Главная / Клиническая химия в диагностике и лечении / Гомеостаз ионов водорода: содержание газов в крови

Гомеостаз ионов водорода: содержание газов в крови


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…


Парциальное давление СO2 в плазме крови в норме составляет примерно 5,3 кПа (40 мм рт. ст.). Поддержание постоянства этого уровня зависит от равновесия между высвобождением СO2 в результате реакций обмена веществ и его потерями из организма через альвеолы легких. Последовательность этапов указанных процессов такова: вдыхаемый кислород переносится гемоглобином от легких к тканям;  клетки тканей используют…


В клетках почечных канальцев и в эритроцитах часть СO2, задержанная легкими, используется для образования бикарбонатов (в результате чего изменяется величина числителя в уравнении Гендерсона — Гассельбалха). В физиологических условиях эритроциты осуществляют тонкую регуляцию уровня бикарбонатов в плазме в ответ на изменения Рсо2 в легких и в тканях. Почки играют ведущую роль в поддержании постоянства концентрации…


Образование бикарбонатов в эритроцитах

Гемоглобин является важным буфером кровирН= рК=logHb-/HHb Однако в организме он эффективно функционирует только в сочетании с бикарбонатной системой. Поскольку аэробные процессы обмена веществ в эритроцитах почти не происходят, они вырабатывают относительно мало СO2. Из плазмы крови в соответствии с концентрационным градиентом СO2 диффундирует в клетки, где карбонатдегидратаза катализирует ее взаимодействие с водой, приводящее к образованию…


Почки

Роль карбонатдегидратазы также исключительно важна в механизмах гомеостаза ионов водорода, которыми располагают почки. Ионы водорода секретируются клетками почечных канальцев в их просвет, где буферное действие обеспечивается компонентами клубочкового ультрафильтрата. В противоположность гемоглобину эритроцитов запас этих буферных систем непрерывно пополняется за счет фильтрации в почечных клубочках. По этой причине, а также учитывая тот факт, что избыток…


Реабсорбция бикарбонатов

В норме моча почти не содержит бикарбонатов. Поверхности клеток почечных канальцев, обращенные в их просвет, непроницаемы для бикарбонатов, вследствие чего их непосредственная реабсорбция невозможна. В просвете канальцев из бикарбонатов сначала образуется СO2, а в клетках канальцев эквивалентное количество СO2 превращается в бикарбонаты. Функционирование этого механизма зависит от действия карбонатдегидратазы в клетках канальцев и секреции Н+…


Механизм образования бикарбонатов в клетках почечных канальцев идентичен таковому реабсорбции бикарбонатов, по при его функционировании из организма выводятся Н+ и увеличивается количество НСО3—, что делает данный мехапизм идеальным для устранения ацидоза. Повышение Рсо2 или уменьшение [НСО3—] в клетках почечных канальцев может стимулировать активность карбонатдегидратазы. При этом увеличение [СO2] является косвенным следствием повышения внеклеточного Рсо2-. В…


При рН 7,4 фосфаты клубочкового ультрафильтрата преимущественно представлены ионами двузамещенных фосфатов (НРО), которые могут, присоединяя Н+, становиться ионами однозамещенных фосфатов (Н2РO4—). Величина рК пары равна 6,8. PH=6,8 + log [НРО=4]/[Н2РO4] Даже при небольшом ацидозе из солей костной ткани высвобождается больше кальция и фосфатных ионов, чем при нормальных значениях рН. При этом потребности в увеличении экскреции…


Фосфатная буферная пара (Фермент глутаминаза)

В клетках почечных канальцев имеется фермент глутаминаза, катализирующий гидролиз конечной аминогруппы глутамина (GluCONH2) с образованием глутамина (GluCOO—) и иона аммония. H2О=GluCONH2 → GluCOCT+NH+4 Аммиак и ион аммония образуют буферную пару но значение рН для этой системы равно примерно 9,8, а при рН 7,4 равновесие резко смещено к NH4+. Диффузия NН3 из клеток в мочу происходит…


Образование бикарбонатов в желудочно-кишечном тракте

В клетках слизистой оболочки кишечника бикарбонаты образуются при участии карбонатдегидратазы. Они могут поступать либо в ВКЖ, либо в просвет кишечника, но в любом случае необходимым условием является перекачивание Н+ в противоположном направлении. Электрохимическая нейтральность обеспечивается либо обменом Na+ на Н+ при участии механизма, обратного функционирующему в почках, либо перемещением СО— вместе с Н+. Возможные механизмы…