- •* Введение
- •*Основные показатели КОС
- •Нормальные значения основных показателей КОС артериальной крови
- •Нормальные значения некоторых дополнительных показателей крови и мочи, отражающих КОС
- •* Буферные системы организма (1)
- •* Буферные системы организма (2)
- •* Буферные системы организма (3)
- •Буферные системы организма (4)
- •Транспорт углекислого газа, образование бикарбонатов, связывание ионов водорода
- •* Связь механизмов поддержания КОС ( по М.А.Гриппи)
- •* Регуляция КОС почками (2) Превращение менее кислых соединений в более
- •* Регуляция КОС почками (3) Образование свободных слабых органических
- •* Регуляция КОС почками (4) Аммониогенез
- •* Классификация нарушений КОС
- •Примеры задач на нарушение кислотно- основного состояния
- •нарушение кислотно-основного состояния (1)
- •* Общие принципы решения задач на нарушение
- •* Общие принципы решения задач на нарушение кислотно-основного состояния (3)
- •* Задача №1
- •* Задача №2
- •* Задача №3
- •* Задача №4
- •* Задача №5
- •* Задача №6
- •* Задача №7
9
АЦИДОЗ |
АЛКАЛОЗ |
1
* Введение
Как известно, рН (power Hydrogen – «сила водорода») представ-ляет собой отрицательный десятичный логарифм от концентрации водородных ионов в растворе. Так, например, если рН = 7.0, то это означает, что концентрация водородных ионов равна 1/10000000 (10-7) эквивалента в литре. В случае водорода 1 грамм равен одному эквиваленту и, таким образом, при рН = 7.0 в литре раствора содержится 0.00000001 г водорода и т.д.
рН крови – одна из самых жёстких физиологических констант. В норме этот показатель может меняться в пределах от 7.36 до 7.42. Сдвиг рН на 0.1 по сравнению с физиологической нормой уже способен привести к тяжёлой патологии. При сдвиге рН крови на 0.2 развивается коматозное состояние, на 0.3 – организм гибнет.
2
*Основные показатели КОС
1.Актуальный (истинный) рН – это значение рН артериальной крови, определённое без доступа воздуха при 38о С.
2.Актуальное (истинное) парциальное напряжение углекислого газа (рСО2) – это значение рСО2 артериальной крови,
оС.
3. Стандартный бикарбонат (SB - «Standard Bicarbonate») – это содер-жание бикарбонатов в плазме крови (ммоль/л) при полном насыщении её кислородом и при рСО2 , равном 40 мм ртутного
столба, определяемое при 38о С.
4. Актуальный (истинный) бикарбонат (АВ – «Actual Bicarbonate») – концентрация бикарбоната в плазме крови при
истинном рСО2, опреде-ляемая при 38о С.
5. Избыток (недостаток) буферных оснований (BE – «Base Excess») – это разность между средним нормальным содержанием буферных осно-ваний (в цельной крови при рН = 7.38 и рСО2, равном 40 мм ртутного столба) и найденным3
Нормальные значения основных показателей КОС артериальной крови
показатели |
|
значения |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
мужчины |
|
женщины |
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
рН |
7.36 |
– 7.42 |
|
7.37 – 7.4 |
||
|
|
|
|
|
||
рСО2 (мм.рт.ст.) |
35.8 – 46.6 |
|
32.5 – 43.7 |
|||
|
|
|
|
|
||
SB (ммоль/л) |
|
21.3 – 24.8 |
||||
|
|
|
|
|
||
АВ (ммоль/л) |
|
18.8 – 24.0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ВЕ (ммоль/л) |
- 2.4 – |
+2.3 |
|
- 3.3 – +1.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
4
Нормальные значения некоторых дополнительных показателей крови и мочи, отражающих КОС
|
показатели |
значения |
|
|
|
|
Молочная кислота крови |
6 – 16 мг% |
|
|
|
|
Кетоновые тела крови |
0.5 – 2.5 мг% |
|
|
|
К |
(титрационная кислотность суточной мочи) |
10 – 30 мл щёлочи |
|
|
|
|
Аммиак мочи (NH4+) |
20 – 50 ммоль/л |
5
* Буферные системы организма (1)
(карбонатная буферная система)
Карбонатная буферная система. Она определяется постоянством
соотношения угольной кислоты и её кислой соли, например: Н2СО3 / Na НСО3.
Данное соотношение постоянно поддерживается в пропорции 1/20. В том случае, если в организме образуется (или в него поступает) сильная кислота (рассмотрим такую ситуацию с участием HCl), происходит следующая реакция:
Na HCO3 + HCl NaCl + H2CO3
При этом избыток хлористого натрия легко выделяется почками, а угольная кислота под влиянием фермента карбоангидразы распадается на воду и углекислый газ, избыток которого быстро выводится лёгкими.
При поступлении во внутреннюю среду организма избытка щелочных продуктов (рассмотрим на примере с NaOH) реакция идёт по-другому:
H2CO3 + NaOH Na HCO3 + H2O
Уменьшение концентрации угольной кислоты компенсируется снижением выведения углекислого газа лёгкими.
6
* Буферные системы организма (2)
(фосфатная буферная система)
Фосфатная буферная система действует за счёт поддержания постоянства соотношения одно- и двуметаллической соли фосфорной кислоты. В случае натриевых солей (дигидрофосфата и гидрофосфата натрия) это соотношение выглядит следующим образом:
Na H2PO4 /Na2HPO4
При взаимодействии этой системы с кислыми продуктами образуется дигидрофосфат натрия и хлористый натрий:
Na H2PO4 + HCl Na H2PO4 + NaCl,
а при реакции со щелочными продуктами образуется однозамещённый гидрофосфат натрия и вода:
Na H2PO4 + NaOH Na2 HPO4 + H2O
Избытки продуктов обеих реакций удаляются почками.
7
* Буферные системы организма (3)
(белковая буферная система)
Белковая буферная система способна проявлять свои свойства за счёт амфотерности белков, которые в одном случае реагируют со щелочами как кислоты (в результате реакции образуются щелочные альбуминаты), а в другом
– с кислотами как щёлочи (с образованием кислых альбуминатов). В целом, во весьма схематичном виде можно эту закономерность проиллюстрировать следующим образом:
COOH + NaOH COONa + H2O
БЕЛОК
NH2 + HCl NH4Cl
8
Буферные системы организма (4)
(гемоглобиновая буферная система)
Гемоглобиновая буферная система в значительной степени обес-печивает буферную ёмкость крови. Это связано с тем, что оксигемо-глобин (HbO2) является гораздо более сильной
кислотой, чем вос-становленный гемоглобин (Hb). В венозных капиллярах в кровь пос-тупает большое количество кислых продуктов распада, она обогаща-ется углекислым газом, что сдвигает её реакцию в кислую сторону. Но одновременно в этих же участках микроциркуляторного русла происходит восстановление гемоглобина, который, становясь при этом более слабой кислотой, отдаёт значительную часть связанных с ним щелочных продуктов. Последние, реагируя с угольной кислотой, образуют бикарбонаты.
9
Транспорт углекислого газа, образование бикарбонатов, связывание ионов водорода
В артериальной крови основное количество двуокиси углерода (90%) содержится в форме бикарбоната, который образуется за счёт реакции углекислого газа с водой (образование Н2СО3) и после-дующей диссоциацией на катион
водорода и анион НСО3 .
Анион НСО3 свободно проходит через клеточную мембрану
и на-капливается в плазме крови, образуя бикарбонат натрия. Катионы водорода, как и любые другие катионы, плохо
проходят через мембрану эритроцита и накапливаются в клетке. Их избыток ликвидируется за счёт соединения с восстановленным гемоглобином. Последний образуется в тканевых капиллярах после отсоединения кислорода и диффузии его в ткани.
С другой стороны, электрическая нейтральность клетки обеспечи-вается диффузией в эритроцит анионов хлора (так называемый хло-ридный сдвиг).
Незначительная часть двуокиси углерода транспортируется
из тка-невых в лёгочные капилляры за счёт соединения с |
|
гемоглобином ( в форме карбгемоглобина). |
10 |
* Связь механизмов поддержания КОС ( по М.А.Гриппи)
Схема иллюстрирует транспорт углекислого газа, образование бикарбонатов, хлорный сдвиг и связывание ионов водорода в эритроците (в лёгочных капиллярах
при поглощении кислорода и выделении углекислого газа данная реакция протекает в обратном порядке).
СО2 |
|
|
Н2О |
|
|
|
|
|
СО2 |
ткани |
Н2О |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
СО2 |
|
|
|
|
Н2О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эритроцит |
карбоангидраза |
|
|
||||||
СО2 |
|
Н2О |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Н2О + СО2 Н2СО3 |
|
|
|||
|
|
карбгемоглобин |
|
Hb |
Н+ |
Н+ +НСО3- |
|
||
|
|
|
|
||||||
Cl- |
|
|
Cl- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
оксигемоглобин |
|
восстановленный |
|||||||
|
|
|
К+ |
|
|
|
|
гемоглобин |
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
О |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ткани |
|
2 |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
НСО+ 3-
Na+
NaHCO3
11
|
* Регуляция КОС почками (1) |
|||
|
Реабсорбция бикарбонатов |
|||
просвет канальца |
|
|
кровеносный |
|
|
|
эпителий |
сосуд |
|
|
|
|
||
клубоче |
|
канальца |
|
|
к |
|
|
|
|
NaHCO3 |
H2O + CO2 |
NaHCO3 |
||
|
||||
|
|
|
карбоан- |
|
|
|
|
гидраза |
|
|
|
|
H2CO |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
Н+ |
HCO3 |
HCO3- |
|
|
|
- |
+ |
|
H2CO3 |
|
|
Na} |
|
|
|
|
|
H2O |
CO2 |
|
|
|
12