Глава 5. Патология кислотно-основного состояния (кос). Ацидозы. Алкалозы

Кислотно-основное состояние (КОС) представляет соотношение в организме кислых и основных ионов. Его характеризуют с помощью концентрации водородных ионов [Н⁺], а точнее, ее отрицательным десятичным логарифмом (показателем рН).

Отклонения рН могут вызывать нарушения жизнедеятельности организма. Так смешение рН от нормальных величин (7,35-7,45) на 0,1 ед. приводит к существенным нарушениям функций систем дыхания и кровообращения. Сдвиг рН на 0,3 ед. в кислую сторону вызывает развитие ацидотической комы, а на 0,4 ед. – смерть.

Роль буферных систем, легких и почек в регуляции кос

В организме существуют механизмы регуляции КОС, препятствующие возможному изменению рН. Они подразделяются на механизмы БЫСТРОГО и ЗАМЕДЛЕННОГО действия.

Механизмы быстрого действия включаются и проявляют эффект немедленно. Они представлены буферными системами крови, внутри- и внеклеточной жидкости.

БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ представляют собой ассоциацию слабой кислоты и cоли, образованной этой слабой кислотой с сильным основанием, выполняющих соответственно роль донора и акцептора ионов водорода.

Основными буферными системами являются:

• бикарбонатная (H₂CO₃/NaHCO₃=1/20)

• фосфатная (NaH₂PO₄/ Na₂HPO₄=1/4)

• белковая (HProt/NaProt)

• гемоглобиновая (HHb/KHb)

Механизм действия буферных систем заключается в способности их компонентов вступать во взаимодействие с Н⁺ и ОН^- ионами сильно диссоциирующих веществ. В результате образуются слабо диссоциирующие вещества, что препятствует существенному сдвигу рН.

Наибольшей буферной емкостью обладает бикарбонатный буфер. Это связано с возможностью регуляции его компонентов с помощью легких и почек.

Особое место принадлежит гемоглобиновой буферной системе. Благодаря реакциям взаимодействия последнего в тканях и легких (рис. 36) обеспечивается перенос и выведение СО₂ во внешнюю среду. Тем самым предупреждается возможность избыточного накопления Н⁺ в результате гидратации СО₂ согласно реакции:

Н⁺ + НСО₃^- = Н₂СО₃ = СО₂ + Н₂О /1/

Роль механизмов ЗАМЕДЛЕННОГО действия в регуляции КОС выполняют легкие (несколько часов) и почки (несколько дней).

Роль ЛЕГКИХ в поддержании КОС заключается в изменении вентиляционной активности в ответ на закисление или ощелачивание внутренней среды. Возможность изменения вентиляционной активности обусловлена наличием в организме летучей угольной кислоты, концентрация которой изменяется при нарушении КОС.

Рис.36. Роль гемоглобиновой буферной системы в регуляции КОС.

Так, при ацидозах уравнение 1 сдвигается вправо, что приводит к накоплению в организм углекислого газа. Последний же, как известно, является активатором дыхательного центра, что приводит к гипервентиляции. Вымывание из крови избытка СО₂ препятствует накоплению Н⁺.

Роль почек в подержании КОС обеспечивается тремя основными механизмами: ацидогенезом, аммониогенезом и сбережением оснований (рис. 37).

Рис. 37. Роль почек в регуляции КОС.

Ацидогенез представляет собой секрецию Н⁺, образующихся в эпителии дистальных почечных канальцев в результате гидратации СО₂. Выделение избытка Н⁺ с мочой осуществляется с помощью фосфатной буферной системы путем преобразования основных фосфатов (Na₂НРО₄) в кислые (NaН₂РО₄). pН мочи при этом может снижаться до 4,5 ед. (при норме 6,0 ед.)

Дальнейшее выведение Н⁺ осуществляется за счет аммониогенеза. В результате дезаминирования аминокислот (глютамина, глицина, аланина) в эпителии почечных канальцев образуется аммиак, удаляемый с мочой виде NН₄СI.

В свою очередь, ионы Na⁺, освобожденные из двуосновного фосфата натрия, хлорида аммония поступают в эпителий почечных канальцев взамен Н⁺, где соединяются с ионами НСО₃^- и в виде NaНСО₃ всасываются в кровь. Процесс реабсорбции NaНСО₃ (одного из компонентов бикарбонатной буферной системы) называется механизмом сбережения оснований.

Наряду с основными вышеперечисленными механизмами в почках осуществляется другой процесс: из сильной бензойной кислоты образуется слабая гиппуровая кислота. Почки способны в свободном виде выводить органические кислоты: лимонную, пировиноградную, молочную, ацетоуксусную, гидроксимасляную.

В регуляции КОС наряду с легкими, почками играют существенную роль печень, желудочно-кишечный тракт.