Глава 21. КОС — сбалансированный процесс образования, буферирования и выделения кислот.

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ СОСТОЯНИЕ

КОС — сбалансированный процесс образования, буферирования и выделения кислот.

Этот показатель можно определить по концентрации (активности) водородных ионов (Н⁺). Концентрацию H⁺ выражают в миллимолях (ммоль) или наномолях (нмоль).

Интегральный показатель КОС — рН, предложенный С. Сёренсеном в 1909 г., является отрицательным десятичным логарифмом концентрации Н⁺ Количество H⁺ в крови колеблется от 160 до 20 нмоль/л, рН равно в норме 6,8—7,7.

Прямое измерение РСО₃ с помощью электрода Дж.Северигхауза позволяет быстро и точно определять дыхательный компонент КОС.

Интегральным метаболическим компонентом является избыток или дефицит оснований — показатель, наиболее точно отражающий метаболический компонент КОС. Этот показатель (BE) зависит от содержания анионов гидрокарбоната (НСО₃).

Содержание ионов H⁺ в плазме крови определяется соотношением РСО₃ и концентрации ионов НСО₃. Это соотношение можно выразить следующим образом:

H⁺, ммоль/л = 24 x (РСО₃ : НСО₃).

Изменение концентрации Н⁺ на 1 ммоль/л приводит к изменению рН на 0,01. Отношение РСО₃/НСО₃ указывает на то, что содержание H⁺ в плазме крови прямо пропорционально концентрации НСО₃. Биологичес­кий смысл компенсаторных процессов состоит в поддержании указанного соотношения на постоянном уровне. В случае изменения одного из компо­нентов соотношения происходят изменения другого компонента в соответ­ствующем направлении. Повышение уровня РСО₃ приводит к возрастанию содержания НСО₃, а снижение РСО₃ сопровождается снижением НСО₃. Соответственно изменяется и уровень РСО₂ плазмы крови, если первично изменяется концентрация НСО₃. Эти изменения представляют собой компенсаторные реакции, ограничивающие диапазон изменений рН, но не всегда предотвращающие их.

Современная концепция кислотно-основного состояния (X. Гетген, У. Сиггаард-Андерсен). Современные представления о КОС основаны на взаимодействии клеточной и внеклеточной сред организма. Нормальное рН внутри клеток составляет 6,8 и концентрация Н⁺ при температуре тела 37 °С равна 158 нмоль/л. При этом концентрации Н⁺ и гидроксильных ионов равны и рН=рОН. Во внеклеточной жидкости рН 7,4, а кон­центрация Н⁺ — 40 нмоль/л, ионов ОН^- в 20 раз меньше, чем при рН 6,8. Кровь находится в состоянии относительного алкалоза (рН 7,4).

Нормальная внутриклеточная концентрация H⁺ в 4 раза больше внеклеточной. Таким образом, можно полагать, что кровь и внеклеточная жидкость являются резервуаром для транспорта летучей и нелетучих кислот.

Продукция ионовH⁺, относящихся к тяжелым (фиксированным) кислотам, составляет около 60 ммоль/сут (700 нмоль/с). Общее количест­во ионов H⁺ во внеклеточной жидкости — 600 нмоль (40 нмоль х 15 л = 600 нмоль). Таким образом, каждую секунду в организме человека выра­батывается H⁺ больше их общего количества, содержащегося во всей внеклеточной жидкости. По мнению авторов, без функционирования буферной емкости крови уже через 3 с наступило бы несовместимое с жизнью состояние, поскольку концентрация H⁺ повысилась бы в 3 раза. Метабо­лический путь коррекции идет через почки, которые забирают H⁺ из бу­феров крови.

Продукция H⁺ в виде углеродной кислоты, т.е. «летучей кислоты», составляет приблизительно 13 000 ммоль/сут, что в 20 раз больше продукции нелетучих «фиксированных» кислот, но лишь малая часть последних становится углекислотой. Избыток H⁺ буферируется Hb и выводится через легкие, что составляет респираторный путь коррекции рН.