загрузка...
 
Механізми забезпечення сталості рН
Повернутись до змісту

Механізми забезпечення сталості рН

Оскільки рН крові є одним із важливих гомеостатичних показників, його підтримка на сталому рівні забезпечується багатьма органами і системами організму.

Першою „ланкою захисту" сталого рН є буферні системи крові. Кожна буферна система складається з двох сполук - слабкої кислоти і спряженої з нею сильної основи. У процесі метаболізму кислих продуктів утворюється більше, ніж лужних, тобто загроза ацидозу в організмі більша. Тому в буферній парі кислота - основа ємність лугів більша і буферні системи більш стійкі до дїї кислот. Так, для зсуву рН у лужний бік до плазми крові потрібно додати у 40 - 70 разів більше NaOH, ніж до води, а для зсуву рН в кислий бік у 300 - 350 разів більша НСL.

У крові існує 4 буферні системи:

Гідрокарбонатна.

Фосфатна.

Гемоглобінова.

Білкова.

Гідрокарбонатна буферна система складається з вугільної кислоти  - Н2СО3  і  гідрокарбонату натрію  -  NaHCO3 у співвідношенні 1 : 20. Принцип її функціонування полягає в такому: при надходженні в кров кислоти (наприклад, молочної, С3Н6Оз), яка є більш сильною, ніж вугільна, лужний резерв забезпечує обмін іонами з утворенням вугільної кислоти, яка дисоціює на вуглекислий газ і воду:

Особливо активно цей процес відбувається в легенях, де СО2 одразу вивільнюється з організму, що, у свою чергу, забезпечує підтримку рН на сталому рівні і запобігає ацидозу.

У випадку вивільнення в кров лужних продуктів кислотний резерв забезпечує обмін іонами з утворенням бікарбонату і води:

RHCO3 іде на поповнення буфера або вивільнюється через нирки. Зв'язування НСО3? призводить до дефіциту СО2 і вивільнення його через легені зменшується.

Таким чином,  гідрокарбонатний буфер є найбільш мобільним,  досить потужним ( ємність 13%), тісно  пов'язаний з дихальною системою.

Фосфатна буферна система складається з кислої натрієвої солі фосфорної кислоти (NaH2PO4) і основної (Nа2НРО4) у співвідношенні 1 : 4. Вона функціонує за тим  самим принципом, що й гідрокарбонатний буфер. У зв'язку з невеликим вмістом у крові фосфатів ємність цієї системи низька (5% загальної ємності).

Гемоглобінобий буфер представлений відновленим гемоглобіном (ННЬ) і калієвою сіллю окисненого гемоглобіну (КНЬО2).

У капілярах тканин у зв'язку з накопиченням кислих метаболітів виникає загроза закиснення крові, і гемоглобін поводить себе як луг:

КНbO2  ?  O2   + КHb  (реакція дезоксигенації).

Гемоглобін, звільнений від кисню, має більшу здатність до приєднання протонів Н+:

KHb  +  HR?  ? HHb  + KR?;

HHb  + CO2  ?  HHbCO2;

ННbCО2 транспортується в легені;

HHbCO2   ?  CO2­   + HHb.

У легенях внаслідок вивільнення СО2 виникає загроза улужнення крові, і гемоглобін поводить себе як кислота.

HHb:  1)  джерело протонів:  HHb  ? H+  +Hb? ;

2) сприяє утворенню Н2СО3, яка також дисоціює з утворенням протонів:

 

Білкова буферна система представлена білками, які в кислому середовищу поводять себе як луги, зв'язуючи кислоти, у лужному, навпаки, реагують як кислоти, зв'язуючи луги. Амфотерність білків визначається амінокислотами, особливо карбоксильними групами і аміногрупами:

 

Ємність цієї буферної системи становить 7%.

Буферні системи є не тільки в крові, а й у тканинах, де вони зберігають рН на сталому рівні. Основними буферами тканин є білковий і фосфатний буфери.

Слід відзначити, що буферні системи лише викликають зменшення вираженості зсуву рН, але не запобігають повністю його змінам. Тому для ефективної підтримки кислотно-основної рівноваги до них приєднуються інші органи і системи. Для швидкої компенсації рН вмикаються легені за рахунок їх здатності регулювати кількість виділеної вуглекислоти. Компенсаторні реакції нирок у вигляді пригнічення реабсорбції гідрокарбонату, процесів ацидогенезу і амоніогенезу розвиваються поступово через 6-12 годин або навіть днів. У підтримці сталого рН беруть участь й інші органи. Так, потові залози здатні виділяти деякі недоокиснені продукти обміну (молочну кислоту), печінка використовує молочну кислоту крові для біосинтезу глікогену, серце використовує молочну кислоту як окислювальний субстрат.

Показники кислотно - основного стану крові

рН = 7,36-7,4.

Парціальна напруга СО2 артеріальної крові   (рСО2) = 35 -   45 мм рт.ст.

Актуальний бікарбонат крові (лужний  резерв крові)  - істинна   концентрація бікарбонатного іона  НСО3-  при   фактичному    стані артеріальної крові у кровоносному руслі.

АВ = 22 - 25  ммоль/л.

Стандартний   бікарбонат   крові  (SB)  -   концентрація бікарбонатного    іона    НСОз-    при    повному    насиченні гемоглобіну киснем (відображає зсув рН, не пов'язаний із диханням).

У нормі SB = АВ .

Буферні основи (ВВ) -  загальна сума концентрації всіх іонів крові, які мають буферні властивості при повному насиченні крові киснем.

ВВ = 40 - 48 ммоль/л.

Особливістю цього показника є те, що його величина майже не  залежить від змін рСО2 , це дозволяє оцінити стан кислотно-лужної рівноваги організму незалежно від стану респіраторних і нереспіраторних (метаболічних) функцій.

Надлишок буферних основ (ВЕ) - різниця між кількістю буферних основ у піддослідного і стандартними величинами.

HBO =  - 2,5 + 2,5.



загрузка...