2) ионов H+ (+)
3) ионов К+
4) кислорода О2
Кислотно-щелочное равновесие непосредственно определяется активностью ионов водорода (H+) в биологической жидкости. Ее количественным выражением служит показатель pH — отрицательный десятичный логарифм активности H+: чем выше концентрация ионов водорода, тем ниже pH и тем более кислой является среда. В артериальной крови при pH 7,35–7,45 концентрация H+ составляет примерно 35–45 нмоль/л; при pH 7,40 — около 40 нмоль/л.
Поддержание pH обеспечивается совместной работой буферных систем, легких и почек. Основное значение в плазме имеет бикарбонатный буфер, а соотношение бикарбоната и растворенного углекислого газа описывается уравнением Гендерсона—Хассельбаха: pH = pKa + log([HCO3−] / (0,03 × pCO2)). Легкие регулируют выведение CO2, а почки — экскрецию H+, реабсорбцию бикарбоната и образование титруемых кислот и аммония.
Концентрации натрия и калия отражают состояние водно-электролитного обмена и участвуют в обеспечении электронейтральности, но не являются непосредственным показателем кислотности среды. Парциальное давление кислорода характеризует оксигенацию и также не определяет кислотно-щелочное равновесие напрямую. Поэтому оценка кислотно-щелочного состояния проводится прежде всего по pH, pCO2, концентрации бикарбоната и, при необходимости, величине анионной разницы.
| Состояние | pH | Первичное изменение | Компенсаторная реакция | Типичные диагностические признаки |
|---|---|---|---|---|
| Норма | 7,35–7,45 | pCO2 и HCO3− соответствуют физиологическому соотношению | Буферные системы, вентиляция и почечная регуляция сбалансированы | Концентрация H+ около 35–45 нмоль/л |
| Респираторный ацидоз | Снижен | Повышение pCO2 вследствие гиповентиляции | Почечная задержка HCO3− и усиление экскреции H+ | Дыхательная недостаточность, гиперкапния; при хроническом течении HCO3− повышен |
| Респираторный алкалоз | Повышен | Снижение pCO2 при гипервентиляции | Почечное выведение HCO3− | Гипокапния, возможны парестезии, головокружение и карпопедальный спазм |
| Метаболический ацидоз | Снижен | Снижение HCO3− или накопление нелетучих кислот | Гипервентиляция с уменьшением pCO2 | Определение анионной разницы; при тяжелом состоянии — дыхание Куссмауля |
| Метаболический алкалоз | Повышен | Повышение HCO3− или потеря H+ | Гиповентиляция с повышением pCO2, ограниченная гипоксией | Часто сочетается с гипохлоремией, гипокалиемией и снижением объема циркулирующей жидкости |
| Смешанное нарушение | Может быть нормальным или резко измененным | Одновременное сочетание двух или более первичных расстройств | Компенсация не соответствует ожидаемой для одного процесса | Несоответствие изменений pH, pCO2 и HCO3−; требует комплексной интерпретации газов крови |
В клинической лабораторной диагностике pH является интегральным показателем, отражающим результат взаимодействия дыхательного и метаболического компонентов кислотно-щелочного состояния. Изолированная оценка только одного параметра может привести к пропуску компенсированного или смешанного нарушения. Для правильной интерпретации используют одновременное измерение pH, pCO2, HCO3−, избытка оснований и показателей оксигенации. Изменения электролитов и кислородного обмена оценивают как важные сопутствующие признаки, но не как прямое определение кислотно-щелочного равновесия.