Pojam acidobazne homeostaze, njeni glavni parametri. Uloga stabilizacije pH unutarnje sredine za tijelo. Funkcionalni sustav za održavanje konstantnosti parametara acidobazne homeostaze. Važnost održavanja konstantnog pH u životu. Uloga vanjskog disanja, bubrega i krvnog puferskog sustava u stabilizaciji pH.
Pojam pH, uloga stalnosti pH unutarnje sredine za provedbu unutarstaničnog metabolizma.
Kiselina- alkalna homeostaza
Acidobazna ravnoteža jedan je od najvažnijih fizikalno-kemijskih parametara unutarnje okoline tijela. Omjer vodikovih i hidroksilnih iona u unutarnjem okolišu tijela uvelike određuje aktivnost enzima, smjer i intenzitet redoks reakcija, procese razgradnje i sinteze proteina, glikolizu i oksidaciju ugljikohidrata i masti, funkcije broj organa, osjetljivost receptora na medijatore, propusnost membrana itd. Aktivnost reakcije okoline određuje sposobnost hemoglobina da veže kisik i otpusti ga u tkiva. Promjenom reakcije okoline mijenjaju se fizikalno-kemijske karakteristike staničnih koloida i međustaničnih struktura - stupanj njihove disperznosti, hidrofilnost, adsorpcijska sposobnost i druga važna svojstva.
Omjer aktivnih masa vodikovih i hidroksilnih iona u biološkim medijima ovisi o sadržaju kiselina (donora protona) i puferskih baza (akceptora protona) u tjelesnim tekućinama. Uobičajeno je procijeniti aktivnu reakciju okoline jednim od iona (H +) ili (OH -), češće H + ionom. Sadržaj H+ u tijelu određen je, s jedne strane, njihovim izravnim ili neizravnim nastajanjem ugljičnim dioksidom tijekom metabolizma bjelančevina, masti i ugljikohidrata, as druge strane njihovim ulaskom u tijelo ili uklanjanjem iz njega u obliku nehlapljivih kiselina ili ugljičnog dioksida. Čak i relativno male promjene CH+ neizbježno dovode do poremećaja fizioloških procesa, a kod pomaka izvan određenih granica i do smrti organizma. S tim u vezi, pH vrijednost, koja karakterizira stanje kiselinsko-bazne ravnoteže, jedan je od "najtežih" parametara krvi i kod ljudi varira u uskom rasponu - od 7,32 do 7,45. Pomak pH od 0,1 iznad navedenih granica uzrokuje izražene smetnje u dišnom, kardiovaskularnom sustavu itd.; smanjenje pH za 0,3 uzrokuje acidotičnu komu, a pomak pH za 0,4 često je nespojiv sa životom.
Izmjena kiselina i baza u tijelu usko je povezana s izmjenom vode i elektrolita. Sve te vrste izmjene objedinjuju zakoni elektroneutralnosti, izosmolarnosti i homestatski fiziološki mehanizmi. Za plazmu se zakon električne neutralnosti može ilustrirati podacima u tablici. 20.
Ukupna količina kationa u plazmi je 155 mmol/l, od čega je 142 mmol/l natrija. Ukupna količina aniona je također 155 mmol/l, od čega je 103 mmol/l slaba baza C1 - a 27 mmol/l udio HCO - 3 (jaka baza). G. Ruth (1978.) smatra da HCO-3 i proteinski anioni (oko 42 mmol/l) čine glavne puferske baze plazme. Zbog činjenice da je koncentracija vodikovih iona u plazmi samo 40·10 -6 mmol/l, krv je dobro puferirana otopina i ima blago alkalnu reakciju. Proteinski anioni, posebice HCO - 3 ion, usko su povezani, s jedne strane, s izmjenom elektrolita, as druge s acidobaznom ravnotežom, stoga je za razumijevanje važna pravilna interpretacija promjena njihove koncentracije. procesi koji se odvijaju u izmjeni elektrolita, vode i H + .
Blok za najam
Svi puferski sustavi organizma sudjeluju u održavanju acidobazne homeostaze (ravnoteže optimalnih koncentracija kiselih i bazičnih komponenti fizioloških sustava). Njihove radnje su međusobno povezane i u stanju su ravnoteže. Hidrokarbonatni pufer je najviše povezan sa svim puferskim sustavima. Poremećaji u bilo kojem puferskom sustavu utječu na koncentracije njegovih komponenti, tako da promjene u parametrima hidrokarbonatnog puferskog sustava mogu prilično točno karakterizirati CBS tijela.
CBS krvi obično karakteriziraju sljedeći metabolički parametri:
pH plazme 7,4±0,05;
[HCO3-]=(24,4±3) mol/l - alkalna rezerva;
rSO2=40 mm Hg - parcijalni tlak CO2 iznad krvi.
Iz Henderson-Hasselbachove jednadžbe za bikarbonatni pufer, očito je da kada se promijeni koncentracija ili parcijalni tlak CO2, mijenja se CBS u krvi.
Održavanje optimalne vrijednosti reakcije okoliša u različitim dijelovima tijela postiže se usklađenim radom puferskih sustava i organa za izlučivanje. Pomak u reakciji medija na kiselu stranu naziva se acidoza, i u osnovi – alkaloza. Kritične vrijednosti za očuvanje života su: pomak na kiselu stranu na 6,8, a na bazičnu stranu – 8,0. Acidoza i alkaloza mogu biti respiratornog ili metaboličkog podrijetla.
Metabolička acidoza razvija se zbog:
a) povećana proizvodnja metaboličkih kiselina;
b) kao rezultat gubitka bikarbonata.
Povećana proizvodnja metaboličkih kiselina javlja se kod: 1) dijabetes melitusa tipa I, produljenog, potpunog posta ili oštrog smanjenja udjela ugljikohidrata u prehrani;
2) laktacidoza (šok, hipoksija, dijabetes melitus tipa II, zatajenje srca, infekcije, trovanje alkoholom).
Moguć je povećani gubitak bikarbonata mokraćom (renalna acidoza), ili nekim probavnim sokovima (gušterače, crijeva).
Respiratorna acidoza razvija se s hipoventilacijom elacija pluća, koja, bez obzira na uzrok koji ju je izazvao, dovodi do porasta parcijalnog tlaka CO2 na više od 40 mm Hg. Umjetnost. (hiperkapnija). To se događa s bolestima dišnog sustava, hipoventilacijom pluća, depresijom respiratornog centra određenim lijekovima, na primjer, barbituratima.
Metabolička alkaloza promatrano uz značajne gubitkeželučanog soka zbog ponovljenog povraćanja, kao i kao rezultat gubitka protona u urinu tijekom hipokalemije, zatvora (kada se alkalni produkti nakupljaju u crijevima; uostalom, izvor bikarbonatnih aniona je gušterača, čiji kanali otvoriti u duodenum), kao i tijekom dugotrajnog uzimanja alkalne hrane i mineralna voda, čije se soli hidrolizuju na anionu.
Respiratorni (respiratorni) alkaloza razvija se kao rezultat hiperbrzine Ntilacija pluća, što dovodi do prekomjernog uklanjanja CO2 iz tijela i smanjenja njegovog parcijalnog tlaka u krvi na manje od 40 mm. rt. Umjetnost. (hipokapnija). To se događa kod udisanja razrijeđenog zraka, hiperventilacije pluća, razvoja toplinske kratkoće daha, prekomjerne ekscitacije respiratornog centra zbog oštećenja mozga.
Za acidozu kao hitna mjera koristiti intravensku infuziju 4–8% natrijevog bikarbonata, 3,66% otopine trisamina H2NC(CH2OH)3 ili 11% natrijevog laktata. Potonji, dok neutralizira kiseline, ne emitira CO2, što povećava njegovu učinkovitost.
Teže se korigiraju alkaloze, osobito one metaboličke (povezane s poremećajem probavnog i ekskretornog sustava). Ponekad se koristi 5% otopina askorbinske kiseline, neutralizirana natrijevim bikarbonatom do pH 6 - 7.
Alkalna rezerva- to je količina bikarbonata (NaHC03) (točnije, volumen CO2 koji može vezati krvna plazma). Ova se vrijednost samo uvjetno može smatrati pokazateljem acidobazne ravnoteže, jer unatoč povećanom ili smanjenom sadržaju bikarbonata, uz odgovarajuće promjene H2CO3, pH može ostati potpuno normalan.
Budući da kompenzacijske mogućnosti kroz disanje, koje tijelo u početku koristi, ograničeni su, odlučujuća uloga u održavanju postojanosti prelazi na bubrege. Jedna od glavnih zadaća bubrega je uklanjanje H+ iona iz tijela u slučajevima kada se iz nekog razloga u plazmi dogodi pomak prema acidozi. acidoza ne može se ispraviti ako se ne ukloni odgovarajuća količina H iona. Bubrezi koriste 3 mehanizma:
1. Izmjena vodikovih iona u ione natrija, koji se u kombinaciji s anionima HCO3 nastalim u tubularnim stanicama potpuno reapsorbiraju u obliku NaHCO,
Preduvjet za oslobađanje H-iona pomoću ovog mehanizma je reakcija aktivirana karboanhidrazom CO2 + H20 = H2CO3, a H2CO3 se razgrađuje na ione H i HCO3. U ovoj razmjeni vodikovi ioni u ione natrija dolazi do reapsorpcije cjelokupnog natrijevog bikarbonata filtriranog u glomerulima.
2. Izlučivanje vodikovih iona urinom a reapsorpcija natrijevih iona također se događa pretvorbom alkalne soli natrijeva fosfata (Na2HP04) u kiselu sol natrijeva difosfata (NaHaPO4) u distalnim tubulima.
3. Stvaranje amonijevih soli: amonijak, formiran u distalnim dijelovima bubrežnih tubula iz glutamina i drugih aminokiselina, potiče otpuštanje H-iona i reapsorpciju natrijevih iona; NH4Cl nastaje zbog spoja amonijaka s HCl. Intenzitet stvaranja amonijaka, potrebnog za neutralizaciju jake HCl, je veći što je veća kiselost urina.
Tablica 3
Osnovni parametri CBS-a
(prosječna vrijednost u arterijskoj krvi)
40 mm. rt. Umjetnost.
(parcijalni tlak CO2 u krvnoj plazmi)
Ova komponenta izravno odražava respiratornu komponentu u regulaciji CBS (CAR).
(hiperkapnija) opaža se uz hipoventilaciju, što je karakteristično za respiratornu acidozu.
↓ (hipokapnija) opaža se tijekom hiperventilacije, što je karakteristično za respiratornu alkalozu. Međutim, promjene pCO2 mogu biti i posljedica kompenzacije metaboličkih poremećaja CBS-a. Kako bi se te situacije razlikovale jedna od druge, potrebno je uzeti u obzir pH i [HCO3-]
95 mm. rt. Umjetnost. (parcijalni tlak u krvnoj plazmi)
SB ili SB
SB – standardna plazma bikarbonata tj. [NSO3-] ↓ - s metaboličkom acidozom, ili s kompenzacijom respiratorne alkaloze.
Za metaboličku alkalozu ili kompenzaciju respiratorne acidoze.
Dodatni indeksi
BO ili BB
(bazni odbojnici)
Puferske baze. Ovo je zbroj svih aniona cijele krvi koji pripadaju puferskim sustavima.
PRIJE ili BD
(manjak baze)
Nedostatak baze. To je razlika između praktične i pravilne vrijednosti BO u metaboličkoj acidozi. Definira se kao broj baza koje se moraju dodati u krv da bi se njen pH doveo u normalu (pri pCO2 = 40 mmHg do = 38°C)
IO ili BE
(višak osnovice)
Višak baze. To je razlika između stvarnih i očekivanih vrijednosti BO u metaboličkoj alkalozi.
Normalno, relativno gledano, nema ni manjka ni viška baza (ni DO ni IO). Zapravo, to se izražava u činjenici da je razlika između očekivanog i stvarnog BO u normalnim uvjetima unutar ±2,3 meq/l. Odstupanje ovog pokazatelja od normalnog raspona tipično je za metaboličke poremećaje CBS-a. Nenormalno visoke vrijednosti tipične su za metabolička alkaloza. Nenormalno nisko – za metabolička acidoza.
Laboratorijski i praktični rad
Iskustvo 1. Usporedba puferskog kapaciteta krvnog seruma i fosfatnog BS
Izmjerite ml
N tikvica
Krvni serum (razrjeđenje 1:10)
Fosfat BS (razrijeđen 1:10), pH = 7,4
Fenolftalein (indikator)
11. Agapov Yu.Ya. Acidobazna ravnoteža. – M., 1968. – 184 str.
2. Voinov V.A. Atlas patofiziologije. – M., 2004. – 218 str.
3. Gusev G.P. Uloga bubrega u regulaciji acidobazne ravnoteže // Physiology of the kidren: A guide to physiology. – L., 1972. – Str. 142–168.
4. Zhalko-Titarenko V.F. Vodno-elektrolitski metabolizam i acidobazni status u normalnim i patološkim stanjima. – Kijev, 1989.
5. Kostjučenko S.S. Acidobazna ravnoteža u intenzivnoj njezi. – Minsk, 2009. – 268 str.
6. Losev N.I., Voinov V.A. Fizikalno-kemijska homeostaza tijela // Homeostasis / Ed. P.D. Horizontova. – M., 1981. – P. 186–240.
7. Malyshev V.D. Acidobazni status i ravnoteža vode i elektrolita u intenzivnoj njezi: Tutorial. – M.: OJSC “Izdavačka kuća “Medicina”, 2005. – 228 str.
8. Ruth G. Acidobazni status i ravnoteža elektrolita. – M., 1978. 118 str.
9. Tavs G. Plinovi u krvi i acidobazna ravnoteža // Human Physiology. T.3 / Ed. R. Schmidta i G. Tavsa. – M., 1986. – P. 241–268.
10. Heitz U., Horn M. Vodeno-elektrolitna i acidobazna ravnoteža: kratki vodič. – M.: BINOM. Laboratorij znanja, 2009. – 359 str.
11. Hruska K. Patofiziologija acidobaznog metabolizma // Bubrezi i homeostaza u zdravstvu i patologiji. – M., 1987. – P. 170–216.
Acidobazno stanje (ABS) organizma jedan je od najvažnijih i najstrože stabiliziranih parametara homeostaze. Odnos vodikovih i hidroksilnih iona u unutarnjem okruženju tijela određuje aktivnost enzima, hormona, intenzitet i smjer redoks reakcija, metaboličke procese proteina, ugljikohidrata i masti, funkcije različitih organa i sustava, postojanost metabolizam vode i elektrolita, propusnost i ekscitabilnost bioloških membrana itd. Aktivnost reakcije okoline utječe na sposobnost hemoglobina da veže kisik i otpusti ga u tkiva.
Aktivna reakcija okoliša obično se procjenjuje sadržajem vodikovih iona u tekućinama.
pH vrijednost jedan je od “najstrožih” parametara krvi i kod ljudi normalno varira u vrlo uskom rasponu - pH arterijske krvi je 7,35-7,45; venski - 7,32-7,42. Značajnije promjene u pH krvi povezane su s patološkim metaboličkim poremećajima. U drugim tjelesnim tekućinama i stanicama pH se može razlikovati od pH krvi.
Pomaci pH krvi izvan zadanih granica dovode do značajnih pomaka u redoks procesima, promjena aktivnosti enzima, propusnosti bioloških membrana te uzrokuju poremećaje u funkciji kardiovaskularnog, dišnog i drugih sustava; pomak od 0,3 može uzrokovati komatozna stanja, a pomak od 0,4 često je nespojiv sa životom.
Kiselinsko-bazno stanje održavaju snažni homeostatski mehanizmi. Temelje se na osobitostima fizikalno-kemijskih svojstava puferskih sustava krvi i fiziološkim procesima u kojima sudjeluju sustavi vanjskog disanja, bubrezi, jetra, gastrointestinalni trakt itd.
Sustavi kemijskih pufera čine prvu liniju obrane protiv promjena pH vrijednosti tjelesnih tekućina i djeluju tako da ih brzo spriječe.
Puferski sustav je smjesa koja ima sposobnost spriječiti promjene pH vrijednosti medija kada mu se dodaju kiseline ili baze. Puferski sustavi ne uklanjaju H+ iz tijela, već ga “vežu” svojom alkalnom komponentom do konačne obnove CBS-a. Smjese koje se sastoje od slabe kiseline i njezine soli koja sadrži jaku bazu ili slabe baze i soli jake kiseline imaju svojstva puferiranja.
Najkapacitetniji puferski sustavi krvi su bikarbonatni, fosfatni, proteinski i hemoglobinski. Prva tri sustava imaju posebno važnu ulogu u krvnoj plazmi, a hemoglobinski pufer, najsnažniji, djeluje u eritrocitima.
Bikarbonatni pufer je najvažniji izvanstanični puferski sustav i sastoji se od slabe ugljične kiseline H2CO3 i njezine anionske soli, jake baze. Ugljična kiselina nastaje kao rezultat međudjelovanja ugljičnog dioksida i vode: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Ugljična kiselina pak disocira na vodik i bikarbonat: H2CO3 ↔ H+ + HCO3-.
U normalnim uvjetima (pri pH krvi od oko 7,4) u plazmi je 20 puta više bikarbonata nego ugljičnog dioksida.
Kapacitet bikarbonatnog sustava čini 53% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. Istodobno, bikarbonat plazme čini 35%, a bikarbonat eritrocita 18% puferskog kapaciteta.
Kada se u plazmi stvori višak proizvoda kisele reakcije, ioni vodika se spajaju s anionima bikarbonata (). Višak ugljičnog dioksida koji nastaje u plazmi ulazi u crvena krvna zrnca i tamo se uz pomoć karboanhidraze razgrađuje na ugljični dioksid i vodu. Ugljični dioksid se oslobađa u plazmu, stimulira respiratorni centar i višak CO2 se uklanja iz tijela kroz pluća. Ova brza pretvorba bilo koje kiseline pomoću bikarbonata u ugljičnu kiselinu, koja se lako uklanja plućima, čini bikarbonatni pufer najlabilnijim puferskim sustavom.
Bikarbonatni pufer također može neutralizirati višak baza. U tom će slučaju OHˉ ione vezati ugljikov dioksid i umjesto najjače baze OHˉ nastaje slabija baza čiji se višak izlučuje putem bubrega u obliku bikarbonatnih soli.
Sve dok se količina ugljične kiseline i natrijevog bikarbonata mijenja proporcionalno, a omjer između njih ostaje 1:20, pH krvi ostaje unutar normalnih granica.
Fosfatni pufer predstavljaju soli mono- i disupstituiranih fosfata. Fosfatni puferski sustav osigurava 5% puferskog kapaciteta krvi i glavni je puferski sustav stanica.
Monosupstituirana sol ima kisela svojstva, budući da pri disocijaciji daje ion, koji je tada sposoban otpustiti vodikov ion: NaH2PO4 ⇒ Na+ + ; ⇒N+ + . Disupstituirani fosfat ima svojstva baze, budući da disocira u ion koji može vezati vodikov ion: + H+ ⇒.
Pri normalnom pH u plazmi odnos fosfatnih soli NaH2PO4: Na2HPO4 = 1:4. Ovaj pufer je važan u bubrežnoj regulaciji CBS-a, kao i u regulaciji odgovora određenih tkiva. U krvi se njegov učinak uglavnom svodi na održavanje postojanosti i reprodukciju bikarbonatnog pufera.
Proteinski puferski sustav prilično je snažan pufer koji može pokazati svoja svojstva zbog amfoterne prirode proteina. Proteinski puferski sustav osigurava 7% puferskog kapaciteta krvi. Proteini krvne plazme sadrže dovoljnu količinu kiselih i bazičnih radikala, pa ovaj puferski sustav djeluje ovisno o okolini u kojoj proteini disociraju.
Hemoglobinski pufer je najkapacitetniji puferski sustav. Čini do 75% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. Svojstva puferskog sustava hemoglobinu daje uglavnom njegova sposobnost stalnog postojanja u obliku dva oblika - reduciranog (reduciranog) hemoglobina HHb i oksidiranog (oksihemoglobina) HbO2.
Hemoglobinski pufer, za razliku od bikarbonatnog pufera, može neutralizirati i nehlapljive i hlapljive kiseline. Oksidirani hemoglobin se ponaša kao kiselina, povećavajući koncentraciju vodikovih iona, a reducirani (deoksigenirani) ponaša se kao baza, neutralizirajući H+.
Hemoglobin je klasičan primjer proteinskog pufera i njegova je učinkovitost prilično visoka. Hemoglobin je šest puta učinkovitiji kao pufer od proteina plazme.
Prijelaz oksidiranog oblika hemoglobina u reducirani oblik sprječava pomak pH na kiselu stranu tijekom kontakta krvi s tkivima, a stvaranje oksihemoglobina u plućnim kapilarama sprječava pomak pH na alkalnu stranu zbog oslobađanja iona CO2 i klora iz eritrocita i stvaranje bikarbonata u njima.
Sustav amonijak/amonijev ion (NH3/NH4+) – prvenstveno djeluje u mokraći.
Osim puferskih sustava u održavanju konstantnog pH Aktivno sudjelovanje prihvaćaju fiziološke sustave, među kojima su glavni pluća, bubrezi, jetra i gastrointestinalni trakt.
Dišni sustav ima značajnu ulogu u održavanju acidobazne ravnoteže tijela, ali potrebno je 1-3 minute da se izjednači pomak u pH krvi. Uloga pluća svodi se na održavanje normalne koncentracije ugljičnog dioksida, a glavni pokazatelj funkcionalnog stanja pluća je parcijalni napon ugljikov dioksid u krvi. Plućni mehanizmi daju privremenu kompenzaciju, jer to pomiče krivulju disocijacije oksihemoglobina ulijevo i smanjuje kapacitet kisika u arterijskoj krvi.
U stabilnom stanju izmjene plinova, pluća uklanjaju oko 850 g ugljičnog dioksida dnevno. Ako se napetost ugljičnog dioksida u krvi poveća iznad normale za 10 mmHg. Art., Ventilacija se povećava 4 puta.
Uloga bubrega u regulaciji aktivne reakcije krvi nije manje važna od aktivnosti dišnog sustava. Mehanizam bubrežne kompenzacije je sporiji od respiratornog. Potpuna bubrežna kompenzacija razvija se tek nekoliko dana nakon promjene pH.
Izlučivanje kiselina tijekom normalnih miješanih obroka u zdrava osoba premašuje oslobađanje baza, pa mokraća ima kiselu reakciju (pH 5,3-6,5), a koncentracija vodikovih iona u njoj je približno 800 puta veća nego u krvi. Bubrezi proizvode i izlučuju u urin količinu vodikovih iona koja je jednaka količini koja kontinuirano ulazi u plazmu iz tjelesnih stanica, dok zamjenjuju ione vodika koje izlučuje tubularni epitel s ionima natrija u primarnom urinu. Ovaj mehanizam se postiže kroz nekoliko kemijskih procesa.
Prvi od njih je proces reapsorpcije natrija tijekom pretvorbe dibazičnih fosfata u monosupstituirane. Kada se fosfatni pufer iscrpi (pH urina ispod 4,5), natrij i bikarbonat se reapsorbiraju putem amonijageneze.
Drugi proces, koji osigurava zadržavanje natrija u tijelu i uklanjanje viška vodikovih iona, je pretvorba bikarbonata u ugljičnu kiselinu u lumenu tubula.
Treći proces koji pridonosi zadržavanju natrija u tijelu je sinteza amonijaka u distalnim bubrežnim tubulima (amoniogeneza) i njegova uporaba za neutralizaciju i izlučivanje kiselih ekvivalenata urinom.
Nastali slobodni amonijak lako prodire u lumen tubula, gdje se, spajajući se s vodikovim ionom, pretvara u slabo difuzibilni amonijev kation, koji se ne može vratiti u stanicu stijenke tubula.
Općenito, koncentracija vodikovih iona u mokraći može nekoliko stotina puta premašiti koncentraciju vodikovih iona u krvi.
To ukazuje na ogromnu sposobnost bubrega da uklone vodikove ione iz tijela.
Bubrežni mehanizmi za regulaciju respiratornog trakta ne mogu podesiti pH unutar nekoliko minuta, kao respiratorni mehanizam, ali djeluju nekoliko dana dok se pH ne vrati na normalne razine.
Regulacija CBS-a uz sudjelovanje jetre. Jetra oksidira nedovoljno oksidirane tvari u krvi koja teče iz crijeva do konačnih proizvoda; sintetizira ureu iz dušikovih otpada, posebno iz amonijaka i amonijevog klorida, koji dolaze iz gastrointestinalnog trakta u krv portalne vene; Jetra ima funkciju izlučivanja i stoga, kada se u tijelu nakupi višak kiselih ili alkalnih produkata metabolizma, oni se mogu izlučiti sa žuči u gastrointestinalni trakt. S viškom kiselina u jetri povećava se njihova neutralizacija, a istodobno se inhibira stvaranje uree. Neiskorišteni amonijak neutralizira kiseline i povećava izlučivanje amonijevih soli urinom. S povećanjem količine alkalnih valencija povećava se stvaranje urina, a smanjuje se amonijaogeneza, što je popraćeno smanjenjem izlučivanja amonijevih soli u urinu.
Koncentracija vodikovih iona u krvi također ovisi o aktivnosti želuca i crijeva. Stanice želučane sluznice luče klorovodična kiselina u vrlo visokoj koncentraciji. U ovom slučaju, ioni klora se oslobađaju iz krvi u želučanu šupljinu u kombinaciji s ionima vodika formiranim u želučanom epitelu uz sudjelovanje karboanhidraze. Umjesto klorida, bikarbonat ulazi u plazmu tijekom želučane sekrecije.
Gušterača je aktivno uključena u regulaciju pH krvi, jer stvara veliki broj bikarbonat. Stvaranje bikarbonata je inhibirano viškom kiselina, a pojačano njihovim nedostatkom.
Koža može, u uvjetima viška nehlapljivih kiselina i baza, otpustiti potonje kroz znoj. Ovo je od posebne važnosti u slučajevima oštećene funkcije bubrega.
Kost. Ovo je sustav koji najsporije reagira. Mehanizam njegovog sudjelovanja u regulaciji pH krvi je sposobnost izmjene Ca2+ i Na+ iona s krvnom plazmom u zamjenu za H+ protone. Dolazi do otapanja hidroksiapatitnih kalcijevih soli koštanog matriksa, otpuštanja iona Ca2+ i vezivanja iona HPO42- s H+ pri čemu nastaje dihidrogenfosfat koji se izlučuje mokraćom. Paralelno sa smanjenjem pH (zakiseljavanje) ioni H+ ulaze u osteocite, a istječu ioni kalija.
Procjena acidobaznog stanja tijela
Pri proučavanju acidobazne ravnoteže najveća vrijednost ima analizu krvi. Pokazatelji u kapilarnoj krvi slični su onima u arterijskoj krvi. Trenutno se CBS pokazatelji određuju pomoću Astrupove ekvilibracijske mikrometode. Ova tehnika omogućuje, osim pravog pH krvi, dobivanje pokazatelja napetosti CO2 u plazmi (pCO2), pravog bikarbonata u krvi (AB), standardnog bikarbonata (SB), zbroja svih krvnih baza (BB) i indikatora manjka ili suviška baze (BE).
Bibliografska poveznica
Morrison V.V., Chesnokova N.P., Bizenkova M.N. KISELO-BAZNO STANJE. REGULACIJA KISELOBAZNE HOMEOSTAZE (PREDAVANJE 1) // International Journal of Applied and Fundamental Research. – 2015. – br. 3-2. – Str. 270-273;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6529 (datum pristupa: 15.06.2019.). Predstavljamo vam časopise izdavačke kuće "Akademija prirodnih znanosti"
Acidobazno stanje (ABS)- relativna postojanost reakcije unutarnjeg okruženja tijela, kvantitativno karakterizirana koncentracijom H +.
Koncentracija H+ izražava se pomoću pH vrijednosti. Koncentracija H+, a shodno tome i pH vrijednost, ovise o odnosu kiselina i baza u organizmu.
Bronstedove kiseline - molekule ili ione sposobne donirati H +.
Zaklade Brønsted - spojevi sposobni prihvatiti H +.
Najzastupljenija kiselina u tijelu je ugljična kiselina, dnevno se stvori oko 20 molova. Tijelo također proizvodi druge anorganske (klorovodičnu, sumpornu, fosfornu) i organske (amino-, keto-, hidroksi-, nukleinske, masne) kiseline u količini od 80 mmol/dan.
najjači od njih je amonijak. Bazična svojstva imaju i aminokiseline arginin i lizin, biogeni amini, npr. kateholamini, histamin, serotonin itd.
Biološki značaj pH regulacija, posljedice kršenja
H + su pozitivno nabijene čestice, spajaju negativno nabijene skupine molekula i aniona, uslijed čega mijenjaju svoj sastav i svojstva. Dakle, količina H + u tekućini određuje strukturu i svojstva svih glavnih skupina organski spojevi– bjelančevine, nukleinske kiseline, ugljikohidrati i lipidi (amfifilni). Najvažniji učinak koncentracije H+ je na aktivnost enzima. Svaki enzim ima svoj optimalni pH, pri kojem enzim ima maksimalnu aktivnost. Na primjer, enzimi glikolize, TCA ciklusa, PFS aktivni su u neutralnoj sredini, a lizosomalni enzimi i želučani enzimi aktivni su u kiseloj sredini (pH=2). Kao rezultat toga, promjene u pH uzrokuju promjene u aktivnosti pojedinih enzima i dovode do metaboličkih poremećaja općenito.
Temeljna načela regulacije UPOV
Regulacija DZS-a temelji se na 3 glavna načela:
1. pH konstantnost . Regulacijski mehanizmi CBS-a održavaju konstantan pH.
2. izosmolarnost . Pri regulaciji CBS-a ne mijenja se koncentracija čestica u međustaničnoj i izvanstaničnoj tekućini.
3. električna neutralnost . Pri reguliranju CBS-a broj pozitivnih i negativne čestice ne mijenja se u međustaničnoj i izvanstaničnoj tekućini.
MEHANIZMI REGULACIJE SPAT
- Fizikalno-kemijski mehanizam , to su puferski sustavi krvi i tkiva;
- Fiziološki mehanizam , to su organi: pluća, bubrezi, koštano tkivo, jetra, koža, gastrointestinalni trakt.
- Metabolički (na staničnoj razini).
Prekršaji UPOV - klasifikacija po mehanizmima? Biokemijski putovi kompenzacije.
KRŠENJA DIHANJA
Naknada za CBS- adaptivna reakcija na dijelu tijela koji nije kriv za kršenje CBS-a.
Ispravak CBS-a– adaptivna reakcija na dijelu organa koji je uzrokovao kršenje CBS-a.
Postoje dva glavna tipa CBS poremećaja - acidoza i alkaloza.
acidoza– apsolutni ili relativni višak kiselina ili manjak baza.
Alkaloza– apsolutni ili relativni višak baza ili manjak kiselina.
Acidoza ili alkaloza nije uvijek popraćena primjetnom promjenom koncentracije H +, budući da puferski sustavi održavaju konstantan pH. Takve se acidoze i alkaloze nazivaju nadoknađeno ( pH im je normalan). AN ↔ A - + N + , N + + B - ↔ BH
Ako se tijekom acidoze ili alkaloze puferski kapacitet potroši, pH vrijednost se mijenja i uočava se sljedeće: acidemija – pad pH vrijednosti ispod normale, ili alkalijemija - povećanje pH vrijednosti iznad normale. Takve se acidoze i alkaloze nazivaju dekompenzirana .
Acidobazno stanje- jedan od najvažnijih fizikalnih i kemijskih parametara unutarnjeg okoliša tijela. U organizmu zdrave osobe tijekom metaboličkog procesa dnevno se stalno stvaraju kiseline - oko 20 000 mmol ugljične kiseline (H 2 C0 3) i 80 mmol jakih kiselina, ali koncentracija H + varira u relativno uskom području. Normalno je pH izvanstanične tekućine 7,35-7,45 (45-35 nmol/l), a izvanstanične tekućine u prosjeku 6,9. Istodobno, treba napomenuti da je H + unutar stanice heterogen: različit je u organelama iste stanice.
H+ su toliko sposobni da čak i kratkotrajna promjena njihove koncentracije u stanici može značajno utjecati na aktivnost enzimskih sustava i fizioloških
procesima. Međutim, obično se puferski sustavi trenutno aktiviraju, štiteći stanicu od nepovoljnih fluktuacija pH. Puferski sustav može vezati ili, obrnuto, odmah otpustiti H +
kao odgovor na promjene u kiselosti unutarstanične tekućine.
Puferski sustavi djeluju i na razini organizma kao cjeline, ali u
U konačnici, regulacija pH vrijednosti tijela određena je radom pluća i bubrega.
Pa što je to? acidobazno stanje (sinonimi: acidobazna ravnoteža, acidobazno stanje, acidobazna ravnoteža, acidobazna homeostaza). Ovo je relativna postojanost pH vrijednost(pH) unutarnje okoline tijela, uzrokovano kombiniranim djelovanjem pufera i nekih fizioloških sustava tijela (Enciklopedijski rječnik medicinskih naziva, sv. 2, str. 32).
Acidobazna ravnoteža je relativna postojanost vodikovog indeksa (pH) unutarnjeg okoliša tijela, zbog kombiniranog djelovanja pufera i nekih fizioloških sustava, koji određuje korisnost metaboličkih transformacija u stanicama tijela (BME). , svezak 10, str. 336).
Omjer vodikovih i hidroksilnih iona u unutarnjem okruženju tijela ovisi o:
1) aktivnost enzima i intenzitet redoks reakcija;
2) procesi hidrolize i sinteze proteina, glikolize i oksidacije ugljikohidrata i masti;
3) osjetljivost receptora na medijatore;
4) propusnost membrane;
5) sposobnost hemoglobina da veže kisik i otpušta ga tkivima;
6) fizikalno-kemijska svojstva koloida i međustaničnih struktura: stupanj njihove disperznosti, hidrofilnost, adsorpcijska sposobnost;
7) funkcije raznih organa i sustava.
Omjer H + i OH" u biološkim medijima ovisi o sadržaju kiselina (donora protona) i puferskih baza (akceptora protona) u tjelesnim tekućinama. Aktivna reakcija medija procjenjuje se jednim od iona (H + ili OH -), najčešće pomoću H+.Sadržaj H+ u organizmu ovisi o njihovom stvaranju tijekom metabolizma bjelančevina, masti i ugljikohidrata, kao i o njihovom ulasku u organizam ili uklanjanju iz njega u obliku nehlapljivih kiselina ili ugljični dioksid.
pH vrijednost, koja karakterizira stanje CBS-a, jedan je od "najtvrđih" parametara krvi i kod ljudi varira u vrlo uskim granicama: od 7,3 5 do 7,45l. Pomak pH od 0,1 iznad navedenih granica uzrokuje izražene smetnje u dišnom, kardiovaskularnom sustavu itd., smanjenje pH za 0,3 dovodi do acidozne kome, a pomak od 0,4 često je nespojiv sa životom.
Izmjena kiselina i baza u tijelu usko je povezana s izmjenom vode i elektrolita. Sve te vrste izmjene objedinjuje zakon električne neutralnosti, izosmolarnost i homeostatski fiziološki mehanizmi.
Ukupna količina kationa u plazmi je 155 mmol/l (Na+ - 142 mmol/l; K+ - 5 mmol/l; Ca 2+ - 2,5 mmol/l; Mg 2 + 0,5 mmol/l; ostali elementi - 1 ,5 mmol /l), a sadrži istu količinu aniona (103 mmol/l - slaba baza CI ~; 27 mmol/l - jaka baza HCO, -; 7,5-9 mmol/l - proteinski anioni; 1,5 mmol/l - fosfat anioni; 0,5 mmol/l - sulfatni anioni; 5 mmol/l - organske kiseline). Budući da sadržaj H+ u plazmi ne prelazi 40x10 -6 mmol/l, a proteinski anioni glavnih puferskih baza plazme (HCO3-) iznose oko 42 mmol/l, krv se smatra dobro puferiranim medijem i ima blago alkalnu reakciju. .
