Информация » Внутренняя среда организма » Кислотно-щелочное равновесие (кщр)

Кислотно-щелочное равновесие (кщр)

Норма рН: внутри клетки - рН=7,0 или 100 нмоль/л,

внеклеточная жидкость - рН 7,4, или 40 нмоль/л, артериальная кровь - рН 7, 4, или 40 нмоль/л, венозная кровь - рН 7,35, или 44 нмоль/л. Крайние пределы колебаний рН крови, совместимые с жизнью, - 7,0-7,8, или от 16 до 100 нмоль/л.

Поддержание рН крови является важнейшей физиологической задачей - если бы не существовало механизма поддержания рН, то огромное количество кислых продуктов, образующихся в результате метаболических процессов вызывало бы закисление (ацидоз). В меньшей степени в организме накапливаются в процессе метаболизма щелочи, которые могут снизить содержание водорода (сместить рН среды в щелочную сторону - алкалоз).

Можно выделить 4 основных механизма поддержания КЩР:

1. буферирование;

2. удаление углекислого газа при внешнем дыхании;

3. регуляция реабсорбции бикарбонатов в почках;

4. удаление нелетучих кислот с мочой (регуляция секреции и связывания ионов водорода в почках).

Буферные системы крови представлены 4 системами.

1. Гемоглобиновый буфер находится в эритроцитах. Он представлен системой "дезоксигемоглобин-оксигемоглобин". При накоплении в эритроцитах избытка водородных ионов дезоксигемоглобин, теряя ион калия, присоединяет к себе Н+ (связывает ионы водорода). Этот процесс происходит в период прохождения эритроцита по тканевым капиллярам, благодаря чему не возникает закисления среды, несмотря на поступление в кровь большого количества угольной кислоты. В легочных капиллярах в результате повышения парциального напряжения кислорода гемоглобин присоединяет кислород, отдавая ионы водорода, которые используются для образования угольной кислоты и в дальнейшем выделяется через легкие в составе воды.

2. Карбонатный буфер представлен бикарбонатом (гидрокарбонатом) натрия и угольной кислотой. В норме соотношение этих компонентов должно быть 20: 1, а уровень бикарбонатов - в пределах 24 ммоль/л. При появлении в крови избытка ионов водорода в реакцию вступает бикарбонат натрия, в результате чего образуется нейтральная соль и угольная кислота, происходит замена сильной кислоты (хорошо диссоциирующей на анион и ионы водорода) на более слабую кислоту (она слабее диссоциирует на анион и ион водорода), какой является угольная кислота. Избыток угольной кислоты выделяется легкими. При появлении в крови избытка щелочи или щелочного продукта в реакцию вступает второй компонент бикарбонатного буфера - угольная кислота, в результате чего образуется бикарбонат натрия и вода. Избыток бикарбоната натрия удаляется через почки. Таким образом, благодаря легким и почкам соотношение между бикарбонатом и угольной кислотой поддерживается на постоянном уровне, равном 20:

1. Кстати, это соотношение свидетельствует о том, что щелочной компонент буфера (или щелочной резерв) должен быть больше кислотного резерва, так как вероятность образования в организме кислых продуктов намного выше, чем образование щелочных продуктов. В клинической практике бикарбонатный буфер широко используется для коррекции нарушения КЩР.

3. Фосфатный буфер представлен солями фосфорной кислоты, двух - и однозамещенным натрием в соотношении 4:

1. При появлении в среде кислого продукта образуется однозамещенный фосфат - менее кислый продукт, а при защелачивании образуется двузамещенный фосфат. Избыток каждого компонента фосфатного буфера выводится с мочой.

4. Белковый буфер. За счет наличия в составе белков плазмы щелочных и кислых аминокислот белок связывает свободные ионы водорода, т.е. препятствует закислению среды; одновременно он способен сохранить рН среды при ее защелачивании.

В эритроцитах действуют все четыре буферные системы, в плазме - три (отсутствует гемоглобиновая система), а в клетках различных тканей основная роль в поддержании рН принадлежит белковой (точнее имидазол-протеиновой) и фосфатной системам.


Похожие материалы:

Вступление
Необходимое условие эволюционного развития − усложнение организации в одном направлении и упрощение в другом, т. е. сочетание в едином процессе прогрессивных и регрессивных явлений. Позвоночные объединены общностью морфофизиологичес ...

Основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина
Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, опр ...

Клеточная и молекулярная биология нейронов
Как и другие типы клеток организма, нейроны в полной мере обладают клеточными механизмами метаболической активности, синтеза белков мембраны (например, белков ионных каналов и рецепторов). Более того, белки ионных каналов и рецепторов нап ...