Гидрофосфатная буферная система
(в плазме крови – Na2НРО4/NaН2РО4; в клетке – K2НРО4/KН2РО4)
H2PO4– |
|
H+ + HPO42– |
|
||
|
||
В плазме крови: |
|
|
Вк = 1–2 ммоль/л |
Вщ = 0.5 ммоль/л |
В эритроцитах:
[НРО42– ] : [Н2РО4– ] = (1.5-4) : 1
Нейтрализует кислые метаболиты, избыточный Н2РО4– выводится почками – рН мочи снижается
При увеличении c(оснований) избыточный НРО42– выводится почками – рН мочи повышается
рН мочи 4.8 – 7.5
По сравнению с гидрокарбонатной гидрофосфатная система более «консервативна» – избыточные продукты нейтрализации выводятся через почки (2–3 суток).
21
|
Белковые буферные системы крови |
||
В плазме: |
(анионный белковый буфер, |
рН > pI) |
|
|
HProt |
H+ + (Prot)– |
|
альбум ин ы , гло булин ы |
(ðI = 4.9–6.3) |
||
|
90 % |
|
|
ï ðè ðÍ = 7.4 |
( "áåëî ê –ñî ëü" |
"áåëî ê –î ñí î âàí èå") |
|
Âк(альбум ин о в) = 10 ì ì î ëü/ë; |
Âк(гло булин о в) |
= 3 ì ì î ëü/ë |
|
альбумины, глобулины |
(рI = 4.9–6.3) |
|
90 % |
|
|
при рН = 7.4 ( "белок–соль" |
"белок–основани |
|
Вк(альбуминов) = 10 ммоль/л; |
Вк(глобулинов) = 3 ммоль |
|
Уменьшение мощности буферных систем Н2СО3 / НСО3– > белки > Н2РО4– / НРО42– > аминокислоты
22
Гемоглобиновая / оксигемоглобиновая буферная система
В эритроцитах: при pH = 7.25
Система гемоглобин (Hb– /ННb) – оксигемоглобин (HbO2– /ННbО2)
ННb |
Н+ |
+ Нb– (pK = 8.20) |
|
||
90% |
|
|
|
a |
|
|
|
|
O2 |
|
|
O2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
HHbO2 |
|
|
|
H+ + HbO2– |
(pKa= 6.95) |
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
65% |
|
||
При добавлении кислот поглощать Н+ будет в первую очередь Hb–
Нейтрализовать ОН – активнее будет HHbO2
Гемоглобиновая буферная система играет значительную роль в процессах дыхания, транспорта кислорода, поддержании постоянства рН в эритроцитах. Она эффективно функционирует только в сочетании с другими буферными системами крови
23
Взаимодействие буферных систем в организме
В итоге, в плазму крови из тканей поступают продукты метаболизма –
Н+ и СО2, а из эритроцитов – НСО3–
HCO3– – 80% (Hb·CO2)– – 15% CO2 – 5%
24
Взаимодействие буферных систем в организме
pKa(HHbO2)= 6.95 pKa(HHb)= 8.20
рKa(H2CO3) = 6.1
25
Показатели кислотно-основного состояния (КОС) крови (кислотно- щелочного равновесия (КЩР) крови)
Показатель
КОС
рН
рСО2
[HCO3 ]
Название
Водородный показатель
Показатель СО2, или
парциальное давление СО2 над кровью
респираторный (дыха- тельный) компонент КОС
Показатель концентрации гидрокарбонат-ионов HCO3
(щелочной резерв крови)
Значение в норме
7.4 0.5
40 5
мм рт. ст. (5.3 0.7
кПа)
24 25
ммоль/л
Изменения при патологии
6.8 7.8
7.35 7.20 ацидоз
7.45 7.50 алкалоз
10 130 5 мм рт. ст.
> 40 мм рт. ст. (рН < 7.4)
дыхательный ацидоз; < 40
мм рт. ст. (рН > 7.4)
дыхательный ацидоз
Значение [HCO3 ]
указывает на характер нарушения КОС *.
* Дыхательный незначительные изменения; метаболический большие изменения
26
Показатели кислотно-основного состояния (КОС) крови
(продолжение)
Показатель
КОС
BB (Buffer Base)
BE (Base Excess)
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ КОС
Расшифровка параметра |
Значение |
Изменения |
|
в норме |
при патологии |
Сумма буферных оснований: |
42 |
BB > 42 при метаболи- |
ионы HCO3 (25 ммоль) и анионы |
ммоль/л |
ческом алкалозе; |
белка (Pt) (17 ммоль); |
|
BB < 42 при метаболи- |
BB = [HCO3 ] + [Pt] = 42 ммоль/л |
|
ческом ацидозе |
Избыток оснований или свобо- |
0 3 |
+30 30 > ммоль/л; |
дные буферные основания: |
ммоль/л |
BE > 0 (рН > 7.4) ─ |
количество кислоты или осно- |
|
метаболический алкалоз; |
вания, нужного для доведения |
|
BE < 0 (рН < 7.4) ─ |
рН крови до нормы при рCO2 |
|
метаболический ацидоз |
= 40 мм рт. ст.; |
|
|
BB = 42 + BE |
|
|
27
Коррекция кислотно-основного состояния организма (кислотно-щелочного равновесия)
Ацидоз (ВЕ < 0)
метаболический |
респираторный |
(диабет, голодание, плохая |
(заболевания дыхательной |
работа почек, гипоксия мышц) |
системы, наркотики) |
Коррекция: 4 % раствор NaHCO3, V = 0.5 m
ВЕ, где m – масса тела
Алкалоз (ВЕ > 0)
метаболический |
респираторный |
(рвота, высокий уровень минерало- |
(усиленная вентиляция легких |
кортикоидов – потеря Н+) |
– эмоциональное возбуждение) |
Коррекция более сложна (5 % раствор аскорбиновой кислоты)
28
Примеры расчетов для буферных растворов
29
Примеры расчетов для буферных растворов
30