Материал: Biokhimia_v_risunkakh

IV. Буферные системы крови

Буферная система - это смесь слабой кислоты и ее соли (сопряженного сильного основания). Попадание в плазму сильной кислоты вызывает реакцию буферных систем, в результате которой сильная кислота превращается в слабую. То же происходит при воздействии сильного основания, котрое аналогично превращается в слабое . Вследствие этого изменения рН не происходит или оно будет минимальным.

  Гемоглобиновая буферная система на 75% обеспечивает буферную емкость крови. ННbO2 - оксигемоглобин - сильная кислота;

ННb -восстановленный гемоглобин – слабая кислота – донор протонов;

КНb – калиевая соль гемоглобина – сопряженное основание – акцептор протонов.

Оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем восстановленный гемоглобин. Оксигемоглобин обычно бывает в виде калиевой соли. В капиллярах тканей в кровь поступает большое количество кислых продуктов распада. Одновременно в тканевых капиллярах при диссоциации оксигемоглобина происходит отдача кислорода и появление большого количества щелочно реагирующих солей гемоглобина. Последние взаимодействуют с кислыми продуктами распада , например, угольной кислотой. В результате образуются бикарбонаты и восстановленный гемоглобин:

В легочных капиллярах гемоглобин, отдавая ионы водорода, присоединяет кислород и становится сильной кислотой, которая связывает ионы калия.

ННb + О2 ННbO2

Ионы водорода используются для образования угольной кислоты, в дальнейшем

Н2О + СО2

  Бикарбонатная буферная система по своей мощности занимает второе место. Она представлена угольной кислотой ( Н2СО3) и бикарбонатом натрия или калия ( NaНСО3, КНСО3) в пропорции 1/20.

Если  в кровь поступает кислота, более сильная, чем угольная, то в реакцию вступает, например, бикарбонат натрия. Образуются нейтральная соль и слабодиссоциированная угольная кислота. Угольная кислота под действием карбоангидразы эритроцитов распадается на Н2О и СО2, последний выделяется легкими в окружающую среду:

Н2О + СО2 гипервентиляция легких

Если  в кровь поступает основание, то в реакцию вступает угольная кислота, образуя гидрокарбонат натрия и воду. Избыток бикарбоната натрия удаляется через почки:

  Фосфатная буферная система

Составляет 1% буферной емкости крови (в тканях – основная буферная система).

  NаН2РО4 - натрия дигидрофосфат – слабая кислота ( донор протонов ) взаимодействует с поступившими в кровь щелочными продуктами:

N  а2НРО4 - натрия гидрофосфат – соль сильного основания ( акцептор протонов ) - вступает в реакцию с более сильными кислотами:

Эта буферная пара способна оказывать влияние при изменениях рН внутриклеточной жидкости от 6,1 до 7,7.

  Белковая буферная система

Осуществляет роль нейтрализации кислот и щелочей благодаря амфотерным свойствам. Белки в зависимости от рН могут диссоциировать как кислоты и как основания.

  При сдвиге рН в щелочную сторону диссоциация основных групп угнетается и белок ведет себя как кислота (НPr). Связывая основание, эта кислота дает соль NaPr. С  увеличением рН возрастает количество белков в форме соли, а при уменьшении - растет количество белков плазмы в форме кислоты.

Нарушения кислотно-основного равновесия

  Метаболический ацидоз.

Вызывается поступлением в кровь больших количеств органических кислот, при этом способность химических буферов нейтрализовать протоны падает. Причины:

избыточное  введение протонов с пищей или лекарствами; кетоацидоз  (сахарный диабет, голодание, лихорадка, печеночная кома, шок, послеоперационный период);

лактатный  ацидоз (кардиогенный шок, отек легких, травматический шок, тяжелая физнагрузка, нарушение водно-электролитного обмена при заболеваниях ЖКТ); повышенная  потеря бикарбоната натрия через кишечник (диарея, при острой дизентерии или холере, болезни Аддисона); почечный  ацидоз (при нефрите - ограничение выведение кислот с мочей, при

гломерулонефрите - нарушение выведения сульфатов и фосфатов из организма, нарушение секреции протонов и реабсорбции бикарбонатов); применение  диуретиков - ингибиторов карбангидразы (обязателен контроль)

Для купирования метаболического ацидоза применяют бикарбонат натрия, трисамин или лактат натрия (противопоказания - печеночная недостаточность).

196