Буферні системи

Відео: Висновок формули для розрахунку pH буферного розчину

Буферні системи - це біологічні рідини організму. Їх захисна роль в підтримці нормального рН крові надзвичайно велика.

Будь-яка буферна система являє собою суміш слабкої кислоти і її солі, утвореної сильною основою. Попадання в плазму сильної кислоти викликає реакцію буферних систем, в результаті якої сильна кислота перетворюється в слабку. Те ж відбувається і при дії на біологічні рідини сильного підстави, яке після взаємодії з буферними системами перетворюється в слабка основа. В результаті зазначених процесів зміни рН або не наступають, або є мінімальними.

Гідрокарбонати забезпечують 53% буферної здатності крові, 47% її відносяться до негідрокарбонатним системам: гемоглобиновой (35%), протеїнової (7%) і фосфорної (5%). Кров становить тільки 1/5 загальної буферної ємності організму.

Гідрокарбонатна система. Походження гідрокарбонатної системи тісно пов`язане з метаболізмом органічного вуглецю, оскільки кінцевим продуктом його є СО2 або НСО3. Гідрокарбонатний буфер є головною і єдиною буферною системою інтерстиціальноїрідини. Утвориться в клітинах СО2 вступає в реакцію з водою, в результаті чого виходить вугільна кислота, яка дисоціює на іони Н + і НСО3. При певних обставинах (зрушення реакції вправо або вліво) буде переважати той чи інший тип реакції:

Відео: Буферні Системи

Виділення СО2 відбувається через легені, іони H + і НСО3 виділяються через нирки. Надмірне утворення СО2 веде до посиленої елімінації його через легені, і рівновага відновлюється.

Гемоглобіновая система. Буферне дію молекули гемоглобіну відбувається за рахунок імідазольної групи гістидину. Дисоціація цієї імідазольної групи залежить від насичення киснем: оксигенований гемоглобін (HbО2), будучи сильнішою кислотою, ніж деоксігенірованний, віддає більше H +. Завдяки цьому полегшується зв`язування СО2 в тканинних капілярах і звільнення його в легеневих, і транспорт СО2 відбувається при менших зрушення рН, ніж при постійному SO2 (ефект Крістіансена - Дугласа - Холдена).

Протеїнова система. Білки плазми, будучи амфоліти, в крові мають властивості кислот. Вони складають найбільшу частину пулу аніонів плазми. Зміна вмісту альбумінів, протеїнів і аномальних білків плазми має суттєвий вплив на величину так званої анионной різниці.

Фосфатна система. Ця система - первинний і вторинний фосфат (Н3РО- і НРО-) має значення для внутрішньоклітинного простору і при забуферіваніі сечі. Аніони ро-, як і органічні кислоти, відносяться до групи незмінних аніонів, що грають важливу роль в змінах метаболічного компонента КОС.

КОС і рН крові залежать від чотирьох факторів: продукції фіксованих (нелетких) кислот, буферірованія фіксованих кислот, елімінації фіксованих кислот, елімінації летючої (вуглецевої) кислоти.

Роль легких в регуляції КОС. Організм - свого роду відкрита система, в якій метаболічні процеси визначають інтенсивність обміну енергії з зовнішнім середовищем. Процеси утворення СО2 в тканинах, взаємодії з гідрокарбонатних буфером і виділення СО2 легенями знаходяться в стані біологічної рівноваги.

ЗАКЛАДКА (ПЕРЕВІРИТИ ФОРМУЛУ)

У нормальних умовах джерелом енергії є аеробний гліколіз: С6Н.зОб -gt; 6СО2 + Н2О.

Оскільки СО2 легко дифундує через напівпроникні мембрани, РСО2 приблизно однаково в усіх рідинних середовищах організму.

За добу в клітинах утворюється від 13 000 до 20 000 ммоль СО2. Нормально функціонуючі легені можуть елімінувати будь-яку кількість що утворюється СО2 в тканинах. Рівновага досягається в тому випадку, якщо кількість утвореної СО2 дорівнює кількості елімінувати.

Роль нирок в регуляції КОС. Нирки безпосередньо екскретують Н + з кислого середовища і НСО3 з лужною. При зниженні рівня гідрокарбонату в плазмі проксимальні канальці реабсорбируют його до концентрації 25 ммоль / л. в результаті чого гідрокарбонатні буфер відновлюється (механізм щадіння підстав шляхом іоногенеза). На кожен відновлений НСО3 з сечею виводиться один H +. Значна кількість Н + виділяється нирками в пов`язаної формі - в нормі за добу через нирки виділяється 100-200 ммоль H +. Біологічне рівновагу досягається в тому випадку, якщо кількість освічених в тканинах кислот дорівнює кількості виділених.

Ліквідація протонів за допомогою фосфатної системи відбувається шляхом утворення дегідрофосфата з монофосфата:

Відео: ВІВАТОН. Буферні системи карбонатная і аміачна Углексілий газ буфер хамелеон

Дія цього механізму нетривалий. При його виснаженні реабсорбция Na + і НСО3 здійснюється за рахунок аммоніогенез. При збільшенні кількості іонів в позаклітинній рідині в клітинах ниркових канальців утворюється аміак шляхом дезамінування деяких амінокислот. Аміак легко дифундує в канальцеву сечу, де з`єднується з іонами Н +:



NН3 + Н + = NH4 +



Освічені іони амонію не можуть знову проникнути через клітинну мембрану. Вони приєднують Сl- і у вигляді NН4Cl виводяться із сечею. Іони Na + звільнені від Сl-, в клітинах ниркових канальців з`єднуються зі звільненими від H + іонами НСО3 і у вигляді гідрокарбонату надходять в венозну кров.

Реакції буферних систем крові при збільшенні в ній концентрації протонів відбуваються зазвичай до включення ниркового механізму компенсації. Нирки лише поступово збільшують виділення кислот, іноді протягом декількох днів, що і є причиною повільної компенсації ацидозу.



Основні компоненти КОС:

• рН - негативний десятковий логарифм концентрації H +, величина активної реакції крові. У нормі рН артеріальної крові 7,4 (7,36-7,44), венозної крові 7,37 (7,32-7,42). Внутрішньоклітинний значення рН 6,8-7,0-

• РСO2 - респіраторний компонент КОС. У нормі PCO2 артеріальної крові дорівнює 40 (36-44) мм рт.ст., венозної крові - 46 (42-55) мм рт.ст.-

• НСО3 - зміст аниона гідрокарбонату (бікарбонату) в плазмі крові. У нормі становить 22-25 ммоль / л в артеріальній і 25- 28 ммоль / л у венозній крові. Збільшення вмісту НСО3 вказує на метаболічний алкалоз, а зниження - на метаболічний ацідоз-

• BE - надлишок або дефіцит підстав, що відображає стан метаболічного компонента КОС. Тісно корелює з рівнем НСО3. У нормі немає ні надлишку, ні дефіциту підстав і BE дорівнює нулю з коливаннями від -2,3 до +2,3 ммоль / л. Збільшення підстав в алкалізований крові відповідає поняттю надлишку підстав і позначається символом BE зі знаком «+». Наприклад, величина ВЕ = + 5 ммоль / л вказує на те, що в 1 л крові пацієнта є надлишок підстав, рівний 5 ммоль або дефіцит іонів Н + рівний також 5 ммоль. Зменшення підстав в ацидотический крові відповідає поняттю дефіциту підстав і позначається символом BE зі знаком «-» -

• ВВ - буферні підстави, сума всіх буферних аніонів: гідрокарбонату, фосфату, білків і гемоглобіну в мілімоль на 1 л крові при 37 ° С і РСO2 40 мм рт.ст. У нормі ВВ становить 50 (40- 60) ммоль / л, відображає тільки метаболічні впливу.

Величина рН крові залежить від двох величин: РСО3 крові (респіраторний компонент) і змісту підстав в ній (BE, НСО3), що становить метаболічний (нереспіраторних) компонент. Останній залишається постійним при гострих зрушення РСО2, хоча хронічні зміни РСО2 пов`язані з компенсаторними змінами цих показників.lt; lt; ПопереднєНаступна gt; gt;

Увага, тільки СЬОГОДНІ!