Бикарбонатный буфер крови
Содержание 1. Кислотно-основное равновесие крови. 3 2. Бикарбонатный буфер крови. 3 3. Буферная система гемоглобина. 4 4. Фосфатная буферная система. 5 5. Буферная система белков плазмы крови. 6
Кровь – важная составляющая внутренней среды организма. Её основной функцией является поддержание гомеостаза организма, постоянства его внутренней среды. Несомненно, один из важнейших параметров внутренней среды организма – это её реакция рН (кислотно-основное равновесие). От реакции среды зависит протекание многих физиологических и биохимических процессов в организме. Оптимальные значения рН – одно из важнейших условий функционирования практически всех ферментов. При отклонении рН от оптимальной для данного энзима на 0,2 уже начинаются процессы утраты белковой частью фермента необходимой для функционирования конформации (денатурация), что приводит к резкому снижению его каталитической активности. При больших отклонениях возможна полная утрата ферментом каталитической активности. Из вышесказанного следует, что очень важно поддерживать рН внутренней среды организма на определенном постоянном уровне. Нормальные значения рН плазмы лежат в интервале 7,35-7,45 для взрослого человека, 7,31-7,47 для детей, в эритроцитах pH всегда на 0,1 ниже. Сдвиг этого показателя хотя бы на 0,1 может привести к тяжелой патологии. При сдвиге рН крови на 0,2 развивается коматозное состояние, на 0,3 - человек погибает. Следовательно, значения рН меньше 7,20 или больше 7,60 не совместимы с жизнью. Сдвиг рН в кислую сторону называют ацидозом, сдвиг в более щелочную – алкалозом. В процессе тканевого метаболизма образуются продукты обмена, меняющие реакцию среды крови, например, органические кислоты (молочная, уксусная). Для того, чтобы их образование не вызвало сильного сдвига рН в крови существуют системы регулирующие содержание Н+ и ОН- ионов и при необходимости изымающие их излишки из плазмы. Эти системы называются буферными системами крови. Различают четыре основных буферные системы: бикарбонатную, гемоглобиновую, фосфатную и буферную систему белков плазмы крови.
Бикарбонатный буфер крови
Бикарбонатный буфер крови достаточно мощный и наиболее мобильный. Роль его в поддержании параметров кислотно-основного равновесия крови увеличивается за счет связи с дыханием. Система состоит из угольной кислоты (Н2СО3) и бикарбонатов щелочных металлов (NaHCО3), которые находятся в динамическом равновесии. Принцип ее функционирования заключается в том, что при поступлении кислоты, например молочной, которая сильнее, чем угольная, резерв оснований (NaHCО3) обеспечивает процесс обмена ионами с образованием слабодисоциируемой угольной кислоты.
NaHCО3 + Н+ ↔ H2CО3 + Na+
Избыток угольной кислоты, ввиду её нестойкости, распадается на углекислый газ и воду. H2CО3 ↔ CО2 + Н2О. Особенно активно этот процесс осуществляется в легких, где образованный СО2 сразу выводится. Возникает своеобразная открытая система бикарбонатного буфера и легких, благодаря которой напряжение свободного СО2 в крови поддерживается на постоянном уровне. Это в свою очередь обеспечивает поддержание рН в крови на постоянном уровне. В случае поступления в кровь оснований происходит их реакция с угольной кислотой.
H2CО3 + NaОН ↔ NaHCО3 + Н2О NaHCО3 ↔ Na+ + НСО3-
При этом происходит образование устойчивых бикарбонат-анионов НСО3-, что смещает равновесие реакции вправо, в свою очередь восполнение пула угольной кислоты приводит к дефициту СО2 и уменьшению выделения его легкими. При этом увеличивается основной резерв буфера, представленный бикарбрнатами, что компенсируется за счет роста выделения из организма NaCl (а именно Na+) почками.
|
