АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Буферные системы организма.

Напоминаем что, буфером является раствор, в котором концентрация ионов водорода остается практически неизменной при добавлении кислоты или щелочи, а также при его разведении.

Известны четыре буферные системы организма:

1. бикарбонатная система крови – смесь Н₂СО₃ и NаНСО_3. Соль, входящая в состав буферной системы, обладает свойствами основания, т.е. анион НСО₃^- может быть акцептором ионов водорода. бикарбонатная система является основным и наиболее важным буфером внеклеточных жидкостей и крови тела. Она быстрее других реагирует на изменения pH.

В бикарбонатном буферном системе H₂CO₃ можно заменить на PaCO₂, так как:

H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ ↔ H + HCO₃‾.

Соединение CO2 с водой происходит под действием карбоангидразы. Если использовать константу диссоциации для бикарбонатного буфера и учитывать коэффициент растворимости для CO₂ (0,03 ммоль/л), то уравнение Гендерсона – Хассельбальха приобретает следующий вид:

pH = pK + log [HCO₃‾]

[CO₂]

где [CO₂] = 0,03 * PaCO₂.

При ионной силе плазмы pK составлает 6,1. Казалось бы, при таком различии между pK и pH крови (7,4) емкость бикарбонатного буфера должна быть невелика. Однако на самом деле бикарбонатная система играет большую роль в создании общей буферной емкости крови, так как буферный эффект этой системы существенно увеличивается благодаря ее тесной связи с дыханием. Механизмы, направленные на поддержание напряжения CO2 в артериальной крови (40 мм рт.ст.), способствуют созданию высокой концентрации HCO3‾ в плазме (24 ммоль/л). Иными словами, регулируя напряжение CO2 в крови, дыхательная система обеспечивает высокое содержание компонентов буферной системы. Кроме того, органы дыхания вместе с бикарбонатным буфером образуют «открытую систему», в которой напряжение CO2 (а следовательно, и pH крови) может регулироваться путем изменения вентиляции легких.

Внутриклеточный буфер образуют фосфатная и белковая системы. Они обладают достаточно большой емкостью – около 70% обшей буферной емкости организма.

2. фосфатная буферная система – смесь однозамещенного фосфата NаН₂РО₄ – слабой кислоты и соли этой кислоты – двузамещенного фосфата Nа₂НРО₄, обладающего щелочными свойствами.

Величина pK фосфатного буфера (6,8) сравнительно близка к pH крови, однако емкость данного буфера невелика по причине низкого содержания фосфата в крови.

3. белки крови - обладают свойствами слабых кислот и поэтому в смеси с солью сильного основания могут образовывать буферную систему.

4. гемоглобиновая буф. система – является наименее подвижной, хотя она и представляет наибольшую часть общей буферной емкости крови – почти 2/3. действие этой системы обусловлено наличием в организме двух форм гемоглобина – оксигемоглобина и восстановленного гемоглобина; первый обладает значительно более выраженными кислотными свойствами (почти в 80 раз), чем второй.

К буферным белкам относятся как белки плазмы (в частности, альбумин), так и содержащийся в эритроцитах гемоглобин. Буферные свойства белков крови обусловлены способностью аминокислот ионизироваться. Гемоглобин в количественном отношении является наиболее важным небикарбонатным буфером внеклеточной жидкости. Ее основная буферная роль приходится на долю гистидина (pK около 6,8). Несколько упрощая можно принять, что восстановленный гемоглобин (слабая кислота, HHb) находится в равновесии с его калиевой солью (KHb). В отличие от бикарбонатного буфера, гемоглобин позволяет нейтрализовать как летучие (CO₂), так и нелетучие кислоты:

H + KHb ↔ HHb + K

и H₂CO₃ + KHb ↔ HHb + HCO₃‾.

Однако при всех положительных свойствах буферным системам присущи два недостатка: