Общие вопросы клинической трансфузиологии

1. Основные синдромы расстройств водно-электролитного обмена, принципы коррекции.
2. Современные компоненты базовой инфузионной терапии.
3.Инфузионная терапия при критических состояниях

Основные синдромы расстройств водно-электролитного обмена, принципы коррекции.

Без еды человек может обходиться довольно длительное время. Правда, уже через несколько дней, проведенных без еды, вы будете чувствовать себя совсем по-другому. У вас появятся симптомы нехватки питательных веществ – слабость, вялость, раздражительность, невозможность сосредоточиться, вы потеряете способность принимать правильные решения. Но, тем не менее, без еды человек может прожить от четырех до шести недель.
А вот без воды сколько можно выдержать? В среднем человек живет без воды не более трех дней. При некоторых обстоятельствах этот срок может увеличиться до пяти дней. Известны случаи, когда организм боролся с обезвоживанием до десяти дней, но при этом здоровью наносился непоправимый ущерб. Выживание мозга, почек и сердца, густота крови напрямую зависят от количества потребляемой воды.

Эксперты по выживанию говорят, что существует «Правило тройки». Человек живет без воздуха три минуты. В холоде выжить без крова можно три часа. После трех дней без воды человек начнет умирать. Можно выдержать три недели без пищи, но никто не может обещать, что это будет весело.

Рекорд в этой области, естественно неумышленно, а по вине общества, поставил австрийский юноша Андреас Михавеч. Его заперли в камеру предварительного заключения и.. . забыли о нем. Наткнулись на едва живого парня совершенно случайно лишь через 18 дней. Понятное дело, что все это время он жил и без пищи, и без воды. Так Андреас попал в престижную Книгу рекордов Гиннеса, в которую лучше не попадать, а просто читать ее.
С 1 по 18 апреля 1979 года

Исследования, проведенные американским физиологом Е. Ф. Адольфом, показали, что максимальная продолжительность пребывания человека без воды в значительной мере зависит от температуры окружающего воздуха и режима двигательной активности. Так, например, находясь в состоянии покоя в тени, при температуре 16—23°С, человек может не пить в течение 10 дней. При температуре воздуха 26°С этот срок сокращается до 9 дней, при 29°С — до 7, при 33°С — до 5, при 36°С — до 3 дней. Наконец при температуре воздуха 39°С в покое человек может не пить не более 2 дней.

После землетрясения в Мехико в 1985 г. под обломками здания был найден мальчик в возрасте 9 лет, который ничего не ел и не пил 13 суток и тем не менее остался жив.
Еще раньше, в феврале 1947 г., в г. Фрунзе был найден 53-летний мужчина, который, получив травму головы, в течение 20 суток находился без пищи и воды в заброшенном неотапливаемом помещении. В момент обнаружения у него не проявлялось дыхание и не прощупывался пульс. Единственным признаком, свидетельствующим о сохранении жизни пострадавшего, было изменение цвета ногтевого ложа при надавливании. А на следующий день он мог уже разговаривать.

Водно-электролитным обменом называется совокупность процессов поступления воды и электролитов в организм, распределения их во внутренней среде и выделения из организма.
Жидкости организма не застаиваются в анатомических пространствах, в них постоянно протекают интенсивные процессы внутреннего обращения:
-фильтрационные;
-секреторные;
-диффузионные;
-осмотические.

Актуальность проблемы
Нарушения гидроионного баланса встречаются у всех без исключения реанимационных больных и вызываются либо потерей жидкости и электролитов, либо их патологическим перемещением в организме, что трактуется как дисгидрия или дизосмия.
R. Mach, 1978

Клиницисту любого профиля нередко приходится лечить больных с выраженными нарушениями водно-электролитного баланса - важнейшей системы внутренней среды организма, постоянство которой, по выражению Клода Бернара, "есть условие свободной жизни". Легкие степени нарушений водно-электролитного баланса могут быть компенсированы за счет резервных возможностей организма и не проявляться клинически. Более тяжелые изменения водно-электролитного обмена не могут быть компенсированы даже чрезмерным напряжением всех систем организма и приводят к выраженным расстройствам жизнедеятельности организма.
Тургор тканей как эквивалент
обезвоживания?

Клод Бернар
«Постоянство внутренней среды – основа свободной жизни»

Физиологическая потребность в жидкости

Потери через кожу и дыхание (перспирация) 500 мл/м2
мл/сут мл/кг
новорожденный 100 30
1 год 225 22,5
7 лет 450 20
10 лет 550 17
14 лет 730 15,5
18 лет 870 14,5
взрослый 850 10-12

Об истории вопроса
1801 (Bichat), 1828 (Aschard) представление распределения воды и солей в организме
1831 (W. O‘Shaughnesy) отметил, что у больных с холерой в крови недостает воды, солей и «свободной щелочи»
1832 (T. Latta) первое внутривенное введение солевых растворов с бикарбонатом
1882 (S. Ringer) предложил раствор, где кроме натрия и хлора содержался калий и кальций
1902 (F.S. Locke) видоизменил раствор Рингера, дополнив его глюкозой (1 г/л), гидрокарбонат натрия (0,2 г/л) и уменьшил концентрацию натрия и хлора до 200 мг/л
1910 (M. Tyrode) увеличил концентрацию щелочи и дополнил раствор фосфатом

Водные сектора организма

СХЕМА ВОДНЫХ СЕКТОРОВ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
Внутриклеточный сектор,
25 -28 л
ИСЖ,
12 л
Плазма,
3-5 л
Объем внеклеточного
пространства составляет
20% от массы тела
Непрерывный обмен жидкостью осуществляется через биологические мембраны, разделяющими внутриклеточный и внеклеточный сектора;

Внутриклеточная жидкость. Около 28 л жидкости из 42 л (приблизительно 40% массы тела) находится внутри 75x1012 клеток организма. Эту жидкость называют внутриклеточной. Жидкость внутри каждой клетки представляет собой особую смесь различных компонентов, однако ее содержание во всех клетках одинаково. Более того, состав внутриклеточной жидкости у различных живых существ сходен, начиная от самых примитивных микроорганизмов и заканчивая человеком. По этой причине жидкость внутри различных клеток рассматривают как отдельную жидкую среду.

Внеклеточная и внутриклеточная жидкости находятся в осмотическом равновесии, поэтому осмоляльность плазмы (и концентрация натрия в плазме) обычно отражает общую осмоляльность.
Клетка всегда поддерживает
постоянство внутренней
среды

Чрезвычайно важно помнить, что вода перемещается между внутриклеточным и внеклеточным пространствами только в ответ на появление осмотического градиента. Кроме того (за ис­ключением мозга), общее количество внутриклеточного раствора (осмолы) сохраняется на постоянном уровне, в то время как во внеклеточном пространстве оно может меняться в широких пре­делах. Наконец, при равновесии осмолярность внутриклеточной и внеклеточной жидкости должна быть одинаковой. Это достигается путем добавления или удаления воды (но не осмолей) из внутриклеточного пространства, а также посредством добавления или удаления либо воды, либо осмолей из вне­клеточного пространства.

Водные сектора у пациента с массой тела 70 кг ( по Frederick M., 2002)
Общая вода организма – 57 % от ИМТ;
Внутриклеточная вода – 35% от ИМТ или 63% от ОВО ( около 25 л);
Внеклеточная вода – 22 – 24% от ИМТ или 15 л ОВО;
Все параметры рассчитываются от значения
идеальной массы тела (ИМТ)

Наилучшим методом определения водного баланса является регулярное взвешивание пациентов. Для этой цели применяются специальные кровати-весы, которыми должны быть оснащены все отделения реанимации и интенсивной терапии.
Пример.
Если произошло снижение массы тела на 4% от исходных величин, то это соответствует дегидратации легкой степени, на 6% - дегидратации средней степени, на 8% и более – тяжелой степени дегидратации.

Идеальная масса тела
Поль Брока
Французский антрополог, анатом, хирург.
ИМТ = рост (см) - 100
Формула Брока для не достигших сорокалетия равна "рост (в см) - 110",
после сорока лет - "рост (в см) - 100". При этом хрупким худощавым людям –
астеникам - из результата нужно вычесть 10%, а обладатели массивного
телосложения - гиперстеники - должны 10% к нему прибавить.
при росте 155- 165 см из роста (в см) вычитается 100;
при росте 166-175 см – вычитается 105,
при росте свыше 175 см- вычитается 110.

Что такое норма?
Что поддерживает эти пропорции?

Уравнение Старлинга – Лэндиса
Q = K [ ( Pc – Ppc) – σ ( Пс – Прс)]
Эрнест Генри Старлинг
(17.04.1866– 02.05.1927
Q – суммарный поток жидкости;
Р – гидростатическое давление;
П – осмотическое давление;
К – коэффициент проницаемости мембраны для воды ( гидравлическая проводимость);
σ – коэффициент отражения, показывающий степень проницаемости мембраны для растворенного вещества;
С – относится к гидростатическому и осмотическому давлению, которое оказывает текущая по капиллярам кровь;
Рс – относится к гидростатическому и осмотическому давлению, которое оказывает околокапиллярное интерстициальное пространство;

Закон изоосмолярности
Осмолярность плазмы - 280-295 мосм/л
ЭЖ = осмолярность ИнЖ= осмолярность ПК
Снижение или повышение ОСМОЛЯРНОСТИ в одном водном секторе сопровождается перемещением жидкости и выравниваем осмолярности во всех водных секторах

Коллоидно-осмотическое давление
КОД - осмотическое давление, создаваемое высокомолекулярными коллоидными веществами
Нормальные значения КОД - 25 мм.рт.ст.
---- альбумины - 80%
---- глобулины - 16 - 18%
---- белки свертывающей системы крови - 2%
КОД зависит от уровня белка плазмы и связано с волемией, осмолярностью, концентрацией Na в плазме.

Вода с растворенными в ней веществами представляет собой функциональное единство как в биологическом, так и в физико-химическом отношении и выполняет многообразные функции. Обменные процессы в клетке протекают только в водной среде. Вода служит дисперсионным средством органических коллоидов и индифферентной основой для транспорта строительных и энергетических веществ к клетке и эвакуации продуктов обмена к органам выделения.

Гидростатическое давление крови вытесняет из артериальных капилляров жидкость, которая через лимфатические пути и венозные капилляры попадает вновь в венозную систему. При различных воздействиях (температурные сдвиги среды, разный уровень физической активности, изменение характера питания и при патологических состояниях) различные показатели интенсивности данного процесса могут меняться.
При участии воды формируются такие структуры, как:
-клеточные мембраны;
-транспортные частицы крови;
-макромолекулярные образования;
-надмолекулярные образования.

H2O
Внутриклеточный
Prot
H2O
Сосудистый
Интерстициальный
Белки
Водные сектора в норме
Закон Старлинга
Закон осмолярности
АТФ

Третье водное пространство
(перитонит, панкреатит, кишечная непроходимость)
В о д н ы е р а з д е л ы
ОбщЖ
ВнеКЖ
В ТРЕТЬЕМ ВОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ может депонироваться
до 5-6 и более ЛИТРОВ ЖИДКОСТИ

ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЙ ГЛИКОКАЛИКС
Гликокаликс - защитный слой на сосудистой стенке, транспортный сетевой барьер для передвижения молекул, пористый гидродинамический элемент межклеточного взаимодействия (например, между эндотелием сосудистой стенки и клетками крови).
Anaesthesist. 2008 Oct;57(10):959-69.
Expedition glycocalyx. A newly discovered "Great Barrier Reef“. Chappell D, Jacob M, Becker BF, Hofmann-Kiefer K, Conzen P, Rehm M.

ПЕРЕСМОТРЕННЫЙ ПРИНЦИП
Э. СТАРЛИНГА
Пересмотренное уравнение и Гликокаликс как модель обмена
жидкости: совершенствование парадигмы для назначения
внутривенноq инфузионной терапии.

В течение многих десятилетий ‘третье пространство’ рассматривалось как активный водный сектор организма, потребляющий жидкость. Поэтому, режимы инфузионной терапии были традиционно основаны на восполнении дефицита жидкости, возникающего из-за секвестрации воды в третьем пространстве. Последствием этого было возникновение выраженного положительного водного баланса, чтобы поддержать объем циркулирующей крови во время обширного оперативного вмешательства. Принимая во внимание, что неощутимые потери и предоперационный дефицит жидкости фактически очень часто бывают незначительными, а «третье пространство» в реальности не существует, избыточно введенная жидкость накапливается в интерстициальном пространстве, что приводит к повреждению гликокаликса – ключевой структуры сосудистого барьера на фоне ятрогенной гиперволемии. Это объясняет, почему пациенты после больших хирургических вмешательств, у которых не восполнялся дефицит жидкости, обусловленный ее секвестрацией в «третье пространство», имеют лучшие исходы, что требует пересмотра традиционных взглядов на наличие «третьего пространства» и оптимизации инфузионой терапии у данной категории пациентов.
Best Pract Res Clin Anaesthesiol. 2009 Jun;23(2):145-57.
The 'third space'--fact or fiction? Jacob M, Chappell D, Rehm M.

«ТРЕТЬЕ ПРОСТРАНСТВО» как миф
Скопления внеклеточной жидкости, в которых не действуют физиологические механизмы регуляции ВЭБ.
Эта жидкость недоступна для внутриклеточного и внеклеточного жидкостных секторов, что вызывает клинические признаки объемного дефицита жидкости.
Объем ТП нельзя уменьшить ограничением введения натрия и воды.
Подобные ограничения приводят лишь к снижению объема внеклеточной жидкости, в то время как объем секвестрированной в ТП не уменьшиться.

ПОСЛЕ СРЕДНЕТЯЖЕЛОЙ КРОВОПОТЕРИ ИЗ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА ЖИДКОСТЬ ПОСТУПАЕТ В СОСУДИСТОЕ РУСЛО СО СКОРОСТЬЮ 90-120 МЛ/Ч, ЧТО СВЯЗАНО СО СНИЖЕНИЕМ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ В КАПИЛЛЯРАХ; ГИПОКСИЯ ПРИВОДИТ К ПОВЫШЕНИЮ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ ОСМОЛЯРНОСТИ. В РЕЗУЛЬТАТЕ ЖИДКОСТЬ ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ ИЗ ВНЕКЛЕТОЧНОГО ПРОСТРАНСТВА В КЛЕТКИ;
В 60-е годы Shires провел исследование у животных с помощью радиоактивной метки. Оказалось, что кровопотеря, травма и обширные оперативные вмешательства приводят к уменьшению объема интерстициальной жидкости.

Внутрисосудистый водный сектор
Внутрисосудистая жидкость состоит из объема плазмы и объема эритроцитов;
У взрослого мужчины с массой тела, равной 70 кг, общий объем внутрисосудистой жидкости составляет 5 л.
Объем плазмы у взрослого человека составляет 4-5% от массы тела, общий объем крови, в среднем 7% МТ;
Объем плазмы (л) = масса тела (кг) х 0,043;
ОЦК (л) = 70 х масса тела (кг) (мужчины);
ОЦК (л) = 60 х масса тела (кг) (женщины);

Внутрисосудистый сектор (30-50 мл/кг)
~ 5 л крови, соответствует какому-то объему
сосудистого русла
Поддерживается объемом
принятой жидкости или
физиологической потребностью
в объеме 2500 мл
При обезвоживании из интерстициального пространства жидкость поступает в сосудистое русло со скоростью 90-120 мл/ч. Это перемещение, или транскапиллярное наполнение, длится от 36 до 40 ч и может достигать объёма 1 л (~500 мл/сутки).
Через 5-7 суток
теряется~2500-3500 мл, что составляет 4-6% от ИМТ, а через 10 суток – 8-10% от ИМТ и, наступает гибель человека
(150-180 мл/кг)

Внеклеточная вода – 22 – 24% от ИМТ или 15 л ОВО;
Интерстициальная жидкость находится во внеклеточном и внесосудистом пространствах. Она непосредственно омывает клетки, близка по ионному и молярному составу к плазме крови (за исключением содержания белка) и вместе с лимфой составляет 15-18 % от массы тела.
Только внеклеточная жидкость связана с внешней средой через желудочно-кишечный тракт, легкие, кожу и почки.

Метод термодилюции.
Основные преимущества метода - высокая точность и возможность проведения непрерывного динамического мониторинга. Инвазивный метод, требует дорогостоящего оборудования.
Реографический метод.
По точности он уступает термодилюционному, однако выгодно отличается от него неинвазивностью и относительно невысокой стоимостью. Кроме того, реография позволяет прослеживать изменения гемодинамики, что позволяет использовать ее для мониторинга.
Достаточно определить три показателя гемодинамики: сердечный выброс (СВ), общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС) и давление заклинивания легочных капилляров (ДЗЛК). СВ отражает производительность миокарда, ОПСС - тонус резистивных сосудов, ДЗЛК - преднагрузку на левые отделы сердца. Эти три параметра образуют т.н. малый гемодинамический профиль.
Методы мониторинга обмена воды

Биоимпедансные анализаторы
RJL-101a
(RJL-Systems, USA)
Qantum X
Биоимпедансные анализаторы
Фирмы Tanita (Япония)
АВС-01
«Медасс»
(Рсссия)
АВС на международной
Космической станции

ГЕМАТОКРИТ:
модель пропорции секторов

МОЖНО ЛИ
ДОВЕРЯТЬ Ht?
Ориентировка на Ht – ТОЛЬКО при условии изоосмолярности (280—305 мосмоль/л)!

Классификация
4 синдрома водно-электролитных расстройств в зависимости от изменения объема воды: гипер- и дегидротация во вне– или внутриклеточном секторе.
Чистые дисгидрии (однонаправленные перемещения электролитов) и сложные (с разнонаправленнм содержанием электролитов в клеточном и внутриклеточных секторах).
Hamburger, Math 1952
Blaja, Krivda 1959, 1962

Классификация
В настоящее время принято разделение дисгидрий по сдвигам в общем количестве воды во внеклеточном пространстве и по ее осмолярности:
Гипер-
Изо-
Гипоосмолярные
Гипо-
Изо-
Гипергидрии
имея в виду, что отклонения от нормы суммарной осмолярности сопровождаются противоположно направленным изменением клеточной гидратации.
В. Хартиг, 1982

Нарушения
гидратации и осмолярности:
ОБЩИЕ ПРАВИЛА
Все всегда начинается с внеклеточного сектора!
Он же определяет вид нарушения осмолярности
Он же определяет общий баланс жидкости
Он – ведущий, а клетка – ведомый сектор!
Осмолярность внутри клетки считается нормальной!
Осмолярность потерь обратна итогу!
Вода движется в сторону большей осмолярности
Дегидратация не исключает отека!

Содержание общего количества воды (в процентах) и соотношение в распределении жидкости в зависимости от возраста
Внеклеточная жидкость
Содержание воды в разных тканях варьирует от 20% в жировой ткани до
83-90% в почках и крови, у девочек и женщин в связи с большим количеством
жировой клетчатки содержание воды ниже, чем у мальчиков и мужчин.

Особенности водного обмена
Хотя общее количество жидкости на 1 кг массы тела у детей больше, чем у взрослых, на 1 м2 поверхности тела содержание жидкости у детей значительно меньше. Водный обмен у детей протекает более интенсивно, чем у взрослых, у которых вся вода в организме обновляется примерно каждый месяц, а внеклеточное водное пространство - каждую неделю. У грудного ребенка время пребывания молекулы воды в организме составляет 3-5 дней. В отличие от взрослых у детей раннего возраста отмечается большая проницаемость клеточных мембран, а фиксация жидкости в клетке и межклеточных структурах более слабая. Особенно это касается межуточной ткани, так как кислые мукополисахариды основного вещества определяют прочность этой связи.

Изоосмолярная
дегидратация
Кровопотеря
Потери из ЖКТ

Изоосмолярная
дегидратация
Расчет дефицита жидкости:
Устранение причины!
Возмещение объема изотоничными средами
Возможен контроль по Ht

Гиперосмолярная
дегидратация
Дефицит воды
Гипервентиляция
Обильный пот
Гипо- или изостенурия

Гиперосмолярная
дегидратация
Расчет дефицита свободной воды неточен:
Устранение причины!
Возмещать дефицит 0,45% NaCl или 5% глюкозой
Необходимо «титрование» эффекта!

Особенности водного обмена
Уменьшение с возрастом содержания внеклеточной жидкости в основном обусловлено увеличением роста клеток и уменьшением скорости роста коллагена по отношению к мышечной ткани.
Только экстрацеллюлярная жидкость связана с внешней средой через желудочно-кишечный тракт, легкие, кожу и почки. Жизненно важной функцией этой жидкости является поддержание нормального количества плазмы крови и тем самым - обеспечение кровообращения. При потере воды, вода из этого резерва направляется в плазму, при избытке - из плазмы отводится в это пространство.

Изоосмолярная
гипергидратация
Сердечная недостаточность
Избыточная инфузия
Ренальная олигоанурия

Изоосмолярная
гипергидратация
Устранение причины!
Выведение избытка жидкости

Гиперосмолярная
гипергидратация
Избыток гипертонических растворов
Изотоничная инфузия при снижении функции почек

Гиперосмолярная
гипергидратация
Устранение причины!
Салуретики, если эффективны
Контроль в динамике!

Синдром
неадекватной секреции АДГ
Опухоли (овсяноклеточный рак легкого)
Ткань больного легкого (ХОБЛ, пневмония, tbc…)
Повреждения ЦНС
Наркотики, нейролептики, антиконвульсанты, антидепрессанты, цитостатики…
Высокое среднее давление в альвеолах!
Осмолярность мочи > осмолярности плазмы
Na мочи > 20 ммоль/л

Изменение объемов внеклеточного и внутриклеточного пространств при нарушениях водного и натриевого равновесия
ОБЪЕМЫ
ОБЪЕМЫ
Внекл. Ж.
Внутркл. Ж.
НОРМА
Изотоническая гипергидратация
(избыток воды и натрия)
Изотоническая дегидратация
(дефицит воды и натрия)
Гипотоническая гипергидратация
(избыток воды)
Гипертоническая дегидратация
(дефицит воды)
Гипертоническая гипергидратация
( избыток натрия)
Гипотоническая дегидратация
(дефицит натрия)

Особенности обмена электролитов
Известно, что вода и соль никогда не циркулируют одна без другой. Состав минеральных солей и их концентрация определяют осмотическое давление жидкостей, которое является, по мнению И.М. Воронцова, наряду с макро- и микроскопической анатомией так называемой «ионной анатомией». Важнейшие катионы: натрий, калий (одновалентные); кальций, магний (двухвалентные). Им соответствуют анионы хлора, карбоната, ортофосфата, сульфата и др. Концентрации катионов и анионов уравновешены таким образом, что реакция несколько сдвинута в щелочную сторону (рН 7,35-7,45), то есть имеется некоторый избыток оснований.

Особенности обмена электролитов
основным различием в структуре электролитов в системах жидкостей является то, что в клетках содержатся в основном калий, фосфаты и белок;
ионы хлора в большинстве клеток почти полностью отсутствуют, концентрация натрия при этом низкая;
экстрацеллюлярная жидкость наоборот, содержит в основном натрий, ионы хлора и бикарбоната. Практически плазма крови и межклеточная жидкость являются растворами натрия, хлора, бикарбоната; там присутствуют, хотя и в незначительных количествах, жизненно важные ионы калия, кальция, магния, фосфора; кроме того, в плазме содержится 6-8% белка.

Такое распределение ионов в экстра- и интрацеллюлярной системах представляет собой динамическое равновесие: из экстрацеллюлярной жидкости, где концентрация натрия высока, он постоянно поступает в клетки, однако энергия, выделяющаяся при метаболических процессах, "высасывает" из клеток столько же натрия, сколько его проникает туда.
Нарушение нормальной жизнедеятельности клетки парализует натриевый насос: калий выходит из клеток, и натрий занимает его место, то есть водный баланс организма тесно связан с обменом электролитов.

Натрий (Na)
Содержание натрия в плазме крови 130-150 ммоль/л.
Натрий - главный внеклеточный катион: на его долю приходится более 90% всех катионов плазмы.
Около 85% ионов натрия представлено в свободной форме и приблизительно 15% его удерживается белками.
Во внеклеточных жидкостях находится около 40% всего натрия, около 50% - в костях и хрящах и менее 10% - внутри клеток.
Создает и поддерживает осмотическое давление жидкостей организма (преимущественно внеклеточной), задерживает воду в организме, участвует во всасывании в кишечнике и реабсорбции в почках глюкозы и аминокислот.

Натрий (Na)
Участвует в регуляции кислотно-щелочного состояния организма, является щелочным резервом крови, активатором некоторых ферментов.
В клеточной микросреде определяет величину мембранного потенциала и, соответственно, возбудимость клеток. Совместно с ионами калия натрий стимулирует АТФазную активность фракций клеточных мембран, стабилизирует симпатический отдел нервной системы, принимает участие в регуляции тонуса сосудов.
Основное количество натрия (около 95%) выводится почками с мочой в виде натриевых солей фосфорной, серной, угольной и других кислот. Натрий выводится также с потом и через кишечник.

Калий (К+)
Калий участвует в ряде жизненно важных физиологических процессов: вместе с натрием создает и поддерживает осмотическое давление жидкостей организма (преимущественно внутриклеточной), участвует в регуляции кислотно-щелочного состояния организма.
Уровень калия в клетках и внеклеточной среде играет важнейшую роль в деятельности сердечно-сосудистой, мышечной и нервной систем, в секреторной и моторной функциях пищеварительного тракта, экскреторной функции почек.
Обычно выход калия из клеток зависит от увеличения их биологической активности, распада белка и гликогена, недостатка кислорода.
Концентрация калия увеличивается при ацидозе и снижается при алкалозе. Дефицит как и избыток калия вызывают серьезные изменения в организме ребенка.

Калий (К+)
Калий (К+) в отличие от натрия является внутриклеточным катионом. У взрослых содержание калия составляет приблизительно 53 ммоль/кт и 95% его обменивается. Уровень калия в организме ребенка гораздо ниже.
Основное количество калия (90%) находится внутри клеток в виде непрочных соединений с белками, углеводами и фосфором и менее 10% - внеклеточно.
Часть калия содержится в клетках в ионизированном виде и обеспечивает мембранный потенциал. В плазме и межклеточной жидкости находится только 2-5% общего калия.
Во внеклеточной среде небольшое количество калия находится преимущественно в ионизированном виде.
Наиболее богата калием мышечная ткань.
В эритроцитах калия в 15-20 раз больше, чем в плазме, в которой содержится 4-5 ммоль/л калия.

Кальций (Са2+)
является стабилизатором клеточных мембран, регулирует возбудимость нервов и мышц.
внутриклеточный посредник в действии некоторых гормонов на клетку, универсальный триггер многих секреторных процессов (секреция гормонов, гистамина из гранул тканевых базофилов, тучных клеток, выделение медиаторов при синаптической передаче возбуждения).
Ионизация кальция зависит от рН крови. При ацидозе содержание ионизированного кальция повышается, а при алкалозе падает. Алкалоз и снижение уровня кальция ведут к резкому повышению нейромышечной возбудимости и тетании.

Кальций (Са2+)
Кальций (Са2+) в различных тканях содержится внутриклеточно и почти исключительно в форме растворимых белковых комплексов. Лишь в костной ткани, включающей до 97% всех запасов кальция в организме, он находится главным образом в виде нерастворимых внеклеточных включений.
Содержание кальция в организме у детей составляет около 200 ммоль/л, у взрослых - 475 ммоль/л. В крови и плазме кальций содержится в форменных элементах. Содержание кальция в крови поддерживается в норме в диапазоне 2,5-2,8 ммоль/л.
Приблизительно 40% его связано с белком (из них на связь с альбумином приходится 80-90%), остальные 60% кальция фильтруются или диффундируют (из них около 14% связано с анионами, такими как фосфат или цитрат, оставшиеся 86% (1,2 ммоль/л) присутствуют в виде свободных ионов).

Кальций (Са2+)
У взрослого поддерживается нулевой баланс кальция, у детей - положительный. Ежесуточная экскреция через почки составляет 100-200 мг, через кишечник - 150 мг, небольшое количество (до 20 мг) выводится с потом.
Потери кальция с мочой увеличиваются при ацидозе и потреблении больших количеств белка.
участвует в физиологических процессах только в ионизированном виде
необходимый участник процесса мышечного сокращения,
важнейший компонент свертывающей системы крови (превращения протромбина в тромбин, фибриногена в фибрин, способствует агрегации тромбоцитов),
как кофактор или активатор участвует в работе многих ферментов.

Магний (Mg2+)
Стабилизирует биологические мембраны, уменьшая их текучесть и проницаемость.
Магний образует малостабильный комплекс с АТФ (М§2+-АТФ) и облегчает гидролиз АТФ.
Магний входит в состав более 300 разных ферментных комплексов, обеспечивая их активность.
Уменьшает возбудимость нервно-мышечной системы, сократительную способность миокарда и гладких мышц сосудов, оказывает депрессивное действие на психические функции.
При дефиците магния повышается возбудимость ЦНС, что проявляется слабостью и расстройством психики (спутанность сознания, беспокойство и агрессивность), возникновением судорог.
Повышение уровня магния в плазме (более 1,5 ммоль/л) вызывает тошноту и рвоту.
Высокие концентрации магния могут вызвать гипотензию.

Конкуренция некоторых минералов за всасывание в кишечнике
Минерал «Конкуренты» за всасывание
Кальций Железо, медь, магний, свинец
Магний Железо, цинк, свинец
Медь Цинк, кальций, кадмий
Железо Кальций, магний, цинк,
свинец, фосфаты, кадмий
Кадмий Цинк, медь, селен, кальций, железо
Фосфаты Кальций, магний, медь, железо, свинец
Cadet E., Gadenne M., Rochette J. Donnes recentes sur
metabolisme du fer : un etat de transition // La revue de
medecine interne. -2005. -№ 26. –С. 315-324.

хлор (Сl-)
Является главным анионом внеклеточной жидкости, в организме он находится преимущественно в ионизированном состоянии в форме солей натрия, калия, кальция, магния и т. д. Общее количество его в организме составляет 33 ммоль/кг.
Распределение хлоридов в жидкостях организма определяется распределением ионов натрия. В крови хлориды встречаются главным образом в виде натрия хлорида.
Концентрация хлора в плазме крови в норме колеблется от 90 до 105 ммоль/л. 90% аниона хлора находится во внеклеточной жидкости.
Суточная потребность (2-4 г) полностью покрывается поваренной солью, добавляемой в пищу.

Фосфор (Р)
Фосфаты - необходимый компонент клеточных мембран, играют ключевую роль в метаболических процессах, входя в состав многих коферментов, нуклеиновых кислот и фосфопротеидов.
Фосфат - структурный компонент костей и зубов в виде апатитов, участвует в регуляции концентрации водородных ионов (фосфатная буферная система), важнейший компонент фосфор-органических соединений организма: нуклеотидов, нуклеиновых кислот и фосфопротеидов, фосфолипидов, фосфорных эфиров углеводов, коферментов и др.

Фосфор (Р)
Органические соединения фосфора - АТФ, АДФ - составляют основу энергетического обмена.
Избыток фосфора в организме встречается редко и наблюдается при нарушении функции почек или гипофункции паращитовидных желез. Это приводит к гипокальциемии и нарушению метаболизма костной ткани.
Проявлениями недостатка фосфора являются ломкость костей, нарушение диссоциации оксигемоглобина, слабость, миопатия, кардиомиопатия.

«В физиологическом растворе утонуло людей больше, чем Ла-Манше в период второй мировой войны»
Т. Эктзартку, 1972

«Идеальный» базисный раствор, каким он должен быть?
Должен учитывать основные гомеостатические константы крови:
Изотония – постоянное осмотическое давление
Изоволемия – в каждом отделе оптимальный объем крови
Изоиония – постоянное значение основных ионов плазмы
Изопротонемия – поддержание рН на физиологическом уровне.

«Идеальный» базисный раствор?
0,9% раствор NaCl меньше всего подходит для «идеального» базисного раствора – Na+ и Cl- превышают все физиологические значения
Гипернатриемия
гиперхлоремия
Гиперхлоремический
метаболический
ацидоз
Концентрация протонов Н+ зависит от
СО2, слабой кислоты и разницы сильных
ионов, которым является хлор
Для компенсации гиперхлоремии вода
диссоциирует с образованием протонов
водорода
Вазодилатация, почечная вазоконстрикция,
усиление воспалительного ответа
P.A. Stewart, 1983

«Идеальный» базисный раствор
Плазмолит «Бакстер» - изотоничный полионный раствор, в качестве резервной щелочи содержит ацетат и глюконат.
Стерофундин «ББраун» - полностью сбалансированный раствор, содержит все основные ионы, а также ацетат и малат.
6% ГЭК 130/0,42 на основе сбалансированного электролитного раствора.

Особенности КОС
КОС очень лабильно, так как буферные системы:
- гемоглобиновая выражена
- белковая - лабильная, склонность к гипопротеинемии.
- гидрокарбонатная, крайне недостаточная, что обусловливает склонность к ацидозу.
- фосфатная - малый запас макроэргов (гликогена), это обусловливает быстрое истощение при патологии.

Что такое «норма»?...
«Физиологическая шкала» – четыре диапазона:

Метаболический ацидоз
БЕЗ увеличения анионного разрыва:
BE < –2,3 ммоль/л, AG < 14 ммоль/л
Потери НСО3- через ЖКТ (диарея, свищи, ОКН, уретероэнтеростомия, ионообменные смолы)
Почечные потери НСО3- (тубулярный ацидоз, ингибиторы КА, избыток Cl-)
Нарушения функций почек (пиелонефрит, низкая активность ренина плазмы)
Дефицит альдостерона (гипоальдостеронизм, верошпирон)
Редкие причины (гипералиментация, быстрая гипергидратация и др.)

Метаболический ацидоз
С увеличением анионного разрыва:
BE < –2,3 ммоль/л, AG > 14 ммоль/л
Повышенная продукция кислот (кетоацидозы, лактатацидоз, азотемия, ферментопатии)
Отравления кислотами (муравьиная, щавелевая, этиленгликоль, метанол, салицилаты и др.)
Нарушения выведения кислот (ОПН и ХПН)

Лечение
метаболического ацидоза
Поиск и устранение причины (Гипоксия? Кетоз? ПН?...)
Только при рН < 7,2 – ощелачивающие растворы:
NaHCO3 или THAM

Гидрокарбонат натрия («сода»)
Растворы NaHCO3 бывают 3% и 4%
Каждый 1% дает 0,12 ммоль/мл
Расчет: число ммоль NaHCO3 = BE × 0,2 × МТ
Дает перегрузку натрием (гиперосмолярность!) и СО2
За рубежом доступен KHCO3
Никогда не лить «просто так», кроме случаев СЛР!

Метаболический алкалоз: ВЕ > 2,3 ммоль/л
Избыточное поступление оснований (антациды)
Потери кислот из ЖКТ (рвота, дренаж)
Нарушение ацидогенеза (салуретики, тиазиды)
Почечный тубулярный алкалоз (дефицит К+ или Cl-, избыток Na+, альдостеронизм, синдром Кушинга, глюкокортикоиды)
Быстрая дегидратация
Быстрая коррекция хронической гиперкапнии
Массивная трансфузия цитратной крови
Непаратиреоидная гиперкальциемия

Лечение
метаболического алкалоза
Поиск и устранение причины (Потери? Ятрогения?...)
Компенсация дефицита К+ Только при рН > 7,6 – растворы, подкисляющие среду:
HCl?...

Респираторный алкалоз:
PaCO2 < 36 mm Hg
Гипервентиляция альвеол

Респираторный ацидоз: PaCO2 > 42 mm Hg
Гиповентиляция альвеол – абсолютная или относительная
Нужен ли при этом NaHCO3 ???

Метаболические нарушения
Метаболический ацидоз – гиперкалиемия, алкалоз - гипокалиемия

Клиническая картина
(McGee et al JAMA 2009)

Лабораторные тесты
Сами по себе не подтверждают диагноз гиповолемии
Диагноз гиповолемии вероятен при:
Отношение азот мочевины/креатинин >25, или
Осмолярность плазмы >295 ммоль/кг H2O
Снижение диуреза, увеличение плотности мочи
В условиях острой патологии такие показатели как увеличение концентрации натрия и снижение гематокрита плохо коррелируют с дефицитом объема
В условиях почечной недостаточности все лабораторные тесты не имеют никакой диагностической значимости

Восполнение патологических потерь воды (жидкости)
- продолжающиеся патологические потери:
гипертермия - на каждый 1ºС свыше 37 -10 мл/кг
одышка - на каждые 10 дыханий свыше нормы - 10 мл/кг
рвота -неучтенные потери:
частая рвота - 10 мл/кг
неукротимая рвота - 20 мл/кг
жидкий стул - неучтенные потери:
частый стул - 10 мл/кг
профузный понос - 20 мл/кг

В оценке физиологических эффектов гиповолемии следует иметь в виду, что снижение ОЦК на 10% не проявляется ничем, кроме некоторой тахикардии и сокращения сосудов-ёмкостей.
Потеря 15% ОЦК ведёт к умеренным реологическим расстройствам, компенсируемым с помощью притока в сосудистое русло тканевой жидкости в течение ближайших 2-3 ч.
!!!Гиповолемия при сокращении ОЦК на 20% снижает сердечный выброс и создаёт порочный реологический круг.

Гиповолемический порочный круг
Снижение сердечного
выброса
Секвестрация
крови
Нарушение
реологии
Гиповолемия
Частичная или полная
ишемия тканей

Внутрисосудистый объем 30-50 мл/кг
Физиологическая потребность в жидкости ( 1,5 мл/кг/ч)
30-50 мл/кг

Регуляция динамического равновесия между внутрисосудистой и интерстициальной жидкостью

На каждом этапе потерь жидкости
работает механизм компенсации
До 10% дефицита объема отсутствует клиническая симптоматика
Более >20% дефицита объема– появляется клиническая симптоматика
Более >40% дефицита объема – значительное увеличение вероятности летального исхода
Развивается в
течение часов
Развивается в
течение суток
Развивается в
течение нескольких
суток
Внутрисосудистый объем 30-50 мл/кг
300-500 мл
600-1000 мл
> 900-1500 мл

Бог «троицу любит»?
Потеря 10% ОЦК
Моторика венозного русла
70% всей крови
Норма УО, АД, ЦВД
Потеря >10% ОЦК
Снижается венозный возврат,
ЦВД, УОС→ активация надпочечников
Тахикардия → МОС
1 уровень компенсации
2 уровень компенсации
Потеря >20% ОЦК
УОС ниже критической величины →
массивный выброс катехоламинов →
тахикардия и вазоконстрикция→
увеличение ОПСС = централизация
кровообращения
3 уровень компенсации
Синдром малого выброса (гипоксия, ацидоз)
Адреналин
Норадреналин

О б ъ е м ИТ рассчитывается с учетом:
Физиологической потребности в воде
Патологических потерь жидкости
Дефицита воды, если он есть!
Физиологическая потребность в воде
до 65 лет – 30 мл/кг
65-75 лет – 25 мл/кг
>75 лет – 20 мл/кг
1 шаг
Патологические
потери
жидкости
2 шаг
Дефицит воды
3 шаг

70 кг – 3500 мл ОЦК
ФП 2500 мл
До 10% дефицита объема (350 мл) отсутствует клиническая симптоматика
Более >20% дефицита объема (700 мл) – появляется клиническая симптоматика
Более >40% дефицита объема 1400 мл – значительное увеличение вероятности летального исхода
ФП+ ДФ + ПП (tºC+парез+ОДН+рвота) =
700+700+700+700+2500+1400=
6700 мл в первые сутки
6700/24 часа =280 мл/час=4 мл/кг/час
3500 мл
Как мы спасаем?!

70 кг – 3500 мл ОЦК
ФП 2500 мл
До 10% дефицита объема (350 мл) отсутствует клиническая симптоматика
Более >20% дефицита объема (700 мл) – появляется клиническая симптоматика
Более >40% дефицита объема 1400 мл – значительное увеличение вероятности летального исхода
2500 мл + ДЖ + ПП (tºC) = 700+2500+700=
3900 мл в первые сутки
3900/24 часа =163 мл/час=2 мл/кг/час
2500 мл + ДЖ + ПП (tºC) = 700+2500+1400=
4600 мл в первые сутки
4600/24 часа =190 мл/час=2-3 мл/кг/час
поить
3500 мл
Норма УО, АД, ЦВД

Компартменты
Осмос
Онкотическое давление
Гидростатическое
давление
ВнуКЖ
Интерстиций
ПЛАЗМА
Клеточная мембрана
Эндотелий сосудов
К
Na

“Введение жидкости, позволит увеличить кровяное давление и поэтому, опасно само по себе. Кровотечение в случае шока, возможно, не продолжалось бы в значительной степени потому, что кровяное давление было слишком низким, и кровоток слишком мал, чтобы преодолеть препятствие, созданное тромбом.”
Cannon W. B., Fraser J., Cowell E. The preventive treatment of wound shock. The Journal of the American Medical Association. 1918;70:618–621.
Внутривенное введение жидкости – это не физиологично!!!

Большой объем инфузионной терапии способствует и/или усугубляет смертоносную триаду в лице гипотермии, ацидоза и коагулопатии, тем самым увеличивая кровотечение и смертность.
Biomed Res Int. 2016; 2016: 8901938.
Постулат 1 и единственный