Анатолий Левшанков - Респираторная поддержка при анестезии, реанимации и интенсивной терапии

Избранные вопросы клинической физиологии: Учебное пособие .

Под ред. проф. А. И. Левшанкова и Б. С. Уварова. – СПб.: ВМедА, 1998. – С. 33 – 69.

Оценка лабораторных данных при проведении анестезии и интенсивной послеоперационной терапии: Учебное пособие / Б. С. Уваров и др. – Л.: ВМедА, 1986. – С. 34 – 50.

Кислотно-основное состояние (КОС) всех биологических сред – один из важных компонентов гомеостаза организма, характеризующийся концентрацией водородных ионов [Н +]. Оно определяет стабильность протекания основных физиологических процессов в организме. Основные биохимические реакции в клеткахивихокружении достигают максимума при определенных значениях активной реакции среды. Концентрация иона Н +[Н +] поддерживается в очень узком диапазоне (36 – 43нмоль/л, всреднем40нмоль/л, или0,00004ммольН +/л). При выходе за пределы ниже 10 и выше 100 нмоль/л происходит необратимая денатурация белковых структур ферментов.

История развития концепции КОС.

И. Соренсен (Sorensen I., 1912) предложил обозначить отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода как водородный показатель рН. Его можно определить по уравнению Гендерсон – Гессельбах (Henderson – Hasselbalch): рН = log [Ка (логарифм константы диссоциации угольной кислоты при 38 °C) + log [Н 2СО 3] / [НСО – 3] = 6,1 + log 25,0/1,25 = = 6,1 + 1,3 = 7,4. Изменение в любой буферной системе крови связано с превращениями угольной кислоты и иона гидрокарбоната.

Датский ученый О. Зигаард-Андерсен (Sigaard-Andersen) сформулировал оперативный метод контроля КОС циркулирующей крови на основании определения рН в пробах крови, насыщенных двумя кислородно-углекислыми смесями (обычно с концентрацией СО 2около4%и8 %)иактуального значения рН данного образца крови.

К концу 1950-х гг. глава центральной больничной лаборатории в Копенгагене Пол Аструп (Paul Astrup) ввел в практику быстродействующие рН-метры фирмы «Radiometer», получившие название «Astrup MicroEguipment» (микрометод Аструпа). Определив три величины рН в одной пробе и построив график на специальной номограмме Зигаарда-Андерсена, можно получить истинную концентрацию аниона гидрокарбоната (АВ) в плазме крови и производные показатели:

1) сумму буферных оснований (ВВ) – концентрацию всех оснований крови;

2) избыток оснований (ВЕ) – расчетное количество ммоль НСО – 3, которое необходимо ввести в каждый литр внеклеточной жидкости или вытеснить из нее кислотой для нормализации КОС;

3) стандартныйбикарбонат(SB) – концентрациюанионагидрокарбоната в плазме крови при 100 % насыщении гемоглобина даннойпробыкровикислородом, температуреее38 °Cинапряжении СО 2в ней 40 мм рт. ст. (5,32 кРа). Этот показатель позволяет дифференцироватьдыхательныеинедыхательныерасстройства.

В 1954 г. американский физиолог Ричард Сноу (R. Сnow) сообщил о создании полярографического электрода для прямого измерения РСО 2, который был усовершенствован в 1958 г. американским анестезиологом и инженером Джоном Северингхаусом (J. Severinghause). О. Зигаард-Андерсен разработал другую линейную номограмму, с помощью которой, проведя прямое определение рН и РСО 2, можно определить показатели КОС. В дальнейшем, используя компьютерную технику, можно было получить показатели КОС, исключив не только эквилибрирование крови эталонными газовыми смесями, но и номограммы.

В 1956 г. американский биохимик и физиолог Л. Кларк (L. Clark) разработал полярографический электрод для определения РО 2. К 1960 г. появились первые приборы для клинического мониторинга газов крови и КОС.

В 1970-е гг. были внедрены в практику оптодные технологии измеренияирегистрациирН,РСО 2иРО 2.Высокаяточностьизмерения и небольшой диаметр датчика позволяли вводить его в сосудистое русло и получать непрерывную информацию о КОС.

В начале 1980-х гг. Питер Стюарт (P. Stewart) опубликовал новую концепцию КОС, физико-химический подход к физиологии КОС. Она предпочтительна в современной клинической физиологии, так как ни избыток оснований, ни концентрация бикарбоната в плазме крови, в том числе и стандартного, не всегда могут объяснить природу нарушений КОС у больного. Концепция Стюарта позволяет выявить причины многих расстройств КОС и более рационально подойти к их устранению. Лишь немногие используют пока подход Стюарта.