Гомеостаз ионов водорода (Системы регуляции)

Системы регуляции

Двуокись углерода и ионы водорода относятся к числу потенциально токсичных продуктов соответственно аэробных и анаэробных реакций обмена веществ. Хотя наиболее значительная доля СO2 выводится из организма через легкие, некоторая часть образующегося СO2 превращается в бикарбонаты, что приводит к созданию буферной системы. Таким образом, инактивация одного токсического продукта создает условия для того, чтобы свести к минимуму эффект другого.

Уравнение Гендерсона — Гассельбалха для любой буферной пары имеет следующий вид:

рН = pK+log ([основание]:[кислота])

Буферная пара наиболее эффективно стабилизирует рН в диапазоне, близком к величине рК для данной пары. Оптимальный рН для ВКЖ равен 7,4, но рК для бикарбонатной системы составляет 6,1. Несмотря на этот кажущийся недочет, бикарбонатная система является наиболее важным буфером нашего тела, обеспечивающим свыше 60% буферной емкости крови. Более того, эта система занимает центральное положение среди всех других важных механизмов гомеостаза ионов водорода, включая гемоглобиновую буферную систему (которая обеспечивает в основном остающиеся 40% буферной емкости крови), а также секрецию ионов водорода в почках.

Аэробные реакции обмена веществ обеспечивают в изобилии поступление СO2 (в уравнении знаменатель):

pH = 6,l+log [НСО3]/РСО2Х0,23.

«Клиническая химия в диагностике и лечении»,
Дж.Ф.Зилва, П.Р.Пэннелл


При нарушениях дыхания, связанных с ацидозом, информация о парциальном давлении кислорода (Ро2) не менее важна, чем данные о рН, РСо2 и [НСО3—]. В нормальном газообмене через легочные альвеолы участвуют процессы выведения из организма СO2 и поступления О2—. Однако при патологических состояниях снижение Роз и повышение РСо3 не всегда происходят одновременно, что обусловлено следующими двумя причинами….


Рассмотрим ситуацию, возникающую при таких респираторных заболеваниях, как долевая пневмония, коллапс легкого, фиброз или инфильтрация легких. При этих заболеваниях не все альвеолы вовлекаются в одинаковый патологический процесс в равной мере. некоторые альвеолы не будут затронуты патологическими изменениями. Состав оттекающей от них крови первоначально не отличается от нормальной артериальной крови. Ускорение или углубление дыхания может значительно…


При нормальном кровоснабжении почти всех альвеол, но плохой их аэрации в артериальной крови отмечают высокое РСО2 и низкое Ро2. Такая ситуация возможна при механических или неврологических нарушениях движений, связанных с актом дыхания или закупоркой бронхов или бронхиол. Однако на ранних стадиях острого приступа астмы стимуляция дыхания растяжением альвеол может поддерживать РСо2 в пределах нормы или…


В гомеостазе ионов водорода ведущую роль играет СО2. В артериальной крови РСо2 , равное примерно 5,3 кПа, регулируется дыхательным центром и легкими. При РСо2 5,3 кПа функционирование карбонатдегидратазы в эритроцитах и в клетках почечных канальцев поддерживает [НСО3—] в плазме крови примерно па уровне 25 ммоль/л. В эритроцитах Н+, продуцируемые функционированием механизма карбонатдегидратазы, подвергаются буферному действию…


Низкое Ро2 и нормальное или низкое РСо2 В воде растворимость двуокиси углерода значительно выше, чем кислорода. Поэтому при отеке легких содержание СO22 в крови изменяется в меньшей мере, чем кислорода. За счет стимуляции дыхания концентрация СO2 в крови может быть даже снижена. Артериальная кровь насыщена кислородом на 95 %. Поэтому гипервентиляция легких не может увеличить…