Клинические аспекты нарушения кислотно-щелочного равновесия. Химические буферы.

1. Карбонатный буфер практически, состоит из угольной кислоты—и ее соли — бикарбоната (гидрокарбоната) натрия. Отношение концентраций соли и кислоты в крови здорового человека довольно постоянно и примерно равно 20. Поэтому, как следует из уравнения Гендерсона — Гесельбаха,

рН = 6,1 + 1,3 = 7,4, .Работа карбонатного буфера представляется следующим образом. При возникновении ацидоза, например отравлении НС1, взамен сильной НС1 образуется слабая, которая в легких будет расщеплена на Н₂0 и С0₂ и удалена через легкие и частично через другие органы.. В случае отравления, например NаОН, взамен сильной щелочи в организме образуется слабая, избыток которой будет удален почками с мочой.

2. Фосфатный буфер представляют следующие соединения: фосфорная кислота и ее соли . Практическое значение имеют лишь NaН₂Р0₄ и Na₂НР0₄. Первую соль можно рассматривать как слабую кислоту, вторую — как сла­бое основание или щелочь

3. Белковый буфер. Белки тоже являются буфером, так как состоят из аминокислот с группами , имеющими основные свойства (способны присоединять Н+), и группами СООН, обладающими кислотными свойствами (могут отдавать Н+). Связывая избыточные количества кислот или щелочей, белки способствуют постоянству КЩС.

4. Гемоглобиновый буфер. Буферную пару образуют окисленный и восстановленный гемоглобин: первый дает больше Н+ и потому более кислый, чем второй. Оксигемоглобин, доставленный по капиллярам к тканям, закисляет среду. Однако из-за низкого парциального давления в тканях 0₂ быстро отщепляется от гемоглобина и последний восстанав-ливается, т. е. среда ощелачивается. Диффундирующий из клеток С0₂ через плазму проникает в эритроцит, в котором под влиянием карбоангидразы образует Н₂С0₃. От 2 до 10% С0₂ непосредственно связывается с восстанов-ленным гемоглобином. Последние распределяются между эритроцитами и плазмой. В плазме они частично заменяют С1~, которые поступают в эритроциты. Закисление крови в капиллярах способствует отщеплению 0₂ (снижается сродство Нв к 0₂). Равновесие восстанавливается. И все же венозная кровь остается несколько кислее артериальной.

В легких происходит противоположный процесс. Восстановленный гемоглобин окисляется и тем самым закисляет кровь. Молекулы Н₂С0₃ расщепляются на С0₂, который диффундирует в полость альвеол, и Н₂0. Уменьшается емкость гемоглобина для С0₂. Кислотность крови несколько снижается и, как следствие, увеличивается сродство к 0₂.

Физиологические буферные системы.

1. Легкие. За сутки через легкие удаляется от 400 до 4000 л С0₂. В результате кровь ощелачивается, однако одновременно вводимый 0₂, образуя оксигемоглобин, закисляет кровь. Между тем, в результате недостатка 0₂ в организме развивается не алкалоз, как следовало бы ожидать, а метабо-лический ацидоз, потому что в условиях гипоксии окислительные процессы идут не до конца, не до образованияС0₂. В организме начинают накапли-ваться недоокисленные продукты обмена веществ: ацетон, оксипропионовая, ацетоуксусная, Р-оксимасляная, пировиноградная, молочная, некоторые парные кислоты.

2. Почки. Адекватным раздражителем почек является NаНС0₃, который (если накапливается в крови в избытке) выделяется с мочой, или (при дефиците оснований) задерживается в организме. С мочой частично удаляются Н₂С0₃, мочевина, мочевая кислота.

3. Печень. В печени аминокислоты дезаминируются и образуется аммиак, который частично используется для синтеза мочевины, а частично поступает в кровь и удаляется из организма с мочой. В печени утилизируются многие недоокисленные продукты (ацетоуксусная, 3-оксимасляная, молочная, пировиноградная, лимонная кислоты и др.), тем самым кислотность крови уменьшается. Некоторые органические кислоты нейтрализуются в печени путем образования парных соединений, например крезол или фенол серной или глюкуроновой кислот.

4. Желудочно-кишечный тракт. Это наиболее частый путь поступления в организм извне кислот или щелочей при острых отравлениях. В результате длительного выведения наружу кислого желудочного содержимого нередко возникает тяжедый алкалоз, даже с тетанией. Если же из организма удаляется щелочное кишечное содержимое, часто развивается тяжелый ацидоз.