Сдвиг реакции крови в кислую сторону называется. Реакция крови и поддержание ее постоянства. Тромбоциты: строение, участие в свертывании крови

НЕСКОЛЬКО ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ СВЕДЕНИЙ

Залогом здорового организма является его аб­солютная чистота. Любое накопление нездоровых веществ в клетках, тканях, сосудах, венах, капил­лярах, а также любые токсины, пищевые шлаки за­медляют процессы жизнедеятельности, ведут к тя­желым болезням.

Если легкие, поры кожи, сосуды, почки и кишеч­ник работают с перебоями, если огромное количе­ство токсических веществ постоянно находится в теле человека, то защитные и выделительные силы организма перегружаются и перестают сопротив­ляться, яды повреждают весь организм и, конечно, в первую очередь кровь. Как только кровь «заг­рязняется», т. е. меняется ее кислотно-щелочное равновесие, мы сразу начинаем себя плохо чувст­вовать. В этом - секрет всех наших заболеваний. Кровь «грязная» - органы, питаемые ею, начина­ют зашлаковываться, снижается их работоспособ­ность; кровь «чистая» - все органы здоровы, ра­ботают без перенапряжения. Вот почему первосте­пенное внимание необходимо уделить очистке кро­ви.

…Что такое кровь? И что такое кислотно-щелоч­ное равновесие - показатель чистоты и здоровья ‘ крови и всего организма? Каким образом можно достигнуть такого равновесия?

Кровь - это особая жадность, насыщенная кис­лородом, питательными веществами, циркулирую­щая по кровеносным сосудам и обеспечивающая «дыханием» и «питанием» асе ткани и органы на­шего тела. Кровь участвует в поддержании посто­янной температуры тела, в регуляции водно-соле­вого обмена и кислотно-щелочного равновесия в. организме.

Величина РН-крови (показатель кислотно-щелоч­ного равновесия) зависит от соотношения в ней кислых и щелочных продуктов обмена. У взросло­го человека в норме.реакция крови слабощелочная (РН 7,35 — 7,48).

Сдвиг реакции в кислую сторону, называется АЦИДОЗОМ, который обусловливается увеличе­нием в крови ионов Н+. При этом наблюдается угнетение функции центральной нервной системы, и при значительном ацидотическом СОСТОЯНИИ орга­низма может наступить потеря сознания, а в даль­нейшем смерть.

Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется АЛКАЛОЗОМ. Возникновение алкалоза свя­зано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН-. При этом происходит перевозбуждение нервной системы, отмечается появление судорог, а в дальнейшем гибель организма.

Следовательно, клетки организма весьма чувствительны сдвигам РН. Изменения концентрации водородных (Н+) и гидроксильных (ОН-) ионов а ягу или другую сторону нарушает жизнедеятельность клеток, что может привести к тяжелым пос­ледствиям.

В организме всегда имеются условия для сдвига реакции в сторону ацидоза или алкалоза. Вот по­чему так важно, выбирая продукты питания, внима­тельно следить за тем, чтобы соблюдалась необхо­димое соотношение в потреблении окисляющих и ощелачивающих продуктов.

Для организма важнейшее значение имеет поддержание постоянства реакции внутренней среды. Это необходимо для нормального протекания ферментативных процессов в клетках и внеклеточной среде, синтеза и гидролиза различных веществ, поддержания ионных градиентов в клетках, транспорта газов и т.д. Активная реакция среды определяется соотношением водородных и гидроксильных ионов. Постоянство кислотно-щелочного равновесия внутренней среды поддерживается буферными системами крови и физиологическими механизмами.

Буферные системы – это комплекс слабых кислоты и основания, который способен препятствовать сдвигу реакции в ту или иную сторону.

Кровь содержит следующие буферные системы :

1. Бикарбонатная (гидрокарбонатная ). Она состоит из свободной угольной кислоты и гидрокарбонатов натрия и калия (NaHCO 3 и КНСО 3). При накоплении в крови щелочей они взаимодействуют с угольной кислотой. Образуются гидрокарбонат и вода. Если кислотность крови возрастает, то кислоты соединяются с гидрокарбонатами. Образуются нейтральные соли и угольная кислота. В легкихонараспадается на углекислый газ и воду, которые выдыхаются.

2. Фосфатная буферная система. Она является комплексом гидрофосфата и дигидрофосфата натрия (Na 2 HPО 4 и NaH 2 PО 4). Первый проявляет свойства основания, второй слабой кислоты. Кислоты образуют с гидрофосфатом натрия нейтральную соль и дигидрофосфат натрия (Na 2 HPО 4 +H 2 CО 3 = NaHCО 3 +NaH 2 PО 4).

3. Белковая буферная система. Белки являются буфером благодаря своей амфотерности.Т.е. в зависимости от реакции среды они проявляют либо щелочные, либо кислотные свойства. Щелочные свойства им придают концевые аминогруппы белков, а кислотные карбоксильные. Хотя буферная емкость белковой системы небольшая, она играет важную роль в межклеточной жидкости.

4. Гемоглобиновая буферная система эритроцитов. Самая мощная буферная система. Состоит из восстановленного гемоглобина и калиевой соли оксигемоглобина . Аминокислота гистидин, входящая в структуру гемоглобина, имеет карбоксильные и амидные группировки. Первые обеспечивают гемоглобину свойства слабой кислоты, вторые – слабого основания. При диссоциации оксигемоглобина в капиллярах тканей на кислород и гемоглобин, последний приобретает способность связываться с катионами водорода. Они образуются в результате диссоциации, образовавшейся из углекислого газа угольной кислоты. Угольная кислота образуется из углекислого газа и воды под действием фермента карбоангидразы, имеющейся в эритроцитах (формула). Анионы угольной кислоты связываются с катионами калия, находящимися в эритроцитах и катионами натрия в плазме крови. Образуются гидрокарбонаты калия и натрия, сохраняющие буферную емкость крови. Кроме того, восстановленный гемоглобин может непосредственно связываться с углекислым газом с образованием карбгемоглобина. Это также препятствует сдвигу реакции крови в кислую сторону.

Физиологические механизмы поддержания кислотно-щелочного равновесия обеспечиваются легкими, почками, ЖКТ, печенью . С помощью легких из крови удаляется угольная кислота. В организме ежеминутно образуется 10 ммоль угольной кислоты. Закисление крови не происходит потому, что из нее образуются бикарбонаты. В капиллярах легких из анионов угольной кислоты и протонов вновь образуется угольная кислота, которая под влиянием фермента карбоангидразы расщепляется на углекислый газ и воду, которые выдыхаются.

Через почки из крови выделяются нелетучие органические и неорганические кислоты. Они выводятся как в свободном состоянии, так и в виде солей. В физиологических условиях почки моча имеет кислую реакцию (рН=5-7). Почки участвуют в регуляции кислотно-щелочного гомеостаза с помощью следующих механизмов:

1. секреция эпителием канальцев водородных ионов, образовавшихся из угольной кислоты, в мочу;

2. образование в клетках эпителия гидрокарбонатов, которые поступают в кровь и увеличивают ее щелочной резерв. Они образуются из угольной кислоты и катионов натрия и калия. Первые 2 процесса обусловлены наличием в этих клетках карбоангидразы ;

3. синтез аммиака, катион которого может связываться с катионов водорода;

4. обратное всасывание в канальцах из первичной мочи в кровь гидрокарбонатов;

5. фильтрация в мочу избытка кислых и щелочных соединений.

Значение органов пищеварения для поддержания кислотно-щелочного равновесия небольшое. В частности, в желудке в виде соляной кислоты выделяются протоны. Поджелудочной железой и железами тонкого кишечника гидрокарбонаты. Но в то же время и протоны и гидрокарбонаты обратно всасываются в кровь. В результате реакция крови не изменяется. В печени из молочной кислоты образуется гликоген. Однако нарушение функций пищеварительного канала сопровождается сдвигом реакции крови. Так, стойкое повышение кислотности желудочного сока приводит к увеличению щелочного резерва крови. Это же возникает при частой рвоте из-за потери катионов водорода и хлоридов.

Кислотно-щелочной баланс крови характеризуется несколькими показателями:

1. актуальный рН . Это фактическая величина рН крови. В норме артериальная кровь имеет рН=7,34-7,36;

2. парциальное напряжение СО 2 (РСО 2). Для артериальной крови 36-44 мм рт.ст;

3. стандартный бикарбонат крови (SB). Содержание бикарбонат (гидрокарбонат) анионов при стандартных условиях, т.е. нормальном насыщении гемоглобина кислородом. Величина 21,3 – 24,8 ммоль/л;

4. актуальный бикарбонат крови (АВ). Истинная концентрация бикарбонат анионов. В норме практически не отличается от стандартного, но возможны физиологические колебания от 19 до 25 ммоль/л. Раньше этот показатель называли щелочным резервом. Он определяет способность крови нейтрализовать кислоты;

5. буферные основания (ВВ). Общая сумма всех анионов, обладающих буферными свойствами, в стандартных условиях, 40-60 ммоль/л.

При определенных условиях реакция крови может изменяться. Сдвиг реакции крови в кислую сторону, называется ацидозом, в щелочную – алкалозом. Эти изменения рН могут быть дыхательными и недыхательными (метаболическими). Дыхательные изменения реакции крови обусловлены изменениями содержания углекислого газа. Недыхательные – изменениями бикарбонат-анионов. В здоровом организме, например, при пониженном атмосферном давлении или усиленном дыхании (гипервентиляции) снижается концентрация СО 2 в крови, возникает дыхательный алкалоз . Недыхательный алкалоз развивается при длительном приеме растительной пищи или воды, содержащей гидрокарбонаты. При задержке дыхания развивается дыхательный ацидоз , а тяжелой физической работе – недыхательный ацидоз .

Изменения рН могут быть компенсированными и некомпенсированными. Если реакция крови не изменяется, то это компенсированные алкалоз и ацидоз. Сдвиги компенсируются буферными системами, в первую очередь бикарбонатной. Поэтому они наблюдаются в здоровом организме. При недостатке или избытке буферных компонентов имеет место частично компенсированные ацидоз и алкалоз, но рН не выходит за пределы нормы. Если же реакция крови меньше 7,29 или больше 7,56 наблюдается некомпенсированные ацидоз и алкалоз. Самым грозным состоянием в клинике является некомпенсированный метаболический ацидоз . Он возникает вследствие нарушений кровообращения и гипоксии тканей, а как следствие – усиленного анаэробного расщепления жиров и белков и т.д. При рН ниже 7,0 происходят глубокие изменения функций ЦНС (кома), возникает фибрилляция сердца, падает артериальное давление, угнетается дыхание и может наступить смерть. Метаболический ацидоз устраняется коррекцией электролитного состава, искусственной вентиляцией и т.д.

Любые биологические жидкости человеческого организма, будь то слюна, лимфа, моча, а также важнейшая среда – кровь, характеризуются показателем кислотно-щелочного баланса.

Power Hydrogen, или, сокращенно, pH переводится как «сила водорода» и в обиходе врачей именуется «водородным показателем», означает соотношение в жидкости кислых и щелочных элементов.

pH крови оказывает огромное влияние на состояние всех органов и систем организма, поэтому знание границ его нормы, способах измерения и методах регулирования является неотъемлемым элементом для каждого, кто ответственно относится к своему здоровью.

Главное о крови

Кровь представляет собой жидкую соединительную ткань, состоящую из двух фракций в определенном соотношении – плазмы и форменных элементов (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и другие).

Соотношения этих фракций постоянно меняются, как и постоянно обновляются клетки крови, которые отмирают, выводясь из организма выделительной системой, и уступают место новым.

Движение крови по сосудам управляется сердечными ритмами, не останавливается ни на секунду, так как именно она доставляет жизненно важный кислород и питательные вещества до всех органов и тканей.

Основных функций крови несколько:

• Дыхательная , обеспечивающая доставку кислорода от легких ко всем органам, и эвакуацию углекислого газа по обратному пути от клеток к легочным альвеолам;
• Питательная , организующая доставку питательных веществ (гормонов, ферментов, структурных и микроэлементов и т.д.) ко всем системам организма;
• Регуляторная , обеспечивающая сообщение гормонов между органами;
• Механическая , образующая тургорное напряжение органов за счет приливающей к ним крови;
• Выделительная , обеспечивающая транспортировку отработавших веществ к органам выделения – почкам и легким, для их дальнейшей эвакуации;
• Терморегулирующая , поддерживающая оптимальную для работы органов температуру тела;
• Защитная , обеспечивающая заслон клеток от чужеродных агентов;

Показатель pH крови формирует качество гомеостатической функции, регулирующей кислотно-щелочное равновесие и водно-электролитный баланс организма.

pH: что это такое?

Впервые сформулировали понятие pH в Дании в начале 20 века. Физики ввели понятие степени кислотности жидкости, определяя её шкалой от 0 до 14. Для каждой жидкостной среды человека существует свой оптимальный показатель pH, в том числе и для крови.

Значение 7 на этой шкале обозначает нейтральную среду, величины меньше этого показателя указывают на кислую среду, большие – на щелочную. Делают среду кислой или щелочной концентрация в ней активных частиц водорода, потому и называется еще этот показатель водородным.

Водородный показатель крови, если у человека нормальный метаболизм, стабильно находится в определенных пределах. В других случаях нарушается сбалансированность систем организма, что провоцирует проблемы со здоровьем.

Чтобы значение pH было стабильным, в организме работают специальные буферные системы – жидкости, обеспечивающие правильную концентрацию ионов водорода.

Делают они это с помощью печени, легких и почек, которые продуктами своей деятельности регулируют физиологические механизмы компенсации: повышают концентрацию pH или разбавляют её.

Организм может функционировать без сбоев и слаженно только в том случае, если кислотно-щелочная реакция важнейшей жидкости организма пребывает в норме.

Главнейшая роль в этом взаимодействии принадлежит легким, так как именно их структуры производят подавляющее количество кислых продуктов, которые выводятся извне в виде углекислоты, и влияют на дееспособность всего организма.

Почкам отводится роль связки и образования частиц водорода, когда высвобожденные ионы натрия и бикарбонат возвращаются в кровь. Печень же утилизирует ненужные кислоты, поступающие в неё из организма, чем принуждает кислотно-щелочное равновесие двигаться в сторону ощелачивания.

Щелочной баланс разных жикдостей

Уровень pH-постоянства зависит и от органов пищеварения, которые тоже не стоят в стороне, а активно влияют на уровень кислотности путем, продуцирования огромного количества пищеварительных соков, меняющих уровень pH.

Негативными факторами, влияющими на уровень pH, признаются:

• Плохая экология;
• Вредные привычки;
• Несбалансированное питание;
• Психоэмоциональные нагрузки;
• Нарушения режима труда и отдыха.

Норма и отклонения pH

Если человек здоров, то у него показатель pH стабильно держится в пределах 7,35-7,45 единиц. Значения данного интервала означают слабощелочную реакцию крови.

Следует знать, что нормы показателя для венозной и артериальной крови различны:

• Венозная кровь: 7,32-7,42.
• Артериальная: 7,37-7,45.

Только при таких значениях легкие, выделительная, пищеварительная и другие системы работают гармонично, выводя из организма ненужные вещества, в том числе кислоты и основания, чем и поддерживают здоровую кислотность в крови.

Если выявляется повышенная или пониженная кислотность, врач вправе заподозрить наличие хронических заболеваний, так как они отражают серьезные нарушения в работе организма.

Понижение показателя ниже 7,35 свидетельствует о таком состоянии как «ацидоз», а при значениях pH более 7,45 ставят диагноз «алкалоз».

При этом человек ощущает различные негативные изменения здоровья, происходят изменения во внешности, проявляются хронические заболевания. Показатели более 7,8 и ниже 7,0 считаются несовместимыми с жизнью.

При отклонениях от нормы в первую очередь можно определить проблемы в органах, наиболее ответственных за кислотно-щелочной баланс:

• Желудочно-кишечный тракт;
• Легкие;
• Печень;
• Почки.

Кислотно-щелочной баланс разных продуктов

Анализ pH крови

При диагностике многих расстройств потребуется определение уровня кислотности крови. В этом случае врач должен узнать содержание ионов водорода и общую кислотность путем забора артериальной крови.

Артериальная кровь является более чистой, чем венозная, и соотношение в ней плазмы и клеточных структур более постоянно, поэтому исследование именно её, а не венозной, является более предпочтительным.

Анализ на уровень кислотности производится путем забора крови из капилляров пальца, то есть вне организма (инвитро). В дальнейшем её помещают в стеклянные pH-электроды и проводят измерения электрометрическим способом, подсчитывая ионы водорода и углекислого газа в единице объема крови.

Расшифровка значений проводится лечащим врачом, который при вынесении вердикта должен опираться на данные других диагностических исследований.

В подавляющем большинстве случаев показатель, равный 7,4, указывает на слабощелочную реакцию и свидетельствует о нормальной кислотности.

На основании цифровых значений можно сделать следующие выводы:

• Если показатель равен 7,4 , это говорит о слабощелочной реакции и о том, что кислотность в норме.
• Если уровень pH повышен (составляет больше 7,45) свидетельствует о том, что в организме накопились щелочные вещества (основания) и органы, ответственные за их эвакуацию, не справляются с этой задачей.
• Если pH обнаруживается ниже нижнего предела нормы , то это говорит о закислении организма, то есть кислоты вырабатывается или больше, чем нужно, или буферные системы не могут обезвреживать её излишки.

И защелачивание, и закисление, сохраняющиеся продолжительное время, не проходят бесследно для организма.

Алкалоз

Причинами метаболического алкалоза, при котором организм перенасыщен щелочью, являются:

• Интенсивная рвота, при которой теряется много кислоты и желудочного сока;
• Перенасыщение организма некоторыми растительными или молочными продуктами, ведущими к ощелачиванию;
• Нервные нагрузки, перенапряжение;
• Избыточный вес;
• Сердечно-сосудистые заболевания, протекающие с одышкой.

Алкалоз характеризуется следующими симптомами:

• Ухудшение переваривания пищи, ощущение тяжести в желудке;
• Явления токсикоза, так как вещества плохо усваиваются и остаются в крови;
• Кожные проявления аллергического характера;
• Ухудшение работы печени, почек;
• Обострение хронических заболеваний.

При лечении показано устранение причин, вызывающих защелачивание. Нормализовать кислотность поможет вдыхание смесей, содержащих углекислый газ.

Эффективны для нормализации pH также растворы аммония, кальция, калия, инсулина, назначаемые врачом в терапевтической дозировке. Данное лечение следует проводить под контролем врача в условиях стационара.

Ацидоз

Ацидоз является более частым проявлением метаболических нарушений, чем алкалоз – человеческий организм более стоек к защелачиванию, чем к закислению.

Легкая его форма обычно протекает бессимптомно и выявляется случайно при сопутствующих анализах крови.

При серьезной форме недуга проявляются следующие симптомы:

• Участившееся дыхание;
• Тошнота;
• Рвота;
• Быстрая утомляемость;
• Изжога.

Когда в организме высокий уровень кислотности, органы и ткани испытывают дефицит питания и кислорода, что ведет со временем к патологическим состояниям:

• Сбоям в работе сердечно-сосудистой системы
• Общей слабости;
• Нарушениям мочевыделительной системы;
• Опухолевым процессам;
• Болезненностям в мышцах и суставах;
• Ожирению;
• Развитию диабета;
• Снижению иммунитета.

Причинами устоявшегося ацидоза выступают:

• Сахарный диабет;
• Кислородное голодание;
• Испуг или шок, стрессовое состояние;
• Различные заболевания;
• Алкоголизм.

Тактика лечения предполагает устранение причин, вызвавших закисление крови. При явлениях ацидоза и при патологии, сопутствующей этому состоянию, больной нуждается в обильном питье и приеме содового раствора.

Измерение pH крови самостоятельно

Важность соблюдения нормы кислотно-щелочного баланса для здоровья человека потребовало от медицинской промышленности создания портативных приборов, с помощью которых можно измерить pH в домашних условиях.

Такой прибор для измерения pH, предлагаемый в разных вариациях аптеками и специализированными магазинами медтехники, способен дать точный результат с минимальными погрешностями измерения.

Манипуляция состоит из прокола поверхности кожи тончайшей иголкой и забора незначительного количества крови.

Встроенное в аппарат электронное устройство при этом мгновенно реагирует и выводит результат на дисплей. Процедура довольно проста и безболезненна.

Как повысить или понизить кислотность при помощи питания

С помощью правильной организации питания можно не только разнообразить меню и сделать рацион более сбалансированным, но и поддержать с помощью них необходимый уровень pH. Определенные продукты при процессах усвоения способствуют усилению щелочности, а при употребление других, напротив, происходит повышение кислотности.

Продукты, повышающие уровень кислотности:

Если рацион перенасыщен данными продуктами, то человек неминуемо со временем начнет испытывать иммунные расстройства, сбои в работе пищеварительной системы,

Такое питание приводит к сбоям репродуктивной системы и у мужчин и у женщин: для нормального синтеза сперматозоидам необходима щелочная среда, и при их движении по влагалищу женщины, имеющего слишком высокую кислотность, они погибают.

Продукты, способствующие ощелачиванию крови:

Когда человек злоупотребляет животными жирами, алкоголем, кофе, сладким, при этом курит и подвергается стрессам, организм претерпевает «закисление». Токсины, образующиеся при этом, не выводятся из организма, а оседают в крови, суставах, сосудах, становясь провокаторами болезней. Наряду с комплексом очищающих и лечебных процедур, врачи советуют регулярно пить щелочную минеральную воду.

Высокая эффективность минеральной воды заключается в том, что она не только нормализует кислотно-щелочной баланс, но и оказывает благотворное действие на весь организм – выводит шлаки, оздоравливает желудок, улучшает структуру крови и усиливает иммунитет. Рекомендуемая доза: 3-4 стакана в день.

Показатель pH в пределах нормы – непременное условие здорового функционирования органов и систем человека, так как все ткани чрезвычайно чувствительны к его колебаниям и продолжительные нарушения могут привести к самым плачевным последствиям. Проверить самостоятельно и контролировать время от времени свой кислотно-щелочной баланс должен каждый ответственно относящийся к своему здоровью индивид.

Видео — адекватное питание. Кислотно-щелочная регуляция

Наряду с постоянством осмотического давления и постоянством соотношения концентраций ионов солей в крови поддерживается постоянство реакции. Реакция среды определяется концентрацией водородных ионов. Обычно пользуются водородным показателем, обозначаемым рН.

Нейтральная среда характеризуется рН 7, кислая рН меньше 7, а щелочная - рН больше 7. Реакция крови слабо щелочная - рНв среднем 7,36.

Сдвиги реакции в кислую или щелочную сторону сказываются на нормальном функционировании организма, нарушая его деятельность. Однако в нормальных условиях жизнедеятельности здорового организма даже при сравнительно больших количествах щелочей и кислот, поступающих иногда в , ее реакция не подвергается значительным колебаниям. Поддержанию постоянства реакции способствуют имеющиеся в крови , получившие название буферных веществ крови. Эти нейтрализуют значительную часть поступивших в кислот и щелочей и тем самым препятствуют сдвигу реакции крови. К буферным веществам крови относятся , бикарбонаты, фосфаты и белки крови.

Сохранению постоянства реакции способствует также деятельность легких, почек и потовых желез. Через легкие уд а л яется углекислота, а через почки и потовые железы - избыток кислот и щелочей.

Некоторые сравнительно небольшие сдвиги реакции крови могут наступить при усиленной мышечной работе, при усиленном дыхании, при некоторых заболеваниях и др. Мышечная работа сопровождается образованием молочной кислоты, которая непрерывно поступает в . При совершении большой физической работы в кровь поступает значительное количество молочной кислоты, что может в конечном итоге вызвать некоторый сдвиг реакции. Уменьшение рН при мышечной работе обычно не превышают 0,1-0,2. После прекращения работы реакция крови вновь возвращается к нормальному состоянию. Сдвиг реакции крови в кислую сторону называется ацидозом. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом.

Подобное изменение реакции может наступить при разных условиях, например при усиленном дыхании. Следствием усиленного дыхания является удаление из крови большого количества угольной кислоты, что приводит к сдвигу реакции в щелочную сторону. После установления нормального дыхания рН крови быстро возвращается к своей обычной величине.

Статья на тему Реакция крови

Медицинская реабилитация

Активная реакция крови - чрезвычайно важная гомеостатическая константа организма, обеспечивающая течение окислительно-восстановительных процессов, деятельность ферментов, направление и интенсивность всех видов обмена.
Кислотность или щелочность раствора зависит от содержания в нем свободных ионов водорода [Н+]. Количественно активная реакция крови характеризуется водородным показателем - рН {power hydrogen - «сила водорода»).
Водородный показатель - отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, т. е. pH=-lg.
Символ рН и шкалу рН (от 0 до 14) ввел в 1908 г. Сервисен. Если рН равно 7,0 (нейтральная реакция среды), то содержание ионов Н+ равно 107 моль/л. Кислая реакция раствора имеет рН от 0 до 7; щелочная - от 7 до 14.
Кислота рассматривается как донор ионов водорода, основание - как их акцептор, т. е. вещество, которое может связывать ионы водорода.
Постоянство кислотно-основного состояния (КОС) поддерживается как физико-химическими (буферные системы), так и физиологическими механизмами компенсации (легкие, почки, печень, другие органы).
Буферными системами называют растворы, обладающие свойствами достаточно стойко сохранять постоянство концентрации водородных ионов как при добавлении кислот или щелочей, так и при разведении.
Буферная система - это смесь слабой кислоты с солью этой кислоты, образованной сильным основанием.
Примером может служить сопряженная кислотно-основная пара карбонатной буферной системы: Н2СО3 и NaHC03.
В крови существует несколько буферных систем:
1) бикарбонатная (смесь Н2СОз и НСО3-);
2) система гемоглобин - оксигемоглобин (оксигемоглобин имеет свойства слабой кислоты, а дезоксигемоглобин - слабого основания);
3) белковая (обусловленная способностью белков ионизироваться);
4) фосфатная система (дифосфат - монофосфат).
Самой мощной является бикарбонатная буферная система - она включает 53% всей буферной емкости крови, остальные системы составляют соответственно 35%, 7% и 5%. Особое значение гемоглобинового буфера заключается в том, что кислотность гемоглобина зависит от его оксигенации, то есть газообмен кислорода потенцирует буферный эффект системы.
Исключительно высокую буферную емкость плазмы крови можно проиллюстрировать следующим примером. Если 1 мл децинормальной соляной кислоты добавить кіл нейтрального физиологического раствора, который не является буфером, то его рН упадет с 7,0 до 2,0. Если такое же количество соляной кислоты добавить кіл плазмы, то рН снизится всего с 7,4 до 7,2.
Роль почек в поддержании постоянства кислотно-основного состояния заключается в связывании или выведении ионов водорода и возвращении в кровь ионов натрия и бикарбоната. Механизмы регуляции КОС почками тесно связаны с водно-солевым обменом. Метаболическая почечная компенсация развивается гораздо медленнее дыхательной компенсации - в течение 6-12 ч.
Постоянство кислотно-основного состояния поддерживается также деятельностью печени. Большинство органических кислот в печени окисляется, а промежуточные и конечные продукты либо не имеют кислого характера, либо представляют собой летучие кислоты (углекислота), быстро удаляющиеся легкими. Молочная кислота в печени преобразуется в гликоген (животный крахмал). Большое значение имеет способность печени удалять неорганические кислоты вместе с желчью.
Выделение кислого желудочного сока и щелочных соков (панкреатического и кишечного) также имеет значение в регуляции КОС.
Огромная роль в поддержании постоянства КОС принадлежит дыханию. Через легкие в виде углекислоты выделяется 95% образующихся в организме кислых валентностей. За сутки человек выделяет около 15 ООО ммоль углекислоты, следовательно, из крови исчезает примерно такое же количество ионов водорода (Н2СОз=С02Т + Н20). Для сравнения: почки ежедневно экскретируют 40-60 ммоль Н+ в виде нелетучих кислот.
Количество выделяемой двуокиси углерода определяется ее концентрацией в воздухе альвеол и объемом вентиляции. Недостаточная вентиляция приводит к повышению парциального давления С02 в альвеолярном воздухе (альвеолярная гиперкапния) и соответственно увеличению напряжения углекислого газа в артериальной крови (артериальная гиперкапния). При гипервентиляции происходят обратные изменения - развивается альвеолярная и артериальная гипокапния.
Таким образом, напряжение углекислого газа в крови (РаС02), с одной стороны, характеризует эффективность газообмена и деятельность аппарата внешнего дыхания, с другой - является важнейшим показателем кислотно-основного состояния, его дыхательным компонентом.
Респираторные сдвиги КОС самым непосредственным образом участвуют в регуляции дыхания. Легочный механизм компенсации является чрезвычайно быстрым (коррекция изменений рН осуществляется через 1-3 мин) и очень чувствительным.
При повышении РаС02 с 40 до 60 мм рт. ст. минутный объем дыхания возрастает от 7 до 65 л/мин. Но при слишком большом повышении РаС02 или длительном существовании гиперкапнии наступает угнетение дыхательного центра с понижением его чувствительности к С02.
При ряде патологических состояний регуляторные механизмы КОС (буферные системы крови, дыхательная и выделительная системы) не могут поддерживать рН на постоянном уровне. Развиваются нарушения КОС, и в зависимости от того, в какую сторону происходит сдвиг рН, выделяют ацидоз и алкалоз.
В зависимости от причины, вызвавшей смещение рН, выделяют дыхательные (респираторные) и метаболические (обменные) нарушения КОС: дыхательный ацидоз, дыхательный алкалоз, метаболический ацидоз, метаболический алкалоз.
Системы регуляции КОС стремятся ликвидировать возникшие изменения, при этом респираторные нарушения нивелируются механизмами метаболической компенсации, а метаболические нарушения компенсируются изменениями вентиляции легких.

6.1. Показатели кислотно-основного состояния

Кислотно-основное состояние крови оценивается комплексом показателей.
Величина рН - основной показатель КОС. У здоровых людей рН артериальной крови равен 7,40 (7,35-7,45), тв е. кровь имеет слабощелочную реакцию. Снижение величины рН означает сдвиг в кислую сторону - ацидоз (рН < 7,35), увеличение рН - сдвиг в щелочную сторону - алкалоз (рН > 7,45).
Размах колебаний рН кажется небольшим вследствие применения логарифмической шкалы. Однако разница в единицу рН означает десятикратное изменение концентрации водородных ионов. Сдвиги рН более чем на 0,4 (рН менее 7,0 и более 7,8) считаются несовместимыми с жизнью.
Колебания рН в пределах 7,35-7,45 относятся к зоне полной компенсации. Изменения рН вне пределов этой зоны трактуются следующим образом:
субкомпенсированный ацидоз (рН 7,25-7,35);
декомпенсированнй ацидоз (рН < 7,25);
субкомпенсированный алкалоз (рН 7,45-7,55);
декомпенсированный алкалоз (рН > 7,55).
РаС02 (РС02) - напряжение углекислого газа в артериальной крови. В норме РаС02 составляет 40 мм рт. ст. с колебаниями от 35 до 45 мм рт. ст. Повышение или снижение РаС02 является признаком респираторных нарушений.
Альвеолярная гипервентиляция сопровождается снижением РаС02 (артериальной гипокапнией) и респираторным алкалозом, альвеолярная гиповентиляция - повышением РаС02 (артериальной гиперкапнией) и респираторным ацидозом.
Буферные основания (Buffer Base, ВВ) - общее количество всех анионов крови. Поскольку общее количество буферных оснований (в отличие от стандартных и истинных бикарбонатов) не зависит от напряжения С02, по величине ВВ судят о метаболических нарушениях КОС. В норме содержание буферных оснований составляет 48,0 ± 2,0 ммоль/л.
Избыток или дефицит буферных оснований (Base Excess, BE) - отклонение концентрации буферных оснований от нормального уровня. В норме показатель BE равен нулю, допустимые пределы колебаний ±2,3 ммоль/л. При повышении содержания буферных оснований величина BE становится положительной (избыток оснований), при снижении - отрицательной (дефицит оснований). Величина BE является наиболее информативным показателем метаболических нарушений КОС благодаря знаку (+ или -) перед числовым выражением. Дефицит оснований, выходящий за пределы колебаний нормы, свидетельствует о наличии метаболического ацидоза, избыток - о наличии метаболического алкалоза.
Стандартные бикарбонаты (SB) - концентрация бикарбонатов в крови при стандартных условиях (рН=7,40; РаС02=40 мм рт. ст.; t=37 °С; S02=100%).
Истинные (актуальные) бикарбонаты (АВ) - концентрация бикарбонатов в крови при соответствующих конкретных условиях, имеющихся в кровеносном русле. Стандартные и истинные бикарбонаты характеризуют бикарбонатную буферную систему крови. В норме значения SB и АВ совпадают и составляют 24,0 ± 2,0 ммоль/л. Количество стандартных и истинных бикарбонатов уменьшается при метаболическом ацидозе и увеличивается при метаболическом алкалозе.

6.2. Нарушения кислотно-основного состояния

Метаболический (обменный) ацидоз развивается при накоплении в крови нелетучих кислот. Он наблюдается при гипоксии тканей, нарушениях микроциркуляции, кетоацидозе при сахарном диабете, почечной и печеночной недостаточности, шоке й других патологических состояниях. Наблюдается уменьшение величины рН, снижение содержания буферных оснований, стандартных и истинных бикарбонатов. Величина BE имеет знак (-), что свидетельствует о дефиците буферных оснований.
К метаболическому (обменному) алкалозу могут приводить тяжелые нарушения обмена электролитов, потеря кислого желудочного содержимого (например, при неукротимой рвоте), чрезмерное потребление с пищей щелочных веществ. Увеличивается значение рН (сдвиг в сторону алкалоза) - повышается концентрация ВВ, SB, АВ. Величина BE имеет знак (+) - избыток буферных оснований.
Причиной дыхательных нарушений кислотно-основного состояния является неадекватная вентиляция.
Респираторный (дыхательный) алкалоз возникает в результате произвольной и непроизвольной гипер-вентиляции. У здоровых людей он может наблюдаться в условиях высокогорья, при беге на длинные дистанции, при эмоциональном возбуждении. Одышка легочного или сердечного больного, когда нет условий для задержки СО2 в альвеолах, искусственная вентиляция легких могут сопровождаться респираторным алкалозом. Он протекает с повышением рН, снижением РаСОг, компенсаторным уменьшением концентрации бикарбонатов, буферных оснований, нарастанием дефицита буферных оснований.
При выраженной гипокапнии (РаСОг < 20-25 мм рт. ст.) и респираторном алкалозе могут наступить потеря сознания и судороги. Особенно неблагоприятны гипокапния и респираторный алкалоз в условиях недостатка кислорода (гипоксии). Устойчивость организма к гипоксии при этом резко падает. С этими нарушениями обычно связывают летные происшествия.
Респираторный (дыхательный) ацидоз развивается на фоне гиповентиляции, которая может быть следствием угнетения дыхательного центра. При тяжелой дыхательной недостаточности, связанной с патологией легких, возникает респираторный ацидоз. Величина рН при этом смещена в сторону ацидоза, напряжение СО2 в крови повышено.
При значительном (более 70 мм рт. ст.) и достаточно быстром повышении РаС02 (например, при астматическом статусе) может развиться гиперкапническая кома. Сначала появляются головная боль, крупный тремор рук, потливость, затем психическое возбуждение (эйфория) или сонливость, спутанность сознания, артериальная и венозная гипертензия. Далее появляются судороги, потеря сознания.
Гиперкапния и респираторный ацидоз могут быть следствием пребывания человека в атмосфере с повышенным содержанием углекислого газа.
При хронически развивающемся дыхательном ацидозе наряду с повышением РаС02 и снижением рН наблюдается компенсаторное увеличение бикарбонатов и буферных оснований. Величина BE, как правило, имеет знак (+) - избыток буферных оснований.
При хронических заболеваниях легких может возникнуть и метаболический ацидоз. Его развитие связывают с активным воспалительным процессом в легких, гипоксемией, недостаточностью кровообращения. Метаболический и респираторный ацидоз нередко сочетаются, в результате чего возникает смешанный ацидоз.
Первичные сдвиги КОС не всегда можно отличить от компенсаторных вторичных. Обычно первичные нарушения показателей КОС выражены больше, чем компенсаторные, и именно первые определяют направление сдвига рН. Правильная оценка первичных и компенсаторных сдвигов КОС - обязательное условие адекватной коррекции этих нарушений. Чтобы избежать ошибок в трактовке КОС, необходимо наряду с оценкой всех его компонентов учитывать Ра02 и клиническую картину заболевания.
Определение рН крови осуществляется электрометрическим способом с использованием стеклянного электрода, чувствительного к ионам водорода.
Для определения напряжения углекислого газа в крови используется эквилибрационная методика Аструпа или электрод Северингхауса. Значения, характеризующие метаболические компоненты КОС, рассчитывают с помощью номограммы.
Исследуется артериальная кровь или артериализированная капиллярная кровь из кончика прогретого пальца. Требуемый объем крови не превышает 0,1-0,2 мл.
В настоящее время выпускаются приборы, определяющие рН, напряжение С02 и 02 крови; расчеты производятся микрокомпьютером, входящим в состав прибора.

Активная реакция среды

Для реакций, протекающих в организме, большое значение имеет активная реакция среды.
Под активной реакцией среды понимают концентрацию в растворе ионов водорода или ионов гидроксила.
Многие вещества (электролиты) в водном растворе распадаются на ионы. В зависимости от природы электролита степень распада (диссоциации) различна. Чистая вода является очень слабым электролитом, диссоциирующим на ионы водорода и гидроксила:

Количество ионов водорода и гидроксила в чистой воде ничтожно и составляет 0,0000001 г.
Кислоты в водных растворах диссоциируют на ион водорода и соответствующий анион:

а основания - на ион гидроксила и соответствующий катион:

Если в растворе концентрация ионов водорода равна концентрации ионов гидроксила ([Н+]=[ОН-]), реакция нейтральная; если концентрация ионов водорода меньше, чем концентрация ионов гидроксила ((ОН ]), реакция кислая.
При одинаковой нормальности растворов уксусной и соляной кислот активная реакция в растворе уксусной кислоты меньше, чем в растворе соляной кислоты, так как уксусная кислота диссоциирует слабее, чем соляная, вследствие чего ионов водорода в растворе уксусной кислоты меньше, чем в растворе соляной кислоты.
Таким образом, нейтральная реакция среды характеризуется равенством концентраций ионов Н+ и OH- в растворе, кислая - преобладанием ионов водорода над ионами гидроксила, щелочная - преобладанием ионов гидроксила над ионами водорода. С увеличением концентрации ионов водорода в растворе уменьшается концентрация ионов гидроксила, и наоборот. Даже в очень кислых растворах всегда имеется ничтожное количество ионов гидроксила и в очень щелочных - ионов водорода. Поэтому активную реакцию среды можно охарактеризовать содержанием ионов водорода или содержанием ионов гидроксила. Принято активную реакцию среды выражать через концентрацию ионов водорода, которая для воды равна 1*10в-7. Чтобы не оперировать в практической работе с такими неудобными числовыми значениями, активную реакцию среды большей частью выражают через водородный показатель pH.
Водородный показатель - это логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком:

Изменения pH в области от 0 до 7 характеризуют кислую, при pH 7 нейтральную и pH от 7 до 14 щелочную реакцию.
Различные химические процессы протекают неодинаково, в зависимости от того, будет ли реакция среды кислой, нейтральной или щелочной. Так же обстоит дело и с процессами, протекающими в клетках живого организма, и здесь реакция среды играет большую роль. Это подтверждается тем, что постоянство реакции крови и тканевых жидкостей, например лимфы, поддерживается с большой точностью, несмотря на то, что вещества, образующиеся в тканях в процессе обмена, стремятся ее нарушить.
Свойства белков проявляются в строгой зависимости от характера реакции среды. Особенно важно значение активной реакции среды для ферментативных процессов.
Реакция среды крови и других тканей и органов слабощелочная, близкая к нейтральной. В крови постоянство pH поддерживается в очень узких пределах (7,3-7,4). Сдвиг pH в кислую или щелочную сторону является результатом каких-либо нарушений, происходящих в организме.
Постоянство pH крови поддерживается путем химической регуляции буферными системами, имеющимися в крови, и удалением конечных продуктов обмена легкими и почками.

РЕАКЦИЯ КРОВИ

Легкие удаляют кислые продукты - углекислоту, почки - фосфаты и аммиак, последний в основном после превращения в мочевину.
Под буферным действием понимают способность раствора сопротивляться изменениям pH, которые должны были бы произойти вследствие добавления кислоты или щелочи.
Буферные системы крови и тканевых жидкостей могут поддерживать постоянный pH при образовании кислот и оснований, освобождающихся в процессе обмена.
Из буферных систем наибольшее значение в организме имеют белки, а также минеральные соединения - бикарбонаты и фосфаты натрия и калия. Буферными системами крови являются: кароонатная - H2CO3/NaHCO3, фосфатная NaH2PO4/NaHPO4 и белковая белок-кислота/белок-соль.
В организме при взаимодействии бикарбоната натрия NaHCO3 с выделившейся в процессе обмена фосфорной кислотой образуется угольная кислота:

Угольная кислота, являясь очень нестойкой, быстро распадается и выводится из организма вместе с выдыхаемым воздухом в виде воды и углекислого газа. Таким образом обеспечивается постоянство pH крови. Так же противодействуют изменениям pH соли фосфорной кислоты. Например, при взаимодействии молочной кислоты с двузамещенным фосфорнокислым натрием образуется натриевая соль молочной кислоты и однозамещенный фосфорнокислый натрий:

Аммиак, образующийся в процессе обмена оснований, связывается со свободной угольной кислотой, в результате чего образуется бикарбонат аммония:

Важнейшим буферным веществом цельной крови является белок гемоглобин, который благодаря кислотным свойствам может связывать основания и образовывать соли, например Na-гемоглобин.
Буферную способность крови можно показать на следующем примере: чтобы сдвинуть pH сыворотки крови в щелочную сторону до pH 8,2, нужно добавить щелочи в 70 раз больше, чем к воде, а чтобы сдвинуть pH крови до 4,4, нужно добавить к крови в 327 раз больше соляной кислоты, чем к воде.

Активная реакция — кровь

Cтраница 1

Активная реакция крови (рН), обусловленная соотношением в ней водородных (Н) и гидроксильных (ОН -) ионов, является одним из жестких параметров гомео-стаза, так как только при определенном РН возможно оптимальное течение обмена веществ.  

Активная реакция крови обнаруживает значительный сдвиг в кислую сторону.  

В тяжелых случаях интенсивное образование кислых продуктов расщепления жиров и дезаминирование аминокислот в печени вызывают сдвиг активной реакции крови в кислую сторону — ацидоз.  

Несмотря на наличие буферных систем и хорошую защищенность организма от возможных изменений рН, все же иногда при некоторых условиях наблюдаются небольшие сдвиги активной реакции крови. Сдвиг рН в кислую сторону называется ацидозом, сдвиг в щелочную сторону — алкалозом.  

У здорового человека содержание хлоридов в крови при пересчете на хлористый натрий составляет 450 — 550 мг %, в плазме — 690 мг %, в эритроцитах почти в 2 раза меньше, чем в плазме. Хлориды принимают участие в газообмене и в регуляции активной реакции крови. Хлориды крови расходуются на образование соляной кислоты желудочного сока. Большие запасы хлористого натрия содержатся в коже и в печени. При некоторых патологических состояниях организма (заболевание почек и др.) хлориды задерживаются во всех тканях и особенно в подкожной клетчатке. Задержка хлоридов сопровождается задержкой воды и образованием отеков. При лихорадочных заболеваниях, бронзовой болезни содержание хлоридов в крови сильно понижается. Резкое снижение содержания хлоридов в крови может наступить, при введении в организм большого количества ртутных препаратов и служит сигналом наступающего ртутного отравления.  

Пребывание в закрытом помещении в течение 8 — 10 ч, при постепенном повышении содержания СО2 до 5 5 % и падении содержания О2 до 14 5 %, к концу опыта приводило к резкому возрастанию легочной вентиляции (до 30 — 35 л), увеличению потребления О2 на 50 % (за счет увеличенной работы дыхательных мышц), сдвигу активной реакции крови в кислую сторону, замедлению или ничтожному учащению пульса, повышению кровяного давления, особенно минимального, понижению температуры тела на 0 5 (если не повышается температура окружающего воздуха), падению физической работоспособности, к головной боли и незначительному понижению умственной работоспособности.

Пребывание в закрытом помещении в течение 8 — 10 час, при постепенном повышении СО2 до 5 5 % и падении содержания О2 до 14 5 %, к концу опыта к резкому возрастанию легочной вентиляции (до 30 — 35 л), уве-потребления О2 на 50 % (за счет увеличенной работы дыхательных у активной реакции крови в кислую сторону, замедлению или учащению пульса, повышению кровяного давления, особенно э, понижению температуры тела на 0 5 (если не повышается температура окружающего воздуха), падению физической работоспособности, головной боли и незначительному понижению умственной работоспособности.

Особенно важно нарушение терморегуляции из-за повышения температуры и влажности среды Аверьянов и др.) — При 4-часовом пребывании в герметически закрытом помещении, в котором концентрация СО2 возрастала постепенно от 0 48 до 4 7 %, а содержание О2 падало от 20 6 до 15 8 %, часть лиц жаловалась к концу опыта на духоту, легкую головную боль, наблюдалось понижение температуры, учащение дыхания, замедление или учащение пульса. Пребывание в закрытом помещении в течение 8 — 10 час, при постепенном повышении содержания СО2 Д 5 5 % и падении содержания О2 до 14 5 %, к концу опыта приводило к резкому возрастанию легочной вентиляции (до 30 — 35 л), увеличению потребления О2 на 50 % (за счет увеличенной работы дыхательных мышц), сдвигу активной реакции крови в кислую сторону, замедлению или ничтожному учащению пульса, повышению кровяного давления, особенно минимального, понижению температуры тела на 0 5 (если не повышается температура окружающего воздуха), падению физической работоспособности, головной боли и незначительному понижению умственной работоспособности.  

В крови малярика присходят сложные физико-химические процессы благодаря присутствию плазмодиев. Внедрение плазмодиев в эритроциты, их разбухание, нарушение обмена и другие явления влияют на физико-химию крови. Многие ученые считают, что активная реакция крови играет очень существенную роль при малярии. Сдвиг в кислую сторону активирует инфекцию, в щелочную — тормозит ее. Отрицательные аэроионы увеличивают в крови число щелочных ионов. Это должно отразиться на жизненных отправлениях плазмодиев. В самом деле, уж не благодаря ли сдвигу активной реакции крови возникает благоприятный эффект при применении отрицательных аэроионов для лечения малярии.  

Начиная с 4 — 5 %, а при медленном повышении содержания СОа в воздухе-при более высоких концентрациях (— 8 % и выше) лоявляются ощущение раздражения слизистых оболочек дыхательных путей, кашель, ощущение тепла в груди, раздражение глаз, пцтливость, чувство сдавливания головы, головные боли, шум в ушах, повышение кровяного давления (особенно у гипертоников), сердцебиение, психическое возбуждение, головокружение, реже рвота.

Активная реакция крови (рН)

Число дыханий в 1 мин. СОа до 8 % значительно не увеличивается; при более высоких концентрациях дыхание учащается. При переходе на вдыхание нормального воздуха — часто тошнота и рвота. По зарубежным данным, концентрацию 6 % подопытные лица выдерживали добровольно до 22 мин, 10 4 % — не более 0 5 мин. Пребывание в закрытом помещении в течение 8 — 10 час, при постепенном повышении содержания СО2 до 5 5 % и падении содержания О2 до 14 5 %, к концу опыта приводило к резкому возрастанию легочной вентиляции (до 30 — 35 л), увеличению потребления О2 на 50 % (за счет увеличенной работы дыхательных мышц), сдвигу активной реакции крови в кислую сторону, замедлению или ничтожному учащению пуЛьса, повышению кровяного давления, особенно минимального, понижению температуры тела на 0 5 (если не повышается температура окружающего воздуха), падению физической работоспособности, головной боли и незначительному понижению умственной работоспособности, увеличение скорости нарастания концентрации СО2 при одинаковом конечном ее содержании утяжеляло состояние человека.  

Страницы:      1

Активная реакция крови, обусловленная концентрацией в ней водородных (Н’) и гидроксильных (ОН’) ионов, имеет чрезвычайно важное биологическое значение, так как процессы обмена протекают нормально только при определенной реакции.

Кровь имеет слабо щелочную реакцию. Показатель активной реакции (рН) артериальной крови равен 7,4; рН венозной крови вследствие большего содержания в ней углекислоты равен 7,35. Внутри клеток рН несколько ниже и равен 7 - 7,2, что зависит от метаболизма клеток и образования в них кислых продуктов обмена.

Активная реакция крови удерживается в организме на относительно постоянном уровне, что объясняется буферными свойствами плазмы и эритроцитов, а также деятельностью выделительных органов.

Буферные свойства присущи растворам, содержащим слабую (т. е. малодиссоциированную) кислоту и ее соль, образованную сильным основанием. Прибавление к подобному раствору сильной кислоты или щелочи не вызывает такого большого сдвига в сторону кислотности или щелочности, как в том случае, если прибавить то же количество кислоты или щелочи к воде. Это объясняется тем, что прибавленная сильная кислота вытесняет слабую кислоту из ее соединений с основаниями. В растворе при этом образуется слабая кислота и соль сильной кислоты. Буферный раствор, таким образом, препятствует сдвигу активной реакции. При добавлении к буферному раствору сильной щелочи образуется соль слабой кислоты и вода, вследствие чего возможный сдвиг активной реакции в щелочную сторону уменьшается.

Буферные свойства крови обусловлены тем, что в ней содержатся следующие вещества, образующие так называемые буферные системы: 1) угольная кислота - двууглекислый натрий (карбонатная буферная система)-, 2) одноосновный - двухосновный фосфорнокислый натрий (фосфатная буферная система), 3) белки плазмы (буферная система белков плазмы)-, белки, будучи амфолитами, способны отщеплять как водородные, так и гидроксильные ионы в зависимости от реакции среды; 4) гемоглобин - калийная соль гемоглобина (буферная система гемоглобина). Буферные свойства красящего вещества крови - гемоглобина - обусловлены тем, что он, будучи кислотой более слабой, чем H 2 CO 3 , отдает ей ионы калия, а сам, присоединяя Н’-ионы, становится очень слабо диссоциирующей кислотой. Примерно 75% буферной способности крови обусловлено гемоглобином. Карбонатная и фосфатная буферные системы имеют для сохранения постоянства активной реакции крови меньшее значение.

Буферные системы имеются также в тканях, благодаря чему рН тканей способен сохраняться на относительно постоянном уровне.

Реакция крови и поддержание ее постоянства

Главными буферами тканей являются белки и фосфаты. Вследствие наличия буферных систем образующиеся в клетках в ходе процессов обмена веществ углекислота, молочная, фосфорная и другие кислоты, переходя из тканей в кровь, не вызывают обычно значительных изменений ее активной реакции.

Характерным свойством буферных систем крови является более легкий сдвиг реакции в щелочную, чем в кислую сторону. Так, для сдвига реакции плазмы крови в щелочную сторону приходится прибавлять к ней в 40-70 раз больше едкого натра, чем к чистой воде. Для того же чтобы вызвать сдвиг ее реакции в кислую сторону, к ней необходимо добавить в 327 раз больше соляной кислоты, чем к воде. Щелочные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образуют так называемый щелочной резерв крови. Величину последнего можно определить по тому количеству кубических сантиметров углекислоты, которое может быть связано 100 мл крови при давлении углекислоты, равном 40 мм рт. ст., т. е. приблизительно соответствующем обычному давлению углекислоты в альвеолярном воздухе.

Так как в крови имеется определенное и довольно постоянное отношение между кислотными и щелочными эквивалентами, то принято говорить о кислотно-щелочном равновесии крови.

Посредством экспериментов над теплокровными животными, а также клиническими наблюдениями установлены крайние, совместимые с жизнью пределы изменений рН крови. По-видимому, такими крайними пределами являются величины 7,0-7,8. Смещение рН за эти пределы влечет за собой тяжелые нарушения и может привести к смерти. Длительное смещение рН у человека даже на 0,1-0,2 по сравнению с нормой может оказаться гибельным для организма.

Несмотря на наличие буферных систем и хорошую защищенность организма от возможных изменений активной реакции крови, сдвиги в сторону повышения ее кислотности или щелочности все же иногда наблюдаются при некоторых условиях как физиологических, так в особенности патологических. Сдвиг активной реакции в кислую сторону называется ацидозом, сдвиг в щелочную сторону - алкалозом.

Различают компенсированный и некомпенсированный ацидоз и компенсированный и некомпенсированный алкалоз. При некомпенсированном ацидозе или алкалозе наблюдается действительный сдвиг активной реакции в кислую или щелочную сторону. Это происходит вследствие исчерпания регуляторных приспособлений организма, т. е. тогда, когда буферные свойства крови оказываются недостаточными для того, чтобы воспрепятствовать изменению реакции. При компенсированном ацидозе или алкалозе, которые наблюдаются чаще, чем некомпенсированные, не происходит сдвига активной реакции, но уменьшается буферная способность крови и тканей. Понижение буферности крови и тканей создает реальную опасность перехода компенсированных форм ацидоза или алкалоза в некомпенсированные.

Ацидоз может возникнуть, например, вследствие увеличения содержания в крови углекислоты или вследствие уменьшения щелочного резерва. Первый вид ацидоза -газовый ацидоз наблюдается при затрудненном выделении углекислоты из легких, например при легочных заболеваниях. Второй вид ацидоза негазовый, он встречается при образовании в организме избыточного количества кислот, например при диабете, при почечных болезнях. Алкалоз также может быть газовым (усиленное выделение CO 3) и негазовым (увеличение резервной щелочности).

Изменения щелочного резерва крови и незначительные изменения ее активной реакции всегда происходят в капиллярах большого и малого круга кровообращения. Так, поступление большого количества углекислоты в кровь тканевых капилляров вызывает закисление венозной крови на 0,01-0,04 рН по сравнению с артериальной кровью. Противоположный сдвиг активной реакции крови в щелочную сторону происходит в легочных капиллярах в результате перехода углекислого газа в альвеолярный воздух.

В сохранении постоянства реакции крови имеет большое значение деятельность дыхательного аппарата, обеспечивающего удаление избытка углекислоты путем усиления вентиляции легких. Важная роль в поддержании реакции крови на постоянном уровне принадлежит также почкам и желудочно-кишечному тракту, выделяющим из организма избыток как кислот, так и щелочей.

При сдвиге активной реакции в кислую сторону, почки выделяют с мочой увеличенные количества кислого одноосновного фосфата натрия, а при сдвиге в щелочную сторону происходит выделение с мочой значительных количеств щелочных солей: двухосновного фосфорнокислого и двууглекислого натрия. В первом случае моча становится резко кислой, а во втором - щелочной (рН мочи в нормальных условиях равен 4,7- 6,5, а при нарушениях кислотно-щелочного равновесия может достигать 4,5 и 8,5).

Выделение относительно небольшого количества молочной кислоты осуществляется также потовыми железами.

pH или кислотность опухолевой ткани

Классическими работами О. Варбурга в 20-е годы прошлого века было показано, что опухолевые клетки интенсивно превращают глюкозу в молочную кислоту даже в присутствии кислорода. На основании данных об избыточной продукции молочной кислоты многие исследователи в течение десятилетий предполагали, что опухоли «кислые». Однако нюансы величин рН опухолевой ткани и значение кислотности для роста новообразования стали более понятными в течение последних двух десятилетий благодаря методикам, позволяющим измерять внутрии внеклеточный рН (рНi и рНе) плотных тканей.

РЕАКЦИЯ КРОВИ

Во многих работах установлено, что рН, опухолевых клеток нейтрален, вплоть до щелочного в условиях, при которых опухоли не лишены кислорода и энергии.

В опухолевых клетках имеются действенные механизмы для выведения протонов во внеклеточное пространство, которое в опухолях представляет «кислый» компартмент. Поэтому в новообразованиях существует градиент рН на клеточной мембране: рН, > рНе. Интересно, что этот градиент является «обратным» в нормальных тканях, где рН, ниже, чем рНе.

Как уже указывалось, опухолевые клетки интенсивно расщепляют глюкозу до молочной кислоты (помимо окисления глюкозы). Однако нет каких-либо особых причин приписывать аэробному гликолизу специфичность для злокачественного роста, хотя увеличенная способность к гликолизу все еще остается ключевым признаком новообразований. Другие значимые патогенетические механизмы, приводящие к выраженному тканевому ацидозу, базируются на стимуляции гидролиза АТФ, глутаминолизе, кетогенезе и продукции С02 и угольной кислоты.

Образование одной лишь молочной кислоты не может объяснить наличие ацидоза, который отмечается во внеклеточном пространстве опухолей. Другие механизмы также могут играть важную роль в формировании кислого внеклеточного компартмента опухолевой ткани. Это допущение поддерживается экспериментальными данными К. Newell и соавт., которые предположили, что образование молочной кислоты - не единственная причина кислотности опухолевой ткани. Следует отметить, что эти результаты были получены в экспериментах с клетками, дефицитными по гликолизу.

Значения рН , полученные с помощью инвазивных электродов (потенциометрическое измерение рН), отражают, в основном, кислотно-щелочной статус внеклеточного пространства (рНе), которое составляет примерно 45 % общего объема ткани в злокачественных опухолях.

Это явно контрастирует с нормальными тканями, где в среднем внеклеточный компарт-мент составляет приблизительно всего 16 %. Величины рНе, измеренные в злокачественных новообразованиях, сдвинуты к более кислым значениям по сравнению с нормальными тканями (0,2-0,5). В некоторых опухолях рНе может быть даже ниже 5,6.

Имеет место заметная вариабельность измеряемых величин между различными опухолями, которая превышает гетерогенность, наблюдаемую в опухолях. Внутриопухолевая гетерогенность рН в опухолях человека с помощью рН-электродов достаточно детально не изучена, как это было сделано в экспериментах с опухолями животных. Так как распределение молочной кислоты в опухолях довольно гетерогенно, следует ожидать и заметной гетерогенности в распределении значений рН внутри различных микроскопических участков.

Гетерогенность внутриопухолевого рН особенно доказательна в частично некротизированных опухолях, где тканевой рН даже выше, чем рН артериальной крови, что может наблюдаться в участках старого некроза. Этот сдвиг рН вызван главным образом связыванием протонов при денатурации белка, накоплением аммиака, который образуется при катаболизме пептидов и белков, и прекращением образования протонов в реакциях энергетического метаболизма.

Оглавление темы «Внутриклеточная и внеклеточная pH опухолевой ткани»:
1. Изменения экспрессии генов опухолями при гипоксии
2. Индуцированные гипоксией изменения в геноме и клональная селекция
3. pH или кислотность опухолевой ткани
4. Внутриклеточная кислотность опухоли и градиент pH в опухолевой ткани
5. Бикарбонатное и дыхательное истощение внеклеточного компартмента опухолей

Растворы и жидкости в отношении их кислотности. Показатель водно-солевого баланса в тканях и крови организма — pH-фактор. Закисление организма, повышенное содержание щёлочи в организме (алкалоз). Концентрация буферных систем. Защита от перекислений.

HTML-версии работы пока нет.

Жидкие среды организма

Внутренняя среда организма. Система крови. Основы гемопоэза. Физико-химические свойства крови, состав плазмы. Резистентность эритроцитов. Группы крови и резус-фактор. Правила переливания крови. Количество, виды и функции лейкоцитов. Система фибpинолиза.

лекция , добавлен 30.07.2013

Физиология крови

Активная реакция крови (рН)

Объем циркулирующей крови, содержание веществ в ее плазме. Белки плазмы крови и их функции. Виды давления крови. Регуляция постоянства рН крови.

презентация , добавлен 29.08.2013

Кровь как внутренняя среда организма

Основные функции крови, ее физиологическое значение, состав. Физико-химические свойства плазмы. Белки крови, эритроциты, гемоглобин, лейкоциты.

Группы крови и резус-фактор. Кроветворение и регуляция системы крови, гемостаз. Образование лимфы, ее роль.

курсовая работа , добавлен 06.03.2011

Система крови

Понятие о внутренней среде организма. Обеспечение определенного уровня возбудимости клеточных структур. Постоянство состава и свойств внутренней среды, гомеостаз и гомеокинез. Функции, константы и состав крови. Объем циркулирующей в организме крови.

презентация , добавлен 26.01.2014

Клеточный состав крови. Кроветворение

Объем крови в организме взрослого здорового человека. Относительная плотность крови и плазмы крови. Процесс образования форменных элементов крови. Эмбриональный и постэмбриональный гемопоэз. Основные функции крови. Эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.

презентация , добавлен 22.12.2013

Кровеносная система

Понятие о внутренней среде организма. Функции крови, ее количество и физико-химические свойства. Форменные элементы крови. Свертывание крови, повреждение сосуда. Группы крови, кровеносная система, большой и малый круги кровообращения, переливание крови.

учебное пособие , добавлен 24.03.2010

Физиология крови и кровообращения

Внутренняя среда человека и устойчивость всех функций организма. Рефлекторная и нервно-гуморальная саморегуляция. Количество крови у взрослого человека. Значение белков плазмы крови. Осмотическое и онкотическое давление. Форменные элементы крови.

лекция , добавлен 25.09.2013

Почки и циркуляция жидкостей в организме человека

Функции почек: фильтрация, очистка и обеспечение баланса в крови и других жидких средах организма. Образование мочи путем фильтрации крови. Строение почек, капиллярных узлов и капсул. Реабсорбция воды и питательных веществ. Нарушение работы почек.

реферат , добавлен 14.07.2009

Химические элементы в организме человека и животных

Основные химические элементы, отвечающие за жизнеспособность организма, характеристика, степень влияния. Участие элементов в реакциях организма, последствия их недостатка, избытка. Понятие и виды ядовитых для организма элементов. Химический состав крови.

реферат , добавлен 13.05.2009

Буферные системы

Кислотно-основные буферные системы и растворы. Классификация кислотно-основных буферных систем. Механизм буферного действия. Кислотно-щелочное равновесие и главные буферные системы в организме человека.