Физиологические системы регуляции КОС.

В организме существует целый ряд других систем регуляции КЩС, деятельность которых не заменяет, но в значительной степени до­полняет физико-химическую регуляцию гомеостаза. Преимуществен­ный механизм действия физиологических систем заключается в вы­делении ряда метаболитов, в результате чего происходит нормали­зация КЩС. Главными из этих физиологических систем являются лег­кие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт.

Легкие. Свободные ионы водорода (Н⁺) не выделяются легкими. Однако при усиленном образовании их в организме нормально функционирую­щая бикарбонатная система с помощью бикарбоната натрия переводит сильные кислоты в слабую угольную кислоту. При накоплении послед­ней в крови происходит распад ее молекулы на молекулу воды (Н₂О) и молекулу углекислого газа (CO₂). Углекислый газ является спе­цифическим раздражителем дыхательного центра: возникает одышка, гипервентиляция, и избыточное количество углекислоты выводится с выдыхаемым воздухом.

При заболеваниях легких, сопровождающихся ухудшением вен­тиляции и снижением диффузии газов (отек легких, пневмония, ателектаз и др.), образующаяся в тканях и крови углекислота не мо­жет в достаточной степени быть удалена легкими. В крови накапли­вается большое количество H₂СO₃ и реакция смещается вправо. В организме накапливаются ионы водорода Н⁺ и рН крови снижается. Возникший ацидоз носит название газового, или респираторного, дыхательно­го, так как связан с накоплением избыточного количества летучих кислот (угольной кислоты).

Почки. Роль почек в сохранении КОС заключается в выведении ионов водорода Н⁺ из кислой крови или ионов бикарбоната HСO₃^- из щелочной.

При истощении фосфатного буфера - (обычно рН мочи при этом ниже 4,5) выделение ионов Н⁺ и реабсорбция ионов Na⁺ + и НСО₃ осуществляются лишь за счет аммониогенеза. При снижении рН в клетках почечных канальцев начинается процесс образования ам­миака (NH₃) за счет дезаминирования некоторых аминокислот.

Аммиак легко диффундирует в мочу канальцев, где соединяется с ионами Н⁺, образует ионы аммония NН₄⁺, последние не способны вернуться в кровь через клеточную мембрану и, присоединяя ионы CI^-, в виде хлорида аммония выделяются с мочой. Ионы Na⁺ , освобожденные от CI^-, всасываются в клетках почечных канальцев, соединяются с ионами НСО₃ и в виде бикарбоната натрия поступают в венозную кровь.

При респираторном алкалозе, возникающем в связи с повышен­ным выведением СО₂ через легкие, также возможна компенсация КЩС почечным путем. При этом в связи с уменьшением в крови количества общей и растворенной углекислоты ско­рость реакции СО₂+Н₂О замедляется. Одновременно с этим почки начинают выводить увеличенное количество бикарбоната и реак­ция мочи смещается в щелочную сторону, в результате чего кон­центрация бикарбоната в крови снижается.

Печень. Регуляция и сохранение постоянства. КОС с участием печени происходит несколькими путями.

1. Анатомо-физиологические особенности печени, богато кровоснабжаемой и расположенной на пути оттекающей от кишечника крови, позволяет ей окислять до конечных продуктов (СО₂ и Н₂О) пер­вично недоокисленные продукты, достав­ляемые в большом количестве кровью портальной системы. Такой

тип обменных процессов (по циклу Кребса), для которого нужно дос­таточное количество кислорода. Поэтому гипоксические состояния, заболевания, сопровождающиеся нарушением кровообращения, а так­же функциональная неполноценность почечных клеток (гепатит, цир­роз) приводят к нарушению окислительных процессов в печени и тог­да развивается метаболический ацидоз.

2. Печень синтезирует нейтральное вещество - мочевину CO(NH₂)₂ из азотистых шлаков, в частности из аммиака NНз) и, главным образом, из хлорида аммония (NH₄ Cl), имеющего чрезвычай­но выраженные кислотные свойства и поступающего из желудочно-кишечного тракта в портальную систему.

3. Печени свойственна и выделительная функция. Поэтому при накоплении избыточного количества кислых или щелочных продуктов обмена часть их может выбрасываться вместе с желчью в желудоч­но-кишечный тракт.

Желудочно - кишечный тракт. Поддержание КОС теснейшим образом связано с поддержанием других видов обмена и, прежде всег, вод­но-электролитного обмена. В регуляции количества и состава пос­тупающих и выделяющихся электролитов и воды желудочно-кишечный тракт наряду с почками принимает самое активное участие. Хорошо известны случаи развития чрезвычайно тяжелых состояний у боль­ных с декомпенсированным стенозом привратника, приводящим к посто­янной рвоте и потере большого количества желудочного содержимого. Это тяжелое состояние объясняется прежде всего выведением из организма ионов К⁺, CI^-, H⁺ и развитием выраженного метаболичес­кого алкалоза.

Таким образом, сохранение кислотно-щелочного гомеостаза является очень сложным и многогранным процессом.