Буферні системи крові

У високоорганізованих тварин і людини нервово-гуморальні фізіологічні механізми, що регулюють діяльність нирок, потових залоз, дихальної і травної систем, забезпечують видалення з організму продуктів обміну речовин і тим самим збереження гомеостазису. Здатність до регуляції внутрішнього середовища з’являється на вищому щаблі розвитку світу тварин. Сталість активної реакції крові має велике біологічне значення, так як внутрішньоклітинні процеси нормально протікають за умови її сталості. Здатність утримувати сталість реакції називається буферностью.

Буферностью володіє розчин, що містить слабку або мало диссоциированного кислоту і лужну сіль цієї ж кислоти.

Перша буферна система крові – бикарбонатная система, яка складається з вугільної кислоти і бікарбонатів натрію або калію. Ця система становить 7-9% буферної здатності крові.
При обміні речовин в кров надходять кислоти, нейтралізують катіонами бікарбонатів, а звільняється при цьому вугільна кислота виділяється з організму посиленою вентиляцією легенів, так як підвищення концентрації водневих іонів збуджує нервовий центр дихання. У результаті цього ставлення вугільної кислоти до бікарбонату відновлюється.

При надходженні в кров лугів відбувається нейтралізація мольной кислоти. При цьому послаблюється діяльність дихального центру, зменшується виведення через легені вугільної кислоти, а надлишок бікарбонатів виводиться нирками. Як і в першому випадку, відновлюється колишнє ставлення вугільної кислоти до бікарбонату.

Гак як бікарбонатів у крові приблизно в 18 разів більше, ніж вугільної кислоти, то буферна ємність крові значно більше для кислот, ніж для підстав. Це має велике біологічне значення, тому що в процесі обміну речовин лугів утворюються менше, ніж кислот.

Лужні солі крові утворюють лужний резерв, або резервну лужність. Лужний резерв визначається тим обсягом вуглекислоти, який поглинають 100 см3 крові при зіткненні з тазової сумішшю, що містить 5,5% СО2 при тиску 5320 Па, тобто відповідному тиску вуглекислоти в легенях.
У нормі лужний резерв крові людини коливається від 55 до 70 см3 СО2 на 100 см3 крові.

Лужний резерв залежить від харчування (при годуванні рослинною їжею він збільшується), тренованості (у спортсменів він підвищений) та інших факторів.

Друга буферна система крові – фосфатна система. Ставлення одноосновних фосфорнокислий солей К або Na до двухосновна солям. При цьому кількість бікарбонатів залежить від кількості вільної вуглекислоти. Значення цієї буферної системи ще менше.

Третьою і головною буферної системою є білкова, яка практично пов’язує майже всю вуглекислоту (більш ніж 3/4).
У плазмі крові аніони і катіони перебувають у приблизно рівній кількості, і невеликий надлишок катіонів утримується білками.

Білки плазми – значно більше слабкі кислоти, ніж вугільна кислота. Особливо велика буферна роль гемоглобіну, який зв’язує в 3 рази більше катіонів, ніж білки плазми.
Коли в крові накопичується вуглекислота, то вона проникає в еритроцити і забирає лужні катіони від гемоглобіну – дуже слабкої кислоти. При цьому утворюються бікарбонати. Цей процес особливо посилюється при втраті кисню оксигемоглобіном, який володіє в 70 разів сильнішими кислотними властивостями, ніж гемоглобін. Так як оксигемоглобіну перетворюється на більш слабку кислоту – гемоглобін, то сильніша, ніж гемоглобін, вуглекислота віднімає у гемоглобіну лужні катіони.

Так як кількість гемоглобіну в 3 рази перевищує кількість білків у плазмі, то буферна ємність гемоглобіну майже в 10 разів більше, ніж буферна ємність білків плазми.

У крові існує лужно-кислотне рівновагу, яке виражає мало зсувається в нормальних умовах співвідношення кислотних і лужних еквівалентів. У деяких умовах може спостерігатися зсув активної реакції в кислу сторону – ацидоз, наприклад при інтенсивній м’язовій роботі, або її зрушення»лужну сторону – алкалоз, наприклад при посиленій вентиляції легенів.

Посилання на основну публікацію