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: 361; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!