Кислотно-основное_состояние
.pdf
Буферы
•Растворы, содержащие в-ва, способные минимизировать изменения своего рН при добавлении кислоты или щѐлочи.
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
Буферные системы организма
Кровь |
Бикарбонат |
Важен для связывания |
|
|
«метаболической» к-ты |
|
Гемоглобин |
Важен для нейтрализации |
|
|
СО2 |
|
Белки |
Незначительный буфер |
|
плазмы |
|
|
Фосфат |
Концентрация слишком мала |
Внутриклеточная |
Белки |
Важный буфер |
жидкость |
|
|
|
Фосфат |
Важный буфер |
Моча |
Фосфат |
Отвечает за нейтрализацию |
|
|
большей части «титруемой к-ты» |
|
Аммоний |
Важен – образование NH4+ |
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
щѐлочи (NaCl)
Фосфатная система – роль в крови незначительна изза невысокой концентрации (важный внутриклеточный буфер, а также буфер в моче)
рКа1=2 |
рКа2=6.8 |
рКа3=12 |
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 распространѐнные 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 ѐмкости (см. ниже)