Водно-электролитный баланс - механика здоровья. Электролитный баланс в организме человека

В ода составляет примерно 60% массы тела здорового мужчины (около 42 л при массе тела 70 кг). В женском организме общее количество воды около 50%. Нормальные отклонения от средних значений примерно в пределах 15%, в обе стороны. У детей содержание воды в организме выше, чем у взрослых; с возрастом постепенно уменьшается.

Внутриклеточная вода составляет примерно 30-40% массы тела (около 28 л у мужчин при массе тела 70 кг), являясь основным компонентом внутриклеточного пространства. Внеклеточная вода составляет примерно 20% массы тела (около 14 л). Внеклеточная жидкость состоит из интерстициальной воды, в которую входит также вода связок и хрящей (около 15-16% массы тела, или 10,5 л), плазмы (около 4-5%, или 2,8 л) и лимфы и трансцеллюлярной воды (0,5-1% массы тела), обычно не принимающей активного участия в метаболических процессах (ликвор, внутрисуставная жидкость и содержимое желудочно-кишечного тракта).

Водные среды организма и осмолярность. Осмотическое давление раствора может быть выражено гидростатическим давлением, которое должно быть приложено к раствору, чтобы удержать ею в объемном равновесии с простым растворителем, когда раствор и растворитель разделены мембраной, проницаемой только для растворителя. Осмотическое давление определяется количеством частиц, растворенных в воде, и не зависит от их массы, размеров и валентности.

Осмолярность раствора, выраженная в миллиосмолях (мОсм), может быть определена количеством миллимолей (но не миллиэквивалентов), растворенных в 1 л воды солей, плюс число недиссоциированных субстанций (глюкоза, мочевина) или слабодиссоциированных субстанций (белок). Осмолярность определяют с помощью осмометра.

Осмолярность нормальной плазмы - величина достаточно постоянная и равна 285-295 мОсм. Из общей осмолярности лишь 2 мОсм обусловлены растворенными в плазме белками. Таким образом, главным компонентом плазмы, обеспечивающим ее осмолярность, являются растворенные в ней ионы натрия и хлора (около 140 и 100 мОсм соответственно).

Как полагают, внутриклеточная и внеклеточная молярная концентрация должна быть одинаковой, несмотря на качественные различия в ионном составе внутри клетки и во внеклеточном пространстве.

В соответствии с Международной системой (СИ) количество веществ в растворе принято выражать в миллимолях на 1 л (ммоль/л). Понятие «осмолярность», принятое в зарубежной и отечественной литературе, эквивалентно понятию «молярность», или «молярная концентрация». Единицами «мэкв» пользуются тогда, когда хотят отразить электрические взаимоотношения в растворе; единицу «ммоль» используют для выражения молярной концентрации, т. е. общего числа частиц в растворе независимо от того, несут ли они электрический заряд или нейтральны; единицы «мОсм» удобны для того, чтобы показать осмотическую силу раствора. По существу понятия «мОсм» и «ммоль» для биологических растворов идентичны.

Электролитный состав человеческого организма. Натрий является преимущественно катионом внеклеточной жидкости. Хлориды и бикарбонат представляют собой анионную электролитную группу внеклеточного пространства. В клеточном пространстве определяющим катионом является калий, а анионная группа представлена фосфатами, сульфатами, белками, органическими кислотами и в меньшей степени бикарбонатами.

Анионы, находящиеся внутри клетки, обычно поливалентны и через клеточную мембрану свободно не проникают. Единственным клеточным катионом, для которого клеточная мембрана проницаема и который находится в клетке в свободном состоянии в достаточном количестве, является калий.

Преимущественная внеклеточная, локализация натрия обусловлена его относительно низкой проникающей способностью через клеточную мембрану и особым механизмом вытеснения натрия из клетки - так называемым натриевым насосом. Анион хлора также внеклеточный компонент, но его потенциальная проникающая способность через клеточную мембрану относительно высока, она не реализуется главным образом потому, что клетка имеет достаточно постоянный состав фиксированных клеточных анионов, создающих в ней преобладание отрицательного потенциала, вытесняющего хлориды. Энергия натриевого насоса обеспечивается гидролизом аденозинтрифосфата (АТФ). Эта же энергия способствует движению калия внутрь клетки.

Элементы контроля водно-электролитного баланса. В норме человек должен потреблять воды столько, сколько бывает необходимо, чтобы возместить суточную ее потерю через почки и внепочечными путями. Оптимальный суточный диурез 1400-1600 мл. При нормальных температурных условиях и нормальной влажности воздуха организм теряет через кожу и дыхательные пути от 800 до 1000 мл воды - это так называемые неощутимые потери. Таким образом, общее суточное выведение воды (моча и перспирационные потери) должно составлять 2200-2600 мл. Организм в состоянии частично покрыть свои потребности за счет использования образующейся в нем метаболической воды, объем которой составляет около 150-220 мл. Нормальная сбалансированная суточная потребность человека в воде от 1000 до 2500 мл и зависит от массы тела, возраста, пола и других обстоятельств. В хирургической и реанимационной практике существуют три варианта определения диуреза: сбор суточной мочи (при отсутствии осложнений и у легких больных), определение диуреза каждые 8 ч (у больных, получающих в течение суток инфузионную терапию любого типа) и определение часового диуреза (у больных с выраженным расстройством водно-электролитного баланса, находящихся в шоке и при подозрении на почечную недостаточность). Удовлетворительный для тяжелого больного диурез, обеспечивающий электролитное равновесие организма и полное выведение шлаков, должен составлять 60 мл/ч (1500 ± 500 мл/сут).

Олигурией считается диурез меньше 25-30 мл/ч (меньше 500 мл/сут). В настоящее время выделяют олигурию преренальную, ренальную и постренальную. Первая возникает в результате блока почечных сосудов или неадекватного кровообращения, вторая связана с паренхиматозной почечной недостаточностью и третья с нарушением оттока мочи из почек.

Клннические признаки нарушения водного баланса. При частой рвоте или диарее следует предполагать существенный водно-электролитный дисбаланс. Жажда свидетельствует о том, что у больного объем воды во внеклеточном пространстве уменьшен относительно содержания в нем солей. Больной с истинной жаждой в состоянии быстро устранить дефицит воды. Потеря чистой воды возможна у больных, которые не могут самостоятельно пить (кома и др.), а также у больных, которым резко ограничивают питье без соответствующей внутривенной компенсации Потеря возникает также при обильном потении (высокая температура), диарее и осмотическом диурезе (высокий уровень глюкозы при диабетической коме, применение маннита или мочевины).

Сухость в подмышечных и паховых областях является важным симптомом потери воды и свидетельствует о том, что дефицит ее в организме составляет минимум 1500 мл.

Снижение тургора тканей и кожи рассматривают как показатель уменьшения объема интерстициальной жидкости и потребности организма во введении солевых растворов (потребность в натрии). Язык в нормальных условиях имеет единственную более или менее выраженную срединную продольную борозду. При дегидратации появляются дополнительные борозды, параллельные срединной.

Масса тела, меняющаяся на протяжении коротких промежутков времени (например, через 1- 2 ч), является показателем изменений внеклеточной жидкости. Однако данные определения массы тела надо интерпретировать только в совместной оценке с другими показателями.

Изменения АД и пульса наблюдаются лишь при существенной потере воды организмом и в наибольшей степени связаны с изменением ОЦК. Тахикардия - довольно ранний признак снижения объема крови.

Отеки всегда отражают увеличение объема интерстициальной жидкости и указывают на то, что общее количество натрия в организме повышено. Однако отеки не всегда являются высокочувствительным показателем баланса натрия, поскольку распределение воды между сосудистым и интерсгициальным пространством обусловлено в норме высоким белковым градиентом между этими средами. Появление едва заметной ямки от надавливания в области передней поверхности голени при нормальном белковом балансе указывает на то, что в организме имеется избыток по крайней мере 400 ммолей натрия, т. е. более 2,5 л интерстициальной жидкости.

Жажда, олигурия и гипернатриемия являются главными признаками дефицита воды в организме.

Гипогидратация сопровождается снижением ЦВД, которое в ряде случаев становится отрицательным. В клинической практике нормальными цифрами ЦВД принято считать 60-120 мм вод. ст. При водной перегрузке (гипергидратация) показатели ЦВД могут значительно превышать эти цифры. Однако чрезмерное использование кристаллоидных растворов может иногда сопровождаться водной перегрузкой интерстициального пространства (в том числе и интерстициальным отеком легких) без существенного повышения ЦВД.

Потери жидкости и патологическое перемещение ее в организме. Внешние потери жидкости и электролитов могут происходить при полиурии, диарее, чрезмерном потении, а также при обильной рвоте, через различные хирургические дренажи и фистулы или с поверхности ран и ожогов кожи. Внутреннее перемещение жидкости возможно при развитии отеков в травмированных и инфицированных областях, но главным образом оно обусловлено изменением осмолярности жидкостных сред - накоплением жидкости в плевральной и брюшной полостях при плеврите и перитоните, кровопотерей в ткани при обширных переломах, перемещением плазмы в травмированные ткани при синдроме раздавливания, ожогах или в область раны.

Особым типом внутреннего перемещения жидкости является образование так называемых трансцеллюлярных бассейнов в желудочно-кишечном тракте (кишечная непроходимость, инфаркт кишечника, тяжелые послеоперационные парезы).

Область человеческого тела, куда временно перемещается жидкость, принято называть «третьим пространством» (два первых пространства - клеточный и внеклеточный водные секторы). Подобное перемещение жидкости, как правило, не вызывает существенных изменений массы тела. Внутренняя секвестрация жидкости развивается в течение 36-48 ч после операции или после начала заболевания и совпадает с максимумом метаболических и эндокринных сдвигов в организме. Затем процесс начинает медленно регрессировать.

Расстройство водного и электролитного баланса. Дегидратация. Различают три основных типа дегидратации: водное истощение, острая дегидратация и хроническая дегидратация.

Дегидратация в связи с первичной потерей воды (водное истощение) возникает в результате интенсивной потери организмом чистой воды или жидкости с малым содержанием солей, т. е. гипотоничных, например при лихорадке и одышке, при длительной искусственной вентиляции легких через трахеостому без соответствующего увлажнения дыхательной смеси, при обильном патологическом потении во время лихорадки, при элементарном ограничении водных поступлений у больных в коме и критических состояниях, а также в результате отделения больших количеств слабоконцентрированной мочи при несахарном диабете. Клинически характеризуется тяжелым общим состоянием, олигурией (при отсутствии несахарного мочеизнурения), нарастающей гипертермией, азотемией, дезориентацией, переходящей в кому, иногда судорогами. Жажда появляется, когда потеря воды достигает 2 % массы тела.

Лабораторно выявляется повышение концентрации электролитов в плазме и повышение осмолярности плазмы. Концентрация натрия в плазме повышается до 160 ммоль/л и более. Повышается также гематокрит.

Лечение заключается во введении воды в виде изотонического (5%) раствора глюкозы. При лечении всех вариантов расстройств водного и электролитного балансов с использованием различных растворов их вводят только внутривенным путем.

Острая дегидратация в результате потери внеклеточной жидкости возникает при острой обструкции привратника, тонкокишечном свище, язвенном колите, а также при высокой тонкокишечной непроходимости и других состояниях. Наблюдаются все симптомы дегидратации, прострация и кома, первоначальная олигурия сменяется анурией, прогрессирует гипотензия, развивается гиповолемический шок.

Лабораторно определяют признаки некоторого сгущения крови, особенно в поздних стадиях. Объем плазмы несколько уменьшается, повышается содержание белков в плазме, гематокрит и в некоторых случаях содержания калия в плазме; чаще, однако, быстро развивается гипокалиемия. Если больной не получает специального инфузионного лечения, содержание натрия в плазме остается нормальным. При потере большого количества желудочного сока (например, при многократной рвоте) наблюдают снижение уровня хлоридов плазмы с компенсаторным повышением содержания бикарбоната и неизбежным развитием метаболического алкалоза.

Потерянную жидкость необходимо быстро возместить. Основой переливаемых растворов должны быть изотонические солевые растворы. При компенсаторном избытке в плазме НС0 3 (алкалозе) идеальным возмещающим раствором считают изотонический раствор глюкозы с добавлением белков (альбумина или протеина). Если причиной дегидратации была диарея или тонкокишечный свищ, то, очевидно, содержание НСО 3 в плазме будет низким или близким к норме и жидкость для возмещения должна состоять на 2/3 из изотонического раствора хлорида натрия и на 1/3 из 4,5% раствора гидрокарбоната натрия. К проводимой терапии добавляют введение 1% раствора КО, вводят до 8 г калия (только после восстановления диуреза) и изотонического раствора глюкозы по 500 мл каждые 6-8 ч.

Хроническая дегидратация с потерей электролитов (хронический дефицит электролитов) возникает в результате перехода острой дегидратации с потерей электролитов в хроническую фазу и характеризуется общей дилюционной гипотонией внеклеточной жидкости и плазмы. Клинически характеризуется олигурией, общей слабостью, иногда повышением температуры тела. Жажды почти никогда не бывает. Лабораторно определяется низкое содержание натрия в крови при нормальном или слегка повышенном гематокрите. Содержание калия и хлоридов в плазме имеет тенденцию к снижению, особенно при затянувшейся потере электролитов и воды, например, из желудочно-кишечного тракта.

Лечение с использованием гипертонических растворов хлорида натрия направлено на ликвидацию дефицита электролитов внеклеточной жидкости, устранение внеклеточной жидкостной гипотонии, восстановление осмолярности плазмы и интерстициальной жидкости. Гидрокарбонат натрия назначают только при метаболическом ацидозе. После восстановления осмолярности плазмы вводят 1% раствор КС1 до 2-5 г/сут.

Внеклеточная солевая гипертония в связи с солевой перегрузкой возникает в результате чрезмерного введения в организм солевых или белковых растворов при дефиците воды. Наиболее часто развивается у больных при зондовом или трубочном питании, находящихся в неадекватном или бессознательном состоянии. Гемодинамика длительно остается ненарушенной, диурез сохраняется нормальным, в отдельных случаях возможна умеренная полиурия (гиперосмолярность). Наблюдаются высокий уровень натрия в крови при устойчивом нормальном диурезе, снижение гематокрита и повышение уровня кристаллоидов. Относительная плотность мочи нормальная или несколько повышена.

Лечение заключается в ограничении количества вводимых солей и введении дополнительного количества воды через рот (если это возможно) или парентерально в виде 5% раствора глюкозы при одновременном сокращении объема зондового или трубочного питания.

Первичный избыток воды (водная интоксикация) становится возможным при ошибочном введении в организм избыточных количеств воды (в виде изотонического раствора глюкозы) в условиях ограниченного диуреза, а также при избыточном введении воды через рот или при многократной ирригации толстого кишечника. У больных появляются сонливость, общая слабость, снижается диурез, в более поздних стадиях возникают кома и судороги. Лабораторно определяются гипонатриемия и гипоосмолярность плазмы, однако натрийурез длительно остается нормальным. Принято считать, что при снижении содержания натрия до 135 ммоль/л в плазме имеется умеренный избыток воды относительно электролитов. Главная опасность водной интоксикации - набухание и отек головного мозга и последующая гипоосмолярная кома.

Лечение начинают с полного прекращения водной терапии. При водной интоксикации без дефицита общего натрия в организме назначают форсированный диурез с помощью салуретиков. При отсутствии отека легких и нормальном ЦВД вводят 3% раствор NaCl до 300 мл.

Патология обмена электролитов. Гипонатриемия (содержание натрия в плазме ниже 135 ммоль/л). 1. Тяжелые заболевания, протекающие с задержкой диуреза (раковые процессы, хроническая инфекция, декомпенсированные пороки сердца с асцитом и отеками, заболевания печени, хроническое голодание).

2. Посттравматические и послеоперационные состояния (травма костного скелета и мягких тканей, ожоги, послеоперационная секвестрация жидкостей).

3. Потери натрия непочечным путем (многократная рвота, диарея, образование «третьего пространства» при острой кишечной непроходимости, тонкокишечные свищи, обильное потение).

4. Бесконтрольное применение диуретиков.

Поскольку гипонатриемия практически всегда является состоянием вторичным по отношению к основному патологическому процессу, то однозначного лечения его не существует. Гипонатриемию, обусловленную диареей, многократной рвотой, тонкокишечным свищом, острой кишечной непроходимостью, послеоперационной секвестрацией жидкости, а также форсированным диурезом, целесообразно лечить с использованием натрийсодержащих растворов и, в частности, изотонического раствора хлорида натрия; при гипонатриемии же, развившейся в условиях декомпенсированного порока сердца, введение в организм дополнительного натрия нецелесообразно.

Гипернатриемия (содержание натрия в плазме выше 150 ммоль/л). 1. Дегидратация при водном истощении. Избыток каждых 3 ммоль/л натрия в плазме сверх 145 ммоль/л означает дефицит 1 л внеклеточной воды К.

2. Солевая перегрузка организма.

3. Несахарный диабет.

Гипокалиемия (содержание калия ниже 3,5 ммоль/л).

1. Потеря желудочно-кишечной жидкости с последующим метаболическим алкалозом. Сопутствующая потеря хлоридов углубляет метаболический алкалоз.

2. Длительное лечение осмотическими диуретиками или салуретиками (маннит, мочевина, фуросемид).

3. Стрессовые состояния с повышенной адреналовой активностью.

4. Ограничение потребления калия в послеоперационном и посттравматическом периодах в сочетании с задержкой натрия в организме (ятрогенная гипокалиемия).

При гипокалиемии вводят раствор хлорида калия, концентрация которого не должна превышать 40 ммоль/л. В 1 г хлорида калия, из которого приготовляют раствор для внутривенного введения, содержится 13,6 ммоля калия. Суточная терапевтическая доза - 60-120 ммолей; по показаниям применяют и большие дозы.

Гиперкалиемия (содержание калия выше 5,5 ммоль/л).

1. Острая или хроническая почечная недостаточность.

2. Острая дегидратация.

3. Обширные травмы, ожоги или крупные операции.

4. Тяжелый метаболический ацидоз и шок.

Уровень калия 7 ммоль/л представляет серьезную угрозу для жизни больного в связи с опасностью остановки сердца вследствие гиперкалиемии.

При гиперкалиемии возможна и целесообразна следующая последовательность мероприятий.

1. Лазикс в/в (от 240 до 1000 мг). Считают удовлетворительным суточный диурез, равный 1 л (при нормальной относительной плотности мочи).

2. 10% раствор глюкозы в/в (около 1 л) с инсулином (1 ЕД на 4 г глюкозы).

3. Для устранения ацидоза - около 40-50 ммолей гидрокарбоната натрия (около 3,5 г) в 200 мл 5% раствора глюкозы; при отсутствии эффекта вводят еще 100 ммолей.

4. Глюконат кальция в/в для уменьшения влияния гиперкалиемии на сердце.

5. При отсутствии эффекта от консервативных мероприятий показан гемодиализ.

Гиперкальциемия (уровень кальция в плазме выше 11 мг%, или более 2,75 ммоль/л, при многократном исследовании) обычно бывает при гиперпаратиреоидизме или при метастазировании рака в костную ткань. Лечение специальное.

Гипокальциемия (уровень кальция в плазме ниже 8,5%, или менее 2,1 ммоль/л), наблюдается при гипопаратиреоидизме, гипопротеинемии, острой и хронической почечной недостаточности, при гипоксическом ацидозе, остром панкреатите, а также при дефиците магния в организме. Лечение - внутривенное введение препаратов кальция.

Гипохлоремия (хлориды плазмы ниже 98 ммоль/л).

1. Плазмодилюция с увеличением объема внеклеточного пространства, сопровождающаяся гипонатриемией у больных с тяжелыми заболеваниями, при задержке воды в организме. В отдельных случаях показан гемодиализ с ультрафильтрацией.

2. Потери хлоридов через желудок при многократной рвоте, а также при интенсивной потере солей на других уровнях без соответствующего возмещения. Обычно сочетается с гипонатриемией и гипокалиемией. Лечение - введение хлорсодержащих солей, преимущественно КСl.

3. Неконтролируемая диуретическая терапия. Сочетается с гипонатриемией. Лечение - прекращение диуретической терапии и солевое замещение.

4. Гипокалиемический метаболический алкалоз. Лечение - внутривенное введение растворов КСl.

Гиперхлоремия (хлориды плазмы выше 110 ммоль/л), наблюдается при водном истощении, несахарном диабете и повреждении ствола мозга (сочетается с гипернатрие-мией), а также после уретеросигмостомии в связи с повышенной реабсорбцией хлора в толстой кишке. Лечение специальное.

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:

гипертоническая гипергидратация;

• гипернатриемия;

  гиперхлоремия;

  гиперкальциемия.

Осложнения:

гипергидратация;

• гипернатриемия;

  гиперхлоремия.

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.

Водно-солевой обмен представляет собой совокупность процессов поступления воды и солей (электролитов) в организм, их всасывания, распределения во внутренних средах и выделения.

Суточное потребление человеком воды составляет около 2,5 л, из них около 1 л он получает с пищей.

В организме человека 2/3 общего количества воды приходится на внутриклеточную жидкость и 1/3 - на внеклеточную. Часть внеклеточной воды находится в сосудистом русле (около 5% от массы тела), большая же часть внеклеточной воды находится вне сосудистого русла, это межуточная (интерстициальная), или тканевая, жидкость (около 15% от массы тела).

Кроме того, различают свободную воду, воду, удерживаемую коллоидами в виде так называемой воды набухания, т.е. связанную воду, и конституционную (внутримолекулярную) воду, входящую в состав молекул белков, жиров и углеводов и освобождающуюся при их окислении.

Разные ткани характеризуются различным соотношением свободной, связанной и конституционной воды.

За сутки почками выводится 1-1,4 л воды, кишечником - около 0,2 л, с потом и испарением через кожу человек теряет около 0,5 л, с выдыхаемым воздухом - около 0,4 л.

Системы регуляции водно-солевого обмена обеспечивают поддержание общей концентрации электролитов (натрия, калия, кальция, магния) и ионного состава внутриклеточной и внеклеточной жидкости на одном и том же уровне.

В плазме крови человека концентрация ионов поддерживается с высокой степенью постоянства и составляет (в ммоль/л): натрия - 130-156, калия - 3,4-5,3, кальция - 2,3-2,75 (в т.ч. ионизированного, не связанного с белками - 1,13), магния - 0,7-1,2, хлора - 97-108, бикарбонатного иона НСО — 3 - 27, сульфатного иона SO 4 2- - 1,0, неорганического фосфата - 1-2. По сравнению с плазмой крови и межклеточной жидкостью клетки отличаются более высоким содержанием ионов калия, магния, фосфатов и низкой концентрацией ионов натрия, кальция, хлора и ионов бикарбоната.

Различия в солевом составе плазмы крови и тканевой жидкости обусловлены низкой проницаемостью капиллярной стенки для белков. Точная регуляция водно-солевого обмена у здорового человека позволяет поддерживать не только постоянный состав, но и постоянный объем жидкостей тела, сохраняя практически одну и ту же концентрацию осмотически активных веществ и кислотно-щелочное равновесие.

Регуляция водно-солевого обмена осуществляется при участии нескольких физиологических систем. Сигналы, поступающие от специальных неточных рецепторов, реагирующих на изменение концентрации осмотически активных веществ, ионов и объема жидкости передаются в центральную нервную систему, после чего выделение из организма воды и солей и их потребление организмом меняется соответствующим образом.

Так, при увеличении концентрации электролитов и уменьшении объема циркулирующей жидкости (гиповолемии) появляется чувство жажды, а при увеличении объема циркулирующей жидкости (гиперволемии) оно уменьшается.

Увеличение объема циркулирующей жидкости за счет повышенного содержания воды в крови (гидремия) может быть компенсаторным, возникающим после массивной кровопотери. Гидремия представляет собой один из механизмов восстановления соответствия объема циркулирующей жидкости емкости сосудистого русла. Патологическая гидремия является следствием нарушения водно-солевого обмена, например, при почечной недостаточности и др .

У здорового человека может развиться кратковременная физиологическая гидремия после приема больших количеств жидкости. Выведение воды и ионов электролитов почками контролируется нервной системой и рядом гормонов. В регуляции водно-солевого обмена участвуют и вырабатываемые в почке физиологически активные вещества - производные витамина D3, ренин, кинины и др.

Содержание натрия в организме регулируется в основном почками под контролем центральной нервной системы через специфические натриорецепторы реагирующие на изменение содержания натрия в жидкостях тела, а также волюморецепторы и осморецепторы, реагирующие на изменение объема циркулирующей жидкости и осмотического давления внеклеточной жидкости соответственно.

Натриевый баланс в организме контролируется и ренин-ангиотензинной системой, альдостероном, натрийуретическими факторами. При уменьшении содержания воды в организме и повышении осмотического давления крови усиливается секреция вазопрессина (антидиуретического гормона), который вызывает увеличение обратного всасывания воды в почечных канальцах.

Увеличение задержки натрия почками вызывает альдостерон, а усиление выведения натрия - натрийуретические гормоны, или натрийуретические факторы. К ним относятся атриопептиды, синтезирующиеся в предсердиях и обладающие диуретическим, натрийуретическим действием, а также некоторые простагландины, уабаинподобное вещество, образующееся в головном мозге, и др.

Основным внутриклеточным кучным осмотически активным катионом и одним из важнейших потенциалобразующих ионов является калий. Мембранный потенциал покоя, т.е. разность потенциалов между клеточным содержимым и внеклеточной средой, сознается благодаря способности клетки активно с затратой энергии поглощать ионы К+ из внешней среды в обмен на ионы Na+ (так называемый К+, Na+-насос) и вследствие более высокой проницаемости клеточной мембраны для ионов К+ чем для ионов Na+.

Из-за высокой проницаемости неточной мембраны для ионов К+ дает небольшие сдвиги в содержании калия в клетках (в норме это величина постоянная) и плазму крови ведут к изменению величины мембранного потенциала и возбудимости нервной и мышечной ткани. На конкурентных взаимодействиях между ионами К+ и Na+, а также К+ и Н+ основано участие калия в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме.

Увеличение содержания белка в клетке сопровождается повышенным потреблением ею ионов К+. Регуляция обмена калия в организме осуществляется центральной нервной системой при участии ряда гормонов. Важную роль в обмене калия играют кортикостероиды, в частности альдостерон, и инсулин.

При дефиците калия в организме страдают клетки, а затем наступает гипокалиемия. При нарушении функции почек может развиваться гиперкалиемия, сопровождаемая тяжелым расстройством функций клеток и кислотно-щелочного состояния. Нередко гиперкалиемия сочетается с гипокальциемией, гипермагниемией и гиперазотемией.

Состояние водно-солевого обмена в значительной степени определяет содержание ионов Cl- во внеклеточной жидкости. Из организма ионы хлора выводятся в основном с мочой. Количество экскретируемого хлорида натрия зависит от режима питания, активной реабсорбции натрия, состояния канальцевого аппарата почек, кислотно-щелочного состояния и др.

Обмен хлоридов тесно связан с обменом воды: уменьшение отеков, рассасывание транссудата, многократная рвота, повышенное потоотделение и др. сопровождаются увеличением выведения ионов хлора из организма. Некоторые диуретики с салуретическим действием угнетают реабсорбцию натрия в почечных канальцах и вызывают значительное увеличение экскреции хлора с мочой.

Многие заболевания сопровождаются потерей хлора. Если его концентрация в сыворотке крови резко снижается (при холере, острой кишечной непроходимости и др.), прогноз заболевания ухудшается. Гиперхлоремию наблюдают при избыточном потреблении поваренной соли, остром гломерулонефрите, нарушении проходимости мочевых путей, хронической недостаточности кровообращения, гипоталамо-гипофизарной недостаточности, длительной гипервентиляции легких и др.

Определение объёма циркулирующей жидкости

При ряде физиологических и патологических состояний часто бывает необходимо определить объем циркулирующей жидкости. С этой целью в кровь вводят специальные вещества (например, краситель синий Эванса или меченый 131 (альбумин).

Зная количество вещества, введенного в кровоток, и определив через некоторое время его концентрацию в крови, рассчитывают объем циркулирующей жидкости. Содержание внеклеточной жидкости определяют с помощью веществ, не проникающих внутрь клеток. Общий объем воды в организме измеряют по распределению «тяжелой» воды D2O, воды, меченой тритием [рН]2О (ТНО), или антипирина.

Вода, в состав которой входит тритий или дейтерий, равномерно смешивается со всей водой, содержащейся в теле. Объем внутриклеточной воды равен разности между общим объемом воды и объемом внеклеточной жидкости.

Клинические аспекты нарушения водно-солевого обмена

Нарушения водно-солевого обмена проявляются накоплением жидкости в организме, появлением отеков или дефицитом жидкости (см. обезвоживание организма), понижением или повышением осмотического давления крови, нарушением электролитного баланса, т.е. уменьшением или увеличением концентрации отдельных ионов (гипокалиемией и гиперкалиемией, гипокальциемией и гиперкальциемией и др.), изменением кислотно-щелочного состояния - Ацидозом или Алкалозом.

Знание патологических состояний, при которых меняется ионный состав плазмы крови или концентрация в ней отдельных ионов, важно для дифференциальной диагностики различных заболеваний.

Дефицит воды и ионов электролитов, в основном ионов Na+, К+ и Cl-, возникает при потере организмом жидкостей, содержащих электролиты. Отрицательный баланс натрия развивается при его выведении, превышающем поступление, в течение длительного времени. Потеря натрия, приводящая к патологии, может быть экстраренальной и ренальной.

Экстраренальная потеря натрия происходит главным образом через желудочно-кишечный тракт при неукротимой рвоте, профузных поносах, кишечной непроходимости, панкреатите, перитоните и через кожу при повышенном потоотделении (при высокой температуре воздуха, лихорадке и др.), ожогах, муковисцидозе, массивной кровопотере.

Большая часть желудочно-кишечных соков почти изотонична плазме крови, поэтому если возмещение жидкости, потерянной через желудочно-кишечный тракт, проводится правильно, изменения осмоляльности внеклеточной жидкости обычно не наблюдаются.

Однако если жидкость, теряемая при рвоте или поносе, возмещается изотоническим раствором глюкозы, развивается гипотоническое состояние и в качестве сопутствующего явления - уменьшение концентрации ионов К+ во внутриклеточной жидкости.

Наиболее часто потеря натрия через кожу происходит при ожогах. Потеря воды в этом случае относительно выше, чем потеря натрия, что приводит к развитию гетеросмоляльности внеклеточной и внутриклеточной жидкостей с последующим уменьшением их объемов.

Ожоги и другие повреждения кожи сопровождаются увеличением проницаемости капилляров, приводящим к потере не только натрия, хлора и воды, но и белков плазмы.

Почки способны экскретировать больше натрия, чем это необходимо для поддержания постоянства водно-солевого обмена, при нарушении механизмов регуляции реабсорбции натрия в почечных канальцах или при угнетении транспорта натрия в клетки почечных канальцев.

Значительная ренальная потеря натрия при здоровых почках может происходить при увеличении диуреза эндогенного или экзогенного происхождения, в т.ч. при недостаточном синтезе минералокортикоидов надпочечниками или введении диуретиков.

При нарушении функции почек (например, при хронической почечной недостаточности) потеря натрия организмом происходит в основном вследствие нарушения его реабсорбции в почечных канальцах. Наиболее важными признаками дефицита натрия являются циркуляторные расстройства, в т. ч. коллапс.

Дефицит воды с относительно небольшой потерей электролитов возникает за счет усиленного потоотделения при перегревании организма или при тяжелой физической работе. Вода теряется при длительной гипервентиляции легких, после приема мочегонных средств, не обладающих салуретическим эффектом.

Относительный избыток электролитов в плазме крови образуется в период водного голодания - при недостаточном обеспечении водой больных, находящихся в бессознательном состоянии и получающих принудительное питание, при нарушении глотания, а у грудных детей - при недостаточном потреблении ими молока и воды.

Относительный или абсолютный избыток электролитов при уменьшении общего объема воды в организме приводит к увеличению концентрации осмотически активных веществ во внеклеточной жидкости и обезвоживанию клеток. Это стимулирует секрецию альдостерона, который тормозит выведение натрия почками и ограничивает выведение воды из организма .

Восстановление количества воды и изотоничности жидкости при патологическом обезвоживании организма достигается питьем больших количеств воды или внутривенным введением изотонического раствора хлорида натрия и глюкозы. Потерю воды и натрия при повышенном потоотделении возмещают питьем подсоленной (0,5% раствор хлорида натрия) воды.

Избыток воды и электролитов проявляется в виде отеков. К основным причинам их возникновения относится избыток натрия во внутрисосудистом и интерстициальном пространствах, чаще при заболеваниях почек, хронической печеночной недостаточности, повышении проницаемости сосудистых стенок. При сердечной недостаточности избыток натрия в организме может превосходить избыток воды. Нарушенный водно-электролитный баланс восстанавливают ограничением натрия в диете и назначением натрийуретических мочегонных средств.

Избыток воды в организме с относительным дефицитом электролитов (так называемое водное отравление, или водная интоксикация, гипоосмолярная гипергидрия) образуется при введении в организм большого количества пресной воды или раствора глюкозы при недостаточном выделении жидкости; избыточное количество воды может поступить в организм также в виде гипоосмотической жидкости при проведении гемодиализа. При водном отравлении развивается гипонатриемия, гипокалиемия, нарастает объем внеклеточной жидкости.

Клинически это проявляется тошнотой и рвотой, усиливающейся после питья пресной воды, причем рвота не приносит облегчения; видимые слизистые оболочки у больных повышенно влажные. Оводнение клеточных структур мозга проявляется сонливостью, головной болью, подергиванием мышц, судорогами.

В тяжелых случаях водного отравления развиваются отек легких, асцит, гидроторакс. Водную интоксикацию можно устранить внутривенным введением гипертонического раствора хлорида натрия и резким ограничением потребления воды.

Дефицит калия является в основном следствием его недостаточного поступления с пищей и потери при рвоте, длительных промываниях желудка, профузных поносах. Потеря калия при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (опухоли пищевода и желудка, стеноз привратника, кишечная непроходимость, свищи и т.д.) связана в значительной степени с развивающейся при этих заболеваниях гипохлоремией, при которой резко возрастает общее количество калия, выделяемого с мочой.

Значительные количества калия теряют больные, страдающие повторными кровотечениями любой этиологии. Дефицит калия возникает у больных, продолжительно леченных кортикостероидами, сердечными гликозидами, мочегонными и слабительными средствами. Велики потери калия при операциях на желудке и тонкой кишке.

В послеоперационном периоде гипокалиемию чаще отмечают при вливании изотонического раствора хлорида натрия, т.к. ионы Na+ являются антагонистами ионов К+. Резко увеличивается выход ионов К+ из клеток во внеклеточную жидкость с последующим выведением их через почки при усиленном распаде белков; существенный дефицит калия развивается при болезнях и патологических состояниях, сопровождающихся нарушением трофики тканей и кахексией (обширные ожоги, перитонит, эмпиема, злокачественные опухоли).

Дефицит калия в организме не имеет специфических клинических признаков. Гипокалиемия сопровождается сонливостью, апатией, нарушениями нервной и мышечной возбудимости, снижением мышечной силы и рефлексов, гипотонией поперечно-полосатых и гладких мышц (атонией кишечника, мочевого пузыря и т.д.).

Важно оценить степень снижения содержания калия в тканях и клетках путем определения его количества в материале, полученном при биопсии мышцы, определения концентрации калия в эритроцитах, уровня экскреции его с суточной мочой, т.к. гипокалиемия не отражает всей степени дефицита калия в организме. Гипокалиемия имеет относительно четкие проявления на ЭКГ (снижение интервала Q-Т, удлинение отрезка Q-Т и зубца Т, уплощение зубца Т).

Дефицит калия возмещают введением в рацион продуктов, богатых калием: кураги, чернослива, изюма, абрикосового, персикового и вишневого сока. При недостаточности обогащенной калием диеты калий назначают внутрь в виде хлорида калия, панангина (аспаркама), внутривенных вливаний препаратов калия (при отсутствии анурии или олигурии). При быстрой потере калия его возмещение следует проводить в темпе, близком к темпу выведения ионов К+ из организма.

Основные симптомы передозировки калия: артериальная гипотензия на фоне брадикардии, повышение и заострение зубца Т на ЭКГ, экстрасистолия. В этих случаях прекращают введение препаратов калия и назначают препараты кальция - физиологического антагониста калия, мочегонные средства, жидкость.

Гиперкалиемия развивается при нарушении выделения калия почками (например, при анурии любого генеза), выраженном гиперкортицизме, после адреналэктомии, при травматическом токсикозе, обширных ожогах кожи и других тканей, массивном гемолизе (в т.ч. после массивных переливаний крови), а также при усиленном распаде белков, например при гипоксии, кетоацидотической коме, при сахарном диабете и др.

Клинически гиперкалиемия, особенно при ее быстром развитии, что имеет большое значение, проявляется характерным синдромом, хотя выраженность отдельных признаков зависит от генеза гиперкалиемии и тяжести основного заболевания. Отмечаются сонливость, спутанность сознания, боль в мышцах конечностей, живота, характерна боль в языке. Наблюдают вялые мышечные параличи, в т.ч. парез гладких мышц кишечника, снижение АД, брадикардию, расстройства проводимости и ритма сердца, сердечные тоны приглушены. В фазе диастолы может наступить остановка сердца.

Лечение гиперкалиемии состоит в диете с ограничением продуктов, богатых калием, и внутривенном введении бикарбоната натрия; показано внутривенное введение 20% или 40% раствора глюкозы с одновременным введением инсулина и препаратов кальция. Наиболее эффективен при гиперкалиемии гемодиализ.

Нарушение водно-солевого обмена играет большую роль в патогенезе острой лучевой болезни (Лучевая болезнь). Под влиянием ионизирующего излучения уменьшается содержание ионов Na+ и К+ в ядрах клеток вилочковой железы и селезенки. Характерной реакцией организма на воздействие больших доз ионизирующего излучения является перемещение воды, ионов Na+ и Cl- из тканей в просвет желудка и кишечника.

При острой лучевой болезни значительно повышается выведение калия с мочой, связанное с распадом радиочувствительных тканей. При развитии желудочно-кишечного синдрома происходит «утечка» жидкости и электролитов в просвет кишечника, лишенного в результате действия ионизирующего излучения эпителиального покрова. В лечении этих больных применяется весь комплекс мер, направленных на восстановление водно-электролитного баланса.

Особенности водно-солевого обмена у детей

Отличительной особенностью водно-солевого обмена у детей раннего возраста является большее, чем у взрослых, выделение воды с выдыхаемым воздухом (в виде водяного пара) и через кожу (до половины всего количества воды, введенного в организм ребенка).

Потери воды при дыхании и испарении с поверхности кожи ребенка составляют 1,3 г/кг массы тела в 1 ч (у взрослых - 0,5 г/кг массы тела в 1 ч). Суточная потребность в воде у ребенка первого года жизни равна 100-165 мл/кг, что в 2-3 раза превышает потребность в воде у взрослых. Суточный диурез у ребенка в возрасте 1 мес. составляет 100-350 мл, 6 мес. - 250-500 мл, 1 года - 300-600 мл, 10 лет - 1000-1300 мл.

Потребность в воде у детей разного возраста и подростков

14 лет	46,0	2200-2700	50-60
18 лет	54,0	2200-2700	40-50
Возраст	Масса тела (кг)	Ежедневная потребность в воде
		мл	мл/кг массы тела
3 дня	3,0	250-300	80-100
10 дней	3,2	400-500	130-150
6 месяцев	8,0	950-1000	130-150
1 год	10,05	1150-1300	120-140
2 года	14,0	1400-1500	115-125
5 лет	20,0	1800-2000	90-100
10 лет	30,5	2000-2500	70-85

На первом году жизни ребенка относительная величина его суточного диуреза в 2-3 раза выше, чем у взрослых. У детей раннего возраста отмечают так называемый физиологический гиперальдостеронизм, который является, очевидно, одним из факторов, обусловливающих особенности распределения внутриклеточной и внеклеточной жидкости в детском организме (до 40% всей воды у детей раннего возраста приходится на внеклеточную жидкость, примерно 30% - на внутриклеточную, при общем относительном содержании воды в теле ребенка 65-70%; у взрослых на внеклеточную жидкость приходится 20%, на внутриклеточную - 40-45% при общем относительном содержании воды 60-65%).

Состав электролитов внеклеточной жидкости и плазмы крови у детей и взрослых существенно не различаются, только у новорожденных отмечается несколько более высокое содержание ионов калия в плазме крови и склонность к метаболическому ацидозу.

Моча у новорожденных и детей грудного возраста может быть почти полностью лишена электролитов. У детей до 5 лет выведение калия с мочой обычно превышает экскрецию натрия, примерно к 5 годам величины почечной экскреции натрия и калия уравниваются (около 3 ммоль/кг массы тела). У детей более старшего возраста экскреция натрия превышает выведение калия: 2,3 и 1,8 ммоль/кг массы тела соответственно.

При естественном вскармливании ребенок первого полугодия жизни нужное количество воды и солей получает с молоком матери, однако растущая потребность в минеральных веществах определяет необходимость введения дополнительных количеств жидкости и прикорма уже на 4-5-м месяце жизни.

При лечении интоксикации у грудных детей, когда в организм вводится большое количество жидкости, вероятна опасность развития водного отравления. Лечение водной интоксикации у детей не имеет принципиального отличия от лечения водной интоксикации у взрослых.

Система регуляции водно-солевого обмена у детей более лабильна, чем у взрослых, что может легко привести к его нарушениям и значительным колебаниям осмотического давления внеклеточной жидкости. На ограничение воды для питья или избыточное введение солей дети реагируют так называемой солевой лихорадкой. Гидролабильность тканей у детей обусловливает их склонность к развитию симптомокомплекса обезвоживания организма (эксикоза).

Наиболее тяжелые расстройства водно-солевого обмена у детей возникают при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, нейротоксическом синдроме, патологии надпочечников. У детей старшего возраста водно-солевой обмен особенно сильно нарушается при нефропатиях и недостаточности кровообращения.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. акад. И. П. ПАВЛОВА

НАРУШЕНИЯ

ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНОГО ОБМЕНА

И ИХ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ

Учебно-методическое пособие

для студентов лечебного и стоматологического факультетов

Санкт-Петербург

д. м. н. проф. С. А. Шестакова

д. м. н. проф. А. Ф. Долгодворов

к. м. н. доцент А. Н. Кубынин

РЕДАКТОРЫ

д. м. н. проф. Н. Н. Петрищев

д. м. н. проф. Э. Э. Звартау

Нарушения водно-электролитного обмена и их фармакологическая коррекция: учеб. пособие / под ред. проф. Н. Н. Петрищева, проф. Э. Э. Звартау. - СПб. : СПбГМУ, 2005. - 91 с.

В данном учебно-методическом пособии рассматриваются вопросы физиологии и патофизиологии водно-электролитного обмена. Особое внимание уделено современным представлениям о механизмах нейрогормональной регуляции водно-электролитного обмена и их расстройствам, причинам и механизмам типовых нарушений водно-электролитного обмена, их клиническим проявлениям и принципам их коррекции с помощью современных способов и лечебных средств. В пособие включены новые сведения, появившиеся в последние годы и отсутствующие в учебных руководствах. Пособие рекомендовано студентам лечебного и стоматологического факультетов и представляет интерес для интернов, клинических ординаторов и врачей.

Оформление и верстка:

Панченко А. В., Шабанова Е. Ю.

© Издательство СПбГМУ, 2005.

Список условных обозначений

АД - артериальное давление

АДГ - антидиуретический гормон

АТФ - аденозинтрифосфат

АКТГ - адренокортикотропный гормон

АПФ - ангиотензин-превращающий фермент

АП-2 - аквапорин-2

АТ - ангиотензин

АТФаза - аденозинтрифосфатаза

АЦаза - аденилатциклаза

БАВ - биологические активные вещества

ВП - вазопрессин

ГК - глюкокортикостероиды

ГМК - гладкомышечные клетки

ДАГ - диацилглицерол

ЖКТ - желудочно-кишечный тракт

ИФ 3 -инозитол-3-фосфат

КОД - коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление

КОС - кислотно-основное состояние

ОПН - острая почечная недостаточность

ОПС - общее периферическое сопротивление

ОЦК - объем циркулирующей крови

ПГ - простагландин(ы)

ПК А - протеинкиназа А

ПК С - протеинкиназа С

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ПНУФ - предсердный натрийуретический фактор

РАС - ренин-ангиотензиновая система

РААС - ренин-ангиотензин-альдостероновая система

СВ - сердечный выброс

СНС - симпатическая нервная система

СТГ - соматотропный гормон

ФЛаза - фосфолипаза

ц-АМФ - циклическая аденозинмонофосфорная кислота

ЦВД - центральное венозное давление

ЦНС - центральная нервная система

ЦОГаза - циклооксигеназа

ЭКГ - электрокардиограмма

ЮГА - юкстагломерулярный аппарат

Hb - гемоглобин

Ht - гематокрит

Na + - натрий

К + - калий

Сa 2+ - кальций

Мg 2+ - магний

Р - фосфор

Список сокращений ................................................................................................... 3

Введение .......................................................................................................................... 6

Глава 1. Содержание и распределение воды и электролитов

в организме человека.................................................................................................... 6

Глава 2. Водный баланс организма. Этапы водно-электролитного обмена 11

Глава 3. Регуляция водно-электролитного обмена........................................... 17

Глава 4. Нарушения водного обмена. Причины, механизмы, проявления 32

4.1. Дегидратация................................................................................................. 33

4.1.1. Изоосмоляльная дегидратация......................................................... 33

4.1.2. Гиперосмоляльная дегидратация.................................................... 35

4.1.3. Гипоосмоляльная дегидратация...................................................... 38

4.2. Гипергидратация........................................................................................... 41

4.2.1. Гипоосмоляльная гипергидратация................................................ 42

4.2.2. Гиперосмоляльная гипергидратация.............................................. 45

4.2.3. Изоосмоляльная гипергидратация................................................... 48

4.3. Отек................................................................................................................... 50 50

Глава 5. Нарушения обмена электролитов......................................................... 55

5.1. Нарушения метаболизма натрия.............................................................. 55

5.2. Нарушения метаболизма калия................................................................ 58

5.3. Нарушения метаболизма кальция............................................................ 60

5.4. Нарушения метаболизма фосфора.......................................................... 64

5.5. Нарушения метаболизма магния.............................................................. 67

Глава 6. Фармакологическая коррекция нарушений водно-электролитного обмена 69

6.1. Основные направления инфузионной терапии..................................... 70

6.1.1. Восстановление адекватного ОЦК (волюмокоррекция)............ 71

6.1.2. Регидратация и дегидратация........................................................... 72

6.1.2.1. Лечение дегидратации................................................................ 72

6.1.2.2. Лечение гипергидратации.......................................................... 74

6.1.3. Нормализация электролитного баланса и кислотно-основного равновесия 76

6.1.3.1. Лечение нарушений кислотно-основного состояния......... 76

6.1.3.2. Лечение нарушений электролитного обмена....................... 76

6.1.4. Гемореокоррекция................................................................................ 79

6.1.5. Детоксикация......................................................................................... 80

6.1.6. Обменкорригирующие инфузии........................................................ 80

6.1.7. Другие возможности............................................................................ 81

6.2. Лекарственные средства, применяемые для коррекции нарушений водно-электролитного баланса 82

6.2.1. Гемодинамические средства.............................................................. 83

6.2.2. Кровезамещающие жидкости дезинтоксикационного действия 85

6.2.3. Электролитные растворы................................................................... 86

6.2.4. Препараты для парентерального питания..................................... 88

6.2.5. Обменкорригирующие растворы...................................................... 89

Литература ................................................................................................................... 90

ВВЕДЕНИЕ

Организм человека как открытая система теснейшим образом связан с окружающей его средой, взаимодействие с которой осуществляется в виде обмена веществ.

Как само существование организма человека, так и качество его жизнедеятельности зависят от степени адаптации к изменяющимся условиям обитания. Сформировавшиеся в процессе эволюции механизмы регуляции обмена веществ, в том числе водно-электролитного, направлены на поддержание гомеостаза организма и, в первую очередь, физико-химических параметров крови, из которых наиболее жестко контролируются осмоляльность и концентрация протонов (рН). Даже экстремальные факторы внешней среды, такие как факторы космического полета, не изменили средних значений осмоляльности сыворотки крови у космонавтов по сравнению с исходными величинами, несмотря на возросшую вариабельность этого показателя после приземления (Ю.В. Наточин, 2003).

Такой жесткий контроль осмоляльности внеклеточной жидкости (крови) обусловлен тяжелыми последствиями ее изменения для объема клеток в связи с перемещением воды из одного водного сектора в другой по градиенту осмоляльности. Изменение объема клеток чревато существенными нарушениями их метаболизма, функционального состояния, чувствительности и реактивности к различным биологическим активным веществам - регуляторам.

Многообразие изменений водно-электролитного обмена, наблюдаемое при различных патологических состояниях, укладывается в определенные типовые его нарушения, понимание общих закономерностей возникновения и развития которых является необходимым условием для проведения эффективной их коррекции.

ГЛАВА 1.

Вода является основным веществом, из которого состоит организм человека. Содержание воды в теле зависит от возраста, пола, массы тела (табл. 1). У здорового взрослого мужчины массой 70 кг общее содержание воды в организме составляет около 60% массы тела, т. е. 42 л. У женщин общее количество воды в организме приближается к 50% массы тела, т.е. меньше, чем у мужчин, что обусловлено большим содержанием бедной водой жировой ткани и меньшим - мышечной. У новорожденного ребенка содержание воды в теле достигает 80% массы тела и затем с возрастом постепенно уменьшается вплоть до старости. Это одно из проявлений старческой инволюции, зависящее от изменения свойств коллоидных систем (снижение cпособности молекул белков связывать воду) и от возрастного уменьшения клеточной массы, главным образом мышечной ткани. Общее содержание воды зависит также от массы тела: у тучных оно меньше, чем у лиц с нормальной массой тела, у худых - больше (табл. 1). Это связано с тем, что в жировой ткани воды значительно меньше, чем в тощих тканях (не содержащих жира).

Отклонение общего содержания воды в теле от средних значений в пределах 15% укладывается в рамки нормальных колебаний.

Таблица 1. Содержание воды в организме в зависимости от массы тела (в % к массе тела)

Таблица 2. Содержание воды в различных тканях и жидкостях организма человека

Распределение воды в различных органах и тканях человека неодинаково (табл. 2). Особенно много воды в клетках с высоким уровнем окислительного метаболизма, выполняющих специализированные функции, полностью свободных от жира (совокупность их составляет так называемую «клеточную массу» организма).

Вода выполняет важные функции в организме. Она является обязательной составной частью всех клеток и тканей, выступает в роли универсального растворителя органических и неорганических веществ. В водной среде протекает большинство химических реакций, т. е. процессов обмена веществ, лежащих в основе жизнедеятельности организма. Непосредственным участником некоторых из них, например, гидролиза ряда органических веществ, является вода. Она участвует в транспорте субстратов, необходимых для клеточного метаболизма, и выведении из организма вредных продуктов обмена веществ. Вода определяет физико-химическое состояние коллоидных систем, в частности дисперсность белков, что обуславливает их функциональные особенности. Поскольку химические и физико-химические процессы в организме осуществляются в водной среде, которая заполняет клеточное, интерстициальное и сосудистое пространства, можно считать, что вода является основным компонентом внутренней среды организма.

Вся вода человеческого тела распределена в двух основных пространствах (отсеках, секторах, компартментах): внутриклеточном (примерно 2/3 общего объема воды) и внеклеточном (примерно 1/3 общего ее объема), разделенных плазматическими мембранами клеток (рис. 1).

Рис. 1. Распределение воды в организме и пути ее поступления и выведения

Обозначения: ВнеКЖ - внеклеточная жидкость; ВКЖ - внутриклеточная жидкость; МКЖ - межклеточная (интерстициальная) жидкость; ПК - плазма крови; ЖКТ - желудочно-кишечный тракт

Внутриклеточная жидкость составляет 30–40% массы тела, т. е. ~27 л у мужчины массой тела 70 кг, и является основным компонентом внутриклеточного пространства.

Внеклеточная жидкость подразделяется на несколько типов: интерстициальную жидкость - 15%, внутрисосудистую (плазма крови) - до 5%, трансцеллюлярную жидкость - 0,5–1% массы тела.

Интерстициальная жидкость , окружающая клетки, вместе с водой лимфы составляет около 15–18% массы тела (~11–12 л) и представляет внутреннюю среду, в которой распределены клетки и от которой непосредственно зависит их жизнедеятельность.

Внутрисосудистая жидкость , или плазма крови (~3 л), является средой для форменных элементов крови. По составу она отличается от интерстициальной жидкости большим содержанием белка (табл. 3).

Трансцеллюлярная жидкость находится в специализированных полостях тела и полых органах (прежде всего в ЖКТ) и включает спинномозговую, внутриглазную, плевральную, внутрибрюшинную, синовиальную жидкости; секреты желудочно-кишечного тракта, жидкость желчевыводящих путей, полости капсулы клубочка и канальцев почки (первичная моча). Эти водные отсеки отделены от плазмы крови эндотелием капилляров и специализированным слоем эпителиальных клеток. Хотя объем трансцеллюлярной жидкости составляет ~1 л, значительно больший ее объем может перемещаться в трансцеллюлярное пространство или из него в течение суток. Так, ЖКТ в норме секретирует и реабсорбирует до 6–8 л жидкости ежедневно.

При патологии часть этой жидкости может обособляться в отдельный пул воды, не участвующий в свободном обмене («третье пространство»), например, скопившийся в серозных полостях экссудат или секвестрированная жидкость в ЖКТ при острой кишечной непроходимости.

Водные отсеки отличаются не только количеством, но и составом содержащейся в них жидкости. В биологических жидкостях все соли и большинство коллоидов находятся в диссоциированном состоянии, причем сумма катионов в них равна сумме анионов (закон электронейтральности).

Концентрацию всех электролитов в жидких средах организма можно выражать по способности ионов соединяться друг с другом в зависимости от электрической валентности - в миллиэквивалентах/литр (мэкв/л), и в этом случае количество катионов и анионов будет равным (табл. 3).

Концентрацию электролитов можно выразить по их массе - в граммах или миллимолях на литр (г/л, ммоль/л). В соответствии с международной системой единиц (СИ), количество веществ в растворах принято выражать в ммоль/л.

Распределение электролитов в различных жидкостях организма характеризуется постоянством и специфичностью состава (табл. 3). Ионный состав внутри- и внеклеточной жидкости различен. В первой основным катионом является К + , количество которого в 40 раз больше, чем в плазме; преобладают анионы фосфата (PO 4 3–) и белка. Во внеклеточной жидкости основной катион - Na + , анион - Cl – . Электролитный состав плазмы крови схож с таковым интерстициальной жидкости, отличаясь лишь по содержанию белка.

Таблица 3. Ионный состав и концентрация ионов (мэкв/л) в жидкостях различных отсеков организма человека (Д. Шейман, 1997)

Различия электролитного состава жидкостей организма являются результатом функционирования процессов активного транспорта, избирательной проницаемости барьеров между различными отсеками (гистогематический барьер и клеточные мембраны свободно проницаемы для воды и электролитов и непроницаемы для крупных белковых молекул) и клеточного метаболизма.

Электролиты и коллоиды обеспечивают адекватный уровень осмотического и коллоидно-осмотического (онкотического) давления и тем самым стабилизируют объем и состав жидкости в различных водных отсеках организма.

Глава 2.

Водный баланс организма.

Этапы водно-электролитного обмена

Суточная потребность в воде у здорового взрослого человека в среднем составляет 1,5 л на единицу площади поверхности тела (1500 мл/м 2) и колеблется от минимальной потребности - 700 мл/м 2 до максимальной толерантности 2700 мл/м 2 . Выраженная по отношению к массе тела потребность воды составляет около 40 мл/кг. Приводимые в литературе колебания в потребности воды (от 1 до 3 л) зависят от массы тела, возраста, пола, климатических условий, физической нагрузки. Повышение температуры на 1º С сопровождается дополнительной потребностью в жидкости, составляющей приблизительно 500 мл/м 2 поверхности тела за 24 часа.

В нормальных условиях количество поступающей в организм воды равно общему количеству выделяемой воды (табл. 4). Поступление воды в организм человека происходит в основном с пищей и питьем. В процессе метаболизма в организме образуется эндогенная, или метаболическая, вода. Окисление 100 г липидов сопровождается образованием 107 мл воды, 100 г углеводов - 55 мл, 100 г белков - 41 мл воды.

Таблица 4. Суточный водный баланс взрослого человека

Поступившая в организм вода после всасывания в кишечнике проходит определенный цикл, вступая в процессы перемещения и обмена между секторами организма , а также участвует в метаболических превращениях. При этом перемещение воды происходит довольно быстро и в больших объемах. У новорожденного ребенка за сутки обменивается около половины объема внеклеточной воды, у взрослого - около 15%. Весь цикл, который проходит поступившая в организм вода (плазма - клетки - биохимические процессы - плазма - выделение), у взрослого человека составляет около 15 дней, у детей - 5–6 дней.

Водные отсеки в организме человека отграничены полупроницаемыми мембранами, движение воды через которые зависит от разницы осмотического давления по обе стороны от мембраны. Осмос - движение воды через полупроницаемую мембрану из области низкой концентрации растворенного вещества в область с более высокой его концентрацией. Осмоляльность - мера способности раствора создавать осмотическое давление, действуя тем самым на движение воды. Она определяется количеством осмотически активных частиц в 1 кг растворителя (воды) и выражается в миллиосмолях на кг воды (мосм/кг). В клинике удобнее определять осмотическую активность биологических жидкостей в мосм/л, что соответствует понятию осмолярность (табл. 5). Поскольку биологические жидкости сильно разведены, численные значения их осмоляльности и осмолярности очень близки.

Таблица 5. Нормальные значения осмолярности биологических жидкостей человека

Осмолярность плазмы обусловлена в основном ионами Na + , Cl – и в меньшей степени гидрокарбоната (табл. 6).

Часть осмотического давления, производимая в биологических жидкостях коллоидами (белками), называют коллоидно-осмотическим (онкотическим) давлением (КОД). Оно составляет около 0,7% осмолярности плазмы, но имеет исключительно большое значение в связи с высокой гидрофильностью белков, особенно альбуминов, и неспособностью их свободно проходить через полупроницаемые биологические мембраны.

Эффективная осмоляльность, или тоничность, создается осмотически активными веществами, неспособными свободно проникать через плазматические мембраны клеток (глюкоза, Na + , маннитол).

Во внеклеточной жидкости (плазме) основными осмотически активными веществами являются ионы Na + и Cl – ; из неэлектролитов - глюкоза и мочевина. Остальные осмотически активные вещества в сумме обеспечивают менее 3% общей осмолярности (табл. 6). С учетом этого обстоятельства осмолярность плазмы рассчитывают по формуле

Р(мосм/л) = 2´Na + + K + ] + [глюкоза] + [мочевина] + 0,03[белок].

Получаемая величина лишь приблизительно соответствует истинной осмолярности, т. к. не учитывает вклад минорных компонентов плазмы. Более точные данные дает криоскопический метод определения осмолярности плазмы крови. В норме осмотическое давление во всех водных отсеках примерно одинаковое, поэтому величина осмолярности плазмы дает представление об осмолярности жидкостей и в других водных отсеках.

Таблица 6. Содержание компонентов плазмы взрослого человека и их роль в формировании ее осмолярности

Осмоляльность плазмы здорового человека колеблется в пределах 280–300 мосм/кг, что принимается за эталон сравнения в клинике. Растворы, имеющие тоничность в этих пределах, называют изотоническими, например, 0,9% (0,15 М) раствор NaCl. Гипертонические растворы имеют тоничность, превышающую осмоляльность плазмы (3% р-р NaCl), гипотонические растворыимеют тоничность ниже, чем у плазмы (0,45% р-р NaCl).

Повышение осмоляльности в каком-либо водном секторе может быть обусловлено увеличением содержания неэффективных осмотически активных веществ (легко проходящих через полупроницаемую мембрану), например, мочевины при уремии. Однако в этом случае мочевина свободно проходит в соседние отсеки, и гипертоничности в первом отсеке не развивается. Следовательно, не возникает перемещения воды в первый отсек из соседних с развитием в них дегидратации.

Таким образом, переход воды через полупроницаемые плазматические мембраны клеток определяется осмотическим градиентом , создаваемым эффективными осмотически активными веществами. При этом вода движется в сторону более высокой их концентрации до тех пор, пока тоничность жидкостей внеклеточного и внутриклеточного пространств не сравняется.

Поскольку тоничность определяет направление движения воды, то очевидно, что при снижении тоничности внеклеточной жидкости вода перемещается из внеклеточного пространства во внутриклеточное, вследствие чего объем клеток будет увеличиваться (клеточная гипергидратация). Это происходит при приеме больших количеств дистиллированной воды и нарушении ее выведения, либо при введении гипотонических растворов при инфузионной терапии. Напротив, при повышении тоничности внеклеточной жидкости вода перемещается из клеток во внеклеточное пространство, что сопровождается их сморщиванием. Такая картина наблюдается вследствие значительных потерь организмом воды или гипотонических жидкостей - например, при несахарном диабете, диарее, интенсивном потении.

Существенные изменения объема клеток влекут за собой нарушения их метаболизма и функций, наиболее опасные в головном мозгу из-за возможности сдавления клеток мозга, находящегося в жестко ограниченном пространстве, либо смещения мозга при сморщивании клеток. В связи с этим необходимое постоянство клеточного объема поддерживается за счет изотоничности цитоплазмы и интерстициальной жидкости. Имеющийся избыток в клетках высокомолекулярных анионов белка и других органических веществ, свободно не проходящих через мембрану, частично уравновешивается свободными катионами К + , концентрация которых в клетке выше, чем снаружи. Однако это не приводит к клеточной гипергидратации и последующему осмотическому лизису клеток благодаря постоянной работе К + /Na + АТФ-азы, обеспечивающей выведение из клетки Na + и возвращение вышедшего из нее К + против градиента концентрации катионов, на что затрачивается клеткой ≈30% энергии. В случае развития энергодефицита недостаточность транспортного механизма приведет к поступлению в клетку Na + и воды и развитию внутриклеточной гипергидратации, наблюдаемой в ранней стадии гипоксии.

Другой особенностью клеточных мембран человека является сохранение разности потенциалов между клеткой и окружающей средой, равной 80 мВ. Мембранный потенциал клетки определяется градиентом концентрации ионов К + (в 30–40 раз больше в клетке, чем снаружи) и Na + (в 10 раз больше во внеклеточной жидкости, чем в клетке). Мембранный потенциал - это логарифмическая функция соотношения K + , Na + ,Cl – во внутри- и внеклеточном пространствах. Если повышается проницаемость и активный транспорт через мембрану, возрастает гиперполяризация мембраны, т. е. накопление К + в клетке и выделение из нее Na + .

Для клинической практики важнее деполяризация мембраны. Вследствие нарушений активного транспорта и проницаемости мембраны происходит выход К + из клетки и поступление Na + , Н 2 О и ионов Н + в клетку, что приводит к внутриклеточному ацидозу. Это наблюдается при перитоните, шоке, уремии и других тяжелых состояниях.

Наибольшим колебаниям подвергается объем внеклеточной жидкости, которая постоянно перемещается между внутрисосудистым и интерстициальным пространствами посредством диффузии, фильтрации, реабсорбции и пиноцитоза через стенку обменных сосудов. У здорового человека за сутки из сосудов в ткани поступает до 20 л жидкости и столько же возвращается назад: через сосудистую стенку - 17 л и через лимфу - 3 л.

Обмен воды между внутрисосудистым и интерстициальным пространствами присходит в соответствии с постулатом Э. Старлинга о равновесии между гидростатическими и осмотическими силами по обе стороны стенки обменных сосудов.

Выведение из организма воды осуществляется рядом физиологических систем, из которых ведущая роль принадлежит почкам.

В образовании конечной мочи участвуют процессы ультрафильтрации в клубочках и реабсорбции, секреции и экскреции - в канальцах. Вследствие чрезвычайно интенсивной почечной перфузии (600 л крови за сутки) и селективной фильтрации, образуется 180 л гломерулярного ультрафильтрата. В проксимальных отделах канальцев из него реабсорбируется в среднем 80% натрия, хлоридов, калия и воды и почти полностью глюкоза, низкомолекулярные белки, большая часть аминокислот и фосфатов. В петле Генле и дистальных отделах нефрона происходят процессы концентрирования и разведения мочи, что обусловлено селективной проницаемостью различных отделов петли Генле и дистальных отделов нефрона для натрия и воды. Нисходящий отдел петли Генле высоко проницаем для воды и имеет относительно низкий уровень активного транспорта и пассивной проницаемости для Na Cl, который выходит в межклеточное пространство; восходящий отдел петли Генле непроницаем для воды, но обладает высокой способностью к транспорту Na, Cl, К, Са из просвета нефрона. Благодаря этому формируется значительный кортико-медуллярный осмотический градиент (900 мосм/л) и градиент между содержимым толстого восходящего отдела петли Генле и окружающей интерстициальной жидкостью (200 мосм/л). Примерно 50% осмоляльности интерстициальной жидкости обусловлено присутствием в ней мочевины.

Постоянный осмотический градиент между канальцевой и интерстициальной жидкостями обуславливает выход воды из канальцев и все большее концентрирование мочи в направлении к сосочкам мозгового слоя почки (нижний полюс петли Генле). В восходящем отделе петли Генле канальцевая жидкость становится гипотоничной вследствие активного транспорта из нее натрия, хлора, калия. В собирательных трубках происходит АДГ-зависимая реабсорбция воды, концентрирование и формирование конечной мочи.

В норме при обеспечении полного выведения вредных продуктов метаболизма диурез колеблется от 1300 до 1500 в сутки. Средняя нормальная осмолярность суточной мочи колеблется от 1000 до 1200 мосм/л, т. е. в 3,5–4 раза выше, чем осмолярность плазмы крови.

Если диурез составляет < 400 мл/сут, это указывает на олигурию. Она возникает при: 1) нарушении системного кровообращения (шок) и почечного кровообращения (тромбоз почечной артерии); 2) паренхиматозной почечной недостаточности (значительное уменьшение количества функционирующих почечных нефронов при истощении компенсаторных механизмов); 3) нарушении оттока мочи из почек (почечно-каменная болезнь).

При полиурии диурез может достигать 20 л и более (например, у больных несахарным диабетом), относительная плотность мочи и осмолярность резко снижены - соответственно не более 1001 и меньше 50 ммоль/л. Нарушение концентрационной способности почек проявляется уменьшением относительной плотности мочи и ее осмолярности: гипостенурия - снижение концентрационной способности почек, изостенурия - выраженное уменьшение ее, астенурия - полное нарушение концентрационной способности.

Потериводы перспирационным путем через кожу увеличиваются при усилении потоотделения. Повышение температуры тела на 1 С º сопровождается увеличением потери воды на 200 мл и более. При лихорадочных состояниях организм может терять до 8–10 л жидкости в сутки путем потоотделения. Возрастание потери воды через легкие (с выдыхаемым воздухом) наблюдается при гипервентиляции. Потери воды этим путем могут быть весьма значительными у маленьких детей при нарушении нормального носового дыхания.

В нормальных условиях из 8–9 л поступающей за сутки в ЖКТ жидкости (слюны - 1500 мл, желудочного сока - 2500 мл, желчи - 800 мл, панкреатического сока - 700 мл, кишечного сока - 3000 мл) выделяется с калом около 100–200 мл воды, остальная вода реабсорбируется (рис. 2). Потери воды и электролитов (К, Сl) через ЖКТ резко возрастают при повторяющихся эпизодах рвоты (например, при токсикозе беременных), при диарее (энтериты, кишечные свищи и др.), что приводит к нарушениям водно-электролитного баланса и КОС (выделительный кишечный ацидоз). Напротив, состояния пониженной перистальтики кишечника могут сопровождаться скоплением в просвете кишечника жидкости, выключенной из общего обмена воды (третье пространство).

Рис. 2. Реабсорбция воды в кишечнике в норме и при его заболеваниях

ГЛАВА 3.

Дата добавления: 2016-11-23 Виды экономических систем (этапы развития экономики)

Витамин В5 необходим для обмена жиров, углеводов, аминокислот, синтеза жизненно важных жирных кислот, холестерина, гистамина, ацетилхолина, гемоглобина.

Водно-солевой обмен. Регуляция водно-солевого обмена. Значение минеральных солей.

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.