КИСЛОТНО-ОСНОВНОЙ ГОМЕОСТАЗ
Кислотно-основное состояние -один из важнейших физико-химических параметров внутренней среды организма. В организме здорового человека ежедневно в процессе обмена веществ постоянно образуются кислоты — около 20 000 ммоль угольной (Н2С03) и 80 ммоль сильных кислот, однако концентрация Н+ колеблется в относительно узком диапазоне. В норме рН внеклеточной жид- кости составляет 7,35—7,45 (45—35 нмоль/л), а внеклеточной жидкости — в среднем 6,9. Вместе с тем, следует отметить, что Н+ внутри клетки неоднородна: она различна в органеллах одной и той же клетки.
Н+ до такой степениспособны, что даже кратковременное изменение их концентрации в клетке способно существенно отразиться на активности ферментных систем и физиологических
процессах. Однако в норме мгновенно включаются буферные системы, защищающие клетку от неблагоприятных колебаний рН. Буферная система может связать или, наоборот, освободить Н+ сразу
же в ответ на изменение кислотности внутриклеточной жидкости.
Буферные системы действуют и на уровне организма в целом, но, в
конечном счете, регуляция рН организма определяется функционированием легких и почек.
Итак, что же такое кислотно-основное состояние (синонимы: кислотно-щелочное равновесие, кислотно-щелочное состояние, кислотно-основное равновесие, кислотно-основной гомеостаз). Это относительное постоянство водородного показателя (рН) внутренней среды организма, обусловленное совместным действием буферных и некоторых физиологических систем организма (Энциклопедический словарь медицинских терминов, т. 2, с. 32).
Кислотно-щелочное равновесие — относительное постоянство водородного показателя (рН) внутренней среды организма, обусловленное совместным действием буферных и некоторых физиологических систем, определяющее полноценность метаболических превращений в клетках организма (БМЭ, т. 10, с. 336).
От соотношения водородных и гидроксильных ионов во внутренней среде организма зависит:
1) активность ферментов и интенсивность окислительно-восстановительных реакций;
2) процессы гидролиза и синтеза белка, гликолиз и окисление углеводов и жиров;
3) чувствительность рецепторов к медиаторам;
4) проницаемость мембран;
5) способность гемоглобина связывать кислород и отдавать его тканям;
6) физико-химические характеристики коллоидов и межклеточных структур: степень их дисперсности, гидрофилии, способность к адсорбции;
7) функции различных органов и систем.
Соотношение Н+ и ОН" в биологических средах зависит от содержания в жидкостях организма кислот (доноров протонов) и буферных основания (акцепторов протонов). Активная реакция среды оценивается по одному из ионов (Н+ или ОН-), чаще всего по Н+. Содержание Н+ в организме зависит от образования их в ходе обмена белков, жиров и углеводов, а также поступления их в организм или выведения из него в виде нелетучих кислот или углекислого газа.
Величина рН, характеризующая состояние КОС, является одним из самых «жестких» параметров крови и колеблется у человека в очень узких пределах: от 7,35 до 7,45л. Сдвиг рН на 0,1 за указанные границы обусловливает выраженные нарушения со стороны дыхания, сердечно-сосудистой системы и др., снижение рН на 0,3 — ацидотическую кому, а сдвиг рН на 0,4 часто несовместим с жизнью.
Обмен кислот и основании в организме тесно связан с обменом воды и электролитов. Все эти виды обмена объединены законом электронейтральности, изоосмолярности и гомеостатическими физиологическими механизмами.
Общее количество катионов плазмы составляет 155 ммоль/л (Na+ — 142 ммоль/л; К+ - 5 ммоль/л; Са2+ — 2,5 ммоль/л; Mg2+ 0,5 ммоль/л; прочие элементы - 1,5 ммоль/л), и столько же содержится анионов (103 ммоль/л — слабое основание CI~; 27 ммоль/л — сильное основание НСО,-; 7,5—9 ммоль/л — анионы белка; 1,5 ммоль/л — фосфатанионы; 0,5 ммоль/л - сульфатанионы; 5 ммоль/л — органические кислоты). Поско-льку содержание Н+ в плазме не превышает_40х10-6 ммоль/л, а главные буферные основания плазм (НСОз-) анионы белка составляют около 42 ммоль/л, то кровь считается хорошо забуференной средой и обладает слабощелочной реакцией.
Анионы белка и HCO.3- тесно связаны с обменом электролитов и КОС, в этой связи правильная трактовка изменений их концентрации имеет определяющее значение для оценки процессов, происходящих в сфере обмена электролитов, воды и Н+. КОС поддерживается буферными системами крови и тканей и физиологическими регуляторными механизмами, в которых участвуют легкие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт.