Porušenie stavu kyseliny a bázy

Jedným zo základných konštánt organizmu - stálosť koncentrácie vodíkových iónov (H ⁺ ) v extracelulárnej tekutiny, čo u zdravých jedincov je 40 ± 5 nmol / L. Pre zjednodušenie je koncentrácia H ⁺ najčastejšie vyjadrená ako negatívny logaritmus (pH). Normálne je hodnota pH extracelulárnej kvapaliny 7,4. Regulácia pH je potrebná na normálne fungovanie buniek tela.

Kyselinový základ tela zahŕňa tri hlavné mechanizmy:

• fungovanie extra- a intracelulárnych pufrovacích systémov;
• regulačné mechanizmy dýchania;
• mechanizmus obličiek.

Porušovanie stavu acidobázickej - patologickej reakcie, ktorá je spojená s porušením stavu kyseliny a bázy. Izolujte acidózu a alkalózu.

Tlmiace systémy tela

Ako tlmivé systémy sú organické a anorganické látky, ktoré zabraňujú prudkej zmene koncentrácie H ⁺, respektíve hodnoty pH pri pridávaní kyseliny alebo zásady. Tieto zahŕňajú proteíny, fosfáty a hydrogenuhličitany. Tieto systémy sú umiestnené ako vo vnútri tak aj mimo buniek tela. Hlavnými intracelulárnymi pufrovacími systémami sú proteíny, anorganické a organické fosfáty. Intracelulárne pufre kompenzovať takmer celé zaťaženie kyselinu uhličitú (H ₂ CO ₃ ), viac ako 50% zaťažení ostatných anorganických kyselín (kyselina fosforečná, kyselina chlorovodíková, sírová, atď.). Hlavným extracelulárnym pufrom organizmu je bikarbonát.

[1], [2], [3], [4]

Respiračné mechanizmy regulácie pH

Závisia od práce pľúc, ktoré sú schopné udržiavať parciálny tlak oxidu uhličitého (CO ₂ ) v krvi na požadovanej úrovni napriek veľkým výkyvom vo vytváraní kyseliny uhličitej. Regulácia uvoľňovania CO ₂ nastáva v dôsledku zmien rýchlosti a objemu pľúcnej ventilácie. Zvýšenie minútového objemu dýchania vedie k zníženiu parciálneho tlaku oxidu uhličitého v arteriálnej krvi a naopak. Pľúca sa považujú za prvú líniu pri udržiavaní acidobázického stavu, pretože poskytujú mechanizmus okamžitej regulácie uvoľňovania CO ₂.

Renálne mechanizmy na udržanie stavu kyseliny a bázy

Obličky sa podieľajú na udržiavaní kyslého bázového stavu, vylučovaním nadbytku kyselín do moču a zachovaním zásady pre organizmus. Dosiahne sa to prostredníctvom viacerých mechanizmov, z ktorých hlavnými sú:

• reabsorpcia bikarbonátov púčikmi;
• tvorba titrovaných kyselín;
• tvorba amoniaku v bunkách renálnych tubulov.

Reabsorpcia bikarbonátov obličiek

Proximálnej tubuly obličiek sú absorbované takmer 90% HCO ~ nie priamym transportu cez membránu HCO ~, a prostredníctvom komplexných metabolických mechanizmov, najvýznamnejšie z nich je považované za sekréciu do lumen Nefrón H ⁺.

Bunky proximálnych tubulov na vodu a oxid uhličitý pod vplyvom enzýmu karboanhydrázy vytvorená nestabilné kyselinu uhličitú, ktorá sa rýchlo rozkladá na H ⁺ a TO0 ₃ ". Výsledné bunky tubuly vodíkové ióny sú prevedené na luminální membráne tubulov, kde si vymieňajú na Na ⁺, v pričom H ⁺ vstupuje do trubičky lumen, a katión sodný -. Bunky, a potom výmena krvi prebieha cez špeciálny proteín prenosu - na ⁺ H ⁺. Príjem výmenník do lumenu Nefrón vodíkových iónov aktivuje reabsorpcii krvného TO0 ₃ ~. Súčasne sa v lumen tubule vodíkových iónov rýchlo pripojiť k neustále filtruje TO0 ₃ za vzniku kyseliny uhličitej. S pomocou karboanhydrázy pôsobiace na luminální strane kefového kaomki, H2C0 ₃ sa prevedie na H ₂ 0 a CO _Z V tomto uhlíka difunduje uhličitého späť do proximálnych tubulárnych buniek, kde sa napája na H ₂ 0 za vzniku kyseliny uhličitej, a to posledná fáza.

Sekcia H ⁺ iónu teda poskytuje reabsorpciu hydrogenuhličitanu v ekvivalentnom množstve sodíka.

V Henleho slučke sa asi 5% filtrovaného hydrogenuhličitanu reabsorbuje a v zbernej skúmavke - ďalších 5%, a to aj vďaka aktívnej sekrécii H ⁺.

Tvorba titrovaných kyselín

Niektoré slabé kyseliny, ktoré sú v plazme, sú filtrované a slúžia ako močové pufrové systémy. Ich vyrovnávacia kapacita sa nazýva "titrovateľná kyslosť". Hlavnou zložkou pufre moču vyčnieva NR0 ₄ ~, ktorý po pridaní vodíkových iónov sa prevedie dvuzameschonny iónu kyseliny fosforečnej (NR0 ₄ ² + H ⁺ = H ₂ PO ~), ktorý má nižšiu kyslosť.

[5], [6]

Tvorba amoniaku v bunkách renálnych tubulov

Amoniak sa tvorí v bunkách obličkových kanálikov počas metabolizmu keto kyselín, najmä glutamínu.

Pri neutrálnym a najmä pri nízkej pH rúrkový kvapalný amoniak difunduje z tubulárnych buniek v lumen, kde sa spája s N ⁺ za vzniku aniónu amónny (NH ₃ + H ⁺ = NH ₄ ⁺ ). Vo vzostupnom Henleovej kľučky oddielu reabsorpciu dochádza katióny NH ₄ ⁺, ktoré sa akumulujú v renálnym drene. Malé množstvo amónnych aniónov sa disociuje na NH a vodíkové ióny sa reabsorbujú. NH ₃ môžu difundovať do zberných skúmaviek, kde slúži ako vyrovnávacia pamäť pre H ⁺ vylučovaného nefrónu tohto oddelenia.

Schopnosť zvýšiť tvorbu NH ₃ a vylučovanie NH ₄ ⁺ je považovaná za základný adaptácie obličiek reakcie sa zvyšujúce kyslosť, čo umožňuje výstup vodíkových iónov obličiek.

[7], [8], [9]

Porušenie stavu kyseliny a bázy

Pri rôznych klinických podmienkach sa môže koncentrácia vodíkových iónov v krvi líšiť od normy. Existujú dve hlavné patologické reakcie spojené s narušením stavu acidobázickej, acidózy a alkalózy.

Akidóza je charakterizovaná nízkym pH krvi (vysokou koncentráciou H ⁺ ) a nízkou koncentráciou hydrogénuhličitanov v krvi;

Alkalóza sa vyznačuje vysokým pH krvi (nízkou koncentráciou H ⁺ ) a vysokou koncentráciou hydrogénuhličitanov v krvi.

Existujú jednoduché a zmiešané varianty narušenia stavu kyseliny a bázy. V primárnych alebo jednoduchých formách sa pozoruje iba jedno porušenie tejto rovnováhy.

Jednoduché varianty poruchy kyseliny a bázy

• Primárna respiračná acidóza. Spojená so zvýšenou p _a CO ₂.
• Primárna respiračná alkalóza. Vyskytuje sa v dôsledku poklesu
• Metabolická acidóza. V dôsledku nižšej koncentrácie HCO ₃ ~.
• Metabolická alkalóza. Vyskytuje sa, keď _sa zvýši koncentrácia HCO ₃.

Často sa tieto poruchy môžu pacienta kombinovať a sú označené ako zmiešané. V tejto učebnici sa zameriame na jednoduché metabolické formy týchto porúch.