Водно-солевым обменом называют совокупность процессов поступления воды и электролитов в организм, распределения их во внутренней среде и выделения из организма.
Водно-солевой обмен в организме человека
Водно-солевым обменом называют совокупность процессов поступления воды и электролитов в организм, распределения их во внутренней среде и выделения из организма.
У здорового человека поддерживается равенство объемов выделяющейся из организма и поступившей в него за сутки воды , что называют водным балансом организма. Можно рассматривать также и баланс электролитов - натрия, калия, кальция и т.п. Средние показатели водного баланса здорового человека в состоянии покоя показаны в табл. 12.1, а баланса электролитов в табл. 12.2.
Средние величины параметров водного баланса организма человека
Таблица 12.1. Средние величины параметров водного баланса организма человека (мл/сут) |
|||
Потребление и образование воды |
Выделение воды |
||
Питье и жидкая пища |
1200 |
С мочой |
1500 |
Твердая пища |
1100 |
С потом |
500 |
Эндогенная «вода окисления» |
300 |
С выдыхаемым воздухом |
400 |
С калом |
100 |
||
Итого Поступление |
2500 |
Итого Выделение |
2500 |
Внутренний цикл жидкостей желудочно-кишечного тракта (мл/сут) |
|||
Секреция |
Реабсорбция |
||
Слюна |
1500 |
||
2500 |
|||
Желчь |
500 |
||
Сок pancreas |
700 |
||
Кишечный сок |
3000 |
||
Итого |
8200 |
8100 |
|
Итого 8200 - 8100 = вода в кале 100 мл |
Среднесуточный баланс обмена некоторых веществ у человека
Таблица 12.2 Среднесуточный баланс обмена некоторых веществ у человека |
|||||
Вещества |
Поступление |
Выделение |
|||
пища |
метаболизм |
моча |
фекалии |
пот и воздух |
|
Натрий (ммоль) |
155 |
150 |
2,5 |
2,5 |
|
Калий (ммоль) |
5,0 |
||||
Хлорид (ммоль) |
155 |
150 |
2,5 |
2,5 |
|
Азот (г) |
|||||
Кислоты (мэкв) |
|||||
нелетучие |
|||||
летучие |
14000 |
14000 |
При различных возмущающих воздействиях (сдвиги температуры среды, разный уровень физической активности, изменение характера питания) отдельные показатели баланса могут меняться, но сам баланс при этом сохраняется.
В условиях патологии происходят нарушения баланса с преобладанием либо задержки, либо потерь воды.
Вода организма
Вода является важнейшим неорганическим компонентом организма, обеспечивающим связь внешней и внутренней среды, транспорт веществ между клетками и органами. Являясь растворителем органических и неорганических веществ, вода представляет собой основную среду развертывания метаболических процессов. Она входит в состав различных систем органических веществ.
Каждый грамм гликогена, например, содержит 1,5 мл воды, каждый грамм белка - 3 мл воды.
При ее участии формируются такие структуры как клеточные мембраны, транспортные частицы крови, макромолекулярные и надмолекулярные образования.
В процессе обмена веществ и окислении водорода , отделенного от субстрата, образуется эндогенная «вода окисления» , причем ее количество зависит от вида распадающихся субстратов и уровня обмена веществ.
Так, в покое при окислении:
- 100 г жира образуется более 100 мл воды,
- 100 г белка - около 40 мл воды,
- 100 г углеводов - 55 мл воды.
Повышение катаболизма и энергетического обмена ведет к резкому увеличению образуемой эндогенной воды.
Однако, эндогенной воды у человека недостаточно для обеспечения водной среды метаболических процессов, особенно выведения в растворенном виде продуктов метаболизма.
В частности, повышение потребления белков и, соответственно, конечное превращение их в мочевину, удаляемую из организма с мочой, ведет к абсолютной необходимости возрастания потерь воды в почках, что требует повышенного ее поступления в организм.
При питании преимущественно углеводной, жировой пищей и небольшом поступлении в организм NaCl потребность организма в поступлении воды меньше.
У здорового взрослого человека суточная потребность в воде колеблется от 1 до 3 л.
Общее количество воды в организме составляет у человека от 44 до 70% массы тела или примерно 38-42 л.
Содержание ее в разных тканях варьирует от 10% в жировой ткани до 83-90% в почках и крови, с возрастом количество воды в организме уменьшается, также как и при ожирении.
У женщин содержание воды ниже, чем у мужчин.
Вода организма образует два водных пространства:
1. Внутриклеточное (2/3 обшей воды).
2. Внеклеточное (1/3 общей воды).
3. В условиях патологии появляется третье водное пространство - вода полостей тела: брюшной, плевральной и т.д.
Внеклеточное водное пространство включает два сектора:
1. Внутрисосудистый водный сектор, т.е. плазму крови, объем которой составляет около 4- 5% массы тела.
2. Интерстициальный водный сектор, содержащий 1/4 всей воды организма (15% массы тела) и являющийся наиболее подвижным, меняющим объем при избытке или недостатке воды в теле.
Вся вода организма обновляется примерно через месяц, а внеклеточное водное пространство - за неделю.
Гипергидратация организма
Избыточное поступление и образование воды при неадекватно малом ее выделении из организма ведет к накоплению воды и этот сдвиг водного баланса получил название гипергидратация .
При гипергидратации вода накапливается, в основном, в интерстициальном водном секторе.
Водная интоксикация
Значительная степень гипергидратации проявляется водной интоксикацией.
При этом в интерстициальном водном секторе осмотическое давление становится ниже, чем внутри клеток, они поглощают воду, набухают и осмотическое давление в них становится тоже сниженным.
В результате повышенной чувствительности нервных клеток к уменьшению осмолярности водная интоксикация может сопровождаться возбуждением нервных центров и мышечными судорогами.
Дегидратация организма
Недостаточное поступление и образование воды или чрезмерно большое ее выделение приводят к уменьшению водных пространст в, главным образом, интерстициального сектора, что носит название дегидратация .
Это сопровождается сгущением крови, ухудшением ее реологических свойств и нарушением гемодинамики.
Недостаток в организме воды в объеме 20% массы тела ведет к летальному исходу.
Регуляция водного баланса организма
Система регуляции водного баланса обеспечивает два основных гомеостатических процесса:
во-первых, поддержание постоянства общего объема жидкости в организме и,
во-вторых, оптимальное распределение воды между водными пространствами и секторами организма.
К числу факторов поддержания водного гомеостазиса относятся осмотическое и онкотическое давление жидкостей водных пространств, гидростатическое и гидродинамическое давление крови, проницаемость гистогематических барьеров и других мембран, активный транспорт электролитов и неэлектролитов, нейро-эндокринные механизмы регуляции деятельности почек и других органов выделения, а также питьевое поведение и жажда.
Водно солевой обмен
Водный баланс организма тесно связан с обменом электролитов . Суммарная концентрация минеральных и других ионов создает определенную величину осмотического давления.
Концентрация отдельных минеральных ионов определяет функциональное состояние возбудимых и невозбудимых тканей, а также состояние проницаемости биологических мембран,- поэтому принято говорить о водно-электролитном (или солевом) обмене .
Водно электролитный обмен
Поскольку синтез минеральных ионов в организме не осуществляется, они должны поступать в организм с пищей и питьем. Для поддержания электролитного баланса и, соответственно, жизнедеятельности, организм в сутки должен получать примерно 130 ммоль натрия и хлора, 75 ммоль калия, 26 ммоль фосфора, 20 ммоль кальция и других элементов.
Роль электролитов в жизнедеятельности организма
Для гомеостаза электролитов необходимо взаимодействие нескольких процессов: поступление в организм, перераспределение и депонирование в клетках и их микроокружении, выделение из организма.
Поступление в организм зависит от состава и свойств пищевых продуктов и воды, особенностей их всасывания в желудочно-кишечном тракте и состояния энтерального барьера . Однако, несмотря на широкие колебания количества и состава пищевых веществ и воды, водно-солевой баланс в здоровом организме неуклонно поддерживается за счет изменений экскреции с помощью органов выделения. Основную роль в этом гомеостатическом регулировании выполняют почки.
Регуляция водно-солевого обмена
Регуляция водно-солевого обмена, как и большинство физиологических регуляций, включает афферентное, центральное и эфферентное звенья. Афферентное звено представлено массой рецепторных аппаратов сосудистого русла, тканей и органов, воспринимающих сдвиги осмотического давления, объема жидкостей и их ионного состава.
В результате, в центральной нервной системе создается интегрированная картина состояния водно-солевого баланса в организме. Следствием центрального анализа является изменение питьевого и пищевого поведения, перестройка работы желудочно-кишечного тракта и системы выделения (прежде всего функции почек), реализуемая через эфферентные звенья регуляции. Последние представлены нервными и, в большей мере, гормональными влияниями. опубликовано
Пензенский государственный университет
медицинский институт
кафедра ТО и ВЭМ
курс "Экстремальная и военная медицина"
Водно–эЛектролитнЫй обмен
Составители: к.м.н., доцент Мельников В.Л., ст.преподаватель Матросов М.Г.
Водно–электролитный обмен
1. Обмен воды в организме
Для нормального течения обменных процессов внутри организма, как в условиях нормы, так и при патологии, необходим должный общий объем водной среды.
Общий объем воды у новорожденного составляет 80% массы тела, у взрослого человека - 50-60%, колебания зависят от типа телосложения, пола и возраста. Из этой величины 40% приходится на внутриклеточный (интрацеллюлярный) и 20% на внеклеточный (экстрацеллюлярный) объемы.
Внутриклеточная жидкость является составной органической частью протоплазмы. По сравнению с внеклеточным сектором, внутри клетки отмечаются более высокий уровень белка и калия и менее низкий уровень натрия. Такая разность концентрации ионов создается функционированием калиево-натриевого насоса, обеспечивающего биоэлектрический потенциал, необходимый для возбудимости нервно-мышечных структур. Вода, поступившая из плазмы внутрь клетки, включается во все биохимические процессы и выделяется из нее в виде обменной воды; на весь этот цикл уходит 9-10 суток. У детей грудного возраста данный цикл, в силу более интенсивных окислительно-восстановительных процессов, составляет 5 суток.
Вода внеклеточного объема распределяется по трем водным секторам: внутрисосудистый, интерстициальный и трансцеллюлярный.
1. Внутрисосудистый сектор состоит из плазменного объема и воды, связанной в эритроцитах. Кроме обычного обмена вновь по ступающей в эритроциты воды на обменную воду (см. выше), часть воды из эритроцитов может выделяться при дегидратации, а при гипергидратации происходит обратный процесс. Если учесть, что масса эритроцитов составляет до 30 мг/кг массы тела, то объем воды, связанной в эритроцитах будет примерно равным 2100 мл. Принимая во внимание длительность обменных процессов водой между эритроцитами и плазмой, объем воды, связанный в эритроцитах, следует учитывать как необменный.
Объем плазмы у взрослого человека составляет 3,5-5% массы тела. Данный сектор отличается высоким содержанием белка, что определяет соответствующее онкотическое давление и является наиболее мобильным в обменных процессах. При лечении шоковых состояний любой этиологии этот сектор требует самого пристального внимания.
2. Интерстициальный сектор содержит до 15% воды от массы тела. Жидкость данного сектора состоит из воды межклеточного пространства и лимфы, циркулирующей между двумя полупроницаемыми мембранами - клеточной и капиллярной. Данные мембраны легко проницаемы для воды и электролитов и менее проницаемы для белков плазмы. Интерстициальная жидкость является связующим звеном между внутриклеточным и внутрисосудистым сектором, участвует в поддержании гомеостаза, через нее в клетки поступают электролиты, кислород, питательные вещества и происходит обратное движение отработанных продуктов обмена к выделительным органам. От плазмы крови интерстициальная жидкость отличается значительно меньшим содержанием белка. Острую кровопотерю организм компенсирует, прежде всего, за счет привлечения в сосудистое русло интерстициальной жидкости. Данный сектор может выполнять роль своеобразного буфера. После восполнения ОЦК переливанием больших количеств кристаллоидных растворов, последние уходят в интерстициальное пространство.
3. Трансцеллюлярный сектор представляет собой жидкость, содержащуюся внутри желудочно-кишечного тракта и других замкнутых полостей (например, плевральная полость). Объем данного сектора периодически меняется в зависимости от количества пищеварительных соков, количества и качества пищи, состояния выделительных функций организма и т. д. Содержание воды в отдельных секторах тела представлено на рис. 1.
а - внутрисосудистая жидкость,
б - интерстициальная жидкость,
в - внутриклеточная жидкость.
Поддержание гомеостаза возможно только при соблюдении строгого баланса поступления и выделения воды из организма. Превышение первого над вторым в условиях нормы характерно только для новорожденных (до 15-22 мл/сут.) и у детей в возрасте до 1 года (3-5 мл/сут). Суточная потребность в воде у взрослого
человека составляет 2-3 л, однако данная величина, в зависимости от конкретных условий (например, длительная тяжелая физическая работа при высокой температуре воздуха), может резко возрастать и доходить до 10 л/24 ч и более. Дети потребляют большее количество воды на единицу массы по сравнению со взрослыми; это связано с интенсивностью происходящих в их организме окислительно-восстановительных процессов.
В организм вода поступает в виде питьевой воды (800-1700 мл и воды, содержащейся в пище (700-1000 мл); кроме этого, примерно 200-300 мл воды образуется в тканях при окислительно-восстановительных процессах. Помимо принятой экзогенной жидкости (2-3 л), внутри организма в течение суток происходит передвижение больших количеств (до 8 л) пищеварительных соков: в просвет ЖКТ выделяется до 1,5 л слюны, 2,5 л желудочного сока, 0,5 л желчи, 0,5-0,7 л панкреатического сока и 2-3 л кишечного сока. Весь этот объем (8 л) в сочетании с вновь поступившей водой (2-3 л) полностью всасывается, за исключением небольшого количества воды (150-200 мл), выделяемой с калом. Следует подчеркнуть, что все перемещения воды в организме тесно связаны с электролитным обменом. Суточная потребность в воде представлена в табл.1.
Таблица1. Суточная потребность воды в зависимости от
возраста.
Выделение жидкости из организма идет через почки (до 1,5 л), легкие (0,5 л) и кожу (0,5 л). Почечная система, в основном, регулирует состав и объем жидкостей, выделение через кожу и легкие, отражает состояние тепловой регуляции.
Почки являются главным регуляторным органом водного и электролитного обмена в организме. В течение суток через клубочки коркового вещества почек фильтруется до 900 л крови, из образующихся 180 л первичного ультрафильтрата более 99% подвергается обратной реабсорбции и менее 1 % жидкости выделяется в виде мочи. Ее количество зависит от объема внеклеточной жидкости и содержащегося в ней уровня натрия. Чем их больше, тем интенсивней диурез. Контроль за состоянием выделительной функции почек является одним из ключевых моментов при лечении различных экстремальных состояний.
Всегда нужно помнить, что фильтрационная функция почек прекращается при уменьшении давления в a. renalis до 80 и менее мм. рт. ст., а если этот период будет продолжаться от 1 часа и более, у больного возможно развитие преренальной формы ОПН.
В нормальных условиях через кожные покровы за сутки выделяется около 500 мл жидкости, возрастание температуры тела на каждый ГС сопровождается дополнительной потерей 500 мл/24 ч воды. Усиленное потоотделение может отмечаться при коллаптоидных состояниях, интоксикации, поражении центра терморегуляции и т. д. До 20% теплоотдачи организм осуществляет через потоотделение, это объясняет возникновение гипертермического синдрома у детей грудного возраста при чрезмерном укутывании.
Пот представляет собой гипотоническую жидкость, содержащую в своем составе растворенные вещества. Содержание электролитов в секрете потовых желез зависит от уровня гормонов коры надпочечников: при их недостаточности возрастает выделение с потом ионов натрия. Содержание натрия и хлора в поте возрастает пропорционально скорости потоотделения. При длительной физической работе в условиях жаркого и сухого климата суточное потоотделение может превысить 10 л.
Выделение воды через легкие составляет в среднем 500 мл/24 ч. При мышечной нагрузке или одышке легочная вентиляция возрастает в 3-5 и более раз; прямо пропорционально данной величине увеличивается выделение воды через легкие, потери электролитов в данном случае не происходит.
Существует тесная взаимосвязь между количеством жидкости в различных секторах организма, состоянием периферического кровообращения, проницаемостью капилляров и соотношением коллоидно-осмотического и гидростатического давлений. Схематически данная взаимосвязь представлена на рис. 2
Примечание:
Давление, вызванное силой тяжести, действующей на жидкость, называется гидроста тическим давлением. Оно равно произведению плотности жидкости на ускорение свободного падения и на глубину погружения.
Осмотическим называется давление на раствор, отделенный от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается осмос, т. е. самопроизвольное проникновение молекул растворителя через эту мембрану, и зависит от числа осмотически активных частиц (ионов и недиссоциированных молекул), которые находятся в определенном объеме.
Рис. 2Обмен жидкости в капилляре.
ГД - гидростатическое давление;
КОД - коллоидно-осмотическое давление.
Коллоидно-осмотическим или онкотическим, называется давление на раствор, обусловленное коллоидными веществами, основу которых составляют альбумины, обеспечивающие около 80-85% онкотического давления. Нормальная величина онкотического давления плазмы около 25 мм рт. ст.
В начальной части капилляра внутрисосудистая жидкость отличается от интерстициальной увеличенным содержанием белка, а следовательно, и большим КОД. Это, по законам осмоса (см. выше), создает условия для притока жидкости из интерстиция в капилляр. В то же время, ГД крови в начальной части капилляра значительно больше, чем в интерстиции, что обеспечивает выход жидкости из капилляра. Суммарный результат этих противонаправленных действий в начальной части капилляра выражается в преобладании оттока над притоком. В конечной части капилляра ГД крови уменьшается, а КОД остается без изменения, в результате этого отток жидкости уменьшается и преобладает ее приток. В условиях нормы процессы обмена жидкостью между сосудистым руслом и интерстициальным пространством строго сбалансированы.
При патологических процессах, связанных, в первую очередь, с потерей циркулирующего в плазме белка (острая кровопотеря, печеночная недостаточность и т. д.), происходит снижение КОД, в результате чего жидкость из системы микроциркуляции начинает переходить в интерстиции. Данный процесс сопровождается сгущением крови и нарушением ее реологических свойств.
1.2. Электролитный обмен
Водный обмен организма самым тесным образом связан с электролитами. Им принадлежит главенствующая роль в осмотическом гомеостазе. Электролиты принимают активное участие в создании биоэлектрического потенциала клеток, в переносе кислорода, выработке энергии и т. д. Данные вещества находятся в водных секторах организма в диссоциированном состоянии в виде ионов: катионов и анионов (см. табл.2). Ведущими катионами внеклеточного пространства (95%) являются калий и натрий, а анионами - хлориды и бикарбонаты (85%).
Как видно из табл.2, во внутрисосудистом и интерстициальном секторах равномерно распределены только катионы кальция и анионы бикарбоната; концентрация остальных электролитов весьма существенно колеблется в зависимости от их специфических функций.
Таблица2. Содержание электролитов
в водных секторах тела человека (средние сводные данные по Г. А. Рябову, 1982; В. Д. Малышеву, 1985).
Примечание. С 1976 г. в соответствии с международной системой (СИ) количество веществ в растворе принято выражать в миллимолях на 1 литр (ммоль/л). Понятие «осмолярность» эквивалентно понятию «молярность» или «молярная концентрация». Миллиэквивалентами пользуются тогда, когда хотят отразить электрическую зарядность раствора I (см. табл. 3); миллимоли используют для выражения молярной концентра ции, т. е. числа частиц в растворе, независимо от того, несут они электрический разряд или нейтральны; миллиосмоли удобны для того, чтобы показать осмотическую силу раствора. По существу понятие «миллиосмоль» и «миллимоль» для биологических растворов идентичны.
Осмолярность раствора выражается в миллиосмолях (мосмоль) и может быть определена количеством миллиосмолей (но не миллиэквивапентов) растворенных в литре воды различных ионов, плюс недиссоциированные субстанции, такие, как глюкоза, мочевина или слабодиссоциирующие вещества, такие как белок (концентрация которого обуславливает один из компонентов онкотического давления). Осмолярность нормальной плазмы - вели чина достаточно постоянная и равна 285-295 мосмоль/л. Главным компонентом плазмы, обеспечивающим ее осмолярность, являются растворенные в ней ионы натрия и хпора (около 140 и 100 мосмоль соответственно).
Миллиэквивалент (м/экв) - 1/1000 эквивалента, т. е. количества химического элемента, которое соединяется с одной весовой частью водорода или замещает ее. Для расчета данной величины необходимо знать ионную массу и величину заряда (валентность).
Моль (миллимоль = 1:1000 моль) - единица молярности, соответствующая раствору, в 1 л которого растворен 1 моль вещества.
Пример. 1 молярный раствор глюкозы обозначает, что в 1 литре воды растворено 180 г глюкозы, что соответствует ее одномолярной концентрации.
Знание величин среднего содержания основных катионов в некоторых органах и жидкостях тела человека (см. табл. 3), позволяет произвести правильную оценку нарушения электролитного обмена при различной патологии.
НАТРИЙ является важнейшим катионом интерстициального пространства (см. табл.2).
Таблица 3 . Среднее содержание основных катионов в некоторых органах и жидкостях тела человека (ммоль/л)
При уменьшении его концентрации происходит снижение осмотического давления с одновременным уменьшением объема интерстициального пространства; увеличение его концентрации вызывает обратный процесс. Дефицит натрия не может быть восполнен никаким другим катионом. Существует линейная зависимость между дефицитом плазмы и дефицитом натрия (Gregersen J., 1971). Суточная потребность в натрии взрослого человека 5-10 г.
Выделение натрия из организма осуществляется, главным образом, через почки; незначительная часть выводится с потом. Его уровень в крови повышается при продолжительном лечении кортикостероидами, длительной ИВЛ в режиме гипервентиляции, несахарном диабете, при гиперальдостеронизме и снижается вследствие длительного использования диуретиков, на фоне продолжительной гепаринотерапии, при наличии хронической сердечной недостаточности, гипергликемии, циррозе печени и т. д.
Примечание. 1 мэкв натрия = 1 ммоль = 23 мг; 1 г натрия = 43,5 ммоль.
ГИПЕРНАТРИЕМИЯ (натрий плазмы более 147 ммоль/л) возникает при повышенном содержании натрия в интерстициальном пространстве. Сопровождается перераспределением жидкости из внутриклеточного во внеклеточный сектор, что вызывает дегидратацию клеток. В клинической практике такое состояние может возникать вследствие повышенного потоотделения, внутривенного вливания гипертонического раствора хлорида натрия, а также в связи с развитием ОПН.
ГИПОНАТРИЕМИЯ (натрий плазмы менее 137 ммоль/л) развивается при избыточной секреции АДГ в ответ на болевой фактор, патологических потерях из желудочно-кишечного тракта, чрезмерном в/в введении бессолевых растворов или растворов глюкозы и сопровождается гипергидратацией клеток при одновременном уменьшении ОЦК.
КАЛИЙ является основным внутриклеточным катионом (см. табл. 2). В клетках различных органов и тканей находится 98% данного электролита. Суточная потребность взрослого человека в калии составляет 60-80 ммоль (2,3-3,1 г). Данный электролит принимает активное участие во всех обменных процессах организма, его обмен тесно взаимосвязан с натрием. Калию, так же как и натрию, принадлежит ведущая роль в формировании мембранных потенциалов; он оказывает влияние на рН и утилизацию глюкозы.
Примечание. 1 г калия = 25,6 ммоль; в 1 г KCI содержится 13,4 ммоль К; 1 мэкв калия = 1 ммоль = 39,1 мг.
ГИПОКАЛИЕМИЯ (калий плазмы менее 3,8 ммоль/л) может развиваться при избытке натрия, на фоне метаболического алкалоза, при гипоксии, выраженном катаболизме белка, диарее, длительной рвоте и т. д. При внутриклеточном дефиците калия в клетку начинают усиленно поступать ионы натрия и водорода; это вызывает развитие внутриклеточного ацидоза и гипергидратацию на фоне внеклеточного метаболического алкалоза. Клинически данное состояние проявляется аритмиями сердца, гипотонией, снижением тонуса поперечнополосатой мускулатуры, парезом кишечника, появлением нарушений психики. На ЭКГ появляются характерные изменения: тахикардия, сужение комплекса QRS, уменьшение зубца Т.
Лечение гипокалиемии начинается с устранения этиологического фактора с последующим возмещением дефицита калия, определяемого по формуле:
Дефицит калия (ммоль/л) = (5,0 - К плазмы пациента в ммоль/л) 0,2 массы тела в кг.
Быстрое введение большого количества препаратов калия может вызвать осложнения со стороны сердечной деятельности, вплоть до остановки сердца, поэтому общая суточная доза не должна быть более 3 ммоль/кг/сут., а скорость инфузии - не более 20 ммоль/ч.
Используемые препараты калия рекомендуется развести до 40 ммоль на литр вводимого раствора; оптимальным является их введение в виде поляризующей смеси (глюкоза - калий - инсулин). Лечение препаратами калия необходимо производить под ежедневным лабораторным контролем.
Пример. У больного массой 70 кг на фоне заболевания имеется выраженная гипокалиемия (калий плазмы 3,2 ммоль/л). Учитывая вышеприведенную информацию, что общая суточная доза вводимого калия не должна быть более 3 ммоль/кг/сут., рассчитываем высшую суточную дозу: получается 210 ммоль/70 кг/24 часа, а время в/в введения данного количества калия должно быть не менее 10,5 часов (210:20).
ГИПЕРКАЛИЕМИЯ (калий плазмы более 5,2 ммоль/л) наиболее часто наступает при нарушении выделения калия из организма (ОПН) или при массивном выходе данного электролита из поврежденных клеток: травмы, гемолиз эритроцитов, ожоги, синдром позиционного сдавления и т. д. Кроме этого, возникновение данного синдрома возможно при гипертермии, судорожном синдроме и при применении некоторых препаратов: гепарина, аминокапроновой кислоты, маннитола и ряда других.
Диагностика гиперкалиемии основывается на наличии этиологических факторов (травма, ОПН и т. д.), появлении характерных изменений сердечной деятельности: синусовая брадикардия (вплоть до остановки сердца) в сочетании с желудочковой экстрасистолией и характерных лабораторных данных (калий плазмы более 5,5 ммоль/л). На ЭКГ регистрируется высокий, остроконечный зубец Т и уширение комплекса QRS.
Терапия гиперкалиемии начинается с устранения этиологического фактора и коррекции ацидоза. В качестве антагонистов используют препараты кальция; хорошим средством для перевода избытка плазменного калия внутрь клетки является раствор глюкозы (10-15%) с инсулином (1 ЕД на каждые 3-4 г глюкозы). Если данные методы не приносят должного эффекта, показан гемодиализ.
КАЛЬЦИЙ (см. табл. 2) составляет примерно 2% массы тела, из них 99% находятся в связанном состоянии в костях и при нормальных условиях в электролитном обмене участия не принимают. Примерно 1% кальция находится в растворенном состоянии, 50-60%
от этой величины ионизировано. Данная форма кальция активно участвует в нервно-мышечной передаче импульсов, процессах свертывания крови, работе сердечной мышцы, образовании электрического потенциала клеточных мембран и выработке ряда ферментов. Суточная потребность - 700-800 мг. В организм данный микроэлемент поступает с пищей, выделяется через ЖКТ и с мочой. Обмен кальция тесно взаимосвязан с обменом фосфора, уровнем белка плазмы и рН крови.
Примечание. 1 мэкв кальция = 0,5 ммоль, 1 ммоль = 40 мг, 1 г = 25 ммоль.
ГИПОКАЛЬЦИЕМИЯ (кальций плазмы менее 2,1 ммоль/л) развивается при гипоальбуминемии, панкреатите, переливании больших количеств цитратной крови, длительно существующих желчных свищах, дефиците витамина D, нарушении всасывания в тонком кишечнике, после травматических операций и т. д. Клинически это проявляется повышением нервно-мышечной возбудимости, появлением парестезии, пароксизмальной тахикардии, тетанией. Коррекция гипокальциемии проводится после лабораторного определения его уровня в плазме крови внутривенным введением препаратов, содержащих ионизированный кальций: глюконат, лактат, хлорид или карбонат кальция, однако все эти мероприятия не будут иметь эффекта без предварительной нормализации уровня альбумина.
ГИПЕРКАЛЬЦИЕМИЯ (кальций плазмы более 2,6 ммоль/л) возникает при всех процессах, сопровождающихся усиленным разрушением костей (опухоли, остеомиелит), заболеваниях паращитовидной железы (аденома или паратиреоидит), чрезмерном введении препаратов кальция после переливания цитратной крови и т. д. Клинически данное состояние начинает проявляться повышенной утомляемостью, заторможенностью, мышечной слабостью. При нарастании гиперкальциемии присоединяются симптомы атонии ЖКТ: тошнота, рвота, запоры, метеоризм. На ЭКГ появляется характерное укорочение интервала ST.
Лечение заключается в воздействии на патогенетический фактор. При выраженной гиперкальциемии (более 3,75 ммоль/л) требуется целенаправленная коррекция. С этой целью показано введение 2 г динатриевой соли тилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), разведенной в 500 мл 5% р-ра глюкозы. Данный препарат следует вводить в/в, медленно, капельно, 2-4 раза в сутки, под контролем содержания кальция в плазме крови.
МАГНИЙ является внутриклеточным катионом. Его концентрация в плазме в 2,15 раз меньше, чем внутри эритроцитов (см. табл. 3). Данный микроэлемент оказывает тормозящее влияние на возбудимость нервно-мышечной системы и сократимость миокарда, вызывает депрессию ЦНС. Важная роль принадлежит магнию в ферментативных процессах: усвоении кислорода, выработке энергии и т. д, В организм поступает с пищей и выделяется через ЖКТ и с мочой.
Примечание. 1 мэкв магния = 0,5 ммоль. 1 ммоль = 24,4 мг. 1 f = 41 ммоль.
ГИПОМАГНИЕМИЯ (магний плазмы менее 0,8 ммоль/л) наблюдается при циррозе печени, хроническом алкоголизме, остром панкреатите, полиурической стадии ОПН, кишечных свищах, несбалансированной инфузионной терапии и т. д. Клинически данное состояние проявляется повышенной нервно-мышечной возбудимостью, гиперрефлексией, судорожными сокращениями различных мышечных групп; возможно появление спастических болей ЖКТ, рвоты, диареи. Лечение заключается в целенаправленном воздействии на этиологический фактор и назначении под лабораторным контролем солей магния.
ГИПЕРМАГНИЕМИЯ (магний плазмы более 1,2 ммоль/л) развивается при кетоацидозе, повышенном катаболизме, ОПН. Клинически проявляется развитием сонливости и заторможенности, гипотонией и брадикардией, урежением дыхания с появлением признаков гиповентиляции. Лечение заключается в целенаправленном воздействии на этиологический фактор и назначении химического антагониста магния - солей кальция.
ХЛОР является основным анионом внеклеточного пространства (см. табл.2). Его уровень регулируется альдостероном. Хлор находится в эквивалентных соотношениях с натрием. Хлориды оказывают осмотический эффект на воду, т. е. она поступает туда, где есть анионы хлора. В организм ионы хлора поступают в виде хлористого натрия, последний диссоциирует в желудке на катионы натрия и анионы хлора. В последующем натрий служит для образования бикарбоната натрия, а хлор, вступая в соединение с водородом, образует соляную кислоту.
Примечание. 1 мэкв хлора = 1 ммоль = 35,5 мг. 1 г хлора = 28,2 ммоль.
ГИПОХЛОРЕМИЧЕСКИЙ СИНДРОМ (хлор плазмы менее 95 ммоль/л) развивается при длительной рвоте, перитоните, стенозе привратника, высокой кишечной непроходимости, усиленном потоотделении.
Развитие данного синдрома сопровождается увеличением гидрокарбонатного буфера и появлением алкалоза. Клинически данное состояние проявляется дегидратацией, нарушениями дыхания и сердечной деятельности. Возможно возникновение судорожного или коматозного состояния с летальным исходом. Лечение заключается в целенаправленном воздействии на патогенетический фактор и проведении под лабораторным контролем инфузионной терапии хлоридами (прежде всего - препараты хлористого натрия).
ГИПЕРХЛОРЕМИЯ (хлор плазмы более 110 ммоль/л) развивается при общей дегидратации, нарушении выведения жидкости из интерстициального пространства (например, ОПН) увеличенном переходе жидкости из сосудистого русла в интерстиций (при гипопротеинемии), введении больших объемов жидкостей, содержащих избыточное количество хлора. Развитие данного синдрома сопровождается уменьшением буферной емкости крови и появлением метаболического ацидоза.
Клинически данное состояние проявляется развитием отечного синдрома (например, интерстициальный отек легких). Основной принцип лечения - воздействие на патогенетический фактор в сочетании с синдромной терапией.
БИКАРБОНАТНЫЕ АНИОНЫ входят в состав важнейшего гидрокарбонатного буфера внеклеточного пространства. Концентрация данного буфера в организме регулируется почечной системой и во многом зависит от концентрации хлора и ряда других ионов. В артериальной крови уровень гидрокарбонатного буфера составляет 18-23 ммоль/л, в плазме артериальной крови 1 21-28 ммоль/л, в венозной крови 22-29 ммоль/л. Уменьшение I его концентрации сопровождается развитием метаболического ацидоза, а увеличение вызывает появление метаболического алкалоза.
Кислотно-щелочное состояние.
Примечание. 1 мэкв гидрокарбоната = 1 ммоль = 80 мг.
1 г гидрокарбоната = 12,5 ммоль.
ФОСФАТ является основным анионом внутриклеточного пространства (см. табл.2). В плазме он находится в виде моногидрофосфатного и гидрофосфатного анионов (норма: 0,65-1,3 ммоль/л).
Главной функцией фосфатов является участие в энергетическом обмене; кроме этого, они принимают активное участие в обмене белков и углеводов. Недостаточность данного микроэлемента может возникать при ОПН и длительном голодании, сепсисе, хронических заболеваниях ЖКТ, длительном лечении стероидными гормонами, ацидозе и т. д.
Клинически данное состояние проявляется быстрой утомляемостью, слабостью, адинамией, гипорефлексией. Лечение патогенетическое.
3. Основные виды нарушений водно-электролитного обмена
При ограничении поступления воды в организм или при на- рушении ее распределения в организме возникает дегидратация. В зависимости от дефицита жидкости, выделяют легкую, среднюю и тяжелую степень дегидратации. Легкая степень дегидратации возникает при потере 5-6% жидкости организма (1-2 л), средняя - 5-10% (2-4 л) и тяжелая - более 10% (свыше 4-5 л). Острая потеря организмом 20 и более процентов жидкости смертельна.
3.1. Методы определения степени дегидратации
Дегидратация легкой степени клинически проявляется появлением жажды и сухости ротовой полости, однако при дыхании через рот (например, больному введен зонд в желудок через нос) сухость слизистой ротовой полости будет наблюдаться и при отсутствии дефицита жидкости. В данной ситуации нужно проверить состояние кожных покровов в подмышечных или паховых областях. В нормальных условиях кожные покровы там всегда влажные. Появление сухости указывает, как минимум, на дегидратацию легкой степени. Для уточнения степени дегидратации можно использовать довольно простое исследование: в область передней поверхности предплечья внутрикожно вводят 0,25 мл физиологического раствора натрия хлорида и отмечают время от момента инъекции до полного рассасывания и исчезновения волдыря (норма - 45-60 мин.). При первой степени дегидратации время рассасывания составляет 30-40 мин. для ее коррекции требуется жидкости из расчета 50-80 мл/кг/24 ч; при второй степени - 15-20 мин. и 80-120 мл/кг/24 ч, и при третьей степени - 5-15 мин. и 120-169 мл/кг/24 ч.
К клиническим симптомам, позволяющим определить вид нарушения баланса жидкости в организме, относятся жажда, состояние кожных покровов и видимых слизистых, температура тела, общее состояние больного и его неврологический и психический статус, наличие отеков, показатели центральной гемодинамики: АД, ЦВД, ЧСС, состояние дыхания, диуреза, лабораторные данные.
Существует тесная взаимосвязь между нарушениями обмена воды, электролитов и КЩС. При патологических потерях или недостаточном поступлении и выделении воды из организма, в первую очередь страдает интерстициальный сектор. Организм гораздо тяжелее переносит состояние дегидратации, чем гипергидратации. Примером данного положения может быть кетоацидотическая кома - смерть при ней наступает не столько в результате интоксикации организма, сколько в результате дегидратации клеток головного мозга.
В эксперименте доказано, что быстрая потеря 20-30% объема интерстициального пространства смертельна, в то же время, его увеличение даже в два раза переносится вполне удовлетворительно. Осмотическая концентрация интерстициальной жидкости определяется содержанием в ней ионов натрия. В зависимости от его уровня, выделяют изотоническую (натрий в норме), гипотоническую (натрий ниже нормы) и гипертоническую (натрий выше нормы) дегид ратации и гипергидратации.
Виды дегидратаций
3.2. Дегидратация изотоническая
Дегидратация изотоническая (натрий плазмы в пределах нормы: 1 135-145 ммоль/л) возникает вследствие потери жидкости интерстициального пространства, по электролитному составу близкой к плазме крови, т. е., приданном виде патологии идет равномерная потеря жидкости и натрия. Наиболее часто данное патологическое состояние возникает при длительной рвоте и диарее, острых и хронических заболеваниях ЖКТ, кишечной непроходимости, перитоните, панкреатите, обширных ожогах, при полиурии, неконтролируемом назначении диуретиков, политравме и т. д. Дегидратация сопровождается потерей электролитов без значительного изменения осмолярности плазмы, поэтому существенного перераспределения воды между секторами не происходит, но формируется гиповолемия.
Клинически отмечаются нарушения со стороны центральной гемодинамики: снижается АД, ЦВД, МОС. Тургор кожи уменьшается, язык становится сухой, развивается олигурия или даже анурия.
Лечение заключается в целенаправленном воздействии на патогенетический фактор и проведении заместительной терапии изотоническим раствором хлорида натрия (35-70 мл/кг/сутки). Инфузионную терапию следует проводить под контролем ЦВД и почасового диуреза.
3.3. Дегидратация гипотоническая
Дегидратация гипотоническая (натрий плазмы менее 130 ммоль/л) развивается в тех случаях, когда потеря натрия превышает потерю воды. Данный синдром возникает при массивных потерях жидкостей, содержащих большое количество электролитов: многократная рвота, профузный понос, обильное потоотделение, полиурия. Уменьшение содержания натрия в плазме крови сопровождается снижением ее осмолярности, в результате этого вода из плазмы начинает перераспределяться в клетки, вызывая возникновение их отека (внутриклеточная гипергидратация) и углубляя явления дефицита жидкости в интерстициальном пространстве.
Клинически данное состояние проявляется снижением тургора кожи и глазных яблок, появляются циркуляторные нарушения, азотемия, нарушения функции почек, мозга, сгущение крови. Терапия заключается в целенаправленном воздействии на патогенетический фактор и проведении активной регидратации организма препаратами, содержащими катионы натрия. Последний рассчитывают по формуле:
Дефицит Na + (ммоль/л) = (142 ммоль/л - Na плазмы пациента в ммоль/л) 0,2 массы тела (кг)
Если коррекция гипотонической дегидратации проводится на фоне метаболического ацидоза, натрий вводят в виде бикарбоната, при метаболическом алкалозе - в виде хлорида.
3.4. Дегидратация гипертоническая
Дегидратация гипертоническая (натрий плазмы более 150 ммоль/л) возникает при превышении потери воды над потерей натрия.
Данное состояние возникает при полиурической стадии ОПН, длительном форсированном диурезе без своевременного восполнения дефицита воды, при лихорадке, недостаточном введении воды при парентеральном питании. Превышение потери воды над натрием вызывает возрастание осмолярности плазмы, в результате этого внутриклеточная жидкость начинает переходить в сосудистое русло. Формируется внутриклеточная дегидратация (клеточный эксикоз).
Клинически данное состояние проявляется жаждой, слабостью, апатией. Дегидратация клеток головного мозга вызывает появление неспецифической неврологической симптоматики: психомоторное возбуждение, спутанность сознания, судороги, развитие коматозного состояния. Отмечается сухость кожи, повышение температуры тела, олигурия с выделением концентрированной мочи, сгущение крови. Терапия заключается в целенаправленном воздействии на патогенетический фактор и ликвидации внутриклеточной дегидратации путем назначения инфузий раствора глюкозы с инсулином.
Виды гипергидратаций
3.5. Гипергидратация изотоническая
Гипергидратация изотоническая (натрий плазмы в пределах нормы: 135-145 ммоль/л) чаще всего возникает на фоне заболеваний, сопровождающихся отечным синдромом (хроническая сердечная недостаточность, токсикозы беременности), в результате чрезмерного введения изотонических солевых растворов. Возникновение данного синдрома возможно и на фоне цирроза печени, заболеваниях почек (нефрозы, гломерулонефриты).
Основой развития изотонической гипергидратации является увеличение объема интерстициальной жидкости на фоне пропорциональной задержки в организме натрия и воды. Осмотическое давление плазмы не меняется.
Клинически данная форма гипергидратации проявляется появлением артериальной гипертензии, быстрым увеличением массы тела, развитием отечного синдрома, анасарки, снижением концентрационных показателей крови. На фоне гипергидратации в организме отмечается дефицит свободной жидкости - это вызывает жажду.
Терапия данной патологии, помимо целенаправленного воздействия на патогенетический фактор, заключается в применении способов лечения, направленных на уменьшение объема интерстициального пространства. С этой целью в/в вводятся 10% альбумин (он повышает онкотическое давление плазмы, в результате чего интерстициальная жидкость начинает переходить в сосудистое русло) и мочегонные препараты. Если данное лечение не дает должного эффекта, можно использовать гемодиализ с ультрафильтрацией крови.
3.6. Гипергидратация гипотоническая
Гипергидратация гипотоническая (натрий плазмы менее 130 ммоль/л), или «водное отравление», может возникать при одномоментном приеме очень больших количеств воды (например, человек находился длительно в пустыне без воды, а затем сразу выпил до 10 и более литров воды), при длительном в/в введении бессолевых растворов, отеках на фоне хронической сердечной недостаточности, циррозах печени, ОПН, гиперпродукции АДГ и т. д. При данном патологическом состоянии происходит снижение осмолярности плазмы и вода начинает поступать внутрь клеток, что вызывает появление неврологической симптоматики (причина - отек головного мозга).
Клинически данное состояние проявляется появлением рвоты, частого жидкого водянистого стула, полиурией. Присоединяются признаки поражения ЦНС: слабость, разбитость, быстрая утомляемость, нарушение сна, делирий, нарушение сознания, судороги, кома. Лечение заключается, помимо целенаправленного воздействия на патогенетический фактор, в возможно более быстром выведении избытка воды из организма. С этой целью назначаются мочегонные препараты; можно использовать гемодиализ с ультрафильтрацией крови.
3.7. Гипергидратация гипертоническая
Гипергидратация гипертоническая (натрий плазмы больше 150 ммоль/л) возникает при введении больших количеств гипертонических растворов в организм с сохраненной выделительной функцией почек, или изотонических растворов больным с нарушенной выделительной функцией почек. Данное состояние сопровождается увеличением осмолярности жидкости интерстициального пространства с последующей дегидратацией клеточного сектора и усиленного выхода из него калия.
Для клинической картины данной формы гипергидратации характерно наличие жажды, покраснение кожи, повышение температуры тела, АД и ЦВД. При прогрессировании процесса присоединяются признаки поражения ЦНС: нарушения психики, судороги, кома.
Лечение заключается, помимо воздействия на этиологический фактор, в инфузионной терапии с заменой солевых растворов нативньши белками и растворами глюкозы, в использовании осмодиуретиков и салуретиков. В тяжелых случаях показан гемодиализ.
4. Расчет водного баланса
В нормальных условиях поступление воды в организм равно ее выделению. При расчете водного баланса следует учитывать:
Поступление: энтеральное, парентеральное и эндогенная вода (200-300 мл/24 ч).
Физиологические потери: суточный диурез, выделение через легкие (500 мл/24 ч), кожу (500 мл/24 ч) и потери с калом - 150-200 мл. При повышении температуры выше 37°С на каждый ГС прибавляют 500 мл.
Патологические потери: рвота, понос, свищи, дренажи, аспирация.
При расчете потребности организма в воде исходят из средней величины: 35-40 мл/1 кг массы тела/24 ч.
Водный баланс рассчитывают у больных за сутки в определенное время. Если количество введенной жидкости соответствует потерям, это трактуется как нулевой водный баланс, превышает потери - положительный и меньше потерь - отрицательный.
Формулы расчета водного баланса
V 1 = (m 40) + (k 500) – х 1 (x 2 );
V 2 = (14,5 m ) + (k 500) + d - 200;
V A = V 1 - V 2 ;
где: V 1 - потребность организма в воде в мл/24 ч,
V 2 - расчет необходимого для введения количества воды в мл/24 ч,
V A - водный баланс за сутки,
m - масса в кг,
k - коэффициент температуры,
k - (t°C больного - 37);
k = 0 при t 37°C больного и ниже;
k = 1 при t 38°C больного и выше;
k = 2 при t 39°C больного и выше.
х 1 = 300 (для взрослых) - количество эндогенной воды;
х 2 = 150 (для детей) - количество эндогенной воды;
d - диурез.
Если V A = 0 - нулевой водный баланс,
У A >0 - положительный водный баланс, V A <0 - отрицательный водный баланс.
5. Расчет дефицита электролитов
И КОЛИЧЕСТВА РАСТВОРОВ, НЕОБХОДИМЫХ
ДЛЯ ИХ КОРРЕКЦИИ
Для расчета дефицита электролитов и количества растворов, необходимых для их коррекции, нужно знать эквивалентные отношения наиболее значимых химических соединений:
Натрий Калий
1 мэкв = 1 ммоль = 23,0 мг 1 мэкв = 1 ммоль = 39,1 мг 1 г = 43,5 ммоль 1 г = 25,6 ммоль
Кальций Магний
1 мэкв = 0,5 ммоль 1 мэкв = 0,5 ммоль
1 ммоль = 40,0 мг 1 ммоль - 24,4 мг
1 г = 25 ммоль 1 г = 41 ммоль
Хлор Гидрокарбонат
1 мэкв = 1 ммоль = 35,5 мг 1 мэкв = 1 ммоль = 61,0 мг 1 г = 28,2 ммоль 1 г = 16,4 ммоль
Натрия хлорид
1 г NaCl содержит 17,1 ммоль натрия и 17,1 ммоль хлора. 58 мг NaCl содержат 1 ммоль натрия и 1 ммоль хлора. 1 л 5,8% раствора NaCl содержит 1000 ммоль натрия и 1000 ммоль хлора.
1 г NaCl содержит 400 мг натрия и 600 мг хлора.
Калия хлорид
1 г КС1 содержит 13,4 ммоль калия и 13,4 ммоль хлора.
74,9 мг КС1 содержат 1 ммоль калия и 1 ммоль хлора.
1 л 7,49% раствора КС1 содержит 1000 ммоль калия и 1000 ммоль хлора.
1 г КСl содержит 520 мг калия и 480 мг хлора.
Натрия гидрокарбонат
1 г гидрокарбоната натрия (NaHCO 3) содержит 11,9 ммоль натрия и 11,9 ммоль гидрокарбоната.
84 мг NaHCO 3 содержат 1 ммоль натрия и 1 ммоль гидрокарбоната.
1 л 8,4% раствора NaHCO 3 содержит 1000 ммоль натрия и; 1000 ммоль гидрокарбоната.
Калия гидрокарбонат
1 г КНСО 3 содержит 10 ммоль калия и 10 ммоль гидрокарбоната.
Натрия лактат
1 г NaC 3 H 5 O 2 содержит 8,9 ммоль натрия и 8,9 ммоль лактата. Дефицит любого электролита в ммоль/л можно рассчитать по универсальной формуле:
Дефицит электролита (Д) (ммоль/л) = (К 1 – K 2 ) масса тела больного 0,2
Примечание: К 1 -нормальное содержание анионов или катионов в плазме, в ммоль/л; К 2 - содержание анионов или катионов в плазме больного, в ммоль/л.
Расчет количества раствора электролита (V) в мл, необходимого для введения с целью коррекции, производится по формуле:
V = А Д (дефицит электролита в ммоль/л),
где А - коэффициент (количество данного раствора, содержащего
1 ммоль аниона или катиона):
3% раствор КС1 - 2,4 10% раствор СаС1 -1,1
7,5% раствор КС1 - 1,0 2% раствор НС1 - 1,82
10% раствор NaCl - 0,58 5% раствор NaHCO 3 - 1,67
5,8% раствор NaCl- 1,0 10% раствор Na лактат - 1,14
5% раствор NH 4 C1 - 1,08 25% раствор MgSO 4 - 0,5
5,4 раствор NH 4 C1 - 1,0 0,85% раствор NaCl - 7,1
Пример. У больного массой 70 кг на фоне основного заболевания имеется выраженная гипокалиемия (калий плазмы 3,0 ммоль/л). По вышеприведенной формуле определяем дефицит электролита:
Д (ммоль/л) = 70 (масса больного) 0,2 (5,0 - 3,0)
Дефицит калия плазмы у данного больного составляет 28 ммоль (1 ммоль = 39,1 мг (см. выше), следовательно, в граммах это будет равно 39,1 мг- 28 ммоль = 1,095 г) Далее производим расчет количества раствора электролита (V) в мл, необходимого для введения с целью коррекции. В качестве электролита используем 3% раствор КС! (см. выше).
V = А Д = 2,4 28 = 67,2 мл
Данный объем электролита (67,2 мл) нужно развести до 40 ммоль на литр 5-10% глюкозы и ввести внутривенно капельно в виде поляризующей смеси. Учитывая, что скорость инфузии калия должна быть не более 20 ммоль/ч, определяем минимальную продолжительность введения 28 ммолей калия (67,2 мл 3% КС1), которая составит приблизительно 1,5 часа (90 мин.).
Существуют и другие расчетные формулы, позволяющие сразу определить необходимый объем стандартных растворов для коррекции нарушений электролитного обмена (А. П. Зильбер, 1982):
при внеклеточном дефиците калия:
3% КС1 (мл) = 0,5 масса (кг) (5 - К плазмы (пл.);
при внутриклеточном дефиците калия:
3% КС1 (мл) = масса (кг) (115 - К эритроцитов (эр.); при внеклеточном дефиците кальция:
10% СаС1 2 (мл) = 0,11 масса (кг) (0,5 - Са пл.);
при внутриклеточном дефиците кальция:
10% СаС1 2 (мл) = 0,22 масса (кг) (0,75 - Са эр.);
при внеклеточном дефиците натрия:
10% NaCl (мл) = 0,12 -масса (кг) (142 - Na пл.); при внутриклеточном дефиците натрия:
10% NaCl (мл) = 0,23 масса (кг) (20 - Na эр.); при внеклеточном дефиците магния:
25% MgSO 4 (мл) = 0,05 масса (кг) (2,5 - Mg пл.); при внутриклеточном дефиците магния:
25% MgSO 4 (мл) = 0,1 -масса (кг) (5,2 - Mg эр.).
Примечание. Коррекцию дефицита электролитов следует начинать с того катиона или аниона, дефицит которого выражен меньше.
6. Расчет осмолярности плазмы
Осмолярность плазмы определяется с помощью специальных" лабораторных приборов, однако при их отсутствии данную величину нетрудно определить косвенным путем, зная концентрацию в ммолях натрия, глюкозы и мочевины в плазме крови. Использование данной формулы оптимально при исходной гипергликемии и уремии. Осмолярность плазмы (мосм/л) = Na (моль/л) 1,86 + глюкоза (ммоль/л) + мочевина (ммоль/л) + 10
Основные физико-химические понятия:
Осмолярность – единица концентрации вещества, отражающая его содержание в одном литре растворителя.
Осмоляльность – единица концентрации вещества, отражающая его содержание в одном килограмме растворителя.
Эквивалентность – показатель, использующийся в клинической практике для отражения концентрации веществ, находящихся в диссоциированной форме. Равна количеству милимоль, умноженных на валентность.
Осмотическое давление – давление, которое необходимо приложить, чтобы остановить перемещение воды через полупроницаемую мембрану по градиенту концентрации.
В организме взрослого человека вода составляет 60% массы тела и распределена по трем основным секторам: внутриклеточному, внеклеточному и межклеточному (кишечная слизь, жидкость серозных полостей, спинномозговая жидкость). Внеклеточное пространство включает в себя внутрисосудистый и интерстициальный компартменты . Емкость внеклеточного пространства составляет 20% массы тела.
Регуляция объемов водных секторов осуществляется по законам осмоса, где основную роль играет ион натрия, а также имеют значение концентрация мочевины и глюкозы. Осмолярность плазмы крови в норме равна 282 –295 мОсм/ л . Рассчитывается она по формуле:
P осм = 2 Na + +2 К + + Глюкоза + мочевина
Приведенная формула отражает т.н. расчетную осмолярность, регулируемую через содержание перечисленных компонентов и количество воды, как растворителя.
Термин измеренная осмолярность отражает реальную величину, определенную прибором осмометром. Так, если измеренная осмолярность превышает расчетную, то в плазме крови циркулируют неучтенные осмотически активные вещества, такие, как декстран, этиловый спирт, метанол и др.
Основным ионом внеклеточной жидкости является натрий. В норме его концентрация в плазме 135-145 ммоль/л . 70% всего натрия организма интенсивно участвуют в процессах обмена и 30% связано в костной ткани. Большинство клеточных мембран непроницаемо для натрия. Его градиент поддерживается активным выведением из клеток посредством Na/K АТФ-азы
В почках 70% всего натрия реабсорбируется в проксимальных канальцах и еще 5% могут реабсорбироваться в дистальных под действием альдостерона.
В норме объем жидкости, поступающей в организм равен объему жидкости, выделяемой из него. Суточный обмен жидкости равен 2 - 2,5 литра (таблица 1).
Таблица 1. Приблизительный суточный баланс жидкости
Поступление |
Выделение |
||
путь |
Количество (мл) |
путь |
Количество (мл) |
Прием жидкостей | |||
Перспирация | |||
Метаболизм | |||
Всего |
2000 - 2500 |
Всего |
2000 - 2500 |
Существенно увеличиваются потери воды при гипертермии (10 мл/кг на каждый градус выше 37 0 С), тахипноэ (10 мл/кг при ЧД 20), аппаратном дыхании без увлажнения.
ДИСГИДРИИ
Патофизиология нарушений водного обмена.
Нарушения могут быть связаны с дефицитом жидкости (дегидратация) или с её избытком (гипергидратация). В свою очередь каждое из вышеуказанных нарушений может быть изотоническим (с нормальной величиной осмотичности плазмы крови), гипотоническим (когда осмолярность плазмы снижена) и гипертоническим (осмолярность плазмы значительно превышает допустимые границы нормы).
Изотоническая дегидратация - отмечается как дефицит воды, так и дефицит солей. Осмолярность плазмы нормальная (270-295 мосм/л). Страдает внеклеточное пространство, оно уменьшено гиповолемия. Наблюдается у больных с потерями из ЖКТ (рвота, понос, свищи), кровопотерей, с перитонитом и ожоговой болезнью, полиурией, в случае бесконтрольного использования диуретиков.
Гипертоническая дегидратация - это состояние, характеризующееся абсолютным или преобладающим дефицитом жидкости с повышением осмолярности плазмы. Nа > 150 ммоль/л, осмолярность плазмы > 290 мосм/л. Наблюдается при недостаточном поступлении воды (неадекватное зондовое питание - на каждые 100 ккал должно быть введено 100 мл воды), гастроэнтестинальные заболевания, потери гипотонической жидкости-пневмонии, трахеобронхиты, лихорадка, трахеостомия, полиурия, осмодиурез при несахарном диабете.
Гипотоническая дегидратация - отмечается дефицит воды с преобладающей потерей электролитов. Внеклеточное пространство уменьшено, а клетки перенасыщены водой. Nа<13О ммоль/л, осмолярность плазмы < 275мосм/л. Наблюдается при состояниях, связанных с потерей солей (болезнь Аддисона, применение диуретиков, слабительных, осмодиурез, диета, бедная натрием), при введении избыточного количества инфузионных растворов, не содержащих электролиты (глюкоза, коллоиды).
Дефицит воды. Причиной дефицита воды может быть либо недостаточное поступление, либо чрезмерные потери. Недостаток поступления достаточно редко встречается в клинической практике.
Причины увеличения водных потерь:
1. Несахарный диабет
Центральный
Нефрогенный
2. Чрезмерное потоотделение
3. Профузный понос
4. Гиперветиляция
При этом происходит потеря не чистой воды, а гипотонической жидкости. Повышение осмолярности внеклеточной жидкости вызывает перемещение внутриклеточной воды в сосуды, однако, это не компенсирует гиперосмолярность полностью, что повышает содержание антидиуретического гормона (АДГ). Поскольку такая дегидратация частично компенсируется из внутриклеточного сектора, то клинические признаки будут выражены слабо. Если причиной не являются почечные потери, то моча становится концентрированной.
Центральный несахарный диабет часто возникает после нейрохирургических операций и ЧМТ. Причина – повреждение гипофиза или гипоталамуса, которое выражается в снижении синтеза АДГ. Для заболевания характерна полидипсия и полиурия без глюгозуриии. Осмолярность мочи ниже осмолярности плазмы.
Нефрогенный несахарный диабет развивается, чаще всего, вторично, как следствие хронических заболеваний почек и иногда, как побочный эффект нефротоксичных лекарств (амфотерицин В, литий, демеклоциклин, маннитол). Причина кроется в снижении чувствительности рецепторов почечных канальцев к вазопрессину. Клинические проявления заболевания такие же, а диагноз верифицируется по отсутствию снижения темпа диуреза при введении АДГ.
Дефицит натрия .
Причинами недостатка натрия может быть либо его чрезмерное выделение, либо недостаточное поступление. Выделение, в свою очередь, может происходить через почки, кишечник и кожу.
Причины дефицита натрия:
1. Потери через почки
Полиурическая фаза ОПН;
Применение диуретиков
Недостаточность минералокортикоидов
Осмодиурез (например, при сахарном диабете)
2. Потери через кожу
Дерматит;
Муковисцидоз.
3. Потери через кишечник
Кишечная непроходимость, перитонит.
4. Потери жидкости, богатой солями, возмещаемые бессолевыми растворами (профузный понос с компенсацией 5% раствором глюкозы).
Натрий может теряться в составе гипо- или изотонической жидкости. В обоих случаях происходит снижение объема внеклеточного пространства, что ведет к раздражению волюморецепторов и выделению альдостерона. Повышенная задержка натрия вызывает увеличение секреции протонов в просвет канальца нефрона и реабсорбцию ионов бикарбоната (см. почечные механизмы регуляции КЩС), т.е. вызывает метаболический алкалоз.
При потерях натрия, концентрация его в плазме не отражает общего содержания в организме, поскольку зависит от сопутствующих потерь воды. Так, ели он теряется в составе гипотонической жидкости, то плазменная концентрация будет выше нормы, при потерях в сочетании с задержкой воды – ниже. Потери равнозначных количеств натрия и воды не повлияют на его содержание в плазме. Диагностика преобладания потерь воды и натрия изложена в таблице 2.
Таблица 2. Диагностика преобладающих потерь воды или натрия
В случае преобладания потерь воды, осмолярность внеклеточной жидкости возрастает, что обуславливает переход воды из клеток в интерстиций и сосуды. Поэтому клинические признаки будут выражены менее четко.
Наиболее типичный случай – потеря натрия в составе изотонической жидкости (изотоническая дегидратация). В зависимости от степени обезвоживания внеклеточного сектора, в клинической картине выделяют три степени дегидратации (табл. 3).
Таблица 3: Клиническая диагностика степени дегидратации.
Избыток воды.
Избыток воды связан с нарушением выведения, т.е. почечной недостаточностью. Способность здоровых почек выводить воду составляет 20 мл/ч, поэтому, если их функция не нарушена, избыток воды вследствие избыточного поступления практически исключен. Клинические признаки водной интоксикации обусловлены, в первую очередь, отеком мозга. Опасность его возникновения возникает при приближении концентрации натрия к 120 ммоль/л.
Электролиты - это ионы в организме человека, которые содержат электрические заряды. Четыре самых известных электролита в организме человека - это натрий, калий, кальций и магний. Они играют ключевую роль в обеспечении нормального функционирования организма. Если вы думаете, что вы можете страдать от дисбаланса электролитов, прочитайте эту статью, чтобы узнать о симптомах этого расстройства и способах лечения.
Шаги
Оцените уровни электролитов
Самыми распространенными электролитами являются натрий, калий, кальций и магний. Когда баланс уровней этих электролитов в вашем организме нарушается, это называется электролитным дисбалансом.
- Симптомы : Вам будет хотеться соленой пищи. Другие симптомы гипонатриемии включают сильное ощущение усталости, слабость в мышцах и учащенное мочеиспускание.
- Когда уровень натрия в вашем организме становится слишком низким, вы можете испытать сердечный приступ, невозможность дышать и даже впасть в кому. Однако эти симптомы наступают только в экстремальных ситуациях.
-
Будьте осведомлены о симптомах избытка натрия в вашем организме. Как уже было сказано, нормальное содержание натрия в крови составляет 135-145 ммоль/л. Когда количество натрия превышает 145 ммоль/л, это называется гипернатриемией. Потеря жидкости через рвоту, диарею и ожоги может привести к этому состоянию. Вы также можете получать слишком много натрия, если вы не пьете достаточно воды или употребляете слишком много соленой еды.
- Симптомы : Вы будете хотеть пить, а ваша полость рта будет очень сухой. Вы можете заметить, что ваши мышцы начинают подергиваться, будете ощущать раздражительность и можете испытывать трудности при дыхании.
- При крайнем избытке натрия вы можете испытывать конвульсии и снижение уровня сознания.
-
Следите за недостатком калия. 98% калия в организме содержится внутри клеток, а ваша кровь содержит 3,5-5 ммоль/л калия. Калий способствует здоровым движениям скелета и мышц, а также нормальной работе сердца. Гипокалиемия означает пониженное содержание калия в организме (меньше 3,5 ммоль/л). Это может случиться, когда вы потеете слишком сильно во время тренировок или если вы принимаете слабительные вещества.
- Симптомы : Вы почувствуете усталость и слабость. Вы также можете ощутить запор, судороги в ногах и снижение сухожильных рефлексов.
- При крайнем недостатке калия вы можете почувствовать нерегулярное сердцебиение, также известное как аритмия.
-
Обратите внимание на слабость мышц, так как это может быть признаком избытка калия. Обычно к избытку калия может привести только какое-нибудь заболевание вроде почечной недостаточности и сахарного диабета.
- Симптомы : Вы будете чувствовать сильную слабость, потому что избыток калия приводит к слабости мышц. Вы также можете ощущать покалывание и онемение в мышцах. В некоторых случаях вы также можете испытать помутнение сознания.
- Крайне избыточные уровни калия могут вызвать нерегулярное сердцебиение, которое, в самых серьезных случаях, может привести к сердечному приступу.
-
Обратите внимание на признаки недостатка кальция. Кальций может быть самым известным электролитом. Он содержится в большинстве молочных продуктов и укрепляет кости и зубы. Нормальное содержание кальция в крови составляет 2,25-2,5 ммоль/л. Когда содержание кальция падает ниже этого уровня, у вас развивается гипокальциемия.
- Симптомы : Гипокальциемия может вызвать мышечные судороги и дрожь. Ваше кости могут стать хрупкими и слабыми.
- Вы можете ощутить нерегулярное сердцебиение или припадки, если уровень кальция в вашем организме будет слишком низким в течение долгого времени.
-
Наблюдайте за симптомами избытка кальция в вашем организме. Когда уровень кальция в крови превышает 2,5 ммоль/л, это называется гиперкальциемией. Паратиреоидный гормон (паратгормон) отвечает за производство кальция в организме. Когда паратгормон становится слишком активным (при гиперпаратиреозе), в организме образуется избыток кальция. Это также может произойти из-за длительный периодов иммобилизации.
- Симптомы : Слабая гиперкальциемия (небольшой избыток кальция в крови) обычно не имеет никаких симптомов. Однако, если уровень кальция продолжит повышаться, вы можете ощущать слабость, боль в костях и констипацию.
- В тяжелых случаях у вас могут развиться почечные камни, если вы оставите гиперкальциемию без лечения.
-
Следите за низким уровнем магния, когда вы находитесь в госпитале. Магний - это четвертый самый распространенный электролит в вашем организме. В среднем содержание магния в человеческом теле составляет 24 г, а 53% от этого количества находится в костях. Гипомагниемия обычно наблюдается в людях, которые были госпитализированы, и очень редко - в не госпитализированных людях.
- Симптомы : Симптомы включают легкую дрожь, дезориентацию и трудности при глотании.
- Тяжелые симптомы включают трудности при дыхании, анорексию и конвульсии.
-
Знайте, что избыток магния также редко встречается в не госпитализированных людях. Гипермагниемия - это состояние, при котором в теле человека образуется избыток магния. Это очень редкое состояние и встречается обычно только в людях, которые находятся на госпитализации. Дегидратация, рак костей, гормональный дисбаланс и почечная недостаточность являются самыми распространенными причинами гипермагниемии.
- Симптомы : Ваша кожа может покраснеть и стать теплой на ощупь. Вы можете также испытать снижение рефлексов, слабость и рвоту.
- Тяжелые симптомы включают кому, паралич и гиповентиляционный синдром. Также возможно замедление сердцебиения.
Лечение электролитного дисбаланса
-
Увеличьте ваш уровень натрия. Прежде всего: отдохните, нормализуйте ваше дыхание и расслабьтесь. Скорее всего, вам просто требуется съесть что-нибудь соленое, поэтому сядьте и поешьте. Слабые симптомы недостатка натрия обычно начинаются из-за того, что вы давно не ели ничего соленого. Вы также можете выпить какой-нибудь напиток, обогащенный электролитами.
Понизьте ваш уровень натрия. Сядьте и выпейте стакан воды. Большинство симптомов, которые ассоциируются с избытком натрия, вызваны употреблением слишком большого количества соленой пищи. Пейте много воды, пока вы не избавитесь полностью от чувства жажды. Рвота также может привести к дегидратации, поэтому если вас тошнит, устраните причину тошноты и будьте осторожны с тем, что вы едите.
- Если у вас начнутся конвульсии, вызовите скорую помощь.
-
Увеличьте ваш уровень калия. Если недостаток калия в вашем организме вызван чрезмерным потением или рвотой, пейте много жидкости для регидратации вашего организма. Если вы почувствовали симптомы гипокалиемии во время тренировки, остановитесь, сядьте и выпейте какой-нибудь напиток, обогащенные электролитами. Если вы почувствовали спазм мышцы, потяните ее. Вы также можете восстановить нормальный уровень калия в крови, употребляя продукты с высоким содержанием калия.
Понизьте уровень магния в вашем организме. Если вы испытываете только слабые симптомы гипермагниемии, пейте много воды и перестаньте есть богатые магнием продукты на несколько дней. Однако, высокий уровень магния чаще всего наблюдается как симптом почечных заболеваний. Вам потребуется вылечить основное заболевание, чтобы нормализовать уровень магния в вашем организме. Поговорите с врачом, чтобы выбрать наилучший способ лечения.
- Если у вас есть история сердечно-сосудистых заболеваний и вы ощущаете нерегулярное сердцебиение, немедленно обратитесь за медицинской помощью.
-
Укрепите кости, увеличив ваш уровень кальция. От легких и умеренных симптомов недостатка кальция обычно можно избавиться, употребляя пищу, обогащенную кальцием. Вы также можете увеличить потребление витамина D, который улучшает процесс использования кальция вашим организмом, пребывая на солнце в течение 30 минут до 8 утра. Пребывание на солнце после 8 утра может повлечь за собой отдельные проблемы со здоровьем. Вы также можете принимать витамин D в качестве биологически активной добавки. Если вы чувствуете спазмы мышц, растяните их и помассируйте.
Уменьшите количество кальция в вашем организме. Если вы испытываете только слабые симптомы избытка кальция, пейте достаточно воды и ешьте продукты с высоким содержанием клетчатки, чтобы избавиться от констипации. Вам стоит воздержаться от употребления продуктов с высоким содержанием кальция. Избыток кальция обычно наступает в связи с гиперпаратиреозом, от которого вам придется избавиться, прежде чем вы сможете понизить уровень кальция в вашим организме. Посоветуйтесь с врачом о вариантах лечения.
Отметьте симптомы недостатка натрия в вашем организме. Натрий является одним из самых распространенных электролитов в человеческом организме. Когда уровни электролитов сбалансированы, в вашей крови содержится 135-145 ммоль/л натрия. Вы получаете наибольшее количество натрия из соленых продуктов. Следовательно, когда уровень натрия в вашем организме понижен (что называется гипонатриемией), вам хочется есть соленую пищу.
У ХИРУРГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ И ПРИНЦИПЫ ИНФУЗИОННОЙ ТЕРАПИИ
Острые нарушения водно-электролитного баланса являются одним из самых частых осложнений хирургической патологии - перитонита, кишечной непроходимости, панкреатита, травмы, шока, заболеваний, сопровождающихся лихорадкой, рвотой и диареей.
9.1. Основные причины нарушений водно-электролитного баланса
К основным причинам нарушений относятся:
внешние потери жидкости и электролитов и патологическое перераспределение их между главными жидкостными средами вследствие патологической активации естественных процессов в организме - при полиурии, диарее, чрезмерном потоотделении, при обильной рвоте, через различные дренажи и свищи или с поверхности ран и ожогов;
внутреннее перемещение жидкостей при отеке травмированных и инфицированных тканей (переломы, синдром раздавливания); скопление жидкости в плевральной (плеврит) и брюшной (перитонит) полостях;
изменения осмолярности жидкостных сред и перемещение избытка воды в клетку или из нее.
Перемещение и скопление жидкости в желудочно-кишечном тракте, достигающее нескольких литров (при кишечной непроходимости, инфаркте кишечника, а также при тяжелых послеоперационных парезах) по тяжести патологического процесса соответствует внешним потерям жидкости, так как в обоих случаях теряются большие объемы жидкости с высоким содержанием электролитов и белка. Не менее значимые внешние потери жидкости, идентичной плазме с поверхности ран и ожогов (в полость малого таза), а также при обширных гинекологических, проктологических и торакальных (в плевральную полость) операциях.
Внутренняя и внешняя потеря жидкости определяют клиническую картину дефицита жидкости и нарушений водно-электролитного баланса: ге-моконцентрацию, дефицит плазмы, потерю белка и общую дегидратацию. Во всех случаях эти нарушения требуют целенаправленной коррекции водно-электролитного баланса. Будучи нераспознанными и неустраненными, они ухудшают результаты лечения больных.
Весь водный запас организма находится в двух пространствах - внутриклеточном (30-40 % массы тела) и внеклеточном (20-27 % массы тела).
Внеклеточный объем распределяется между интерстициальной водой (вода связок, хрящей, костей, соединительной ткани, лимфы, плазмы) и водой, не принимающей активного участия в метаболических процессах (цереброспинальная, внутрисуставная жидкость, содержимое ЖКТ).
Внутриклеточный сектор содержит воду в трех видах (конституционная, протоплазмы и коллоидных мицелл) и растворенные в ней электролиты. Клеточная вода распределена в различных тканях неравномерно, и чем более они гидрофильны, тем уязвимее в отношении нарушений водного обмена. Часть клеточной воды образуется в результате обменных процессов.
Ежедневный объем метаболической воды при «сгорании» 100 г белков, жиров и углеводов составляет 200-300 мл.
Объем внеклеточной жидкости может увеличиваться при травме, голодании, сепсисе, тяжелых инфекционных заболеваниях, т. е. при тех состояниях, которые сопровождаются значительной потерей мышечной массы. Увеличение объема внеклеточной жидкости происходит при отеках (сердечные, безбелковые, воспалительные, почечные и др.).
Объем внеклеточной жидкости уменьшается при всех формах дегидратации, особенно при потере солей. Существенные нарушения наблюдаются при критических состояниях у хирургических больных - перитоните, панкреатите, геморрагическим шоке, кишечной непроходимости, кровопотере, тяжелой травме. Конечной целью регуляции водно-электролитного баланса у таких больных является поддержание и нормализация сосудистого и ин-терстициального объемов, их электролитного и белкового состава.
Поддержание и нормализация объема и состава внеклеточной жидкости являются основой для регуляции артериального и центрального венозного давления, сердечного выброса, органного кровотока, микроциркуляции и биохимического гомеостаза.
Сохранение водного баланса организма в норме происходит путем адекватного поступления воды в соответствии с ее потерями; ежедневный «оборот» составляет около 6 % всей воды организма. Взрослый человек потребляет в сутки примерно 2500 мл воды, в том числе 300 мл воды образуется в результате метаболических процессов. Потери воды составляют около 2500 мл/сут, из которых 1500 мл выделяется с мочой, 800 мл испаряется (400 мл через дыхательные пути и 400 мл через кожу), 100 мл выделяется с потом и 100 мл с калом. При проведении корригирующей инфузионно-трансфузионной терапии и парентерального питания происходит шунтирование механизмов, регулирующих поступление и потребление жидкости, жажды. Поэтому для восстановления и поддержания нормального состояния гидратации требуется тщательный мониторинг клинических и лабораторных данных, массы тела и суточного диуреза. Необходимо отметить, что физиологические колебания потерь воды могут быть довольно значительными. При повышении температуры тела увеличивается количество эндогенной воды и возрастают потери воды через кожу при дыхании. Нарушения дыхания, в особенности гипервентиляция при низкой влажности воздуха, увеличивают потребности организма в воде на 500-1000 мл. Потери жидкости с обширных раневых поверхностей или в ходе длительных оперативных вмешательств на органах брюшной и грудной полостей более 3 ч повышают потребность в воде до 2500 мл/сут.
Если поступление воды преобладает над ее выделением, водный баланс считают положительным; на фоне функциональных нарушений со стороны органов выделения он сопровождается развитием отека.
При преобладании выделения воды над поступлением баланс считают отрицательным - в этом случае сигналом обезвоживания служит чувство жажды.
Несвоевременная коррекция дегидратации может привести к коллапсу или дегидратационному шоку.
Основным органом, регулирующим водно-электролитное равновесие, являются почки. Объем выделяемой мочи определяется тем количеством веществ, который необходимо вывести из организма и способностью почек концентрировать мочу.
За сутки с мочой выделяется от 300 до 1500 ммоль конечных продуктов метаболизма. При недостатке воды и электролитов олигурию и анурию рас-
сматривают как физиологическую реакцию, связанную со стимуляцией АДГ и альдостерона. Коррекция водно-электролитных потерь ведет к восстановлению диуреза.
В норме регуляция водного баланса осуществляется путем активации или угнетения осморецепторов гипоталамуса, которые реагируют на изменения осмолярности плазмы, возникает или угнетается чувство жажды и соответственно изменяется секреция антидиуретического гормона (АДГ) гипофиза. АДГ повышает реабсорбцию воды в дистальных канальцах и собирательных трубках почек и уменьшает мочеотделение. Наоборот, при снижении секреции АДГ увеличивается мочеотделение, снижается осмолярность мочи. Образование АДГ закономерно увеличивается при снижении объемов жидкости в интерстициальном и внутрисосудистом секторах. При повышении ОЦК секреция АДГ уменьшается.
При патологических состояниях дополнительное значение имеют такие факторы, как гиповолемия, боль, травматическое повреждение тканей, рвота, лекарственные препараты, влияющие на центральные механизмы нервной регуляции водно-электролитного баланса.
Существует тесная взаимосвязь между количеством жидкости в различных секторах организма, состоянием периферического кровообращения, проницаемостью капилляров и соотношением коллоидно-осмотического и гидростатического давлений.
В норме обмен жидкостью между сосудистым руслом и интерстициаль-ным пространством строго сбалансирован. При патологических процессах, связанных в первую очередь с потерей циркулирующего в плазме белка (острая кровопотеря, печеночная недостаточность), снижается КОД плазмы, в результате чего жидкость из системы микроциркуляции в избытке переходит в интерстиций. Происходит сгущение крови, нарушаются ее реологические свойства.
9.2. Электролитный обмен
Состояние водного обмена в норме и патологии тесно взаимосвязано с обменом электролитов - Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , СГ, НС0 3 , H 2 P0 4 ~, SOf, а также белков и органических кислот.
Концентрация электролитов в жидкостных пространствах организма неодинакова; плазма и интерстициальная жидкость существенно отличаются только по содержанию белка.
Содержание электролитов во вне- и внутриклеточном жидкостных пространствах неодинаково: во внеклеточном содержатся главным образом Na + , СГ, НСО^; во внутриклеточном - К + , Mg + и Н 2 Р0 4 ; высока также концентрация S0 4 2 и белков. Различия в концентрации некоторых электролитов образуют биоэлектрический потенциал покоя, наделяющий нервные, мышечные и секторные клетки возбудимостью.
Сохранение электрохимического потенциала клеточным и внеклеточным пространством обеспечивается работой Na + -, К + -АТФазного насоса, благодаря которому Na + постоянно «выкачивается» из клетки, а К + - «загоняется» в нее против градиентов их концентрации.
При нарушении работы этого насоса за счет дефицита кислорода или в результате метаболических расстройств клеточное пространство становится доступным для натрия и хлора. Сопутствующее повышение осмотического давления в клетке усиливает перемещение в ней воды, вызывает набухание,
а в последующем нарушение целости мембраны, вплоть до лизиса. Таким образом, доминирующим катионом в межклеточном пространстве является натрий, а в клетке - калий.
9.2.1. Обмен натрия
Натрий - основной внеклеточный катион; важнейший катион интер-стициального пространства является главным осмотически активным веществом плазмы; участвует в генерации потенциала действия, влияет на объем внеклеточного и внутриклеточного пространств.
При уменьшении концентрации Na + снижается осмотическое давление с одновременным уменьшением объема интерстициального пространства. Увеличение концентрации натрия вызывает обратный процесс. Дефицит натрия не может быть восполнен никаким другим катионом. Суточная потребность в натрии взрослого человека составляет 5-10 г.
Натрий выделяется из организма главным образом почками; незначительная часть - с потом. Его уровень в крови повышается при продолжительном лечении кортикостероидами, длительной ИВЛ в режиме гипервентиляции, несахарном диабете, при гиперальдостеронизме; снижается вследствие длительного использования диуретиков, на фоне продолжительной гепаринотерапии, при наличии хронической сердечной недостаточности, гипергликемии, циррозе печени. Содержание натрия в моче в норме 60 ммоль/л. Хирургическая агрессия, связанная с активацией антидиуретических механизмов, приводит к задержке натрия на уровне почек, поэтому содержание его в моче может снижаться.
Гипернатриемия (натрий плазмы более 147 ммоль/л) возникает при повышенном содержании натрия в интерстициальном пространстве, в результате дегидратации при водном истощении, солевой перегрузке организма, несахарном диабете. Гипернатриемия сопровождается перераспределением жидкости из внутриклеточного во внеклеточный сектор, что вызывает дегидратацию клеток. В клинической практике такое состояние возникает вследствие повышенного потоотделения, внутривенного вливания гипертонического раствора хлорида натрия, а также в связи с развитием острой почечной недостаточности.
Гипонатриемия (натрий плазмы менее 136 ммоль/л) развивается при избыточной секреции АДГ в ответ на болевой фактор, при патологических потерях жидкости через желудочно-кишечный тракт, чрезмерном внутривенном введении бессолевых растворов или растворов глюкозы, избыточном приеме воды на фоне ограниченного потребления пищи; сопровождается гипергидратацией клеток при одновременном уменьшении ОЦК.
Дефицит натрия определяют по формуле:
На дефицит (ммоль) = (Na HOpMa - № фактический) масса тела (кг) 0,2.
9.2.2. Обмен калия
Калий - основной внутриклеточный катион. Суточная потребность в калии составляет 2,3-3,1 г. Калий (вместе с натрием) принимает активное участие во всех обменных процессах организма. Калию, так же как и натрию, принадлежит ведущая роль в формировании мембранных потенциалов; он влияет на рН и утилизацию глюкозы, необходим для синтеза белка.
В послеоперационном периоде, при критических состояниях потери калия могут превышать его поступление; они характерны и для длительного голодания, сопровождаемого потерей клеточной массы организма - главного «депо» калия. Определенную роль в повышении потерь калия играет метаболизм печеночного гликогена. У тяжелобольных (без соответствующей компенсации) за 1 нед из клеточного пространства во внеклеточное перемещается до 300 ммоль калия. В раннем посттравматическом периоде калий покидает клетку вместе с метаболическим азотом, избыток которого образуется в результате клеточного белкового катаболизма (в среднем 1 г азота «уносит» 5-6 мэкв калия).
I инока.темия (калий плазмы менее 3,8 ммоль/л) может развиваться при избытке натрия, на фоне метаболического алкалоза, при гипоксии, выраженном катаболизме белка, диарее, длительной рвоте и др. При внутриклеточном дефиците калия в клетку усиленно поступают Na + и Н + , что вызывает внутриклеточный ацидоз и гипергидратацию на фоне внеклеточного метаболического алкалоза. Клинически данное состояние проявляется аритмией, артериальной гипотензией, снижением тонуса скелетных мышц, парезом кишечника, нарушениями психики. На ЭКГ появляются характерные изменения: тахикардия, сужение комплекса QRS , уплощение и инверсия зубца Т, увеличение амплитуды зубца U . Лечение гипокалиемии начинают, устраняя этиологический фактор и возмещая дефицит калия, пользуясь формулой:
Дефицит калия (ммоль/л) = К + плазмы пациента, ммоль/л 0,2 массы тела, кг.
Быстрое введение большого количества препаратов калия может вызвать осложнения со стороны сердечной деятельности, вплоть до остановки сердца, поэтому общая суточная доза не должна превышать 3 ммоль/кг/сут, а скорость инфузии - не более 10 ммоль/ч.
Используемые препараты калия следует развести (до 40 ммоль на 1 л вводимого раствора); оптимальным является их введение в виде поляризи-рующей смеси (глюкоза + калий + инсулин). Лечение препаратами калия производят под ежедневным лабораторным контролем.
Гиперкалиемия (калий плазмы более 5,2 ммоль/л) наиболее часто наступает при нарушении выделения калия из организма (острая почечная недостаточность) или при массивном выходе его из поврежденных клеток вследствие обширной травмы, гемолиза эритроцитов, ожога, синдрома позиционного сдавления и др. Кроме этого, гиперкалиемия характерна для гипертермии, судорожного синдрома и сопровождает применение ряда лекарственных средств - гепарина, аминокапроновой кислоты и др.
Диагностика гиперкалиемии основывается на наличии этиологических факторов (травма, ОПН), появлении характерных изменений сердечной деятельности: синусовой брадикардии (вплоть до остановки сердца) в сочетании с желудочковой экстрасистолией, выраженным замедлением внутри-желудочковой и атриовентрикулярной проводимости и характерных лабораторных данных (калий плазмы более 5,5 ммоль/л). На ЭКГ регистрируются высокий остроконечный зубец Т, расширение комплекса QRS , уменьшение амплитуды зубца Р.
Лечение гиперкалиемии начинается с устранения этиологического фактора и коррекции ацидоза. Назначают препараты кальция; для перевода избытка плазменного калия внутрь клетки внутривенно вводят раствор глюкозы (10-15 %) с инсулином (1 ЕД на каждые 3-4 г глюкозы). Если данные методы не приносят должного эффекта, показан гемодиализ.
9.2.3. Обмен кальция
Кальций составляет примерно 2 % массы тела, из них 99 % находятся в связанном состоянии в костях и при нормальных условиях в электролитном обмене участия не принимают. Ионизированная форма кальция активно участвует в нервно-мышечной передаче возбуждения, процессах свертывания крови, работе сердечной мышцы, образовании электрического потенциала клеточных мембран и выработке ряда ферментов. Суточная потребность составляет 700-800 мг. В организм кальций поступает с пищей, выделяется через ЖКТ и с мочой. Обмен кальция тесно взаимосвязан с обменом фосфора, уровнем белка плазмы и рН крови.
Гипокальциемия (кальций плазмы менее 2,1 ммоль/л) развивается при гипоальбуминемии, панкреатите, переливании больших количеств цитрат-ной крови, длительно существующих желчных свищах, дефиците витамина D, нарушении всасывания в тонкой кишке, после высокотравматичных операций. Клинически проявляется повышением нервно-мышечной возбудимости, парестезиями, пароксизмальной тахикардией, тетанией. Коррекцию гипокальциемии проводят после лабораторного определения его уровня в плазме крови внутривенным введением препаратов, содержащих ионизированный кальций (глюконат, лактат, хлорид или карбонат кальция). Эффективность корригирующей терапии гипокальциемии зависит от нормализации уровня альбумина.
Гиперкальциемия (кальций плазмы более 2,6 ммоль/л) возникает при всех процессах, сопровождающихся усиленным разрушением костей (опухоли, остеомиелит), заболеваниях паращитовидных желез (аденома или па-ратиреоидит), чрезмерном введении препаратов кальция после переливания цитратной крови и др. Клинически состояние проявляется повышенной утомляемостью, заторможенностью, мышечной слабостью. При нарастании гиперкальциемии присоединяются симптомы атонии ЖКТ: тошнота, рвота, запоры, метеоризм. На ЭКГ появляется характерное укорочение интервала (2-7; возможны нарушение ритма и проводимости, синусовая брадикар-дия, замедление антриовентрикулярной проводимости; зубец Г может стать отрицательным, двухфазным, сниженным, закругленным.
Лечение заключается в воздействии на патогенетический фактор. При выраженной гиперкальциемии (более 3,75 ммоль/л) требуется целенаправленная коррекция - вводят 2 г динатриевой соли этилендиаминтетрауксус-ной кислоты (ЭДТА), разведенной в 500 мл 5 % раствора глюкозы, внутривенно медленно, капельно 2-4 раза в сутки, под контролем содержания кальция в плазме крови.
9.2.4. Обмен магния
Магний является внутриклеточным катионом; его концентрация в плазме в 2,15 раза меньше, чем внутри эритроцитов. Микроэлемент снижает нервно-мышечную возбудимость и сократимость миокарда, вызывает депрессию ЦНС. Магний играет огромную роль в усвоении клетками кислорода, выработке энергии и др. В организм поступает с пищей и выделяется через ЖКТ и с мочой.
Гипомагниемия (магний плазмы менее 0,8 ммоль/л) наблюдается при циррозе печени, хроническом алкоголизме, остром панкреатите, полиури-ческой стадии ОПН, кишечных свищах, несбалансированной инфузионной терапии. Клинически гипомагниемия проявляется повышенной нервно-
мышечной возбудимостью, гиперрефлексией, судорожными сокращениями различных мышечных групп; возможно появление спастических болей в органах ЖКТ, рвоты, диареи. Лечение заключается в целенаправленном воздействии на этиологический фактор и назначении под лабораторным контролем солей магния.
Гипермагниемия (магний плазмы более 1,2 ммоль/л) развивается при ке-тоацидозе, повышенном катаболизме, ОПН. Клинически проявляется сонливостью и заторможенностью, гипотонией и брадикардией, урежением дыхания с появлением признаков гиповентиляции. Лечение - целенаправленное воздействии на этиологический фактор и назначение антагониста магния - солей кальция.
9.2.5. Обмен хлора
Хлор - основной анион внеклеточного пространства; находится в эквивалентных соотношениях с натрием. В организм поступает в виде хлорида натрия, который диссоциирует в желудке Na + и С1". Вступая в соединение с водородом, хлор образует соляную кислоту.
Гипохлоремия (хлор плазмы менее 95 ммоль/л) развивается при длительной рвоте, перитоните, стенозе привратника, высокой кишечной непроходимости, усиленном потоотделении. Развитие гипохлоремии сопровождается увеличением гидрокарбонатного буфера и появлением алкалоза. Клинически проявляется дегидратацией, нарушением дыхания и сердечной деятельности. Возможно возникновение судорожного или коматозного состояния с летальным исходом. Лечение заключается в целенаправленном воздействии на патогенетический фактор и проведении под лабораторным контролем инфузионной терапии хлоридами (прежде всего - препараты хлорида натрия).
Гиперхлоремия (хлор плазмы более ПО ммоль/л) развивается при общей дегидратации, нарушении выведения жидкости из интерстициального пространства (например, ОПН), увеличенном переходе жидкости из сосудистого русла в интерстиций (при гипопротеинемии), введении больших объемов жидкостей, содержащих избыточное количество хлора. Развитие гипер-хлоремии сопровождается уменьшением буферной емкости крови и появлением метаболического ацидоза. Клинически это проявляется развитием отеков. Основной принцип лечения - воздействие на патогенетический фактор в сочетании с синдромальной терапией.
9.3. Основные виды нарушений водно-электролитного обмена
▲ Дегидратация изотоническая (натрий плазмы в пределах нормы: 135- 145 ммоль/л) возникает за счет потери жидкости интерстициального пространства. Так как по электролитному составу интерстициальная жидкость близка к плазме крови, то происходит равномерная потеря жидкости и натрия. Наиболее часто изотоническая дегидратация развивается при длительной рвоте и диарее, острых и хронических заболеваниях ЖКТ, кишечной непроходимости, перитоните, панкреатите, обширных ожогах, поли-урии, неконтролируемом назначении диуретиков, политравме. Дегидратация сопровождается потерей электролитов без значительного изменения осмолярности плазмы, поэтому существенного перераспределения воды между секторами не происходит, но формируется гиповолемия. Клинически
отмечаются нарушения со стороны центральной гемодинамики. Тургор кожи снижен, язык сухой, олигурия вплоть до анурии. Лечение патогенетическое; заместительная терапия изотоническим раствором хлорида натрия (35-70 мл/кг/сут). Инфузионную терапию следует проводить под контролем ЦВД и почасового диуреза. Если коррекция гипотонической дегидратации проводится на фоне метаболического ацидоза, натрий вводят в виде гидрокарбоната; при метаболическом алкалозе - в виде хлорида.
▲Дегидратация гипотоническая (натрий плазмы менее 130 ммоль/л) раз вивается в тех случаях, когда потери натрия превышают потерю воды. Воз никает при массивных потерях жидкостей, содержащих большое количество электролитов - многократной рвоте, профузном поносе, обильном потоот делении, полиурии. Уменьшение содержания натрия в плазме сопровожда ется снижением ее осмолярности, в результате чего вода из плазмы начинает перераспределяться в клетки, вызывая их отек (внутриклеточная гипергид ратация) и создавая дефицит воды в интерстициальном пространстве.
Клинически это состояние проявляется снижением тургора кожи и глазных яблок, нарушением гемодинамики и волемии, азотемией, нарушением функции почек, мозга, гемоконцентрацией. Лечение заключается в целенаправленном воздействии на патогенетический фактор и проведении активной регидратации растворами, содержащими натрий, калий, магний (аце-соль). При гиперкалиемии назначают дисоль.
▲Дегидратация гипертоническая (натрий плазмы более 150 ммоль/л) воз никает вследствие превышения потери воды над потерей натрия. Возникает при полиурической стадии ОПН, длительном форсированном диурезе без своевременного восполнения дефицита воды, при лихорадке, недостаточном введении воды при парентеральном питании. Превышение потери воды над натрием вызывает возрастание осмолярности плазмы, в результате чего внутриклеточная жидкость начинает переходить в сосудистое русло. Форми руется внутриклеточная дегидратация (клеточная дегидратация, эксикоз).
Клиническая симптоматика - жажда, слабость, апатия, сонливость, а при тяжелых поражениях - психоз, галлюцинации, сухой язык, повышение температуры тела, олигурия с высокой относительной плотностью мочи, азотемия. Дегидратация клеток головного мозга вызывает появление неспецифической неврологической симптоматики: психомоторное возбуждение, спутанность сознания, судороги, развитие коматозного состояния.
Лечение заключается в целенаправленном воздействии на патогенетический фактор и ликвидации внутриклеточной дегидратации путем назначения инфузий раствора глюкозы с инсулином и калием. Противопоказано введение гипертонических растворов солей, глюкозы, альбумина, мочегонных. Необходим контроль уровня натрия в плазме и осмолярности.
▲Гипергидратация изотоническая (натрий плазмы в пределах нормы 135-145 ммоль/л) чаще всего возникает на фоне заболеваний, сопровож дающихся отечным синдромом (хроническая сердечная недостаточность, токсикозы беременности), в результате чрезмерного введения изотониче ских солевых растворов. Возникновение данного синдрома возможно и на фоне цирроза печени, заболеваний почек (нефрозы, гломерулонефриты). Основной механизм развития изотонической гипергидратации - избыток воды и солей при нормальной осмолярности плазмы. Задержка жидкости происходит главным образом в интерстициальном пространстве.
Клинически данная форма гипергидратации проявляется появлением артериальной гипертензии, быстрым увеличением массы тела, развитием отечного синдрома, анасарки, снижением концентрационных показателей крови. На фоне гипергидратации отмечается дефицит свободной жидкости.
Лечение заключается в применении диуретиков, направленных на уменьшение объема интерстициального пространства. Кроме того, внутривенно вводят 10 % альбумин с целью повышения онкотического давления плазмы, в результате чего интерстициальная жидкость начинает переходить в сосудистое русло. Если данное лечение не дает должного эффекта, прибегают к гемодиализу с ультрафильтрацией крови.
Гипергидратация гипотоническая (натрий плазмы менее 130 ммоль/л), или «водное отравление», может возникать при одномоментном приеме очень больших количеств воды, при длительном внутривенном введении бессолевых растворов, отеках на фоне хронической сердечной недостаточности, циррозах печени, ОПН, гиперпродукции АДГ. Основной механизм - снижение осмолярности плазмы и переход жидкости внутрь клеток.
Клиническая картина проявляется рвотой, частым жидким водянистым стулом, полиурией. Присоединяются признаки поражения ЦНС: слабость, разбитость, быстрая утомляемость, нарушение сна, делирий, нарушение сознания, судороги, кома.
Лечение заключается в возможно более быстром выведении избытка воды из организма: назначают мочегонные препараты с одновременным внутривенным введением хлорида натрия, витаминов. Необходима высококалорийная диета. При необходимости проводят гемодиализ с ультрафильтрацией крови.
ж Гипергидратация гипертоническая (натрия плазмы больше 150 ммоль/л) возникает при введении больших количеств гипертонических растворов в организм на фоне сохраненной выделительной функции почек или изотонических растворов - больным с нарушенной выделительной функцией почек. Состояние сопровождается увеличением осмолярности жидкости интерстициального пространства с последующей дегидратацией клеточного сектора и усиленным выходом из него калия.
Клиническая картина характеризуется жаждой, покраснением кожи, повышением температуры тела, АД и ЦВД. При прогрессировании процесса присоединяются признаки поражения ЦНС: нарушение психики, судороги, кома.
Лечение - инфузионная терапия с включением 5 % раствора глюкозы и альбумина на фоне стимуляции диуреза осмодиуретиками и салуретиками. По показаниям - гемодиализ.
9.4. Кислотно-основное состояние
Кислотно-основное состояние (КОС) является одним из важнейших компонентов биохимического постоянства жидких сред организма как основы нормальных метаболических процессов, активность которых зависит от химической реакции электролита.
КОС характеризуют концентрацией ионов водорода и обозначают символом рН. Кислые растворы имеют рН от 1,0 до 7,0, основные - от 7,0 до 14,0. Ацидоз - сдвиг рН в кислую сторону возникает в связи с накоплением кислот или недостатком оснований. Алкалоз - сдвиг рН в щелочную сторону обусловлен избытком оснований или снижением содержания кислот. Постоянство рН - непременное условие жизни человека. рН является конечным, суммарным отражением равновесия концентрации водородных ионов (Н +) и буферных систем организма. Сохранение равновесия КОС
осуществляется двумя системами, которые препятствуют сдвигу рН крови. К ним относятся буферные (физико-химические) и физиологические системы регуляции КОС.
9.4.1. Физико-химические буферные системы
Известны четыре физико-химические буферные системы организма - бикарбонатная, фосфатная, буферная система белков крови, гемоглобино-вая.
Бикарбонатная система, составляющая 10 % всей буферной емкости крови, представляет собой соотношение бикарбонатов (НС0 3) и углекислоты (Н 2 С0 3). В норме оно равно 20:1. Конечным продуктом взаимодействия бикарбонатов и кислоты является углекислый газ (С0 2), который выдыхается. Бикарбонатная система - самая быстродействующая и работает как в плазме, так и в внеклеточной жидкости.
Фосфатная система занимает небольшое место в буферных емкостях (1 %), действует медленнее, а конечный продукт - сульфат калия - выводится почками.
Плазменные белки в зависимости от уровня рН могут действовать и как кислоты и как основания.
Гемоглобиновая буферная система занимает основное место в поддержании кислотно-основного состояния (около 70 % буферной емкости). Гемоглобин эритроцитов связывает 20 % поступившей крови, двуокиси углерода (С0 2), а также водородные ионы, образовавшиеся вследствие диссоциации углекислоты (Н 2 С0 3).
Гидрокарбонатный буфер преимущественно представлен в крови и во всех отделах внеклеточной жидкости; в плазме - гидрокарбонатный, фосфатный и протеиновый буферы; в эритроцитах - гидрокарбонатный, протеиновый, фосфатный, гемоглобиновый; в моче - фосфатный.
9.4.2. Физиологические буферные системы
Легкие регулируют содержание С0 2 , являющегося продуктом распада угольной кислоты. Накопление С0 2 приводит к гипервентиляции и одышке, и таким образом избыток углекислого газа удаляется. При наличии избытка оснований имеет место обратный процесс - легочная вентиляция снижается, возникает брадипноэ. Наряду с С0 2 сильными раздражителями дыхательного центра являются рН крови и концентрация кислорода. Сдвиг рН и изменения концентрации кислорода приводят к увеличению легочной вентиляции. Подобным образом действуют и соли калия, но при быстром повышении концентрации К + в плазме крови активность хеморецепторов подавляется и легочная вентиляция снижается. Дыхательная регуляция КОС относится к системе быстрого реагирования.
Почки поддерживают КОС несколькими путями. Под влиянием фермента карбоангидразы, содержащегося в большом количестве в почечной ткани, происходит соединение С0 2 и Н 2 0 с образованием угольной кислоты. Угольная кислоты диссоциирует на бикарбонат (НС0 3 ~) и Н + , который соединяется с фосфатным буфером и выводится с мочой. Бикарбонаты реаб-сорбируются в канальцах. Однако при избытке оснований реабсорбция уменьшается, что приводит к увеличенному выведению оснований с мочой и снижению алкалоза. Каждый миллимоль Н + , экскретируемый в форме титруемых кислот или ионов аммония, добавляет в плазму крови 1 ммоль
НС0 3 . Таким образом, экскреция Н + теснейшим образом связана с синтезом НС0 3 . Почечная регуляция КОС протекает медленно и требует многих часов или даже суток для полной компенсации.
Печень регулирует КОС, метаболизируя недоокисленные продукты обмена, поступающие из желудочно-кишечного тракта, образуя мочевину из азотистых шлаков и выводя кислые радикалы с желчью.
Желудочно-кишечный тракт занимает важное место в поддержании постоянства КОС благодаря большой интенсивности процессов поступления и всасывания жидкостей, продуктов питания и электролитов. Нарушение любого звена пищеварения вызывает нарушение КОС.
Химические и физиологические буферные системы являются мощными и эффективными механизмами компенсации КОС. В связи с этим даже самые незначительные сдвиги КОС указывают на тяжелые нарушения метаболизма и диктуют необходимость проведения своевременной и целенаправленной корригирующей терапии. К общим направлениям нормализации КОС относятся устранение этиологического фактора (патология дыхательной и сердечно-сосудистой системы, органов брюшной полости и др.), нормализация гемодинамики - коррекция гиповолемии, восстановление микроциркуляции, улучшение реологических свойств крови, лечение дыхательной недостаточности, вплоть до перевода больного на ИВЛ, коррекция водно-электролитного и белкового обмена.
Показатели КОС определяют эквилибрационным микрометодом Астру-па (с интерполяционным расчетом рС0 2) или методами с прямым окислением С0 2 . Современные микроанализаторы все величины КОС и парциальное напряжение газов крови определяют автоматически. Основные показатели КОС представлены в табл. 9.1.
Таблица 9.1. Показатели КОС в норме
Показатель |
Характеристика |
Значения показателя |
РаС0 2 , мм рт. ст. Ра0 2 , мм рт. ст. АВ, м моль/л SB, ммоль/л ВВ, ммоль/л BE, ммоль/л |
Характеризует активную реакцию раствора. Изменяется в зависимости от емкости буферных систем организма. Показатель парциального напряжения С0 2 в артериальной крови Показатель парциального напряжения 0 2 в артериальной крови. Отражает функциональное состояние системы дыхания Истинный бикарбонат - показатель концентрации бикарбонатных ионов Стандартный бикарбонат - показатель концентрации бикарбонатных ионов в стандартных условиях определения Буферные основания плазмы, суммарный показатель буферных компонентов бикар-бонатной, фосфатной, белковой и гемогло-биновой систем Показатель избытка или дефицита буферных оснований. Положительное значение - избыток оснований или дефицит кислот. Отрицательное значение - дефицит оснований или избыток кислот |
Для оценки вида нарушения КОС в обычной практической работе используют показатели рН, РС0 2 , P0 2 , BE.
9.4.3. Виды нарушения кислотно-основного состояния
Существуют 4 основных вида расстройства КОС: метаболический ацидоз и алкалоз; респираторный ацидоз и алкалоз; возможны и их сочетания.
а Метаболический ацидоз - дефицит оснований, приводящий к снижению рН. Причины: острая почечная недостаточность, некомпенсированный диабет (кетоацидоз), шок, сердечная недостаточность (молочнокислый ацидоз), отравления (салицилаты, этиленгликоль, метиловый спирт), тонкокишечные (дуоденальные, панкреатические) свищи, диарея, надпочечни-ковая недостаточность. Показатели КОС: рН 7,4-7,29, РаС0 2 40-28 рт. ст., BE 0-9 ммоль/л.
Клинические симптомы - тошнота, рвота, слабость, нарушения сознания, тахипноэ. Клинически умеренный ацидоз (BE до -10 ммоль/л) может протекать бессимптомно. При снижении рН до 7,2 (состояние субкомпенсации, далее декомпенсация) нарастает одышка. При дальнейшем снижении рН нарастает дыхательная и сердечная недостаточность, развивается гипок-сическая энцефалопатия вплоть до комы.
Лечение метаболического ацидоза:
Усиление гидрокарбонатной буферной системы - введение 4,2 % раствора гидрокарбоната натрия {противопоказания - гипокалиемия, метаболический алкалоз, гипернатриемия) внутривенно через периферическую или центральную вену: неразбавленным, разбавленным 5 % раствором глюкозы в соотношении 1:1. Скорость инфузии раствора - 200 мл за 30 мин. Необходимое количество гидрокарбоната натрия можно рассчитать по формуле:
Количество ммоль гидрокарбоната натрия = BE масса тела, кг 0,3.
Без лабораторного контроля применяют не более 200 мл/сут, капельно, медленно. Раствор не следует вводить одновременно с растворами, содержащими кальций, магний и не смешивать с фосфатсодержащими растворами. Переливание лактасола по механизму действия аналогично использованию бикарбоната натрия.
а Метаболический алкалоз - состояние дефицита Н + ионов в крови в сочетании с избытком оснований. Метаболический алкалоз трудно поддается лечению, так как является результатом как внешних потерь электролитов, так и расстройств клеточных и внеклеточных ионных отношений. Подобные нарушения характерны для массивной кровопотери, рефрактерного шока, сепсиса, выраженных потерь воды и электролитов при кишечной непроходимости, перитонита, панкреонекроза, длительно функционирующих кишечных свищей. Достаточно часто именно метаболический алкалоз как конечная фаза метаболических нарушений, несовместимых с жизнью у данной категории больных, становится непосредственной причиной летального исхода.
Принципы коррекции метаболического алкалоза. Метаболический алкалоз легче предупредить, чем лечить. К профилактическим мерам относятся адекватное введение калия при проведении гемотрансфузионной терапии и восполнении клеточного дефицита калия, своевременная и полноценная коррекция волемических и гемодинамических нарушений. При лечении развившегося метаболического алкалоза первостепенное значение имеет
устранение основного патологического фактора данного состояния. Проводят целенаправленную нормализацию всех видов обмена. Купирование алкалоза достигается внутривенным введением препаратов белка, растворов глюкозы в сочетании с хлоридом калия, большого количества витаминов. Изотонический раствор хлорида натрия используют для уменьшения осмо-лярности внеклеточной жидкости и устранения клеточной дегидратации.
▲ Респираторный (дыхательный) ацидоз характеризуется повышением в крови концентрации Н + -ионов (рН < 7,38), рС0 2 (> 40 мм рт. ст.), BE (= 3,5+12 ммоль/л).
Причинами респираторного ацидоза могут быть гиповентиляция в результате обструктивных форм эмфиземы легких, бронхиальной астмы, нарушения вентиляции легких у ослабленных больных, обширных ателектазов, пневмонии, синдрома острого легочного повреждения.
Основная компенсация дыхательного ацидоза осуществляется почками путем форсированного выведения Н + и СГ, повышения реабсорбции НС0 3 .
В клинической картине дыхательного ацидоза преобладают симптомы интракраниальной гипертензии, которые возникают из-за церебральной ва-зодилатации, вызываемой избытком С0 2 . Прогрессирующий респираторный ацидоз приводит к отеку мозга, выраженность которого соответствует степени гиперкапнии. Нередко развивается сопор с переходом в кому. Первыми признаками гиперкапнии и нарастающей гипоксии являются беспокойство больного, двигательное возбуждение, артериальная гипертензия, тахикардия с последующим переходом в гипотензию и тахиаритмию.
Лечение респираторного ацидоза в первую очередь заключается в улучшении альвеолярной вентиляции, устранении ателектазов, пневмо- или гидроторакса, санации трахеобронхиального дерева и переводе больного на ИВЛ. Лечение необходимо проводить в срочном порядке, до развития гипоксии в результате гиповентиляции.
ж Респираторный (дыхательный) алкалоз характеризуется снижением уровня рС0 2 ниже 38 мм рт. ст. и подъемом рН выше 7,45-7,50 в результате усиления вентиляции легких как по частоте, так и по глубине (альвеолярная гипервентиляция).
Ведущим патогенетическим звеном респираторного алкалоза является снижение объемного мозгового кровотока в результате повышения тонуса мозговых сосудов, что является следствием дефицита С0 2 в крови. На первоначальных этапах у больного могут отмечаться парестезии кожи конечностей и вокруг рта, мышечные спазмы в конечностях, легкая или выраженная сонливость, головная боль, иногда более глубокие нарушения сознания, вплоть до комы.
Профилактика и лечение дыхательного алкалоза прежде всего направлены на нормализацию внешнего дыхания и воздействие на патогенетический фактор, вызвавший гипервентиляцию и гипокапнию. Показанием для перевода больного на ИВЛ служат угнетение или отсутствие спонтанного дыхания, а также одышка и гипервентиляция.
9.5. Инфузионная терапия водно-электролитных нарушений и кислотно-основного состояния
Инфузионная терапия является одним из основных методов в лечении и профилактике нарушений функций жизненно важных органов и систем у больных хирургического профиля. Эффективность инфузион-
ной терапии зависит от обоснованности ее программы, характеристики инфузионных сред, фармакологических свойств и фармакокинетики препарата.
Для диагностики волемических нарушений и построения программы инфузионной терапии в до- и послеоперационном периоде имеют значение тургор кожи, влажность слизистых оболочек, наполнение пульса на периферической артерии, ЧСС и АД. Во время оперативного вмешательства чаще всего оценивают наполнение периферического пульса, почасовой диурез, динамику АД.
Проявлениями гиперволемии являются тахикардия, одышка, влажные хрипы в легких, цианоз, пенистая мокрота. Степень волемических нарушений отражают данные лабораторных исследований - гематокрит, рН артериальной крови, относительная плотность и осмолярность мочи, концентрация натрия и хлора в моче, натрия в плазме.
К лабораторным признакам дегидратации относят увеличение гематок-рита, прогрессирующий метаболический ацидоз, относительную плотность мочи более 1010, снижение концентрации Na + в моче менее 20 мэкв/л, ги-перосмолярность мочи. Характерных для гиперволемии лабораторных признаков нет. Гиперволемию можно диагностировать по данным рентгенографии легких - усилению сосудистого легочного рисунка, интерстициально-му и альвеолярному отеку легких. ЦВД оценивают в соответствии с определенной клинической ситуацией. Наиболее показательным является тест с объемной нагрузкой. Незначительный прирост (1-2 мм рт. ст.) ЦВД после быстрой инфузии кристаллоидного раствора (250-300 мл) указывает на гипо-волемию и необходимость увеличения объема инфузионной терапии. И наоборот, если после проведения теста прирост ЦВД превышает 5 мм рт. ст., необходимо снизить темп инфузионной терапии и ограничить ее объем. Инфузионная терапия предполагает внутривенное введение коллоидных и кристаллоидных растворов.
а Кристаллоидные растворы - водные растворы низкомолекулярных ионов (солей) быстро проникают сквозь сосудистую стенку и распределяются во внеклеточном пространстве. Выбор раствора зависит от характера потери жидкости, которую следует восполнить. Потерю воды возмещают гипотоническими растворами, которые называют растворами поддерживающего типа. Дефицит воды и электролитов восполняют изотоническими электролитными растворами, которые называют растворами замещающего типа.
▲ Коллоидные растворы на основе желатины, декстрана, гидроксиэтил-крахмала и полиэтиленгликоля поддерживают коллоидно-осмотическое давление плазмы и циркулируют в сосудистом русле, оказывая волемиче-ский, гемодинамический и реологический эффект.
В периоперационном периоде с помощью инфузионной терапии восполняют физиологические потребности в жидкости (поддерживающая терапия), сопутствующий дефицит жидкости, потери через операционную рану. Выбор инфузионного раствора зависит от состава и характера теряемой жидкости - пот, содержимое желудочно-кишечного тракта. Интраопераци-онная потеря воды и электролитов обусловлена испарением с поверхности операционной раны при обширных хирургических вмешательствах и зависит от площади раневой поверхности и продолжительности операции. Соответственно интраоперационная инфузионная терапия включает восполнение основных физиологических потребностей в жидкости, устранение предоперационного дефицита и операционных потерь.
Таблица 9.2. Содержание электролитов в средах желудочно-кишечного тракта
Суточный | ||||
объем, мл | ||||
Желудочный сок | ||||
Панкреатический сок | ||||
Кишечный сок | ||||
Отделяемое через илеостому | ||||
Отделяемое при диарее | ||||
Отделяемое через колостому |
Потребность в воде определяют на основе точной оценки образующегося дефицита жидкости с учетом почечных и внепочечных потерь.
С этой целью суммируют объем суточного диуреза: V, - должное значение 1 мл/кг/ч; V 2 - потери с рвотой, стулом и желудочно-кишечным содержимым; V 3 - отделяемое по дренажам; Р - потери путем перспирации через кожу и легкие (10-15 мл/кг/сут), принимая во внимание константу Т - потери при лихорадке (при повышении температуры тела на 1 °С свыше 37° потери составляют 500 мл в сутки). Таким образом, суммарный суточный дефицит воды вычисляется по формуле:
Е = V, + V 2 + V 3 + P + Т (мл).
Для предотвращения гипо- или гипергидратации необходим контроль за количеством жидкости в организме, в частности, находящейся во внеклеточном пространстве:
ОВЖ = масса тела, кг 0,2, коэффициент пересчета Гематокрит - Гематокрит
Дефицит = истинный должный масса тела, кг Гематокрит должный 5
Расчет дефицита основных электролитов (К + , Na +) производят с учетом объемов их потерь с мочой, содержимым желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и дренажных сред; определения концентрационных показателей - по общепринятым биохимическим методикам. При невозможности определения калия, натри, хлора в желудочном содержимом потери могут быть оценены преимущественно с учетом колебаний концентраций показателей в следующих пределах: Na + 75-90 ммоль/л; К + 15-25 ммоль/л, СГ до 130 ммоль/л, общий азот 3-5,5 г/л.
Таким образом, суммарная потеря электролитов за сутки составляет:
Е = V, С, + V 2 С 2 + V 3 С 3 г,
где V] - суточный диурез; V 2 - объем отделяемого желудочно-кишечного тракта при рвоте, со стулом, по зонду, а также свищевые потери; V 3 - отделяемое по дренажам из брюшной полости; С, С 2 , С 3 - концентрационные показатели в этих средах соответственно. При расчете можно обратиться к данным табл. 9.2.
При переводе величины потерь из ммоль/л (система СИ) в граммы необходимо выполнить следующие пересчеты:
К + , г = ммоль/л 0,0391.
Na + , г = ммоль/л 0,0223.
9.5.1. Характеристика растворов кристаллоидов
Средства, регулирующие водно-электролитный и кислотно-основной го-меостаз, включают электролитные растворы и осмодиуретики. Электролитные растворы применяют для коррекции нарушений водного обмена, электролитного обмена, водно-электролитного обмена, кислотно-основного состояния (метаболического ацидоза), водно-электролитного обмена и кислотно-основного состояния (метаболического ацидоза). Состав электролитных растворов определяет их свойства - осмолярность, изотоничность, ион-ность, резервную щелочность. По отношению осмолярности электролитных растворов к крови они проявляют изо-, гипо- или гиперосмолярный эффект.
Изоосмолярный эффект - вода, введенная с изоосмолярным раствором (раствор Рингера, Рингер-ацетата), распределяется между внутрисосуди-стым и внесосудистым пространствами как 25 %: 75 % (волемический эффект составит 25 % и продлится около 30 мин). Эти растворы показаны при изотонической дегидратации.
Гипоосмолярный эффект - более 75 % воды, введенной с электролитным раствором (дисоль, ацесоль, 5 % раствор глюкозы), перейдет во внесо-судистое пространство. Эти растворы показаны при гипертонической дегидратации.
Гиперосмолярный эффект - вода из внесосудистого пространства будет поступать в сосудистое русло до приведения гиперосмолярности раствора к осмолярности крови. Эти растворы показаны при гипотонической дегидратации (10 % раствор натрия хлорида) и гипергидратации (10 % и 20 % ман-нитол).
В зависимости от содержания электролита в растворе они могут быть изотоническими (0,9 % раствор натрия хлорида, 5 % раствор глюкозы), гипотоническими (дисоль, ацесоль) и гипертоническими (4 % раствор калия хлорида, 10 % натрия хлорида, 4,2 % и 8,4 % раствор натрия гидрокарбоната). Последние носят название электролитных концентратов и применяются как добавка к инфузионным растворам (5 % раствор глюкозы, раствор Рингер-ацетата) непосредственно перед введением.
В зависимости от числа ионов в растворе различают моноионные (раствор натрия хлорида) и полиионные (раствор Рингера и др.).
Введение в электролитные растворы носителей резервной основности (гидрокарбонат, ацетат, лактат и фумарат) позволяет корригировать и нарушения КОС - метаболический ацидоз.
▲Раствор натрия хлорида 0,9 % вводят внутривенно через перифериче скую или центральную вену. Скорость введения 180 капель/мин, или около 550 мл/70 кг/ч. Средняя доза для взрослого больного 1000 мл/сут.
Показания: гипотоническая дегидратация; обеспечение потребности в Na + и О; гипохлоремический метаболический алкалоз; гиперкальциемия.
Противопоказания: гипертоническая дегидратация; гипернатриемия; ги-перхлоремия; гипокалиемия; гипогликемия; гиперхлоремический метаболический ацидоз.
Возможные осложнения:
гипернатриемия;
гиперхлоремия (гиперхлоремический метаболический ацидоз);
гипергидратация (отек легких).
ж Раствор Рингера-ацетата - изотонический и изоионный раствор, вводят внутривенно. Скорость введения 70-80 капель/мин или 30 мл/кг/ч;
при необходимости до 35 мл/мин. Средняя доза для взрослого больного 500-1000 мл/сут; при необходимости до 3000 мл/сут.
Показания: потери воды и электролитов из желудочно-кишечного тракта (рвота, понос, свищи, дренажи, кишечная непроходимость, перитонит, панкреатит и др.); с мочой (полиурия, изостенурия, форсированный диурез);
Изотоническая дегидратация с метаболическим ацидозом - отсрочен ная коррекция ацидоза (кровопотеря, ожоги).
Противопоказания:
гипернатриемия;
гиперхлоремия;
гиперкальциемия.
гипертоническая гипергидратация;
Осложнения:
гипернатриемия;
гиперхлоремия.
гипергидратация;
а Йоностерил - изотонический и изоионный электролитный раствор вводят внутривенно через периферическую или центральную вену. Скорость введения 3 мл/кг массы тела или 60 капель/мин или 210 мл/70 кг/ч; при необходимости до 500 мл/15 мин. Средняя доза для взрослого 500- 1000 мл/сут. В тяжелых или срочных случаях до 500 мл за 15 мин.
Показания:
внеклеточная (изотоническая) дегидратация различного происхождения (рвота, понос, свищи, дренажи, кишечная непроходимость, перитонит, панкреатит и др.); полиурия, изостенурия, форсированный диурез;
Первичное замещение плазмы при потерях плазмы и ожогах. Противопоказания: гипертоническая гипергидратация; отеки; тяжелая
почечная недостаточность.
Осложнения: гипергидратация.
▲ Лактосол - изотонический и изоионный электролитный раствор вво дят внутривенно через периферическую или центральную вену. Скорость введения 70-80 капель/мин, или около 210 мл/70 кг/ч; при необходимости до 500 мл/15 мин. Средняя доза для взрослого 500-1000 мл/сут; при необ ходимости до 3000 мл/сут.
Показания:
потери воды и электролитов из желудочно-кишечного тракта (рвота, понос, свищи, дренажи, кишечная непроходимость, перитонит, панкреатит и др.); с мочой (полиурия, изостенурия, форсированный диурез);
изотоническая дегидратация с метаболическим ацидозом (быстрая и отсроченная коррекция ацидоза) - кровопотеря, ожоги.
Противопоказания: гипертоническая гипергидратация; алкалоз; гипернатриемия; гиперхлоремия; гиперкальциемия; гиперлактатемия.
Осложнения: гипергидратация; алкалоз; гипернатриемия; гиперхлоремия; гиперлактатемия.
▲ Ацесоль - гипоосмолярный раствор содержит ионы Na + , C1" и ацетата. Вводят внутривенно через периферическую или центральную вену (струйно
или капельно). Суточная доза для взрослого равна суточной потребности в воде и электролитах плюс "/ 2 дефицита воды плюс продолжающиеся патологические потери.
Показания: гипертоническая дегидратация в сочетании с гиперкалиеми-ей и метаболическим ацидозом (отсроченная коррекция ацидоза).
Противопоказания: гипотоническая дегидратация; гипокалиемия; гипергидратация.
Осложнение: гиперкалиемия.
а Раствор гидрокарбоната натрия 4,2 % для быстрой коррекции метаболического ацидоза. Вводят внутривенно неразбавленным или разбавленным 5 % раствором глюкозы в соотношении 1:1, дозировка зависит от данных ионограммы и КОС. В отсутствие лабораторного контроля медленно, капельно вводят не более 200 мл/сут. Раствор гидрокарбоната натрия 4,2 % не следует вводить одновременно с растворами, содержащими кальций, магний, а также не смешивать с фосфатсодержащими растворами. Дозу препарата можно рассчитать по формуле:
1 мл 4,2 % раствора (0,5 молярного) = BE массу тела (кг) 0,6.
Показания - метаболический ацидоз.
Противопоказания - гипокалиемия, метаболический алкалоз, гипернат-риемия.
▲ Осмодиуретики (маннитол). Вводят 75-100 мл 20 % маннитола внутривенно в течение 5 мин. Если количество мочи менее 50 мл/ч, то внутривенно вводят последующие 50 мл.
9.5.2. Основные направления инфузионной терапии гипо-и гипергидратации
1. Инфузионная терапия при дегидратации должна учитывать ее вид (ги пертоническая, изотоническая, гипотоническая), а также:
объем «третьего пространства»; форсирование диуреза; гипертермию; гипервентиляцию, открытые раны; гиповолемию.
2. Инфузионная терапия при гипергидратации должна учитывать ее вид (гипертоническая, изотоническая, гипотоническая), а также:
физиологическую суточную потребность в воде и электролитах;
предшествующий дефицит воды и электролитов;
продолжающиеся патологические потери жидкости с секретами;
объем «третьего пространства»; форсирование диуреза; гипертермию, гипервентиляцию; открытые раны; гиповолемию.