Aknas veic arī ekskrēcijas funkciju, izdalot no organisma žults sāļus, bilirubīnu, holesterīnu, taukskābes, lecitīnu, kalciju, hloru, nātriju un bikarbonātus. Asins reakcija. Bufersistēmas. Skābju-bāzes līdzsvara (ABC) Skābju-bāzes traucējumi

1

1. Agapovs Yu.Ya. Skābju-bāzes līdzsvars. – M., 1968. – 184 lpp.

2. Voinovs V.A. Patofizioloģijas atlants. – M., 2004. – 218 lpp.

3. Gusevs G.P. Nieru loma skābju-bāzes līdzsvara regulēšanā // Nieru fizioloģija: fizioloģijas ceļvedis. – L., 1972. – P. 142–168.

4. Žalko-Titarenko V.F. Ūdens-elektrolītu metabolisms un skābju-bāzes stāvoklis normālos un patoloģiskos apstākļos. - Kijeva, 1989.

5. Kostjučenko S.S. Skābju-bāzes līdzsvars intensīvajā terapijā. – Minska, 2009. – 268 lpp.

6. Losevs N.I., Voinovs V.A. Ķermeņa fizikāli ķīmiskā homeostāze // Homeostāze / Red. P.D. Horizontova. – M., 1981. – P. 186–240.

7. Mališevs V.D. Skābju-bāzes stāvoklis un ūdens-elektrolītu līdzsvars intensīvajā terapijā: mācību grāmata. – M.: AAS “Izdevniecība “Medicīna”, 2005. – 228 lpp.

8. Rūta G. Skābju-bāzes stāvoklis un elektrolītu līdzsvars. – M., 1978. 118 lpp.

9. Tavs G. Asins gāzes un skābju-bāzes līdzsvars // Cilvēka fizioloģija. T.3 / Red. R. Šmits un G. Tavs. – M., 1986. – P. 241–268.

10. Heitz U., Horn M. Ūdens-elektrolītu un skābju-sārmu līdzsvars: īss ceļvedis. – M.: BINOM. Zināšanu laboratorija, 2009. – 359 lpp.

11. Hruska K. Skābju-bāzu metabolisma patofizioloģija // Nieres un homeostāze veselībā un patoloģijā. – M., 1987. – P. 170–216.

Ķermeņa skābju-bāzes stāvoklis (ABS) ir viens no svarīgākajiem un visstingrāk stabilizētajiem homeostāzes parametriem. Ūdeņraža un hidroksiljonu attiecība organisma iekšējā vidē nosaka enzīmu, hormonu aktivitāti, redoksreakciju intensitāti un virzienu, olbaltumvielu, ogļhidrātu un tauku vielmaiņas procesus, dažādu orgānu un sistēmu funkcijas, ķermeņa noturību. ūdens un elektrolītu metabolisms, bioloģisko membrānu caurlaidība un uzbudināmība utt. Vides reakcijas aktivitāte ietekmē hemoglobīna spēju saistīt skābekli un izdalīt to audos.

Vides aktīvo reakciju parasti novērtē pēc ūdeņraža jonu satura šķidrumos.

PH vērtība ir viens no “stingrākajiem” asins parametriem un cilvēkiem parasti svārstās ļoti šaurā diapazonā - arteriālo asiņu pH ir 7,35-7,45; venozās - 7,32-7,42. Būtiskākas asins pH izmaiņas ir saistītas ar patoloģiskiem vielmaiņas traucējumiem. Citos ķermeņa šķidrumos un šūnās pH var atšķirties no asiņu pH.

Asins pH izmaiņas, kas pārsniedz noteiktās robežas, izraisa būtiskas izmaiņas redoksprocesos, enzīmu aktivitātes, bioloģisko membrānu caurlaidības izmaiņas, kā arī traucējumus sirds un asinsvadu, elpošanas un citu sistēmu darbībā; 0,3 nobīde var izraisīt komas stāvokli, un 0,4 nobīde bieži vien nav savienojama ar dzīvību.

Skābju-bāzes stāvokli uztur spēcīgi homeostatiski mehānismi. To pamatā ir asins bufersistēmu fizikāli ķīmisko īpašību īpatnības un fizioloģiskie procesi, kuros piedalās ārējās elpošanas sistēmas, nieres, aknas, kuņģa-zarnu trakts u.c.

Ķīmiskās bufersistēmas veido pirmo aizsardzības līniju pret ķermeņa šķidrumu pH izmaiņām un darbojas, lai tās ātri novērstu.

Bufersistēma ir maisījums, kam ir spēja novērst vides pH izmaiņas, kad tai pievieno skābes vai bāzes. Bufersistēmas neizņem H+ no ķermeņa, bet “saista” to ar savu sārmaino komponentu līdz CBS galīgajai atjaunošanai. Maisījumiem, kas sastāv no vājas skābes un tās sāls, kas satur spēcīgu bāzi, vai vāju bāzi un stipras skābes sāli, ir buferējošas īpašības.

Ietilpīgākās asins bufersistēmas ir bikarbonāts, fosfāts, olbaltumvielas un hemoglobīns. Pirmajām trim sistēmām ir īpaši svarīga loma asins plazmā, un hemoglobīna buferis, visspēcīgākais, darbojas eritrocītos.

Bikarbonāta buferis ir vissvarīgākā ārpusšūnu bufersistēma, un tā sastāv no vājas ogļskābes H2CO3 un tās anjonu sāls, spēcīgas bāzes. Ogļskābe veidojas oglekļa dioksīda un ūdens mijiedarbības rezultātā: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Ogļskābe savukārt sadalās ūdeņradi un bikarbonātu: H2CO3 ↔ H+ + HCO3-.

Normālos apstākļos (pie asins pH aptuveni 7,4) plazmā ir 20 reizes vairāk bikarbonātu nekā oglekļa dioksīda.

Bikarbonātu sistēmas kapacitāte veido 53% no kopējās asins bufera kapacitātes. Tajā pašā laikā plazmas bikarbonāts veido 35% un eritrocītu bikarbonāts 18% no bufera jaudas.

Kad plazmā veidojas pārāk daudz ar skābi reaģējošu produktu, ūdeņraža joni savienojas ar bikarbonāta anjoniem (). Plazmā izveidotais ogļskābās gāzes pārpalikums nonāk sarkanajās asins šūnās un tur ar ogļskābās anhidrāzes palīdzību sadalās oglekļa dioksīdā un ūdenī. Oglekļa dioksīds izdalās plazmā, stimulē elpošanas centru un lieko CO2 tiek izvadīts no organisma caur plaušām. Šī ātrā jebkuras skābes pārvēršana, izmantojot bikarbonātu, ogļskābē, kuru viegli izvada plaušas, padara bikarbonāta buferi par visvairāk labilāko bufersistēmu.

Bikarbonāta buferis var arī neitralizēt liekās bāzes. Šajā gadījumā OHˉ jonus saistīs oglekļa dioksīds un spēcīgākās bāzes OHˉ vietā veidojas vājāka bāze, kuras pārpalikums ar nierēm tiek izvadīts bikarbonāta sāļu veidā.

Kamēr ogļskābes un nātrija bikarbonāta daudzums mainās proporcionāli un attiecība starp tiem saglabājas 1:20, asins pH saglabājas normas robežās.

Fosfātu buferšķīdumu attēlo mono- un diaizvietotu fosfātu sāļi. Fosfātu bufersistēma nodrošina 5% no asiņu bufera kapacitātes un ir galvenā šūnu bufersistēma.

Monoaizvietotajam sālim ir skābas īpašības, jo disociācijā tas rada jonu, kas pēc tam spēj atbrīvot ūdeņraža jonu: NaH2PO4 ⇒ Na+ + ; ⇒Н+ + . Diaizvietotam fosfātam ir bāzes īpašības, jo tas disociējas, veidojot jonu, kas var saistīt ūdeņraža jonu: + H+ ⇒.

Pie normāla pH plazmā fosfātu sāļu NaH2PO4: Na2HPO4 attiecība = 1:4. Šis buferis ir svarīgs CBS nieru regulēšanā, kā arī noteiktu audu reakcijas regulēšanā. Asinīs tā iedarbība galvenokārt tiek samazināta līdz bikarbonāta buferšķīduma noturības un reprodukcijas saglabāšanai.

Olbaltumvielu bufersistēma ir diezgan spēcīgs buferis, kas spēj izpaust savas īpašības proteīnu amfoteriskā rakstura dēļ. Olbaltumvielu bufersistēma nodrošina 7% no asins bufera jaudas. Asins plazmas olbaltumvielas satur pietiekamu daudzumu skābo un bāzisko radikāļu, tāpēc šī bufersistēma darbojas atkarībā no vides, kurā olbaltumvielas disociējas.

Hemoglobīna buferis ir ietilpīgākā bufersistēma. Tas veido līdz 75% no kopējās asins bufera kapacitātes. Bufersistēmas īpašības hemoglobīnam piešķir galvenokārt tā spēja pastāvīgi pastāvēt divu formu veidā – reducētā (samazinātā) hemoglobīna HHb un oksidētā (oksihemoglobīna) HbO2 formā.

Hemoglobīna buferšķīdums, atšķirībā no bikarbonāta buferšķīduma, spēj neitralizēt gan negaistošās, gan gaistošās skābes. Oksidēts hemoglobīns uzvedas kā skābe, palielinot ūdeņraža jonu koncentrāciju, un reducēts (deoksigenēts) darbojas kā bāze, neitralizējot H+.

Hemoglobīns ir klasisks olbaltumvielu bufera piemērs, un tā efektivitāte ir diezgan augsta. Hemoglobīns ir sešas reizes efektīvāks kā buferis nekā plazmas olbaltumvielas.

Hemoglobīna oksidētās formas pāreja uz reducēto formu novērš pH pāreju uz skābo pusi, kad asinis saskaras ar audiem, un oksihemoglobīna veidošanās plaušu kapilāros novērš pH nobīdi uz sārmainu pusi izdalīšanās dēļ. CO2 un hlora jonu no eritrocītiem un bikarbonātu veidošanos tajos.

Amonjaka/amonija jonu sistēma (NH3/NH4+) – darbojas galvenokārt urīnā.

Papildus bufersistēmām, fizioloģiskās sistēmas aktīvi piedalās nemainīga pH uzturēšanā, starp kurām galvenās ir plaušas, nieres, aknas un kuņģa-zarnu trakts.

Elpošanas sistēmai ir nozīmīga loma ķermeņa skābju-bāzes līdzsvara uzturēšanā, bet asins pH nobīdes izlīdzināšanai nepieciešamas 1-3 minūtes. Plaušu loma tiek samazināta līdz normālas oglekļa dioksīda koncentrācijas uzturēšanai, un galvenais plaušu funkcionālā stāvokļa rādītājs ir daļēja oglekļa dioksīda spriedze asinīs. Plaušu mehānismi nodrošina pagaidu kompensāciju, jo tas novirza oksihemoglobīna disociācijas līkni pa kreisi un samazina arteriālo asiņu skābekļa kapacitāti.

Vienmērīgā gāzu apmaiņas stāvoklī plaušas dienā izvada aptuveni 850 g oglekļa dioksīda. Ja oglekļa dioksīda spriedze asinīs palielinās virs normas par 10 mmHg. Art., ventilācija palielinās 4 reizes.

Nieru loma asins aktīvās reakcijas regulēšanā ir ne mazāk svarīga kā elpošanas sistēmas darbība. Nieru kompensācijas mehānisms ir lēnāks nekā elpošanas mehānisms. Pilna nieru kompensācija attīstās tikai dažas dienas pēc pH maiņas.

Skābju izdalīšanās normālas jauktas pārtikas laikā veselam cilvēkam pārsniedz bāzu izdalīšanos, tāpēc urīnā notiek skāba reakcija (pH 5,3-6,5) un ūdeņraža jonu koncentrācija tajā ir aptuveni 800 reizes lielāka nekā asinīs. Nieres ražo un izdala ar urīnu tādu daudzumu ūdeņraža jonu, kas līdzvērtīgs daudzumam, kas nepārtraukti nonāk plazmā no ķermeņa šūnām, vienlaikus aizstājot cauruļveida epitēlija izdalītos ūdeņraža jonus ar nātrija joniem primārajā urīnā. Šis mehānisms tiek īstenots, izmantojot vairākus ķīmiskos procesus.

Pirmais no tiem ir nātrija reabsorbcijas process divbāzisko fosfātu pārvēršanas laikā monoaizvietotos. Kad fosfātu buferšķīdums ir izsmelts (urīna pH ir zem 4,5), nātrijs un bikarbonāts tiek atkārtoti absorbēti amoniaģenēzes ceļā.

Otrs process, kas nodrošina nātrija aizturi organismā un lieko ūdeņraža jonu izvadīšanu, ir bikarbonātu pārvēršana ogļskābē kanāliņu lūmenā.

Trešais process, kas veicina nātrija aizturi organismā, ir amonjaka sintēze distālās nieru kanāliņos (ammonioģenēze) un tā izmantošana skābju ekvivalentu neitralizācijai un izdalīšanai ar urīnu.

Iegūtais brīvais amonjaks viegli iekļūst kanāliņu lūmenā, kur, savienojoties ar ūdeņraža jonu, pārvēršas slikti izkliedējamā amonija katjonā, kas nespēj atgriezties kanāliņu sienas šūnā.

Kopumā ūdeņraža jonu koncentrācija urīnā var vairākus simtus reižu pārsniegt ūdeņraža jonu koncentrāciju asinīs.

Tas norāda uz milzīgo nieru spēju izvadīt no organisma ūdeņraža jonus.

Nieru mehānismi elpošanas trakta regulēšanai nevar pielāgot pH dažu minūšu laikā, tāpat kā elpošanas mehānisms, bet tie darbojas vairākas dienas, līdz pH atgriežas normālā līmenī.

CBS regulēšana ar aknu līdzdalību. Aknas oksidē nepietiekami oksidētas vielas asinīs, kas plūst no zarnām uz galaproduktiem; sintezē urīnvielu no slāpekļa atkritumiem, jo ​​īpaši no amonjaka un amonija hlorīda, kas no kuņģa-zarnu trakta nonāk portāla vēnas asinīs; Aknām ir ekskrēcijas funkcija, un tāpēc, organismā uzkrājoties pārmērīgam skābju vai sārmainu vielmaiņas produktu daudzumam, tie ar žulti var izdalīties kuņģa-zarnu traktā. Ar skābju pārpalikumu aknās palielinās to neitralizācija un tajā pašā laikā tiek kavēta urīnvielas veidošanās. Neizmantots amonjaks neitralizē skābes un palielina amonija sāļu izdalīšanos ar urīnu. Palielinoties sārmainās valences daudzumam, palielinās urīna veidošanās un samazinās amonjaka veidošanās, ko papildina amonija sāļu izdalīšanās samazināšanās urīnā.

Ūdeņraža jonu koncentrācija asinīs ir atkarīga arī no kuņģa un zarnu darbības. Kuņģa gļotādas šūnas izdala sālsskābi ļoti augstā koncentrācijā. Šajā gadījumā hlora joni tiek atbrīvoti no asinīm kuņģa dobumā kombinācijā ar ūdeņraža joniem, kas veidojas kuņģa epitēlijā, piedaloties karboanhidrāzei. Hlorīdu vietā kuņģa sekrēcijas laikā plazmā nonāk bikarbonāts.

Aizkuņģa dziedzeris aktīvi piedalās asins pH regulēšanā, jo tas rada lielu daudzumu bikarbonāta. Bikarbonātu veidošanos kavē skābju pārpalikums un pastiprina to trūkums.

Negaistošo skābju un bāzu pārpalikuma apstākļos āda var izdalīt tās ar sviedriem. Tas ir īpaši svarīgi nieru darbības traucējumu gadījumos.

Kauls. Šī ir vislēnāk reaģējošā sistēma. Tās līdzdalības mehānisms asins pH regulēšanā ir spēja apmainīt Ca2+ un Na+ jonus ar asins plazmu apmaiņā pret H+ protoniem. Notiek kaulu matricas hidroksilapatīta kalcija sāļu izšķīšana, Ca2+ jonu izdalīšanās un HPO42- jonu saistīšanās ar H+, veidojot dihidrogēnfosfātu, kas izdalās ar urīnu. Paralēli ar pH pazemināšanos (paskābināšanos), H+ joni iekļūst osteocītos, un kālija joni izplūst.

Ķermeņa skābju-bāzes stāvokļa novērtējums

Pētot skābju-bāzes līdzsvaru, vislielākā nozīme ir asins analīzēm. Indikatori kapilārajās asinīs ir tuvi arteriālo asiņu rādītājiem. Šobrīd CBS indikatori tiek noteikti, izmantojot Astrup līdzsvara mikrometodi. Šis paņēmiens papildus patiesajam asins pH ļauj iegūt CO2 spriedzes indikatoru plazmā (pCO2), patieso asins bikarbonātu (AB), standarta bikarbonātu (SB), visu asins bāzu summu (BB) un indikatoru. bāzes deficīta vai pārpalikuma (BE).

Bibliogrāfiskā saite

Morisons V.V., Česnokova N.P., Bizenkova M.N. SKĀBES BĀZES STĀVOKLIS. SKĀBJU BĀZES HOMEOSTĀZES REGULĒŠANA (1. LEKCIJA) // International Journal of Applied and Fundamental Research. – 2015. – Nr.3-2. – P. 270-273;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6529 (piekļuves datums: 15.06.2019.). Jūsu uzmanībai piedāvājam izdevniecības "Dabaszinātņu akadēmija" izdotos žurnālus
  • 1. Hromoproteīni, to uzbūve, bioloģiskā loma. Galvenie hromoproteīnu pārstāvji.
  • 2. Y aerobā oksidēšana, procesa diagramma. Pvc veidošanās no glu, secība p-ii. Shuttle mehānisms ūdeņraža transportēšanai.
  • 4. Urīna indikāns, pētījuma nozīme.
  • 1. Nukleoproteīni. Mūsdienu idejas par nukleīnskābju uzbūvi un funkcijām. To hidrolīzes produkti.
  • 2.Audu elpošana. Fermentu kompleksu izkārtojuma secība. F-cikla raksturojums. Atf veidošanās.
  • 3. B6 vitamīns. Ķīmiskā būtība, izplatība, līdzdalība vielmaiņas procesos.
  • 4. Pārī savienoti urīna savienojumi.
  • 1. Attiecības starp apmaiņām. Galveno metabolītu loma: glikozes-6 fosfāts, pirovīnskābe, acetil-CoA.
  • 2. Gremošana un uzsūkšanās kuņģa-zarnu traktā. Vecuma īpatnības. Absorbēto monosaharīdu liktenis.
  • 4. Kuņģa sulas ar vecumu saistītās īpašības.
  • 1.ATP un citi augstas enerģijas savienojumi. ATP veidošanās metodes organismā. Bioloģiskā loma
  • 2. Glikogēna biosintēze un mobilizācija, reakciju secība. Muskuļu un aknu glikogēna bioloģiskā loma. Fosforilāzes un glikogēna sintāzes aktivitātes regulēšana
  • 4. Slāpekli saturošas vielas urīnā. Vecuma īpatnības.
  • 2.Asins bufersistēmas. Bufersistēmu loma pH homeostāzes uzturēšanā. Skābju-bāzes stāvoklis. Acidozes un alkalozes jēdziens.
  • 3. Kofaktori un to saistība ar vitamīniem. Tipiski piemēri.
  • 4. Bilirubīna saturs un formas asinīs. Bilirubīna formu diagnostiskā vērtība.
  • 1. Olbaltumvielu denaturācija. Denaturācijas faktori un pazīmes. Olbaltumvielu molekulu konfigurācijas maiņa. Denaturēto proteīnu fizikāli ķīmiskās īpašības
  • 3. Hemoglobīns, struktūra un īpašības. Vecuma īpatnības. Patoloģiska hemoglobīna jēdziens.
  • 4. Seruma proteīnu elektroforēze.
  • 2.Asins bufersistēmas. Bufersistēmu loma pH homeostāzes uzturēšanā. Skābju-bāzes stāvoklis. Acidozes un alkalozes jēdziens.

    Organismā skābes veidošanās dominē pār bāzisko savienojumu veidošanos.

    H+ avoti organismā:

    1. gaistošā skābe H2CO3, 10-20 tūkstoši mmol CO2 dienā olbaltumvielu oksidēšanās laikā, F, U.

    2.negaistošas ​​skābes dienā. 70 mmol:

    Fosfors, sadalot organiskos fosfātus (nukleotīdus, PL, fosfoproteīnus)

    Sērskābe, sālsskābe oksidēšanas laikā B

    3.org.k-you: piens, ketonvielas, PVC utt.

    PH tiek uzturēts nedaudz sārmainā līmenī, pateicoties buferšūnu līdzdalībai un fizioloģiskajai kontrolei (nieru ekskrēcijas funkcija un plaušu elpošanas funkcija).

    Hendersona-Hesselbaha vienādojums: pH = pKa + log [protonu akumulators]/[protonu donors].

    (Sāls) (skābe)

    Jebkurš buferis sastāv no konjugēta skābes-bāzes pāra: protonu donors + akceptors.

    Bufera ietilpība: ir atkarīga no bufera komponentu absolūtās koncentrācijas.

      Bikarbonāts.

    10% bufera asins ietilpība.

    Pie normāla asins pH (7,4) bikarbonāta jonu HCO 3 koncentrācija asins plazmā aptuveni 20 reizes pārsniedz CO 2 koncentrāciju. Bikarbonāta bufersistēma darbojas kā efektīvs regulators pH diapazonā 7,4.

    Šīs sistēmas darbības mehānisms ir tāds, ka, relatīvi lielam skābju produktu daudzumam nonākot asinīs, ūdeņraža joni H + mijiedarbojas ar bikarbonātu joniem HCO 3 –, kā rezultātā veidojas vāji disociējoša ogļskābe H 2 CO 3. Sekojoša H 2 CO 3 koncentrācijas samazināšanās tiek panākta paātrinātas CO 2 izdalīšanās rezultātā caur plaušām to hiperventilācijas rezultātā (atgādināt, ka H 2 CO 3 koncentrāciju asins plazmā nosaka CO 2 spiediens alveolāro gāzu maisījumā).

    Ja bāzu daudzums asinīs palielinās, tad tās mijiedarbojas ar vāju ogļskābi, veidojot bikarbonāta jonus un ūdeni. Šajā gadījumā nekādas ievērojamas pH vērtības izmaiņas nenotiek. Turklāt, lai uzturētu normālu attiecību starp bufersistēmas komponentiem, šajā gadījumā tiek aktivizēti fizioloģiskie mehānismi skābju-bāzes līdzsvara regulēšanai: noteikts CO 2 daudzums tiek saglabāts asins plazmā hipoventilācijas rezultātā. plaušas.

    NaHCO3 + H+ → Na+ + H2CO3

    Reabs.nierēs ↓karbonanhidrāze

    ↓paaugstināta plaušu ventilācija

      Fosfāts ir konjugēts skābes-bāzes pāris, kas sastāv no H 2 PO 4 – jona (protonu donora) un HPO 4 2 – jona (protonu akceptora):

    Fosfātu bufersistēma veido tikai 1% no asins bufera jaudas. Ekstracelulārajā šķidrumā, ieskaitot asinis, attiecība [HPO 4 2– ]: [H 2 PO 4 – ] ir 4:1. Fosfātu sistēmas buferefekta pamatā ir iespēja ūdeņraža jonus saistīt ar HPO 4 2– joniem, veidojot H 2 PO 4 – (H + + + HPO 4 2– -> H 2 PO 4 –), kā arī OH – joni ar H 2 PO joniem 4 – (OH – + + H 2 R O 4 – -> HPO 4 2– + H 2 O). Buferpāris (H 2 PO 4 – –HPO 4 2–) spēj ietekmēt pH izmaiņas diapazonā no 6,1 līdz 7,7 un var nodrošināt noteiktu intracelulārā šķidruma bufera kapacitāti, kura pH vērtība ir diapazonā. no 6,9–7, 4. Asinīs maksimālā fosfātu bufera ietilpība parādās ap pH vērtību 7,2.

    1 un 2 – izeja.

      Proteīns ir mazāk svarīgs COR uzturēšanai asins plazmā nekā citas bufersistēmas. Olbaltumvielas veido bufersistēmu, jo olbaltumvielu molekulā ir skābes-bāzes grupas: proteīns-H + (skābe, protonu donors) un proteīns (konjugāta bāze, protonu akceptors). Asins plazmas olbaltumvielu bufersistēma ir efektīva pH diapazonā no 7,2 līdz 7,4.

      Hemoglobīna bufersistēma ir visspēcīgākā bufersistēma asinīs. Tas ir 9 reizes jaudīgāks nekā bikarbonāta buferis; tas veido 75% no kopējās asins bufera kapacitātes. sastāv no nejonizēta hemoglobīna HHb (vāja organiskā skābe, protonu donors) un hemoglobīna KHb kālija sāls (konjugāta bāze, protonu akceptors). Tādā pašā veidā var aplūkot oksihemoglobīna bufera sistēmu. Hemoglobīna sistēma un oksihemoglobīna sistēma ir savstarpēji konvertējamas sistēmas un pastāv kā vienots veselums.

    Darbības mehānisms:

    Audos: H2O + CO2 (oglekļa anhidrāze) -> H2CO3 -> H + + HCO3 - (izkliedējas asins plazmā)

    KNvO2 ->KNv + 4O2

    KHb + 2H+ -> HHb + 2K+ (K-hemoglobīns neitralizē H+ jonus)

    Plaušās: HHb + 4O2 -> 2H+ + HbO2

    2H+ + HBO2 + 2K+ + 2HCO3- ->KHBO2 + 2H2CO3 (oglekļa anhidrāze) ->H2O + 2CO2

    pH un CO2 koncentrācija ietekmē O2 izdalīšanos un saistīšanos ar nemoglobīna palīdzību – Bora efekts.

    Protonu koncentrācijas palielināšana CO2 veicina O2 izdalīšanos, bet O2 koncentrācijas palielināšana stimulē CO2 un protonu izdalīšanos.

    Skābes bāzes stāvoklis (ABS)- ķermeņa iekšējās vides reakcijas relatīvā noturība, ko kvantitatīvi raksturo H + koncentrācija.

    H+ koncentrāciju izsaka, izmantojot pH vērtību. H + koncentrācija un attiecīgi pH vērtība ir atkarīga no skābju un bāzu attiecības organismā.

    Bronsted skābes - molekulas vai joni, kas spēj ziedot H+.

    Brønsted Foundations - savienojumi, kas spēj pieņemt H+.

    Visizplatītākā skābe organismā ir ogļskābe; dienā veidojas aptuveni 20 moli. Organisms ražo arī citas neorganiskās (sālsskābe, sērskābe, fosforskābe) un organiskās (amino-, keto-, hidroksi-, nukleīnskābes, taukskābes) 80 mmol/dienā.

    spēcīgākais no tiem ir amonjaks. Pamatīpašības piemīt arī aminoskābēm arginīnam un lizīnam, biogēniem amīniem, piemēram, kateholamīniem, histamīnam, serotonīnam u.c.

    PH regulēšanas bioloģiskā nozīme, pārkāpumu sekas

    H + ir pozitīvi lādētas daļiņas, tās pievienojas negatīvi lādētām molekulu un anjonu grupām, kā rezultātā mainās to sastāvs un īpašības. Tādējādi H + daudzums šķidrumā nosaka visu galveno organisko savienojumu grupu - olbaltumvielu, nukleīnskābju, ogļhidrātu un lipīdu (amfifīlo) - struktūru un īpašības. Vissvarīgākā H+ koncentrācijas ietekme ir uz fermentu aktivitāti. Katram fermentam ir savs optimālais pH, pie kura fermentam ir maksimāla aktivitāte. Piemēram, glikolīzes enzīmi, TCA cikls, PFS ir aktīvi neitrālā vidē, un lizosomu enzīmi un kuņģa enzīmi ir aktīvi skābā vidē (pH = 2). Rezultātā pH izmaiņas izraisa izmaiņas atsevišķu enzīmu aktivitātē un izraisa vielmaiņas traucējumus kopumā.

    NAI regulēšanas pamatprincipi

    CBS regulējums balstās uz 3 galvenajiem principiem:

    1. pH noturība . CBS regulējošie mehānismi uztur nemainīgu pH līmeni.

    2. izosmolaritāte . Regulējot CBS, daļiņu koncentrācija starpšūnu un ārpusšūnu šķidrumā nemainās.

    3. elektriskā neitralitāte . Regulējot CBS, pozitīvo un negatīvo daļiņu skaits starpšūnu un ārpusšūnu šķidrumā nemainās.

    ŠĻAUTU REGULĒŠANAS MEHĀNISMI

    1. Fizikāli ķīmiskais mehānisms , tās ir asins un audu bufersistēmas;
    2. Fizioloģiskais mehānisms , tie ir orgāni: plaušas, nieres, kaulaudi, aknas, āda, kuņģa-zarnu trakts.
    3. Vielmaiņas (šūnu līmenī).

    NAI pārkāpumi - klasifikācija pēc mehānismiem? Kompensācijas bioķīmiskie ceļi.

    ELPA PĀRKĀJUMI

    Kompensācija par CBS- adaptīva reakcija no ķermeņa daļas, kas nav vainīga CBS pārkāpšanā.

    CBS korekcija- adaptīva reakcija no orgāna, kas izraisīja CBS pārkāpumu.

    Ir divi galvenie CBS traucējumu veidi – acidoze un alkaloze.

    Acidoze– absolūts vai relatīvs skābju pārpalikums vai bāzu trūkums.

    Alkaloze– absolūts vai relatīvs bāzu pārpalikums vai skābju trūkums.

    Acidozi vai alkalozi ne vienmēr pavada ievērojamas H + koncentrācijas izmaiņas, jo bufersistēmas uztur nemainīgu pH līmeni. Tādas acidozes un alkalozes sauc kompensēts (to pH ir normāls). AN ↔ A - + N + , N + + B - ↔ BH

    Ja acidozes vai alkalozes laikā bufera kapacitāte tiek iztērēta, mainās pH vērtība un tiek novērots: acidēmija – pH vērtības pazemināšanās zem normas, vai alkalēmija - pH līmeņa paaugstināšanās virs normas. Tādas acidozes un alkalozes sauc dekompensēts .

    Homeostāze ir viena no galvenajām dzīvo būtņu īpašībām, lai saglabātu relatīvo dinamiku

    iekšējās vides noturība t.i. ķīmiskais sastāvs, osmotiskais

    spiediens, fizioloģisko pamatfunkciju stabilitāte.

    Tā ir ķermeņa spēja uzturēt relatīvu iekšējās vides (asinis, limfa, starpšūnu šķidrums) noturību.

    Cilvēka ķermenis pielāgojas pastāvīgi mainīgiem vides apstākļiem, bet iekšējā vide paliek nemainīga un tās rādītāji svārstās ļoti šaurās robežās. Tāpēc cilvēks var dzīvot dažādos vides apstākļos. Īpaši rūpīgi un smalki tiek regulēti daži fizioloģiskie parametri, piemēram, ķermeņa temperatūra, asinsspiediens, glikoze, gāzes, sāļi, kalcija joni asinīs, skābju-bāzes līdzsvars, asins tilpums, to osmotiskais spiediens, apetīte un daudzi citi. Regulēšana tiek veikta pēc negatīvas atgriezeniskās saites principa starp receptoriem, kas nosaka izmaiņas šajos rādītājos un kontroles sistēmās. Tādējādi viena parametra samazināšanos tver attiecīgais receptors, no kura impulsi tiek nosūtīti uz vienu vai otru smadzeņu struktūru, pēc kuras pavēles veģetatīvā nervu sistēma ieslēdz sarežģītus mehānismus notikušo izmaiņu izlīdzināšanai. . Smadzenes izmanto divas galvenās sistēmas, lai uzturētu homeostāzi: autonomo un endokrīno.

    Viens no svarīgākajiem iekšējās vides fizikāli ķīmiskajiem parametriem ir skābju-bāzes līdzsvars .

    Asins kvantitatīvā reakcija raksturo ūdeņraža indeksu (pH) - ūdeņraža un jonu koncentrācijas negatīvo decimāllogaritmu.

    Lielākā daļa risinājumu organismā ir buferšķīdumi, kurās pH nemainās, pievienojot tiem nelielu daudzumu stipras skābes vai sārmu.

    Audu šķidrumi, asinis, urīns un citi šķidrumi ir buferšķīdumi.

    Ķermeņa šķidrumu pH indikators uzskatāmi parāda, cik daudz tiek uzņemts Na, Mg, Ca, K. Šīs 4 sastāvdaļas regulē organisma skābumu. Ja skābums ir augsts, vielas sāk aizņemties no citiem orgāniem un dobumiem. Lai veiktu visas dzīvo struktūru funkcijas visos līmeņos no molekulārām sistēmām līdz orgāniem, ir nepieciešama nedaudz sārmaina vide (pH 7,4).

    Pat mazākā novirze no normālās vērtības var izraisīt patoloģiju.

    pH izmaiņas: uz skābu – acidoze

    līdz sārmainam – alkalozei

    Nobīde par 0,1 var izraisīt vides traucējumus, un 0,3 maiņa var būt dzīvībai bīstama.

    Asins un citu iekšējo šķidrumu pH līmenis. Metabolisms un metabolīti.

    Iekšējo šķidrumu standarti:

    Arteriālās asinis 7,35 – 7,45

    Venozās asinis 7,26 – 7,36

    Limfa 7,35 – 7,40

    Starpšūnu šķidrums 7,26 – 7,38

    Urīna pH 5-7 (skābums mainās atkarībā no uzņemtās barības un fiziskās aktivitātes. Urīna sārmainība - augu pārtika; urīna skābums - gaļa, fiziskās aktivitātes).

    Atkāpes un normas:

    1. Skāba šķidruma reakcija

    Badošanās, paaugstināta ķermeņa temperatūra, cukura diabēts, traucēta nieru darbība, smags fizisks darbs.

    1. Sārma reakcija

    Urīnpūšļa iekaisums, nepietiekams uzturs ar gaļas produktiem, pārmērīgs minerālūdens, asinis urīnā.

    Jebkuru organismu raksturo rādītāju kopums, pēc kura tiek novērtētas iekšējās vides fizikāli ķīmiskās īpašības, izņemot pH, ko novērtē pēc apgrieztā decimāllogaritma p un p, kā arī sirds insulta tilpumu, sirdsdarbības ātrumu, asinis. spiediens, asins plūsmas ātrums, perifēro asinsvadu pretestība, minūšu elpošanas apjoms uc Šo rādītāju kopums raksturo organisma funkcionālo līmeni.

    Metabolisms ir ķīmisku reakciju kopums, kas notiek dzīvās šūnās un

    organisma nodrošināšana ar vielām un enerģiju pamata vielmaiņai.

    Metabolīti ir intracelulārā metabolisma produkti, kas tiek pakļauti galīgai izvadīšanai no organisma.