11. Буферні системи в організмі людини

Організм людини має тонкі механізми координації фізіологічних та біохі-мічних процесів, що відбуваються в ньому, і підтримку сталості внутрішнього середовища (оптимальних значень рН та рівнів вмісту різноманітних речовин у рідинах організму, температури, кров’яного тиску та ін.). Ця координація називається гомеостазом (від грецьк. гомео – подібний, стазис – сталість, стан). Вона здійснюється через кров, тканинну рідину, лімфу та ін. біологічно активні речовини (ферменти, гормони і т.ін.) за участю нервових регулюючих механізмів.

Зберігання сталості кислотності рідких середовищ має для життєдіяльності людського організму найголовніше значення, тому що, по-перше, іони Н⁺ мають каталітичну дію на численні біохімічні перетворення; по-друге, фер- менти і гормони виявляють біологічну активність лише в визначеному інтер-валі значень рН; по-третє, навіть незначні зміни концентрації гідроген-іонів у крові і міжтканинних рідинах суттєво впливають на величину осмотичного тиску у цих рідинах.

Нерідко відхилення рН крові від нормального для неї значення 7,36 лише на декілька сотих призводять до неприємних наслідків. При відхиленнях порядку 0,3 одиниці у той чи інший бік може виникнути коматозний стан, а відхилення порядку 0,4 одиниці можуть призвести навіть до смерті.

Підтримання постійного рівня рН у крові і тканинних рідинах досягається за допомогою регуляторних механізмів, що містять декілька буферних систем.

Буферні системи – це розчини з визначеною концентрацією гідроген- іонів, яка змінюється при розбавленні, концентруванні, а також при додаванні невеликих кількостей кислоти чи лугу, що не перевищує деяку межу.

Головними серед них є наступні:

1. Гідрогенкарбонатна буферна система, що характеризується рівнова-гою молекул слабкої карбонатної кислоти з гідрогенкарбонат-іонами, що ут-ворились при її дисоціації:

		Н2СО3.
		Н2СО3 + .

2. Фосфатна буферна система, яка характеризується рівновагою між гід-рогенфосфат- та дигідрогенфосфат-іонами:

		.
		+ .

3. Буферна система оксигенгемоглобін-гемоглобін, на частку якої при-падає близько 75% буферної ємності крові, яка характеризується рівновагою між іонами гемоглобіну Hb^- і самим гемоглобіном HHb, що має властивості слабкої кислоти:

.

+ .

Зміщення кислотно-лужної рівноваги крові в бік підвищення концентрації гідроген-іонів (зниження рН) і зменшення резервної лужності називається ацидозом, а зміщення її в бік зменшення концентрації гідроген-іонів (підви-щення рН) і збільшення резервної лужності – алкалозом. Ацидоз і алкалоз мо-жуть виникнути або внаслідок безпосереднього отримання організмом через харчовий тракт чи органи дихання надлишкових кількостей продуктів з під-вищеною кислотністю чи лужністю (харчі, питне, медикаменти, забруднення повітря), або в результаті розвитку патологічних станів організму, пов’язаних з порушеннями нормального обміну речовин, функцій дихання чи кровообігу.