Нарушения кислотно-основного состояния

1. Что понимают под кислотно-основным состоянием (кос)?

КОС — соотн. конц. водородных (Н⁺) и гидроксильных (ОН^-) ионов в биологич. средах. Необходимым усл. сущ-я живого организма является поддержание постоянства этого параметра внутренней среды. От величины рН зависят стабильность мембран, функции ферментов, нервно-мышечная возбудимость и проводимость и другие процессы.

Белковый, липидный и углеводный обмены являются источниками образования летучих (угольная) и нелетучих (фосфорная, серная, пировиноградная, молочная и др.) кислот. Основные соединения (ОН^-, креатинин и др.) образуются в организме в значительно меньших количествах.

Возрастание концентрации Н⁺ (и, соответственно, снижение рН) называется ацидозом, снижение концентрации Н⁺ (повышение рН) - алкалозом. Значения рН в крови ниже 6,8 и выше 8,0 считаются несовместимыми с жизнью и в клинике практически не встречаются.

2. Какими основными показателями характеризуется кос в организме.

КОС в организме характеризуется следующими основными показателями.

1. Актуальный рН - отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов - является интегральным показателем КОС. В норме рН артериальной крови составляет 7,36-7,44, венозной - 7,32-7,42.

2. pCO₂ отражает концентрацию углекислоты (под термином «углекислота» подразумеваются различные соединения двуокиси углерода в крови). Парциальное напряжение углекислого газа в артериальной крови (р_аС0₂) в норме составляет 4,7-6,0 кПа (35-45 мм рт.ст.), в венозной - 5,6-7,3 кПа (42-55 мм рт.ст.).

3. pO₂ отражает концентрацию растворенного в крови кислорода. Парциальное напряжение кислорода в артериальной крови (p_a0₂) в норме составляет 11,3-12,7 кПа (85-95 мм рт.ст.), в венозной - 4,0- 6,7 кПа (30-50 мм рт.ст.).

4. Концентрация бикарбонатов плазмы в артериальной крови составляет в норме 22-26 мэкв/л, в венозной - 24-28 мэкв/л.

5. Стандартный бикарбонат плазмы крови (SB) - концентрация бикарбоната в плазме крови, уравновешенной при 37 °С со стандартной газовой смесью при рС0₂ = 5,33 кПа и p0₂ >13 кПа, - в норме составляет 21,3-21,8 ммоль/л.

6. Буферные основания крови (BB) - сумма анионов буферных систем, в основном ионов бикарбоната и анионов белков. В норме соответствует 40-60 ммоль/л.

7. Нормальные буферные основания крови (NBB) - показатель, определяемый при рН = 7,38 и рС0₂ = 5,33 кПа.

8. Избыток (или дефицит) оснований (BE) - показатель избытка (или недостатка) буферных мощностей (BB - NBB). В норме колеблется от +2,3 до -2,3 ммоль/л.

3. Какие буферные системы существуют в организме? Какова их роль в стабилизации кос?

Стабилизация КОС организма обеспечивается буферными системами (бикарбонатная, фосфатная, белковая и гемоглобиновая), а также функционированием специфических физиол-х механизмов компенсации КОС в некоторых органах (легкие, почки, печень, костная ткань).

1. Бикарбонатная буферная система (10% от буферной емкости крови) представляет собой сопряженную кислотно-основную пару, состоящую из молекул угольной кислоты H₂CO₃, играющей роль донора протона, и бикарбонат-ионов HCO₃^- (во внекл. жидкости в виде натриевой соли NaHCO₃, во внутрикл. - ICHCO₃). Конц. недиссоциированных молекул H₂CO₃ в крови незначительна и находится в прямой зависимости от концентрации растворенного CO₂, поэтому известное уравнение Гендерсона-Хассельбаха¹ для бикарбонатной системы представимо в следующем виде:

Отношение концентраций H₂CO₃ и HCO₃^- в крови в норме составляет 1:20. Эта буферная система эффективно функционирует при значениях рН около 7,4.

¹ Уравнение Гендерсона-Хассельбаха выражает рН буферного раствора через константу диссоциации К_а и соотношение концентраций акцептора и донора протонов: рН = рК_а + lg [(акцептор протонов) / (донор протонов)].

2. Фосфатная буферная система (только 1% от буферной емкости крови, при этом ее роль в тканях, особенно в почках, весьма существенна). В ее состав входят однозамещенный фосфат Н₂РО₄^- (донор протона) и двузамещенный фосфат НРО₄^2- (акцептор протона), соотношение которых в норме - 1:4. Фосфатный буфер способен оказывать влияние на концентрацию протонов в растворе в диапазоне рН от 6,1 до 7,7, наиболее эффективен при рН=7,2.

3. Белковая буферная система наиболее эффективна в области значений рН от 7,2 до 7,4. Белки, являясь амфотерными электролитами за счет наличия в составе их молекул свободных кислотных и основных групп, в кислой среде связывают ионы водорода, в щелочной - отдают.

4. Гемоглобиновая буферная система является наиболее мощной (около 70% от буферной емкости крови). Она состоит из HHb и ННbО₂ (слабые органические кислоты, доноры протонов) и КНb и КНbО₂ (сопряженные основания, акцепторы протонов). Система, состоящая из взаимопревращающихся гемоглобина и оксигемоглобина, функционирует как единое целое.

Буферные системы оказывают компенсаторное дей-е на изменение КОС непосредственно в момент его возникновения, влияние легких сказывается в теч. неск. минут, время восстановления почками физиолог. соотн конц компонентов буферных систем и нарушенного КОС измеряется часами.