Киселинно-базово състояние на кръвта

Активната реакция на кръвта е изключително важна хомеостатична константа на организма, която осигурява протичането на окислително-възстановителните процеси, активността на ензимите, посоката и интензивността на всички видове метаболизъм.

Киселинността или алкалността на разтвора зависи от съдържанието на свободни водородни йони [H+] в него. Количествено активната реакция на кръвта се характеризира с водороден показател - pH

Водородният индекс е отрицателният десетичен логаритъм от концентрацията на водородни йони, т.е. pH = -lg[H+].

Киселината се разглежда като донор на водородни йони, основата - като техен акцептор, т.е. вещество, което може да свързва водородни йони.

Постоянността на киселинно-алкалното състояние (ACS) се поддържа както от физикохимични (буферни системи), така и от физиологични механизми за компенсация (бели дробове, бъбреци, черен дроб и други органи).

Буферните системи се наричат разтвори, които имат свойствата на достатъчно стабилни, за да поддържат постоянството на концентрацията на водородни йони, както при добавяне на киселини или основи, така и при разреждане.

Буферната система е смес от слаба киселина със силна основна сол на тази киселина.

Пример е спрегнатата киселинно-основна двойка на карбонатна буферна система: H2CO3 и NaHCO3.

В кръвта има няколко буферни системи:

бикарбонат (смес от H2CO3 и HCO3-);
хемоглобин - оксихемоглобинова система (оксихемоглобинът има свойствата на слаба киселина, а дезоксихемоглобинът има слаба основа);
протеин (поради способността на протеините да йонизират); .
фосфатна система (дифосфат - монофосфат).

Най-мощна е бикарбонатната буферна система - включва 53% от общия буферен капацитет на кръвта, останалите системи са35%, 7% и 5% съответно. Особеното значение на хемоглобиновия буфер е, че киселинността на хемоглобина зависи от неговата оксигенация, т.е. обменът на кислороден газ потенцира буферния ефект на системата.

Изключително високият буферен капацитет на кръвната плазма може да бъде илюстриран със следния пример. Ако 1 ml децинормална солна киселина се добави към 1 литър неутрален физиологичен разтвор, който не е буфер, неговото рН ще падне от 7,0 на 2,0. Ако същото количество солна киселина се добави към 1 литър плазма, pH ще спадне от само 7,4 на 7,2.

Ролята на бъбреците за поддържане на постоянно киселинно-алкално състояние е да свързват или отделят водородните йони и да връщат натриевите и бикарбонатните йони в кръвта. Механизмите на регулиране на COS от бъбреците са тясно свързани с водно-солевия метаболизъм. Метаболитната бъбречна компенсация се развива много по-бавно от дихателната компенсация - в рамките на 6-12 часа.

Постоянността на киселинно-алкалното състояние се поддържа и от дейността на черния дроб. Повечето органични киселини в черния дроб се окисляват, а междинните и крайните продукти или нямат киселинен характер, или са летливи киселини (въглероден диоксид), които бързо се отстраняват от белите дробове. Млечната киселина се превръща в гликоген (животински нишесте) в черния дроб. От голямо значение е способността на черния дроб да отстранява неорганичните киселини заедно с жлъчката.

Секрецията на киселинен стомашен сок и алкални сокове (панкреатичен и чревен) също е важна за регулирането на CBS.

Огромна роля в поддържането на постоянството на CBS принадлежи на дишането. Чрез белите дробове под формата на въглероден диоксид се отделят 95% от киселинните валенции, образувани в тялото. През деня човек освобождава около 15 000 mmol въглероден диоксид, следователно приблизително същото количество изчезва от кръвта.водородни йони (H2CO3 = CO2T + H2O). За сравнение: бъбреците дневно отделят 40-60 mmol H + под формата на нелетливи киселини.

Количеството отделен въглероден диоксид се определя от концентрацията му във въздуха на алвеолите и обема на вентилацията. Недостатъчната вентилация води до повишаване на парциалното налягане на CO2 в алвеоларния въздух (алвеоларна хиперкапния) и съответно до повишаване на напрежението на въглеродния диоксид в артериалната кръв (артериална хиперкапния). При хипервентилация настъпват обратни промени - развива се алвеоларна и артериална хипокапния.

По този начин, напрежението на въглеродния диоксид в кръвта (PaCO2), от една страна, характеризира ефективността на газообмена и активността на апарата за външно дишане, от друга страна, това е най-важният показател за киселинно-алкалното състояние, неговия дихателен компонент.

Респираторните промени на CBS са най-пряко включени в регулацията на дишането. Механизмът на белодробната компенсация е изключително бърз (коригирането на промените в pH се извършва след 1-3 минути) и много чувствителен.

С повишаване на PaCO2 от 40 до 60 mm Hg. Изкуство. минутният обем на дишането се увеличава от 7 до 65 l/min. Но при твърде голямо увеличение на PaCO2 или продължително съществуване на хиперкапния, дихателният център се потиска с намаляване на чувствителността му към CO2.

При редица патологични състояния регулаторните механизми на CBS (кръвни буферни системи, дихателна и отделителна системи) не могат да поддържат pH на постоянно ниво. Развиват се нарушения на CBS и в зависимост от посоката, в която се извършва промяната на рН, се отделят ацидоза и алкалоза.

В зависимост от причината, която е причинила промяната на pH, се разграничават респираторни (респираторни) и метаболитни (метаболитни) нарушения на CBS: респираторна ацидоза, респираторнаалкалоза, метаболитна ацидоза, метаболитна алкалоза.

Системите за регулиране на CBS са склонни да елиминират настъпилите промени, докато респираторните нарушения се изравняват чрез механизми за метаболитна компенсация, а метаболитните нарушения се компенсират от промени в белодробната вентилация.