Буферные, или физико-химические, системы организма .
Название этих систем говорит о механизме их действия; путем физико-химических реакций эти системы препятствуют изменению активной реакции крови.
Каждая буферная система крови представляет собой смесь слабой кислоты и ее соли, образованной сильным основанием. Например, при взаимодействии слабой угольной кислоты H2СО3 с сильной щелочью NaOH образуется соль этой кислоты NaHСO3:
Н2СО3 + NaOH = NaHСO3 + Н2О
В качестве основной характеристики буферных систем принимают отношение концентрации кислоты к концентрации образующейся соли, обладающей щелочными свойствами. Известны четыре буферные (физико-химические) системы организма.
I. Бикарбонатная система_крови_- смесь H2СO3 и NaHСO3, составляет 53% буферной способности крови.
HСO3
NaHСO3
Соль, входящая в состав буферной системы, обладает свойствами основания. Гидрокарбонатный буфер является главной и единственной буферной системой интерстициальной жидкости. Реакция гидрокарбонатной системы при попадании в плазму сильной кислоты или щелочи будут следующими:
HCI + NaHСO3 = NaCI + H2СO3
NaOH + H2СO3 = NaHCO3 + H20
Угольная кислота слабо диссоциирует и в организме находится в виде молекулы H2СO3. H2СO3 ↔ Н+ + НСО3-
При определенных обстоятельствах (сдвиг реакции вправо или влево) будет преобладать тот или иной тип реакции:
Н2О + СО2 ↔ Н2СО3 ↔ Н+ + НСО3
2. Гемоглобиновая система составляет 35% буферной способности крови. Гемоглобин и оксигемоглобин в слабощелочном растворе, каким является кровь, обладают свойствами кислот, т.е. являются донаторами Н+.
Буферной системой эритроцита является также одноазамещенный и двузамещенный фосфат калия (КН2РО4 - К2НРО4).
Буферные системы эритроцита являются важным механизмом регуляции уровня углекислоты, которая образуется в тканях и выделяется легкими. В результате диффузии кислорода оксигемоглбин превращается в редуцированный гемоглобин, который как более слабая кислота становится щелочью и способствует выведению CO2 из тканей в кровь и образованию угольной кислоты. Концентрации гидрокарбоната в эритроцитах повышается, в результате чего гидрокарбонат переходит в плазму. Поскольку ионы калия остаются в эритроцитах, для сохранения ионного равновесия из плазмы поступают ионы хлора. В легких СО2 поступает из плазмы в альвеолы, а ионы хлора перемещаются из эритроцитов (феномен Гамбурже).
3. Протеиновая система составляет 7% буферной способности крови. Белки плазмы, являясь амфолитами, в крови обладают свойствами кислот. Они, как и гемоглобин, одинаково действуют в отношении ионов водорода.
4. Фосфатная система. Участие фосфатной системы в общей буферной емкости незначительно (5%), потому что концентрация фосфата в плазме очень низкая. Фосфатная система необходима для почечной регуляции КЩС. Фосфатная буферная система представляет собой смесь однозамещенного фосфата NaН2РО4 - слабой кислоты и соли этой кислоты - двузамещенного фосфата Na2НРО4обладающего щелочными свойствами.
NaН2РО4 кислота 20% 1
------------ = ----------- = ------- = ----
Na2НРО4 основание 80% 4
Однако при всех положительных свойствах буферным системам присущи два недостатка:
1) буферная система может действовать безотказно, если количество ее компонентов, необходимых для нейтрализации "агрессора", будет всегда превышать его количество. Если же "агрессор" действует длительно, то запасы буферных систем истощаются и рН крови смещается;
2) при продолжительном процессе нейтрализации агрессивных кислых сред слабыми щелочами в конце концов образуется значительное количество свободных водородных ионов (поскольку образующаяся в результате нейтрализации слабая угольная кислота все же диссоциирует с образованием водородных ионов), способное само по себе сдвинуть реакцию в кислую сторону.
Дата добавления: 2014-12-27; просмотров: 1432;