Патофизиология кислотно-щелочного равновесия.Патофизиология фосфорно-кальциевого обмена

Нарушения КЩР.

Кислотно-щелочное равновесие это баланс между кислыми и щелочными продуктами, которые поступают в организм, образуются в процессе метаболизма и выводятся из организма . Кислотно-щелочное равновесие – одно из важнейших гомеостатических свойств внутренней среды организма, характеризующееся относительным постоянством соотношения водородных и гидроксильных ионов и определяющее оптимальный характер обменных процессов и физиологических функций.

Кислотами называют вещества, способные при диссоциации в растворах выделять ион водорода (донаторы протона), а щелочами – вещества, способные связывать ион водорода.

В организм с пищей поступает множество разнообразных веществ – вода, белки, жиры, углеводы, минеральные соединения, витамины. В результате метаболических реакций из них образуются эндогенные кислоты (нелетучие и летучие).

Нелетучие кислоты – кислоты, которые не способны превращаться в газ и удаляться легкими (серная, молочная, пировиноградная, β-оксимасляная, ацетоуксусная).

Летучие кислота – угольная кислота, легко расщепляющаяся на воду и углекислый газ, который выводится легкими.

Для оценки КЩР используется отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода, который обозначается рН и называется водородным показателем. рН внутриклеточной, тканевой жидкости и крови относится к числу жестких гомеостатических констант.

Показатели рН.

рН крови 7,35 – 7,45

рН цереброспинальной жидкости 7,4 – 7,5

рН сока поджелудочной железы 7,8 – 8,4

рН печеночной желчи 7,3 – 8,0

рН слюны 5,8 – 7,8

рН желудочного сока 1,4 – 1,8

рН сока тонкой кишки 7,5 – 8,6

рН сока толстой кишки 8,0 – 9,0

При сдвиге рН на 0,1 единицы наблюдаются нарушения со стороны дыхательной, сердечно-сосудистой системы, изменяется состав мочи; сдвиг на 0,3 единицы приводит к коматозному состоянию; на 0,4 единицы, если он продолжителен – несовместим с жизнью.

Классификация нарушений КЩР.

К нарушениям КЩР относятся:

Ацидоз – сдвиг КЩР в кислую сторону,обусловленный аномальным накоплением кислот в организме или потерей оснований.

Алкалоз – сдвиг КЩР в щелочную сторону,обусловленный аномальным накоплением бикарбонат-аниона в организме или потерей кислот.

Ацидемия – снижение рН артериальной крови ниже 7,40.

Алкалемия – повышение рН артериальной крови выше 7,40.

Ацидозы и алкалозы делятся на экзогенные (вызванные отравлениями кислотой или щелочью) и эндогенные (связанные с нарушениями механизмов КЩР).

По интенсивности сдвигов КЩР:

	ацидоз	рН в норме	алкалоз
компенсированный	7,40-7,35	7,35-7,45	7,40-7,45
субкомпенсированный	7,34-7,20		7,46-7,55
декомпенсированный	7,19-6,80		7,56-7,80

По патогенезу:

• Газовый (дыхательный) ацидоз (алкалоз) – нарушение КЩР связано с первичным изменением уровня парциального давления СО₂ в артериальной крови.

• Метаболический (негазовый) ацидоз (алкалоз) – нарушение КЩР вследствие первичных изменений уровня нелетучих кислот и оснований.

Существуют также смешанные (газовый и метаболический, газовый и выделительный) и комбинированные (метаболический и выделительный ацидозы) виды ацидоза и алкалоза.

Способы оценки и параметры КЩР.

Параметры КЩР определяются путем анализа газов крови в пробах артериальной крови микроионометрическим методом.

КЩР характеризуется с помощью:

• Актуальный (истинный) рН – значение рН артериальной крови, определенное без доступа воздуха при 38 ⁰С.

• Актуальное (истинное) парциальное напряжение углекислого газа (рСО₂) – значение рСО₂ артериальной крови, определенное без доступа воздуха при 38 ⁰С.

• Стандартный бикарбонат (SB) – содержание бикарбонатов в плазме крови (ммоль/л) при полном насыщении ее кислородом и при рСО₂, равном 40 мм рт. ст., определяемое при 38 ⁰С.

• Актуальный (истинный) бикарбонат (АВ) – концентрация бикарбоната в плазме крови при истинном рСО₂, определяемое при 38 ⁰С.

Если SВ больше АВ – имеет место газовый алкалоз, если АВ больше SВ – имеет место газовый ацидоз.

• Буферные основания (ВВ) – сумма всех анионов цельной крови, принадлежащих к буферным системам.

• Избыток (недостаток) буферных оснований (ВЕ) – разность между средним нормальным содержанием буферных оснований и найденным значением концентрации буферных оснований.

Избыток ВЕ свидетельствует о метаболическом алкалозе, недостаток ВЕ – о метаболическом ацидозе.

Для оценки характера биохимических изменений при метаболическом ацидозе введено понятие – анионный просвет (англ.- anion gap).

Анионный просвет (дефицит, интервал, зазор, А^-) – искусственно выводимое соотношение между концентрацией катиона натрия и суммой концентраций анионов хлорида и бикарбоната в плазме, удобное для оценки происхождения метаболического ацидоза в клинике. Он определяется по формуле:

А^- = [Na⁺] - { [Cl^-] + [HCO₃^-] } =12±4 мэкв/л

Количество анионов и катионов в плазме эквивалентно, поэтому анионный просвет отражает концентрацию неизмеряемых анионов (анионы органических кислот, сульфаты, анионные эквиваленты белка).

Увеличение показателя анионного просвета косвенно свидетельствует об увеличении в крови неизмеряемых анионов, возникшем в ответ на падение концентрации HCO₃^- и характеризует тяжесть ацидоза. Если падение HCO₃^- сопровождается повышением уровня Cl^-, который может быть измерен, наблюдается нормальная величина анионного просвета.

Механизмы компенсаций сдвигов КЩР.

К компенсаторным механизмам относятся химические механизмы нейтрализации кислот и оснований (буферные системы внутренней среды, буферные функции клеток, компенсаторные изменения метаболизма) и функциональные механизмы (изменения в работе легких, почек, печени, ЖКТ, скелета).

Буферные системы – системы, которые состоят из двух и более компонентов один из которых является кислотой, другой – щелочью. Буферные системы могут связать и нейтрализовать избыток кислот и щелочей.

• Карбонатная буферная система – основная буферная система организма, определяется постоянством соотношения угольной кислоты и ее кислой соли (H₂CO₃/NaHCO₃). Это соотношение постоянно поддерживается в пропорции 1/20.

• Фосфатная буферная система действует за счет поддержания постоянства соотношений одно- и двуметаллической соли фосфорной кислоты (NaH₂PO₄/Na₂HPO₄).

• Белковая буферная система – главный внутриклеточный буфер, способна проявлять свои свойства за счет амфотерности белков, которые в одном случае реагируют с щелочами как кислоты (образуются щелочные альбуминаты), а в другом – с кислотами как щелочи (образуются кислые альбуминаты).

• Гемоглобиновая буферная система обеспечивает буферную емкость крови, в связи с тем, что оксигемоглобин является гораздо более сильной кислотой, чем восстановленный гемоглобин.

Натрий-водородный противопереносчик (белок NHE) – является одним из универсальных белков организма, осуществляет обмен катионов между клетками и внеклеточной жидкостью, принимает участие в процессах ацидогенеза в почках.

При ацидозе клетки поглощают Н⁺ и взамен отдают во внутреннюю среду Na⁺, Са⁺, К⁺. При алкалозе ионы движутся в противоположных направлениях.

Изменения метаболизма. При ацидозе внутренняя среда освобождается от кислот, происходит их усиленное сжигание и связывание (молочная кислота усиленно поглощается гепатоцитами). При алкалозе включение кислот в обменные процессы наоборот тормозится (гепатоциты «оставляют» молочную кислоту в крови).

Функциональные механизмы компенсации.

Система внешнего дыхания. Углекислый газ выводится из организма через легкие. Дыхательный центр активируется при избытке СО₂ и при любом ацидозе, следовательно интенсивность вентиляции зависит от содержания в крови СО₂ и Н⁺. При возникновении в организме ацидоза, первично, независимо от состояния легких, они включаются в компенсацию этого состояния и развивается вторичная гипервентиляция и СО₂ выводится из организма в больших количествах, что способствует нормализации рН внутренней среды. При возникновении в организме алкалоза, первично, независимо от состояния легких, они также включаются в компенсацию и развивается вторичная гиповентиляция и СО₂ задерживается в крови, что способствует нормализации рН внутренней среды.

Мочевыделительная система. Участвуют в регуляции КОС за счет процессов осуществляемых в почечных канальцах:

• Ацидогенез – активный транспорт (секреция) в первичную мочу Н⁺, освобождающихся при диссоциации в канальцевых эпителиоцитах угольной кислоты, которая образуется в эпителиоцитах из СО₂, захваченного из крови. В результате внутренняя среда освобождается от излишка ионов водорода.

• Аммониогенез – активный транспорт (секреция) в первичную мочу ионов аммония, образующихся из аминогрупп при дезаминировании в эпителиоцитах глютамина, аспарагина.

• Реабсорбция бикарбоната – активный транспорт этого соединения из первичной мочи обратно в кровь. В результате предотвращается потеря буферных оснований организма.

При первичном ацидозе любого происхождения почки активно включаются в компенсаторные реакции организма – усиливается ацидогенез, аммониогенез и реабсорбция бикарбоната. В результате этого организм избавляется от избытка нелетучих кислот и предотвращает потерю с мочой больших количеств бикарбоната – рН смещается в щелочную сторону.

При первичном алкалозе функциональная активность канальцев снижается – уменьшается ацидогенез и реабсорбция бикарбоната. В результате этого ионы водорода задерживаются в организме, а бикарбонат остается в первичной моче (снижение реабсорбции) и выводится из организма – рН смещается в щелочную сторону.

Печень вырабатывает глютамин, используемый почками для аммониогенеза и метаболизирует лактат и кетокислоты, закисляющие внеклеточную жидкость.

ЖКТ поддерживает КЩР за счет секреции слизистой желудка протонов водорода и поступления при этом в экстрацеллюлярное пространство эквивалентного количества бикарбоната, секреции поджелудочной железой и энтероцитами бикарбоната, который нейтрализует протоны, не связанный бикарбонат всасывается в кишечнике. Компенсаторные механизмы – при потерях желудочного содержимого усиливается продукция и всасывание бикарбоната, при потерях кишечного содержимого всасывание бикарбоната из ЖКТ снижается.

Скелет является депо кальция и фосфатов организма и под влиянием парат-гормона и кальцитонина может компенсировать отклонения КЩР в кислую сторону. При этом кальций и фосфаты выходят из костей во внеклеточную жидкость и первичную мочу, что приводит к остеолизу, возникает деминерализация костей и зубов. Кальций и фосфат реагируют во внеклеточной жидкости с угольной кислотой и нейтрализуют катионы кислот. Кальций и кислый фосфат теряются с мочой, натрий и бикарбонат реабсорбируются.

Газовый ацидоз – первичное увеличение содержания в организме углекислого газа.

Причинами являются:

Заболевания органов дыхательной системы (пневмония, бронхит, эмфизема, ларингоспазм, бронхоспазм, пневмоторакс, гидроторакс и гемоторакс, аспирация, асфиксия, муковисцидоз).

Заболевания, связанные с угнетением ЦНС (дыхательного центра) или с периферическими нервно-мышечными расстройствами (травмы, отеки и опухоли головного мозга; отравления, нарушающие центральную стимуляцию вентиляции – барбитуровое и опиатное; токсическое действие лекарств, нарушающие периферические и центральные механизмы вентиляции – анестетики, седативные препараты, наркотики, алкоголь, миорелаксанты).

Гемодинамическая недостаточность различного генеза, препятствующая доставке СО₂ в легкие.

Это все приводит к недостаточному выведению СО₂ из организма.

Тяжелая мышечная работа приводит к чрезмерному образованию СО₂ организме.

Аварийные ситуации на производстве, замкнутые помещения, ошибки при лечении газовыми смесями, приводящие к повышению содержания СО₂ во вдыхаемом воздухе.

Патогенез: возникает как следствие гиповентиляции, что приводит к гиперкапнии (повышение рСО₂ в крови), а следовательно и к увеличению концентрации ионов водорода и снижению рН.

• Включение в работу всех буферных систем крови и клеточных буферов.

• Активация работы почек – усиление ацидогенеза, аммониогенеза и реабсорбции бикарбоната.

• Активация β-адренорецепторов, приводящая к вазодилятации и возникновение симптомов интракраниальной (внутричерепной) гипертензии (сильные головные боли), отек мозга, сопор с переходом в кому.

• Активация симпатической нервной системы и выделение катехоламинов приводит к спазму резистивных сосудов, централизации кровообращения, повышение АД, МОК, ЦВД, ОЦК, что увеличивает нагрузку на сердце. Может привести к возникновению сердечной недостаточности. Возникает ишемия периферических органов.

• Значительная концентрация СО₂ в крови повышает возбудимость блуждающего нерва – остановка сердца, бронхоспазм, усиление секреции слизи, что дополнительно затрудняет дыхание.

• Активация симпатической нервной приводит к спазму резистивных сосудов почек, закислению мочи и снижение её количества.

• Увеличение выхода из клеток ионов калия в обмен на ионы водорода приводит к развитию гиперкалиемии, что приводит к сердечным аритмиям.

Патогенетическая терапия зависит от причины, вызвавшей газовый ацидоз, направлена на уменьшение степени или ликвидацию дыхательной недостаточности, симптоматическое лечение.

Метаболический (негазовый) ацидоз – характеризуется нарушениями метаболизма, приводящих к накоплению нелетучих кислот и веществ с кислыми свойствами.

Развивается вследствие первичной гипобикарбонатемии:

• При поступлении кислых продуктов извне (передозировка ацетилсалициловой кислоты, отравления этиленгликолем, метиловым спиртом).

• При нарушении выделительной функции почек (острая и хроническая почечная недостаточность, гипоальдостеронизм).

• При избыточной эндогенной продукции ионов водорода (кетоацидоз при сахарном диабете, при голодании, при избытке жира в пище; лактоацидоз при циркуляторной и гемической гипоксии) и при избыточной потере бикарбонатов (болезни ЖКТ – гиперсаливация, поносы, свищи).

Патогенез: накопление нелетучих кислот или снижение концентрации бикарбоната, повышение содержания ионов водорода.

• Включение буферных систем крови и клеточных буферов.

• Стимуляция инспираторных нейронов дыхательного центра при накоплении кислых продуктов приводит к компенсаторному развитию гипервентиляции и углекислый газ в больших количествах выводится из организма, что способствует нормализации рН внутренней среды.

• Активация работы почек – усиливается ацидогенез, аммониогенез и реабсорбция бикарбоната. рН организма возвращается к норме за счет уменьшения избытка нелетучих кислот и предотвращения потери с мочой бикарбоната.

• Циркуляторная гипоксия вследствие снижения кровоснабжения головного мозга приводит к нарушению энергетического обеспечения нейронов и развитию гипоксической энцефалопатии вплоть до развития коматозного состояния.

• Гиперкалиемия вследствие обмена ионов калия на ионы водорода клетками приводит к аритмиям.

• Увеличение концентрации водородных ионов приводит к вторичной гипервентиляции – дыхание Куссмауля.

• Гипокапния возникает вследствие гипервентиляции и приводит к снижению сосудистого тонуса – артериальная гипотензия, сердечно-сосудистая недостаточность.

• Снижения кровотока в почках приводит к развитию олигурии.

• Потери ионов кальция костной тканью в обмен на ионы водорода приводит к развитию остеопороза.

• Повышение проницаемости стенок артериол и прекапилляров, снижение реабсорбции жидкости в связи с венозным застоем, гиперосмия и гиперонкия тканей приводят к отекам.

Патогенетическая терапия: устранение непосредственной причины, вызвавшей метаболический ацидоз; удаление из организма и нейтрализация избытка кислот – улучшение легочной вентиляции, коррекция электролитного обмена (вливание бикарбонатов); симптоматическое лечение.

Газовый алкалоз – характеризуется увеличением рН и гипокапнией.

Причины возникновения:

• Острая гипоксия различного генеза (горная болезнь, тромбоэмболия легочной артерии).

• Хронические заболевания, вызывающие гипервентиляцию (пневмофиброз, бронхиальная астма, застойная сердечная недостаточность).

• Возбуждение дыхательного центра (стресс, лихорадка, токсико-септический шок, отравление салицилатами, опухоли мозга, черепно-мозговая травма, энцефалит, эмоциональные состояния – истерия).

• Неверно выбранный режим искусственной вентиляции легких.

Патогенез. Эти причины приводят к увеличению эффективной альвеолярной вентиляции – гипервентиляции, что приводит к увеличенному выделению углекислого газа – возникает гипокапния.

• Включение буферных систем – освобождают протоны и концентрация бикарбоната в плазме снижается.

• Клетки поглощают ионы натрия и калия и выделяют в кровь ион водорода, что приводит к гипокалиемии, также калий теряется вместе с мочой из-за его усиленной секреции вместе с Н⁺. Возникают мышечная слабость, парез кишечника, параличи скелетной мускулатуры, нарушения сердечного ритма.

• Снижение ацидогенеза, снижение секреции калия и реабсорбции бикарбоната в почках.

• Вследствие снижения объемного мозгового кровотока в результате повышения тонуса мозговых сосудов и компенсаторного перехода ионов кальция в клетки в обмен на ионы водорода отмечаются парестезии кожи конечностей и вокруг рта, мышечные спазмы в конечностях, легкая или выраженная сонливость, головные боли, нарушения сознания, кома.

• Вследствие компенсаторного снижения реабсорбции натрия вместе с бикарбонатом возможно развитие обезвоживания.

Патогенетическая терапия: коррекция дыхания (ликвидация причины гипервентиляции), устранение дефицита углекислого газа в организме – применение дыхательных смесей богатых СО₂ (карбоген: 95% СО и 5% О₂), симптоматическое лечение.

Метаболический (негазовый) алкалоз характеризуется повышением рН крови и увеличением концентрации бикарбоната.

Причины возникновения:

• Связанные с потерей ионов водорода:

-Потеря желудочного содержимого при рвоте (токсикоз беременности, пилороспазм, высокая кишечная непроходимость) и отсасывании через зонд.

-Потери протонов почками при действии петлевых диуретиков и тиазидов.

-Первичный и вторичный гиперальдостеронизм.

• Связанные с избытком поступления бикарбоната:

-Поступление с пищей больших количеств щелочи.

-Ятрогенное назначение больших доз бикарбоната или его предшественников.

-При массивной гемотрансфузии

Патогенез. Повышение уровня бикарбоната и снижение концентрации катиона водорода и хлорид-аниона во внеклеточной жидкости.

• Буферные системы крови и клеток как при газовом алкалозе.

• Снижение ацидогенеза и реабсорбции бикарбоната в почках (кроме гиперальдостеронизма).

• Гиповентиляция – возникает при снижении концентрации водородных ионов, задерживает СО₂ в организме для понижения рН и вызывает гипоксию.

• При гиперальдостеронизме возникает гипокалиемия (увеличивается выведение ионов калия).

• Клинические проявления как при газовом алколозе.

Патогенетическая терапия: устранение причины метаболического алкалоза, восстановление нормального уровня, симптоматическое лечение.

Смешанные формы нарушений КЩР – возникают при сочетании у больного двух и более форм простых нарушений КЩР.

Если смешанное нарушение КЩР обусловлено наличием двух типов ацидоза, то следует ожидать большее снижение рН.

Если одновременно развиваются два противоположных нарушения КЩР (ацидоз и алкалоз), то величину рН будет определять преобладающее нарушение. Иногда рН может оставаться нормальным.

Могут наблюдаться следующие сочетания:

• Метаболический ацидоз и метаболический алкалоз, например – диабетический кетоацидоз и рвота.

• Метаболический ацидоз и дыхательный ацидоз, например – лактоацидоз, остановка дыхания.

• Метаболический ацидоз и дыхательный алкалоз, например – отравление этиленгликолем, пневмония.

• Метаболический алкалоз и дыхательный ацидоз, например – дренирование содержимого желудка, передозировка седативных препаратов.

• Метаболический алкалоз и дыхательный алкалоз, например – применение диуретиков, печеночная недостаточность.

Связь нарушений КЩР с нарушениями вводно-электролитного обмена.

Довольно часто нарушения водно-электролитного обмена приводят к нарушениям КЩР в связи с потерей или задержкой в организме веществ, обладающих кислыми или щелочными свойствами.

При потере содержимого желудка наблюдается гипогидратация, которая приводит к метаболическому алкалозу – потеря жидкости с высоким содержанием хлора и водорода.

При потере содержимого кишечника наблюдается гипогидратация, которая приводит к метаболическому ацидозу – потеря жидкости с высоким содержанием бикарбонатов.

Кальций играет важную роль во многих метаболических и физиологических процессах организма человека – главный составной элемент кости, передача внутриклеточных сигналов, участие в различных ферментативных реакциях, коагуляция крови, нервно-мышечная проводимость. 99% кальция содержится в костях, нормальное содержание кальция в плазме крови составляет 2,2 – 2,6 мМ/л, ионизированного кальция 1,1 – 1,4 мМ/л. Количество ионизированного кальция зависит от величины рН: алкалоз уменьшает концентрацию ионизированного кальция, ацидоз – повышает.

Фосфор содержится в плазме крови в количестве 1,0 – 1,5 мМ/л, необходим для прочности костей и является их существенным элементом, является буферной системой.

Тесная связь обмена кальция и фосфора обусловлена тем, что они образуют нерастворимые соединения типа оксиапатита, составляющие основу кристаллической структуры обызвествленных тканей (костей и твердых тканей зубов).

Содержание кальция в плазме крови регулируется гормоном паращитовидной железы паратирином (паратгормон), витамином D и гормоном щитовидной железы кальцитонином.

Паратирин стимулирует активность остеокластов и резорбцию костной ткани, благодаря чему Са⁺⁺ из костей поступает в кровь, повышает реабсорбцию Са⁺⁺ в почечных канальцах, усиливает всасывание Са⁺⁺ в кишечнике ( при наличии достаточного количества витамина D). Все это приводит к повышению содержания Са⁺⁺ в жидкой части крови.

Тиреокальцитонин тормозит резорбцию костной ткани и тем самым препятствует мобилизации Са⁺⁺ и фосфатов из костей, уровень Са⁺⁺ в крови под влиянием этого гормона снижается. Уровень тиреокльцитонина повышается у беременных и кормящих женщин, что предотвращает остеопороз в связи с затратой Са⁺⁺ при формировании костной ткани плода и потерей этого иона с молоком.

Нарушения кальций-фосфорного обмена может проявляться расстройством всасывания кальция и фосфатов в кишечнике, обызвествлением скелета, а также отложением фосфатно-кальциевых солей в мягких тканях.

Расстройство всасывания кальция и фосфата наблюдается в случаях изменения нормального соотношения этих элементов в диете (2 : 1), употребления пищи, богатой оксалатами и инозитфосфатной (фитиновой) кислотой, упорного поноса, а также при рахите.

Гипокальциемия – понижение концентрации кальция в плазме крови. Причинами могут быть нарушения высвобождения или синтеза паратирина паращитовидными железами, при злокачественных новообразованиях, острой и хронической почечной недостаточности, остром панкреатите, дефиците витамина D, применение лекарственных средств (противосудорожные, фенобарбитал).

Механизмы, обуславливающие гипокальциемию при разных заболеваниях, неодинаковы. При злокачественных новообразованиях – в результате влияния медиаторов, высвобождаемых опухолевыми клетками, стимулируется функция остеобластов и усиливается образование костей. При острой и хронической почечной недостаточности гипокальциемия обусловлена нарушением продукции 1,25-дигидроксивитамина D₃ клетками проксимальных канальцев, приводящей к дефициту витамина D, а также задержкой фосфатов.

Проявления гипокальциемии. Повышенная возбудимость нервной ткани может способствовать гиперактивным рефлексам, судорогам, тетании – спонтанное сокращение мышц, особенно кистей и стоп. При быстром снижении кальция возможен ларингоспазм. Тетанию могут провоцировать эмоциональное напряжение, физическая нагрузка, беременность, тошнота и рвота. Изменения на ЭКГ – удлинение интервалов QT, ST, инверсия зубца Т, возможна желудочковая тахикардия.

Рахит. Этиология. Одним из основных факторов является гиповитаминоз D, дефицит витамина D экзогенного или эндогенного происхождения. Помимо неправильного вскармливания и алиментарной недостаточности витамина D к нему может приводить и нарушение образования его активных форм в организме при недостатке ультрафиолетовых лучей (зимой и осенью, в городах), заболевания печени и почек (в них происходит образование активных форм витамина).

Патогенез. Витамин D представляет собой стероидное соединение и известен в виде витамина D₂ (эргокальциферол) и витамина D₃ (холекальциферол), которые очень близки по строению, физико-химическим свойствам и влиянию на организм человека. Поступающий с пищей витамин D подвергается преобразованию в печени и почках, в результате чего образуется 1,25-дигидрокси-витамин D, обладающий гормоноподобным действием. Это соединение влияет на генетический аппарат клеток кишечника, благодаря чему повышается синтез белка, специфически связывающего кальций и обеспечивающего его транспорт в организме. При недостатке витамина D нарушается всасывание и обмен кальция, его концентрация в крови падает, что вызывает реакцию паращитовидных желез и повышение секреции паратирина, регулирующего обмен кальция и фосфора. Избыточная секреция паратирина ведет к мобилизации кальция из костной ткани, подавлению реабсорбции фосфатов в почечных канальцах, в связи с чем содержание неорганических фосфатов в крови падает. В то же время резко увеличивается активность щелочной фосфатазы. Нарушения фосфатно-кальциевого обмена приводят к развитию ацидоза, что сопровождается нарушением возбудимости нервной системы.

Нарушение минерализации костей из-за местных и системных причин, не связанных с дефицитом активного витамина D приводит к картине «D-резистентного рахита». Примером является наследственная аутосомно-рецессивная гипофосфатазия – при дефекте щелочной фосфатазы у больных замедляется гидролиз пирофосфата, который в костях является ингибитором минерализации.

Клинические проявления. Начальными признаками рахита являются изменения со стороны нервной системы. Ребенок становится раздражительным, часто плачет, потеет. Характерными признаками рахита служат изменения в скелете и трубчатых костях. У ребенка долго не зарастают роднички, наблюдается размягчение костей черепа. Серьезные нарушения возникают в грудной клетке: размягчаются ребра, грудина выступает вперед, на местах соединения ребер с реберными хрящами появляются рахитические четки. Грудная клетка деформируется, теряет способность расширяться в переднезаднем и фронтальном направлениях, что ведет к ограничению акта дыхания – возникает недостаточность функции дыхания, возможно развитие ателектазов, пневмонии. Деформации грудной клетки приводят к нарушению кровообращения: отмечаются застойные явления в печени и воротной вене, которые приводят к недостаточности функций органов брюшной полости (ухудшение всасывания в кишечнике, развитие метеоризма, энтероколита, наблюдается увеличение живота).

Лечение. Рациональное питание, массаж, гимнастика, препараты витамина D₂,ультрафиолетовая терапия.

Профилактика. Рациональное питание, достаточная инсоляция, санитарно-гигиенический режим, закаливание.

Гипервитаминоз D.

При поступлении в организм больших доз витамина D у детей прекращается рост скелета, кости утолщаются, особенно в области эпифизов, приостанавливается рост; костей в длину. Наблюдается раннее зарастание родничков, что приводит к возникновению микроцефалии. Из-за отсутствия разрушения костной ткани рост длинных трубчатых костей в длину нарушается и развивается деформация скелета. При гипервитаминозе D нередко отмечается обызвествление мягких тканей.

Гиперкальциемия – повышение концентрации кальция в плазме крови.

Причинами могут быть гиперпаратиреоз (аденома паращитовидных желез, гиперплазия), первичный альдостеронизм, злокачественные новообразования (рак легких, молочной железы, предстательной железы, миелома, лимфома), саркоидоз.

Механизмы развития гиперкальциемии при гиперпаратиреозе обусловлены повышением концентрации в плазме крови паратирина и 1,25-дигидроксивитамина D₃. При раке легких опухоль продуцирует гуморальный фактор, способствующий резорбции кости и увеличению реабсорбции кальция канальцами почек. При миеломе – продукция лимфокинов, способных стимулировать остеокласты. При саркоидозе – избыточная продукция гранулематозной тканью 1,25-дигидроксивитамина D₃.

При гиперкальциемии подавляется секреция паратирина и увеличивается высвобождение кальцитонина.

Клинические проявления: слабость, тошнота, рвота, боли в костях, переломы, боли в пояснице (отложение солей кальция в почках), депрессия, спутанность сознания, парестезии, ступор, кома. На ЭКГ: укорочение сегмента ST и интервала QT.

Обызвествление мягких тканей.

Если гиперкальциемия сопровождается нормальным или повышенным уровня фосфора сыворотки, образуются кристаллы фосфата кальция, которые откладываются во всех органах. Кальцификация наблюдается когда содержание комплексов кальция и фосфора в сыворотке превышает 70 мг/л.

Патогенез. Усилением всасывания кальция в кишечнике приводит к увеличению его содержание в крови. Гиперкальциемия по принципу обратной связи приводит к торможению функций паращитовидных желез. Вследствие возникшей гипосекреции паратгормона усиливается процесс реабсорбции фосфора в канальцах почек, развивается гиперфосфатемия. При появлении гиперкальциемии и гиперфосфатемии в условиях щелочной среды образуются труднорастворимые соединения фосфорнокислого кальция, которые, проходя через почечный фильтр, задерживаются в почках и приводят к их обызвествлению. Также фосфорнокислый кальций откладывается в тканях (стенки сосудов, внутренние органы). В результате такого отложения возникают кальцинозы, служащие благоприятной почвой для развития склеротических изменений.

Гипофосфатемия – снижение концентрации неорганических фосфатов в плазме.

Причины – увеличение потери фосфатов с мочой (гиперпаратиреоз, дефицит витамина D, остеомаляция при онкологических заболеваниях, алкогольная интоксикация, ацидоз, увеличение объема внутриклеточной жидкости, лекарственные средства – кальцитонин, диуретики, глюко- и минералокортикоиды), уменьшение всасывания фосфатов кишечником (применение антацидов, дефицит витамина D, злоупотребление алкоголем, голодание), приток фосфатов в клетки (снижение массы тела, респираторный алкалоз, интоксикация салицилатами, введение инсулина, глюкозы, фруктозы).

Гипофосфатемия приводит к снижению 2,3-дифосфоглицерата в эритроцитах, что приводит к повышенному поглащению кислорода гемоглобином и тканевой гипоксии, падению в тканях содержания аденозинфосфата, нарушению хемотаксиса и бактерицидных свойств лейкоцитов, тромбоцитопении, склонности к геморрагиям. Повреждение мышц развивается при сочетании уменьшения фосфатов со снижением содержания внутриклеточного фосфора и увеличением содержания в клетках воды, натрия и хлоридов. Дефекты скелета могут развиваться при гиперфосфатемии в связи с увеличением синтеза 1,25-дигидроксивитамина D₃ и уменьшении выделения паратирина.

Гиперфосфатемия – увеличение содержания фосфатов в плазме крови.

Причинами являются снижение экскреции фосфатов вследствие развития почечной недостаточности, гиперпаратиреоз, повышенное поступление фосфатов из внеклеточной жидкости, выход фосфора из клеток при усиленных катаболических процессах (инфекции, синдром длительного сдавливания, перегревание, применение цитостатиков, гемолитические анемии, острая лейкемия).

ЛИТЕРАТУРА:

1. Патологическая физиология: Учебник / Н.Н. Зайко, Ю.В. Быць, А.В. Атаман и др.; Под. ред. проф. Н.Н. Зайко, проф Ю.В. Быця. – 3-е изд. – М.: МЕДпресс-информ, 2006. – 640 с.

2. Патологическая физиология / Под ред. проф. Адо А.Д. Москва "Триада-Х" 2002. – 616 с.

3. Атаман А.В. Патологическая физиология в вопросах и ответах.Учебное пособие.-Винница: Новая книга, 2008.-544с.

4. А.Ш. Зайчик, Л.П. Чурилов. Основы общей патологии. Учебное пособие для медицинских вузов.-ЭЛБИ-СПБ.-1999.

5. Патофизиология / Под ред. проф. П.Ф. Литвицкого. – М.: Гэотар-Медицина, 2003.

6. Внутренние болезни. В 10 книгах. Книга 2. Перевод с английского. / Под редакцией Е. Браунвальда и др. / - М.: Медицина, 1993.

7. Общая патология человека: Руководство для врачей/ Под ред. А.И.Струкова, В.В.Серова, Д.С.Саркисова. В 2Т.-2-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 1990.

8. Ажаев А. Н., Брязгунов И. П. Перегревание организма // БМЭ / Под ред. Б. В. Петровского. -3-е изд. - М., 1982. -т. 18.

9. Романцев Е. Ф., Блохина В. Д. Жуланов З. И. Молекулярные механизмы лучевой болезни. -М.: Медицина, 1984.

10. В.П.Щипков, Г.Н.Кривошеина Общая и медицинская генетика. М: ACADEMIA, 2003.

11. В.Ю.Шанин. Клиническая патофизиология. Учебник для медицинских вузов. – СПб: Специальная литература, 1998.

12. Перспективы медицинской генетики/ Под ред. Н.П. Бочкова, М.: Медицина, 1982.

13. Симонов П.В. Темперамент, характер, личность. - М.: Медицина, 1985.

14. Форель Ф., Мотульски А. Генетика человека: В 3Т.: Пер. с англ.-М.:Мир 1990.

15. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. "Очерки о нейтрофиле и макрофаге", Новосибирск Наука. 1989.

16. Ройт А., Бростофф Дж.,Мейл Д, Иммунология: Пер. с англ.-М.:Мир,2000.

17. Иммунопатология. В 3-х томах./ Под ред. У. Пола, М., ”Медицина”, 1987-1989гг.

18. Першин Б.Б. Стресс, вторичные иммунодефициты и заболеваемость, М., АО ЗиС, 1994г.

19. Хаитов Р.М. и др. Экологическая иммунология, М., изд. ВНИРО, 1995г.

20. Константинов Н.А. Иммунные комплексы и повреждение тканей, ”Медицина”, 1996г.

21. Ярилин А.А. Основы иммунологии. Москва Медицина 1999г.

22. Хаитов Р.М. и др. Иммунология.М: Медицина ,2000.

23. Сиротинин М.Ф., "Состояние капиллярного русла при некоторых видах сосудистой патологии", Киев.-1981.

24. Проценко В.А., Шпак С.И., Доценко С.М. "Тканевые базофилы и базофильные гранулоциты крови". М.,-1987.

25. Джексон Н.П. "Периферическое кровообращение", М:,"Медицина"-1982.

26. Чернух А.М. и др. " Микроциркуляция ", "Медицина".-1984.

27. Сверчкова В.С. "Гипоксия - гиперкапния и функциональные возможности организма". Изд. "Наука" Казахской ССР. Алма-Ата, 1985г.

28. Агаджанян Н.А., Гневушев В.В., Катков А.Ю.”Адаптация к гипоксии и биоэкономика дыхания” Москва, изд.УДН, 1987г.

29. Агаджанян Н.А., Елфимов А.И.”Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии”, М., ”Медицина”, 1986г.

30. Механизмы развития и компенсации гемической гипоксии. Под общей ред. М.М.Середенко, Киев,”Наукова думка”, 1987г.

31. Зиновьев Ю.В., Козлов С.А., Савельев О.Н. ”Резистентность и гипоксия”, Изд. Красноярского университета, 1988г.

32. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов: Пер.с чешского.-М.: ”Медицина”, 1985.

33. Лишко В.К., .Шевченко М.И ”Мембраны и жизнь клетки.” Киев, ”Наукова думка”.- 1987.

34. Браин Д.Д, МоженокТ.П. Неспецифический адаптационный синдром клеточной системы.// Изд. ”Наука”.- Ленинград.- 1987.

35. Физиология гормональной рецепции./ Под ред. В.Г.Шляпиной Л.: Наука.- 1986.

36. Проценко В.А., Шпак С.И. Ингибиторы протеолитических ферментов - протекторы клеточный повреждений.// Физиол.ж. СССР.-1985.

37. Хорст А. Молекулярные основы патогенеза болезней: Пер. с польск.- М.: ”Медицина”, 1982.

38. Кавешникова Б.Ф. "Современные направления развития коагулологии".// "Гематология и трансфузиология", 1985г.

39. "Воспаление" Руководство для врачей /Под ред. В.В. Серова, В.С. Паукова, М., "Медицина",1995г.

40. Пекарский Д.Е. "Гипертермические реакции", "Здоровье", Киев, 1981г.

41. Лоурин М.И. "Лихорадка у детей", М., 1985г.

42. Максимович В.А. "Эрготермическая устойчивость человека". Киев, 1985г.

43. Веселкин П.И. Лихорадка. /БМЭ/, под ред. Б.В.Петровского, М., 1980.

44. Гомеостаз /под ред. А.Д. Горизонтова/, М., Медицина, 1981, 257с.

45. Андрющенко Е.В., Алиферова В.Ф. Субфебрилитет, К., ”Здоров^,я”,1986г.

46. Дворецкий Р.И. Дифференциальный диагноз при лихорадках в клинике внутренних болезней, М., Медицина, 1993г.

47. А.Ш. Зайчик, Л.П. Чурилов.Механизмы развития болезней и синдромов. Книга 1 «Патофизиологические основы гематологии и онкологии» Учебник для медицинских вузов.-ЭЛБИ-СПб.-2002.

48. М.Э.Вуд, П.А.Банн Секреты гематологии и онкологии. :СПб: Невский диалект, 2001.

49. Внутренние болезни в 10 книгах. Книга 8. Онкология и эндокринология. Ред. Т.Р. Харрисон, Е. Браунвальд и др., М., Медицина, 1996г.

50. Колосов А.Е. Современные классификации опухолей. Кишинев, 1990г.

51. Коган А.Х. Наследственность и развитие опухолей. Моск. мед. акад. им. И.М.Сеченова, М., 1991г.

52. Онкология.- М: ВИНИТИ.- (Итоги науки и техники)/ Сер. "Онкология", Т.19: Макрофаги и противоопухолевый иммунитет, 1990г.

53. Сейц И.Ф., Князев П.Г.Молекулярная онкология.-Л.:Медицина, 1986.

54. А.Ш. Зайчик, Л.П. Чурилов.Основы патохимии .Учебное пособие для медицинских вузов.-ЭЛБИ-СПБ.-1999.

55. В.Дж.Маршал. Клиническая биохимия М.-СПб.: «Издательство БИНОМ» - «Невский диалект», 2000.

56. Дж. Теппермен, Х. Теппермен. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. Москва, "Мир", 1989г.

57. С.М.Лейтес. Проблемы регуляции обмена веществ в норме и патологии, М., 1978 г.

58. Врожденные и приобретенные энзимопатии / Под ред. Т. Ташева. М., "Медицина". 1981г.

59. Хорст А. Молекулярные основы патогенеза болезней / Пер. с англ.-М.:Медицина, 1982

60. Кон Р.М.,Рот К.С. Ранняя диагностика болезней обмена веществ:Пер. с англ.-М.:Медицина, 1986.

61. Эндокринология / Под ред. Н.Левина.-М.:Практика,1999.

62. Потемкин В.В.Эндокринология.-М.:Медицина,1993.

63. Калинин А.П. Первичный гиперпаратиреоз.-Бишкек:Илим,1992.

64. Щитовидная железа: фундаментальные аспекты / Под ред. А.И.Кубарко и S.Yamashita.-Минск,1998.

65. Холодова Е.А. и соавт. Справочник по клинической эндокринологии.-Минск:Белорусь, 1998.

66. Руководство по клинической эндокринологии/Под ред. Н.Т.Старковой.- СПб.:Питер,1996.

67. Васильев В.Н. Здоровье и стресс.- М.: Знание, 1991.

СОДЕРЖАНИЕ

1.Предмет, задачи и методы патофизиологии.Нозология,

этиология и патогенез. ………………………………… …. 7

2. Общая нозология ………………………………………….. 14

3.Патогенное действие факторов внешней среды……………… 32

3. Роль наследственности и конституции в патологии…………. 47

4. Роль реактивности в патологии.Патология иммуноло-

гической реактивности. ……………………………………… 58

5.Аллергия……………………………………………………… 92

6.Типовые нарушения периферического кровообращения……. 105

7. Патофизиология клетки……………………………………… 121

8. Гипоксия…………….………………………………………… 146

9. Патофизиология воспаления…………………………………… 163

10. Лихорадка……………………………………….. …………… 187

11. Патофизиология тканевого роста.Опухоли…………………... 194

12. Патофизиология обмена веществ …………………………….. 221

-Патофизиология энергетического обмена ………………… 225

-Патофизиология углеводного обменов……………………. 229

-Патофизиология азотистого и липидногообменов…………... 241

-Патофизиология водно-электролитного обмена…………... 252

-Патофизиология обмена макро-, микроэлеметов,витаминов.. 260

-Патофизиология кислотно-щелочного равновесия………… 271