так наз. компенсаторная одышка — гипервентиляция, возникающая в результате непосредственного воздействия повышенной концентрации водородных ионов и избытка CO₂ на дыхательный центр (легочный механизм компенсации). Выведение кислот и восстановление концентрации бикарбоната натрия в плазме при нормальной функции почек происходит за счет увеличения фильтрации некоторых органических кислот (пировиноградной, ß-оксимасляной, ацетоуксусной) и изменения метаболизма в эпителии почечных канальцев, что приводит в конечном итоге к увеличению содержания ионов водорода в моче и повышению реабсорбции бикарбоната. Оба этих механизма почечной компенсации в конечном итоге приводят к увеличению титруемой кислотности мочи. Сдвиг в сторону преобладания в моче кислых фосфатов обусловливает характерное для обменного ацидоза понижение pH мочи. При длительном течении обменного ацидоза в канальцевом эпителии усиливается процесс образования и поступления в мочу аммония, где он связывает ион водорода и хлора, образуя хлористый аммоний (NH₃ + H⁺ + NaCl = NH₄Cl + Na⁺). При помощи этого механизма связывания иона водорода последний выводится в большом количестве без дальнейшего снижения pH мочи.

Газовый ацидоз

Газовый ацидоз — увеличение концентрации углекислоты и повышение парциального давления CO₂ (pCO₂) в крови (см. Гиперкапния) — развивается при уменьшении легочной вентиляции (дыхательная недостаточность, гиповентиляция), а также при вдыхании воздуха с высокой концентрацией CO₂.

Причинами дыхательной недостаточности могут быть: 1) угнетение функции дыхательного центра (шок, повышение внутричерепного давления, передозировка морфиноподобных препаратов и барбитуратов); 2) нарушения дыхания, связанные с поражением нервно-мышечного аппарата дыхательной мускулатуры (полиомиелит, ботулизм, паралич диафрагмального нерва, миастения, период восстановления спонтанного дыхания после применения релаксантов); с ограничением подвижности грудной клетки при травме и ряде заболеваний (кифосколиоз, высокое стояние диафрагмы, окостенение реберных хрящей, деформация ребер); 3) гиповентиляция вследствие недостаточной проходимости воздухоносных путей (инородное тело в дыхательных путях, бронхоспазм) или вследствие уменьшения дыхательного объема легких (пневмония, инфаркт легкого, пневмосклероз, склеродермия, бронхоэктазы и др.). При тяжелой дыхательной недостаточности величина pCO₂ крови может повышаться до 70—120 мм рт. ст. и выше (норма 35—42 мм рт. ст.).

Газовый ацидоз может возникнуть при вдыхании воздуха или газовых смесей с высокой концентрацией CO₂ при длительном пребывании в закрытом помещении без обновления воздуха или при использовании наркозного аппарата с истощившимся поглотителем. Гиповентиляция может наблюдаться также при неправильном проведении искусственного дыхания (см.).

Компенсация газового ацидоза осуществляется прежде всего с участием гемоглобинового буфера, благодаря к-рому водородные ионы, образующиеся при диссоциации углекислоты, удерживаются восстановленным гемоглобином в эритроцитах, а выделяющиеся в обмен на ионы хлора из эритроцитов в плазму анионы HCO₃- способствуют образованию в ней дополнительных количеств бикарбоната натрия (NaHCO₃). Таким образом, при газовом ацидозе первичное увеличение H₂CO₃ компенсируется вторичным увеличением NaHCO₃, благодаря чему существенных изменений в соотношении концентраций компонентов бикарбонатного буфера плазмы может не происходить, и pH плазмы сохранится в пределах физиологических границ. Вторым этапом компенсации газового ацидоза является увеличение реабсорбции натрия в почках, обеспечивающее прирост NaHCO₃ в плазме. Большей реабсорбции натрия в почках при газовом ацидозе способствует повышение pCO₂ в крови, а также увеличенное превращение в моче основных фосфатов (Na₂HPO₄) в кислые (NaH₂PO₄). Последнее обусловливает некоторое увеличение титруемой кислотности мочи при газовом ацидозе. См. также Алкалоз.

Физиологический ацидоз

Физиологическим ацидозом принято называть состояние ацидоза, которое возникает у доношенных новорожденных детей и выявляется с первых минут после рождения и на протяжении нескольких дней постнатального периода жизни. По механизму своего развития физиологический ацидоз представляет собой смешанную форму ацидоза, в которой компонент метаболического ацидоза проявляется увеличением содержания в крови главным образом молочной кислоты, а компонент газового ацидоза — гиперкапнией. Обменные сдвиги при этом встречаются чаще и выражены более отчетливо.

По степени нарушения кислотно-щелочного равновесия этот вид ацидоза с самого начала следует отнести к некомпенсированному, так как уже в первые минуты после рождения pH крови у детей бывает снижен.

Механизм развития физиологического ацидоза связывают с развитием гипоксии у плода, которой он подвергается в процессе родов, а также с перестройкой гемодинамики у новорожденного в связи с включением у них в общую циркуляцию легочного и портального кровообращения. Некоторую роль в развитии ацидоза играет избыточное поступление кислых продуктов из крови матери в период родов до выключения плацентарного кровоснабжения.

Факторами, способствующими развитию физиологического ацидоза у новорожденных детей, являются: функциональная незрелость дыхательного центра и в связи с этим несовершенство дыхательной компенсации, а также отсутствие компенсации со стороны почек, регуляторная роль которых проявляется лишь к 3—5-му дню после рождения, но и в этот период их компенсаторная функция ограничена.

Большему образованию молочной кислоты у новорожденных способствует повышенная активация ферментов гликолиза при гипоксии у плода и новорожденных. Как правило, специального лечения не требуется.

Клиническая картина ацидоза

Наиболее характерным признаком выраженного ацидоза является угнетение функции центральной нервной системы, выражающееся в сонливости, сопоре (см. коме (см.). При ацидозе pH крови может снижаться до 7,1, в некоторых случаях обменного ацидоза даже до 6,8, что является самым низким показателем, совместимым с жизнью. Коматозное состояние возникает при падении pH ниже 7,2.

Одним из наиболее выраженных клинических признаков ацидоза являются нарушения дыхания. При обменном ацидозе на ранних стадиях его развития наблюдается увеличение минутного объема дыхания (полипноэ), которое в дальнейшем в результате компенсаторного снижения pCO₂ крови и понижения возбудимости дыхательного центра может становиться шумным, поверхностным (см. Куссмауля дыхание). Повышение pCO₂ крови при газовом ацидозе вызывает спазм бронхиол.

Изменения pCO₂ крови при ацидозе вызывают соответствующие изменения центральной и периферической гемодинамики (см. Гипокапния). Так, снижение pCO₂ (при обменном ацидозе) вызывает падение тонуса сосудов, вследствие чего падает артериальное давление и уменьшается минутный объем сердца, уменьшается мозговой и коронарный кровоток. Напротив, возрастание pCO₂ крови приводит к спазму артериол, в том числе почечных, повышает артериальное давление, затрудняет работу сердца. Большой избыток CO₂ может вызывать повышение тонуса блуждающего нерва и остановку сердца. Сосуды головного мозга под влиянием повышения pCO₂ расширяются, что увеличивает образование спинномозговой жидкости и способствует повышению внутричерепного давления. При этом отмечено, что внутривенное введение веществ, увеличивающих осмотическое давление (растворы глюкозы и др.)» обычно не снижает внутричерепное давление у таких больных.

Влияние ацидоза на функцию почек проявляется в уменьшении мочеобразовательной функции: наступающее в условиях газового ацидоза сужение почечных сосудов ограничивает кровоток по сосудам почек, уменьшает давление в афферентных сосудах почечных клубочков и уменьшает объем выводимой мочи. При обменном ацидозе падение центрального артериального давления приводит в первую очередь к уменьшению образования мочи.

Обменный ацидоз существенно влияет на водно-солевой обмен: концентрация калия в плазме повышается, осмотическое давление внеклеточной жидкости возрастает (в связи с повышением концентрации ионов калия, натрия, хлора), что вызывает увеличение объема внеклеточной жидкости. Следствием этих изменений являются нарушения ритма сердечных сокращений (предсердная тахикардия, предсердная и желудочковая экстрасистолия), ухудшение сократительной способности миокарда, развитие отеков тканей. При газовом А. концентрация калия в плазме также увеличивается.

Распознавание и оценка тяжести ацидоза облегчаются определением основных показателей кислотно-щелочного состояния с помощью экспресс-метода Аструпа (см. Экспресс-методы).

Лечение

В тяжелых случаях обменного ацидоза (pH=7,25 и ниже) вводят 8,4% раствор бикарбоната натрия 100—200 мл. В остальных случаях рекомендуется вводить 4,2; 2,1 и 1,05% растворы бикарбоната натрия.

Необходимые для коррекции обменного ацидоза дозы бикарбоната натрия рассчитывают, исходя из дефицита буферных систем (ДБС). Для этого пользуются формулой Меллемгарда — Аструпа:

ДБС=0,З × СБО × W,

где ДБС — дефицит буферных систем (в мэкв/л), СБО — сдвиг буферных оснований (в мэкв/л), W — вес больного (в кг).

При длительно существующем обменном ацидозе, сопровождающемся выраженными нарушениями электролитного баланса, ликвидация ацидоза должна проходить в течение 2—3 суток, чтобы дать возможность организму произвести перегруппировку электролитов в условиях проводимой коррекции. Введение бикарбоната натрия обязательно контролируется определением pH крови.

Больным с почечной недостаточностью при обезвоживании организма вводят внутривенно также физиологический раствор, 5% раствор глюкозы (до 200—500 мл). При лечении газового ацидоза, наблюдающегося чаще всего у больных с дыхательной недостаточностью, применяются средства, улучшающие в первую очередь легочную вентиляцию (бронхолитики, стероидные гормоны, антибиотики и сульфаниламиды при обострении воспалительного процесса, а также сердечные гликозиды и диуретики). В связи с угнетением дыхательного центра под влиянием тяжелой гиперкапнии применяют стимуляторы дыхания: кордиамин по 1 мл до 5—10 раз в день внутримышечно или внутривенно. Целесообразно капельное введение 10 мл 2,4% раствора эуфиллина на 200— 300 мл физиологического раствора. Для стимуляции дыхательного центра применяют ремефлин в суточной дозе до 8—16 мг внутрь или внутривенно. Важное место в терапии как обменного, так и газового ацидоза занимают ингаляции кислорода (см. Кислородная терапия).

В качестве неотложной помощи при дыхательной недостаточности применяют вспомогательную или искусственную вентиляцию легких (см. Искусственное дыхание).

Ацидоз у детей

Кислотно-щелочное равновесие у здоровых детей сохраняется на постоянном уровне и pH крови колеблется в тех же пределах, что и у взрослых (7,35— 7,45).

Развитие ацидоза у детей отмечено при многих заболеваниях: ревматизме и коллагенозах, сепсисе, дистрофии, рахите и рахитоподобных болезнях, бронхиальной астме, диффузном гломерулонефрите, болезнях печени и желчевыводящих путей, скарлатине, коклюше, кори и др. В тяжелых и среднетяжелых случаях указанных заболеваний всегда имеется снижение pH крови, которое клинически не проявляется и лечения не требует.

При сахарном диабете (см. Дистресс-синдром) ацидоз может достигать опасных границ (pH=7,1 — 7,2), когда появляются его клинические признаки (нарушения сознания, дыхание Куссмауля), для устранения которых необходима направленная терапия. Кроме того, кислотнощелочной дисбаланс является ведущей причиной болезни при таких заболеваниях, как инфантильный ренальный ацидоз и ацидоз молочнокислый семейный.

Кишечный токсикоз с эксикозом (токсическая диспепсия по старой номенклатуре) развивается у детей первого года жизни, чаще всего при кишечной инфекции (дизентерия, сальмонеллез, колиэнтерит). Понос и рвота, постоянно наблюдаемые уже с первых часов заболевания, быстро приводят к обезвоживанию организма ребенка. В дальнейшем в клинической картине заболевания преобладают признаки поражения центральной нервной системы: нарастает адинамия, ребенок впадает в сопорозное, а затем в коматозное состояние. Именно в этот период болезни отмечены резкая ангидремия (см.) и тяжелый обменный ацидоз; pH крови может снизиться до 7,2, а дефицит оснований достигать 10—12 мэкв/л.

Чем значительнее ацидоз при токсикозе, тем неблагоприятнее прогноз.

Синдром дыхательных расстройств новорожденных проявляется адинамией, цианозом, одышкой, нарушениями дыхания, требующими неотложной помощи. Ацидоз в этих случаях главным образом респираторный, но присоединяются и метаболические нарушения: накапливается молочная кислота, уменьшается способность гемоглобина связывать кислород, имеет место выраженная гиперкалиемия.

Реанимационные мероприятия (освобождение дыхательных путей от слизи, искусственное дыхание, введение кардиотонических средств, щелочных растворов, кокарбоксилазы, кислорода и др.) достигают цели только в случае эффективности коррекции нарушений кислотно-щелочного равновесия.

Ацидоз инфантильный ренальный называют также почечным канальцевым ацидозом или синдромом Баттлера—Лайтвуда—Олбрайта; другие синонимы — гиперхлоремический, хронический, идиопатический тубулярный ацидоз с гиперкальциурией и гипоцитратурией — употребляются реже.

Этот вид патологии обусловлен неспособностью почечных канальцев к выведению из организма ионов водорода. Реакция мочи щелочная, титруемая кислотность и выделение аммиака снижены, выделение с мочой натрия, калия, кальция и бикарбонатов повышено. В результате указанных биохимических нарушений у больных постоянно определяется гиперхлоремический ацидоз.

Заболевание может начаться в периоде новорожденности и проявляется в виде цианоза, расстройства глубины и ритма дыхания. В крови повышена концентрация молочной и пировиноградной кислоты, увеличивается их выделение с мочой. Эти факты говорят о преобладании гликолитического расщепления углеводов над окислительным. Обнаружено семейное наследование этого заболевания, что и послужило основанием назвать его ацидозом молочнокислым семейным (см. Лактат-ацидоз).

В последние годы в связи с изучением механизма действия фермента лактатдегидрогеназы, катализирующего реакцию превращения молочной кислоты в пировиноградную, высказаны предположения, что молочнокислый семейный ацидоз представляет собой лишь некоторый биохимический вариант ацидоза инфантильного ренального. Вероятно, в этих случаях, кроме главного энзимного дефекта, нарушающего процессы секреции ионов водорода, присоединяется и дефект действия лактатдегидрогеназы. Полагают, что это генетически обусловленный энзимный дефект, но количественные и качественные повреждения ферментов, участвующих в развитии данного вида патологии, еще не уточнены.

Патогенез данной формы ацидоза остается неясным.

Если ренальный инфантильный ацидоз обнаруживается в грудном возрасте, его называют синдромом Лайтвуда. У детей старшего возраста симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта выражены слабо, но постепенно нарастают рахитоподобные изменения скелета, отчетливо замедление роста, нефрокальциноз, симптомы гипокалиемии. Ацидоз постоянен. Этот симптомокомплекс у детей старшего возраста называют синдромом Олбрайта (см. Лайтвуда-Олбрайта синдром).

Лечение состоит в назначении бикарбоната натрия или бикарбоната калия. Доза, необходимая для нормализации уровня бикарбонатов плазмы, индивидуальна, она колеблется в зависимости от возраста и интенсивности метаболических расстройств от 2,5 до 12 г соды в сутки.

Учитывая потери калия, полезно половину необходимых бикарбонатов давать в виде бикарбоната калия. Большая нагрузка натрием делает необходимым ограничение в пище поваренной соли.

При ранней диагностике, своевременно начатом и систематически проводимом лечении можно обеспечить нормальное развитие ребенка. Параллельно с исчезновением ацидоза улучшается общее состояние, состояние костей, возобновляется рост. Прекращение лечения ведет к возвращению всех симптомов болезни.

См. также Кислотно-щелочное равновесие.

Библиография: Агапов Ю. Я. Кислотно-щелочной баланс, М., 1968, библиогр.; Альтшулер Р. А., Балагин В.М.и Назарова Н.Б. Применение трисамина при респираторном ацидозе в эксперименте, Фарм. и токсикол., т. 30, № 6, с. 722, 1967; Бадалян Л. О., Таболин В. А. и Вельтищев Ю. Е. Наследственные болезни у детей, с. 273, М., 1971; Балагин В. М. Синдром ацидоза в клинике хирургических заболеваний у детей, в кн.: Актуальн. вопр. педиат. анестезиол., под ред. А. 3. Маневича, с. 125, М., 1967; Болезни почек, под ред. Г. Маждракова и Н. Попова, пер. с болг., София, 1973; Василевская Н. Л. и Сомонова М. Г. Некоторые механизмы развития ацидоза у новорожденных, Вопр. охр. мат. и дет., т. 13, № 9, с. 53, 1968; Вайсман В. А. О природе почечного ацидоза и методах его исследования, Урол. и нефрол., № 4, с. 7, 1968; Вельтищев Ю. Е, и др. К проблеме ацидоза в детском возрасте, Вопр. охр. мат. и дет., т. 13, № 11, с. 46, 1968, библиогр.; Кабаков А. И. Об ацидозах и алкалозе при лечении диуретиками, Тер. арх., т. 39, в. 4, с. 78, 1967; Капланский С. Я. Кислотно-щелочное равновесие в организме и его регуляция, М.— Л., 1940; Керпель - Фрониус Э. Патология и клиника водно-солевого обмена, пер. с венгер., с. 129, Будапешт, 1964; Коган И. Ф. Динамика показателей кислотно-щелочного равновесия у детей различной степени зрелости в первые часы и дни жизни, Вопр. охр. мат. и дет., т. 13, № 11, с. 51, 1968; Манукян Б. А. Введение ТНАМ новорожденным, родившимся в асфиксии, с целью устранения патологического метаболического ацидоза в крови, там же, т. 14, № 1, с. 25, 1969; Неговский В. А. и Трубина И. Е. Применение Tham’a для борьбы с ацидозом в терминальных состояниях, вызванных кровопотерей, Ортоп. и травмат., №5, с. 30, 1966; Персианинов Л.C. Асфиксия плода и новорожденного, М., 1967; Персианинов Л. С., Савельева Г. М. и Сабиева М. М. Кислотно-щелочное равновесие крови в процессе беременности, Сов. мед., Ne 7, с. 7, 1971; Робинсон Д. Р. Основы регуляции кислотно-щелочного равновесия, пер. с англ., М., 1969, библиогр.; Таболин В. А. и др. Ацидоз и его коррекция при некоторых заболеваниях новорожденных, Педиатрия, № 10, с. 38, 1969; Ходас М. Я. и Пятницкая Г. X. Причины возникновения метаболического ацидоза при гипотермической перфузии, Вестн. хир., т. 100, JMe 4, с. 80, 1968, библиогр.; Хорст А. Молекулярная патология, пер. с польск., с. 309, М., 1967; Шток В. Н. и др. Корреляция между кислотно-щелочным равновесием и тонусом церебральных и периферических артерий во время наркоза и операции, Эксперим. хир. и анестезиол., № 2, с. 63, 1972; Lehrbuch der inneren Medizin, hrsg. v. A. Sundermann, Bd 1, S. 673 u. a., Jena, 1969; Royer P., Mathieu H. et Habib R. Problfcmes actuels de nephrologie infantile, P., 1963.

H. H. Лаптева; A. A. Валентинович (пед.), H. M. Мухарлямов (тер.).