ГЛАВА 8
Электролитный состав плазмы крови
Распределение электролитов в жидких средах организма очень спецфично по своему количественному и качественному составу. Из катионов плазмы натрий занимает ведущее место и составляет 93% от всего их количества. Среди анионов следует выделить прежде всего хлор, далее бикарбонат. Сумма анионов и катионов практически одинакова, т. е. вся система электронейтральна.
Железо.
В цельной крови железо содержится в основном в эритроцитах -18.5 ммоль/л), в плазме концентрация его составляет в среднем 0.02 ммоль/л. ежедневно в процессе распада гемоглобина эритроцитов в селезенке и печени освобождается около 25 мг железа и столько же потребляется при синтезе гемоглобина в клетках кроветворных тканей. В костном мозге имеется лабильный запас железа, превышающий в 5 раз суточную потребность в железе. Значительно больше запас железа в печени и селезенке (около 1000 мг, т- е. 40-суточный запас).
Известно, что в кишечнике железо всасывается в двенадцатиперстной кишке в форме двухвалентного железа. В клетках слизистой оболочки кишечника железо соединяется с белком апоферритином и образуется ферритин. Дальнейший транспорт железа из кишечника в кроветворные органы осуществляется в 4эорме комплекса с белком плазмы крови трансферри-ном. Железо в этом комплексе находится в трехвалентной форме. В костном мозге, печени и селезенке железо депонируется в форме ферритина — своеобразного резерва легко мобилизуемого железа.
Железо в сыворотке. Норма: 50 -175 мкг% (СИ: 9 — 31.3 мкмоль/).
При исследовании сыворотки на содержание железа необходимо избегать гсмолиза (сыворотка не должна содержать гемоглобин).
Определять железо в сыворотке следует натощак, поскольку имеются суточные колебания его уровня с максимальными значениями по утрам. При этом следует помнить, что уровень синтеза в плазме определяется рядом факторов, в том числе всасыванием в кишечнике, накоплением в кишечнике, печени. селезенке, костном мозге, разрушением и потерей гемоглобина, синтезом нового гемоглобина.
Повышение содержания железа в сыворотке крови имеет место при пернициознон. апластической и гемолитической анемиях; гематохроматозе, острой лейкемии, отравлении свинцом, вирусном гепатите, дефиците витамина В талассемии. Ложное повышение содержания железа в сыворотке крови может отмечаться в тех случаях, когда больной в течение 2 — 3 месяцев перед исследованием получал парентерально препараты железа.
Снижение показателя может иметь место при железодефицитной анемии, ремиссии пернициозной анемии, острых и хронических инфекциях, нефрозе. хронической почечной недостаточности, а также в период активного гемопоэза.
Железо-связывающая активность сыворотки. Как уже отмечалось. железо транспортируется в виде комплекса с метал-лосвязываюшим глобулином — трансферрином. Обычно этот белок переносит такое количество железа, которое соответствует 30 — 40% связывающей способности белка.
Повышение показателя встречается при гипохромных (же-лезодефицитных) анемиях, в поздние сроки беременности, остром гепатите.
Снижение показателя имеет место при падении содержания белков плазмы (нефроз, голодание, нсопластические заболевания), хронических инфекциях, талассемии, гематохроматозе.
Калий
— катион, основная часть которого находится внутри клетки —до 98%. Незначительная часть его, содержащаяся во внеклеточном пространстве, не играет сколько-нибудь существенной роли в поддержании осмотического давления. Несмотря на это содержание калия в сыворотке крови весьма важная физиологическая константа, изменение которой плохо переносится организмом.
Клинические признаки нарушения метаболизма калия в первую очередь обусловлены изменениями внеклеточной концентрации ионов калия. Гипокалнемия, препятствуя проведению нервных импульсов к мышцам, вызывает мышечную слабость. гипотонию, аритмии сердца.
Истощение внутриклеточных резервов калия приводит к внеклеточному алкалозу. При длительном, постепенно распивающемся истощении резервов калия возможно появление судорог и тетанических сокращений мышп. Этот синдром сопровождается повышением содержания бикарбонатов в плазме крови.
Длительное истощение резервов калия в организме приводит к поражениям клеток почечных канальнев. что может осложнить течение заболевания.
С резко выраженной гиперкалиемией всегда сопряжена опасность остановки сердца.
Норма: 3,5 — 5,0 мэкв/л сыворотки (СИ: 3,5 — 5,0 ммоль/л).
Необходимо избегать гемолиза. при котором высвобождается ион калия из эритроцитов. Поэтому следует быстро отделять сыворотку от сгустка крови, чтобы избежать диффузии калия из эритроцитов. Ряд исследователей считает, чтобы избежать возможности ошибок, лучше использовать плазму гепа-ринизированной крови.
Повышение показателя отмечается при почечной недостаточности (особенно, при повышенном уровне клеточного распада), недостаточности функции надпочечников (в частности. при гипоальдостеронизме), при анафилактическом шоке. судорогах, диабетическом кетозе, бронхиальной астме.
Снижение показателя имеет место при голодании; при острой потере кишечной жидкости (рвота, понос, синдром мальабсорбции); при гиперальдостеронизме и при кортикостеро-идной терапии; метаболическом алкалозе; при лечении антибиотиками, выводящимися в виде анионов (карбенициллнн, тикарциллин); при аномальном распределении калия между внутриклеточной и внеклеточной жидкостью — наследственном периодическом параличе и при применении тестостерона.
Кальций.
Различают несколько фракций кальция: ионизированный кальций, кальций неионизированный, но способный к диализу, и недиализирующии.ся (иедиффундирующий), связанный, с белками кальций.
Кальций принимает активное участие в процессах нервно-мышечной возбудимости (как антагонист ионов К+), мышечного сокращения, свертывания крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран и т. д. В плазме крови приблизительно половина общего количества кальция связана с белками и половина находится в свободной ионизированной форме.
Уровень кальция в плазме крови является результатом равновесия процессов всасывания кальция в кишечнике, обмена в костях, реабсорбции и выведения в почках. Данные процессы контролируются гормонами: паратиреоидным. кальцитони-ном и «гормонально» активной формой витамина Д (кальцитреолом). Все эти факторы обеспечивают стабильность уровня кальция в плазме крови.
Норма: кальций сыворотки
(общий) — 8,5 — 10,3 мг% или 4,2—5.2 мэкв/л; (ионизированный)25 —4,2—5.2 мг% или 2,1 — 2,6 мэкв/л
СИ: общий — 2,1 — 2,6 ммоль/л;
ионизированный — 1,05 — 1,3 ммоль/л).
Повышение показателя имеет место при многих патологических состояниях:
1) идиопатическая первичная гиперкальциемия — наследственно повышенная чувствительность к витамину Д:
2) приобретенная повышенная чувствительность к витамину Д. возникающая при гипотиреозе или длительной иммобилизации ребенка с лечебной целью (врожденные вывихи бедра, туберкулез позвоночника);
3) первичный гиперпаратиреоидизм — чрезмерная продукция паратгормона. обусловленная гиперплазией парашитовидных желез, аденомой или карциномой;
4) эктопическое образование паратгормона (карцинома почек, яичников, щитовидной железы, матки);
5) недостаточность надпочечников;
6) повышенное всасывание кальция при передозировке витамина Д или дигидротахистернна, а также при саркоидозе;
7) снижение выделения кальция с мочой при заболеваниях почек.
Снижение содержания кальция в сыворотке крови отмечается при следующих состояниях:
1) недостаточность паращито-видных желез в связи с их удалением при операциях на щитовидной железе;
2) дефиците витамина Д (рахит, остеомаляция);
3) синдроме мальабсорбции (илеите, недостаточности поджелудочной железы).
4) тяжелом панкреатите с папкреонекрозом;
5) при псевдогипопаратиреозе. Понижение концентрации кальция в плазме отмечают также при спру, обтурационной желтухе, нефрозах и гломерулонефритах.
Кальций мочи (суточная экскреция).26 Обычно экскреция кальция с мочой составляет 50 — 150 мг за 24 ч; (СИ: 1.2 — 3.7 ммоль/24 ч).
Установлено, что экскреция кальция с мочой повышается практически всегда, когда концентрация кальция в сыворотке повышена. Так при гиперпаратиреозе экскреция кальция с мочой обычно превышает 200 мг/24 ч (5 ммоль/24 ч).
Повышенное выведение кальция с мочой отмечается при гиперкальциемии, связанной со злокачественными новообразованиями, остеопорозе, дисфункции проксимальных каналь-цев (синдром Франкони-Шлезингера), саркоидозе и др.
Магний.
В основном внутриклеточный двухвалентный ион, содержащийся в организме в количестве 15 ммоль на 1 кг массы тела.
Мышечная ткань содержит магния в 10 раз больше, чем плазма крови. Уровень магния в плазме крови даже при значительных его потерях длительное время может оставаться стабильным, пополняясь из мышечного депо.
Магний сыворотки. Норма: 1.8—Змг%или 1,5—2,5мэкв/л:
(СИ: 0,75— 1,25 ммоль/л).
Как уже отмечалось, магний — второй после калия внутриклеточный катион. Многие ферменты углеводного, лнпндпого и белкового обменов требуют магний и качестве активатора. Внеклеточный магний способствует нервно-мышечному возбуждению. Дефицит магния может наблюдаться даже при слегка сниженном его содержании во внеклеточной жидкости. Низкий уровень магния в плазме приводит к тетании, слабости, сонливости, дезориентации. Гомеостаз магния в плазме крови является равнодействующей процессов всасывания магния в кишечнике, обмена в костях и мышцах и выведения почками.
Заметим, что альдостсрон увеличивает, а паратиреоидный гормон уменьшает выведение магния с мочой.
Повышение показателя (гипермагниемия) имеет место при почечной недостаточности и при передозировке растворов магния. Следует заметить, что гипермагниемия, вызывающая гипотонию мышц, редко встречается без таких сопутствующих аномалий, как почечная недостаточность (когда содержание калия в плазме также повышено).
Снижение показателя (гипомагниемия). Симптомы гипо-магниемнн и гипокалышсмин очень сходны. Если у больного с тетанией содержание в плазме крови кальция, белка и бикарбонатов в пределах нормы, следует взять кровь для определения содержания магния. Уровень магния в плазме крови сиижается при гиперпаратиреозе, гиповитаминозе Д (рахит, остеомаляция), синдроме мальабсорбнни. голодании или кахексии. хроническом алкоголизме (особенно при поражении печени). диабетическом кетоацидозе. наследственной гипофосфатемии.
Натрий.
Основной осмотически активный ион внеклеточного пространства. На долю натрия приходится около 140 из 155 мэкв катионов плазмы. Перемещение натрия в клетки или потеря натрия организмом приводит к снижению объема внеклеточной жидкости, влияя на кровообращение. фyнкцию почек и нервной системы. Следует отметить, что определение ежедневных потерь организмом натрия с мочой и другими биологическими жидкостями с целью восполнения натрия не только бесполезно, но может быть и опасно. Ибо экскреция натрия с мочой отражает состояние кровотока в почках, но не содержание натрия в организме. Альдостерон. секретнруемыи клубочковым слоем коры надпочечников, регулирует постоянство электролитного состава организма, влияя на задержку натрия в почках. Всего лишь 2,5% натрия, профильтрованного клубочками почек, выделяется с мочой. 7/8 от общего количества натрия, попадающего в первичную мочу, реабсорбируется в проксимальных канальцах, вновь поступает в кровь, а затем и в ткани. Таким образом, концентрация натрия в моче, прошедшей через проксимальный канадец, может составлять всего лишь часть от его концентрации в первичной моче. В дисталь-ном канальце происходит дополнительная реабсорбния натрия. причем влияние альдостерона. усиливающего рсабсорб-цию натрия, может быть настолько сильным, что практически весь натрий из первичной мочи может реабсорбироваться.
Норма: 136— 145мэкв/л сыворотки или плазмы
(СИ: 136—145ммоль/л).
Повышение показателя имеет место при состояниях, сопровождающихся потерей жидкости. Иными словами, гипернатриемия почти всегда указывает на истощение резервов воды в организме. Чаше это бывает при травмах или заболеваниях нервной системы, гиперадренокортицизме с гиперальдостеро-низмом или при избытке кортикостсроидов.
Снижение показателя. Гипонатриемия чаще обусловлена. избытком воды, чем истощением резервов натрия. Гипонатри-емия разведения с отеками, асцитом нередко встречается при хронической сердечной недостаточности, сахарном диабете, циррозе печени, нефротическом синдроме, интсрстицналыюм нефрите, недостаточном питании. Уровень натрия в плазме крови может быть снижен (гнпонатриемия от истощения запасов) в результате рвоты, диареи, избыточной потливости,, д также при злоупотреблении диуретиками.
Фосфор
В клинике при исследовании крови различают следующие фракции фосфора: общий фосфор, кислоторастворимый фосфат, липоидный фюсфат и неорганический фосфат. Для клинических целей чаше пользуются определением неорганического фосфата в плазме (сыворотке) крови. На концентрацию неорганического фосфата в плазме крови влияют функция паращитовидных желез, витамин Д, всасывание в кишечнике, функция почек, метаболизм костной ткани и питание. Концентрация фосфора в сыворотке характеризуется циркадным ритмом (наивысшие значения имеют место утром, самые низкие — вечером) и подвержена быстрым изменениям в зависимости от диеты (углеводная), присутствия фосфатсвязываюшнх антацндов, изменения уровней СТГ, инсулина и функции почек. Существуют также сезонные колебания содержания фосфора в сыворотке крови с максимальным уровнем в мае и июне (самые низкие значения зимой).
Норма для неорганического фосфора сыворотки:
дети — 4 — 7 мг% (СИ: 1,3 - 2,3 ммоль/л);
взрослые — 3 — 4,5мг% (СИ:1—1,5ммоль/л).
Повышение содержания неорганического фосфора в сыворотке крови отмечается при гипопаратиреозе. гипервитаминозе Д, приеме тироксина, УФ-облученни организма, желтой дистрофии печени, мнеломе, лейкозах, саркоидозе, при сахарном диабете с кетозом, акромегалии, легочной эмболии.
Гипофосфатемия (снижение содержания фосфора в плазме) особенно характерна для рахита. Важно отметить, что снижение уровня неорганического фосфата в плазме крови наблюдается на ранних стадиях развития рахита, когда клинические симптомы недостаточно выражены. Снижение содержания неорганического фocфopa наблюдается также при введении инсулина, остеомаляции, гиперпаратиреозе, спру и некоторых других заболеваниях.
Хлориды.
Известно, что хлорид — важнейший анион внеклеточного пространства, изменения концентрации которого следуют за изменениями концентрации натрия. Хлорид играет существенную роль в подчержании кислотно-щелочного равновесия, хотя сам не проявляет буферного действия. Известно, что при потере хлоридов в виде HCl или NH4Cl развивается алкалоз; при потреблении хлоридов - ацидоз. Хлориды (с натрием) играют
важную роль в рсгуляшш осмотического равновесто, баланса
воды в организме.
Норма хлоридов в сыворотке: 96 — 106 мэкв/л, (СИ: 96 — 1 Об ммоль/л).
Повышение уровня хлоридов в сыворотке крови наблюдается при обезвоживании, связанном с недостаточным поступлением жидкости, при почечной недостаточности (когда потребление хлоридов превышает экскрецию), при введении большого количества физиологического раствора больным с нарушением выделительной функции почек, лечении стсроидами, диареи, гиперфункции коры надпочечников, несахарном диабете, первичном гнпсрпаратирсозс.
Понижение уровня хлоридов в сыворотке крови возникает при избыточном потоотделении, рвоте, диареи, передозировке мочегонных препаратов, хроническом дыхательном ацидозе (эмфиземе), метаболическом ацидозе, связанным с потерей органических анионов, после травмы головы, альдостсрониз-ме, а также при волной интоксикации и других состояниях с увеличением объема внеклеточной жидкости.
Хлориды в моче.
Норма: дети < 6 лет — 15 — 40 мэкв/сут.;(СИ: 15—40 ммоль/сут.), взрослые— 110—250 мэкв/сут.) (СИ:110—250ммодь/сут).
Повышение уровня хлоридов в моче имеет место при повышенном потреблении соли, усиленном диурезе любого происхождения, снижении функции коры надпочечников, нефрите с потерей солеи (С1 выделяется вместе с катионами).
Снижение уровня хлоридов в моче отмечается при недостаточном потреблении поваренной соли, избыточной внепочечной потере хлоридов (например, рвота, кишечный свит. тяжелый понос, избыточное потоотделение, образование отеков и т. д.). В целом же, учитывая, что содержание хлоридов в моче варьирует в зависимости от диеты, кислотно-щелочного баланса, состояния эндокринной системы, водного баланса, запаса в организме других электролитов, многие исследователи считают, что определение хлоридов в моче имеет небольшое клиническое значение.
Церулоплазмин и медь в сыворотке.
Около 5% меди сыворотки крови непрочно связано с альбумином. 95% — с церулоплазмином (альфа-глобулином). Церулоплазмин — «медный» окислительным фермент, имеет голубоватый цвет, обусловленный наличием в его составе меди. Он обладает слабой каталитической активностью, окисляя аскорбиновую кислоту, адреналин, диоксифенилаланин и некоторые другие соединения.
Норма:
церулоплазмин—25—43мг%;(СИ: 1,7—2,9мкмоль/ л);
медь — 100 — 200 мг%; (СИ: 16—31 мкмоль/л).
Повышение содержания меди (с учетом меди церулоплазми-на) имеет место при инфекциях и воспалении, беременности, остром лейкозе, билиарном циррозе, лимфогранулематозе, пеллагре, туберкулезе легких, остром инфаркте миокарда, инсульте, ревматондном артрите, гипо- и гипсртиреозе. травме и злокачественных опухолях желудочно-кишечного тракта, апластической анемии.27
Снижение уровня меди в сыворотке отмечается при гепатоцеребральной дистрофии (Болезнь Вильсона-Коновалова), мальабсорбции, нефрозе, при дефиците меди, возникающем при парентеральном питании. Злектрофоретическими методами установлено наличие четырех изоферментов церулоплазмина.
В норме в сыворотке крови взрослых людей обнаруживаются два изофермента. которые заметно различаются но своей подвижности при электрофорезе в ацетатном буфере при рН 5,5. В сыворотке новорожденных детей также были обнаружены две фракции, но имеющие бульшую электрофоретическую подвижность, чем изоферменты церулоплазмина взрослого человека. Следует отметить, что по своей электрофоретической подвижности изоферментный спектр церулоплазмипа в сыворотке крови при болезни Вильсона-Коновалова сходен с изоферментным спектром новорожденных детей.