3. Кислотно-основна рівновага крові

Реакція крові (рН) зумовлена співвідношенням у ній водневих і гідро­ксильних іонів. Цей параметр гомеостатичний та жорстко підтримується на постійному рівні:

- рН артеріальної крові 7,42,

- рН венозної - 7,36

за рахунок на­явності в ній кислих продуктів метаболізму. Зазначені величини характерні для плазми крові.

Усередині еритроцитів рН коливається від 7,27 до 7,29.

Сталість рН крові необхідна для забезпечення нормальної функції більшості органів, їх внутрішньоклітинних ензиматичних процесів.

Багато продуктів обміну можуть змінювати рН крові. У нормі ці відхилення незначні, проте збільшу­ються за деяких станів (інтенсивне фізичне навантаження тощо).

Макси­мально можливі межі коливання рН від 7,0 до 7,8, але вони не повинні бу­ти тривалими.

Відхилення реакції крові за межі наведе­ного діапазону на 0,2-0,3 одиниці є небез­печним для життя.

Зміщення рН у кислу сторону називається ацидозом, а в лужну - алкалозом.

Сталість кислотно-основної рівноваги крові залежить від взаємодії кількох механізмів:

• активності процесів обміну речовин,

• буферних власти­востей крові,

• газообміну в легенях,

• роботи органів виділення.

Так, за участі легень здійснюється виділення чи затримка вуглекислоти;

нирки виділя­ють кислу або лужну сечу;

потові залози можуть виділяти деякі недоокислені продукти обміну (наприклад, молочну кислоту);

фосфати можуть виділятися як через нирки, так і через травний тракт; печінка використо­вує молочну кислоту крові для біосинтезу глікогену;

серце використовує молочну кислоту як субстрат в окисних реакціях.

рН крові підтри­мується на відносно сталому рівні за до­помогою буферних систем.

Буферні системи крові

регулюють відчутні зміщення рН крові в разі надходження до неї кислих або лужних продуктів. Вони є першою ланкою, що забезпечує підтримання постійного рівня рН, поки продукти, що надійшли, не будуть виведені або використані в метаболічних процесах.

У крові є чотири буферні системи:

- гемоглобіновий,

- бікарбонатний,

- фосфатний,

- буфер білків плазми.

Кожна із цих систем (крім білкової) складається із двох спо­лук - слабкої кислоти і солі цієї кислоти із сильною основою.

Буферний ефект зумовлений зв'язуванням і нейтралізацією іонів, що надходять, відповідною сполукою буфера.

Бікарбонатний буфер крові досить масивний і найбільш мобільний. Значимість його у підтримці параметрів кислотно-основної рівноваги зростає за рахунок зв'язку із диханням.

Буферна система гемоглобіну є найпотужнішою, її частка складає по­над половину буферної ємності крові. Буферні властивості гемоглобіну зумовлені співвідношенням відновленого гемоглобіну (ННЬ) і його калієвої солі (КНЬ). У тканинах система гемоглобіну виконує функції луги, перешкоджа­ючи закисленню крові. У легенях гемоглобін поводить себе як кислота, за­побігаючи залужненню крові після виділення із неї вуглекислоти.

Білки плазми завдяки здатності амінокислот іонізуватися також викону­ють буферну функцію (близько 7% буферної ємності крові).

У кислому се­редовищі вони поводяться як луги, зв'язуючи кислоти, у лужному, навпаки, білки реагують як кислоти, зв'язуючи луг. Ці властивості білків (амфо­терність) визначаються гідроксильними групами, що здатні іонізуватися.

Фосфатна буферна система (близько 5% ємності) утворюється неор­ганічними фосфатами крові. Кислотні властивості проявляє одноосновний фосфат (Н2РО4 ), а лужні - двоосновний фосфат (НРО4² ). Функціонують вони за тим же принципом, що й бікарбонатний буфер. Од­нак у зв'язку із низьким вмістом у крові фосфатів ємність цієї системи не­велика.