Буферные системы крови.

Буферными системами называются растворы, обладающие свойствами достаточно стойко сохранять постоянство концентрации водородных ионов как при добавлении кислот или щелочей, так и при разведении. Они состоят из смеси слабых кислот с солями этих кислот и сильных оснований. Благодаря буферным системам поддерживается активная реакция крови (рН) - важнейший показатель постоянства внутренней среды.

Буферные системы крови:

1.Карбонатная (Н₂СО₃ + NaHCO₃) и (Н₂СО₃ +KНСО₃). Механизм действия карбонатной буферной системы: NaHCO₃ диссоциирует на Na⁺ и НСО₃^-. Поступившие в кровь кислые компоненты взаимодействует с бикарбонатом. Освободившиеся при этом Н⁺ соединяются с НСО₃^- , в результате чего образуется Н₂ СО₃ (участие фермента карбоангидразы) и нейтральная соль. Угольная кислота диссоциирует на Н₂О и СО₂ , избыток которых удаляется органами выделения и рН не изменяется.

Поступающие в кровь щелочные компоненты взаимодействуют с Н₂СО₃, в результате чего образуются соль и Н₂О (удаляются органами выделения).

2. Фосфатная (NаН₂РО₄ + Nа₂НРО₄). NаН₂РО₄ обладает свойством кислоты и реагирует со щелочными компонентами, а Nа₂НРО₄ - свойствами щелочи и реагирует с кислотными компонентами.

3. Белковая. Обусловлена амфотерными свойствами белков плазмы. В кислой среде они ведут себя как основания, в щелочной - как кислоты, связывая в первом случае кислоты, во втором - щелочи.

4. Гемоглобиновая (самая мощная). Восстановленный Нb является более слабой кислотой, чем Н₂СО₃ и отдает ей ион К⁺, а сам присоединяет Н⁺ и становится очень слабодиссоциируемой кислотой.

Буферные системы имеются и в тканях (главными являются белковая и фосфатная).

В процессе обмена веществ кислых продуктов образуется больше, чем основных, поэтому существует опасность сдвига рН в кислую сторону. Подсчитано, что в организме человека в день образуется количество кислот (суммарная кислотность НCl, молочной, пировиноградной, угольной и др. кислот), которое эквивалентно 20 - 30 литрам 1,0н НСl. Но, невзирая на это, организм живет и при этом поддерживается постоянная величина рН. Буферные системы крови и тканей обеспечивают большую устойчивость к действию кислот. Так, для сдвига рН:

· в щелочную сторону - надо прилить щелочи в 40-70 раз больше, чем к такому же объему воды;

· в кислую сторону - надо прилить кислот в 327 раз больше, чем к такому же объему воды.

Щелочные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образуют так называемый щелочной резерв крови. А поскольку в крови существует определенное (довольно постоянное) соотношение между кислотными и щелочными эквивалентами, принято говорить о кислотно-щелочном равновесии крови.

Возможны сдвиги активной реакции крови как в кислую (ацидоз), так и в щелочную (алкалоз) сторону.

По степени выраженности различают ацидоз компенсированный и некомпенсированный.

При компенсированном ацидозе при поступлении кислот в кровь изменения в крови могут ограничиваться лишь уменьшением щелочного резерва без изменений рН. Несмотря на химические и функциональные сдвиги в организме рН поддерживается при действии буферных систем. При истощении щелочного резерва и недостаточности защитных механизмов рН смещается за пределы нормы и развивается некомпенсированный ацидоз.

По происхождению различают:

· газовый ацидоз и газовый алкалоз;

· негазовый ацидоз и негазовый алкалоз.

Газовый ацидоз (дыхательный) - при увеличении в организме углекислоты. Он может возникать при:

· недостаточности функции внешнего дыхания.

· недостаточности кровообращения.

· вдыхании воздуха (смеси) с повышенной концентрацией углекислоты.

Газовый алкалоз (дыхательный) - при гипервентиляции легких в избытке выделяется СО₂ (горная болезнь, чрезмерное искусственное дыхание).

Негазовый ацидоз (обменный) - при накоплении в организме кислых продуктов. Такое состояние может возникать при:

· избыточном образовании кислых продуктов при нарушенном обмене веществ (сахарный диабет, голодание).

· нарушении выведения кислых продуктов из организма (нефриты).

· потери организмом оснований (профузный понос, свищи кишечника).

· избыточном введении в организм минеральных веществ (отравление уксусной кислотой).

Негазовый алкалоз (обменный) - при накоплении в организме щелочных продуктов. Такое состояние может возникать при:

· введении в организм большого количества щелочных продуктов (злоупотребление приемом питьевой соды, щелочных вод).

· потере большого количества желудочного сока (неукротимая рвота, желудочный свищ).

· гиперпродукции глюкокортикоидов или лечение препаратами гормонов коры надпочечников. В этом случае ионы К⁺ в клетках замещаются Н⁺, что приводит к их нарастанию в клетках, но к снижению в крови.