Легкие и кислотно-основной гомеостаз

Кроме оксигенации и выделения СО₂, легкие выполняют важную функцию под­держания кислотно-основного гомеостаза. Так называемые ''связанные кислоты" образуются в процессе метаболизма в тканях и непрерывно выводятся почками. ГЗ норме от 40 до 80 ммоль связанных кислот ежедневно выводятся из организма. При метаболических расстройствах различного генеза, таких как повышенное образова-

Рис. 10-6. Кривые диссоциации С()₂ для оксигенированной и де-оксикопированной крови. По мере того, как артериальная кровь с Рсо_а в 40 мм рт. ст. (точ­ка Л) деоксигенируется, ее свя­зывание с С()₂ увеличивается. Смешанная венозная кровь с PcOj, в 47 мм рт. ст. (точка В) песет примерно на 60 мл/л СО₂ больше, чем артериальная кровь

гликолем), а также при болезнях почек их способность выводить связанные кислоты может не соответствовать скорости их образования. В этих условиях легкие либо на короткое время, либо длительно компенсируют почечную недостаточность относи­тельно выделения связанных кислот. Такая компенсация сохраняет рН в физиоло­гически приемлемом диапазоне.

Через легкие выводится ежедневно приблизительно 13 000 ммоль угольной кислоты, которая могла бы стать значительной кислотной нагрузкой. Поэтому изме­нения минутной вентиляции и, особенно, альвеолярной вентиляции (гл. 3) оказыва­ют глубокое воздействие на кислотно-основное равновесие у здоровых и больных людей.

Рис. 10-7. Диаграмма кислород-двуокись углерода. Содержание ()₂ и СО₂ не зависит прямо про­порционально от их парциально­го давления в крови

Физиологические буферные системы-система СО₂—бикарбонат

Буферные системы организма играют первостепенную роль в поддержании от носительно узкого диапазона рН, в котором протекают ф™_ОЛогн™сш?™™ные

1Го"_а^ет^Т°кГ^{е ПРОЦ}-^еССЫ' ^ГЛаВН°^{Й 6УФСРНОЙ} ^^^^^:_МТСО^- карбонат, которая действует во внеклеточной и внутриклеточной жидкостях оога низма. Кроме того, внутриклеточные белки, гемоглобин, белки Га™и составные

Си^^

Система С0₂-бикарбонат заслуживает особого внимания

сг_а^^^^Т1^ПРИС^^{СПуеТ В большинс}™ жидкостей организма и со-ниГя К_И Т^{Р б}УФ^еР^ныи Резервуар, называемый щелочным резервом орга-

5££S?SKK%^

Н4нсо₃-^н_гс0з«+со_г + н₂о. _[10._14]

Как отмечалось, превращение Н₂СО_:, в Н₂О и СО₂ катализируется сЬеоментпм карбоангидразой. По мере того, как водородные ионы ыраб™^™^™™ болизма, бикарбонатный буфер превращает их в Н.ш'и, наконец в СО*воду H_ZCO_:, является «летучей кислотой", поскольку она образует СО, - газ вьшолимый через легкие. И, наоборот, когда СО₂ образуется в пропсе ^очноГмГболи ма, угольная кислота диссоциирует на Н⁺ и НСО,

рН системы, в которой протекают эти реакции! рассчитывается на основе woe-

=„^-±т^^

_Кд=ЩнсОз]

[Н₂С0₃] ' [Ю-15]

Логарифмическая форма уравнения [10-15] может быть записана как:

г, [НС051

logK_A=logH⁺ UlogJ.------Ц

^{1 J} [H₂C0₃] [Ю-16]

Поскольку рН определяется как отрицательный логарифм концентрации иона водорода [Н ], уравнение[10-16] может быть записано как: ^центР^аЧ^ии ™на

[нСОз!

pH = pK_A+log₇i-------1

Н₂С0₃ [10-17]

Известно, что равновесие между СО₂ и Н₂СО_:) в плазме сдвинуто в сторону СО, на величину фактора, равного 1000 к 1, а количество СО₂ пропорционально ГДфи

>«7и"г1^ВоТ71^{ОСТИ (}Г °'^{3 MVVMM рт}- ^СТ' ⁼ °-°^{3 M}^^M ^ стО «у > равнение [10-17] может быть представлено в виде:

pH _{= P}K_A+log 1^НС°^1

^УО.ОЗхРсо₂' [Ю-18]

Величина рК_А для буферной системы СО_?-бикарбонат равна 6 1 Ноомачыпя концентрация бикарбоната в плазме артериальной крот, 24,nEq" (или

24 ммоль/л), а нормальное РаСО₂ — 40 мм рт. ст. Следовательно, нормальное артери­альное рН = 6.1 + log[24]: 0.03 х40 или 7.4.

Если концентрация бикарбоната снижается, а РаСО₂ остается постоянным, то снижается и рН. Напротив, если концентрация бикарбоната растет, а РаСО₂ остается без изменения, то рН повышается. Если же РаСО₂ изменяется так, что отношение бикарбоната к (а х РаСО₂) остается на уровне 20, то рН сохранит значение 7.4. По­добный анализ уместен при первичных изменениях РаСО₂, когда его рост или паде­ние (без сопутствующих изменений концентрации бикарбоната) вызывает соответ­ствующее снижение или повышение рН.