Вы здесь

Коррекция нарушений кислотно-основного состояния

Нормальные условия жизнедеятельности обеспечиваются благодаря непрерывному обмену веществ, при этом в организме накапливается больше кислот, чем оснований. В нормальном пищевом рационе количество кислых продуктов значительно превышает количество оснований. Предпосылки для ацидификации создаются в организме в процессе метаболизма. Это остатки серной и фосфорной кислот, образующиеся в процессе преобразования содержащих серу аминокислот и фосфорных соединений, а также органические кислоты (молочная, пировиноградная, кетокислоты), являющиеся промежуточными продуктами обмена.

В физиологических условиях продукты жизнедеятельности организма подвергаются дальнейшим превращениям или нейтрализуются буферными системами, главные из которых — буферные системы крови и тканей, легкие и почки.

В процессе эволюции в человеческом организме выработались сложные регуляторные механизмы, обеспечивающие строгое постоянство реакции внутренней среды. Эти механизмы складываются из особенностей физико-химических систем крови (буферные системы) и физиологических систем регуляции кислотно-основного состояния (легкие и пищеварительный аппарат).

Буферными системами организма являются: гемоглобиновая, бикарбонатная, протеиновая, фосфатная. Каждая из них обладает определенной емкостью, действия их взаимосвязаны.

Количественное обеспечение буферных емкостей в поддержании кислотно-основного состояния:

  • 1.    Гемоглобиновая буферная система — 73—76 %
  • 2.    Бикарбонатная буферная система — 17—27 %
  • 3.    Протеиновая система    — 2—5 %
  • 4.    Фосфатная буферная система    — 1—2 %

Мощной буферной системой крови является система гемоглобина. Процесс газообмена в легких и тканях, связывание и отдача О2 и СО2 приводят к постоянным колебаниям кислотно-основного состояния. Однако они не выходят за пределы физиологических колебаний. При этом значительная роль принадлежит «эффекту Амбурже» — обмену ионов между плазмой и эритроцитами.

Восстановленный гемоглобин является слабой кислотой и связан с ионами калия. Углекислота, поступающая из тканей, при воздействии карбоангидразы превращается в угольную кислоту, более сильную, чем восстановленный гемоглобин. В результате указанных процессов образуется КНСО3. Мембрана эритроцитов проницаема для ионов НСО3-, но непроницаема для калия. В результате бикарбонаты свободно переходят в плазму, а их место в эритроците замещает ион хлора, который легко проникает через мембрану. В плазме, следовательно, появляется HCО3-, увеличивая буферные свойства плазмы. В легких происходит обратный процесс, так как оксигемоглобин обладает свойствами более сильной кислоты, чем угольная.

Бикарбонатная буферная система. Буферными растворами называются такие растворы, РН которых не изменяется при добавлении оснований и кислот. В результате окисления в организме постоянно образуется углекислота и в водной среде превращается в угольную. Диссоциируя на Н+ и HCО3-, она образует соединения с основаниями плазмы, преимущественно с Na. Таким образом, в крови одновременно существуют угольная кислота и ее соли. Между ними устанавливается строгое постоянное взаимодействие, важнейшим условием которого является постоянное соотношение этих веществ (константа 1/20), независимо от общего их содержания. Этот процесс можно изобразить в виде следующих химических реакций:



Снижение этого отношения ведет к ацидозу, повышение — к алкалозу.

Буферными свойствами обладают белки плазмы крови и тканевые белки, которые в зависимости от условий ведут себя как амфолиты. Объясняется это одновременным наличием в молекуле белка карбоксильных и аминогрупп, которые в изоэлектрической точке белка равномерно диссоциируют и количество СОО- эквивалентно количеству Н+. В щелочной среде белки диссоциируют как кислоты, а в кислом растворе — как основания. Таким образом, в щелочной среде молекулы белка заряжены отрицательно, а в кислой — положительно, что можно выразить следующими схемами химических реакций:

Емкость протеиновой системы определяется функциональной способностью печени и состоянием обменных процессов.

Фосфатная буферная система представлена солями одно- и двузамещенных фосфатов: NaH24 — слабая кислота и Na2HPО4 — обладает щелочными свойствами.

Фосфатная буферная система является основной буферной системой клеток. Механизмы компенсации сводятся к образованию подвижных фосфатов в клетке и фосфорных солей мочи.

Физико-химические буферные системы достаточно эффективно и быстро предотвращают сдвиги кислотно-основного состояния, но не в состоянии поддерживать его на протяжении длительного периода без включения физиологических систем компенсации, роль которых выполняют легкие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт.