Концепция кислотно-основного состояния, механизмы его поддержания, буферные и физиологические системы
История развития концепции КОС.
И. Соренсен (Sorensen I., 1912) предложил обозначить отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода как водородный показатель рН. Его можно определить по уравнению Гендерсон – Гессельбах (Henderson – Hasselbalch): рН = log [Ка (логарифм константы диссоциации угольной кислоты при 38 °C) + log [Н2СО3] / [НСО–3] = 6,1 + log 25,0/1,25 = = 6,1 + 1,3 = 7,4. Изменение в любой буферной системе крови связано с превращениями угольной кислоты и иона гидрокарбоната.
Датский ученый О. Зигаард-Андерсен (Sigaard-Andersen) сформулировал оперативный метод контроля КОС циркулирующей крови на основании определения рН в пробах крови, насыщенных двумя кислородно-углекислыми смесями (обычно с концентрацией СО2 около4%и8 %)иактуального значения рН данного образца крови.
К концу 1950-х гг. глава центральной больничной лаборатории в Копенгагене Пол Аструп (Paul Astrup) ввел в практику быстродействующие рН-метры фирмы «Radiometer», получившие название «Astrup MicroEguipment» (микрометод Аструпа). Определив три величины рН в одной пробе и построив график на специальной номограмме Зигаарда-Андерсена, можно получить истинную концентрацию аниона гидрокарбоната (АВ) в плазме крови и производные показатели:
1) сумму буферных оснований (ВВ) – концентрацию всех оснований крови;
2) избыток оснований (ВЕ) – расчетное количество ммоль НСО–3, которое необходимо ввести в каждый литр внеклеточной жидкости или вытеснить из нее кислотой для нормализации КОС;
3) стандартныйбикарбонат(SB) – концентрациюанионагидрокарбоната в плазме крови при 100 % насыщении гемоглобина даннойпробыкровикислородом, температуреее38 °Cинапряжении СО2 в ней 40 мм рт. ст. (5,32 кРа). Этот показатель позволяет дифференцироватьдыхательныеинедыхательныерасстройства.
В 1954 г. американский физиолог Ричард Сноу (R. Сnow) сообщил о создании полярографического электрода для прямого измерения РСО2, который был усовершенствован в 1958 г. американским анестезиологом и инженером Джоном Северингхаусом (J. Severinghause). О. Зигаард-Андерсен разработал другую линейную номограмму, с помощью которой, проведя прямое определение рН и РСО2, можно определить показатели КОС. В дальнейшем, используя компьютерную технику, можно было получить показатели КОС, исключив не только эквилибрирование крови эталонными газовыми смесями, но и номограммы.
В 1956 г. американский биохимик и физиолог Л. Кларк (L. Clark) разработал полярографический электрод для определения РО2. К 1960 г. появились первые приборы для клинического мониторинга газов крови и КОС.
В 1970-е гг.