Эксперимент Свана и Питтса

•Собаки получали инфузию 14 ммоль Н+/л/общей воды организма

•рН при этом, падало с 7.44 ([Н+] – 36 нмоль/л) до 7.14 ([Н+] – 72 нмоль/л

•Собакам ввели 14 000 000 нмоль Н+, но [Н+] в плазме изменился только на 0.002%!

Буферные системы

•ОРГАНИЗМ ОБЛАДАЕТ ОГРОМНЫМИ БУФЕРНЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ!

•БУФЕРЫ – СИСТЕМЫ МГНОВЕННОГО РЕАГИРОВАНИЯ!

•Буферизация маскирует реальные изменения [Н+] – оцениваем степень нарушения КОС по снижению буферных анионов А-, которые связываются с Н+, образуя НА

Буферная система СО2- бикарбонат

•Самый важный буфер во внеклеточной жидкости – 80% буферизации.

•CO2 + H2O <=> H+ + HCO3-

•pH = 6.1 + log ( [HCO3] / 0.03 pCO2) Система открыта «с обеих концов» - СО2 быстро выводится из организма – поддержание нормальной рН, несмотря на низкую рКа (6.1) буфера.

•Контроль исключительно метаболической, а не респираторной кислоты!!!

Реакции бикарбонатного буфера в ответ на введение сильной кислоты (НСl) и сильной щёлочи (NaCl)

Фосфатная система – роль в крови незначительна из-за невысокой концентрации (важный внутриклеточный буфер, а также буфер в моче)

H3PO4 <= => H+ + H2PO4- <= => H+ + HPO4-2 <= => PO4-

3+H+

рКа очень разные, поэтому при данной рН присутствует только одна буферная пара

H2PO4- и HPO4-2 – самые распространённые фосфатные буферы в биологических системах

Гемоглобин и белки крови

•Белки крови (70 г/л) и гемоглобин (150 г/ л)

•Буферизация имидазольным кольцом гистидина (см. выше). рКа – 6.8

•Гемоглобин важнее не только из-за большей концентрации, но и из-за того, что содержит в 3 раза больше гистидиновых групп, чем белки.

•Деоксигемоглобин связывает Н+ (более эффективный буфер) лучше оксигемоглобина – эффект Холдейна – 30% из-за изменения буферной ёмкости (см. ниже)

Как соотносятся рН вне- и

внутриклеточного

пространства?

•2 процесса:

-Перенос СО2 через клеточную мембрану

-Ионные сдвиги (т.е. механизмы обмена протон-катион)

Регуляция внуриклеточного рН