Физико-химические механизмы регуляции КОС
МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ КОС
Основные принципы регуляции КОС
В основе регуляции КОС лежат 3 основных принципа:
1. постоянство рН. Механизмы регуляции КОС поддерживают постоянство рН.
2. изоосмолярность. При регуляции КОС, концентрация частиц в межклеточной и внеклеточной жидкости не изменяется.
3. электронейтральность. При регуляции КОС, количество положительных и отрицательных частиц в межклеточной и внеклеточной жидкости не изменяется.
Принципиально существуют 2 основные механизма регуляции КОС:
- Физико-химический механизм, это буферные системы крови и тканей;
- Физиологический механизм, это органы: легкие, почки, костная ткань, печень, кожа, ЖКТ.
В работе этих механизмов есть принципиальные различия:
№ | Показатели | Буферные системы | Органы |
Скорость регуляции КОС | быстро: секунды | медленно: минуты - часы | |
Степень регуляции КОС | частично | полностью | |
Расходование при регуляции КОС | расходуются | не расходуются |
Буфер – это система, состоящая из слабой кислоты и ее соли с сильным основанием (сопряженная кислотно-основная пара).
Принцип работы буферной системы состоит в том, что она связывает Н+ при их избытке и выделяет Н+ при их недостатке: Н+ + А- ↔ АН. Таким образом, буферная система стремиться противостоять любым изменениям рН, при этом один из компонентов буферной системы расходуется и требует восстановления.
Буферные системы характеризуются соотношением компонентов кислотно-основной пары, емкостью, чувствительностью, локализацией и величиной рН, которую они поддерживают.
Существует множество буферов как внутри, так и вне клеток организма. К основным буферным системам организма относят бикарбонатный, фосфатный белковый и его разновидность гемоглобиновый буфер. Около 60% кислых эквивалентов связывают внутриклеточные буферные системы и около 40% -внеклеточные.
Состоит из Н2СО3 и NaНСО3 в соотношении 1/20, локализуется в основном в межклеточной жидкости. В сыворотке крови при рСО2 = 40 мм.рт.ст., концентрации Na+ 150 ммоль/л он поддерживает рН=7,4. Работа бикарбонатного буфера обеспечивается ферментом карбоангидразой и белком полосы 3 эритроцитов и почек.
Бикарбонатный буфер является одним из самых важных буферов организма, что связано с его особенностями:
- Несмотря на низкую емкость – 10%, бикарбонатный буфер очень чувствителен, он связывает до 40% всех «лишних» Н+;
- Бикарбонатный буфер интегрирует работу основных буферных систем и физиологических механизмов регуляции КОС.
В связи с этим, бикарбонатный буфер является индикатором КОС, определение его компонентов – основа для диагностики нарушения КОС.