Бікарбонатний буфер
Відео: ВІВАТОН. Бікарбонатний буфер Кальцій пов`язує нелеткі кислоти
Під бікарбонатним буфером розуміють H2CO3 і HCO3 ", але H2CO3 можна замінити на PaCO2, так як:
H2O + CO2 ~ H2CO3 - H + + HCO3 ".
З`єднання CO2 з водою відбувається під дією карбоангідрази. Якщо використовувати константу дисоціації для бикарбонатного буфера і враховувати коефіцієнт розчинності для CO2 (0,03 ммольХл), то рівняння Гендерсона-Хас-сельбальха для бікарбонату набуває такого вигляду:
рН - рК + log ([НСОЛДО.ОЗ x PaCO2), де р К = 6,1.
Відзначимо, що рК двокарбонатний буфера значно відрізняється від рН артеріальної крові (7,40) - це означає, що бікарбонат не є достатньо ефективним позаклітинним буфером. Однак бікарбонатний буфер дуже важливий з двох причин: 1) концентрація бікарбонату (НСОз ~) в позаклітинній рідині досить висока- 2) ще більше значення має тонка регуляція PaCO2 легкими і [HCO3 "] плазми - нирками. Здатність цих органів змінювати співвідношення [HCO3- ] XPaCO2 дозволяє їм грати важливу роль в регуляції рН артеріальної крові. Спрощений і більш практичний варіант рівняння Гендерсона-Хассельбальха для бикарбонатного буфера наступний:
[Н +] = 24хРаС02 / [НСОЛ.
Це рівняння дуже корисно в клінічній практиці, оскільки за величиною рН можна легко обчислити [H +] (табл. 30-2). якщо рН lt; 7,40, то при зниженні рН на кожні 0,01 приріст [H +] становить 1,25 нмольХл- якщо рН gt; 7,40, то при підвищенні рН на кожні 0,01 зниження [H +] становить 0,8 нмольХл.
Приклад: якщо рН артеріальної крові = 7,28, a PaCO2 = 24 ммольХл, то яка [HCO3 "] в плазмі?
[H +] = 40 + [(4O - 28) х 1,25] - 55 нмоль / л (розрахунок на основі даних табл. 30-2). Тому,
55 = 24 х 24 / [HCO3 `], a [HCO3 "] - (24 х 24) / 55 = = 10,5 ммоль / л.
Підкреслимо, що бікарбонатний буфер виявляється ефективним для компенсації метаболічного, але не респіраторного ацидозу. Якщо в позаклітинне рідина ввести 3 ммольХл сильної нелетучей кислоти, наприклад HCl, то відбудеться наступне:
3 ммоль / л H + + 24 ммоль / л НСО3 ~ - »H2CO3 -gt; H2O + 3 ммоль / л CO2 + 21 ммоль / л HCO3 ".
ТАБЛИЦЯ 30-2. Взаємозалежність величин рН і [H +] PH
[H +]
6,80
158 некв / л
6,90
1 26 некв / л
7,00
1 0O некв / л
7,10
79 некв / л
7,20
63 некв / л
7,30
50 некв / л
7,40
40 некв / л
7,50
32 некв / л
7,60
25 некв / л
7,70
20 некв / л
При цьому HCO3, з`єднуючись з H +, утворює CO2. Більш того, утворюється CO2 в нормі виділяється легкими, так що величина PaCO2 не змінюється. Отже, [H +] = 24 X 40/21 = 45,7 ммоль / л, а рН = 7,34. Зниження [HCO3 "] відображає кількість доданої нелетучей кислоти.
З іншого боку, збільшення PaCO2 (летючої кислоти) не робить істотного впливу на [HCO3]. Наприклад, при підвищенні PaCO2 з 40 до 80 мм рт. ст. вміст розчиненого в плазмі CO2 збільшується з 1,2 до 2,2 ммоль / л. Більш того, константа рівноваги для гідратації CO2 така, що підвищення вмісту CO2 призведе лише до мінімального зміщення реакції вправо:
H2O + CO2 ~ H2CO3 ~ H + + HCO3 ".
Якщо вірно припущення, що [HCO3] істотно не змінюється, то:
[H +] - 24 х 80/24 = 80 нмоль / л, а рН = 7,10.
Відповідно, [H +] збільшується на 40 нмоль / л, а оскільки HCO3 "виробляється в співвідношенні 1: 1 з H +, то [HCO3"] також підвищується на 40 нмоль / л. Таким чином, [HCO3 "] позаклітинної рідини збільшується на абсолютно несуттєві 40 нмоль / л, з 24 ммоль / л до 24,000040 ммоль / л. Тому бікарбонатний буфер при підвищенні PaCO2 є неефективним, а зміни [HCO3"] не відображають тяжкість респіраторного ацидозу.
