5167 0
Кислотно-основное состояние (КОС) — одни из весьма важных компонентов гомеостаза организма, непременное условие оптимальной активности ферментов-катализаторов обменных процессов. В процессе обмена веществ образуются различные кислоты и основания, кроме того они вводятся извне. Расстройства различных органов могут привести к нарушению КОС, что в свою очередь вызывает различные патологические сдвиги в организме. Показатели КОС в ряде случаев являются достаточно точным критерием эффективности ИТ. Поэтому необходимо знать механизмы физиологической регуляции и нарушений КОС, уметь оценить их состояние и правильно проводить профилактику и коррекцию нарушений.
Диагностика
Величины показателей КОС поддерживаются в узких границах физико-химическими реакциями и нейрогуморальными механизмами мощных систем:
- буферных (гемоглобиновая, белковая, гидрокарбонатная и др.)
- функциональных (легкие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт).
При изменении pH сразу же реагируют буферные системы организма, затем функциональные. Максимальная компенсация последних более медленная (легких - окало 12-24 ч, почек - около недели). Поэтому для оценки КОС нужно знать качественные и количественные изменения прежде всего буферных систем (особенно гемоглобиновой, на долю которой приходится 73-76 % всей буферной емкости крови и гидрокарбонатной, очень подвижной и отражающей состояние других буферных систем). Основные показатели КОС: рНа - актуальный pH, BEа - избыток оснований, РаСО2 - напряжение СО2 в артериальной крови при температуре 38 °С без доступа воздуха.
Нормальные величины pHа у человека 7,36-7,44. Границы патологических отклонений, совместимых с жизнью 6,8-8,0. Уменьшение pH свидетельствует об ацидемии, а увеличение - алкалемии. Состояния, которые приводят к ним, называются ацидозом или алкалозом. pH отражает степень компенсации, но не сущность сдвигов КОС.
Нормальные величины ВЕа±2,3 ммоль/л. При патологии величина ВЕа может изменяться в пределах ±15 ммоль/л. ВЕа - это метаболический компонент КОС, снижение или увеличение его свидетельствует о метаболическом ацидозе или алкалозе соответственно. BE может изменяться также компенсаторно при дыхательных нарушениях.
Кислотно-щелочное равновесие является строгим компонентом биохимического постоянства жидких сред организма, которое принято характеризовать концентрацией водородных ионов и обозначать символом [рН]. У всех существующих в природе растворов, концентрация водородных ионов колеблется от 1 до 14. Растворы, имеющие рН от 1 до 7,0, будут кислыми, а имеющие рН от 7 до 14 – щелочными. В течение суток в результате метаболизма белков и гидролиза фосфорных эфиров кислот образуется приблизительно 50-100 мэкв/л Н + , а при распаде углеводов и жиров высвобождается почти 15000 ммоль углекислого газа [СО 2 ], который выделяется из организма легкими.
Реакция организма на избыточное образование СО 2 и Н + включает физико-химические реакции, дыхательные и почечные механизмы поддержания кислотно-основного состояния. Нормальные значения рН, концентрации Н + , рСО 2 в артериальной и венозной крови приведены в таблице 1.
Таблица 1
Физиологические концентрации буферных оснований в крови
Буферные или физико-химические системы организма препятствуют (буферируют) изменению активной реакции крови. Существует четыре физико-химические системы организма: бикарбонатная система крови; фосфатная система; белки сыворотки крови, которые обладают свойствами слабых кислот, а в смеси с солью сильного основания могут образовывать эту систему; и система, связанная с гемоглобином. Физиологическая суть буферных систем заключается в том, что любая поступающая в организм или образующаяся в нем кислота-агрессор или щелочь-агрессор могут быть превращены в слабые вещества, в результате чего концентрация водородных ионов сохраняется на нормальном уровне [рН-7,4], а постоянная концентрации водородных ионов в организме является абсолютным и непременным условием жизни.
Существуют и другие системы регуляции кислотно-щелочного состояния, деятельность которых в значительной степени дополняет физико-химическую регуляцию гомеостаза. Преимущественный механизм физиологических систем заключается в выделении продуктов конечного и промежуточного метаболизма и в результате чего происходит нормализация концентрации водородных ионов. Главными из этих физиологических систем являются легкие, почки, печень и желудочно-кишечный тракт.
Свободные ионы водорода не выделяются легкими, но при их усиленном образовании в организме функционирующая бикарбонатная система переводит сильные кислоты в слабую угольную кислоту, с последующим распадом её в крови на молекулу [Н 2 O] и молекулу углекислого газа . Углекислый газ является раздражителем дыхательного центра, что приводит к возникновению одышки, гипервентиляции и избыточное количество углекислоты выводится с выдыхаемым воздухом.
Роль почек в сохранении кислотно-щелочного баланса организма заключается в выведении ионов водорода, ионов бикарбоната НСО 2 - из кислой или щелочной крови путем увеличения диуреза.
Значение печени в поддержании гомеостаза заключается в активации окислительно-восстановительных процессов до конечных продуктов метаболизма по циклу Кребса или путем синтеза нейтрального соединения-мочевины. Кроме того, гепатоцитам свойственна и выделительная функция, когда осуществляется усиленный выброс кислых или щелочных продуктов с желчью в просвет желудочно-кишечного тракта. Пищеварительная система принимает участие в регуляции количества и состава электролитов и воды, что способствует удержанию концентрации водородных ионов в пределах физиологических концентраций.
Резюме. Сохранение кислотно-щелочного гомеостаза является очень сложным и многогранным процессом. Этот процесс с методической целью описан в упрощенной форме, чтобы осознать важность изменений метаболизма в организме при хирургической патологии и дать патогенетическое направление для проведения лечебных мероприятий у данной категории пациентов.
Кислотно-основное состояние (КОС) - относительное постоянство реакции внутренней среды организма, количественно характеризующееся концентрацией Н + .
Концентрацию Н + выражают с помощью величины рН. Концентрация Н + , и соответственно величина рН, зависят от соотношения в организме кислот и оснований.
Кислоты Бренстеда - молекулы или ионы, способные отдавать Н + .
Основания Бренстеда - соединения, способные принимать Н + .
Самой распространенной кислотой организма является угольная кислота, в сутки ее образуется около 20 моль. Также в организме образуются другие неорганические (соляная, серная, фосфорная) и органические (амино-, кето-, окси-, нуклеиновые, жирные) кислоты в количестве 80 ммоль/сут.
самым сильным из них является аммиак. Основными свойствами также обладают аминокислоты аргинин и лизин, биогенные амины, например, катехоламины, гистамин, серотонин и т.д.
Биологическое значение регуляции рН, последствия нарушений
Н + - положительно заряженные частицы, они присоединяются к отрицательно заряженным группам молекул и анионов, в результате чего те меняют свой состав и свойства. Таким образом, количество Н + в жидкости определяет строение и свойства всех основных групп органических соединений – белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов (амфифильных). Самое важное влияние концентрация Н + оказывает на активность ферментов. У каждого фермента существует свой оптимум рН, в котором фермент имеет максимальную активность. Например, ферменты гликолиза, ЦТК, ПФШ активны в нейтральной среде, а лизосомальные ферменты, ферменты желудка активны в кислой среде (рН=2). В результате, изменения величины рН вызывает изменение активности отдельных ферментов и приводит к нарушению метаболизма в целом
Основные принципы регуляции КОС
В основе регуляции КОС лежат 3 основных принципа:
1. постоянство рН . Механизмы регуляции КОС поддерживают постоянство рН.
2. изоосмолярность . При регуляции КОС, концентрация частиц в межклеточной и внеклеточной жидкости не изменяется.
3. электронейтральность . При регуляции КОС, количество положительных и отрицательных частиц в межклеточной и внеклеточной жидкости не изменяется.
МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ КОС
- Физико-химический механизм , это буферные системы крови и тканей;
- Физиологический механизм , это органы: легкие, почки, костная ткань, печень, кожа, ЖКТ.
- Метаболический (на клеточном уровне).
Нарушения КОС - классификация по механизмам? Биохимические пути компенсации.
НАРУШЕНИЯ КОС
Компенсация КОС - приспособительная реакция со стороны органа, не виновного в нарушение КОС.
Коррекция КОС – приспособительная реакция со стороны органа, вызвавшего нарушение КОС.
Выделяют два основных вида нарушений КОС – ацидоз и алкалоз.
Ацидоз – абсолютный или относительный избыток кислот или дефицит оснований.
Алкалоз – абсолютный или относительный избыток оснований или дефицит кислот.
Ацидоз или алкалоз не всегда сопровождаются заметным изменением концентрации Н + , так как постоянство рН поддерживают буферные системы. Такие ацидозы и алкалозы называются компенсированными (у них рН в норме). АН ↔ А - + Н + , Н + + B - ↔ BH
Если при ацидозах или алкалозах буферная емкость израсходована, величина рН изменяется и наблюдается: ацидемия – снижение величины рН ниже нормы, или алкалемия - повышение величины рН выше нормы. Такие ацидозы и алкалозы называются декомпенсированными .
Здравствуйте дорогие друзья!
Сегодня мне хочется еще раз заострить ваше внимание на главных причинах наших болезней. Большинство людей продолжают жить абсолютно неправильно, не взвешивая фактов и не вдумываясь в существо своего бытья. Они живут, как перекати поле, катясь по ветру жизни, разменивая дни, и годы своего существования на суету сует. Они не думают о завтрашнем дне, не пытаются не только как-то планировать и прогнозировать свое будущее, но и даже мечтать о нем. И конечно же на фоне такого существования, не остается места для своего здоровья. О нем такие люди просто не думают, зная что есть врачи и поликлиники, которые помогут.
Что можно сказать по этому поводу? Надейся говорят на бога, да сам плошай! Надежда в таком случае – абсолютно не правильный подход к собственной жизни. Наша медицина в таких случаях – это просто скорая помощь. И результат от такой помощи в лучшем случае может быть фифти-фифти. Никаких гарантий нет, что вы не умрете после первого звоночка. Шоферская идеология – куда дорога вывезет, совсем не для тех, кто намерился жить долго, интересно и счастливо.
Если вам не все равно когда вы отойдете в мир иной, или сколько лет до своей кончины вы будете мучатся со своими болячками, начните заниматься собой прямо сегодня. И я очень рад, если вы уже поняли как надо относиться к себе и своему здоровью и делайте все планомерно на протяжении медленно утекающего времени вашей жизни. Конечно же, речь идет прежде всего о ваших собственных действиях, направленных на создании своего счастливого будущего и сохранении здоровья на долгие, долгие годы.
Залогом здоровья является ваш обмен веществ – гомеостаз. И давайте сегодня поговорим о его звеньях, которые поддаются регулировке. Человек должен научится сам управлять своим здоровьем. И сегодня для этого есть все условия! Ну что же тронемся в путь? Самое главное, без лирики и отступлений. Понятно, что эта тема достойна отдельного издания, но я постараюсь в этой небольшой статье научить вас двигаться в правильном направлении в целях сохранения здоровья и оздоровления. Итак, поехали…
Основные, базовые химические процессы организма проявляются во взаимодействии кислоты и щелочи,
которые в меняющемся ритме протекают в человеческом организме. Человек с нормальным рН-уровнем крови 7,35 является щелочным живым существом.
Что такое вообще «уровень рН»?
Это важное измерительное число составляет основу кислотно-щелочного баланса, который имеет
решающее значение не только для природы, но и для основной регуляции человеческой жизни. Кислотно-щелочной баланс, регулирует дыхание, кровообращение, пищеварение, выделительные процессы, иммунитет,
выработку гормонов и многое другое. Почти все биологические процессы протекают правильно только тогда,
когда сохраняется определенный уровень рН.
Кислотно-щелочной баланс постоянно осуществляется в организме, во всех клетках организма. В каждой из этих клеток, в процессе их жизнедеятельности, при выработке энергии, постоянно образуется углекислота. При этом появляются и другие кислоты, которые попадают в организм и образуются в нем при поступлении пищи, вредных привычках, стрессах и переживаниях.
Существует шкала показателя рН, по которой можно определять, насколько кислым или щелочным
является любой раствор, в том числе любая физиологическая жидкость – кровь, слюна или моча.
Все мы знаем химическую формулу воды – Н2О. Кто еще не совсем забыл химию, помнят, что если мы рассмотрим структуру этой формулы,то увидим такую картину: Н-ОН, где Н – это положительно-заряженный ион, а группа ОН – это отрицательно-заряженный ион.
Таким образом мы видим в составе воды присутствует не не только “кислый” ион водорода, но и “щелочное” соединение атома водорода с атомом кислорода, которые создают устойчивую связь под названием «гидроксильная группа».
Таким образом, формула воды представлена двумя ионами, которые присутствуют тут в равном
количестве – один отрицательный и один положительный, в результате чего мы имеем химически
нейтральную субстанцию. Пункт 7 шкалы рН, как раз и является этим показателем нейтральности. То есть – это и есть показатель рН дистиллированной (чистой) воды.
Вообще же шкала рН делится от 0 до 14.
При показателе рН 0 – мы имеем дело с самой высокой концентрацией положительно заряженных ионов водорода и практически нулевой концентрацией отрицательных ионов ОН, в то время как при показателе рН14 ионы водорода почти не встречаются, а показатель ионов ОН достигает своего максимума.
Таким образом ниже показателя рН 7 преобладают простые катионы водорода (+ Н). Выше показателя рН 7 преобладают анионы гидроксильной группы (-ОН).
Чем ниже показатель рН от отметки 7 сторону 0, тем более кислотной является жидкость и наоборот, чем выше показатель рН от отметки 7 к отметке 14, тем больше проявление щелочности. Количество ионов водорода всегда определяет концентрацию или так называемый градус кислоты, т.е. чем больше простых ионов водорода, тем кислее жидкость. Поэтому и появилась аббревиатура рН, происходящая от латинского Potentia Hydrogenii, означающей «силу водорода». Выражаясь более понятным для обывателей языком,это просто показатель мощи (концентрации) кислоты. Сила кислотносты снижается от 1 к 7, и далее наступает вотчина щелочи.
В измерительной шкале уровня рН от 0 до 14. скрыта логарифмическая последовательность величин
Это означает, например, что величина рН 6 указывает силу кислоты в десять раз больше, чем величина рН 7, а рН 5 уже в сто раз больше, чем рН 7 ну а рН 4 уже в тысячу раз больше, чем рН7.
Основа же нашей жизни – наша кровь – имеет показатель рН от 7,35 до 7,45, то есть она слегка щелочная.
Кислоты и щелочи находятся в организме в очень тесной взаимосвязи.
Они должны находиться в равновесии, причем небольшой перевес должен быть на щелочной стороне, так как мы, люди, относимся к «щелочной касте царства природы».
Жизненная сила и здоровье человека зависит от регулярно выпиваемого достаточного количества качественной воды и щелочных соединений – минеральных веществ и микроэлементов, иначе нормальный рН-уровень крови не находился бы в указанном жизненном промежутке 7,35 – 7,45.
Эта зона может быть нарушена только незначительно, иначе может наступить критическое, угрожающее жизни состояние. Чтобы предотвратить сильное колебание этого показателя рН, обмен веществ человека располагает различными буферными системами. Одной из них – является буферная система гемоглобина. Она сразу снижается, если, например, наступает малокровие (анемия) или происходит нарушение микроциркуляции на уровне клетки, когда слипшиеся грозди эритроцитов не в состоянии проникнуть в капилляры и принести клеткам достаточное количество кислорода для нормализации энергетических обменных процессов в них и отведению от них углекислоты (СО2).
Причиной же образования сладжа (слипания) эритроцитов являются по существу 2 причины – хронический дефицит воды в организме (постоянное недопивание, жажда) и кислая пища, в том числе всевозможные напитки, несущие избыток положительно заряженных ионов, снимающих жизненно важный отрицательный потенциал с внешней стороны оболочки эритроцитов (нейтрализация заряда). Поскольку обменные процессы между внутренней и внешней средой в клетках происходят за счет разности электрических потенциалов (минус снаружи, плюс внутри), то агрессия положительно заряженных ионов резко снижает жизненные силы клеток (в частности эритроцитов, всех лейкоцитов и иных клеток). Свободно перемещающиеся в крови клетки, потеряв жизненную энергию начинаю т выпадать в осадок и кучковаться, образуя при этом огромные “сети”, среди которых “бездыханными” лежат лейкоциты, перестающие выполнять свои защитные (иммунные) функции.
Параллельно с этим ухудшается работа всех выделительных органов и систем. Нарастающий ацидоз, тормозится организмом с использованием второй буферной системы. Кислоты нейтрализуются щелочноземельными металлами и другими минералами. Калий, натрий, магний, кальций замещая водород в кислотах, образуют нейтральные соли. Образовавшиеся соли должны выводится через почки, но в результате переокисления крови, сладжа и нарушения микроциркуляции они не выводятся полностью и складируются внутри организма и прежде всего внутри соединительной, менее всего дифференцированной ткани, подверженной наибольшим разрушениям. Чем более закисленной становится кровь, тем меньше в ней солей может раствориться и соответственно тем большее их количество откладывается по всему организму.
На фоне гипоксии тканей, ацидоза и постоянной потери минералов, “активизируются” свободные радикалы. Организм не справляется самостоятельно с их “уничтожением” и они включив “ядерные реакции” распада клеток, наносят им непоправимый ущерб. Под электронным микроскопом у больных людей можно обнаружить огромное количество “покусанных” свободными радикалами эритроцитов, напоминащих собой часовые шестеренки. Количество таких эритроцитов может достигать до 50%. Понятно, что данная ситуация усугубляет общее состояние человека и доводит его до критического.
Основными составляющими звеньями обмена веществ (гомеостаза) являются – водный, электролитный и кислотно-щелочной баланс. У здорового человека они должны находится в биологическом равновесии. Все они имеют крайне важное значение для здоровья и жизни человека.
О водном балансе мной уже написано много материала на этом сайте и я не буду повторятся, скажу лишь что хроническое недопивание чистой воды (непроизвольное хроническое обезвоживание) является тем фоном на котором складываются обменные процессы. Именно хроническая жажда способствует нарастанию тканевого ацидоза, в купе с которым, алиментарное поступление кислотообразующей пищи, уничтожают необходимые для жизнедеятельности минералы и активируют свободные радикалы. По существу непроизвольное хроническое обезвоживание является пусковым моментом для появления всевозможной симптоматики, обусловленной сбоем в работе и 2 других звеньев гомеостаза.
Восстановление нарушенного обмена веществ невозможно без исправления основных его функций (звеньев). Для понятия предпосылок здоровья, понимание значения хорошей воды – первостепенно!
Именно качество и необходимый объем выпиваемой воды, обеспечивают нормальное протекание биохимических реакций. Качество же воды зависит от ее рН, окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и конечно же от ее жесткости и минерального состава. Я не хочу перечислять кучу негативных факторов делающих воду неприемлемой для питья, поскольку речь идет о фильтрованной, чистой родниковой или артезианской воде.
Поскольку в результате неправильного питания очень часто в организме образуется множество различных кислот, способных вызвать ожоги тканей (клеток), необходимо нейтрализовать их с помощью щелочного питья или свободных ионов минералов, поступающих с пищей или водой. К сожалению этого чаще всего не происходит и кислоты начинают “потрошить” ткани, вытаскивая из них минералы для замещения в кислотах водорода.
Образуются нейтральные соли и уровень кислотности крови снижается. В жесткой воде обычно бывает много солей кальция и магния, которые попадая в организм усугубляют состояние человека из-за итак высокой концентрации солей, образовавшихся в процессе нейтрализации кислот. Жесткая вода увеличивает количество шлаков, особенно у людей постоянно употребляющих кислотообразующую пищу. Остеопороз во многом является следствием потери кальция из-за высокой кислотности жидкостей организма. Вышедший из костей кальций активно нейтрализует кислоты, образуя соли и забивая при этом ими почки (мочекаменная болезнь) и одновременно, при разрыве своих молекулярных связей, дает телу дополнительную энергию.
Огромное значение для борьбы с ацидозом помимо правильного мышления в отношении своего питания и сокращения поступления в организм кислотообразующей пищи, имеет функциональное состояние почек и легких. Через почки выводится львиная доля всех растворенных в крови и отфильтрованных через них кислот и солей (метаболиты), а через легкие благодаря газообмену, выделяется летучие газообразные токсины, пока они еще не образовали ядовитые кислоты, в частности углекислый газ (по существу это уже практически готовая углекислота).
Неполноценная работа почек, легочная патология и смог в окружающей атмосфере, сами по себе вызывают ацидоз. Если к этому добавить все выше перечисленное, то становится понятным как тяжело приходится организму в противостоянии эндогенной кислотной угрозе, ускоренно сжигающей здоровье и жизнь конкретного человека.
Возникает своего рода замкнутый порочный круг, когда нарушение обменных процессов ведет к ацидозу, ацидоз бьет по органам выделения, постепенно ограничивая их функции, что в свою очередь усугубляет кислотные процессы в организме, продолжающие еще более жестко воздействовать на деятельность внутренних органов и систем. Все это способствует дальнейшему нарушению процессов обмена в живой клетке (нарушению выработки энзимов) и производству гормонов в железах внутренней секреции, что в свою очередь приводит к очень серьезным последствиям. Одно звено нарушений тащит за собой другое, и чтобы разорвать этот порочный круг, человек должен предпринять определенные усилия, чтобы сориентироваться в правильном направлении, начать действовать, не превращая при этом свою перестройку в краткосрочную акцию. Действия направленные на изменения ситуации в сторону здоровья должны быть разумными, системными и постоянными. Лишь так человек может выйти из сложного положения.
Чем дольше, к поврежденному в результате обезвоживания и ацидоза организму применяется симптоматическое лечение, тем быстрее задыхаются здоровые клетки и преждевременно погибают от непрерывно накапливающихся токсинов и шлаков. Любые медикаменты, назначаемые медиками или принимаемые на свой страх и риск только увеличивают гнёт клеток. А стресс и страхи болезни испытываемые такими людьми окончательно добивают их. Отсутствие энергии, слабость, лень и апатия приводят к депрессии. Синдром хронической усталости, выставляемый нам врачами как диагноз – есть следствие состояния хронического обезвоживания и ацидоза.
Выход здесь может быть только один. Разобраться в том что с вами происходит, внимательно изучив то о чем написано не только в этой статье но и в других материалах данного блога и начать претворять в жизнь простые, но жизненно необходимые рекомендации. Поймите меня правильно, мало кто из докторов может вас направить по правильному пути. В лучшем случае на фоне назначения медикаментов, вам могут порекомендовать пить воду, но и то не расскажут вам как это нужно делать.
Я знаю как можно решить основные составляющие звенья обмена веществ (гомеостаза). Водный, электролитный и кислотно-щелочной балансы можно легко регулировать с помощью портативных структуризаторов – щелочных энергетических стаканов – ионизаторов.
Вы сможете познакомиться с ними . Кстати к Дню Знаний я планирую беспрецендентную акцию, благодаря которой вы сможете получить структуризаторы по волшебной цене, вместе с подарками которые без всякого сомнения вас очень порадуют.
Кол-во товара в наличии небольшое, поэтому чтобы воспользоваться выгодной ситуацией я рекомендую записаться в предварительный список потенциальных заказчиков.
Позвоните мне по телефону, указанному на главной странице в правом верхнем углу данного сайта. Или зарегистрируйтесь письменно, нажав на картинку расположенную ниже. Вы будете первыми оповещены о начале акции.
Запись в предварительный список ни к чему вас не обязывает, вы просто сообщите мне о себе и ваших намерениях. Лишь после объявления акции, вы сможете сделать официальный заказ пройдя по специальным ссылкам.
Следите за рекламой о начале акции здесь на сайте
С наилучшими пожеланиями ваш Доктор БИС
PS: не теряйте дни, чтобы не потерять годы. Реальное поддержание и регулирование внутренней среды почти даром. Вы всегда сможете управлять своей внутренней средой даже не очень завися от питания. Не упускайте своего шанса получить структуризатор со скидкой и отличные подарки.
PPS: еще не разобрались что к чему? Подпишитесь на рассылку и получите серию писем и 4 книги по данной теме . Жизнь одна – берегите ее!
Арендный блок
В поддержании кислотно-основного гомеостаза (баланс оптимальных концентраций кислотных и основных компонентов физиологических систем) участвуют все буферные системы организма. Действия их взаимосвязаны и находятся в состоянии равновесия. Наиболее связан со всеми буферными системами гидрокарбонатный буфер. Нарушения в любой буферной системе сказываются на концентрациях его компонентов, поэтому изменение параметров гидрокарбонатной буферной системы может достаточно точно характеризовать КОС организма.
КОС крови в норме характеризуется следующими метаболическими показателями:
рН плазмы 7,4±0,05;
[НСО3-]=(24,4±3) моль/л ― щелочной резерв кови;
рСО2=40 мм рт.ст.- парциальное давление СО2 над кровью.
Из уравнения Гендерсона-Гассельбаха для гидрокарбонатного буфера очевидно, что при изменении концентрации или парциального давления СО2 происходит изменение КОС крови.
Поддержание оптимального значения реакции среды в различных частях организма достигается благодаря согласованной работе буферных систем и органов выделения. Сдвиг реакции среды в кислую сторону называют ацидоз , а в оснóвную – алкалоз . Критическими значениями для сохранения жизни являются: сдвиг в кислую сторону до 6,8, а в оснóвную – 8,0. По происхождению ацидоз и алкалоз могут быть дыхательными или метаболическими.
Метаболический ацидоз развивается вследствие:
а) повышенной продукции метаболических кислот;
б) в результате потери гидрокарбонатов.
Повышенная продукция метаболических кислот происходит при: 1) сахарном диабете I типа, длительном, полном голодании или резком сокращении доли углеводов в рационе;
2) лактатацидозе (шок, гипоксия, сахарный диабет II типа, сердечная недостаточность, инфекции, отравление алкоголем).
Повышенная потеря гидрокарбонатов возможна с мочой (почечный ацидоз), или с некоторыми пищеварительными соками (панкреатический, кишечный).
Дыхательный (респираторный) ацидоз развивается при гиповент иляции лёгких, которая, независимо от вызвавшей её причины, приводит к росту парциального давления СО2 более 40 мм рт. ст. (гиперкапния). Это бывает при заболеваниях органов дыхания, гиповентиляции легких, угнетении дыхательного центра некоторыми препаратами, например, барбитуратами.
Метаболический алкалоз наблюдается при значительных потерях ж елудочного сока вследствие повторной рвоты, а также в результате потери протонов с мочой при гипокалиемии, при запорах (когда накапливаются щелочные продукты в кишечнике; ведь источником бикарбонат-анионов является поджелудочная железа, протоки которой открываются в 12-перстную кишку), а также при длительном приеме щелочной пищи и минеральной воды, соли которой подвергаются гидролизу по аниону.
Дыхательный (респираторный) алкалоз развивается вследствие гиперве нтиляции лёгких, приводящей к избыточному выведению СО2 из организма и понижению его парциального давления в крови менее 40 мм. рт. ст. (гипокапния). Это бывает при вдыхании разреженного воздуха, гипервентиляции легких, развитии тепловой одышки, чрезмерного возбуждения дыхательного центра вследствие поражения головного мозга.
При ацидозах в качестве экстренной меры используют внутривенное вливание 4 – 8 % гидрокарбоната натрия, 3,66%- ного раствора трисамина Н2NC(CH2OH)3 или 11 % лактат натрия. Последний, нейтрализуя кислоты, не выделяет СО2, что повышает его эффективность.
Алкалозы корректируются сложнее, особенно метаболические (связанные с нарушением систем пищеварения и выделения). Иногда используют 5 % раствор аскорбиновой кислоты, нейтрализованный бикарбонатом натрия до рН 6 – 7.
Щелочной резерв - это количество бикарбоната (NaHC03) (точнее объем СО2, который может быть связан плазмой крови). Эту величину лишь условно можно рассматривать как показатель кислотно-щелочного равновесия, так как, несмотря на повышенное или пониженное содержание бикарбоната, при наличии соответствующих изменений Н2СО3 рН может оставаться совершенно нормальным.
Так как компенсаторные возможности посредством дыхания , первоначально используемые организмом, ограничены, решающая роль в поддержании постоянства переходит к почкам. Одной из основных задач почек является удаление из организма Н+-ионов в тех случаях, когда вследствие каких-либо причин в плазме наступает сдвиг в сторону ацидоза. Ацидоз не может быть скорригирован, если не будет удалено соответствующее количество Н-ионов. Почки используют при этом 3 механизма:
1. Обмен ионов водорода на ионы натрия, которые, соединяясь с образующимися в канальцевых клетках анионами НСО3, полностью подвергаются обратному всасыванию в виде NaHCO,
Предпосылкой выделения Н-ионов с помощью этого механизма является активируемая карбоангидразой реакция С02 + Н20 = Н2С03, причем Н2С03 распадается на ионы Н и НСО3. При этом обмене ионов водорода на ионы натрия происходит обратное всасывание всего отфильтрованного в клубочках бикарбоната натрия.
2. Выделение с мочой ионов водорода и обратное всасывание ионов натрия происходит также путем превращения в дистальных отделах канальцев щелочной соли фосфата натрия (Na2HP04) в кислую соль дифосфата натрия (NaHaPO4).
3. Образование солей аммония: аммиак, образующийся в дистальных отделах почечных канальцев из глутамина и других аминокислот, способствует выделению Н-ионов и обратному всасыванию ионов натрия; происходит образование NH4Cl вследствие соединения аммиака с HCl. Интенсивность образования аммиака, необходимого для нейтрализации сильной НСl, тем больше, чем выше кислотность мочи.
Таблица 3
Основные параметры КОС
(среднее значение в артериальной крови)
40 мм. рт. ст.
(парциальное давление СО2 в плазме крови)
Этот компонент непосредственно отражает дыхательный компонент в регуляции КОС (КЩР).
(гиперкапния) наблюдается при гиповентиляции, что характерно для дыхательного ацидоза.
↓(гипокапния) наблюдается при гипервентиляции, что характерно для респираторного алкалоза. Однако, изменения рСО2 могут быть и следствием компенсации со стороны метаболических нарушений КОС. Чтобы отличить эти ситуации друг от друга, требуется рассмотреть рН и [НСО3-]
95 мм. рт. ст. (парциальное давление в плазме крови)
СБ или SB
СБ – стандартный бикарбонат плазмы т.е. [НСО3-] ↓ - при метаболическом ацидозе, или при компенсации дыхательного алкалоза.
При метаболическом алкалозе или при компенсации дыхательного ацидоза.
Дополнительные индексы
БО или ВВ
(base buffers )
Буферные основания . Это сумма всех анионов цельной крови, принадлежащих буферным системам.
ДО или BD
(base deficiency)
Дефицит оснований . Это разница между практической и должной величиной БО при метаболическом ацидозе. Определяется как количество оснований, которое необходимо добавить к крови, чтобы довести ее рН до нормы (при рСО2 = 40 мм. рт. ст. tо = 38оC)
ИО или ВЕ
(basе excess)
Избыток оснований . Это разница между фактической и должной величинами БО при метаболическом алкалозе.
В норме, условно говоря, не существует ни дефицита, ни избытка оснований (ни ДО, ни ИО). Фактически, это выражается в том, что разница должного и фактического БО находится в нормальных условиях в пределах ±2,3 мэкв/л. Выход этого показателя из коридора нормы типичен для метаболических нарушений КОС. Аномально высокие значения характерны для метаболического алкалоза . Аномально низкие – для метаболического ацидоза .
Лабораторно-практическая работа
Опыт 1. Сравнение буферной ёмкости сыворотки крови и фосфатной БС
Отмерить мл
N колбы
Сыворотка крови (разведение 1:10)
Фосфатная БС (разведение 1:10), рН = 7,4
Фенолфталеин (индикатор)