Поддержание и регуляция рН крови.

pH крови — жёсткая константа: артериальная ≈ 7,4, венозная ≈ 7,35 (норма 7,35–7,45; вне 7,0–7,8 — несовместимо с жизнью), ведь от pH зависит работа всех ферментов.

Буферные системы:

• Гемоглобиновый — самый мощный (~75% ёмкости).
• Бикарбонатный — работает вместе с дыханием (выведение CO₂).
• Фосфатный — работает с почками.
• Белковый (амфолиты плазмы).

Физиологическая регуляция: лёгкие (↑Н⁺ → ↑вентиляция → выведение CO₂) и почки. Нарушение равновесия → ацидоз или алкалоз.

рН – водородный показатель, количественно характеризующий кислотность водных растворов. При температуре 37°С рН плазмы артериальной крови в среднем равен 7,4, венозной – 7,35 (из-за большего содержания в ней кислот). рН крови колеблется в довольно узких пределах – 7,35-7,40. За пределами интервала рН от 7,0 до 7,8 нет жизни. Даже незначительное (на 0,1-0,2) изменение рН на длительное время приводит к гибели. Это обусловлено тем, что от этого параметра зависит функционирование всех ферментов, участвующих в метаболических реакциях.

Поддержание постоянства рН:

• метаболическая нейтрализация токсичных продуктов обмена
• разведение в жидких средах

- работа буферных систем:

Основная характеристика буферных систем – это буферная емкость (отношение между ионами Н+ и ОН-, добавленными в раствор и изменением рН) Существуют щелочной и кислотный резервы, при чем щелочной резерв больше. Это имеет важное физиологическое значение, поскольку при работе в организме образуется больше кислот, чем щелочей. Щелочной резерв измеряют количеством СО2 (в мл), которое может связать 100 мл плазмы крови, находящейся в равновесии с газовой средой.

Различают 4 химические буферные системы.

Гемоглобиновый буфер.

• Образован восстановленным гемоглобином (HНb) и его калиевой солью (KНb).
• На его долю приходится 75% буферной емкости крови.
• в лёгких гемоглобин выполняет функцию кислоты, что предотвращает защелачивание крови после выделения из нее СО2.
• после отдачи О2 в тканях гемоглобин ведет себя как основание, нейтрализуя СО2, который образуется в результате метаболизма

Бикарбонатный буфер.

• Состоит из относительно слабой угольной кислоты и сопряженного основания – бикарбоната натрия.
• Функционирует вместе с дыхательной системой

Фосфатный буфер.

• Образован одно- и двухосновным фосфатами (Н2РО4- и НРО42-), играющими соответственно роль кислоты и сопряженного основания. Емкость его невелика из-за низкого содержания фосфатов в крови.
• Функционирует вместе с почками, выводящими образующиеся соли.

Белковый буфер.

• Белки плазмы являются амфолитами, т.е. могут взаимодействовать и с кислотами, и с основаниями с образованием солей. В создании емкости этого буфера основное значение имеют боковые группы белков плазмы

Так же в регуляции рН крови участвует нервная система:

Так называемый «физиологический буфер» От хеморецепторов сосудов → гипоталамо-лимбико-ретикулярная структура мозга и к коре больших полушарий → изменение деятельность органов выделения

• При повышении содержания Н+ в крови вентиляция легких увеличивается, в результате чего возрастает выведение образующегося СО2 и рН не сдвигается.
• При снижении количества Н+ в крови легочная вентиляция, напротив, падает. Это приводит к повышению напряжения СО2, а значит, и концентрации Н+, что стабилизирует рН.
• Потовые железы выводят избыток лактата.

Если кислотно-щелочное равновесие сдвигается, то развивается или алкалоз или ацидоз. Они могут быть либо респираторными (дыхательными), т.е. вызванными изменениями вентиляции легких, либо нереспираторными – во-первых, метаболическими, обусловленными нарушениями обмена веществ, во-вторых, почечными, спровоцированными поражением почек. Если в результате рН не возвращается к исходному уровню, то говорят о декомпенсированном ацидозе или алкалозе, если возвращается – о компенсированном (о нем судят по исчерпанию кислотного или щелочного резерва крови).