Кислотно-щелочное равновесие крови - OXFORDST.RU

Кислотно-щелочное равновесие крови

Кислотно-щелочной баланс: 8 шагов, и вы на коне!

Анализ кислотно-щелочного состояния / равновесия / баланса (кому как больше нравится) является неотъемлемой частью быстрой оценки тяжести состояния пациента при различных патологиях. Поэтому широкое и абсолютно оправданное внедрение в клиническую практику анализа кислотно-основного равновесия и газового состава крови диктует необходимость обеспечить информационную поддержку по данной проблеме.

Первое знакомство с данной темой происходит еще на 3 курсе медицинского университета на кафедре патологической физиологии, но обычно она проходится «галопом по Европам», и на выходе при первой реальной встрече с данными, касающимися оценки кислотно-щелочного состояния (КЩС) и газового состава крови, возникает проблема. Данная информация не претендует на новаторство, однако может быть полезна как студентам, осваивающим эту тему, так и при повторении уже закончившим университет специалистам различных специальностей.

Пару вступительных слов… Что же относится к нарушениям КЩС?

Расстройства кислотно-основного равновесия (КОР) — это нарушения физико-химического гомеостаза. Кислотно-основное равновесие определяется соотношением ионов Н + и ОН – , влияющим на активность ферментов, интенсивность метаболических процессов, функции ряда органов, чувствительность рецепторов к медиаторам, проницаемость клеточных мембран. Расстройства КОР сопровождают практически все заболевания, поэтому аналогично другим видам нарушений обмена веществ относятся к типовым патологическим процессам.

Исследование газового состава артериальной крови включает определение в ней парциального давления кислорода (pO2) и углекислого газа (pCO2), рН, насыщения кислородом SaO2, концентрации HCO3.

Целями исследования газового состава крови являются:

  • Оценка эффективности газообмена в легких;
  • Оценка сохранности системы, регулирующей функцию дыхания;
  • Определение кислотно-щелочного равновесия (КЩР) крови;
  • Оценка эффективности респираторной поддержки.

Приступим непосредственно к анализу представленных вам данных. Для быстроты оценки изменений газового состава крови мы воспользуемся правилом из всеми известной игры «крестики-нолики».

Что нужно помнить для начала? Конечно же, нормы показателей. В нашем случае нас интересуют три показателя:

  • рН (7,35–7,45);
  • рСО2 (45–35 мм рт. ст.);
  • уровень HCO3 (22–26 ммоль/л).

NB! Напомним, что:

  • Ацидоз — это типовой патологический процесс, характеризующийся относительным или абсолютным понижением pH;
  • Алкалоз — это типовой патологический процесс, характеризующийся относительным или абсолютным увеличением pH.

Следующим пунктом следует оценить парциальное давление углекислого газа в крови (рСО2) и концентрацию в ней бикарбонатов. Это позволит вам понять возможный тип нарушения кислотно-щелочного равновесия и характер компенсации процесса.

Ответьте для себя на вопрос: «Что является причиной сдвигов pH крови?»

NB! Напомним, что:

  • рСО2 отражает респираторный компонент изменения рН, напрямую или косвенно связанный с нарушением функции легких;
  • НСО3 отражает метаболический компонент изменения рН, включающий в себя нарушения работы буферных систем или функции физиологических систем, а также нарушения метаболизма в том или ином виде, приводящие к накоплению кислот.

Для наилучшего запоминания взаимозависимости изменений рН, рСО2 и концентрации HCO3 можно применять мнемоническое правило RO-ME:

Respiratory — Opposite (значение рН противоположно показателю рСО2):

  • Когда рН увеличивается, рСО2уменьшается = респираторный алкалоз;
  • Когда рН уменьшается, рСО2увеличивается = респираторный ацидоз.

Metabolic — Equal (значение рН изменяется синхронно с показателем изменения концентрации HCO3):

  • Когда рН увеличивается, НСО3увеличивается = метаболический алкалоз;
  • Когда рН уменьшается, НСО3уменьшается = метаболический ацидоз.

Постарайтесь внимательно и вдумчиво понять зависимость показателей, которые мы используем. Это поможет вам максимально быстро расшифровывать изменения газового состава крови.

Перейдем непосредственно к игре «крестики-нолики». Рисуете на листке бумаге сетку 3×3, как показано на рисунке ниже. Как мы видим, верхняя строка отражает тип нарушения КЩР.

Теперь обратимся, к примеру, к этим данным, полученным при исследовании газового состава крови пациента К., 35 лет:

pH: 7,26, pCO2: 32 мм рт. ст., HCO3: 18 ммоль/л

Начнем заполнять нашу сетку (прим. — нормальные показатели представлены в начале данного поста). Как мы видим, показатели рН и HCO3 смещаются в сторону ацидоза (Acidic), а показатель рСО2 — в сторону алкалоза (Basic).

Итак, один вертикальный ряд закрыт! Заполнены все клетки столбца «Acidic». Так как HCO3 является метаболическим компонентом, значит, данный тип изменения КЩР — метаболический ацидоз (для самопроверки не забываем про правило RO-ME).

Рассмотрим другой пример. Пациент Г., 47 лет:

pH: 7,52, pCO2: 55 мм рт. ст., HCO3: 32 ммоль/л

Как мы видим, показатели рН и НСО3 смещаются в сторону алкалоза, а показатель рСО2 — в сторону ацидоза.

Итак, один вертикальный ряд закрыт! Заполнены все клетки столбца «Alkalosis». Так как HCO3 является метаболическим компонентом, значит, данный тип изменения КЩР — метаболический алкалоз (для самопроверки не забываем про правило RO-ME).

Рассмотрим другой пример. Пациент О., 56 лет:

pH: 7,29, pCO2: 36 мм рт. ст., HCO3: 17 ммоль/л

В этом случае показатели рН и HCO3 смещаются в сторону ацидоза, а показатель pCO2 находится в пределах референсных значений.

Итак, один вертикальный ряд закрыт! Заполнен весь столбец «Acidosis». Так как HCO3 является метаболическим компонентом, то данный тип изменения КЩР — метаболический ацидоз (для самопроверки не забываем про правило RO-ME).

Теперь коснемся вопроса о компенсации изменений КЩР. Ацидоз/алкалоз может быть компенсированным, субкомпенсированным или декомпенсированным. Компенсированные формы связаны с сохранением жизнедеятельности клетки, в то время как некомпенсированные формы вызывают нарушения функции клетки. Показателем компенсации является величина рН артериальной крови.

NB! Запомните правило:

  • Если рН находится в пределах нормы, а показатели pCO2 и HCO3 — нет = компенсация;
  • Если рН находится за пределами нормы (в любую из сторон), а pCO2и HCO3 также вне пределов нормы = субкомпенсация (прим. — изменены все три показателя);
  • Если рН находится за пределами нормы (в любую из сторон), pCO2или HCO3 также вне пределов нормы = декомпенсация (прим. — изменены только два из трех показателей).

Вернемся к нашим примерам:

Пример 1. Как мы выяснили, у нашего больного К., 35 лет, произошло изменение КЩР по типу метаболического ацидоза. Вспоминаем про правило выше. Все три показателя находятся вне пределов референсных значений, что свидетельствует о частичной компенсации. По итогу мы имеем: «Метаболический ацидоз с частичной компенсацией».

Пример 2. В этом случае у больного Г., 47 лет, произошло изменение КЩР по типу метаболического алкалоза. Все три показателя находятся вне пределов референсных значений, что свидетельствует о частичной компенсации. По итогу мы имеем: «Метаболический алкалоз с частичной респираторной компенсацией».

Пример 3. По имеющимся данным можно сделать вывод, что у нашего больного О., 56 лет, произошло изменение КЩР по типу метаболического ацидоза. Действуем по вышеуказанному правилу: только два показателя находятся за пределами своих нормальных значений (рН, HCO3), из чего следует диагноз: «Метаболический ацидоз, декомпенсированный».

И еще один пример для закрепления. Пациент И., 63 года:

pH: 7,44, pCO2: 30 мм рт. ст., HCO3: 21 ммоль/л

Казалось бы, выше мы говорили о том, что степень компенсации КЩР определяется на основании уровня рН. Что же мы видим? рН находится в пределах референсных значений, что наводит нас на мысль о том, что организм уже победил данное патологическое изменение КЩР. Но нам требуется узнать первопричину его изменения.

Хоть рН и находится в пределах нормы (рН: 7,44), но все же он является «слегка щелочным». По итогу условно примем, что показатель рН смещен больше в сторону столбца «Basic», а значит у данного больного изначально развился «респираторный алкалоз». Смещение показателя HCO3 в сторону столбца «Acidic» свидетельствует о том, что организм смог включить компенсаторный механизм и привести рН в пределы нормальных значений. По итогу в данном случае мы имеем: «Респираторный алкалоз, компенсированный».

Для закрепления вышеизложенной информации предлагаем вам посмотреть следующие видео:

Также для быстрой оценки нарушений КЩС можно использовать номограмму Siggaard-Andersen:

PH крови: кислотно-щелочное равновесие

Содержание

  • 1 Что означает pH?
    • 1.1 Шкала pH — не линейная!
    • 1.2 Что такое pH
  • 2 Научное определение pH
  • 3 Особенности параметров внутренней среды организма во время выполнения упражнений разного характера (на примере исследования резервной щелочности крови методом титрования)
    • 3.1 Регуляция кислотно-щелочного равновесия крови
  • 4 Читайте также
  • 5 Источники

Что означает pH? [ править | править код ]

pH — это водородный показатель раствора (Power of Hydrogen). Величина pH, по определению, равна отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода. У читателей может возникнуть вопрос, зачем вообще понадобилось вводить новое понятие, не проще ли выражать концентрацию ионов водорода в обычных единицах. Дело в том, что понятие pH было введено химиками. Оказалось, что при проведении химических опытов значительно удобнее выражать концентрацию ионов водорода через водородный показатель. В клинической практике мы измеряем pH артериальной крови, который варьирует незначительно — от 6,9 до 7,9, но химики имеют дело со всем спектром возможных значений pH, от 1 до 14. Если бы мы выражали концентрацию ионов водорода в обычных единицах (моль/л), вычисления оказались бы слишком громоздкими. Таким образом, использование pH значительно облегчает и сокращает расчеты. В таблице показаны нормальные значения pH крови и крайние значения, которые наблюдаются при патологических состояниях, сопровождающихся развитием ацидоза или алкалоза.

Читайте также  Метод случайного баланса

Шкала pH — не линейная! [ править | править код ]

Выражение «pH крови пациента изменился на 0,3 единицы» означает, что концентрация ионов водорода повысилась (или понизилась) вдвое.

Когда мы слышим, что «pH артериальной крови пациента повысился/понизился на 0,2», мы можем недооценить истинное изменение концентрации ионов водорода. Всегда нужно помнить: значение pH — это логарифм. Так, если pH артериальной крови снизился с 7,20 до 7,00, это означает, что концентрация ионов водорода изменилась на 37 нмоль/л, а падение значения pH с 7,00 до 6,80 соответствует повышению [Н + ] на 60 нмоль/л.

Десятичный логарифм числа 2 равен 0,3 (2=10 0,3 ). Поэтому если pH падает на 0,3 единицы, например, с 7,40 до 7,10, это значит, что концентрация ионов Н + повысилась вдвое (с 40 до 80 нмоль/л). Соответственно повышение pH с 7,40 до 7,70 отражает понижение концентрации ионов Н + с 40 до 20 нмоль/л.

Что такое pH [ править | править код ]

Почему же многие учащиеся не могут разобраться в теории кислот и оснований?

Это происходит из-за злоупотребления сложившимся «псевдонаучным жаргоном». Часто теорию кислот и оснований считают трудной темой. В этой теории рассматривается понятие кислоты как вещества, способного диссоциировать на анион кислотного остатка (сопряженное основание) и на ион водорода (протон). Еще в 1962 г. Криз (Creese) с соавторами в своей статье в журнале «Ланцет» (Lancet) писали, что «в медицинской литературе, посвященной этой теме, авторы злоупотребляют псевдонаучным жаргоном, что только сбивает читателей с толку» [1] .

Трудности возникают из-за традиционной номенклатуры, которую проиллюстрируем таким диалогом:

Научное определение pH [ править | править код ]

pH — это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.

Так, при рН=7,0 концентрация ионов водорода составляет 0,0000001 ммоль/л, или 10 -7 ммоль/л.

Десятичный логарифм 0,0000001 равен — 7,0.

Таким образом, отрицательный десятичный логарифм равен —(-7,0), т.е. +7,0. Отсюда рН=7,0.

Вспомним свойства логарифмов

10 000 х 100 000 = 1 000 000 000 = 10 9 или 10 4 х10 5 = 10 9 (при умножении чисел их показатели степени складываются)

Log х/у = log x — log y

Примеры значений pH, встречающихся в клинической практике

Величина pH артериальной крови при ацидозе

Метаболический ацидоз (например, диабетический кетоацидоз, почечный канальцевый i ацидоз); респираторный ацидоз

Нормальные значения pH артериальной крови

В норме уровень pH атериальной крови колеблется в диапазоне 7,35-7,45

(45-35 нмоль Н + /л)

Величина pH артериальной крови при алкалозе

pH и эквивалентные значения концентрации протонов

Эквивалентные значения концентрации протонов в других единицах

0,1 моль ионов водород на литр, или 10 -1 моль ионов водорода на литр, или 10 -1 г иона водорода на литр

0,00000000000001 моль/л, или 10 -14 моль ионов водорода на литр, или 10 -14 г ионов водорода на литр

Особенности параметров внутренней среды организма во время выполнения упражнений разного характера (на примере исследования резервной щелочности крови методом титрования) [ править | править код ]

Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.

Относительное постоянство внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека называют гомеостазом (Булич, Муравов, 2003; Н. И. Волков и соавт., 1988; Меерсон, 1986; Функциональные резервы. 1990).

Особое значение для жизни человека имеет постоянство состава крови. Такие ее особенности, как активная реакция (pH) и осмотическое давление, наиболее устойчивы.

Регуляция кислотно-щелочного равновесия крови [ править | править код ]

Кислотно-щелочное равновесие — это константа крови, регулируемая наиболее часто. Кровь имеет слабощелочную реакцию: pH артериальной крови составляет 7,4, а венозной — 7,35 (вследствие избытка С02).

Снижение pH может происходить в узких пределах (максимально до 6,8). В случае большего изменения наступает смерть.

Смещение pH в кислую сторону осуществляют кислоты Н3Р04, Н2С03, молочная, пировиноградная, некоторые кетосоединения.

Возможным является и повышение щелочности внутренней среды организма, прежде всего в горных условиях. Щелочные электролиты поступают во внутреннюю среду с пищевыми продуктами (овощи, фрукты).

Благодаря регуляторным механизмам двух типов pH крови четко поддерживается:

а) физико-химические (буферные системы), состоящие из кислотного и щелочного компонентов, связывают кислоты или щелочи, предотвращая существенное изменение концентрации Н+. Этот механизм действует очень быстро (доли секунды) и потому относится к быстрым механизмам регуляции устойчивости внутренней среды (Булич, Муравов, 2003; Волков Н. И. и соавт., 1998; Функциональные резервы. 1990).

В плазме крови содержатся такие основные буферные системы:

В эритроцитах функционируют такие буферные системы:

1. Оксигемоглобин и восстановленная форма гемоглобина. Они действуют как слабая кислота в буферной паре с калиевой солью гемоглобина:

2. Калиевые соли Н3Р04 (калийфосфатная буферная система):

Механизм функционирования буферных систем можно продемонстрировать на примере карбонатной буферной системы. Если во внутренней среде организма образуется избыток щелочи, в реакцию вступает кислотный компонент буферной системы — Н2С03:

Если среда подкисляется кислыми продуктами обмена веществ, в реакции участвует щелочной компонент буферной системы:

В обоих случаях образуются продукты, которые легко диссоциируют и существенно не влияют на pH внутренней среды;

б) физиологические механизмы связаны с функционированием легких и почек, которые соответственно регулируют концентрацию С02 и минеральных солей. Такой физиологический механизм регуляции гомеостаза, как почки, действует очень медленно (10—12 ч). Но этот механизм наиболее мощный и способен полностью восстановить pH организма, удалив мочу со щелочными или кислыми значениями pH (Волков Н. И. и соавт., 1998; Медведев, 1984).

Физиологические механизмы регуляции устойчивости внутренней среды тесно взаимодействуют с физико-химическими, дополняя их и делая систему регуляции в целом более надежной. Например, у бикарбонатной системы небольшая емкость, но в организме по важности она превосходит все другие вследствие того, что концентрация каждого из элементов буферной системы может регулироваться: С02—дыхательной системой, а бикарбонатный ион — почками. Благодаря легкости, с которой легкие регулируют концентрацию С02, эта система обладает значительной буферной емкостью.

Все буферные системы вместе взятые образуют щелочной резерв, способный связывать избыток кислот, образующихся в процессе обмена веществ, в том числе и во время физических нагрузок.

Оснащение: микробюретки, пипетки на 10 мл, микропипетки, колбы на 25 мл, кровь, 0,1N раствор гидроксида натрия, 0.01N раствор HCI.

В колбы, содержащие 10 мл 0,01 N раствора HCI, добавляют 0,2 мл крови спортсменов разной специализации и тщательно перемешивают. Прозрачную жидкость бурого цвета титруют 0.1N раствором гидроксида натрия до появления мути и выпадения осадка, то есть до изоэлектрической точки смеси белков крови (альбумины, глобулины, гемоглобин). Окончание реакции наступает сразу после добавления одной капли щелочи.

Расчет резервной щелочности крови спортсменов разной спортивной специализации проводят по формуле:

где 1 — объем HCI, взятый для определения, приведенный к 0,1 N концентрации, мл; а — объем щелочи, затраченной на титрование, мл; с — концентрация щелочи (0,1 N); V— объем крови, взятой для определения (0,2 мл).

Полученные данные анализируют и делают выводы.

Кислотно-щелочной баланс – индикатор здоровья.


Человек — единая биологическая система. Ежеминутно, ежесекундно в нас рождаются и умирают миллиарды клеток, они постоянно обновляются. Все эти процессы абсолютно невозможны без кислорода, воды и водорода.

Наш организм живет и правильно функционирует только в слабощелочной среде. pН главной жидкости организма — крови — 7,43 (+/- 0,02). Этот показатель одинаков для всех людей на Земле.

— водородный показатель организма, он регулятор всех систем и органов, ведущая константа жизни!

pH крови
Уровень pH Вашей крови поддерживается организмом в узком диапазоне 7.35-7.45.
Уровень pH крови должен всегда оставаться на безопасном уровне, поэтому организм использует вышеупомянутые органы и ткани для его поддержания.

pH почек
На уровень pH почек влияют как вода и пища, так и метаболические процессы в организме. Кислотная еда (например мясные продукты, молочные продукты и др.) и напитки (сладкие газированные напитки, алкогольные напитки, кофе и пр.) приводят к низкому уровню pH в почках, потому что организм выводит излишнюю кислотность через мочу. Чем ниже уровень pH мочи, тем тяжелее приходится работать почкам. Поэтому кислотная нагрузка, приходящаяся от такой еды и напитков на почки, называется потенциальной кислотно-почечной нагрузкой.
Польза, приносимая почкам водой, — повышение уровня pH мочи, что снизит кислотную нагрузку, от которой почкам надо будет избавиться. Увеличение pH мочи повышает pH организма и избавляет почки от кислотных токсинов.

pH желудка
В пустом желудке содержится не больше чайной ложки желудочной кислоты, выработанной в последний прием пищи. Желудок производит кислоту тогда, когда это нужно. Желудок не выделяет кислоту, когда Вы пьете воду.
Самое полезное — пить воду на пустой желудок, — pH, таким образом, увеличивается до уровня 5-6. Увеличенный pH будет иметь мягкий антацидный эффект и приведет к увеличению количества полезных пробиотиков (благотворных бактерий). Увеличение pH желудка повышает pH организма, что ведет к здоровому пищеварению и освобождает от симптомов расстройства желудка.

Читайте также  Владимир Ильич Ленин. Жизнеописание

pH подкожного жира
Жировые ткани организма имеют кислотный pH, так как в них откладываются излишние кислоты. Организму приходится хранить кислоту в жировых тканях, когда она не может быть выведена или нейтрализована другими способами. Именно поэтому кислотный pH организма — это один из факторов лишнего веса.

рН кости
У костей щелочной pH, так как они в основном состоят из кальция. Их pH постоянен, но если кровь нуждается в регулировке pH, кальций забирается из костей.

pH печени
У печени слабощелочной pH, на уровень которого оказывают влияние и пища, и напитки. Сахар и алкоголь должны быть расщеплены в печени, а это приводит к излишкам кислоты.


В природе есть 6 щелочных минералов, которые регулируют среду и могут удержать кислород.
Это Na, K, Mg, Ca, Fe, Мо (молибден), но он встречается очень редко. Особый интерес представляют первые четыре.

Употребляемые человеком жидкости должны иметь слабощелочную реакцию и находиться в пределах от 7,5 до 8,5, что является физиологичным для организма человека, поскольку указанный рН позволяет лучше сохранять кислотно-щелочное равновесие жидкостей организма.
Если в рационе поддерживается идеальный баланс щелочеобразующих и кислотообразующих продуктов, то образующиеся щелочи и кислоты нейтрализуют друг друга и оставляют pН — нейтральный осадок.

рН — это кислотно-щелочное равновесие водных сред. Между приемами пищи вы можете помочь вашему телу нормализовать баланс pH, употребляя воду.

Самая лучшая еда – свежие овощи, фрукты, зелень, пророщенные зерна и бобовые, но, термически необработанные!
Самый лучший напиток здоровья – это чистая вода!

Кислотно-щелочное равновесие крови

Кислотно-основное состояние (КОС) организма является одним из важнейших и наиболее строго стабилизируемых параметров гомеостаза. От соотношения водородных и гидроксильных ионов во внутренней среде организма зависят активность ферментов, гормонов, интенсивность и направленность окислительно-восстановительных реакций, процессы обмена белков, углеводов и жиров, функции различных органов и систем, постоянство водного и электролитного обмена, проницаемость и возбудимость биологических мембран и т.д. Активность реакции среды влияет на способность гемоглобина связывать кислород и отдавать его тканям.

Активную реакцию среды принято оценивать по содержанию в жидкостях ионов водорода.

Величина рН является одним из самых «жестких» параметров крови и колеблется у человека в норме в очень узких пределах – рН артериальной крови составляет 7,35–7,45; венозной – 7,32–7,42. Более значительные изменения рН крови связаны с патологическими нарушениями обмена. В других биологических жидкостях и в клетках рН может отличаться от рН крови.

Сдвиги рН крови за указанные границы приводят к существенным сдвигам окислительно-восстановительных процессов, изменению активности ферментов, прницаемости биологических мембран, обусловливают нарушения со стороны функции сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем; сдвиг на 0,3 может вызвать коматозные состояния, а на 0,4 – зачастую несовместим с жизнью.

Кислотно-основное состояние поддерживается мощными гомеостатическими механизмами. В их основе лежат особенности физико-химических свойств буферных систем крови и физиологические процессы, в которых принимают участие системы внешнего дыхания, почки, печень, желудочно-кишечный тракт и др.

Химические буферные системы образуют первую линию защиты против изменений рН жидкости организма, действуют для быстрого их предотвращения.

Буферной системой называют смеси, которые обладают способностью препятствовать изменению рН среды при внесении в нее кислот или оснований. Буферные системы не удаляют H+ из организма, а «связывают» его своим щелочным компонентом до окончательного восстановления КОС. Буферными свойствами обладают смеси, которые состоят из слабой кислоты и ее соли, содержащей сильное основание, или из слабого основания и соли сильной кислоты.

Наиболее емкими буферными системами крови являются бикарбонатный, фосфатный, белковый и гемоглобиновый. Первые три системы особенно важную роль играют в плазме крови, а гемоглобиновый буфер, самый мощный, действует в эритроцитах.

Бикарбонатный буфер является наиболее важной внеклеточной буферной системой и состоит из слабой угольной кислоты Н2СО3 и соли ее аниона – сильного основания . Угольная кислота образуется в результате взаимодействия углекислого газа и воды: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Угольная кислота в свою очередь диссоциирует на водород и бикарбонат: H2CO3 ↔ H+ + HCO3-.

В нормальных условиях (при рН крови около 7,4) в плазме бикарбоната в 20 раз больше, чем углекислоты.

Емкость бикарбонатной системы составляет 53 % всей буферной емкости крови. При этом на бикарбонат плазмы приходится 35 % и на бикарбонат эритроцитов 18 % буферной емкости.

При образовании в плазме избытка кислореагирующих продуктов ионы водорода соединяются с анионами бикарбоната (). Образующийся при этом в плазме избыток углекислоты поступает в эритроциты и там с помощью угольной ангидразы разлагается на углекислый газ и воду. Углекислый газ выделяется в плазму, возбуждает дыхательный центр и избыток СО2 удаляется из организма через легкие. Это быстрое преобразование бикарбонатом любой кислоты в угольную, которая легко удаляется легкими, делает бикарбонатный буфер самой лабильной буферной системой.

Бикарбонатный буфер способен нейтрализовать и избыток оснований. В этом случае ионы ОНˉ будут связаны углекислотой и вместо самого сильного основания ОНˉ образуется менее сильное , избыток которого в виде бикарбонатных солей выделяется почками.

До тех пор, пока количество угольной кислоты и бикарбоната натрия изменяется пропорционально и соотношение между ними сохраняется 1:20, рН крови остается в пределах нормы.

Фосфатный буфер представлен солями одно- и двузамещенных фосфатов. Фосфатная буферная система обеспечивает 5 % буферной емкости крови, является основной буферной системой клеток.

Однозамещенная соль обладает кислыми свойствами, так как при диссоциации дает ион , который далее способен выделять ион водорода: NаН2РО4 ⇒ Nа+ + ; ⇒Н+ + . Двузамещенный фосфат обладает свойствами основания, так как диссоциирует с образованием иона , который может связывать ион водорода: + Н+ ⇒ .

При нормальном рН в плазме соотношение фосфатных солей NаН2РО4: Nа2НРО4 = 1:4. Этот буфер имеет значение в почечной регуляции КОС, а также в регуляции реакции некоторых тканей. В крови же его действие главным образом сводится к поддержанию постоянства и воспроизводства бикарбонатного буфера.

Белковая буферная система является довольно мощным буфером, который способен проявлять свои свойства за счёт амфотерности белков. Белковая буферная система обеспечивает 7 % буферной емкости крови. Белки плазмы крови содержат достаточное количество кислых и основных радикалов, поэтому эта буферная система действует в зависимости от среды, в которой происходит диссоциация белков.

Гемоглобиновый буфер является самой емкой буферной системой. На ее долю приходится до 75 % всей буферной емкости крови. Свойства буферной системы гемоглобину придает главным образом его способность постоянно находиться в виде двух форм – восстановленного (редуцированного) гемоглобина ННb и окисленного (оксигемоглобина) НbО2.

Гемоглобиновый буфер, в отличие от бикарбонатного, в состоянии нейтрализовать как нелетучие, так и летучие кислоты. Окисленный гемоглобин ведёт себя как кислота, увеличивая концентрацию ионов водорода, а восстановленный (дезоксигенированный) – как основание, нейтрализуя H+.

Гемоглобин является классическим примером белкового буфера и эффективность его достаточно высока. Гемоглобин в шесть раз более эффективен как буфер, чем плазменные протеины.

Переход окисленной формы гемоглобина в восстановленную форму предупреждает сдвиг рН в кислую сторону во время контакта крови с тканями, а образование оксигемоглобина в легочных капиллярах предотвращает сдвиг рН в щелочную сторону за счет выхода из эритроцитов СО2 и иона хлора и образования в них бикарбоната.

Система аммиак/ион аммония (NH3/NH4+) – действует преимущественно в моче.

Помимо буферных систем в поддержании постоянства рН активное участие принимают физиологические системы, среди которых основными являются легкие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт.

Система дыхания играет значительную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса организма, однако для нивелирования сдвига рН крови им требуется 1–3 минуты. Роль легких сводится к поддержанию нормальной концентрации углекислоты, и основным показателем функционального состояния легких является парциальное напряжение углекислого газа в крови. Легочные механизмы обеспечивают временную компенсацию, так как при этом происходит смещение кривой диссоциации оксигемоглобина влево и уменьшается кислородная емкость артериальной крови.

При устойчивом состоянии газообмена легкие выводят углекислого газа около 850 г в сутки. Если напряжение углекислого газа в крови повышается сверх нормы на 10 мм рт. ст., вентиляция увеличивается в 4 раза.

Роль почек в регуляции активной реакции крови не менее важна, чем деятельность дыхательной системы. Почечный механизм компенсации более медленный, чем респираторный. Полноценная почечная компенсация развивается только через несколько дней после изменения pH.

Экскреция кислот при обычной смешанной пище у здорового человека превышает выделение оснований, поэтому моча имеет кислую реакцию (рН 5,3–6,5) и концентрация в ней ионов водорода примерно в 800 раз выше, чем в крови. Почки вырабатывают и выделяют с мочой количество ионов водорода, эквивалентное их количеству, непрерывно поступающему в плазму из клеток организма, совершая при этом замену ионов водорода, секретируемых эпителием канальцев, на ионы натрия первичной мочи. Этот механизм осуществляется с помощью нескольких химических процессов.

Читайте также  ЛФК при пиелонефрите

Первым из них является процесс реабсорбции натрия при превращении двузамещенных фосфатов в однозамещенные. При истощении фосфатного буфера (при рН мочи ниже 4,5) реабсорбция натрия и бикарбоната осуществляется за счет аммониогенеза.

Второй процесс, который обеспечивает задержку натрия в организме и выведение излишка ионов водорода, – это превращение в просвете канальцев бикарбонатов в угольную кислоту.

Третьим процессом, который способствует сохранению натрия в организме, является синтез в дистальных почечных канальцах аммиака (аммониогенез) и использование его для нейтрализации и выведения кислых эквивалентов с мочой.

Образовавшийся свободный аммиак легко проникает в просвет канальцев, где, соединяясь с ионом водорода, превращается в плохо диффундирующий аммонийный катион , не способный вновь вернуться в клетку стенки канальца.

В общем итоге концентрация водородных ионов в моче может превышать концентрацию водородных ионов в крови в несколько сотен раз.

Это свидетельствует об огромной способности почек выводить из организма ионы водорода.

Почечные механизмы регуляции КОС не могут скорректировать рН в течение нескольких минут, как респираторный механизм, но они функционируют в течение нескольких дней, пока рН не вернется к нормальному уровню.

Регуляция КОС с участием печени. Печень окисляет до конечных продуктов недоокисленные вещества крови, оттекающей от кишечника; синтезирует мочевину из азотистых шлаков, в частности из аммиака и из хлорида аммония, поступающих из желудочно-кишечного тракта в кровь портальной вены; печени присуща выделительная функция и поэтому при накоплении в организме избыточного количества кислых или щелочных продуктов метаболизма они могут выделяться с желчью в желудочно-кишечный тракт. При избытке кислот в печени усиливается их нейтрализация и одновременно тормозится образование мочевины. Неиспользованный аммиак нейтрализует кислоты и увеличивает выведение аммонийных солей с мочой. При возрастании количества щелочных валентностей мочекинообразование возрастает, а аммониогенез снижается, что сопровождается уменьшением выведения с мочой аммонийных солей.

Концентрация водородных ионов в крови зависит также от деятельности желудка и кишечника. Клетки слизистой желудка секретируют соляную кислоту в очень высокой концентрации. При этом из крови ионы хлора выделяются в полость желудка в соединении с ионами водорода, образующимися в эпителии желудка с участием карбоангидразы. Взамен хлоридов в плазму в процессе желудочной секреции поступает бикарбонат.

Поджелудочная железа активно участвует в регуляции рН крови, так как она генерирует большое количество бикарбоната. Образование бикарбоната тормозится при избытке кислот и усиливается при их недостатке.

Кожа может в условиях избытка нелетучих кислот и оснований выделять последние с потом. Это имеет особое значение при нарушении функции почек.

Костная ткань. Это наиболее медленно реагирующая система. Механизм ее участия в регуляции рН крови состоит в возможности обмениваться с плазмой крови ионами Са2+ и Na+ в обмен на протоны Н+. Происходит растворение гидроксиапатитных кальциевых солей костного матрикса, освобождение ионов Са2+ и связывание ионов НРО42– с Н+ с образованием дигидрофосфата, который уходит с мочой. Параллельно при снижении рН (закисление) происходит поступление ионов H+ внутрь остеоцитов, а ионов калия – наружу.

Оценка кислотно-основного состояния организма

При изучении кислотно-щелочного баланса наибольшее значение имеет исследование крови. Показатели в капиллярной крови близки к показателям артериальной. В настоящее время показатели КОС определяют эквилибрационным микрометодом Аструпа. Данная методика позволяет, помимо истинного рН крови, получить показатель напряжения СО2 в плазме (рСО2), истинный бикарбонат крови (АВ), стандартный бикарбонат (SB), сумму всех оснований крови (ВВ) и показатель дефицита или избытка оснований (ВЕ).

Хотите быть здоровыми — держите равновесие

Скажите, кто из нас, потребляя ароматный кусок поджаренного мяса или свежую котлету, задумывался над тем, а хватит ли в организме кислоты и щелочи это все переработать? Кислотно-щелочной баланс, как выяснили в нашем веке ученые, и есть главное, от чего зависит, насколько человек будет здоров, бодр и весел. На упаковке почти любого продукта питания Вы можете найти информацию о том, сколько в нем содержится белков, жиров и углеводов и какова энергетическая ценность 100 г этой пищи.

Американские ученые в начале 21 века сделали подлинное открытие, когда выявили, что у любого продукта есть еще один фундаментальный показатель, который имеет критическое значение для нашего здоровья — это кислотная нагрузка пищи. Она складывается из соотношения в пище компонентов, которые в ходе метаболизма образуют либо кислоту, либо щелочь.

Кислотная нагрузка (КН) измеряется по принципу кислота минус щелочь.

Когда в пище преобладают компоненты, образующие серную кислоту (серосодержащие аминокислоты в белках) или органические кислоты (жиры, углеводы), то КН имеет положительную величину.

Если в пище больше компонентов, образующих щелочь (органические соли магния, кальция, калия), то КН представляет собой отрицательную величину.

На основе компьютерного анализа этими учеными была составлена таблица кислотной нагрузки основных продуктов питания.

Кислотная нагрузка основных продуктов питания (в миллиэквивалентах на 240 килокалорий)

Кислые продукты

Нейтральные продукты

Щелочные продукты

Листовая зелень= -59,1

Молоко и йогурт = 2,8

Источник: Американский журнал клинического питания. 2002,76(6) 1308-1316

pH, или показатель кислотно-щелочного равновесия

Это мера относительной концентрации водородных (Н+) и гидроксильных (ОН-) ионов в жидкой системе и выражается в масштабе от 0 (полное насыщение ионами водорода Н+) до 14 (полное насыщение гидроксильными ионами ОН-), дистиллированная вода считается нейтральной с рН 7,0.

Повышение концентрации положительных ионов водорода (Н+) в любой из жидких сред организма вызывает смещение значений рН в сторону нуля и носит название кислотного сдвига.

Повышение концентрации гидроксильных ионов ОН вызывает смещение значений рН в сторону значения 14 и носит название щелочного сдвига.

рН артериальной крови= 7,35-7,45 рН венозной крови=7,26-7,36 рН лимфы= 7,35-7,4 рН межклеточной жидкости=7,26-7,38 рН внутрисуставной жидкости=7,3

Неправильное питание — причина хронического закисления организма

Питание современного человека характеризуется дисбалансом ионов водорода и бикарбоната, что вызывает пожизненный, слабовыраженный болезнетворно (патогенно) существующий системный метаболический ацидоз (закисление).

По данным антропологов рацион древнего человека состоял на 1/3 из нежирного мяса и на 2/3 из растительной пищи. В этих условиях питание носило исключительно щелочной характер.

Кислотная нагрузка пищи древнего человека составляла в среднем минус 78.

Ситуация принципиально изменилась с возникновением аграрной цивилизации, когда человек стал употреблять в пищу много зерновых культур, молочные продукты и жирное мясо одомашненных животных.

Но особенно драматические сдвиги в питании произошли в конце 20 века, когда рацион заполнили промышленно обработанные кислые продукты питания.

Эти изменения в составе диеты были названы факторами риска в патогенезе болезней цивилизации: атеросклероза, гипертонии, остеопороза, диабета 2 типа.

Кислотная нагрузка пищи современного человека составляет плюс 48.

Диета современного человека богата насыщенными жирами, простыми сахарами, поваренной солью и бедна клетчаткой, магнием и калием. В ней доминируют рафинированные и обработанные продукты, сахар, мучные изделия, множество полуфабрикатов.

Что представляет собой пища современного человека? Это пицца, чипсы, глазированные сырки, новоявленные чудо-молочные продукты, кондитерские изделия, прохладительные сладкие напитки. Эта пища имеет кислые валентности. Организм постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень рН. Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме.

Чем же опасно закисление организма?

Снижение рН в организме приводит к снижению иммунитета и появлению более чем 200 заболеваний, включая дальнозоркость и катаракту, хондрозы, желчнокаменную, почечнокаменную болезни, онкологию. Если у одного человека проявляется несколько заболеваний одновременно, налицо явное падение рН крови. Естественно, что восстановлении рН до нормы, является необходимым условием лечения этих состояний.

При снижении рН, т.е. при повышении кислотности, отмечается:

  • нарушение иммунной реакции, быстро размножаются вирусы, бактерии, грибы. Еще в 1932 году Отто Варбург получил Нобелевскую премию по химии за определение условий жизни злокачественных опухолей. Клетки опухолей (а также бактерии и патогенные микроорганизмы) великолепно размножаются при закислении крови, т.е. при падении рН ниже 7,2-7,3 единиц. При нормализации рН опухоли вначале прекращали рост, а затем рассасывались! Если рН крови в норме, чужеродные бактерии и микроорганизмы не имеют условий для размножения.
  • в жертву приносится скелет, так как в целях ощелачивания магний и кальций вымываются из костей, что приводит к развитию остеопороза.
  • в ответ на закисление организм выбрасывает в кровоток избыточное каличество кальция. Этот избыток организм стремится удалить, но откладывает его, к сожалению, не обратно в кости, а на поверхность костей и суставов, а также в почках, желчном пузыре. Начинается помутнение хрусталика, ускоряется развитие катаракты и т. д.
  • плохо усваиваются витамины и микроэлементы.
  • возникают заболевания сосудов, сердца, суставов, крови.
  • хроническое закисление также может вызывать гипофункцию щитовидной железы, головные боли, тревожность, бессонницу, отеки.
  • возникают хроническая слабость и боли в мышцах.
  • кислая реакция слюны разрушает зубы.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: