Углекислота переходит из тканей в кровь и из крови в альвеолы, диффундируя из области с более высоким парциальным давлением в область с более низким давлением. Давление углекислоты в тканях составляет около 60, в венозной крови - около 47, а в альвеолах -около 35 мм рт. ст. Парциальное давление углекислоты в артериальной крови равно около 41 мм рт.ст., так что кровь содержит много углекислоты и после того, как она прошла через легкие . Превращение углекислоты в угольную кислоту в капиллярах тканей и обратное превращение угольной кислоты в углекислоту ускоряется примерно в 1500 раз особым ферментом, называемым угольной ангидразой.
Когда процесс нормального удаления углекислоты легкими нарушается, например при воспалении легких, ее концентрация (фактически концентрация бикарбонатов и угольной кислоты) в крови возрастает, и такое состояние крови называется ацидозом Это не означает, что кровь действительно становится кислой (ее реакция все еще остается несколько щелочной); просто происходит уменьшение щелочного резерва крови (главным образом натрия) . Когда щелочной резерв крови оказывается исчерпанным, кровь уже не может сохранять щелочную реакцию, ее рН изменяется, и клетки тканей погибают от воздействия кислой крови. Ацидоз наблюдается также при диабете . Здесь, однако, это связано не с недостаточным удалением углекислоты легкими, а с избыточным образованием кислот тканями вследствие нарушенного обмена углеводов.
Кислотно-щелочное равновесие
Кислотно-щелочное равновесие (КЩР, кислотно-основное состояние, кислотно-щелочной баланс, равновесие кислот и оснований) - относительное постоянство концентрации водородных ионов во внутренних средах организма, обеспечивающее полноценность метаболических процессов, протекающих в клетках и тканях.
Обмен веществ и энергии в тканях нуждается в непрерывном поступлении кислорода и выведении углекислоты, образующейся в результате метаболических превращений веществ . Кислород в клетки и углекислота из клеток переносятся кровью, которая является важнейшим компонентом внутренней среды организма Помимо углекислоты кровь содержит и другие кислые продукты, например молочную, бета-оксимасляную кислоты, а также основания . Реакция жидкостей организма зависит от соотношения в 0,02+них кислот и оснований; состоянию КЩР соответствует величина рН крови в диапазоне от 7,37 до 7,44; в эритроцитах рН составляет 7,19 и отличается от рН крови на 0,2 единицы рН. Колебания рН крови, выходящие за диапазоны нормальных значений, свидетельствуют о патологических изменениях обмена веществ (метаболические ацидоз и алкалоз) или дыхания (респираторные ацидоз и алкалоз).
Для поддержания КЩР в организме существуют эффективные системы, способные обеспечить выведение или нейтрализацию водородных ионов (ионов Н+) при их избытке или задержку ионов Н+ в организме при их дефиците. К таким системам относятся: буферные системы крови, дыхательная система (легкие) и выделительная система (почки).
Нарушения кислотно-щелочного равновесия. В тех случаях, когда компенсаторные механизмы организма не могут предотвратить нарушения КЩР, развиваются два патологических состояния, противоположных по своей направленности: ацидоз и алкалоз При ацидозе концентрация ионов Н+ выше нормы; при этом рН крови ниже нормы. При уменьшении концентрации ионов Н+ и соответственном повышении значения рН крови развивается алкалоз. Состояния, при которых рН ниже 6,8 и выше 8,0, не совместимы с жизнью. Однако на практике такие значения рН крови, как 6,8 и 8,0, не наблюдаются.
Ацидоз и алкалоз могут возникнуть вследствие различных причин, но в основном к нарушению КЩР приводят три патологических процесса: нарушение выведения углекислого газа легкими, избыточное образование кислых продуктов в тканях и нарушение выведения из организма оснований с мочой, по€том и др. Однако на практике простые формы расстройства КЩР встречаются реже, чем комбинированные, обусловленные воздействием различных факторов.
Исследование КЩР проводят в артериальной, венозной или капиллярной крови.Застой крови при ее взятии должен быть минимальным и как можно менее продолжительным. В том случае, если для исследования нужна венозная кровь, руку пациента перед взятием крови согревают около 20 мин.. Параметры, определяющие КЩР, представлены в таблице°при 45.
Таблица 9
Параметры, определяющие состояние кислотно-щелочного равновесия, и их величины в норме
Показатель и егообозначе- Характеристи- Метод исследования и нате- Единицаизмерения Абсолютная ветчина в нор- РН Отрицательный десятшный логарифм концентрации водо Потенциометрический: артериальная и веноз -1д10 7,37-7,44(артериальная)т 7 Л? Парциальное давление углекислого газав крови(рСОцр родных ионовПарциальное давление углекислого газа в газовойсмеси, уравновешенной с кровью; отражает концентрацию СО;, раство ная кровьПотенциометрическое измерение селективным электродом, определение по номограмме кПамм рт. ст. (венозная)4,7-6,0(мужчины)4,3—5,7(женщины)35-45(мужнины)32-43(женщины) Парциальное давлениекислорода в крови (пОЛ ренного в плазме крови (в т.ч. и гидратированного С0;.)Парциальное давление кислорода в газовой смеси, уравнове Потенциометрический; артериальная кровь кПамм рт. ст. 31,1-11,4 (до 40 лет)9,6-1 3,7 (старше 40 лет)83-108 (до 40 лет) Общее содержание 00, в крови (прежнее название -щелочной шеннойс кровью; отражает концентрацию 0.;, растворенного в плазме кровиКонцентрация общей углекислоты в крови и плазме, т.е. ее ионизирован- Газометрическое определение; артериальная и капиллярная кровь ммоль/л 72-104 (старше 40 лет)24.6-28,6 (мужнины)22.7-28,5 (женщины)19,84-24,76(мужнины)18,93-24,87(женщины) резерв)Стандартный б и кар- ной фракции (ионы бикарбоната, карбамата и карбоната) и неионизиро-ванной фракции, содержащей в основном безводный угле- Артериальная кровь ммоль^л 22,5-26,9(мужнины)21,8-26,2(женщины) мы кровиД КТ^аПННЬР угольную кислоту Артериальная кровь ммоль^л 23,6-27,2(мужнины)21,8-27,2(женщины) (истинные) бикарбонаты кровиБуферныеоснования(ЬигГнг Определение по номограмме;капиллярнаякровь ммоль/л 43,7-53,5 Ь азе; ВВ)Избыток оснований (Ьазе ех-сезз; ВЕ) Определение по номограмме;артериальная кровь ммоль/л От 2,7 до2,5(мужнины)От-3,4до+1,4 (женщины)От-1,0 до +3,1 (мужяи-ны)От-1,8до+2,8 (женщины)От -4,0 до +2,0 (дети до 3 лет)
Интегральным показателем состояния КЩР может служить рН крови. Величина рН крови измеряется потенциометрически с использованием специальных рН-метров. В клинике определяют так называемый актуальный, или истинный, рН, который представляет собой рН цельной крови или плазмы, и метаболический рН, то есть рН крови или плазмы крови после соотнесения его величины с величиной рС02 . У здоровых лиц величина актуального и метаболического рН одинакова. При метаболическом ацидозе величина метаболического рН ниже, чем величина актуального рН, при респираторном ацидозе - выше . При метаболическом алкалозе величина метаболического рН выше величины актуального рН, а при респираторном алкалозе - ниже.
Часть II. Исследование мочи
Не все отходы удаляются из организма именно почками, но почки - органы единственной системы тела, занятой главным образом удалением ненужных веществ. Все другие органы, которые также действуют как «уборщики отходов», находятся в других системах: легкие (удаляют углекислый газ, лишнее тепло и воду), кожа (удаляет лишнее тепло, воду, углекислый газ, соли и немного мочевины) и желудочно-кишечный тракт (удаляет твердые отходы, воду, углекислый газ, соли и лишнее тепло).
Более примитивные организмы просто выделяют продукты метаболизма постоянно, но мы имеем мочевой пузырь, чтобы накапливать мочу, пока не представится социально приемлемая возможность избавиться от нее, через уретру (мочевыводящий канал), которая является небольшой трубкой, идущей от мочевого пузыря до внешнего мира.
Почки - главный орган выделительной системы организма, в них образуется моча. Так называемая первичная моча, или клубочковый фильтрат, по составу практически не отличается от плазмы крови, в ней не хватает только белков. Поэтому природа предусмотрела второй этап - реабсорбцию, или обратное всасывание, растворенных в первичной моче веществ и образование конечной мочи. Этот процесс происходит в канальцах почек и позволяет вернуть в организм до 98% почечного фильтрата. Если бы не реабсорбция, наш организм сам обезводил бы себя за каких-то 22—25 минут!
