6. Буферні системи крові.

Зміни кислотно-лужної рівноваги попереджуються буферами рідин організму, діяльністю легень, нирок і кишківника.

Виділяють чотири буферних системи: карбонатна, фосфатна, білкова, гемоглобінова. Кожна з них включає слабку кислоту і одну з її солей.

Карбонатна буферна система складається з вугільної кислоти (Н₂СО₃), бікарбонатів натрію і калію (NаНСО₃, КНСО₃). Це головний буфер крові.

Система функціонує так: при поступанні в плазму крові сильнішої кислоти, ніж вугільна, аніони сильної кислоти взаємодіють з катіонами натрію й утворюють нейтральну сіль. У той же час іони водню з’єднуються з аніонами НСО₃^–. При цьому виникає малодисоційована вугільна кислота. Під дією ферменту карбоангідрази, який є в еритроцитах, вона розпадається на СО₂ і Н₂О. Вуглекислий газ виділяється легенями і змін реакції крові не спостерігається.

При попаданні в кров основ вони вступають в реакцію з вугільною кислотою. Утворюються при цьому бікарбонати і вода.

Н₂СО₃ + ОН^– ⇄ НСО₃^– + Н₂О

НСО₃^– + Н⁺ ⇄ Н₂СО₃ ⇄ Н₂О + СО₂

Фосфатна буферна система є сумішшю одно- і двозаміщеного фосфатнокислого натрію (NаН₂РО₄ і Nа₂НРО₄). Перший слабо дисоціює і має властивості слабкої кислоти, другий має властивості слабкої основи.

Н₂РО₄^– + ОН^– ⇄ НРО₄^2– + Н₂О

НРО₄^2– + Н⁺ ⇄ Н₂РО₄^–

Білкова буферна система – протеїн/протеїнат нейтралізує кислоти і луги завдяки наявності амфотерних властивостей: з кислотами вони вступають у реакцію як основи, з основами – як кислоти.

РtСООН + ОН^– ⇄ РtСОО^– + Н₂О

РtСОО^– + Н⁺ ⇄ РtСООН

Гемоглобінова буферна система. Система гемоглобін-оксигемоглобін має буферну дію тому, що оксигемоглобін у 80 разів кисліший відновленого. Перехід окисленої форми в редуковану попереджує зсув рН крові в кислий бік під час контакту її з тканинами, де вона збагачується Н₂СО₃. Утворення оксигемоглобіну в легеневих капілярах попереджує зсув реакції крові в лужний бік за рахунок переходу СО₂ з еритроцитів у плазму крові і утворення NаНСО₃. Легені регулюють виділення СО₂ і поглинання О₂.

Печінка бере участь у регуляції кислотно-основної рівноваги за допомогою кількох механізмів. Вона зв’язує багато кислих радикалів, які потрапляють у портальний кровотік з травного тракту. З аміаку (NН₃).і хлориду амонію (NН₄Сl) печінка синтезує сечовину СО(NН₂)₂, яка є нейтральною речовиною і виводиться нирками. Також печінка може окислювати до кінцевих продуктів обміну (Н₂О і СО₂) деякі неорганічні кислоти, а також нагромаджувати і секретувати НСО₃^–. Печінка виділяє в кишківник з жовчю надлишок кислих і лужних продуктів метаболізму.

Шлунок є головним поставщиком хлористоводневої кислоти, а кишківник – натрію гідрокарбонату.

Оцінка кислотно-основної рівноваги проводиться за наступними показниками:

рН – відображає концентрацію іонів Н⁺ або ступінь активної реакції розчину.

рСО₂. Зростання його вказує на надлишок СО₂ в крові, зниження – на підвищене виведення. Величина рСО₂ у венозній крові залежить від продукції СО₂ у тканинах, а в артеріальній – відповідає рСО₂ альвеолярного повітря. Для артеріальної крові дорівнює 40 мм рт.ст. (5,33 кПа), для венозної – 46 мм рт.ст. (6,11 кПа).

ВЕ (ВD) – надлишок або дефіцит основ. Нормальні показники ±2,3 ммоль/л. Переваги цього показника в тому, що він прямо і кількісно вказує на надлишок (дефіцит) кислот або основ у крові.

SB – стандартний бікарбонат – відображає вміст НСО₃^– у плазмі крові при рСО₂ 40 мм рт.ст. (5,33 кПа), температурі тіла 38 ºС, повному насиченні крові О₂. У нормі дорівнює 24-27 ммоль/л.

АВ – істинний бікарбонат – вказує на наявність НСО₃^– у крові при даних рН і рСО₂. Нормальні величини – 19-25 ммоль/л.

ВВ – сума всіх буферних систем крові. Нормальні величини – 40-60 ммоль/л.