Регуляция кислотно-основного состояния в норме



Поддержание стабильных показателей кислотно-основ­ного состояния является важным компонентом гомеостаза и необходимым условием для обеспечения нормального процесса метаболизма и активности ферментных систем.

Согласно теории Бронстеда (Bronsted), кислотой явля­ется вещество, которое отдает ионы водорода в растворе, а основанием является вещество, которое связывает Н+. Под­держание баланса между кислотами и основаниями — это динамический процесс, который зависит от концентрации в жидкостях организма Н+ и ОН-.

В незначительном количестве вода в организме диссо­циирует на Н+ и ОН-. При нейтральной реакции раствора в диссоциированном состоянии находится лишь 10-7 молекул воды, или [Н+] = [ОН-] = 10-7. Таким образом, при повыше­нии концентрации Н+ пропорционально снижается концен­трация ОН- и наоборот. Реакцию раствора можно опреде­лить, зная лишь концентрацию Н+ поскольку при нейтраль­ной реакции раствора [Н+] = 10-7, что равняется 100 нмоль/ л, при кислой — [Н+] > 10-7, при щелочной — [Н+] < 10-7. Во внеклеточной жидкости [Н+] = 10-7,4, или 40 нмоль/л, но на практике такие величины достаточно сложно интерпрети­ровать. В 1909 г. Соренсен предложил для определения кон­центрации Н+ в растворе использовать показатель рН, кото­рый равен отрицательному десятичному логарифму кон­центрации Н+ в растворе, или рН = —lg [Н+]. Таким образом, при условии нейтральной реакции раствора рН = 7,0, при кислой реакции — менее 7,0 (так как логарифм отрицательный), при основной — более 7,0. В норме рН плазмы крови равняется 7,4 и ко­леблется в пределах 7,35—7,4.5, следовательно, плазма крови имеет слабоос­новную реакцию. При развитии патологических состояний показатель рН мо­жет варьировать от 6,8 до 7,8.

Если рН плазмы крови более 7,45, то такое состояние называют алкало­зом, если менее 7,35 — ацидозом.

Для поддержания нормального уровня рН в организме функционируют так называемые буферные системы: гидрокарбонатная, фосфатная, белковая и гемоглобиновая. Эти системы уменьшают колебание рН в случае кислотной или щелочной агрессии. Например, гидрокарбонатная буферная система со­держит Н2СО3 (угольную кислоту) и НСО3-, при кислотной агрессии в реак­цию вступает НСО3-, при щелочной — Н2СО3.

В регуляции рН принимают участие легкие, почки, пищеварительная сис­тема.

Через легкие в течение суток выводится 15 000 моль углекислого газа, ко­торый образуется в тканях, как конечный продукт аэробного гликолиза. Со­держание CO2, в значительной степени влияет на показатель рН, поскольку в растворе в присутствии фермента карбоангидразы при взаимодействии с мо­лекулой воды образуется угольная кислота, которая затем диссоциирует на Н+ и НСО3-, увеличивая концентрацию Н+ и уменьшая показатель рН. При условии нормальной вентиляционной функции легких РаСО2 составляет 40 мм рт. ст. При вентиляционной дыхательной недостаточности ухудшается элиминация СО2, что приводит к понижению рН и развитию респираторного (вследствие нарушений респираторной функции легких) ацидоза; если СО2 выводится в количестве, превышающим его образование (гипервентиляция), то развивается респираторный алкалоз. Легкие в определенной степени могут компенсировать метаболические нарушения КОС: если возникает метаболи­ческий ацидоз, то вентиляция увеличивается за счет стимуляции Н+ дыхатель­ного центра, и рН повышается, и наоборот, в случае метаболического алкалоза вентиляция уменьшается, накапливается СО2, и понижается рН.

В регуляции КОС важна роль почек, поскольку с мочой выводится избы­ток Н+ и поддерживается концентрация НСО3- на уровне 22—26 ммоль/л. Этот процесс взаимозависимый: Н+ выводится почками в составе NH4+, который за­мещается на НСО3- . При образовании избыточного количества оснований в почках уменьшается экскреция Н+ и реабсорбция НСО3-. Таковы механизмы нарушений КОС при почечной недостаточности.

Важную роль в поддержании нормального рН играет пищеварительная система, в первую очередь, за счет регуляции водно-электролитного баланса, так как К+, Na+ и Сl- в значительной степени влияют на показатель рН. Доказа­тельством участия желудка и кишечника в регуляции рН является развитие метаболических нарушений в случае патологии этих органов. Так, при реци­дивной рвоте (стеноз привратника) теряются кислотные валентности с после­дующим развитием метаболического алкалоза, а при диарее тяжелой степени, напротив, происходит потеря щелочных валентностей с развитием метаболи­ческого ацидоза.


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 176;