CaHPO4®Ca4H(PO4)3®Ca5(PO4)3OH

33.Буферные системы крови: гидрокарбонатная буферная система. Состав, механизм действия, биологическая роль.

«Щелочной резерв» — это количество бикарбоната (NaHC03) (точнее объем С02, который может быть связан плазмой крови). Эту величину лишь условно можно рассматривать как показатель кислотно-щелочного равновесия, так как, несмотря на повышенное или пониженное содержание бикарбоната, при наличии соответствующих изменений Н2С03 рН может оставаться совершенно нормальным. При тяжелых состояниях ацидоза, которые невозможно компенсировать, определение щелочного резерва все же дает важные указания. Единственно надежным методом является прямое определение рН посредством потенциометра с усилителем.

Одной из важнейших сторон гомеостаза является стремление организма для каждой из его жидкостей и клеток поддерживать определенную оптимальную концентрацию ионов водорода - рН, например, в клетках простаты рН=4,5, в остеобластах рН=8,5. Значение рН крови отличается высоким постоянством: ве­нозная кровь - рН=7,36 - 7,38, артериальная кровь - рН=7,4.

Сохранение постоянства кислотности жидких сред имеет для организма пер­востепенное значение, потому что:

1. Ионы Н⁺ оказывают каталитическое действие на многие биохимические превращения.

2. Ферменты и гормоны проявляют биологическую активность при строго определенных значениях рН.

3. Даже небольшое изменение концентрации ионов Н⁺ в крови и межткане­вой жидкости ощутимо влияет на величину осмотического давления в этих жид­костях.

Поддержание постоянного уровня рН в крови и тканевых жидкостях дости­гается с помощью регуляторных механизмов, включающих несколько буферных систем, работу легких и почек.

Респираторные расстройства КОС. Начинаются с изменения парциально­го давления С0₂ - рС0₂. Для компенсации включаются буферные или почечные механизмы, которые приводят к изменению концентрации НС0₃", способствую­щим восстановлению рН до исходных, хотя и не всегда нормальных величин.

Изменение парциального давления С0₂ связано с нарушением функции дыхания, гипо- или гипервентиляцией легких, в результате чего возникают дыха­тельный ацидоз или алкалоз.

Дыхательный ацидоз: возникает в результате гиповентиляции из-за:

1) заболевания легких и дыхательных путей (пневмония, отек легких, инородные тела в верхних дыхательных путях и др.);

2) повреждения (заболевания) дыхательной мускулатуры;

3) угнетение дыхательного центра в результате применения лекарственных средств или наркотиков.

Дыхательный алкалоз: возникает в результате гипервентиляции легких из-за:

1) лихорадочного состояния или истерии;

2) при вдыхании чистого кислорода или компенсаторной одышке.

Метаболические расстройства КОС. Вызываются изменениями содержа­ния в плазме НС0₃~. Они индуцируют дыхательный ответ, который приводит к компенсаторному (или вторичному) изменению рС0₂, в результате чего восста­навливается исходный (или нормальный) уровень рН.

Метаболический ацидоз приводит к нескомпенсированному или частично компенсированному падению рН крови. Метаболический ацидоз наступает в следствие:

1) избыточного введения или образования стойких кислот (поступление кетокислот при голодании и диабете, повышение содержания молочной кислоты при шоке, повышение содержания H₂S0₄ при усиленном катаболизме, т. е. в процессе распада биомолекул;

2) неполного удаления кислот при почечной недостаточности;

3) избыточной потери НС0₃" в результате поноса, колита, язвы кишечника.
Метаболический алкалоз возникает в результате:

1) потери Н⁺ (высокая кишечная непроходимость, рвота и др.);

2) увеличения концентрации НС0₃" (потеря воды, введение солей органи­ческих кислот, метаболирующих с поглощением Н⁺).

Компенсации этого явления достигают снижением легочной вентиляции (соответственно, задержки СО)_э удалением НС0₃" почками.

Таблица № 8

Дифференцировать разновидности нарушений кислотно-основного состо­яния при их декомпенсированном течении можно основываясь на определении двух показателей: рН мочи и содержания бикарбонатов плазмы крови. Более тонкая дифференциация может быть проведена на основании определения:

pC0₂, BE, НС0₃", их значения в норме:

рС0₂ - парциальное давление С0₂ составляет:

артериальная кровь 35-45 мм рт. ст.

Коллоидный CaHPO4, окруженный белками и гидратной оболочкой, вместе с током крови направляется в сторону костной ткани, где в остеобластах происходит конечный этап образования костной ткани -минерализация. Способствующие факторы ph=8, повышенная концентрация фосфат-ионов, образующихся при гидролизе сложных эфиров фосфорной кислоты, углеводов, аморфного фосфата кальция.

Формирование костной ткани – результат протекания процессов осаждения- минерализации и растворения – деминерализации. Около 30% костной ткани составляют органические соединения, в основном коллагеновые волокна, 70 % - неорганические вещества (дентин содержит около 75% неорганического вещества и имеет очень большую плотность). Основным минеральным компонентом костной и зубной ткани является основная соль- гидроксифосфат кальция Ca₅(PO₄)₃OH (точнее Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ - гидроксиапатит).

Образование костной ткани начинается с плазмы крови и включает несколько стадий: При физиологическом значении рН крови (7,4) в системе сосуществуют ионы (30%) и .(70%).

Однако, в первую очередь в присутствии ионов Ca²⁺ образуется менее растворимый CaHPO₄ (конкуренция анионов за катион):

1-я садия: Ca²⁺ + ⇄ CaHPO₄ (СаНPO₄) = 2,7×10^–7

Ca(Н₂PO₄)₂= 1×10^–3

Коллоидный CaHPO₄ , окруженный белками и гидратной оболочкой, вместе с током крови направляется в сторону костной ткани, где в остеобластах происходит конечный этап образования костной ткани - минерализация. Способствующие факторы: рН=8, повышенная концентрация фосфат- ионов, образующихся при гидролизе сложных эфиров фосфорной кислоты, углеводов, аморфного фосфата кальция_.

2-я стадия: 3CaHPO₄ + 2OH^– + Ca²⁺⇄ Ca₄Н(PO₄)₃ + 2H₂O

Са₃(РО₄)₂×СаНРО₄

3-я стадия: Ca₄H(PO₄)₃ + 2OH^– + Ca²⁺⇄ Ca₅(PO₄)₃ОН + Н₂О

Растворимость электролитов в ряду

Изоморфизм -явление возникшее в результате замещения частиц одного компонента в узлах кристаллической решетки частицами другого компонента.

Оксалаты: CaC2O4+2HCL=CaCL2+H2C2O4 реагирует с сильными кислотами.

Кальциноз сосудов -отложение карбоната кальция на стенках сосудов. Ca+CO3=CaCO3

В организме человека помимо фосфатов, ионы Са могут образовываться и другие малорастворимые соединения -патологические кокременты. Локально повышение концентраций некоторых ионов может наблюдаться при различных нарушениях обмена веществ.