БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДНО-МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДНО-МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ

 

 Вода – самая значительная относительно количества составная часть организма. На неё приходится около 60 % массы тела у мужчин и 55 % – у женщин.

 Вся вода, что есть в организме, разделяется на внутриклеточную и внеклеточную, каждая из которых существует в виде двух фракций:

а) фракция воды, способная к обмену;

б) фракция воды, связанная в коллоидных системах с молекулами органических веществ (белков, жиров, углеводов).

 Около 66 % всей воды организма входит в состав внутриклеточной жидкости и 33 % находится вне клеток. Внеклеточная вода является основой внутрисосудистых жидкостей (лимфы, плазмы кровь) и межклеточной жидкости.

 

Функции воды.

Вода принимает участие в:

·        формировании внутриклеточных структур;

·        формировании пространственных конформаций молекул белков (вторичной, третичной);

·        многих биохимических реакциях гидролиза, гидратации, окисления, возобновление и др.;

·        осуществляет транспортную функцию за счет высокой растворимой способности и текучести;

·        принимает участие в выведении из организма продуктов разпада;

·        является средой для осуществления почти всех химических реакций в организме;

·        принимает участие в теплорегуляции путем испарения из легких и из поверхности кожи;

·        осуществляет механическую функцию – является компонентом смазывания трущихся поверхностей в суставах, добавляет упругости хрящам и межпозвонковым дискам;

·        · является компонентом секретов организма: пота, мочи, слюны, молока и тому подобное.

 Содержание воды в разных секретах и тканях организма равняется: в поте – 99, мочи – 97, эритроцитах – 65, крови – 80 %; мягких тканях 75 – 84, жировая ткань – 40, костная – 20…30, зубная эмаль – 2…3 %.

 Ткани и клетки используют два вида воды: экзо и эндогенную.

 Потребность организма в воде зависит от возраста, интенсивности обменных процессов, мускульной деятельности, функционального состояния почек, температуры окружающей среды, состава еды. У взрослых она составляет в среднем 40 г на 1 кг массы тела, для детей эта величина приблизительно втрое болше – от 70 до 150 г на 1 кг массы тела. За сутки к организму в нормальных условиях поступает около 2,5 л воды, включая экзо- и эндогенную. Последняя усваивается в организме при распаде белков, углеводов и особенно жиров. При том, что при окислении 100 г жира образуется 107 мл воды, 100 г белка – 41 мл воды, 100 г углеводов – 55 мл воды.

 Всасывание воды, что поступает с едой, происходит по всему желудочно-кишечному тракту: небольшое количество воды всасывается в ротовой полости и пищеводе, часть – в желудке, часть – в толстом кишечнике, основная масса – в тонком кишечнике.

 Вода с питательными веществами путем диффузии и осмоса, а частично пиноцитоза и активного транспорта, проникает внутрь эпителия слизистых оболочек кишечника. Эндоплазматичной сетью она перемещается в клетки и поступает в межклеточное пространство, потом в межклеточную жидкость, капилляры, венулы, подэпителиальную и пидслизистую венозной сетки кишечной ворсинки, воротную вену, печень и большой круг кровообращения. Часть воды поступает через лимфатическую систему.

 Выведение воды из организма осуществляется с мочой, калом, потом и выдыханием.

 

 

Табл.1. Водный  баланс

 

 

Почки являются основным органом выведения воды и электролитов из организма.

 В обычных условиях за сутки выделяется через кожу и почки почти 1500 мл воды, через легкие – до 400 мл и через кишечник – приблизительно 100 мл.

 Вся вода организма обновляется примерно за 4 недели. За 1 мин. вода крови успевает обновиться на 73 %.

 

РЕГУЛЯЦИЯ ВОДНО-МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА

 

 Обеспечивается она ЦНС, эндокринной системой и почками, однако ведущую роль играет ЦНС. Действие гормонов заключается в том, что они изменяют проницаемость клеточных мембран для воды, вызывая ее выделение или реабсорбцию.

 Вазопрессин – антидиуретический гормон гипоталамуса, который депонируется в задней части гипофиза, а клетками-мишенями этого гормона есть стенки дистальных канальцев почек, где он активизирует выработку гиалуронидазы, которая деполимеризирует гиалуроновую кислоту, повышая таким образом проницаемость канальцев.

 Вазопрессин уменьшает выведение воды из организма благодаря реабсорбции ее из первичной мочи в почечных канальцах. Вода, задерживаясь, снижает осмотическое давление, при этом прекращается секреция вазопрессина. Гиперпродуцирование гормона приводит к накоплению жидкости в организме и отеке, а гипопродукция вызывает усиленное выделение жидкости из организма, вплоть до мочеизнурения (несахарный диабет), когда количество мочи может достигать 20 л в сутки.

 На обмен воды влияет также гормон альдостерон, который секретируется клубочковым слоем коры надпочечных желез. Его действие связано с влиянием на уровень натрия в плазме крови. Снижение концентрации натрия влечет падение осмотического давления плазмы и усиления потери воды из организма. Гипонатриемия стимулирует секрецию альдостерона; он усиливает обратное всасывание натрия в почках и, следовательно, способствует удерживанию воды в организме. Гипернатриемия тормозит выделение альдостерона. Почки принимают участие в регуляции количества воды в организме своими физиологическими функциями – процессами фильтрации и реабсорбции воды и минеральных солей, синтезом и секрецией ряда веществ. В почках продуцируется фермент ренин. Его секреция усиливается при уменьшении количества внутрисосудистой жидкости и снижении артериального давления. Ренин способствует мобилизации в сосудистое русло тканевой жидкости и нормализации артериального давления, необходимого для физиологичного прохождения процессов фильтрации мочи в нефроны.

ПАТОЛОГИЯ ОБМЕНА ВОДЫ

 

 Выражается она в гипер– и гипогидратации. Преобладание поступления воды в организм над ее выделением ведет к позитивному водному балансу, увеличение количества воды в организме – гипергидратации. Это состояние может наблюдаться при тяжелой сердечно-сосудистой недостаточности, при аллергических и воспалительных процессах, опухолях, голодании. Проявляется отеками, возникновением транссудатов в полостях тела. При некоторых состояниях в тканях и органах утруждается циркуляция воды и возникает позитивный водный баланс, особенно при паразитарном заболевании фасциолёзе, болезнях сердца и т.д.

 Преобладание выделения воды над поступлением вызывает негативный водный баланс, уменьшение количества воды в организме – гипогидратацию, или дегидратацию. Развивается такой процесс при заболеваниях, которые протекают с безудержным поносом и рвотой, усиленном потовыделении, недостаточности надпочечных желез, полиурии.

 При некоторых болезнях людей и животных (столбняк, ботулизм, бешенство, болезнь Ауески) осложняется употребление воды и возникает негативный водный баланс. Такие болезни, как холера, чума, сахарный и несахарный диабеты, гастриты, энтериты, приводят к мочеизнурению и избыточной потере воды тканями. Часто причиной нарушения водно-ионного обмена является поражение (травмы, опухоли) центров нервной системы и желез внутренней секреции, что причастные к его регуляции.

 Для биохимической диагностики состояний дегидратации и гипергидратации важно считаться с тем, что они делятся на интра– и экстрацелюлярные (ИЦ и ЭЦ).

 Интрацелюлярная дегидратация связана с уменьшением количества воды, ее называют первичной. Возникает при недостаточности питьевой воды, затруднении поступления воды к организму. Клинически проявляется жаждой, повышением температуры тела; биохимически – повышением количества натрия и остаточного азота в крови, снижением количества мочи, увеличениям ее удельного веса, росту количества калия в моче. ИЦ-дегидратация может перейти в ЭЦ-дегидратацию.

 Экстрацелюлярная дегидратация проявляется потерей не только воды, но и электролитов. Наблюдается при диарее, недостаточном поступлении NаСІ с едой, Аддиссоновой болезни, нефритах, обильном потении, фистулах, свищах ЖКТ, потому что соли и вода теряются при выделении гноя. При этом сохраняется внутриклеточная вода. Чувство жажды клинически отсутствует. Имеют место коллапс сосудов, слабость, головная боль, падение артериального давления, температура не повышается. Биохимические тесты не показательны, потому что и соли, и вода выводятся в одинаковой мере. Потому при ИЦ-дегидратации лечения проводят введением воды, а при ЭЦ-дегидратации – раствора солей.

 Интрацелюлярная гипергидратация имеет место при избыточном введении жидкости, при инфекционных болезнях и заболеваниях головного мозга (гиперпродукция антидиуретического гормона вазопресина). Лечение проводится растворами солей, мочевины, глюкозы.

 Экстрацелюлярная гипергидратация характеризуется задержанием в организме не только воды, но и солей, расширяется внеклеточное пространство, возникают отеки.

 Существует два механизма образования отеков:

 а) сосудистый. Нарушается гидростатическое давление, особенно в капиллярах, например, при сердечно-сосудистой недостаточности, тромбозе вен, падении количества белка в тканях. Все это приводит к снижению онкотического давления;

 б) почечный. При уменьшении кровотока через почку уменьшается фильтрация, усиливается реабсорбция.

 При сосудистом типе ЭЦ-гипергидратации увеличивается только количество экстрацелюлярной воды, а при почечном – и гипергидратованое и межклеточное пространство, и сосуды, и интерстиция.

 Лечение основано на ограничении потребления NаСІ, улучшении почечного кровотока, применении сердечных препаратов, диуретиков, ингибиторов альдостерона.

 

КЛИНИКО-БИОХИМИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА

 Определяется объем циркулирующей крови (ОЦК) и объем циркулирующей плазмы (ОЦП).

 Во время диагностики упомянутых состояний оперируют такими показателями: осмотическое давление крови, онкотическое давление крови, кислотно-щелочное равновесие и буферные свойства крови.

 Характеристикой концентрации водных растворов живого организма можно считать осмотическое давление растворов. Осмотическое давление можно охарактеризовать также величиной осмолярности. Осмолярность – это суммарная осмотическая концентрация растворенных кинетически активных веществ в 1 л раствора. Кинетическая активность характерная как для неорганических, так и для органических молекул. Осмолярность определяется на 95% неорганическими составляющими, преимущественно катионами натрия и анионами хлора. Взнос органических веществ в общую осмолярность не превышает 5 %. Из них на белки приходится около 0,5 %.

 Давление, образованное белками, называется онкотическим. Невзирая на низкий удельный вес в общей осмолярности плазмы крови, онкотическое давление обеспечивает значительный физиологический эффект в поддержке объема циркулирующей крови (ОЦК) и обменных процессов сквозь капиллярные мембраны. Онкотическое давление более высокое в крови, чем в тканях, и именно поэтому – между ними возможен обмен воды.

 Осмотическое давление крови человека равняется 780-820 кПа (7,7-8,1 атм; 1 атм = 760 мм рт. ст.), а онкотическое – 4 кПа (30 мм рт. ст.; 1 мм рт. ст. = 133,3 Па).

 

 

 

МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН

 

 

Калий. Концентрация калия в клетке приблизительно в 25 раз выше его концентрации во внеклеточной жидкости. Из общей величины 3000-4000 ммоль метаболически активного калия в организме человека лишь около 75 ммоль оказываются во внеклеточной жидкости. Не весь внутриклеточный калий способен влиять на осмотический потенциал.

 Основным депо калия является мускульная ткань.

 Биологическая роль калия. Калий принимает участие в поддержке осмотического давления и КЩР в клетках; вместе с натрием создает разницу потенциалов по обе стороны клеточной мембраны, что обеспечивает энергией физиологические процессы, которые происходят в мембранах; является участником процессов биосинтеза белка, гликогена, АТФ, креатинфосфата, ацетилхолина; помогает в передаче возбуждения нервно-мышечным волокнам.

 Выводится калий из организма преимущественно почками, а незначительные его количества выводятся в составе кала, пота, слюны. Калий легче выводится, чем натрий и способствует диурезу.

 Регуляция уровня калия в крови осуществляется ЦНС и гормонами – альдостероном и инсулином. Калийчувствительные рецепторы расположенные в кровеносных сосудах печени, почек, тонкого кишечника. Альдостерон усиливает секрецию калия почечными канальцами, способствуя снижению его концентрации в организме. Инсулин, напротив, уменьшает потери калия почками и облегчает его транспортировку к клеткам. Содержание калия в сыворотке крови взрослых в норме составляет 3,6…5,3 ммоль/л, в эритроцитах – 79,9…99,3 ммоль/л.

 Патология обмена калию проявляется гипо– или гиперкалиемией.

 Гипокалиемия наблюдается при первичном альдостеронизме, или синдроме Кона, а также сопровождает периодический мускульный паралич, что нередко сопровождает мигрень, эпилепсию, прогрессирующую мускульную атрофию.

 Гипокалиемия может быть также следствием недостаточного поступления калия, его потери через ЖКТ, почки (при хроническом нефрите, остром канальцевом некрозе, при лечении диуретиками), избыточное поступление калия к клеткам (при диабетическом ацидозе, который лечится инсулином), алкалозу (метаболического или респираторного) и массивной кровопотере.

 Коррекция гипокалиемии осуществляется введением раствора солей калия под постоянным контролем его уровня в плазме и с помощью электрокардиограммы.

 Гиперкалиемия может наблюдаться при почечной недостаточности в стадии олигурии, при длительном лечении спиронолактоном, при усиленном распаде тканей в результате травм, ожогов, кровоизлияния, при диабетической коме, а также в результате избыточного введения калия.

 Изменения баланса калия становятся причиной серьезных нарушений деятельности сердца.

 Натрий. Общее содержание натрия в организме составляет приблизительно 105 г. Он является главным катионом внеклеточных жидкостей организма, где его содержание достигает 50 % от всего количества этого элемента. Натрий накапливается в определенных местах и образует естественные его депо. В составе костной ткани содержится около 44 % от общего количества натрия, и только 6 % локализируется внутриклеточно.

 Биологическая роль натрия заключается в поддержке осмотического давления; это главный элемент в создании нормальной осмолярности; натрий также принимает участие в поддержке КЛР, передачи возбуждения вдоль нервного волокна. Он поступает к организму с едой, суточная потребность – около 215 ммоль. Выводится из организма в основном почками. Лишь 5-10 % натрия удаляется с потом и калом.

 Баланс натрия в организме регулируется ЦНС, эндокринной системой и почками. Гормон коры надпочечных желез – альдостерон способствует задержанию натрия в организме.

 Содержание натрия в сыворотке крови у взрослых в норме составляет 137…150 ммоль/л, в эритроцитах – 9…28 ммоль/л.

 Патологией обмена натрия является гипо– и гипернатриемия.

 Гипонатриемия свидетельствует об особенно тяжелых расстройствах минерального обмена в условиях сердечной недостаточности.

 При общем избытке натрия в организме гипонатриемия может быть результатом депонирования его в так называемом «третьем пространстве», то есть в тех жидкостях, которые образуются в полостях организма при патологических состояниях. Такое явление наблюдается при массивном выпоте в плевру, быстрому развитию асцита, формировании забрюшинного выпота при травмах, при раневых отеках, перемещении натрия после введения в подкожную клетчатку бедных на натрий жидкостей, а также при выпотах в условиях закупорки кишечника.

 Вариантом развития гипонатриемического синдрома, что отбивает относительную недостаточность натрия в организме, есть синдром «усталости клеток» в результате нарушения метаболизма с истощением клеточного «натриевого насоса». Синдром «усталости клеток» свидетельствует о самых глубоких нарушениях тканевого метаболизма.

 Гипонатриемия может быть проявлением синдрома несоответственной секреции вазопрессина – антидиуретического гормона, когда наблюдается усиленное задержание почками свободной воды.

 Абсолютная недостаточность натрия в организме может случаться в результате бессолевой диеты или при длительном внутривенном введении жидкостей, бедных на электролиты. Другой причиной может быть избыточная потеря натрия организмом при поносе, внешней фистуле желчного пузыря, илеостомии, гиперсекреции желудка и кишечника, которая сопровождается рвотой, при почечной недостаточности.

 Гипернатриемия наблюдается при гиперпродуцировании альдостерона, значительных выделениях жидкости без потери солей, при хронических нефритах, гепатитах, циррозе печени, менингитах, энцефалитах.

 Кальций. Содержится в организме преимущественно в костях, дентине и эмали зубов. Небольшое количество содержится во внеклеточных жидкостях.

 В плазме крови различают несколько фракций кальция: ионизированный; неионизированный, но способный к диализу; недиализированный белоксвязанный кальций. Биологически активным является только ионизированный кальций. Его концентрация составляет 50 % от общего содержания этого элемента.

 Биологическая роль. Кальций принимает участие: в регуляции сердечного ритма и транспортировке питательных веществ сквозь клеточную мембрану; процессах свертывания крови; функционировании нервной и мускульной систем. Играет важную роль в проведении нервных импульсов, обеспечивает равновесие между процессами возбуждения и торможения в коре головного мозга, принимает участие в сокращении мышц. Он также снижает уровень холестэрола в крови, активизирует процессы расщепления гликогена в печени, принимает участие в процессах деления клеток, секреции гормонов (в частности инсулина), модуляции электрической активности клеток и т.д.

 Суточная потребность кальция в норме у взрослого человека – около 30 ммоль (1-1,5 г). Особенно большая и постоянная потребность в кальции у детей, а также у женщин в период беременности и кормления младенцев.

 Выводится из организма кальций с мочой, а также слюнными железами и в составе желудочного и поджелудочного секретов.

 Регулируется обмен кальция гормонами паращитовидных и щитовидной желез – кальцитонином и паратирином. Паратирин влияет на костную ткань, почки и желудочно-кишечный тракт. При этом происходит повышение концентрации Са²⁺ в крови. Влияние гормона на костную ткань проявляется в увеличенном высвобождении из костного матрикса Са²⁺ (мобилизация), в почках усиливается канальцевая реабсорбция Са²⁺ и стимулируется синтез кальцитриола (активная форма витамина Б), что усиливает всасывание Са²⁺ в кишечнике.

 Кальцитонин снижает уровень кальция в крови через уменьшение экскреции Са²⁺ с мочой и торможение резорбции в костной ткани.

 В норме синтез этих гормонов находится в динамическом равновесии.

 Патология обмена кальция может оказываться в форме гипо– или гиперкальциемии.

 Гипокальциемия встречается при гипопаратиреозе, что приводит к снижению уровня ионизированного кальция в крови. При этом возникают спазмы мышц рук и ног, судороги (тетания) мышц ног и спины, размягчения костей, остеопороз, разрушение зубов. Снижение уровня кальция наблюдается при механических желтухах, нефрозах, гломерулонефритах, при гиповитаминозе Д (что особенно важно в детском возрасте, ведь в этом случае развивается рахит).

 Гиперкальциемия возникает при гиперфункции паращитовидных желез, деструктивных процессах в костях. Избыток кальция сопровождается такими явлениями, как снижение аппетита, запор, жажда, повышенный диурез, гипотония мышц, снижения рефлексов, повышения давления.

 Хлор. Является анионом внеклеточных жидкостей.

 Биологическая роль хлора заключается в поддержке осмотического давления и КЩР внеклеточной жидкости, участия в газообменной функции эритроцитов и образовании НС1 желудочного сока, активизации амилазы, обезвреживании продуктов патологического распада тканей.

 Поступает к организму с едой в виде NаСІ.

 Выделяется почками, с желудочным соком, потом.

 Обмен хлора в организме пассивно связан с обменом натрия и регулируется теми же нейрогуморальными факторами.

 Нормальное содержание хлора в сыворотке крови составляет 95…110 ммоль/л, в эритроцитах – 45…54 ммоль/л.

 В патологии обмена хлора различают гипо– и гиперхлорплазмию.

 Гипохлорплазмия наблюдается при недостаточном поступлении ионов хлора с едой и избыточным потерям их при заболеваниях, которые сопровождаются обезвоживанием организма (понос, рвота, полиурия, усиленное потовыделение). Значительное снижение уровня хлора в плазме крови может повлечь нарушение моторики кишечника (вплоть до его пареза, судорог, олигурии).

 Гиперхлорплазмия встречается при повышенном поступлении NаСІ с едой, при задержке жидкости в организме в виде отеков и транссудатов в полостях, при нарушении выведения хлоридов с мочой в результате нефритов, при повышенной секреции альдостерона.

 Фосфор. Содержится в организме преимущественно в костях и зубах (90 %). Другое количество концентрируется внутриклеточно. Фосфор является главным внутриклеточным анионом, незначительная часть его определяется во внеклеточных жидкостях.

 Биологическая роль. Фосфор принимает участие в построении костной ткани и клеточных мембран, в синтезе АТФ, в регуляции КЩР, входит в состав ДНК и РНК, активизирует всасывание ионов Са²⁺ в кишечнике, необходим для синтеза креатинфосфата в мускульной ткани.

 Он содержится в крови в виде таких фракций: неорганического фосфора, органических фосфорных эфиров, фосфолипидов и свободных нуклеотидов. Для клинических целей по большей части прибегают к определению неорганических фосфатов и фосфолипидов.

 Поступает фосфор в организм с едой. Суточная потребность составляет около 30 ммоль.

 Выводится фосфор из организма с мочой, калом в виде фосфатов натрия, калия, кальция.

 Обмен фосфора тесно связан с обменом кальция. В регуляции обмена фосфора также очень важное значение имеют гормоны паратирин и кальцитонин и витамин Д.

 Паратирин вызывает снижение концентрации фосфатов в крови через усиление фильтрации и притеснения реабсорбции фосфатов в почках.

 Кальцитонин выполняет аналогичное гипофосфатемическое действие.

 Витамин Д повышает уровень фосфатов в крови, активизируя всасывание фосфора в кишечнике и способствуя фиксации фосфора в костях.

 Патология обмена фосфора проявляется гипо– и гиперфосфатемиею.

 Гипофосфатемия наблюдается при гиперпродуцировании гормона паратирина, введении инсулина, при гиповитаминозе Д с развитием рахита у детей.

 Гиперфосфатемия возникает при гипопаратиреози, гипервитаминозе Д, острой желтой атрофии печени, миеломной болезни, лейкозах.

 Железо. Общее содержание железа в организме очень небольшое (53,6-89,5 ммоль (3-5 г)). Но этого количества достаточно для обеспечения газообменной функции эритроцитов и процессов клеточного дыхания – главной биологической роли железа. В свободном виде оно в организме не встречается, а входит в состав разных комплексов. Разделяют железо на внутриклеточное и внеклеточное. К внутриклеточным соединениям принадлежат: гемоглобин (до 70 % всего железа организма), миоглобин и ряд железосодержащих  ферментов – цитохромы, каталаза, пероксидаза и др. Сюда же относят феритин и гемосидерин, которые состоят из белка и ионов трехвалентного железа. В форме феритина и гемосидерина железо депонируется, образовывая резерв в костном мозге, особенно в печени и селезенке. Среди внеклеточных соединений железа необходимо вспомнить белок плазмы крови трансферин, что является транспортной формой железа в крови. Он обеспечивает доставку железа с кишечника к кроветворным органам. Трансферин способен напитываться железом до 40 % своей общей массы. Трансферину принадлежит ведущая роль в общей железосвязывающей способности плазмы крови.

 Суточная потребность организма в железе составляет 0,36- 0,44 ммоль. По большей части она удовлетворяется за счет железа, что образуется при распаде гемоглобина эритроцитов, а также за счет поступлений с едой.

 Выводится с калом, мочой и потом, у женщин также во время менструального цикла.

 Патология обмена железа обычно связана с его дефицитом, что развивается при кровопотерях, недостаточным поступлением с едой, нарушением всасывания в кишечнике, недостаточным освобождением с депо организма. При этом развиваются железодефицитные анемии.

 Магний. В организме взрослого человека – 20-25 г магния, из них половина содержится в костях и треть – в мышцах. Концентрация элемента в клетках значительно выше, чем в межклеточной жидкости и плазме крови. Большая часть магния в клетках связана с белками и такими низкомолекулярными соединениями, как нуклеотидфосфаты (АМФ, АДФ, АТФ и тому подобное), а также входит в состав фосфорнокислых эфиров моносахаридов.

 Биологическая роль. В ферментативных реакциях с участием АТФ и АДФ настоящими субстратами есть комплексы МgАТФ или МgАДФ. Ионы Мg²⁺ активизируют такие ферменты: фосфотрансферазы, нуклеотидтрансферазы, фосфатазы и др. Эти ионы также помогают в стабилизации структуры нуклеиновых кислот, рибосом, хроматина. Внеклеточная фракция магния (так же, как и кальция) имеет важное значение для поддержки нормальной нервно-мышечной возбудимости.

 Гипомагниемия может наблюдаться при недостатке белка и низкой калорийности диеты. К дефициту магния в организме приводит также потеря его с мочой. Клинические признаки гипомагниемии такие же, как и при гипокальциемии: повышенная нервно-мышечная возбудимость, расстройства психики. Лечат путем назначения раствора хлорида магния.

 Суточная потребность в этом элементе составляет 300-350 мг.

 

ПАТОЛОГИЯ ОБМЕНА МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

 Существуют закономерности, которые обусловливают деление и содержание отдельных химических элементов в объектах биосферы: материнских горных породах, почве, микроорганизмах, растениях, организмах животных и человека. Биогенные элементы за их содержанием разделяют на макро- и микроэлементы. Микроэлементы составляют десятые и более малые частицы процента сухой массы организма. Они входят в состав биологически активных соединений, принимают участие в биосинтезе веществ и поддержке конформаций молекул. Накопление микроэлементов организмами – генетически обусловленный процесс, но состав и качества среды влияют на содержание микроэлементов в организме.

 Микроэлементы пищи могут быть в дефиците или норме, токсичными и даже летальными. Часто наблюдается такое явление, как антагонизм металлов: Мn и Fе, Ni, Zп; Сu и Zп; Сu и Fе; Сu и Мn. Zп подавляет поглощение Са, Мg, Nа, К; Аl – Са, К, Мg; Ni и Со – N, Р, Са, К и др. Нарушение их соотношений приводит к ограниченному поступлению в организм конкурирующего элемента.

 На токсичность элемента в почвы воды влияют рН, наличие других элементов, особенно Са, Мn, Fе и Р. Токсическое действие микроэлементов проявляется при влиянии их на проницаемость мембран, замещении естественных компонентов в метаболизме клеток, переводе метаболитив в неактивное состояние, ингибирование активности ферментов и тому подобное.

 В местностях, где в грунтовой воде существует дисбаланс микроэлементного состава, происходит и даже углубляется передача отклонений от нормы минерального состава цепями питания. При этом наблюдаются изменения флористики, заболевания диких растений, уменьшения урожайности сельскохозяйственных культур, специфические заболевания животных и человека – микроелементозы. Такие заболевания осложняются общим спадом активности иммунных систем. На собственно микроелементозы налагаются заболевания вирусной, бактериальной и другой этиологии.

 Антропогенное влияние на окружающую среду стало причиной такого перемещения химических элементов, которое по масштабам можно сравнить с естественными геологическими процессами. В результате этого концентрируются элементы-антагонисты, нарушается соотношение в еде Zn и Pb; Ni и Со; V и Сг (в каждой паре – в сторону второго элемента). При сжигании угля и нефти в воздух попадает большое количество микроэлементов, которые входили в состав давних организмов.

 Во время выплавления металлов происходит сублимация Pb, Аs, СО₂. Вокруг городов зона загрязнения достигает 100 км в радиусе, особенно вдоль трасс и шоссе. Таким образом формируется зона геохимических аномальных ландшафтов. С 15 млрд га земли вспахано 1,5 млрд га, которые легче загрязняются техническими факторами, а также пестицидами и гербицидами в результате неправильного использования удобрений и т.п. Все это уменьшает количество микроорганизмов в почве, увеличивает количество грибков, снижает общую ферментативную активность почвы. Особенно опасные нитраты. Они накапливаются в биопродуктах, изменяют состав почвенных вод.

 Эти и другие изменения составляют реальную угрозу для здоровья. Потому необходимый контроль за избытком микроэлементов в атмосфере, воде, почве, кормах. Для этого введено понятие ПДК – предельно допустимая концентрация элементов, на котором построена система природоохранных стандартов_.

 

 

Микроэлементы	Дневная доза, мг
	дефицитная	нормальная	токсическая	Летельная
Алюминий	–	0,014-0,08	60	1300-6200
Железо	0-6	6-40	200	700-35000
Цинк	0-5	5-40	150-600	6000
Арсен	0,07	0,07-1,14	5-50	50-340

 

 

Дегидратация

 

Основные причины дегидратации:

А. Потеря воды

1. через почки (тубулярная недостаточность, несахарный диабет, глюкозурия при сахарном диабете, мочегонные, полиурическая стадия острой почечной недостаточносги, первичный и вторичный гиперальдостеронизм)

2. через кожу (потоотделение)

3. через легкие (гипервентиляция, искусственная вентиляция легких)

4. с раневой поверхности, в том числе кровопотеря и плазмопотеря

5. через ЖКТ (рвота, понос, свищи, стомы, зонды, кишечная непроходимость (третье пространство)

Б. Снижение поступления воды

1. невозможно поступление воды в организм (отсутствие воды, бессознательное состояние и т.п.), неадекватное кормление и инфузионная терапия.

 

В клинике выделяют четыре степени острой дегидратации:

1 степень – потеря 1-2% воды; характерны незначительные расстройства функций организма; 2 степень – потеря 2-4% воды; характерны слабость, сонливость, потеря аппетита, гипотония; 3 степень – потеря 4 -6% воды (около 2 литров); проявляется нарушениями функции ЦНС, сухость кожи и слизистых, снижение тургора кожи, энофтальм; 4 степень – потеря 6-10% воды (около 3-4 литров); развивается шок или кома.

В зависимости от дисбаланса электролитов в водных секторах дегидратация может быть гипоосмолярной, изоосмолярной, гиперосмолярной. Для понимания и прогнозирования нарушений ВСО полезно знать состав теряемых организмом жидкостей

Таблица 8. Содержание электролитов в поте и секретах ЖКТ; коррекция потерь

Гипоосмолярная дегидратация. Потери электролитов превалируют над потерей воды. Состояние характеризуется уменьшением преимущественно внеклеточного водного сектора в сочетании со снижением содержания осмотически активных веществ в крови и интерстициальном пространстве. Поскольку осмолярность внеклеточного водного сектора снижается, по закону изоосмолярности вода перемещается в клетки. Возможен отек клеток, опасно, если мозга.

Гиперосмолярная дегидратация характеризуется преобладающей потерей воды, в результате чего повышается осмотическое давление крови и по закону изоосмолярности вода перемещается из клеток во внеклеточное пространство. Уменьшаются все водные сектора.

Крайнюю степень этого вида дегидратации называют водным истощением. Диагностический критерий — увеличение концентрации натрия в плазме.

К водному истощению приводят: невосполняемые потери воды, чрезмерные потери воды (лихорадка, осмотический диурез, понос), лишение воды (предписание «ничего внутрь», кома).

Изоосмолярная дегидратация развивается при эквивалентных потерях воды и солей, характеризуется гиповолемией.

Гипергидратация

 

Основные прчины гиперидратации:

избыточное поступление воды при снижении экскреторной функции почек

недостаточная инактивация АДГ

избыточное введение перорально или внутривенно больших объѐмов (более 1000 мл) кристаллоидных растворов (хлорид натрия, глюкоза) с целью устранения дегидратации

экзотоксикозы и эндотоксикозы, при которых увеличивается образование эндогенной воды иногда до 10 л/сутки; это состояние усугубляется присоединяющейся почечной недостаточностью

вторичный гиперальдостеронизм у больных с печеночной и сердечной недостаточностью

 

В зависимости от дисбаланса электролитов в водных секторах выделяют гипоосмолярную, изоосмолярную, гиперосмолярную гипергидратацию.

Гиперосмолярная гипергидратация характеризуется увеличением всех водных секторов в сочетании с повышением осмолярности внеклеточного водного сектора, что определяет перемещение воды из клеток в интерстициальное и внутрисосудистое пространство.

Гипоосмолярная гипергидратация характеризуется увеличением всех водных секторов в сочетании со снижением осмолярности внеклеточного водного сектора. Снижение осмотического давления плазмы определяет перемещение воды из интерстиция в клетки. Крайнюю степень этого вида гипергидратации называют водной интоксикацией. Диагностический критерий — снижение концентрации натрия в плазме.

Изоосмолярная гипергидратация часто развивается при переливании больших объемов изотонических растворов.

Часть 2.1 Нарушения обмена электролитов. Натрий и калий.

Основными ионами внеклеточного водного сектора являются Na+ CI- и НСО3-. Внутриклеточный гомеостаз определяется содержащимися в клетках катионами К+ и Mg2+ и анионами – НРО32- ,Н2Р04-, S042-. Данный ионный состав обеспечивает синтетические процессы в клетке.

Натрий

Натрий – основной катион и главный осмотически активный компонент внеклеточной жидкости, здесь находится 95—98% от его общего количества в организме и примерно 2000 мэкв. Объем внеклеточной жидкости и ОЦК поддерживается на постоянном уровне за счет задержки натрия и воды почками. Потребность 1 – 1,4 ммоль/кг/сут. Разница концентраций натрия внутри и вне клеток создается Na+,K+-АТФазой: используя энергию АТФ, этот фермент перекачивает натрий из клеток, а калий — в клетки. Натрий выводится главным образом с мочой, в зависимости от поступления с пищей почки выводят от 0 до 400 мэкв натрия в сутки.

Дефицит натрия

Диагноз дефицита натрия должен быть клиническим. Поскольку за натрием уходит вода, симптомы дефицита натрия обусловлены снижением объема внеклеточной жидкости и гиповолемией.

Сразу хочу оговорить существенную диагностическую трудность. Концентрация натрия в плазме, как и других электролитов, не позволяет судить об общем содержании его в организме. Для расширения диагностического алгоритма, касающегося ВСО, необходимо знать общее содержание электролита (практически недоступно в клинике), ОЦК (мало где доступно), объем внеклеточной жидкости (мало где доступно).

Причины глубокого дефицита натрия:

Чрезмерные потери натрия через ЖКТ (отсасывание содержимого ЖКТ, рвота, понос).

Потери внеклеточной жидкости (ожоги, усиленное потоотделение) или выход внеклеточной жидкости в третье пространство (перитонит, асцит, паралитическая кишечная непроходимость).

Чрезмерные потери натрия с мочой (диуретики, нефрит, сольтеряющая форма врожденной гиперплазии коры надпочечников, надпочечниковая недостаточность).

Кровопотеря.

Низкосолевая и бессолевая диета.

 

Гипонатриемия

Может сочетаться с гипо– изо или гиперволемическим состоянием.

Гиповолемическая гипонатриемия Нарушение возникает при потере изотоничной жидкости (терапия диуретиками, недостаточность надпочечников, секреторная диарея), особенно в сочетании с инфузией гипотонических солевых растворов. В результате происходит утрата натрия с уменьшением его внеклеточной концентрации и объема внеклеточной жидкости. Для подтверждения этого расстройства и уточнения причины необходимо определение объема внеклеточной жидкости и содержания натрия в моче.

Изоволемическая гипонатриемия Причины – а) избыточная, неосмотически стимулированная секреция вазопрессина (хрониоинфекции, инсульт, черепно-мозговая травма, опухоли, послеоперационный стресс), приводящая к избыточной концентрации мочи на фоне гипоосмотичной плазмы; б) острое водное отравление

Гиперволемическая гипонатриемия Избыток натрия и воды, прирост воды превышает прирост натрия. Причины – сердечная недостаточность, почечная недостаточность, цирроз печени. Клиническая картина помогает уточнить этиологию.

Избыток натрия

К избытку натрия обычно приводит задержка натрия почками (почечная, сердечная или печеночная недостаточность). Задержка натрия может быть обусловлена неспособностью почек справиться с солевой нагрузкой (при истощении или тяжелой, изнуряющей болезни) или усилением реабсорбции натрия в случае гиперсекреция альдостерона или других задерживающих натрий гормонов: кортизола, эстрогенов, тестостерона.

Единственный достоверный симптом увеличения общего содержания натрия в организме — отеки. Этот симптом появляется достаточно поздно: отеки, оставляющие ямку при надавливании, обычно развиваются после того, как избыток натрия превысит 400 мэкв. (что соответствует примерно 3 л 0,9% NaCl). Сами по себе отеки существенно не ухудшают состояние больного. Нежелательность отеков у хирургических больных обусловлена тем, что они нарушают заживление ран и увеличивают риск сердечной недостаточности и отека легких. Возникновение отеков не всегда связано с избытком натрия. К отекам приводят повышенное гидростатическое давление крови при сердечной недостаточности, обструкция вен и лимфатических сосудов, повышение проницаемости капилляров при воспалении и аллергии.

 

Гипернатриемия

Всегда сопровождается гипертоничностью, но бывает гипо–, изо- или гиперволемической. Гиповолемическая гипернатриемия Все жидкости организма содержат натрий. Потеря натрия с любой жидкостью организма, кроме кишечного и панкреатического сока, т.е. потеря гипотонической жидкости, ведет к гипернатриемии (на фоне его дефицита) и гиповолемии. Гиповолемия – серьезное осложнение, требующее быстрой коррекции коллоиднами и изосолевыми растворами с целью предотвращения гиповолемического шока; в дальнейшем необходимо восполнение недостатка воды. Надо помнить, что данное состояние, несмотря на гипернатриемию, определяется дефицитом натрия, поэтому нельзя применять малоконцентрированные растворы как в первой фазе терапии, так и в последующей.

Нормоволемическая гипернатриемия Может развиваться на фоне определенного сочетания потерь воды, натрия и инфузионной терапии.

Гиперволемическая гипернатриемия Является, как правило, следствием коррекции метаболического ацидоза раствором натрия бикарбоната. 1 литр 4% соды содержит 500 ммоль Na. Избыток натрия выводится с мочой.

 

Калий

Калий — главный катион и осмотически активный компонент внутриклеточной жидкости. У здорового взрослого человека лишь около 2% (60—80 мэкв) общего калия организма (3000—4000 мэкв; 35—55 мэкв/кг веса) находится во внеклеточной жидкости. Содержание в плазме 4, в межклеточной жидкости 4, в клетке 160 ммоль/л. Потребность 0,7 – 0,9 ммоль/кг/сут.Общее содержание калия в организме зависит в основном от мышечной массы: у женщин оно меньше, чем у мужчин, и снижено при атрофии мышц (например, у сильно истощенных и длительно прикованных к постели больных). Оценка общего содержания калия играет важную роль в лечении гипокалиемии и гиперкалиемии (помним, что определить действительное общее содержание К мы не можем, но все-таки есть корреляция между гипокалиемией и низким его общим содержанием; калий крови – плохой маркер избытка К). Оба эти состояния пагубно отражаются на функции сердца.

При гипокалиемии (<3,5 ммоль/л) повышается возбудимость мышечных клеток.

Механизм этого связан с основной физиологической функцией калия – формирование мембранного потенциала. Мембранный потенциал описывается уравнением Нернста, которое для калия выглядит примерно Ем = 61 х log [К+ внутриклеточный / К+ внеклеточный].

Гипокалиемия увеличивает риск тахиаритмий и считается угрожающим жизни состоянием, особенно у больных, получающих сердечные гликозиды, Снижается чувствительность почек к АДГ и нарушается их концентрационная функция. Этим объясняется полиурия, часто наблюдаемая у больных с хроническим дефицитом калия.

При гиперкалиемии (более 5,5 ммоль/л) происходит деполяризация мембран нервных и мышечных клеток и может прекратиться генерация потенциалов действия; возможна остановка сердца.

Распределение калия изменяется при нарушениях кислотно-щелочного равновесия. Ацидоз вызывает выход калия из клеток и увеличение его концентрации в плазме. Алкалоз вызывает перемещение калия внутрь клеток и снижение его концентрации в плазме. В среднем изменение pH артериальной крови на каждые 0,1 ед. вызывает противоположно направленное изменение концентрации калия в плазме на 0,5 мэкв/л. Например, у больного с концентрацией калия, равной 4,4 мэкв/л, и pH = 7,00 при увеличении pH до 7,40 следует ожидать снижения концентрации калия до 2,4 мэкв/л. Таким образом, нормальная концентрация калия в плазме при ацидозе указывает на дефицит калия, а нормальная концентрация калия при алкалозе — на избыток калия. Правда, не стоит интенсивно лечить дисбаланс К по рН, а нарушение КЩР по концентрации К, поскольку приведенная пропорция может существеено смещатся в зависимости от патологического процесса.

Инсулин способствует входу калия в мышечные клетки и гепатоциты. В свою очередь, увеличение концентрации калия в плазме стимулирует секрецию инсулина. Гиперсекреция инсулина, вызванная высокоуглеводной диетой (например, при парентеральном питании), часто приводит к гипокалиемии. Соответственно у больных сахарным диабетом с пониженной или отсутствующей секрецией инсулина повышен риск гиперкалиемии.

Совместное введение инсулина и глюкозы — эффективное средство лечения гиперкалиемии !!!

Катехоламины тоже влияют на распределение калия. Стимуляция альфа-адренорецепторов подавляет, а стимуляция бета-адренорецепторов усиливает поглощение калия клетками. У больных, принимающих бета-адреноблокаторы (обзидан), отмечается более высокий прирост концентрации калия в ответ на калиевую нагрузку. Адреналин, взаимодействуя с бета-адренорецепторами, способствует входу калия в клетки и снижает его концентрацию в плазме.

При всех состояниях, сопровождающихся гибелью большого числа клеток (травма, инфаркт, сепсис), высвобождается внутриклеточный калий и концентрация калия в плазме быстро возрастает.

При физических нагрузках концентрация калия в плазме увеличивается. На основании анализа венозной крови после тяжелой физической нагрузки может быть поставлен ложный диагноз гиперкалиемии.

При повышении осмоляльности плазмы концентрация калия возрастает (на 0,4—0,8 мэкв/л на каждые 10 мосмоль/кг прироста осмоляльности).

 

Гиперкалиемия

(избыток калия в организме подтвердить трудно, гиперкалиемия далеко не всегда соответстует избытку К).

1. Угрожающая жизни гиперкалиемия, как правило, наблюдается только при почечной недостаточности. Распад тканей, дефицит натрия и кальция ухудшают состояние.

2. Повышение концентрации калия в плазме до 5 мэкв/л стимулирует секрецию альдостерона, который усиливает экскрецию калия.

3. Когда концентрация калия в плазме превышает 7 мэкв/л, замедляется внутрисердечная проводимость, возникают аритмии, снижаются АД и ЧСС, возможна остановка кровообращения.

4. Риск сердечных осложнений гиперкалиемии можно оценить с помощью ЭКГ. В лечении больных с гиперкалиемией ЭКГ следует использовать как можно раньше. Расширение комплекса QRS, высокие заостренные зубцы T, удлинение Р-R, снижение амплитуды Р до исчезновения – признаки токсического действия калия на сердце — сигнал к немедленному началу лечения: В/в вводят глюконат кальция (уменьшает кардиотоксические эффекты калия), бикарбонат натрия (ощелачивание стимулирует вход калия в клетки) и глюкозу с инсулином (калий депонируется вместе с гликогеном). После этого применяют катионообменные смолы (полистиролсульфонат натрия) — внутрь, через назогастральный зонд или в клизме. Концентрация калия в плазме, как правило, снижается не сразу, а в течение 30—60 мин. Если, несмотря на повторные клизмы с полистиролсульфонатом натрия, снижения концентрации калия не происходит, необходим срочный диализ. Итак, при угрожающей жизни гиперкалиемии лечение должно быть следующим:

а. Глюконат кальция: 10 мл 10% раствора (4,65 мэкв кальция), в/в.

б. Бикарбонат натрия: 50 мл 7,5% раствора (44 мэкв бикарбоната), в/в.

в. Глюкоза и инсулин: 50 мл 50% водного раствора глюкозы (25 г глюкозы) плюс 10 ед. простого инсулина, в/в струйно быстро.

г. Полистиролсульфонат натрия, 50 г в 70% сорбитоле, внутрь или в клизме. Повторяют каждые 1—2 ч, регулярно определяя концентрацию калия в плазме. (50 г полистиролсульфоната натрия связывают 50 мэкв K+ в обмен на Na+).

д. Гемодиализ или перитонеальный диализ.

Дефицит калия

1. Ранние симптомы дефицита калия — общее недомогание, слабость. При гипокалиемии возможна паралитическая кишечная непроходимость и вздутие живота. Парезы мышц наблюдаются только при очень глубоком дефиците калия. Дефицит калия предрасполагает к развитию гликозидной интоксикации, печеночной комы (при заболеваниях печени) и полиурии.

2. Оценить степень дефицита калия можно очень приблизительно по общему содержанию калия в организме (гемолизат эритроцитов), pH крови и концентрации калия в плазме. Хотя гипокалиемия обычно коррелирует с дефицитом К.

3. Лечение. Назначают с соли калия. Хотя суточная доза калия может быть достаточно высокой, скорость инфузии не должна превышать 20 мэкв/ч, даже при тяжелой гипокалиемии. Это позволяет избежать неблагоприятного воздействия на сердце высокой концентрации калия, создаваемой в венозной крови при инфузии.

Часть 2.2 Нарушения обмена электролитов. Кальций, фосфор и магний..

 

Кальций

Кальций — важнейший структурный компонент костей. При кратковременной инфузионной терапии кальций в растворы обычно не добавляют. Суточная потребность 0,11 ммоль/кг/сут. В сыворотке крови содержиться 2-2,5 ммоль/л общего и 1-1,3 ммоль/л ионизированного Са.

Поскольку кальций легко мобилизуется из костных депо, клинически выраженная гипокальциемия развивается только при остром алкалозе (например, при психогенной гипервентиляции) и гипопаратиреозе. У больных с нестабильной гемодинамикой возможны выраженные колебания уровня Са в течение короткого времени. Гипокальциемия переносится достаточно легко, но требует коррекции.

Гиперкальциемия развивается при гиперпаратиреозе, саркоидозе, гипервитаминозе D, злокачественных новообразованиях (множественные остеолитические метастазы в костную ткань или гормонально-активная опухоль, секретирующая ПТГ-подобный полипептид). Хроническая гиперкальциемия (гиперпаратиреоз, метастазирующие злокачественные опухоли, гипервитаминоз D) приводит к образованию мочевых камней и обызвествлению мягких тканей. . Тяжелая гиперкальциемия (концентрация кальция выше 13—14 мг%), хроническая или острая, — угрожающее жизни состояние. Лечение: применяют солевой диурез (в/в инфузия 0,9% NaCl в количестве 2,5—4 л/сут); назначают фуросемид (тиазидные диуретики противопоказаны), кальцитонин, НПВС (индометацин, 75—150 мг/сут), глюкокортикоиды (преднизон, 40—80 мг/сут), пликамицин (25 мкг/кг/сут в течение 3—4 сут), нитрат галлия (в/в, 100—200 мг/м2/сут в течение 5—7 сут). Для лечения гиперкальциемии применяют солевой диурез (в/в инфузия 0,9% NaCl в количестве 2,5—4 л/сут), фуросемид, кальцитонин, пликамицин, глюкокортикоиды. При первичном гиперпаратиреозе эффективно хирургическое лечение.

Если концентрация фосфатов в плазме повышена, в/в введение препаратов кальция сопряжено с риском отложения фосфата кальция в тканях, в том числе в сердце.

Механизмы регуляции.

Паратгормон (ПТГ) повышает концентрацию Са2+в плазме, усиливая вымывание его из костей, повышая реабсорбцию в почках и стимулируя превращение в них vit D в активный метаболит кальцитриол. ПТГ также усиливает экскрецию фосфата почками. Уровень кальция в плазме регулирует секрецию ПТГ по механизму отрицательной обратной связи: гипокальциемия стимулирует, а гиперкальцием ия подавляет образование ПТГ. Витамин D поступает в организм с пищей и образуется в коже под действием солнечного света. В печени он превращается в 25-гидроксивитамин D, который в свою очередь преобразуется в почках в кальцитриол. Калъцитриол стимулирует всасывание Са2+ и фосфата в кишечнике.

Фосфор.

80% фосфора находится в костях и зубах. Это внутриклеточный анион, в клетке его в 40 раз больше, чем вне. Концентрация неорганических фосфатов (НРО42-, Н2РО4- в сыворотке крови = 1,5 мг/дл. 1% – в межклеточном пространстве. Суточная потребность Р = 0,15 мкмоль/кг/сут.

Нарушения баланса фосфатов встречаются довольно редко. Исключение составляют больные с почечной недостаточностью, у которых гиперфосфатемия может вызвать психические и неврологические расстройства, остеодистрофию. Механизм остеодистрофии при гиперфосфатемии: высокий уровень фосфатов выделение паратгормона > вымывание Са из костей для баланса избытка фосфатов. Гиперфосфатемию можно предотвратить, назначив антацидные средства на основе алгелдрата (гидроксида алюминия – альмагеля) или карбалдрата (основного карбоната алюминия), связывающие фосфаты в кишечнике. Эти препараты вызывают запор, который может осложниться кишечной непроходимостью, поэтому их назначают вместе со слабительными. Гораздо хуже, что алюминий вызывает энцефалопатию и остеодистрофию. Широкое применение препаратов в прошлом называют катастрофой. Другая причина гиперфосфатемии – распад опухолей.

Гипофосфатемия еще более редкое явление (3 на 1000 госпитализированных больных). Основные причины: в/в инфузия глюкозы (глюкоза > инсулин > транспорт фосфатов в клетку, особенно у истощенных (73%), альмагель и т.п. (50%), парентеральное питание (5%), диабетический кетоацидоз (лечение инсулином (10%), респираторный алакалоз (алкалоз > гликолиз > усиление фосфорилирования глюкозы > трансмембранный переход фосфатов (10%), возобновление питания ( из-за глюкозы)(50%), сепсис.

Клиническая диагностика гипофосфатемии трудна, но клинически наблюдается снижение сократимости миокарда, транспорта кислорода (недостаток 2,3 ДФГ), возможен гемолиз. Мало АТФ. Кстати, однозначно не доказано, что именно низкая концентрация фосфатов ответственна за клинику. Лечение: прапараты фосфора (натрия фосфат, калия фосфат). Магний.

Магний — второй по физиологическому значению катион внутриклеточной жидкости. Участвует в функционировании множества ферментов, всех АТФ-зависимых процессов. В частности, Мg – зависимым ферментом является Na, K – АТФаза – мембранный натрий – калиевый насос – это основа-основ функционирования клеток.

Суточная потребность 0,04 ммоль/кг/сут. У взрослого 70 кг человека в организме содержится 20 г магния. Более 50% в костях, 30% в мышцах. В сыворотке крови норма = 1,5-2,0 мэкв/л = 0,75-1 ммоль/л..

Существуют большие трудности определения его общего содержания в организме, т.к. только 0,3% его содержится в плазме крови и не отражает общего содержания. Главный регулятор Мg обмена – почки, которые при ограничении его поступления ограничивают выведение с мочой.

Гипермагниемия характерна для почечной недостаточности и иногда развивается при артериальной гипертонии и хронических инфекциях. Осложнение гиперМg – гипотензия. Лечение диализом. Острые явления можно купировать препаратами Са., диуретиками.

Наиболее часто встречается дефицит магния (мало в пище, интенсивная терапия без введения магния и с применением препаратов, усиливающих его экскрецию: лазикс, аминогликозиды и др.). Дефицит магния практически всегда имеется у больных, находящихся в отделении интенсивной терапии вследствие недополучения его с пищей и интенсивной диуретической терапией.

Клиника дефицита магния. Аритмии. Повышенная чувствительность к гликозидам. Мышечная слабость. Судороги. Психические расстройства. Часто сочетается с гипокалиемией.

Заместительная терапия из-за невозможности определения общего количества магния является в большой степени эмпирической.

Механизмы регуляции.

Mg2+ всасывается в тонкой кишке. При нарушении поступления или при потери с калом развивается гипомагниемия. Почки эффективно сохраняют Mg2+ при его недостаточности и экскретируют при избытке.

 

Диагностика водно-электролитных нарушений.

Первичный диагноз всегда приблизителен. Характер и степень тяжести нарушений уточняют по реакции больного на пробную терапию.

Для характеристики ВСО пациентов оценивают следующие позиции.

А. Анамнез дает самые первые и часто самые важные сведения о характере водно-электролитных нарушений. Потери: Например:

1. Рвота при обструкции отверстия привратника (язва двенадцатиперстной кишки, стеноз привратника) приводит к алкалозу (потеря хлорида и Н+) и гипокалиемии (потеря калия и алкалоз), а также к потерям воды и натрия.

2. Понос (холера, неспецифический язвенный колит) сопровождается потерями воды, натрия и калия; в тяжелых случаях развивается ацидоз. Аналогичные нарушения возможны после илеостомии.

3. Интенсивное потоотделение приводит к значительным потерям натрия и воды; в результате уменьшается объем внеклеточной жидкости, возможен шок.

4. Низкосолевая диета в сочетании с приемом диуретиков обычно приводит к дефициту натрия и гиповолемии, которые, как правило, проходят без последствий. Однако под действием общих анестетиков, вызывающих вазодилатацию, на этом фоне может развиться артериальная гипотония. Если потери калия через почки не возмещают, неизбежна гипокалиемия.

5. Потеря других жидкостей, содержащих натрий (например, асцитической. Помним, что это- ―третье пространство‖. Асцитическая жидкость уже в брюшной полости – потеряна.), может привести к быстрому развитию гиповолемии.

Б. Клинические симптомы

1. Жажда — показатель потребности организма в воде. Повышение концентрации натрия в плазме на 4 мэкв/л вызывает жажду. Нужно различать жажду и сухость слизистой оболочки рта. Ощущение сухости рта, в отличие от жажды, исчезает после увлажнения слизистой оболочки. Жажда, возникающая при водном истощении, — мощный побудительный стимул. Если больной может пить, дефицит воды быстро устраняется.

2. Вес в динамике

Значение точного, регулярного взвешивания больного трудно переоценить. Кратковременные (на протяжении минут или часов) колебания веса отражают изменения объема внеклеточной жидкости и общего содержания воды в организме. Измерять такие колебания трудно, для этого требуются весы с точной шкалой (подобные весам, применяемым в отделении гемодиализа). Тем не менее частое взвешивание может оказать неоценимую помощь в лечении критических состояний. Изменение веса за более длительный период (одни или несколько суток) — надежный показатель изменения общего содержания воды в организме. Результаты взвешивания интерпретируют с учетом клинической картины и лабораторных данных (отеки, концентрация электролитов в плазме, общий белок сыворотки).

Увеличение веса свидетельствует о задержке натрия и воды в организме. Снижение веса более чем на 300—500 г/сут, как правило, означает потерю воды. При лечении нельзя ориентироваться исключительно на вес тела; нужно учитывать остальные симптомы, указывающие на состав потерянной жидкости (например, вода или солевой раствор).

3. Исследование гемодинамики дает ценную информацию для диагностики водно-электролитных нарушений.

Колебания АД и ЧСС обусловлены, главным образом, изменениями ОЦК. Самым ранним признаком снижения ОЦК обычно служит тахикардия. Позже появляется ортостатическая гипотония, затем — артериальная гипотония в положении лежа. У больных, получающих альфа- или бета-адреноблокаторы, и у больных с искусственным сердечным ритмом (электрокардиостимулятор) сердечно-сосудистые реакции на изменение ОЦК подавлены, и первым симптомом гиповолемии может оказаться тяжелая артериальная гипотония. Их лечение значительно облегчается при использовании катетера Свана—Ганца.

При резком снижении ОЦК (массивная кровопотеря) развивается брадикардия. Брадикардия после тахикардии – это всегда очень грозный симптом. Артериальная гипотония обычно указывает на необходимость переливания крови или инфузии растворов, содержащих натрий.

В норме у лежащего человека наружная яремная вена прослеживаются лишь до границы с грудино-ключично-сосцевидной мышцей. При изменениях ЦВД меняется наполнение шейных вен и, следовательно, длина видимой части наружной яремной вены. ЦВД зависит от множества факторов, в том числе от ОЦК, функции правого желудочка, давления в грудной полости и сосудистого тонуса, поэтому интерпретация его значения не всегда проста. Для правильной интерпретации результатов нужно оценить ответ на водную нагрузку или на стимуляцию диуреза. Ортостатическая проба может быть полезна.

Высокое ЦВД (более 14 см водного столба) обычно свидетельствует о гиперволемии или сердечной недостаточности. Кроме того, ЦВД может быть повышенным из-за высокого давления в грудной полости или сильной вазоконстрикции (при гиповолемии, введении сосудосуживающих средств — адреналина, вазопрессина).

Низкое ЦВД свидетельствует о гиповолемии, но, внимание!, может наблюдаться и при дисфункции левого желудочка.

В отсутствие сердечной недостаточности изменение наполнения шейных вен отражает изменение объема плазмы. 4) Спавшиеся шейные вены у лежащего больного указывают на пониженный объем плазмы и необходимость в/в инфузии растворов, содержащих натрий.

4. Другие способы оценки центральной гемодинамики.

Измерение ДЗЛА с помощью катетера Свана—Ганца дает более надежную информацию, чем оценка ЦВД по наполнению шейных вен. Катетер Свана—Ганца существенно облегчает лечение критических состояний.

ДЗЛА соответствует ДЛП и КДД в левом желудочке и довольно точно отражает функцию левого желудочка (за исключением тяжелого митрального стеноза и птологии сосудов малого круга). Значительный подъем ДЗЛА часто предшествует появлению сердечной недостаточности. Изменив лечение, сердечную недостаточность можно предотвратить.

5. Тургор тканей — крайне ненадежный показатель водно-электролитного баланса. Он зависит от возраста, пола, расовой принадлежности, телосложения и питания больного. Оценка тургора информативна только в том случае, если ее проводят регулярно и начинают до возникновения водно-электролитных нарушений. Энофталм.

6. Отеки и хрипы

Отеки свидетельствуют об увеличении объема интерстициальной жидкости и общего содержания натрия в организме. Развитие отеков отстает по времени от изменений натриевого баланса. Выраженные отеки появляются лишь после увеличения общего содержания натрия на 20%. Анасарка развивается при увеличении объема внеклеточной жидкости примерно на 100%. Отеки, которые при нажатии оставляют едва заметное углубление, свидетельствуют об увеличении общего содержания натрия в организме примерно на 400 мэкв, что соответствует избытку 2,7 л 0,9% NaCl при весе 70 кг.

Влажные хрипы в отсутствие легочных заболеваний указывают на скопление жидкости в альвеолах, обусловленное сердечной недостаточностью или резким увеличением объема плазмы. Влажные хрипы возникают при резком увеличении объема плазмы как минимум на 1500 мл.

В. Интерпретация результатов лабораторных исследований

1. Концентрация натрия в плазме. Концентрация натрия в плазме отражает содержание всех растворенных веществ во всех жидкостных пространствах организма. Она является показателем осмолярности.

2. Гематокрит и гемоглобин – концентрационные показатели. Изменения гематокрита имеют значение для диагностики водно-электролитных нарушений только при нормальном количестве эритроцитов (то есть в отсутствие кровотечения и гемолиза). Клинически значимое снижение гематокрита в послеоперационном периоде опасно расценивать как признак гемодилюции, не исключив потерю эритроцитов (кровотечение, гемолиз).

3. Концентрация калия в плазме. Калий плазмы составляет лишь малую долю (около 2%) всего калия организма. Значительные изменения общего содержания калия не всегда сопровождаются изменениями его концентрации в плазме. Тем не менее лишь по концентрации калия в плазме и можно судить о потребности организма в калии.

4. Общую воду определяют меченным тритием изотопом воды [3Н]2О.

5. Объем внеклеточной жидкости определить трудно, нет идеального вещества, который бы распределялся там избирательно. Используют инсулин, сахарозу, маннитол, тиосульфат.

6. ОЦК определяют по разведению красителя Эванс синий.

7. Объем внутриклеточной жидкости прямо измерить невозможно, он рассчитывается из предыдущих позиций.

8. Воду третьего пространства измерить невозможно.

9. Cl, осмоляльность крови. Концентрация основных осмотически активных молекул в плазме
Элемент	Норма (ммоль/л)	Патологический разброс (ммоль/л)
Натрий	135-144	100-170
Kалий	3,5-5,0	1,0-8,0
Хлориды	97-108	50-150
Бикарбонаты	22-26	2-50
Мочевина	2,5-5,5	<1-100
Кальций	2,2-2,6	0,5-4,0
Глюкоза	3,3-5,5	<1-100

количество мочи измеряют каждый час. Удовлетворительным диурезом считается 1500 ± 500 мл/сут (60 ± 20 мл/ч; >1 мл/кг/ч).

Полиурия (400—600 мл/ч) характерна для несахарного диабета. Несахарный диабет может быть центральным (нарушение секреции АДГ при травме или злокачественной опухоли головного мозга) или нефрогенным (нарушение чувствительности почек к АДГ). Если не восполнять потери натрия и воды, развивается шок. Для лечения назначают масляный раствор вазопрессина, 3—5 ед в/м; инъекции повторяют по мере необходимости.

ОСМОЛЯРНОСТЬ И УДЕЛЬНЫЙ ВЕС МОЧИ  Осмолярность мосмоль/л	Удельный вес/л
50 (min)	1001
80	1002
100	1003
200 (норм)	1005
300	1008
350	1010
400	1012
550	1015
650	1019
750	1022
850	1-25
1000 (норм)	1030
1500 (max)	1040

КЛИНИКО-БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЛЕГКИХ

Макроскопическое исследование мокроты имеет важное диагностическое значение, нередко помогая установить характер патологического процесса и возможные осложнения (например кровотечение или нагноение).

Количество мокроты при заболеваниях органов дыхания может варьировать в широких пределах (от 10 до 500 мл и более в сутки) и определяется в основном двумя факторами: 1) характером и степенью активности патологического процесса в легких и 2) возможностью беспрепятственного откашливания образовавшейся мокроты.

Относительно небольшое количество мокроты (не более 50–100 мл в сутки) характерно для большинства воспалительных заболеваний легких (острый трахеит, острый бронхит, пневмонии, хронический бронхит в стадии ремиссии и др.).

Значительное увеличение количества мокроты (более 150–200 мл), как правило, наблюдается при заболеваниях, сопровождающихся образованием полости (абсцесс легкого, туберкулезная каверна, бронхоэктазы) или распадом ткани (гангрена, распадающийся рак легкого и др.). Необходимо заметить в этой связи, что иногда у таких больных количество мокроты может уменьшиться из-за нарушения дренирования воспалительного очага.

У тяжелых больных и пациентов старческого возраста нередко наблюдается подавление кашлевого рефлекса, в связи с чем мокрота выделяется в небольшом количестве или отсутствует совсем.

Цвет мокроты зависит от состава патологического трахеобронхиального секрета и наличия различных примесей (например примесей крови).

В табл. 2.1 представлено семиологическое значение изменения цвета мокроты при некоторых заболеваниях легких.

Таблица 2.1

Основные причины изменения цвета мокроты при некоторых заболеваниях легких

 

Следует иметь в виду, что появление в мокроте примесей крови независимо от характера основного патологического процесса (катаральное, гнойное или фибринозное воспаление, опухоль и т. п.) существенно изменяет цвет мокроты (см. ниже).

Запах мокроты. Обычно мокрота серозного и слизистого характера запаха не имеет. Зловонный гнилостный запах свежевыделенной мокроты свидетельствует о: 1) гнилостном распаде легочной ткани при гангрене легкого, распадающемся раке легкого; 2) разложении белков мокроты (в том числе белков крови) при длительном нахождении ее в полостях (абсцесс легкого, реже — бронхоэктазы) преимущественно под действием анаэробной флоры.

Характер мокроты. В зависимости от консистенции, цвета, прозрачности, запаха и других физических признаков, выявляемых при макроскопическом исследовании, различают четыре основных вида мокроты (рис. 2.18):

 

1. Слизистая мокрота — бесцветная, вязкая, без запаха. Она встречается в начальных стадиях воспаления или при стихании его активности (острый бронхит, хронический бронхит в стадии ремиссии, начальные стадии туберкулеза легких и др.).

2. Серозная мокрота также бесцветная, жидкая, пенистая, без запаха. Она появляется, как правило, при альвеолярном отеке легкого, когда в результате повышения давления в системе малого круга кровообращения или увеличении проницаемости сосудистой стенки при воспалении увеличивается транссудация в просвет дыхательных путей плазмы крови, богатой белком. Вследствие активных дыхательных движений (удушье, одышка) плазма вспенивается и выделяется в виде пенистой жидкости, иногда диффузно окрашенной в розовый цвет, что свидетельствует о значительном увеличении проницаемости сосудистой стенки и кровотечении по типу per diapedesum.

3. Слизисто-гнойная мокрота — вязкая, желтоватого или зеленоватого цвета — обычно встречается при многих заболеваниях органов дыхания (бронхите, бронхоэктазах, очаговой пневмонии, туберкулезе легкого и др.). В некоторых случаях слизисто-гнойная мокрота может иметь нерезко выраженный неприятный запах.

4. Гнойная мокрота жидкой или полужидкой консистенции, зеленоватого или желтоватого цвета, часто с неприятным зловонным запахом. Она встречается при острых или хронических нагноительных процессах в легких и бронхах, при распаде легочной ткани (абсцесс и гангрена легкого, бронхоэктазы, распадающийся рак легкого и др.). При отстаивании гнойной мокроты обычно образуются два или три слоя.

Деление на слои. Гнойная мокрота при некоторых заболеваниях легких (абсцесс, гангрена легкого, бронхоэктазы, гнойный бронхит) при стоянии в течение нескольких часов разделяется на два или три слоя.

Двухслойная мокрота чаще встречается при абсцессе легкого. Верхний слой ее состоит из серозной пенистой жидкости, а нижний — из зеленовато-желтого непрозрачного гноя (рис. 2.19, а).

Трехслойная мокрота наиболее характерна для гангрены легкого, хотя иногда она может появляться у больных с бронхоэктазами и даже гнилостным бронхитом. Верхний слой такой мокроты состоит из пенистой бесцветной слизи, содержащей большое количество пузырьков воздуха, средний — из мутноватой слизисто-серозной жидкости желтовато-зеленоватого цвета, нижний — из желтого или зеленоватого непрозрачного гноя (рис. 2.19, б).

 

Кровохарканье. Примесь крови в мокроте имеет очень важное диагностическое значение, нередко указывая на развитие серьезных осложнений. В зависимости от степени и характера повреждения легочной ткани и дыхательных путей примесь крови в мокроте (кровохарканье — haematoptoe) может быть различной: 1) прожилки крови; 2) сгустки крови; 3) «ржавая» мокрота; 4) диффузно окрашенная розовая мокрота и т. п. Если при откашливании выделяется чистая алая кровь без примеси слизи или гноя, говорят о возникновении легочного кровотечения (haematomesis).

Запомните Кровохарканье (haematoptoe) представляет собой выделение мокроты с кровью. При легочном кровотечении (haematomesis) во время откашливания у больного выделяется чистая алая кровь (туберкулез, рак легкого, бронхоэктазы, травматические повреждения и т. д.).

 

Кровохарканье и легочное кровотечение могут встречаться при многих заболеваниях органов дыхания. В табл. 2.2. представлены некоторые из этих заболеваний, а также наиболее характерные для них признаки, выявляемые при макроскопическом исследовании мокроты. Следует все же иметь в виду, что в реальной клинической практике примесь крови в мокроте нередко может иметь другие характеристики, чем те, которые приведены в таблице. Например, вопреки распространенному мнению, «ржавая» мокрота может встречаться не только при крупозном воспалении легкого (типичные случаи), но и при очаговой и гриппозной пневмониях, при туберкулезе легкого с творожистым распадом, застое в легком, отеке легкого и т. п. С другой стороны, при крупозной пневмонии иногда в мокроте могут появляться прожилки или даже сгустки крови или, наоборот, она не имеет примеси крови и носит характер слизистой или слизисто-гнойной.

Таблица 2.2

Основные причины кровохарканья и наиболее типичный вид мокроты

 

Следует помнить, что почти при всех приведенных в таблице заболеваниях возможно развитие массивного легочного кровотечения.

Отдельные патологические элементы мокроты. При некоторых заболеваниях легких осмотр мокроты невооруженным глазом позволяет дополнительно выявить некоторые ее патологические элементы:

1. Спирали Куршмана — небольшие спиралеобразно извитые беловатые тяжи вязкой плотной слизи, которые чаще выявляются при выраженном бронхоспазме, например у больных бронхиальной астмой.

2. Чечевицы — небольшие плотные комочки зеленовато-желтого цвета, в состав которых входят кристаллы холестерина, мыла, обызвествленные эластические волокна, микобактерии туберкулеза. Обнаруживаются при туберкулезе легкого.

3. Пробки Дитриха по внешнему виду очень напоминают чечевицы, но при раздавливании издают неприятный зловонный запах. Встречаются при нагноительных процессах (гангрена, абсцесс легкого).

4. Друзы актиномицетов — мелкие желтоватые зернышки, напоминающие манную крупу. Обнаруживаются при актиномикозе легкого.

Кроме того, при осмотре мокроты можно обнаружить небольшие сгустки фибрина, некротизированные кусочки ткани легкого и т. п.

Микроскопическое исследование нативных и фиксированных окрашенных препаратов мокроты позволяет подробно изучить ее клеточный состав, в известной степени отражающий характер патологического процесса в легких и бронхах, его активность, выявить различные волокнистые и кристаллические образования, также имеющие важное диагностическое значение, и, наконец, ориентировочно оценить состояние микробной флоры дыхательных путей (бактериоскопия).

Приготовление нативных и окрашенных препаратов

Чтобы добиться более равномерного распределения в материале клеточных структур, перед исследованием целесообразно гомогенизировать мокроту. С этой целью в мокроту добавляют 1–2,5% водный раствор димексида в соотношении 1:1 и встряхивают смесь в течение 10–15 минут.

Для приготовления нативных препаратов небольшое количество подготовленного материала помещают на предметное стекло и сверху накладывают покровное стекло так, чтобы клеточный материал был распределен равномерным тонким слоем.

Важную дополнительную информацию о клеточном составе мокроты и ее микробной флоре получают при цитологическом исследовании фиксированных окрашенных препаратов мокроты. С этой целью после центрифугирования 1,0 мл мокроты на предметное стекло наносят 0,5 мл осадка. Мазок высушивают, фиксируют метанолом и окрашивают по Романовскому-Гимзе. Для выявления и подсчета количества эозинофилов в мокроте применяют окраску азур-эозином или эозин-метиленовым синим, при которой зерна (гранулы) эозинофилов окрашиваются в красный цвет. Для обнаружения так называемых сидерофагов (см. ниже) используют обработку мокроты смесью растворов соляной кислоты и железисто-синеродистого калия (реакция образования берлинской лазури).

Для выявления эластических волокон к мокроте добавляют равный объем едкой щелочи (КОН) и нагревают до гомогенного состояния, что ведет к разрушению слизи и клеточных элементов мокроты (эластические волокна при этом не разрушаются). После охлаждения и добавления 2–3 капель 2% раствора эозина, окрашивающего эластические волокна, гомогенат центрифугируют и из осадка приготавливают мазок.

Наконец, для изучения микробной флоры (бактериоскопии) мокроту окрашивают по Граму, а для выявления микобактерий туберкулеза — по Цилю– Нильсену.

Окраска по Граму. На фиксированный препарат мокроты накладывают фильтровальную бумагу и наливают карболовый раствор генцианового фиолетового. Окрашивают 1,5–2 мин. После этого фильтровальную бумагу удаляют и предметное стекло опускают в раствор Люголя на 2 мин. Затем обесцвечивают препарат в спирте, промывают в воде и в течение 10–15 с докрашивают 10% раствором карболового фуксина. Препарат мокроты снова промывают водой и высушивают.

Окраска по Цилю-Нильсену. На фиксированный препарат мокроты накладывают полоску фильтровальной бумаги, наливают сверху карболовый фуксин и препарат нагревают над пламенем горелки до появления паров. После нагревания препарат с краской оставляют на 3–5 мин, затем сбрасывают пинцетом фильтровальную бумагу и сливают избыток краски. Препарат опускают на 10–15 с в солянокислый спирт для обесцвечивания, промывают водой и докрашивают метиленовым синим в течение 20–30 с. Снова промывают водой и высушивают на воздухе.

Анализ результатов микроскопии

При микроскопии в препаратах мокроты можно обнаружить: 1) различные клеточные элементы; 2) волокнистые образования; 3) кристаллические образования; 4) микробную флору.

Клеточные элементы

К клеточным элементам, которые выявляются при микроскопии нативных и окрашенных препаратов мокроты, относятся: 1) эпителиальные клетки, 2) альвеолярные макрофаги, 3) опухолевые (атипичные) клетки, 4) лейкоциты, 5) эритроциты.

Эпителиальные клетки (рис. 2.20). Плоский эпителий из полости рта, носоглотки, голосовых складок и надгортанника диагностического значения не имеет, хотя обнаружение большого количества клеток плоского эпителия, как правило, свидетельствует о низком качестве образца мокроты, доставленного в лабораторию и содержащего значительную примесь слюны.

Клетки цилиндрического мерцательного эпителия выстилают слизистую оболочку гортани, трахеи и бронхов. Они имеют вид удлиненных клеток, расширенных с одного конца, где расположено ядро и реснички (рис. 2.20). Клетки цилиндрического мерцательного эпителия обнаруживаются в любой мокроте, однако их увеличение свидетельствует о повреждении слизистой бронхов и трахеи (острый и хронический бронхит, бронхоэктазы, трахеит, ларингит).

 

Альвеолярные макрофаги, которые в небольшом количестве также можно обнаружить в любой мокроте, представляют собой крупные клетки ретикулогистиоцитарного происхождения с эксцентрически расположенным крупным ядром и обильными включениями в цитоплазме (рис. 2.21). Эти включения могут состоять из поглощенных макрофагами мельчайших частиц пыли (пылевые клетки), лейкоцитов и т. п. Количество альвеолярных макрофагов увеличивается при воспалительных процессах в легких и дыхательных путях.

В некоторых случаях макрофаги могут содержать кристаллы гемосидерина, образующегося в легких в результате распада гемоглобина эритроцитов. Такие макрофаги, получившие название сидерофагов, или «клеток сердечных пороков», могут выявляться при любом застое крови в малом круге кровообращения (например при декомпенсированных пороках сердца или хронической левожелудочковой сердечной недостаточности иного генеза), а также при инфаркте легкого и других кровоизлияниях. Для достоверного выявления сидерофагов используют реакцию образования берлинской лазури (см. выше).

 

Атипичные клетки представляют собой крупные клетки необычной уродливой формы, содержащие одно или несколько ядер (рис. 2.22). Они выявляются в мокроте при злокачественных опухолях, свидетельствуя о распаде опухоли и ее эндобронхиальном росте, хотя частота их обнаружения при раке легкого невелика. Иногда атипичные клетки можно обнаружить у больных с хроническими формами туберкулеза легких и выраженной пролиферативной реакцией ткани. Следует также помнить, что многоядерные эпителиальные клетки, очень похожие по форме на атипичные клетки, могут выявляться при выраженной метаплазии эпителия бронхов у больных с хроническим бронхитом.

 

Лейкоциты в небольшом количестве обнаруживаются в любой мокроте. При воспалении ткани легкого или слизистой бронхов и трахеи, особенно при нагноительных процессах (гангрена, абсцесс легкого, бронхоэктазы) их количество значительно увеличивается (рис. 2.23).

При окраске препаратов мокроты по Романовскому-Гимзе удается дифференцировать отдельные лейкоциты, что имеет иногда важное диагностическое значение. Так, при выраженном воспалении легочной ткани или слизистой бронхов увеличивается как общее число нейтрофильных лейкоцитов, так и количество их дегенеративных форм с фрагментацией ядер и разрушением цитоплазмы.

 

Запомните Увеличение числа дегенеративных форм лейкоцитов является важнейшим признаком активности воспалительного процесса и неблагоприятного течения заболевания.

 

Повышение содержания в мокроте лимфоцитов, хорошо выявляемых при окраске по Романовскому-Гимзе, часто наблюдается у больных коклюшем, туберкулезом легких, а также у пациентов с обострением хронического бронхита, протекающего со значительными изменениями эпителия. Лимфоциты в мокроте могут выявляться в большом количестве и при хронических лимфопролиферативных заболеваниях.

Важное диагностическое значение имеет обнаружение в мокроте эозинофилов, отличающихся от других лейкоцитов крупной зернистостью (рис. 2.24). Большое количество эозинофилов в мокроте характерно для бронхиальной астмы, эозинофильной пневмонии, глистных поражений, инфаркта легкого. Эозинофилы могут встречаться в мокроте при туберкулезе и раке легкого.

 

Эритроциты. Единичные эритроциты можно обнаружить практически в любой мокроте. Значительное их увеличение наблюдается при разрушении ткани легкого или бронхов, застое в малом круге кровообращения, инфаркте легкого и т. д. В большом количестве эритроциты в мокроте обнаруживаются при кровохарканье любого генеза (см. выше).

Волокнистые образования

К числу волокнистых образований, обнаруживаемых в препаратах мокроты, относятся: 1) спирали Куршмана, 2) эластические волокна и 3) волокна фибрина.

Спирали Куршмана представляют собой своеобразные слизистые слепки мелких бронхов и выявляются, как правило, у больных с выраженным обструктивным синдромом (бронхиальная астма, хронический обструктивный бронхит и т. п.), особенно при наличии у этих больных вязкой стекловидной мокроты. Они выглядят (рис. 2.24, а) в виде блестящей спиралевидно извитой центральной слизистой нити, окруженной мантией из лейкоцитов, клеток цилиндрического эпителия и иногда светлых кристаллов Шарко-Лейдена — продуктов деградации эозинофилов (см. ниже).

Эластические волокна в виде тонких двуконтурных извитых нитей с дихотомическим делением на концах (рис. 2.25, а) появляются в мокроте при деструкции легочной ткани (туберкулез, абсцесс, гангрена легкого, распадающийся рак легкого и др.). При кавернозном туберкулезе в результате отложения капель жирных кислот и мыл эластические волокна становятся грубыми, с бугристыми утолщениями. Это так называемые коралловидные волокна (волокна Колпена-Джонса) (рис. 2.25, б). При вскрытии петрифицированного очага любого генеза (туберкулез, абсцесс, рак легкого и т. п.) в мокроте иногда выявляются обызвествленные эластические волокна. Они выглядят как грубые, пропитанные солями извести палочковидные образования, обломки которых напоминают пунктирную линию.

 

Запомните Обызвествленные эластические волокна вместе с кристаллами холестерина, обызвествленным казеозным детритом и микобактериями туберкулеза, обнаруживаемыми в мокроте у больных со вскрывшимся петрифицированным туберкулезным очагом, получили название тетрады Эрлиха.

 

Нередко при крупозной пневмонии, туберкулезе, актиномикозе, фибринозном бронхите в препаратах мокроты можно обнаружить тонкие волокна фибрина.

Кристаллические образования

К кристаллическим образованиям, имеющим определенное диагностическое значение при микроскопии мокроты, относятся: 1) кристаллы Шарко-Лейдена; 2) кристаллы холестерина; 3) кристаллы гематоидина; 4) кристаллы жирных кислот.

Кристаллы Шарко-Лейдена представляют собой продукты кристаллизации белков, образующихся при распаде эозинофилов. Это бесцветные образования, имеющие форму октаэдра (см. рис. 2.24). Обычно они выявляются при патологических состояниях, для которых характерно увеличение в мокроте количества эозинофилов (бронхиальная астма, эозинофильная пневмония, глистные инвазии, реже — крупозная пневмония, туберкулез легкого и др.). Следует подчеркнуть, что кристаллы Шарко-Лейдена образуются в закрытой посуде, в том числе в нативном препарате мокроты под покровным стеклом (без доступа воздуха), не ранее чем через 12–24 ч после приготовления препарата и почти не обнаруживаются в только что подготовленном материале.

Запомните Эозинофилы, спирали Куршмана и кристаллы Шарко-Лейдена — это типичная триада признаков, выявляемых при анализе мокроты у больных бронхиальной астмой.

 

Кристаллы холестерина выглядят как бесцветные четырехугольной формы «таблички» с обломанным углом (рис. 2.25, в). Они образуются при распаде жира в замкнутых полостях, где длительно задерживается мокрота (абсцесс, туберкулез, распадающиеся опухоли и т. д.). Кристаллы холестерина являются, в частности, одним из элементов так называемой тетрады Эрлиха у больных со вскрывшимся петрифицированным туберкулезным очагом (см. выше).

Кристаллы гематоидина, являющегося продуктом распада гемоглобина, образуются при кровоизлияниях в некротизированных тканях, обширных гематомах. Они имеют форму ромбов, игл, паучков и звездочек золотисто-желтого цвета (рис. 2.26).

 

Кристаллы жирных кислот в виде тонких длинных игл также характерны для длительного застоя гнойной мокроты в полостях и встречаются при абсцессе легкого, бронхоэктазах. В гнойной мокроте они являются элементом так называемых пробок Дитриха, в состав которых входят детрит, иглы жирных кислот, капли нейтрального жира и бактерии (рис. 2.27).

Таким образом, результаты макроскопического и микроскопического исследования мокроты позволяют составить представление о характере патологического процесса в легких и с определенной степенью достоверности косвенно оценить несколько патологических синдромов, часто встречающихся при заболеваниях органов дыхания: 1) активность воспаления; 2) выраженность аллергического компонента; 3) интенсивность обструктивного компонента.

 

Запомните 1. Признаками активного воспалительного процесса являются: а) характер мокроты (слизистая, слизисто-гнойная или гнойная); б) увеличение количества лейкоцитов в мокроте (более 10 в поле зрения); в) увеличение количества альвеолярных макрофагов (от единичных скоплений из нескольких клеток в поле зрения и больше); г) увеличение общего количества мокроты (не всегда); 2. Степень выраженности аллергического компонента оценивается по количеству эозинофилов и кристаллов Шарко-Лейдена (от небольших скоплений по всему препарату и больше). 3. Косвенными признаками обструктивного компонента являются спирали Куршмана, обнаруживаемые в мокроте.

 

Окончательные выводы о наличии и степени активности этих и других синдромов, естественно, могут быть сделаны только при их сопоставлении с клинической картиной заболевания и результатами других лабораторных и инструментальных методов исследования.

Микробная флора

Микроскопия мазков мокроты, окрашенных по Граму, и изучение микробной флоры позволяют во многих случаях ориентировочно установить наиболее вероятного возбудителя неспецифических легочных инфекций. Этот простой метод экспресс-диагностики возбудителя недостаточно точен и должен использоваться только в комплексе с другими (микробиологическими, иммунологическими) методами исследования мокроты. В то же время иммерсионная микроскопия окрашенных мазков мокроты бывает весьма полезной для экстренного подбора и назначения адекватной антибактериальной терапии. Правда, следует иметь в виду возможность обсеменения бронхиального содержимого микрофлорой верхних дыхательных путей и ротовой полости, особенно при неправильном сборе мокроты.

При окраске по Граму в мазке мокроты можно достаточно хорошо идентифицировать грамположительные пневмококки, стрептококки, стафилококки и грамотрицательные — клебсиеллу, палочку Пфейффера, кишечную палочку и др. (табл. 2.3). При этом грамположительные бактерии приобретают синий цвет, а грамотрицательные — красный. Следует, однако, помнить, что многие из этих микроорганизмов (пневмококки, стафилококки, стрептококки и др.) в качестве условно патогенной микрофлоры присутствуют в нормальном бронхиальном секрете здоровых людей.

Ориентировочное заключение о вероятном возбудителе неспецифических заболеваний легких при микроскопии можно сделать на основании увеличения бактерий в мокроте в концентрации 10⁶–10⁷ м.к./мл и больше (Л. А. Вишнякова). Низкие концентрации микроорганизмов (< 10³ м.к./мл) характерны для сопутствующей микрофлоры. Если концентрация микробных тел колеблется от 10⁴ до 10⁶ м.к./мл, это не исключает этиологическую роль данного микроорганизма в возникновении легочной инфекции.

Наиболее частым возбудителем пневмоний являются, как известно, пневмококки (рис. 2.28). Однако грамотрицательная флора (см. табл. 2.3), а также грамположительные стафилококки и стрептококки (рис. 2.29 и 2.30) вызывают, как правило, пневмонии, отличающиеся особенно тяжелым течением и сравнительно высокой летальностью. Поэтому даже ориентировочная, но быстро осуществимая, бактериоскопическая диагностика высоких концентраций этих микроорганизмов в мокроте имеет очень важное практическое значение для своевременного назначения адекватной антибактериальной терапии. Естественно, результаты бактериоскопии должны быть подтверждены микробиологическими и иммунологическими методами исследования.

 

 

 

У больных с некоторыми формами туберкулеза легких при окраске мазка мокроты по Цилю-Нильсену в ряде случаев оказывается возможным идентифицировать микобактерии туберкулеза, хотя отрицательный результат такого исследования не означает отсутствия у больного туберкулеза. При окраске мокроты по Цилю-Нильсену микобактерии туберкулеза окрашиваются в красный цвет, а все остальные элементы мокроты — в синий. Туберкулезные микобактерии имеют вид тонких, прямых или слегка изогнутых палочек различной длины с отдельными утолщениями (рис. 2.31). Они располагаются в препарате группами или поодиночке. Диагностическое значение имеет обнаружение в препарате даже единичных микобактерий туберкулеза.

 

Для повышения эффективности микроскопического выявления микобактерий туберкулеза используют ряд дополнительных методов. Наиболее распространенным из них является так называемый метод флотации, при котором гомогенизированную мокроту взбалтывают с толуолом, ксилолом или бензином, капли которых, всплывая, захватывают микобактерии. После отстаивания мокроты верхний слой пипеткой наносят на предметное стекло. Затем препарат фиксируют и окрашивают по Цилю-Нильсену. Существуют и другие методы накопления (электрофорез) и микроскопии бактерий туберкулеза (люминесцентная микроскопия).

Наконец, следует упомянуть о возможности микроскопической диагностики грибкового поражения легких. При актиномикозе легкого микроскопии подвергают раздавленные покровным стеклом и окрашенные по Граму желтоватые крупинки мокроты — друзы актиномицетов. Под микроскопом они выглядят в виде своеобразных фиолетово-розовых лучистых образований, состоящих из центральной части (мицелия) и окружающих ее колбочек (рис. 2.32).

 

Иногда при микроскопии нативных или окрашенных препаратов мокроты можно выявить другие грибы (например Candida albicans) в виде дрожжеподобных клеток и ветвистого мицелия (рис. 2.33). Они свидетельствуют об изменении микрофлоры трахеобронхиального содержимого, возникающем при длительном лечении антибиотиками, что, как правило, требует существенной коррекции терапии.