1.3.4. Диагностика

Уже анамнез и изучение причин, вызвавших заболевание (эмфизема, диабетическая кома), дают первые сведения о нарушениях в организме. Принимая во внимание причины отклонений, можно предполо­жить то или другое отклонение.

Вид и степень изменений полностью разъясняют лабора­торные данные. Они необходимы для точного и окончатель­ного диагноза и терапии, поскольку клиническая картина отдельных нарушений нехарактерна.

Основные параметры содержания кислот и оснований

1. Парциальное давление углекислого газа в артериальной крови (рСО₂), масштаб колебаний, обусловленных дыхани­ем.

2. Избыток/недостаток оснований:

масштаб колебаний, обусловленных метаболизмом, основа расчетов для терапии.

3. Значение рН крови:

величина концентрации ионов водорода.

По этим трем данным можно поставить общий диагноз, оценить тяжесть состояния и его компенсацию и, кроме то­го, определить способ лечения.

Направленная терапия связана с точным диагнозом. Эм­пирическое лечение связано с риском и может повести к серьезным последствиям. В каждой больнице необходимо иметь условия для определения этих величин. Если это не­возможно, то следует использовать простую схему лечения. Современная диагностика предполагает быстродействую­щую аппаратуру (рис. 15). Без лабораторных данных ошиб­ки и неудовлетворительное лечение неизбежны.

Значение рН (водородный потенциал)

Значение рН является выражением концентрации ионов во­дорода*

Для понимания рН служат следующие теоретические рас­суждения: вода диссоциирует по следующей упрощенной формуле:

Н₂О=Н⁺+ОН^—

Рис. 15. Набор приборов для определения кислотно-щелочного состояния.

Степень диссоциации при этом очень незначительна. В 10000000 л воды при 25 °С находится только 1 экв (1,008 г) диссоциированных ионов водорода. При этом 1 л воды содер­жит 0,000000 1 экв Н+=10^—7 экв Н⁺. Для упрощения Sorensen (1909) ввел понятие рН.

Значение рН — это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода в экв/л

Пример: [Н⁺] = 10^—7 экв/л, рН = —lgl0^—7 = 7,0

С 1924 г. Sorensen заменил значение рН на «действитель­ную концентрацию ионов водорода, на активность ионов во­дорода.

В англо-американской литературе концентрация ионов водорода часто дается не в значениях рН, а в мэкв/л, как соответствующая единица концентрации всех катионов и анионов (табл. 5).

Такое обозначение концентрации ионов водорода в отли­чие от рН имеет важное преимущество, так как оно нахо­дится в единой системе выражения катионов и анионов. Для широкого круга читателей можно сказать, что концентра­ции ионов водорода в плазме существуют в той же величи­не, как и свободный тироксин.

Значения в норме

7,40 (7,35—7,45) — артериальная кровь (Weisberg)

Таблица 5. Сравнение значений рН и концентрации ионов водорода в экв, мэкв и нэкв на литр

Значение рН	Концентрация ионов водорода
	экв/л	1 мэкв/л	1 нэкв/л
6,80	0,000000158	0,000158	158
7,00	0,000000100	0,000100	100
7,35	0,000000045	0,000045	45
7,40	0,000000040	0,000040	40
7,44	0,000000036	0,000036	36
7,80	0,000000016	0,000016	16

7,57 (7,32 — 7,42) — венозная кровь (Weisberg)

6,80—7,00 — внутриклеточное значение рН (Lawin)

У здоровых в состоянии покоя значения рН капиллярной и артериальной крови почти совпадают (Gambino).

Значение рН зависит от температуры; оно повышается при понижении температуры. Если температура отклоняется от 37 °С, то необходимо проводить коррекцию рН (Heisler, Schorer).

Парциальное давление углекислого газа (рСО₂)

Значение рСO₂ парциальное давление углекислого газа яв­ляется мерой недиссоциированной угольной кислоты. Она существует в гидролиза ванном — Н₂СО₃ и негидролизо ван­ном — СО₂ состоянии.

(0,03 — молярный коэффициент растворимости углекислого газа в воде; он зависит от темлературы). Отклонения реальной температуры от эталонной должны кор­ректироваться (Heisler, Schorer). При снижении темпера­туры величина рСО₂ падает.

Значения в норме

40 (от 34 до 46) мм рт. ст. — артериальная кровь (Weis­berg) 46 (от 42 до 55) мм рт. ст. — венозная кровь (Weisberg)

Избыток/дефицит оснований

Избыток/дефицит оснований означает избыток оснований или недостаток оснований = избыток нелетучих кислот в изу­чаемой пробе крови в мэкв/л крови или плазмы.

Для разъяснения служит следующая мысленная модель.

Поместим, например, в 1 л крови 10 мл 1 н. раствора со­ляной кислоты (10 мэкв). Образуется дефицит оснований — 10. Этот дефицит оснований можно измерить простым тит­рованием до рН 7,40 (при рСО₂ 40 мм рт. ст. и 37 °С), на что потребуется 10 мэкв основания.

Поэтому можно сказать:

избыток/дефицит оснований соответствует избытку основа­ния или кислоты (недостаток оснований), который обнару­живается титрованием сильной кислотой или основанием до значения рН 7,40 при рСО₂ 40 мм рт. ст. и 37 °С.

Из кислот принимаются во внимание только нелетучие (см. определение). Угольная кислота категорически исклю­чается. Избыток/дефицит оснований отражает только мета­болические нарушения.

Еще нужно отметить, что избыток оснований обозначают как + (плюс), избыток оснований и дефицит оснований как— (минус). Знание этих обозначений важно для пони­мания некоторых формул и номограмм Sigaard—Andersen (рис. 16, 17).

-

Рис. 16. Номограмма рН — lg pC0₂ no Siggaard — Andersen для вычисле­ния параметров кислотно-щелочного состояния на основе средних значе­ний рН.

Рис. 17. Определение значении рСО₂ и действительной концентрации бикарбоната.

Избыток/дефицит оснований является точной мерой су­ществующего метаболического нарушения. При этом нужно учесть, что увеличивающиеся количества кислоты или осно­вания забуфериваются не только системой угольная кисло­та/гидрокарбонат, но и другими буферными системами кро­ви (белки, гемоглобин, фосфаты). По концентрации гидро­карбоната нельзя непосредственно судить об избытке или Дефиците основания. Только отклонение оснований служит точной исходной расчетной величиной для дозировки корри­гирующего раствора. Избыток/дефицит оснований наиболее просто обнаруживается по методу Astrup (см. рис. 15).

Определение избытка/дефицита основания (ИО/ДО) вы­текает из реального насыщения крови кислородом. По методу Asrtup определение проводится в крови, насыщенной кислородом, и для получения точных данных необходима коррекция:

где ДО/ИО в мэкв/л; НЬ = гемоглобин в г/100 мл; SO₂ = процентное действительное насыщение кислородом; ИО/ДО дейст-ИО/ДО в действительности; ИО/ДОок = НО/ДО при полном насыщении кислородом.

Количественные соотношения в крови эритроцитов и плаз­мы не играют никакой роли в отклонении оснований, выра жаясь по-иному, избыток/дефицит оснований в эритроцитах соответствует таковому в плазме (ИО/ДО клеток = ИО/ДО плазмы; см. конструкцию кривых избытка оснований, рис. 18). В связи с этим вычисляют ИО/ДО в мэкв/л как крови, так и плазмы. Аналогично для всех буферных оснований (Неisler, Schorer).

Рис. 18. Построение кривой избытка оснований. Можно к пробе крови дс бавить определенное количество сильных кислот (или оснований) и пос этого получить эквилибровочную кривую СО₂, а также составить диаграмму рН — lg pCO₂ (см. рис. 16). Если взять то же количество кислоты при другой концентрации гемоглобина, то подъем кривой меняется. Точки пере­сечения кривых с одинаковыми отклонениями оснований, но различной кон­центрацией гемоглобина постоянно находятся на кривой избытка основа­ний. Путем добавления различных количеств кислот или оснований можно произвольно определить любые точки пересечения. Таким образом конструируется кривая.

Пограничные значения —2,3 до +2,3 мэкв/л

Избыток оснований (величина положительная) имеет место:

— при метаболическом алкалозе;

— в качестве выражения компенсации дыхательного ацидоза.

Дефицит оснований (величина отрицательная) имеет место:

— при метаболическом ацидозе;

— в качестве выражения компенсации дыхательного алкалоза.

Стандартный гидрокарбонат

Стандартному гидрокарбонату соответствует концентрация гидрокарбоната в плазме изучаемой пробы крови в мэкв/л при стандартных условиях (рСО₂ 40 мм рт. ст., полное на­сыщение гемоглобина кислородом, 37 °С).

Стандартный гидрокарбонат отражает только метаболи­ческие влияния, так как влияние дыхания при определении стандартного гидрокарбоната исключается (рСО₂ 40 мм рт.).

Снижение стандартного гидрокарбоната соответствует метаболическому ацидозу, повышение — метаболическому ал­калозу. Отклонения служат выражением компенсации ды­хательных нарушений. При дыхательном ацидозе повышает­ся концентрация гидрокарбоната, при дыхательном алкало­зе она падает.

Если допустить концентрацию гидрокарбоната как оценц, метаболических влияний на содержание кислот и оснований, то она не будет точной мерой дозировки корригирующих растворов, так как буферную емкость негидрокарбонатных буферных оснований нельзя принимать во внимание.

Практически можно использовать следующие соотноше­ния ИО/ДО и стандартного гидрокарбоната для проведения терапии:

ИО/ДО=(А—В)-1,2, где А — стандартный гидрокарбо­нат — лабораторные данные (мэкв/л); В — стандартный гидрокарбонат — нормальное значение (мэкв/л).

Значения в норме

24 мэкв/л (22—26) артериальная кровь (Geigy)

26 мэкв/л (24—28) венозная кровь (Geigy)

Действительная концентрация гидрокарбоната

Действительной концентрации гидрокарбоната соответству­ет концентрация гидрокарбоната в плазме изучаемой пробы крови при действительных значениях рН и рСO₂ и действи­тельном насыщении кислорода в мэкв/л.

Она может быть рассчитана из уравнения Henderson— Hasselbalch или по номограмме Siggaard — Andersen (рис. 17). На действительную концентрацию гидрокарбоната дей­ствуют как дыхательные, так и метаболические влияния.

Общие буферные основания

Понятию общих буферных оснований соответствует сумма всех буферных анионов изучаемой пробы крови, как ионы гидрокарбоната, фосфата, так и буферная емкость белков и гемоглобина при 37 °С и парциальном давлении углекислого газа 40 мм рт. ст. в мэкв/л крови.

Общие буферные основания можно определять для вос­становления и полностью оксигенированной крови. По мето­ду Astrup общие буферные основания исследуют в крови, полностью насыщенной кислородом.

Нормальное значение общих буферных оснований зависит от концентрации гемоглобина. При значениях pH 7,40 и рСО₂ 40 мм рт. ст. различные концентрации гемоглобина си­стематизированы (табл. 6). Полученная в результате зави­симость имеет вид (Morgan):

Таблица 6. Нормальные значения общих буферных оснований при различных концентрациях гемоглобина (Morgan)

Концентрация гемоглобина, г/дл	Общие буферные основания — нормальные значения, мэкв/л
8	45
13	47
15	48
20	50

Общая концентрация буферных оснований = 41,7 + 0,42 х Нb (г/дл).

Буферные основания, так же как ИО/ДО, показывают на­копление нелетучих кислот или оснований. При увеличении кислот уменыпаются общие буферные основания.

Связь между ИО/ДО и общими основаниями можно сфор­мулировать следующим образом:

Избыток оснований (+) J = общие буферные основания

(измеряемое Дефицит оснований ( —) / значение) —

— Общие буферные основания (нормальное значение)

По этой формуле можно также проверить точность лабо­раторных измерений: к измеренному значению общих бу­ферных оснований прибавляют дефицит оснований (при из­бытке оснований эту величину вычитают из значения общих буферных оснований). Нормальное значение общих буфер­ных оснований по этому методу переносят на кривую номограммы Siggaard—Andersen. Так как нормальное значение общих буферных оснований зависит от концентрации гемо­глобина, то каждому указанному там значению соответст­вует определенная концентрация гемоглобина (см. рис. 16). Величины концентраций гемоглобина, определяемые по но­мограмме и лабораторными методами, не должны отличать­ся друг от друга более чем на ±3 г/дл.

Методы измерения

Искомое значение определяют по ряду измерений рН (см. рис. 15), в первую очередь взятого образца крови. Через пробу крови пропускают газовые смеси, состоящие из кис­лорода и углекислого газа, первая из которых содержит 3—4 об.% углекислого газа, а вторая 8—9 об.%. После этого измеряют рН в пробах крови (значение рН = 1 и значение рН = 2). Кроме того, в третьей пробе измеряют действитель­ное значение рН (значение рН = 3). Измеренные значения рН и рСО₂ использованных газовых смесей наносят на номо­грамму (см. рис. 16). Точки пересечения измеренных значе­ний рН=1 и рН = 2 соединяют с значениями рСО₂ 1 и 2. По­строенная таким методом кривая обозначается как равно­весная кривая СО₂. С ее помощью можно обнаруживать как отклонение оснований, буферных оснований и стандартного гидрокарбоната (см. рис. 16), так и действительное значе­ние рСО₂ и действительную концентрацию гидрокарбоната (см. рис. 17). Построение кривой избытка оснований см. рис. 18.