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.
Acidobazna ravnoteža jedan je od najvažnijih fizikalno-kemijskih parametara unutarnje okoline tijela. Omjer vodikovih i hidroksidnih 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 niza organa, osjetljivost receptora na medijatore, propusnost membrana itd. Aktivnost reakcije okoline određuje sposobnost hemoglobina da veže kisik i preda ga tkivima. Promjenom reakcije medija mijenjaju se fizikalno-kemijske karakteristike staničnih koloida i međustaničnih struktura - stupanj njihove disperzije, hidrofilnost, adsorpcijski kapacitet i druga važna svojstva.
Omjer aktivnih masa vodikovih i hidroksidnih iona u biološkim medijima ovisi o sadržaju kiselina (donora protona) i puferskih baza (akceptora protona) u tjelesnim tekućinama. Uobičajeno je procijeniti aktivnu reakciju medija jednim od iona (H +) ili (OH -), češće H + ionom. Sadržaj H+ u organizmu određen je, s jedne strane, njihovim izravnim ili neizravnim stvaranjem putem ugljičnog dioksida tijekom metabolizma bjelančevina, masti i ugljikohidrata, as druge strane njihovim ulaskom u organizam ili izlučivanjem iz u obliku nehlapljivih kiselina ili ugljičnog dioksida. Čak i relativno male promjene CH+ neminovno dovode do poremećaja fizioloških procesa, a ako prijeđu poznate granice, do smrti organizma. U tom smislu, pH vrijednost, koja karakterizira stanje acidobazne ravnoteže, jedan je od "najtežih" parametara krvi i kod ljudi varira u uskim granicama - od 7,32 do 7,45. Pomak pH za 0,1 iznad navedenih granica uzrokuje izražene poremećaje u disanju, kardiovaskularnom sustavu itd.; pad pH od 0,3 uzrokuje acidotičnu komu, a pomak pH 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 ujedinjuju zakoni električne neutralnosti, izoosmolarnosti i homestatski fiziološki mehanizmi. Za plazmu, zakon električne neutralnosti može se ilustrirati podacima u tablici. dvadeset.
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 udio slabe baze C1 - i 27 mmol/l - udio HCO - 3 (jake baze). G. Ruth (1978) smatra da su HCO-3 i proteinski anioni (oko 42 mmol/l) 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, posebno HCO - 3 ion, usko su povezani, s jedne strane, s izmjenom elektrolita, s druge strane, s acidobaznom ravnotežom, stoga je ispravno tumačenje promjena njihove koncentracije važno za razumijevanje procesa koji se odvijaju u izmjeni elektrolita, vode i H + .
najamni blok
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. Najviše povezan sa svim puferskim sustavima je bikarbonatni pufer. Poremećaji u bilo kojem puferskom sustavu utječu na koncentracije njegovih komponenti, stoga promjena parametara hidrokarbonatnog puferskog sustava može točno karakterizirati CBS tijela.
Normalan krvni CBS karakteriziraju sljedeći metabolički parametri:
pH plazme 7,4±0,05;
[NSO3-]=(24,4±3) mol/l je alkalna rezerva uvale;
pCO2 = 40 mm Hg - parcijalni tlak CO2 nad krvlju.
Iz Henderson-Hasselbachove jednadžbe za bikarbonatni pufer, očito je da kada se promijeni koncentracija ili parcijalni tlak CO2, CBS krvi se mijenja.
Održavanje optimalne vrijednosti reakcije okoline u različitim dijelovima tijela postiže se koordiniranim radom puferskih sustava i organa za izlučivanje. Pomak u reakciji medija na kiselu stranu naziva se acidoza, au glavnom - alkaloza. Kritične vrijednosti za spašavanje života su: pomak na kiselu stranu do 6,8, a na glavnu - 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 ugljikovodika.
Povećana proizvodnja metaboličkih kiselina javlja se kod: 1) dijabetes melitusa tipa I, produljenog, potpunog gladovanja 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 s mokraćom (renalna acidoza), ili s nekim probavnim sokovima (pankreasa, crijeva).
Respiratorna (respiratorna) acidoza razvija se u hipoventilaciji Ilacija pluća koja, bez obzira na uzrok koji ju je uzrokovao, dovodi do povećanja parcijalnog tlaka CO2 više od 40 mm Hg. Umjetnost. (hiperkapnija). To se događa s bolestima dišnog sustava, hipoventilacijom pluća, ugnjetavanjem respiratornog centra određenim lijekovima, na primjer, barbituratima.
metabolička alkaloza promatrano uz značajne gubitkeželučanog soka zbog ponovljenog povraćanja, a također i kao rezultat gubitka protona u urinu tijekom hipokalemije, zatvora (kada se alkalni produkti nakupljaju u crijevima; uostalom, izvor bikarbonatnih aniona je gušterača, čiji se kanali otvaraju u duodenum), kao i kod dugotrajnog uzimanja alkalne hrane i mineralna voda, čije se soli hidrolizuju na anionu.
Respiratorni (respiratorni) alkaloza razvija se zbog hiperventilacije ventilacija pluća, što dovodi do prekomjernog uklanjanja CO2 iz tijela i smanjenja njegovog parcijalnog tlaka u krvi za manje od 40 mm. rt. Umjetnost. (hipokapnija). To se događa kod udisanja razrijeđenog zraka, hiperventilacije pluća, razvoja toplinske dispneje, prekomjerne ekscitacije respiratornog centra zbog oštećenja mozga.
Uz acidozu kao hitna mjera koristiti intravenoznu infuziju 4 - 8% natrijevog bikarbonata, 3,66% otopine trisamina H2NC (CH2OH) 3 ili 11% natrijevog laktata. Potonji, neutralizirajuće kiseline, ne emitira CO2, što povećava njegovu učinkovitost.
Alkalozu je teže ispraviti, osobito metaboličku (povezanu s kršenjem probavnog i izlučujućeg sustava). Ponekad se koristi 5% otopina askorbinske kiseline, neutralizirana natrijevim bikarbonatom do pH 6-7.
Alkalna rezerva je količina bikarbonata (NaHC03) (točnije, količina CO2 koju 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, izvorno korištene u tijelu, ograničene su, odlučujuća uloga u održavanju postojanosti prelazi na bubrege. Jedna od glavnih zadaća bubrega je uklanjanje H + iona iz tijela u slučajevima kada iz bilo kojeg razloga dođe do pomaka u plazmi prema acidozi. acidoza ne može se ispraviti ako se ne ukloni odgovarajuća količina H-iona. Bubrezi za to koriste 3 mehanizma:
1. Izmjena vodikovih iona na natrijeve ione, koji se, kada se spoje s anionima HCO3 formiranim u tubularnim stanicama, potpuno reapsorbiraju u obliku NaHCO,
Preduvjet za oslobađanje H-iona pomoću ovog mehanizma je reakcija aktivirana karboanhidrazom CO2 + H20 = H2CO3, pri čemu se H2CO3 razlaže na ione H i HCO3. Ovom razmjenom vodikovi ioni u ione natrija, sav natrijev bikarbonat filtriran u glomerulima se reapsorbira.
2. Izlučivanje vodikovih iona mokraćom 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 bubrežnim tubulima 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 KOS-a
(srednja vrijednost u arterijskoj krvi)
40 mm. rt. Umjetnost.
(parcijalni tlak CO2 u krvnoj plazmi)
Ova komponenta izravno odražava respiratornu komponentu u regulaciji CBS-a (CARR).
(hiperkapnija) opaža se uz hipoventilaciju, što je karakteristično za respiratornu acidozu.
↓ (hipokapnija) opaža se uz hiperventilaciju, što je karakteristično za respiratornu alkalozu. Međutim, promjene u pCO2 također mogu biti rezultat 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 i.e. [NSO3-] ↓ - s metaboličkom acidozom, ili s kompenzacijom respiratorne alkaloze.
S metaboličkom alkalozom ili s kompenzacijom 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 količina baza koje se moraju dodati krvi da bi se njen pH doveo u normalu (pri pCO2 = 40 mmHg do = 38oC)
IO ili BE
(višak osnovice)
višak baze. To je razlika između stvarne i dospjele vrijednosti BO u metaboličkoj alkalozi.
U normi, relativno gledano, nema ni manjka ni viška baza (ni DO ni IO). Zapravo, to se izražava u činjenici da je razlika između dužnog i stvarnog BO unutar normalnih uvjeta unutar ± 2,3 meq / l. Izlaz ovog pokazatelja iz koridora norme tipičan je za metaboličke poremećaje CBS-a. Nenormalno visoke vrijednosti tipične su za metabolička alkaloza. abnormalno nizak za metabolička acidoza.
Laboratorijski i praktični rad
Iskustvo 1. Usporedba puferskog kapaciteta krvnog seruma i fosfatnog BS
mjeri ml
N tikvica
Krvni serum (razrjeđenje 1:10)
Fosfat BS (razrjeđenje 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 acidobazna ravnoteža// Fiziologija bubrega: Vodič kroz fiziologiju. - L., 1972. - S. 142-168.
4. Šteta-Titarenko V.F. Vodno-elektrolitski metabolizam i acidobazno stanje 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. Fizička i kemijska homeostaza tijela // Homeostasis / Ed. P.D. Gorizontova. - M., 1981. - S. 186-240.
7. Malyshev V.D. Acidobazno stanje 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. V.3 / Ed. R. Schmidt i G. Taws. - M., 1986. - S. 241-268.
10. Heitz W., Gorn M. Vodeno-elektrolitna i acidobazna ravnoteža: kratki vodič. – M.: BINOM. Laboratorij znanja, 2009. - 359 str.
11. Khruska K. Patofiziologija acidobaznog metabolizma // Bubrezi i homeostaza u zdravlju i bolesti. - M., 1987. - S. 170-216.
Acidobazno stanje (ACS) organizma jedan je od najvažnijih i najstrože stabiliziranih parametara homeostaze. Omjer vodikovih i hidroksidnih iona u unutarnjem okruženju tijela određuje aktivnost enzima, hormona, intenzitet i smjer redoks reakcija, procese metabolizma proteina, ugljikohidrata i masti, funkcije različitih organa i sustava, postojanost metabolizma vode i elektrolita, propusnosti i ekscitabilnosti bioloških membrana itd. Aktivnost reakcije okoline utječe na sposobnost hemoglobina da veže kisik i preda ga tkivima.
Uobičajeno je procjenjivati aktivnu reakciju medija sadržajem vodikovih iona u tekućinama.
pH vrijednost je jedan od "najtvrđih" parametara krvi i kod čovjeka normalno varira u vrlo uskim granicama - 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 biološkim tekućinama i stanicama pH se može razlikovati od pH krvi.
Pomaci pH krvi izvan naznačenih granica dovode do značajnih pomaka u redoks procesima, promjena aktivnosti enzima, propusnosti bioloških membrana, uzrokuju poremećaje u funkciji kardiovaskularnog, dišnog i drugih sustava; pomak od 0,3 može izazvati komu, a pomak od 0,4 često je nespojiv sa životom.
Kiselinsko-bazno stanje održavaju snažni homeostatski mehanizmi. Temelje se na značajkama fizikalno-kemijskih svojstava krvnih puferskih sustava 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, djelujući 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 konačnog oporavka CBS-a. Puferska svojstva imaju smjese koje se sastoje od slabe kiseline i njezine soli koja sadrži jaku bazu ili od slabe baze i soli jake kiseline.
Najsadržajniji 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 crvenim krvnim stanicama.
Bikarbonatni pufer je najvažniji izvanstanični puferski sustav i sastoji se od slabe ugljične kiseline H2CO3 i njene 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 iznosi 53% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. Istodobno, bikarbonat plazme čini 35%, a bikarbonat eritrocita 18% puferskog kapaciteta.
Kada se u plazmi stvori višak kiselo-reaktivnih produkata, ioni vodika se spajaju s anionima bikarbonata (). Višak ugljičnog dioksida koji nastaje u plazmi ulazi u eritrocite i tamo se uz pomoć karboanhidraze razgrađuje na ugljični dioksid i vodu. Ugljični dioksid se oslobađa u plazmu, pobuđuje 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, a umjesto najjače baze OHˉ nastaje manje jaka baza čiji se višak izlučuje u obliku bikarbonatnih soli putem bubrega.
Sve dok se količina ugljične kiseline i natrijevog hidrogenkarbonata proporcionalno mijenja i omjer između njih ostaje 1:20, pH krvi ostaje unutar normalnog raspona.
Fosfatni pufer predstavljaju soli mono- i disupstituiranih fosfata. Fosfatni puferski sustav osigurava 5% puferskog kapaciteta krvi i glavni je puferski sustav stanica.
Mononatrijeva sol ima kisela svojstva, budući da tijekom disocijacije 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 nekih tkiva. U krvi se njegovo djelovanje uglavnom svodi na održavanje postojanosti i reprodukciju bikarbonatnog pufera.
Proteinski puferski sustav je prilično 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 mediju u kojem se proteini disociraju.
Hemoglobinski pufer je najkapacitetniji puferski sustav. Čini do 75% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. Svojstva puferskog sustava hemoglobina uglavnom su posljedica njegove sposobnosti stalnog postojanja u obliku dva oblika - reduciranog (reduciranog) hemoglobina HHb i oksidiranog (oksihemoglobina) HbO2.
Hemoglobinski pufer, za razliku od bikarbonata, može neutralizirati i nehlapljive i hlapljive kiseline. Oksidirani hemoglobin se ponaša kao kiselina, povećavajući koncentraciju vodikovih iona, dok se reducirani (deoksigenirani) hemoglobin ponaša 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 pomicanje pH na alkalnu stranu zbog oslobađanja CO2 i iona klora iz eritrocita i stvaranje bikarbonata u njima.
Sustav amonijak/amonijev ion (NH3/NH4+) – pretežno djeluje u mokraći.
Osim puferskih sustava u održavanju konstantnog pH Aktivno sudjelovanje prihvaćaju fiziološke sustave, među kojima su glavni pluća, bubrezi, jetra, gastrointestinalni trakt.
Dišni sustav ima značajnu ulogu u održavanju kiselo-bazne ravnoteže tijela, međutim, potrebno im je 1-3 minute da izjednače 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 se u ovom slučaju krivulja disocijacije oksihemoglobina pomiče ulijevo i smanjuje se kapacitet kisika u arterijskoj krvi.
U stabilnom stanju izmjene plinova, pluća uklanjaju oko 850 g ugljičnog dioksida dnevno. Ako napetost ugljičnog dioksida u krvi poraste iznad norme za 10 mm Hg. 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 u uobičajenoj miješanoj hrani u zdrava osoba premašuje oslobađanje baza, pa mokraća ima kiselu reakciju (pH 5,3-6,5) i koncentracija vodikovih iona u njoj je oko 800 puta veća nego u krvi. Bubrezi proizvode i izlučuju u urinu količinu vodikovih iona koja je jednaka njihovom broju koji kontinuirano ulazi u plazmu iz stanica tijela, dok zamjenjuju vodikove ione koje izlučuje epitel tubula s natrijevim ionima primarnog urina. Ovaj mehanizam provodi se pomoću nekoliko kemijskih procesa.
Prvi od njih je proces reapsorpcije natrija tijekom pretvorbe disupstituiranih fosfata u monosupstituirane. Kada se fosfatni pufer iscrpi (pH urina ispod 4,5), natrij i bikarbonat se reapsorbiraju amoniogenezom.
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 doprinosi 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 difuzirajući amonijev kation, koji se ne može ponovno 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 regulacije CBS-a ne mogu ispraviti pH unutar nekoliko minuta poput respiratornog mehanizma, ali funkcioniraju nekoliko dana dok se pH ne vrati na normalne razine.
Regulacija CBS-a uz sudjelovanje jetre. Jetra oksidira do konačnih proizvoda nedovoljno oksidirane tvari krvi koja teče iz crijeva; sintetizira ureu iz dušičnih troska, 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 prekomjerna količina kiselih ili alkalnih produkata metabolizma, oni se mogu izlučiti sa žuči u gastrointestinalni trakt. S viškom kiselina u jetri, njihova neutralizacija se pojačava, a istodobno se inhibira stvaranje uree. Neiskorišteni amonijak neutralizira kiseline i povećava izlučivanje amonijevih soli urinom. S povećanjem broja alkalnih valencija povećava se stvaranje uree, a smanjuje amoniogeneza, što je popraćeno smanjenjem izlučivanja amonijevih soli urinom.
Koncentracija vodikovih iona u krvi također ovisi o aktivnosti želuca i crijeva. Stanice želučane sluznice luče solnu kiselinu u vrlo visokim koncentracijama. Istodobno se kloridni ioni oslobađaju iz krvi u želučanu šupljinu u kombinaciji s vodikovim ionima nastalim u epitelu želuca 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, izlučiti potonje sa znojem. Ovo je od posebne važnosti u slučajevima oštećene funkcije bubrega.
Kost. To 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, oslobađanja Ca2+ iona i vezivanja HPO42- iona s H+ u dihidrogen fosfat koji se izlučuje mokraćom. Paralelno, sa smanjenjem pH (zakiseljavanje), ioni H + ulaze u osteocite, a ioni kalija - izvana.
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 KOS pokazatelji određuju Astrupovom mikrometodom ravnoteže. 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 viška baza (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 koje izdaje izdavačka kuća "Academy of Natural History"
Acidobazno stanje (ACS)- 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 + .
Osnivanje Bronsteda - spojevi sposobni prihvatiti H + .
Najzastupljenija kiselina u tijelu je ugljična kiselina, dnevno je nastane oko 20 mol. Također, u tijelu se stvaraju druge anorganske (klorovodična, sumporna, fosforna) i organske (amino-, keto-, hidroksi-, nukleinska, masna) kiseline u količini od 80 mmol/dan.
najjači od njih je amonijak. Bazična svojstva imaju i aminokiseline arginin i lizin, biogeni amini, kao što su 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 na aktivnost enzima ima koncentracija H+. Svaki enzim ima svoj pH optimum, pri kojem enzim ima maksimalnu aktivnost. Na primjer, enzimi glikolize, TCA, PFS aktivni su u neutralnoj sredini, a lizosomalni enzimi, želučani enzimi aktivni su u kiseloj sredini (pH=2). Zbog toga promjene pH vrijednosti uzrokuju promjenu aktivnosti pojedinih enzima i dovode do metaboličkih poremećaja općenito.
Osnovni principi regulacije KOS-a
Regulacija DZS-a temelji se na 3 glavna načela:
1. pH konstantnost . Mehanizmi regulacije CBS održavaju konstantnost pH.
2. izosmolarnost . Tijekom regulacije CBS-a koncentracija čestica u međustaničnoj i izvanstaničnoj tekućini se ne mijenja.
3. električna neutralnost . Pri reguliranju CBS-a broj pozitivnih i negativne čestice u međustaničnoj i izvanstaničnoj tekućini ne mijenja.
MEHANIZMI REGULACIJE BOS
- 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).
Povrede KOS-a - klasifikacija po mehanizmima? Biokemijski načini kompenzacije.
POVREDE BOS-a
KOS naknada- adaptivna reakcija na dijelu tijela koji nije kriv za kršenje CBS-a.
KOS ispravak- adaptivna reakcija na dijelu organa koji je uzrokovao kršenje CBS-a.
Postoje dva glavna tipa BOS 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 konstantnost pH. Takve kiseline i alkaloze nazivaju se nadoknađeno ( pH im je normalan). AN ↔ A - + H + , H + + B - ↔ BH
Ako se kapacitet pufera potroši tijekom acidoze ili alkaloze, pH vrijednost se mijenja i uočava se sljedeće: acidemija - snižavanje pH vrijednosti ispod normale, odn alkalijemija - povećanje pH vrijednosti iznad norme. Takve kiseline i alkaloze nazivaju se dekompenzirana .
Acidobazno stanje- jedan od najvažnijih fizikalnih i kemijskih parametara unutarnjeg okoliša tijela. U organizmu zdravog čovjeka tijekom metaboličkog procesa neprestano nastaju kiseline - oko 20 000 mmol ugljične (H 2 CO 3 ) i 80 mmol jake kiseline, ali koncentracija H + varira u relativno uskom području. Normalan pH izvanstanične tekućine je 7,35-7,45 (45-35 nmol/l), a izvanstanične tekućine u prosjeku 6,9. Pritom 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 odmah aktiviraju, štiteći stanicu od nepovoljnih pH fluktuacija. 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 tjelesnog pH određena je radom pluća i bubrega.
Pa što je acidobazno stanje (sinonimi: acidobazna ravnoteža, acidobazno stanje, acidobazna ravnoteža, acidobazna homeostaza). Ova relativna postojanost pH(pH) unutarnje sredine organizma, zbog zajedničkog djelovanja pufera i nekih fizioloških sustava organizma (Enciklopedijski rječnik medicinskih naziva, sv. 2, str. 32).
Acidobazna ravnoteža je relativna postojanost indeksa vodika (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 hidroksidnih 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 preda ga tkivima;
6) fizikalne i kemijske karakteristike koloida i međustaničnih struktura: stupanj njihove disperzije, hidrofilnost, adsorpcijski kapacitet;
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 H+.Sadržaj H+ u organizmu ovisi o njihovom stvaranju tijekom metabolizma bjelančevina, masti i ugljikohidrata, kao i o njihovom unošenju u organizam ili izlučivanju iz njega u obliku nehlapljivog kiseline ili ugljikov dioksid.
pH vrijednost, koja karakterizira stanje CBS-a, jedan je od "najrigidnijih" parametara krvi i kod ljudi varira u vrlo uskim granicama: od 7,3 5 do 7,45l. Pomak pH za 0,1 iznad navedenih granica uzrokuje izražene poremećaje disanja, kardiovaskularnog sustava itd., pad 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 objedinjuje zakon električne neutralnosti, izoosmolarnost 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 ista količina sadrži anione (103 mmol/l - slaba baza CI~; 27 mmol/l - jaka baza HCO, -; 7,5-9 mmol/l - proteinski anioni; 1,5 mmol/l - fosfatanioni ; 0,5 mmol/l - sulfatni anioni; 5 mmol/l - organske kiseline). Budući da sadržaj H + u plazmi ne prelazi 40x10 -6 mmol / l, a glavne puferske baze aniona proteina plazme (HCO3-) su oko 42 mmol / l, krv se smatra dobro puferiranim medijem i ima blago alkalna reakcija.
