Вопрос Значение буферных систем Ацидоз и Алкалоз

В живых организмах буферные системы поддерживают постоянство рН в крови и тканях. В процессе обмена в живом организме образуются большие количества кислых продуктов. Так, в организме человека за сутки образуется такое количество различных кислот, которое эквивалентно 20—30 л однонормальной сильной кислоты. Сохранение постоянства реакции внутри организма обеспечивается наличием в нем мощных буферных систем. В организме человека особенно большую роль играют белковый, бикарбонатный и фосфатный буферы.

Ацидоз и алкалоз - это нарушение кислотно-основного равновесия крови. Уменьшение pH крови по сравнению с нормальным уровнем (pH < 7,37) называется ацидозом, а повышение (pH > 7,43) - алкалозом.

Основные нарушения при ацидозе

Понижение рН приводит к угнетению центральной нервной системы. Человек теряет ориентацию и при прогрессировании впадает в коматозное состояние. При метаболическом ацидозе наблюдается гипервентиляция. При респираторном ацидозе дыхание обычно угнетено. И именно его угнетение выступает как причина ацидоза.

Основные нарушения при алкалозе

Наблюдается перевозбуждение нервной системы. Возникает мышечная тетания. Вначале могут наблюдаться тонические сокращения предплечья, далее лица и в конечном счёте генерализованно во всех мышцах тела. Может наступить гибель от тетанического сокращения дыхательной мускулатуры. Как проявления перевозбуждения ЦНС возникают крайняя нервозность, судороги. Судороги можно провоцировать путём кратковременной гипервентиляцией, что используется в качестве диагностического теста в клинике.

«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.

ВОПРОС Буферные системы крови

 

Бу́ферные систе́мы кро́ви (от англ. buffer, buff — смягчать удар) — физиологические системы и механизмы, обеспечивающие кислотно-основное равновесие в крови. Они являются «первой линией защиты», препятствующей резким перепадам pH внутренней среды живых организмов.

Циркулирующая кровь представляет собой взвесь живых клеток в жидкой среде, химические свойства которой очень важны для их жизнедеятельности. У человека за норму принят диапазон колебаний pH крови 7,37-7,44 со средней величиной 7,4. Буферные системы крови слагаются из буферных систем плазмы и клеток крови и представлены[1]:

бикарбона́тная бу́ферная систе́ма;

фосфа́тная бу́ферная систе́ма;

белко́вая бу́ферная систе́ма;

гемоглоби́новая бу́ферная систе́ма.

Бикарбонатная буферная система

Мощнейшая и, вместе с тем, самая управляемая система внеклеточной жидкости и крови, на долю которой приходится около 10 % всей буферной ёмкости крови. Представляет собой сопряжённую кислотно-основную пару, состоящую из молекулы угольной кислоты H2CO3, являющуюся источником протона и бикарбонат-аниона HCO3−, выполняющего роль акцептора протона:

H2CO3 ↔ H+ + HCO3−.

Фосфатная буферная система

В крови емкость фосфатной буферной системы невелика (составляет не более 1% общей буферной емкости), в связи с низким содержанием фосфатов в крови. Фосфатный буфер выполняет значительную роль в поддержании физиологических значений рН во внутриклеточных жидкостях и моче.

Белковая буферная система

В сравнении с другими буферными системами имеет меньшее значение для поддержания кислотно-основного равновесия.

Белки́ плазмы крови благодаря наличию кислотно-основных групп в молекулах белков (белок—H+ — кислота, источник протонов и белок− — сопряжённое основание, акцептор протонов) образуют буферную систему, наиболее эффективную в диапазоне pH 7,2—7,4[1].

Гемоглобиновая буферная система

Самая мощная буферная система крови (в 9 раз мощнее бикарбонатной), на долю которой приходится 75 % всей буферной ёмкости крови. [H+]=K*[HHbO2]/[KHb]

Механизм действия гемоглобинового буфера 1. [общий механизм] Hb- + H+ = HHb HHbO2 + OH- = H2O + HbO2- 2. Гемоглобин является белком, он амфотерен