Кислотно-щелочное равновесие

 

Во-первых, здесь из разных источников собрана информация по кислотно-щелочному равновесию. С разных сторон, разным языком, под разными углами зрения, порой просто короткие факты.

А во-вторых, разумеется, здесь же я собираю и всё, что касается нарушения этого равновесия - все факторы, которые его нарушают в ту или иную сторону.

В основном это, конечно проблема закисления - ацидоза.

 

ВСЁ ПО НАУКЕ:)

 

Первым делом - о рН строго научно. Из курсов лекций по биохимии для студентов-медиков. И тут мы, кстати, можем увидеть роль бикарбоната натрия вообще в обмене веществ. Ведь существует целая система, основанная на бикарбонате натрия, и называется - "буфер бикарбоната натрия"!

И чтобы увидеть как это всё работает мы тут коснемся не только этого буфера, но и других буферных систем крови - систем, которые участвуют в поддержании кислотно-щелочного равновесия (которое на этом - строго научном языке - называется кислотно-основное состояние).

 

Показатели кислотно-основного состояния

 

Кислотно-основное состояние крови является важнейшим показателем для жизни организма.

В настоящее время исследование кислотно-основного состояния крови проводится на газовых анализаторах, которые с учетом температуры крови и давления напрямую определяют концентрацию ионов Н+ (величину рН) и показатель pCO2 (количество СО2).

 

Остальные параметры рассчитываются, исходя из уравнения Гендерсона-Гассельбаха:

 

 

где рК' – константа диссоциации угольной кислоты (рК'=6,1)

 

Водородный показатель

 

Водородный показатель (рН) – отрицательный десятичный логарифм активности (или концентрации) водородных ионов в растворе.

Он является основной количественной характеристикой кислотности водных растворов:

 

рН = –lg[H+]

 

В случае равенства концентраций ионов H+ и ОН– величина рН среды соответствует 7,0, т.е. среда нейтральная. Именно таковой и является простая вода - Н2О

 

В растворах кислот и щелочей концентрация ионов H+ не равна концентрации ионов ОН– и рН соответственно меньше или больше 7.

Повышение концентрации ионов Н+ вызывает соответствующее уменьшение концентрации ионов ОН–, и наоборот.

 

В норме концентрация ионов Н+ колеблется от 36 до 45 нмоль/л, в среднем она составляет 40 нмоль/л, что соответствует рН 7,4.

 

Снижение величины рН или накопление ионов Н+ называется ацидоз (закисление), увеличение рН или дефицит ионов Н+ – алкалоз (защелачивание).

 

Водородный показатель является главным и его значение определяет диагноз ацидоза или алкалоза. Изменение показателя происходит при накоплении кислотных или щелочных эквивалентов.

 

Парциальное давление углекислого газа

 

Парциальное давление или напряжение углекислого газа (рСО2) – давление СО2 в газовой смеси, находящейся в равновесии с плазмой артериальной крови при температуре 38°С. Показатель является критерием концентрации углекислоты в крови.

 

Изменение показателя рСО2 играет ведущую роль при респираторных нарушениях кислотно-основного состояния (респираторного ацидоза и респираторного алкалоза)

 

При респираторном ацидозе рСО2 увеличивается из-за нарушения вентиляции легких, что и вызывает накопление угольной кислоты,

 

При респираторном алкалозе рСО2 снижается в результате гипервентиляции легких, которая приводит к повышенному выведению из организма углекислоты и перещелачиванию крови.

 

При нереспираторных (метаболических) азидозах/алкалозах показатель рСО2 не изменяется.

Если налицо такие сдвиги рН и показатель pCO2 не в норме, то имеются вторичные (или компенсаторные) изменения.

При клинической оценке сдвига показателя рСО2 важно установить, являются ли изменения причинными или компенсаторными!

 

Таким образом, повышение показателя pCO2 происходит при респираторных ацидозах и компенсированном метаболическом алкалозе, а снижение– при респираторных алкалозах и компенсации метаболического ацидоза.

 

Колебания величины рСО2 при патологических состояниях находятся в диапазоне от 10 до 130 мм рт.ст.

 

При респираторных нарушениях направление сдвига величины рН крови противоположно сдвигу рСО2, при метаболических нарушениях – сдвиги однонаправлены.

 

Концентрация бикарбонат-ионов

 

Концентрация бикарбонатов (ионов HCO3-) в плазме крови является третьим основным показателем кислотно-основного состояния.

 

На практике различают показатели актуальных (истинных) бикарбонатов и стандартных бикарбонатов.

 

Актуальные бикарбонаты (AB, АБ) – это концентрация ионов HCO3– в исследуемой крови при 38°С и реальных значениях pH и pCO2.

 

Стандартные бикарбонаты (SB, СБ) – это концентрация ионов HCO3– в исследуемой крови при приведении ее в стандартные условия: полное насыщение кислородом крови, уравновешивание при 38°С с газовой смесью, в которой pCO2 равно 40 мм рт.ст.

 

У здоровых людей концентрация актуальных и стандартных бикарбонатов практически одинакова.

 

Диагностическое значение концентрации бикарбонатов в крови состоит, прежде всего, в определении характера нарушений кислотно-основного состояния (метаболического или респираторного).

 

Показатель в первую очередь изменяется при метаболических нарушениях:

 

• при метаболическом ацидозе показатель HCO3– снижается, т.к. расходуется на нейтрализацию кислых веществ (буферная система)

 

• при метаболическом алкалозе – повышается

 

Так как угольная кислота очень плохо диссоциирует и ее накопление в крови практически не отражается на концентрации HCO3–, то при первичных респираторных нарушениях изменение бикарбонатов невелико.

 

При компенсации метаболического алкалоза бикарбонаты накапливаются вследствие урежения дыхания, при компенсации метаболического ацидоза – в результате усиления их почечной реабсорбции.