6. 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 Н₂СО₃ (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. В организме человека в день образуется количество кислот (суммарная кислотность НCl, молочной, пировиноградной, угольной и др. кислот), которое эквивалентно 20—30 литрам 1,0 н. 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 щелочной резерв 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.