Патофизиология кислотно-основного состояния

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ

Кислотно-основное состояние (КОС) организма является одним из важнейших и наиболее строго стабилизируемых параметров гомеостаза. От соотношения водо- родных и гидроксильных ионов во внутренней среде организма зависят активность ферментов, интенсивность и направленность окислительно-восстановительных ре- акций, процессы обмена белков, углеводов и жиров, функции различных органов и систем, постоянство водного и электролитного обмена, проницаемость биологиче- ских мембран и т.д.  Величина рН является одним из самых «жестких» параметров крови и коле- блется у человека в норме в очень узких пределах — 7,35–7,45. Более значительные изменения рН крови связаны с патологическими нарушениями обмена. Сдвиг на 0,3 может вызвать коматозные состояния, а на 0,4 — зачастую несовместим с жизнью.

1. Регуляция кислотно-основного гомеостаза

Кислотно-основное состояние поддерживается мощными гомеостатическими механизмами. В их основе лежат особенности физико-химических свойств буфер- ных систем крови и физиологические процессы.

Буферной системой называют смеси, которые обладают способностью пре- пятствовать изменению рН среды при внесении в нее кислот или оснований. Бу- ферными свойствами обладают смеси, которые состоят из слабой кислоты и ее соли, содержащей сильное основание, или из слабого основания и соли сильной кислоты. Наиболее емкими буферными системами крови являются бикарбонатный, фосфатный, белковый и гемоглобиновый.

Бикарбонатный буфер состоит из слабой угольной кислоты Н2СО3 и соли ее аниона — сильного основания HCO− . [pic 1]

При образовании в плазме избытка кислореагирующих продуктов ионы водорода соединяются с анионами бикарбоната ( HCO− ). Образующийся при этом в плазме избыток углекислоты поступает в эритроциты и там с помощью угольной

ангидразы разлагается на углекислый газ и воду. Углекислый газ выделяется в плаз- му, возбуждает дыхательный центр и избыток СО2 удаляется из организма через легкие. Это быстрое преобразование бикарбонатом любой кислоты в угольную, которая легко удаляется легкими, делает бикарбонатный буфер самой лабильной буферной системой.

Бикарбонатный буфер способен нейтрализовать и избыток оснований.[pic 2]

Бикарбонатный буфер является одним из самых важных. До тех пор, пока ко- личество угольной кислоты и бикарбоната натрия изменяется пропорционально и соотношение между ними сохраняется 1:20.

Фосфатный буфер представлен солями одно- и двузамещенных фосфатов. Фосфатная буферная система является основной буферной системой клеток. Меха- низмы компенсации сводятся к образованию подвижных фосфатов в клетке и фос- форных солей мочи. Однозамещенная соль обладает кислыми свойствами.

Двузамещенный фосфат

        2−

обладает свойствами основания.        

При нормальном рН в плазме соотношение фосфатных солей NаН2РО4: Nа2НРО4 = 1:4. Этот буфер имеет значение в почечной регуляции КОС, а также в регуляции реакции некоторых тканей.

Гемоглобиновый буфер является самой емкой буферной системой. На ее долю приходится до 75 % всей буферной емкости крови. Свойства буферной систе- мы гемоглобину придает главным образом его способность постоянно находить- ся в виде двух форм — восстановленного (редуцированного) гемоглобина ННb и окисленного (оксигемоглобина) НbО2. Огромная роль гемоглобинового буфера в поддержании постоянства реакции крови при переходе ее из артериальной в ве- нозную зависит от его способности особым образом связывать углекислый газ и