I. ВВЕДЕНИЕ.
К настоящему времени в медицинской литературе существует практически необозримое количество работ, посвященных изучению роли воды в организме и регуляции ее содержания. Определяющее значение в формировании представлений в этой области придается работам Bichat (1901), впервые, как кажется, указавшего на существование водных разделов — синовиального, серозного и клеточного; Gamble (1954), продемонстрировавшего роль внеклеточного пространства в развитии патологии и описавшего солевые скелеты водных пространств , водные и осмотические синдромы.
По многим причинам мы не претендуем на исчерпывающее изложение всего, что касается физиологии и патологии водного регулирования. Во-первых, огромен перечень заболеваний, сопровождающихся нарушениями водного состояния, и описать все, что опубликовано по этому вопросу, невозможно, как невозможно и прочитать. Во-вторых, мы не имеем желания отвлекать читателя повторяющимися от руководства к руководству рассуждениями о вопросах, к решенности которых мы не имели отношения, тем более совершенно нам не знакомых.
К написанию этой книги нас побудили результаты собственных предшествующих исследований, посвященных закономерностям в системной биогидродинамике (В.Е.Грушевский, 1992), открывшим сначала пути к получению надежных, простых и динамичных способов количественной оценки водно-белково-осмолярного состояния (ВБОС, а затем к ревизии представлений об интенсивной терапии многих тяжелых состояний. Использование того и другого позволило достичь определенных успехов в собственной практике интенсивиста. Например, нам настолько долго (более 10 лет) удается избегать смертей и сравнительно быстро возвращать в стабильное состояние женщин с тяжелыми проблемами беременных (эклампсия, септический шок, кровотечения), что появилась глубокая убежденность в том, что эти состояния в огромном большинстве случаев СОВЕРШЕННО не смертельны. То же можно отнести и к другим серьезным состояниям и осложнениям, о которых будет сказано ниже. Мы надеемся, что эта же убежденность передастся и многим только что вступившим на путь врача-интенсивиста.
Правда, большинство врачей и сейчас относительно безбедно для себя пользуются абстрактными лечебными штампами, расчитанными на нереального «усредненного» больного. В этой связи следует напомнить старую истину, что у каждого больного болезнь течет по-разному, и лечить надо именно больного. Значимость этого утверждения возрастет, если учесть, что нынешний больной доставляется интенсивисту уже по-разному леченным на предшествуюших этапах специалистами с различающимися представлениями как о болезни, так и о её лечении. Так что интенсивисту, как правило, приходится иметь дело с больным, «обросшим» ятрогенной патологией, иногда настолько маскирующей болезнь, что установить ее характер без специальных приемов становится просто невозможно. В последние годы в связи с быстрым ростом медицинской образованности «широких слоев», резко возрастает элемент «самолечения», искажающего привычные представления о том или ином заболевании. Самолечение и меры, предпринятые медицинскими работниками на предшествующих этапах, не всегда ухудшают состояние больного сами по себе, но, как ни странно, в конце концов приносят больному вред. Дело в том, что между действиями врачей, «пользовавших» больного, обычно нет преемственности. Врач, исследующий поступившего в стационар, обращается вдруг к диагностическим приемам чуть ли не гиппократовских времен. Не найдя таких проявлений шока, как боль, тяжелое обезвоживание, отсутствие перистальтики, и соответствующей стрессу клеточной реакции со стороны крови, он часто не обращает внимания на тревожные записи своих предшественников или на впечатления сопровождавщих больного лиц. Как правило, не предпринимается и целенаправленное инструментальное исследование, способное прояснить ситуацию. В результате больной с искаженной симптоматикой оставляется под наблюдением до «проявления картины», а иногда отправляется домой с отвергнутым диагнозом.
Дело и в том, что произошедшие с развитием реаниматологии изменения в представлениях о шоке и его лечении еще не вызвали изменений взглядов на постановку диагностической работы в условиях предшествующей противошоковой терапии. Более, чем кому-либо, это понятно интенсивистам, на глазах которых из-за позднего распознавания откладывались операции при внутренних кровотечениях, нарушениях целости полых органов, непроходимости кишечника и других состояниях. Причиной служило то, что интенсивист «приложил руку» к больному и снял картину шока прежде, чем хирург выставил показания к оперативному вмешательству.
Между тем, давно признано, что шок — это динамический ПРОЦЕСС, и промедление с противошоковой терапией грозит отягощением болезни и часто — смертью. Естественно, что «сосуществование» такого представления о шоке с нынешними хирургическими доктринами обусловлено необеспеченностью доступными и надежными методами оценки важнейших гомеостатических параметров. Самое плохое в этой ситуации в том, что исключается возможность накопления полезного врачебного опыта, а с другой — она продолжает толкать медиков к новой волне доктринерства и догматизма. Все это вынуждает не только к вооружению каждого врача со студенческой скамьи четкими представлениями о внутреннем равновесии (в том числе — гидростазисе) и надежными способами контроля за ним. Главное — в воспитании СОВЕРШЕННО ИНОЙ ВРАЧЕБНОЙ ИДЕОЛОГИИ, не «лекаря», а «ИЗЛЕЧИТЕЛЯ».
Сама книга объединяет в себе добытые из литературы, из наших собственных исследований и опыта представления о нормальном распределении воды в организме человека и о закономерностях, определяющих это распределение как в норме, так и в патологических ситуациях. Кроме того, она содержит надежные приемы оценки жидкостных пространств и описания наиболее тяжелых и опасных расстройств водного состояния. В целом, она может быть использована как руководство по КЛИНИЧЕСКОЙ ГИДРОСТАЗИОЛОГИИ — уже родившейся медицинской дисциплине.
Эта книга долго не увидела бы свет, если бы ее издание не финансировал концерн «Енисейлес», руководителям которого глубокоуважаемым Игорю Александровичу Кириллову и Нелли Александровне Шампаровой я приношу огромную благодарность. Но слова самой глубокой признательности — моей жене и другу Ольге Анатольевне Грушевской, чье понимание, терпение и всяческая помощь просто не имели границ.
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ГИДРОСТАЗИОЛОГИИ.
ГЛАВА 1. ВОДА И ВОДНЫЕ ПРОСТРАНСТВА.
1.1. Роль воды.
Вода является ОСНОВНЫМ КОМПОНЕНТОМ тела, составляя почти 3/4 его массы. Сам этот факт внушает и почтение к этому веществу, и сознание его важности для организма. Если учесть постоянное присутствие в водных пространствах различных веществ, понятно, что вода является их СОДЕРЖАТЕЛЕМ. Одновременно она служит и СРЕДОЙ для осуществления различных взаимодействий между химическими веществами. Кроме того, она сама может быть и исходным, и конечным ПРОДУКТОМ ряда химических превращений. Занимая столь значительную долю в массе тела, вода невольно (пассивно) выполняет роль ДЕМПФЕРА, сглаживающего колебания свойств внутренней среды, провоцируемые возмущающими влияниями, исходящими как извне, так и изнутри.
Приведенная сердечными сокращениями в движение, поддерживаемое дыхательными экскурсиями, мембранными функциями, осмотическими силами, вода становится и ТРАНСПОРТНОЙ СРЕДОЙ, играющей важную роль в обмене веществ между организмом и окружающей средой (“по вертикали”), а также между различными тканями в самом организме (“по горизонтали”). К настоящему времени вода стала еще и самым распространенным веществом, употребляемым медицинскими работниками в процессе обследования и лечения больного. Из сказанного ясно, что с водой и с происходящими в ней процессами тесно связаны все проявления жизнедеятельности. Следовательно, и жизнеспособность организма в значительной степени определяется водным состоянием — ГИДРОСТАЗИСОМ.
В здоровом состоянии гидростазис поддерживается на относительно стабильном уровне. Это относится как к общему содержанию воды в организме, так и к количеству ее в отдельных органах и тканях. В таком случае приходится говорить о НОРМАЛЬНОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ воды по организму. Отклонения в содержании воды — ГИДРАТАЦИИ, даже относительно небольшие (в пределах более 4%) в любую сторону,- сопровождаются серьезными и опасными расстройствами. Таким образом, приходится говорить об ОПТИМУМЕ ВОДНОГО СОСТОЯНИЯ, который обеспечивается сочетанными влияниями разнообразных регуляторных реакций, являющихся частными проявлениями жизнедеятельности “в общем” и направленных на ее же обеспечение. Иными словами, гидростазис — система, претендующая на СПОСОБНОСТЬ К САМОСТАБИЛИЗАЦИИ, естественно, в определенных рамках.
К нарушениям стабильного водного состояния могут привести самые разные заболевания и воздействия, поэтому сбережение или восстановление гидростазиса должно быть заботой всякого врача. Вместе с тем есть ряд состояний, при которых без ОПТИМИЗАЦИИ водного статуса не может быть и речи о выздоровлении. Эта попытка немыслима в отрыве от действия — ВМЕШАТЕЛЬСТВА в него, имеющего свой ВЕКТОР (направление), обычно противоположное вектору гидратационного сдвига и соразмерное с ним как по ОБЪЕМУ, так и по ИНТЕНСИВНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ. Все эти мероприятия должны опираться на представление о должном (оптимальном) КОЛИЧЕСТВЕ воды в целом организме, об оптимальном посекторальном ее РАСПРЕДЕЛЕНИИ и о ФАКТИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИНАХ жидкостных пространств. Не обойтись также без выбора характера действия, основанного на представлениях о МЕХАНИЗМАХ, обеспечивающих сам гидростазис.
1.2. Нормальное содержание воды.
Для определения общего содержания воды в организме первоначально использовались такие приемы, как сопоставление веса трупов сразу после внезапной смерти и по окончании полного их высушивания. В настоящее время принято использовать принцип разведения индикатора. В качестве последнего используется вещество, равномерно распределяющееся по всем водным пространствам (тяжелая вода, антипирин, мочевина и другие). Зная введенное его количество, кратность изменения концентрации в плазме к моменту полного смешивания и потерю с выделениями, можно путем несложных расчетов определить пространство его распределения, то есть, весь объем воды, содержащейся в организме. В результате многочисленных исследований с помощью различных приемов к 50-м годам сложилось представление о нормативных величинах. Не успели они запомниться, как приобрели отчетливую тенденцию к снижению. Так, Hamburger (пятидесятые годы ХХ века) считал, что вода составляет в среднем 70% от всей массы тела у взрослого человека. Тех же взглядов придерживались Fanconi, Moore. Klinke и другие исследователи. В отличие от них Gamble (1954), Friis-Hansen (1956), Brisk a oth (1960), Hartig (1979) и другие убеждены, что доля воды у взрослого составляет около 60 % . Если учесть, что наименее оводненной тканью является жировая, содержащая всего 30-35% воды, а наименьшие расхождения во взглядах касаются так называемой безжировой или “тощей” массы тела, сопоставить эти данные с произошедшими за последние десятилетия серьезными изменениями знергоемкости труда, физической активности населения, сведениями о растущей распространенности ожирения,- станет ясным происхождение вышеупомянутой трансформации в представлениях о должном содержании воды. Приняв к сведению, что пациенты, как правило, существенно отличаются как друг от друга, так и от “нормативного” по уровню физического развития, понятно, что в планировании регидратационной терапии врач не может руководствоваться исключительно нормативными величинами. В самом деле, та соответствующая 10-ти процентам разница во взглядах на норму, которая упоминалась выше, у взрослого соответствует 6-7 литрам. Вместе с тем, отклонение гидратации на такую величину соответствует тяжелому, иногда даже смертельному сдвигу, а ошибиться на такой объем в реализации регидратационной терапии — эначит подвергнуть пациента смертельному риску. В подобной ситуации единственной опорой врачу вляются методы определения того антропометрического параметра, относительно которого доля общей воды являлась бы величиной более стабильной. Речь идет о тощей массе тела (ТМ,кг). При сознании необходимости учитывать воду, содержащуюся не только в тощей, но и в жировой ткани, становится понятной необходимость расчетов на более интегральный параметр — на МЕТАБОЛИЧЕСКИ АКТИВНУЮ МАССУ тела (Мма, кг).
Как правило, для опредения ТМ и Мма используется дифференциальное взвешивание: обычное и в воде. Понятно, такой прием не может найти применение в клинической, тем более в реаниматологической практике. Так что приходится прибегать к расчетным методам. В 30-годах чех Мatehка предложил рассчитывать тощую массу по антропометрическим показателям — длине и охватам тела, конечностей на разных уровнях (всего 21 измерение и соответственно продолжительные расчеты). Из-за большого количества измерений для получения единственного и к тому же недостаточно ценимого показателя принцип Матейки не нашел применения.
Отрицательное отношение медиков к какому бы то ни было счету через пренебрежение к введениям о величинах тощей и метаболически активной масс обесценило в конечном итоге множество полезных функциональных проб. Пожалуй, именно это обстоятельство сыграло ведущую роль в том, что и такие необходимейшие для интенсивиста параметры гидродинамики, как Минутный Объем Кровообращения (МОК), Объем циркулирующей Крови (ОЦК), Интерстициальный Объем (ИО) и Клеточный Объем (КО), не заняли подобающего им места в перечне рутинных, то есть каждодневных, исследований. Реализовать идею внедрения дифференцированной оценки масс тела в реаниматологическую практику в настоящее время можно только через вычислительную технику с изысканием простых, но достаточно точных негравиметрических методов. Принцип Матейки представляется наиболее привлекательным для этих целей. Единственный фактор, отвращающий от него практиков, — необходимость во множестве измерений и соответственно в продолжительных и сложных расчетах. Учитывая это, мы значительно упростили процедуру антропометрии и расчетов ТМ и Мма. При этом, изменив значимость антропометрических параметров, мы смогли избежать серьезных потенциально опасных для больного погрешностей. В соответствии с различием в интенсивности метаболизма тощей и жировой масс величина интегральной метаболически активной массы тела может быть найдена по уравнению:
М(кг) =Д ·З· Б· Ж/(0.98 ·Б + 1.6· З)
Соответственно для ТМ уравнение примет вид:
ТМ, кг = 457 Ч Д Ч (3Т=З- 3,14 Ч СЗ) Ч (БТ = Б — 3,14 Ч СБ),
а для метаболически активной массы тела (ММА):
ММА ,кг = М 0,15 * TМ 0,85 ,
Здесь: .Д — длина тела, м; З — окружность запястья, м; Зт — «тощее запястье»; Сз — толщина жировой складки на наружной поверхности запястья; Б — окружность бедра на середине расстояния между большим вертелом и наружным надмыщелком, м; Бт — «тощее бедро»; Сб — кожно-жировая складка в средней 1/3 бедра в проекции сосудистого пучка; Ж — окружность живота на уровне талии в положении лежа на спине. Все — в метрах.
Для максимального облегчения расчетов ММА можно воспользоваться предлагаемой нами номограммой (рис 2). Необходимость в ней постоянно возникает при необходимости вычисления должных водных объемов, минутных кровотока и вентилляции, потребностей в воде, питательных веществах и проч..
1.2.1. Возрастная динамика содержания и распределения воды.
С момента зачатия до рождения и затем с возрастом доля воды в организме человека имеет отчетливую тенденцию к снижению. По данным Friis-Hansen, в организме зрелого плода общая вода занимает 79% от массы, и эта величина возрастает по мере углубления недоношенности в среднем на 2 — 1,7% каждые 4 недели. Значительно менее интенсивно она снижается по мере роста и постнатального развития. Но это снижение гораздо более заметно при соотнесении воды и метаболически активной массы. Так, в соответствии с расчетами по данным, заимствованным из литературы, у доношенного новорожденного общая гидратация в 1,5 раза выше, чем у взрослого. Возрастная динамика доли воды в массе тела имеет неправильный вид. Она прерывается провалами, наиболее заметные из которых приходятся на период новорожденности, 3-х месячный и 1 — 2 летний возрасты (рис.1).
Рис.1. Возрастная динамика содержания общей воды.
Такие “искажения” можно объяснить, если признать период новорожденности периодом послеродового шока, обусловленным особенностями перехода к самостоятельному жизнеобеспечению в условиях:
- отличающихся от внутриутробных по влажности, температуре и гравитационному воздействию;
- гиповолемии, связанной с перемещением части крови в малый круг кровообращения с началом функционирования легких при энергичном крике ребенка, и, возможно, в головные гематомы (особенно при использовании кожно-головных щипцов и вакуумной экстракции);
- традиционных ятрогений.
Последний пункт требует расшифровки. Он подразумевает cложившийся в ряде учреждений ни научно, ни логически не обоснованный комплекс врачебных мероприятий, к которым относятся:
- стремление к немедленному пережатию и отсечению пуповины, еще до включения в кровоток малого круга ребенка, что исключает возможность компенсации упомянутых выше гиповолемий за счет притока крови от плаценты;
- пренебрежение необходимостью возмещения кровопотери в связи с гематомами; резкое ограничение ребенка в калораже и жидкостях на протяжении первых суток после рождения.
Проявлением шока и демонстрацией ошибочности указанных традиционных мер является псевдофизиологическое острое (на 6 — 9%) снижение массы тела за период новорожденности.
Соответственно вышеуказанные врачебные мероприятия оказываются направленными скорее на испытание жизнеспособности появившегося на свет, чем на ее поддержание. Правда, надо учесть, что ошибки в лечебной тактике обусловлены трудностями в количественной оценке гидратации у маленьких пациентов. Адаптирование к гравитации и тяжелым физическим нагрузкам по обеспечению самостоятельной оксигенации, пищеварения, теплоподдержания, а также противодействия ятрогенным вредностям не ограничиваются лишь периодом новорожденности. Выход из послеродового шока в таких условиях растягивается на несколько месяцев. При этом продолжает сохраняться несоответствие между значительной потребностью грудного ребенка в энергетическом и пластическом материале, с одной стороны, и его обеспечением — с другой.
Между тем, следует учитывать, что у новорожденного поверхность тела на единицу массы в 2,5 — 3,5 раза обширнее, чем у взрослого. Следовательно, увеличена интенсивность тепло- и энергообмена. Кроме того, реализация возрастной программы роста также требует дополнительных поступлений не только энергии, но и белка как строительного материала. В условиях же традиционного “слепого” ведения ближайшего постнатального периода процесс освоения окружающей среды ребенком оказывается не обеспеченным ни энергетически, ни пластически. Последующая интенсивная общая прибавка в весе без учета тощей массы не должна обольщать ни педиатра, ни родителей. Ее прирост, как правило, в семьях, пренебрегающих физической культурой, осуществляется преимущественно за счет жира, а не мышечной массы. Это тоже не случайно. Дело в том, что малоподвижный ребенок в состоянии выделить часть энергии на освоение окружающей среды, только создав достаточное по толщине жировое одеяло.
Яркой демонстрацией белковой недообеспеченности в этом периоде является псевдофизиологическое падение концентрации гемоглобина, хроническая гипопротеинемия и отставание прироста метаболически активной массы от общей массы тела. И в каждом из последующих ответственных этапов освоения ребенком окружающего мира относительный дефицит в пластическом и энергетическом материале проявляет себя снижением долей тощей и метаболически активной масс, а с ними и общей воды. Это — периоды утверждения в вертикальном положении, освоения ходьбы и бега, адаптации к новым коллективам и вообще к новым условиям.
Возможные пути покрытия указанных относительных дефицитов в энергетическом и пластическом снабжении состоят в следующем. Во-первых, нужно обеспечить детей достаточно теплой, эффективно сдерживающей теплоотдачу и в то же время не сковывающей движения одеждой. Во-вторых, — усилить питание с акцентированием внимания на высоких дозах белка. В-третьих, высокий биологический смысл и весьма перспективными (особенно у ослабленных детей) имеют методы антигравитационной разгрузки в продленных водяных ваннах (по Чарковскому). По мере старения процентное содержание общей воды в организме человека, как правило, продолжает уменьшаться. В среднем к 60 годам содержание воды в теле снижается у лиц мужского пола до 54%, а женского — до 46%.
Если не причиной, то способствующим фактором является традиционный “стиль старения” с оправдывающими возрастную лень представлениями о “приличествующих возрасту” конституционных нормативах, уровне активности, будь то занятия спортом или физическим трудом, — вплоть до особенностей походки. Тем самым сначала обеспечивается значительное снижение мышечной массы и общего белкового потенциала (потенциала жизнеспособности), количества циркулирующей крови, интенсивности водного обмена вообще и кровообращения в частности, функциональной полноценности желудочно-кишечного тракта. Затем развивается старческая недостаточность практически всех систем и иммунной в том числе. В целом же все это обусловливает ускоренное освобождение своего места под солнцем.
1.2.2. Распределение воды по тканям.
В норме основным содержателем воды у человека является мышечный массив. Здесь сосредоточено почти 50% ее количества. Это понятно, если учесть, что мышечная ткань является наиболее гидратированной (72-80%) по сравнению с другими — жировой (30%) или костной (62%). Кроме того, мышечный массив является наиболее объемным по сравнению с остальными. В костной ткани у взрослого содержится 12.5% от общего количества воды. В коже ее — 6%. В крови — около 5%.
1.2.3. Распределение по секторам.
Весь объем воды в организме с учетом особенностей ее состава (химического скелета), системной принадлежности, интенсивности циркуляции, а также для удобства планирования регидратационной (направленной на восстановление водного состояния) терапии условно разделяют на водные секторы (объемы, пространства). Принято различать два основных — клеточный и неклеточный, подразделяющиеся в свою очередь на подкомпоненты.
В норме у взрослого клеточный объем (КО) составляет 50% от массы тела (по более поздним данным — 40%), неклеточный — около 20%, из которых 15% расположены в интерстициальном и 5% — в сосудистом пространстве: вода плазмы и “свободная” вода эритроцитов.
У детей (не новорожденных!) в связи с целым рядом функциональных особенностей доля интерстициального пространства значительно увеличена. У новорожденных она почти равна клеточной. Степень этого увеличения обусловлена:
- преобладанием анаболизма в клеточной массе и интенсивным дренированием сюда питательных веществ, минералов и микроэлементов из крови, в результате чего кровь ребенка беднее форменными элементами, гемоглобином и плазматическими белками, у неё ниже суспензионная стабильность (выше СОЭ) и водоудерживающая способность;
- относительной вазоплегией;
- сравнительно низким перфузионным давлением и
- высокой гидрофильностью соединительной ткани.
Удобства планирования и осуществления регидратационной терапии вынудили нас несколько изменить принцип выделения водных пространств. Мы считаем более правильным различать не водные, а жидкостные пространства: клеточное, интерстициальное и сосудистое. В последнем случае речь идет именно о крови, которая будет включать, помимо плазмы, не абстрактную для практического врача свободную воду эритроцитов, а весь свой объем. Такое подразделение тем более удобно, что уже существует и находит все большее признание наш метод оценки объема крови или волемии непосредственно по гемодинамическим показателям (Грушевский В.Е., 1981), а не по пространству, в котором распределяется вводимый в сосудистое русло индикатор. Надо учесть к тому же, что часто дефициты ОЦК возмещаются цельной кровью или суспензией эритроцитов.
Должные величины клеточного, интерстициального и сосудистого (т.е.ОЦК) жидкостных пространств легко рассчитываются с помощью приведенной нами номограммы, учитывающей данные антропометрии и возраста, соотношение между тощей и общей массой тела. Здесь учитываются несколько факторов, определяющих общее содержание и распределение воды. По физическому развитию легко представляется и количественно оценивается уровень привычных физических нагрузок, а по возрасту — возрастная программа роста ребенка.
Необходимость учета пола, разделяющего пациентов в основном по уровню физической активности, в таком случае просто отпадает.
Рис 2. Номограмма для определения метаболически активной массы тела негравиметрическим методом, должных величин ОЦК, интерстициального и клеточного объемов.
Здесь: Д — длина тела, см;
З — окружность запястья по лучезапястному суставу, см;
Б — окружность бедра на середине расстояния между большим вертелом и наружным надмыщелком, см;
Бт — окружность “тощего” бедра, находится по уравнению: Бт,см = Б — 3,14*С;
С — средняя арифметическая наружной и внутренней кожно-жировых складок на средней трети бедра, см ;
В — возраст от 0 до “более 18” лет;
Мма, кг — метаболически активная масса тела;
ОЦК 100%,л — должный объем циркулирующей крови;
ИО 100%,л — должный интерстициальный объем;
КО 100%,л — должный клеточный водный объем;
А — осевая точка номограммы.
Инструкция к пользованию номограммой для определения метаболически активной массы тела и должных величин оцк, интерстициального и клеточного объемов.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ : Длина тела — Д,см; окружность запястья по лучезапястному суставу — 3,см; окружность бедра на середине расстояния от большого вертела до наружного надмыщелка — Б,см; толщина кожно-жировой складки на внешней и внутренней поверхностях бедра в средней его трети — С,см; возраст — В,лет, от новорожденности до “более 18 лет”.
Последовательность действий при работе с номограммой.
1. Номограмму целесообразно вшить в конверт из прозрачной (отмытой рентгеновской) пленки. Через точку А, которая является осью номограммы, на лицевую сторону вывести нить, закрепленную на тыльной стороне узлом. Натянутой нитью следует пользоваться как визирной линейкой. Из такой же рентгеновской пленки вырежьте прямоугольник 80 х 20 мм. О его назначении будет сказано ниже.
2. Тщательно ознакомьтесь с расположением и названиями шкал и графиков. Последовательность действий при работе с номограммой указана на рисунке “ключ к номограмме” жирной ломаной линией.
3. Пусть требуется рассчитать ММА, ОЦК, ИО и КО (должные величины) у ребенка 5 лет с длиной тела 112 см, окружностью бедра — 29.5 см, запястья — 11.2 см, кожно-жировой складкой на внутренней поверхности бедра- 2 см и на внешней — 1.5 см.
а/ Находится окружность “тощего” бедра (Бт) в соответствии с уравнением: (БТ,см = Б,см — 3.14Ч С) см, учитывая, что средняя толщина кожно-жировой складки равна
(2 х 1,5) / 2 = 1.75 см. В нашем примере БТ = 29.5 — 3.14Ч 1,75= 24
б/ На горизонтальной шкале “Д” найдем отметку, соответствующую длине тела 112 см, и натянем через нее визирную нить.
в/ Из точки пересечения горизонтали, проведенной через отметку 24 на шкале “БТ”, с натянутой нитью (воспользуйтесь прозрачным прямоугольником, установив его так, чтобы верхний край проходил через отметку 24 на шкале “БТ” параллельно горизонтальной шкале “Д”, а правый верхний угол касался натянутой через отметку Д = 112 см нити) опустите вертикаль на ту же горизонтальную шкалу “Д”. Точкой пересечения является отметка 34.5. Переместите к ней натянутую нить.
г/ Из точки пересечения горизонтали, проведенной через отметку 11.2 на шкале “3”, с натянутой через отметку 34.5 визирной нитью (вновь воспользуйтесь прозрачным прямоугольником) опустите вертикаль на шкалу “Д”. Найдите отметку 13.8, соответствующую величине тощей массы ребенка. Вновь переместите сюда натянутую нить.
д/ Найдите отметку 1.75 на вертикальной, направленной вниз шкале “С” (складка) и из точки пересечения проведенной через нее горизонтали с натянутой через отметку 13.8 (величина ТМ) нитью восстановите вверх перпендикуляр до шкалы “Д”. Найдите отметку 14.5 кг, соответствующую ММА ребенка. Переместите к этой отметке визирную нить.
е/ Найдите величину должного клеточного объема (КО). Для этого из точки пересечения горизонтали возраста (5) от соответствующей шкалы “В” с визирной нитью, протянутой через отметку 14.5, соответствующей ММА, опустим вертикаль на горизонтальную шкалу “КО”. Значение клеточного объема равно 6.2 л.
ж/ Найдите должные величины ОЦК и ИО. Для этого расположим на номограмме прозрачный прямоугольник так, чтобы его горизонтальный верхний край прошел через отметку возраста (5 лет), а правый вертикальный — через отметку Мма (14.5 кг). Протянутая через правый верхний угол прямоугольника, то есть через точку пересечения горизонтали и вертикали метаболически активной массы, визирная нить пересечет горизонтальную шкалу “ОЦК 100%” в отметке 1.45 л, а шкалу “ИО 100%” — в отметке 3.4 л. Это и будут должные для нашего пациента значения ОЦК иинтерстициального объема.
4. При наличии дефектов тела необходимо воспользоваться известным в комбустиологии “правилом девяток”. Например, при ампутированной на уровне верхней трети плеча руке все найденные величины уменьшаются на 9%.
1.4. ВОДНЫЕ ПРОСТРАНСТВА И КЛЕТОЧНЫЕ “НАСОСЫ”.
Изучение водных пространств выявило существенные различия в их химическом составе. Сам по себе этот факт не может быть неожиданным, поскольку базирование особенностей морфологии на различиях в химическом составе вполне естественно. Электролитный состав плазмы и интерстициальной жидкости не имеет принципиальных отличий, что и позволило объединить эти жидкости под названием неклеточного водного пространства. В противовес ему клеточное отличается и характером доминирующих ионов, иих количеством, и кажущейся осмолярностью.
Основным клеточным катионом является калий, концентрация которого в мышечных клетках равна 160 мэкв/л, а в эритроцитах — 80 мэкв/л. Вторым по значимости является магний — 26 мэкв/л, концентрация натрия и кальция очень незначительны — соответственно 0 — 20 и 0 — 2 мэкв/л.
Анионный спектр выглядит следующим образом; анион фосфорной кислоты — 100 мэкв/л; протеины — 65; сульфаты — 20; бикарбонаты — 10; хлориды — 0 — 0,1; бикарбонаты — 1,2 мэв/л. Сумма катионов и анионов составляет от 360 (P.Cazal 1955)до 400 (Geygi,1968) мэкв/л.
В отличие от клеточного, катионный скелет неклеточных жидкостей — интерстициальной и плазмы крови — представлен в основном натрием, концентрация которого в этих пространствах равна соответственно 139 и 142 мэкв/л по Geyg и 132 и 142 по Cazal. Концентрация кальция — 5 , калия — 4,5-5, магния — 2. Основным анионом является хлор — 110 мэкв/л в интерстициальном пространстве и 103 — в плазме; бикарбонат — 27-29; протеины в интерстиции — 5-8 и 16 мэкв/л в плазме; фосфаты — 2; сульфаты — 0,65; углекислый газ — 1,2 мэкв/л.
Другие неэлектролиты составляют 4 мэкв/л. Общая сумма ионов в интерстициальном пространстве составляет 290, а в плазме 310 мэкв/л.
Выраженные различия концентраций веществ по обе стороны клеточной мембраны возбуждают интерес, который в последние годы реализуется в сомнение относительно истинности указанных градиентов (Winters 1979; Исаков Ю.Ф. с соавт., 1985). Для врача возможность получения понятных и достаточно надежных представлений о механизмах этого явления равноценна умению активно противодействовать болезни и смерти. Эти механизмы условно названы ионными “насосами”. Понятно, что за этим определением одновременно скрыты: убежденность в энергозависимости процессов удержания ионов против градиента их концентраций и практически полное отсуствие представления о природе явления. По всей видимости, насосные функции определяются тесным взаимодействием всех основных компонентов рассматриваемой системы: воды, элекролитов и мембран. Но реализуются они в конце концов ТОЛЬКО через законы диффузии по градиенту концентраций. Применительно к воде это явление называется ОСМОСОМ.
1.4.1. Диффузия и осмос.
В движении воды участвуют два взаимозависимых компонента – ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ и МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ. Вода приводится в движение сердечными сокращениями, которые задают градиент гидродинамических давлений и кровоток, а артериальные пульсации с массажем экстравазальных сред способствуют оттоку воды из интерстициального пространства. Но градиенты гидродинамических давлений на уровне самого интерстициального пространства гасятся и решающего значения в осуществлении водообмена играть не могут. Их роль компенсируется ОСМОТИЧЕСКИМИ градиентами, к возникновению и поддержанию которых непосредственное отношение имеет клеточный МЕТАБОЛИЗМ. К тому же надо учесть, что в естественных условиях вода поступает через желудочно-кишечный тракт, а выводится через не сообщающиеся с ним мочевые пути, потовые железы, легкие. И при крайнем разнообразии принимаемых внутрь пищи, напитков с различным набором и содержанием химических веществ, — жидкости внутренних водных пространств сохраняют относительно постоянный химический состав, включая и содержание самой воды.
В самом деле, в естественных условиях вода поступает в организм через желудочно-кишечный тракт, а выводится через не связанные с ним непосредственно мочевые пути, потовые железы, легкие. Кроме того, при крайнем разнообразии принимаемых внутрь пищи и напитков с различным набором и концентрацией в них химических веществ, жидкости внутренних водных пространств сохраняют относительно постоянный химический состав, включая и содержание воды.
В основе такого явления лежат закономерности, составляющие предмет теории массопереноса, фактически объединяющей гидродинамику и метаболизм. Перенос веществ внутри одной среды может быть объемным (конвективным) и диффузионным. Именно на таких этапах как: «просвет желудочно-кишечного тракта — кровь межклеточное пространство — клетка» перенос воды и растворенных в ней веществ осуществляется за счет молекулярного проникновения вещества, или диффузии. Впервые на это явление обратил внимание шотландский биолог Роберт Браун (1827). Кинетику этого транспорта, то есть качественную и количественную обусловленность описал в 1855 году немецкий физиолог Адольф Фик. Позднее она была дополнена Нернстом и Стоксом. В настоящее время ее можно прочитать следующим образом:
J = (RT oC) / (N (f = 6 п m A) oX)
Это означает, что диффузионный поток (J) вещества в среде обусловлен градиентом его концентрации (oC) на изучаемом участке (oX), направлен в сторону уменьшения концентрации, пропорционален абсолютной температуре (T), определяющей энергетический потенциал частиц, и обратно пропорционален сопротивлению (f) среды. В приведенном выше уравнении R — универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж / (град .моль); N — число Aвогадро (количество молекул в одном моле , = 6,02. 1023 ); m — вязкость жидкости; f- эффективный радиус молекулы.
В общих чертах присходящее в водной среде при смешивании веществ можно сравнить с тем, что творится в коробке наполненной живыми насекомыми. Однако за кажущимся хаосом, обусловленным соприкасанием между собой вращающихся электронных оболочек, лежит вечно существующий градиент их энергетических потенциалов, свой у каждого атома или молекулы. Устранение этого градиента, а следовательно броуновского движения и диффузии, возможно только, если этот потенциал будет одинаковым в любой точке пространства. Но для этого необходимо, чтобы каждая из точек содержала совершенно одинаковый набор частиц, включающий все многообразие системы Менделеева и чтобы температура среды была равна абсолютному нулю.
Известно, что перечисленные выше водные пространства на имеют между собой прямых макроскопических сообщений. Они разделены рядом мембран, из которых применительно к системной биогидродинамике чаще других упоминаются капиллярная, разделяющая кровь и интерстициальное пространство, а также интерстициально- цитоплазматическая, или просто клеточная. В любом случае это перегородка, содержащая микроскопические различные по величине и форме меж- и субмолекулярные щели или поры. В зависимости от соотношения между размерами пор в мембране частицы веществ (ионы и молекулы) из разделенных ею пространств могут диффундировать свободно или ограниченно. Последнее становится неизбежным, если размеры пор превышают размеры молекул, но меньше величины их хаотических тепловых смещений. Полное непроникание (отражение от мембраны) имеет место, когда размеры пор меньше размеров молекул. Если разделяемые мембраной пространства содержат вещества, c разными размерами молекул, то мембрана пропускает только те, что меньше. величиной Такая мембрана называется полупроницаемой.
Однако ограничение проницаемости связано не столько с теоретическими размерами молекул, сколько с фактическими размерами образований, создающихся с их участием. Так, молекулы некоторых веществ могут образовывать сравнительно крупные когломераты, не проникающие через мембраны. К тому же они еще более укрупняются, связывая и молекулы растворителя.
Наконец, сами мембраны могут ускорять проницаемость, обеспечивая при этом транспорт веществ против кажущегося градиента его концентраций. Такое явление называется активным транспортом. В нем принимают участие переносчики — определенным образом расположенные акцепторы, способные образовывать временные связи с транспортируемыми молекулами.
Вода не является исключением из общего правила, а ее проникновение по собственному концентрационному (гидратационному) градиенту через полупроницаемому мембрану называется осмосом. Осмос или избирательная диффузия воды обеспечивается ОСМОТИЧЕСКИМИ СИЛАМИ, создаваемыми ОСМОТИЧЕСКИМ ДАВЛЕНИЕМ (ОСД). В соответствии с законом Вант-Гоффа ОСД пропорционально:
- температуре (То), определяющей подвижность молекул воды (как растворителя), а также
- околомембранному градиенту концентраций (oC/oХ) растворяющегося в воде вещества:
ОСД = R T (oC/o Х)
(здесь : R — универсальная газовая постоянная, = 8,31 Дж /(К D Моль).
Но в противостоящем растворе (за мембраной) могут присутствовать вещества, молекулы которых сами могут диффундировать через мембрану навстречу воде, скрадывая первоначальные градиенты концентраций. Поэтому, несмотря на их участие в обеспечении осмотического давления, значительная доля последнего может ускользать от исследователя, которому доступно наблюдать лишь эффект от интегрального градиента концентраций и растворителя и растворенных частиц.
В полной мере это относится к процессам переноса воды через капиллярную мембрану, способную удерживать в основном лишь крупные коллоидальные частицы белков, полисахаридов. Эффективное осмотическое давление при этом оказывается намного меньшим, чем определенное по концентрации всех растворенных в кровяной сыворотке веществ (7,64 атм) и составляет величину колеблющуюся в пределах 20 — 40 мм рт.ст.
Собственное осмотическое давление коллоидов называется коллоидным, а белков — онкотическим давлением. Его величина на уровне кровеносных капилляров вполне сопоставима с величиной гидродинамического давления, контролирующего фильтрацию, но направленна противоположно. Следовательно, онкотическое и гидродинамическое давления могут составить антагонистическую пару и принимать участие в регуляции водообмена на капиллярном уровне. Именно поэтому без учета онкотического давления считается невозможным оценить вклад белков в поддержание гидростазиса, тем более управлять водным состоянием.
1.4.2. МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГИДРАТАЦИИ И ОСМОЛЯРНОСТИ.
Поддержание ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ является сложным и многосторонним процессом. Оно контролируется нервно-эндокринными и гуморальными механизмами и реализуется через изменение:
- побуждений — субъективного отношения пациента к воде или к осмотически активным веществам (жажда или наоборот отвращение к воде с тошнотой), солевой голод);
- соответствующих эффекторных реакций, направленных на пополнение запасов воды в организме (прием воды или напитков, или неукротимая рвота);
- выделительных функции органов с изменением темпа выведения воды (почек, потовых желез, желудочно-кишечного тракта);
- направленности и выраженности многообразных обменных процессов, приводящих к смене соотношений в содержании свободных воды и осмотически активных частиц во внеклеточном и клеточном водных пространствах.
Так, например, избыточное поступление в кровоток углеводов сопровождается не только жаждой (попытка разбавления) и глюкозурией (выведение), но и усиленным гликогено- и липогенезом — то есть попыткой перевода глюкозы в осмотически неактивное состояние.
Важным компонентов насосного механизма (реализующегося через действие концентрационного, гидродинамического или электрического градиентов на разных сторонах мембран) следует считать МАНИПУЛИРОВАНИЕ СТЕПЕНЬЮ СВЯЗАННОСТИ, а вместе с тем и ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОДВИЖНОСТИ ВОДЫ. (C.Bornand, 1875; L.Heilburn,1928; I.Ioeb, 1933; Д.Н.Насонов, 1934; I.Pouling,1961; И.И.Яковлев и А.В.Николаев, 1978 ). При этом имеется в виду изменение степени этой связанности в коллоидах, кристаллогидратах и в изменяющемся электрическом поле. Соответственно, глубоко рациональны рекомендации различать клеточную воду по степени ее связанности хотя бы с белками (Блажа, Кривда, 1963). Одной из основных фракций клеточной воды является конституционная вода, связанная со структурными белками, имеющими относительно продолжительный период полураспада (структурные белки скелетной, сердечной и гладкой мышц обмениваются наполовину соответственно за 61, 11 и 6 дней — R.Sсhonheimer,1949; W.Harbig,1979). Эта фракция считается практически неподвижной. Другая часть — вода, связанная с функциональными белками — онкотически связанная или полуподвижная. Наконец, вода капиллярности, наполняющая лакуны протоплазмы и в которой растворены электролиты — считается осмотически связанной, подвижной водой.
Учитывая высокий уровень лабильности гликогена, к подвижной воде следует, повидимому, отнести и связанную с ним воду. Соотношение между объемами водных фракций в разных тканях может быть различным. На примере эритроцитов оно выглядит следующим образом: осмотически и онкотически связанная вода составляет 51% от клеточной массы (или 77 — 60% всей эритроцитарной воды).
Остальные 15 — 30% массы эритроцита составляет неподвижная вода (27 — 40% эритроцитарной воды), связанная со структурными элементами клетки.
Понятно, что доля различных компонентов клетки в том числе и структурного белка может изменяться под влиянием различных условий, реализующихся в конечном счете через соотношение между выраженностью их распада и обновления.
Известно, например, что синтез одного грамма белка сопровождается связыванием 0,5 мэкв (0,0175 г) калия и 3,0 г воды. Такое же количество воды, но с 0,8 мэкв (0,0284 г) калия увязывается при синтезе 1,0 г гликогена ( K.Ruhs, H.Weber 1958; R.Elman, 1950 ). Эти соотношения целеобразно запомнить для обоснованного планирования назначений, особенно у истощенного больного, или больных с выраженными расстройствами гидратации и калиевого равновесия.
Условия определяют не только направленность, но и темпы связывания или освобождения воды, и надо учесть, что с помощью разного рода вмешательств врач в состоянии произвольно манипулировать количеством свободной и связанной воды в клеточном секторе, а значит и гидратацией пациента в целом.
Точно также следует помнить о возможности изменения клеточной гидратации под влиянием нарушений баланса между распадом и синтезом при различных болезненных состояниях. Темп связывания воды как и темп ее освобождения может быть различным в зависимости от условий. Если в обычно (в условиях основного обмена) при распаде 100 г глюкозы из химической связи освобождается 60 мл воды, крахмала — 55,1 мл, белков — 41,3 мл, жиров — 101,7 мл, (так называемая обменная вода, количество которой у взрослого в сутки составляет приблизительно 350 мл), то при некоторых гиперкатаболических состояниях (ожоговая болезнь, острый диенцефальный синдром) суточное образование эндогенной воды может достичь 16 литров (Hamburger J. ,1952, 1954 ) В подобных случаях имеет место не дегидратация, а истощение с гипергидрозом. Связанная же со структурными компонентами клетки конституционная вода, медленно обменивающая, неподвижная, не должна быть основным объектом немедленной коррекции и даже объектом терапии первого дня. Как максимум, ликвидация гидратационного сдвига, обусловленного отклонением в содержании конституционной воды. составляет программу нескольких дней, недель и даже месяцев, независимо от того, является его причиной истощение или, наоборот, ожирение («избыточная» мышечная масса обычно не вызывает беспокойства ни у пациента, ни у врача). В подобных случаях попытка оценки гидратации с помощью дилюционного метода может привести к ошибочному заключению и тяжелым последствиям для больного.
Что касается полуподвижной воды, связанной с функциональными белками, обменивающимися в течение нескольких часов, и в еще большей степени с гликогеном, — то она должна быть в центре пристального внимания интенсивиста в любой конкретный момент. Эти вещества в зависимости от рН, активности ферментативных и ряда других процессов способны не только быстро освобождать связанную в коллоидах воду, но и образовывать ее de novo в процессе катаболизма. Наоборот, активация анаболизма может привести к быстрому, хотя и легко обратимому уменьшению свободной, то есть осмотически связанной клеточной воды, уравновешенной с интерстициальным пространством (за счет увеличения доли полуподвижной фракции).
Соотношение между выраженностью анаболических и катаболических процессов у здорового человека в зависимости от его эмоциональной и физической активности, от климатических условий, от времени приема и насыщенности пищи водой,- может меняться в течение суток в широких пределах. Не менее подвижно это равновесие и у больного. Во всяком случае, врач имеет достаточно надежные ориентиры для определения метаболической направленности. Так, беспокойство, ознобы и лихорадка, тонические и клонические судороги.- совершенно определенно свидетельствуют о смещении равновесия в сторону катаболизма.
Наоборот, сонливость, вялая кома и миорелаксация,- сопутствуют анаболической ориентации в обмене веществ. Насколько обратимы эти состояния, настолько же изменчива и клеточная гидратация. А так как осмотически связанная вода уравновешивается свободной интерстициальной, то функциональное состояние клетки в значительной степени определяет не только клеточную, но и внеклеточную и общую гидратацию.
Вместе с изменением количества осмотически связанной, то есть свободной (подвижной) воды при тех же ситуациях изменяются и концентрации растворенных в воде электролитов. Это является толчком для выравнивания их концентраций по обе стороны мембраны. В нормальных условиях это имеет место, например, при процессах, сопровождающих клеточное возбуждение и функционирование. Так. при деполяризации клетки, спровоцированной ацетилхолином, сопровождающейся одновременно освобождением ранее поляризованной воды и «выпадением» Са2+ из клеточных и субклеточных мембран,- проницаемость последних повышается. С внезапным увеличением в клетке свободной воды также внезапно возникает осмотический градиент. Он-то и обеспечивает одновременно переток воды из клетки в интерстициальное пространство и диффузию неклеточных электролитов (в первую очередь натрия) в клетку. Наоборот, в фаэу реполяризации митохондриальных и связанных с ними клеточных мембран поляризуется и внутриклеточная вода. Одновременная активация анаболиза (обновление запасов гликогена, функциональных белков) сопровождается переводом части свободной воды в связанное состояние. При участии фермента карбоангидразы вода вообще исчезает как таковая, образуя бикарбонат. В результате возникает острая функциональная дегидратация клетки, и в существенно сократившемся водном объеме резко возрастают концентрации неспособных к ассимиляции ионов — хлора, натрия, кальция. Возникшие градиенты парциальных концентраций электролитов и осмотических давлений в клетке и внеклеточном пространстве обеспечивают изгнание этих ионов из цитоплазмы. Одновременно изгоняется избыток протонов, образовавшийся в процессе окисления питательных веществ.
Вторым по важности компонентом в обеспечении насосных функций является способность клетки в процессе метаболизма контролировать СТЕПЕНЬ СВЯЗАННОСТИ ИОНОВ. Это относится к К+ , НРО2- , участвующим в образовании белка из аминокислот или гликогена их моносахаридов, а также Мg2+ и SО42+, обеспечивающим регуляцию пространственного расположения, а следовательно и функциональное состояние белковых молекул. В условиях клеточного возбуждения (то есть в катаболических ситуациях) распад названных веществ сопровождается освобождением калия, магния, фосфора и сульфата в свободное водное клеточное пространство с резким возрастанием парциальных концентраций этих ионов относительно таковых во внеклеточном. Одновременно они диффундируют за пределы клетки.
Наоборот, в анаболической фазе вместе с поляризацией клетки идет связывание этих ионов в белковых и углеводных комплексах, уменьшение их парциальных концентраций в свободной клеточной воде и обратный транспорт в клетку из внеклеточного пространства.
Вообще, регулирование направленности и темпа химических реакций или транспорта веществ через мембраны изменением связанности воды или реагента очень широко представлено в живой природе на различных метаболических путях.
Таким же образом поддерживается альвеолярно-капиллярноя диффузия кислорода из его раствора в плазме в химическое соединение — оксигемоглобин эритроцитов.
Подобные же приемы используются для обеспечения эвакуации из клетки или организма конечных продуктов углеводного обмена: углекислого газа и воды. Так при отставании темпа их истинной элиминации (удаления во внешнюю среду) в результате сравнительно недостаточных кровотока и легочной вентилляции, они с помощью карбоангидразы исчезают вообще, освобождая метаболическую магистраль для новых порций и поддерживая должный темп гликолиза. Вместо них образуется бикарбонат, более интенсивно растворяющийся в воде и занимающий в ней значительно меньше места. Одновременно находится партнер изгнанному из клетки натрию. На уровне альвеолярно-капиллярной мембраны углекислота разлагается на воду и углекислый газ. При этом вновь возрастает градиент их концентраций (относительно альвеолярного воздуха) и достигается высокая скорость их диффузии в альвеолярное пространство и далее (при должном уровне вентилляции легких) в окружающую среду.
Собственно, пространственная ориентация самих ферментов и их расположения относительно клеточных структур, водных путей в самой клетке, водных магистралей организма и выделительных органов, обеспечивают конвейерное удаление конечных продуктов. Эа счет этого сохраняются условия для непрерывного и направленного (в соответствии с законом действующих масс) протекания химических реакций. Задержка же промежуточных или конечных продуктов обмена на метаболических путях неизбежно ведет к х баррикадированию, томпонаде с развитием метаболического стаза. Но, в связи со сказанным, уместно подчеркнуть, что частые, неглубокие, и непродолжительные тренировочного характера задержки метаболитов, например, углекислого газа (Н.В. Коростовцева , 1958 — 1973) ведут к развитию метаболических дивертикулов (по аналогии с автоловушками на горных дорогах) и обходных метаболических путей (метаболических шунтов).