Буферные системы крови. Кислотно-основное состояние.

рН крови зависит от согласованной работы буферных систем крови, выделительной функции почек и дыхательной функции легких. рН является показателем кислотно-основного состояния (КОС). КОС отражает состояние клеточного метаболизма, газотранспортной функции крови, внешнего дыхания, состояния вводно-солевого обмена. КОС отражает отношение ионов ОН^- к ионам Н⁺. Поддержание рН необходимо для функции ферментов, стабильности мембран, деления клеток, энергетического баланса.

Основное место регуляции рН крови занимают буферные системы крови. Любая буферная система состоит из слабой кислоты и сопряженного основания. Всего 4 буферные системы: 1)Бикарбонатная буферная система – 10% от всей буферной емкости крови. Состоит из сопряженной кислотно-основной пары [Н^-СО₃]/[H₂CO₃] либо СО₂ (бикарбонат/угольная кислота). При рН = 7,4 соотношение будет 20/1.

Нейтрализация кислых продуктов обмена: Н⁺+Н^-СО₃àН₂СО₃àН₂О+СО₂ Избыток СО₂ удаляется путем увеличения вентиляции легких, т.о. соотношение компонентов восстанавливается.

Нейтрализация основных продуктов: ОН^-+Н₂СО₃àН^-СО₃+Н₂О Происходит снижение вентиляции легких, т.о. Н₂СО₃ задерживается в организме – рефлекторно. Все это предотвращает резкий сдвиг рН.

2) фосфатная буферная система – 1%, состоит из сопряженной кислотно-основной пары. [HPO₄^2-]/[H₂PO₄^-] (двузамещенный и однозамещенный фосфат) соотношение при рН = 7,4 будет 4/1. Механизм действия аналогичен – кислые продукты нейтрализуются основным компонентом с образованием сопряженной пары, а основной продукт кислым компонентом. Избыток сопряженных пар выводятся через почки. Н⁺ + НРО₄^2- àН₂РО₄^- ОН^-- + Н₂РО₄^- à НРО₄^2- + Н₂О

Бикарбонатная и фосфатная буферные системы являются открытыми выводящими системами, то есть избыток компонентов выводится через легкие и почки.

1) Белковая буферная система – 14%, представлена альбуминами и глобулинами плазмы крови. Буферное действие обусловлено амфотерностью, играют роль слабые кислоты и слабые основания.

2) Гемоглобиновая буферная система – 75%, самая мощная, ее работа зависит от оксигенации гемоглобина. Она состоит из дезоксигемоглобина и оксигемоглобина. [KHb]/[HHb] – дезоксиформа, [KНbO₂]/[HHbO₂] – оксиформа.

Работа этой буферной системы тесно связана с работой бикарбонатной буферной системой, т.е. кислые компоненты сравнивают – самая слабая HHb<H₂CO₃<HНbO₂ самая сильная.

Нарушения КОС: 1) компенсированные – без сдвига рН, при этом рН не изменяется; 2) некомпенсированные – сдвиг рН.

Если рН менее 7,35, то это состояние называется ацидоз, если более 7,45 – алкалоз. Пограничные с жизнью значения – 6,8 и 7,8, но в клинике они не встречаются.

Респираторный (дыхательные) ацидоз – связан с гиповентиляцией легких. Наблюдается при: астматическом статусе, воспалительных процессах легких, повышении порциального давления СО₂ крови. Проявляется компенсаторная реакция - повышение актуального бикарбоната (АВ).

Респираторный алкалоз – усиление вентиляции легких при нахождении в разряженной атмосфере, вдыхании чистым кислородом, заболеваниях ЦНС, легких с одышкой, опухолях, инфекции. В крови наблюдается понижение порциального давленияСО₂, понижение АВ. Моча щелочной реакции.

Метаболический ацидоз – а) гиперхлорэмические нарушения – характеризуются накоплением Сl в крови, т.е. накоплением НСl, снижается количество бикарбонатов. Причина – увеличение продукции Н⁺ ионов, введение Н⁺ или медикаментов, которые превращаются в кислоты, нарушается выведение Н⁺ почками, потеря бикарбонатов из ЖКТ при диарее, с мочой при болезни почек.

Б) ацидоз с высоким аммонийным дефицитом. В результате снижается Cl^-, H^-CO₃ т.к. в кровь поступают анионы органических кислот. Наблюдается при диабете, голодании, гипоксии, интоксикации метанолом, этиленгликолем. Сопровождается повышением в крови лактата или кетоновых тел, или других органических веществ. В крови понижается АВ. Компенсаторная реакция – повышение вентиляции легких, снижение порциального давления СО₂, увеличение выведения кислых и аммонийных соединений с мочой.

Метаболический алкалоз – при потере водородных ионов с желчным содержимым при рвоте, при введении щелочных растворов, дефиците калия в организме, при альдостеротизме – введение стероидных гормонов. Характеризуется повышением АВ, гипокалийэмия, при тяжелой форме дегидратации, геперкалийэмия. Компенсаторная реакция –повышение порциального давления СО₂, повышении секреции бикарбонатов почками.

Гемоглобин.

Нb является хромопротеидом и относится к подгруппе неэнзимных (неферментных) хромопротеидов. У человека с 5-5,5 л крови гемоглобина находится 800 гр., у мужчин 130-160, у женщин 115-140 гр/л.

Функции Нb: 1) доставка кислорода к тканям. 2) Транспорт из тканей СО₂ – реализуется белковым компонентом гемоглобина, в результате образуется карбаминогемоглобин. 3) поддержание постоянства рН, входит в

состав гемоглобиновой буферной системы, работает в тесном контакте с бикарбонатной буферной системой. 4) антитоксическая функция – нейтрализация СО – реализуется небелковым компонентом и образуется карбоксигемоглобин. 5) гемоглобин в форме метгемоглобина нейтрализует цианиды с образованием цианометгемоглобина.

Гемоглобин — основной компонент эритроцитов, благодаря которому осуществляется перенос кислорода. Он относится к хромопротеинам и имеет в своем составе белок (глобин) и железосодержащую группу (гем).
Гем — комплексное соединение железа и протопорфирина IХ, состоящего из четырех пиррольных колец, соединенных СН-мостиками. Железо, находящееся в центре протопорфирина, связано с четырьмя атомами азота пиррольных колец двумя главными и двумя дополнительными связями. Одна из двух оставшихся связей (координационное число железа равно 6) используется для соединения с глобином, другая — с кислородом. Гем одинаков для всех видов гемоглобина животных.
Глобин — тетрамер, состоящий из двух пар полипептидных цепей, различие аминокислотного состава которых определяет гетерогенность молекулы гемоглобина человека.
Основной компонент гемоглобина человека — НbA (95—98% гемоглобина) крови состоит из 2a- и 2b-цепей, другие виды нормального гемоглобина — HbA2 (2—2,5%) и HbF (0,1—2%) имеют общую с HbA a-пептидную цепь, но отличаются структурой второй полипептидной цепи. В целом молекула гемоглобина содержит 574 аминокислоты. Каждая полипептидная цепь глобина соединена с гемом (на 1 глобин приходится 4 гема).

Производные гемоглобина: оксигемоглобин, дезоксигемоглобин, карбаминогемоглобин, карбоксигемоглобин, метгемоглобин, нитрозогемоглобин.

Метгемоглобин – в сутки образуется 2,5% метгемоглобина, обнаруживается только 1,5%, т.к. существует метгемоглобин редуктазная система – метгемоглобин восстанавливается с помощью фермента метгемоглобинредуктазы (NAD, NADФ). В восстановлении метгемоглобина принимает участие аскорбиновая кислота, глутатион. меtHbàHHb+O₂àHHbO₂. При повышении метгемоглобина более чем на 10% наблюдается синюшность слизистых и кожных покровов.

Метгемоглобинэмия – наследственная причина или другая (наличие аномального HbM) – больному дают ударные дозы аскарбиновой кислоты – человек розовеет – понижается уровень метгемоглобина, причина в недостаточности фермента. Если аскорбиновая не привела к понижению метгемоглобина, значит причина – это наличие в крови аномального HbM, у которого железо гема имеет валентность +3. У новорожденных детей количество метгемоглобина 6,22, у взрослого человека 1,08.

Карбоксигемоглобин – образуется в процессе присоединения СО к атому железа гема, нет места для присоединения О₂, в результате нарушился транспорт О₂ к тканям. Содержание у новорожденных 1,5%, в первые недели повышается, у взрослого человека 1,17%. Карбоксигемоглобин увеличивает гемолиз эритроцитов; так же является показателем гемолиза эритроцитов, активного курения, обеднения тканей кислородом.

Дата добавления: 2015-12-08