Бикарбонатная буферная система
Буферные системы
Быстрая компенсация сдвигов рН
Парциальное давление кислорода
Парциальное давление кислорода (pO2) – давление О2 в газе, находящемся в равновесии с кислородом, растворенным в плазме артериальной крови при температуре 38°С.
Хотя растворенный кислород составляет менее 10% общего кислорода в крови, он находится в динамическом равновесии между кислородом эритроцитов и тканей.
| Цельная кровь | взрослые | 83-108 мм рт.ст. 11,04-14,36 кПа |
Данный показатель является основным при характеристике гипоксии.
Буферные системы – это соединения, противодействующие резким изменениям концентрации ионов Н+, включающие кислотно-основные пары: слабое основание (анион, А–) и слабая кислота (Н-А). Они вступают в действие моментально и через несколько минут их эффект достигает максимума возможного.
Существует несколько буферных систем жидкостей организма – бикарбонатная, фосфатная, белковая,гемоглобиновая.
Эта система состоит из бикарбонат-иона (НСО3–) и угольной кислоты (Н2СО3), буферная мощность составляет 65% от общей буферной емкости крови. В норме отношение HCO3– к H2CO3 равно 20 : 1. Работа этой системы неразрывно и тесно связана с легкими.
При поступлении в кровь более сильной кислоты, чем угольная, ионы бикарбоната натрия взаимодействуют с ней, происходит реакция обмена и образуется соответствующая соль и угольная кислота. В результате, благодаря связыванию введенной в систему кислоты, концентрация ионов водорода значительно понижается.
NaНСО3 + Н-Анион → Н2СО3 + Na+ + Анион–
При поступлении оснований они реагируют с угольной кислотой и образуют соли бикарбонатов:
H2CO3 + Катион-ОН → Катион+ + HCO3– + Н2О
Возникающий при этом дефицит угольной кислоты компенсируется уменьшением выделения CO2 легкими.
При накоплении угольной кислоты в крови не происходит параллельного значимого увеличения концентрации НСО3–, т.к. угольная кислота очень плохо диссоциирует.
Благодаря работе бикарбонатного буфера концентрация водородных ионов понижается по двум причинам:
· угольная кислота является очень слабой кислотой и плохо диссоциирует,
· в крови легких благодаря присутствию в эритроцитах фермента карбоангидразы, угольная кислота быстро расщепляется с образованием CO2, удаляемого с выдыхаемым воздухом:
Н2СО3 → Н2О + СО2↑
Кроме эритроцитов, значительная активность карбоангидразы отмечена в эпителии почечных канальцев, клетках слизистой оболочки желудка, коре надпочечников и клетках печени, в незначительных количествах – в центральной нервной системе, поджелудочной железе и других органах.