Буферные системы крови. Плазма крови

Большое значение буферные системы имеют в поддержании кислотно-основного равновесия организмов. Внутриклеточные и внеклеточные жидкости всех живых организмов характеризуются постоянным значением рН, которое поддерживается с помощью буферных систем. Значение рН большей части внутриклеточных жидкостей находится в интервале от 6,8 до 7,8.

Кислотно-основное равновесие КО-равновесия в крови человека обеспечивается водород-карбонатной, фосфатной и белковой буферными системами.

Нормальное значение рН плазмы крови составляет 7,40 ± 0 05. Этому соответствует интервал значений активной кислотности от 3,7 до 4,0х10-8 моль/л. Так как в крови присутствуют различные электролиты (HC03 –, H2CO3, Н2РО4 –, НРО42-), белки, аминокислоты, это означает, что они диссоциируют в такой степени, чтобы ак–тивность а(Н+) находилась в указанном интервале.

В связи с тем что содержание неорганических и органических веществ в плазме и клетках крови неодинаково, целесообразно рассмотреть эти составляющие крови отдельно.

Плазма крови

Водород-карбонатная буферная система НСО3 –/ Н2СО3 состоит из угольной кислоты Н2СО3 и сопряженного основания НСО3 –. Это наиболее важная буферная система крови. Одим из компонентов – угольная кислота Н2СО3 – образуется при взаимодействии растворенного в плазме СО2 с водой:

СО2(р) + Н2О н Н2СО3.

где СО2(р) – концентрация растворенного СО2.

Константа равновесия этой реакции:

К = [Н2СО3] / [СО2]

Между СО2 в альвеолах и водород-карбонатным буфером в плазме крови, протекающей через капилляры легких, устанавливается цепочка равновесий.

Водород-карбонатная буферная система действует как эффективный физиологический буферный раствор вблизи рН7,4.

При поступлении в кровь кислот – доноров Н+ равновесие в цепочке по принципу Ле Шателье смещается влево в результате того, что ионы НСО3 связывают ионы Н в молекулы Н2СО3. При этом концентрация Н2СО3 повышается, а концентрация ионов НСО3 понижается. Повышение концентрации Н2СО3 приводит к смещению равновесия влево, (принцип Ле Шателье). Это вызывает распад Н2СО3 и увеличение концентрации СО2, растворенного в плазме. В результате смещается равновесие влево и повышается давление СО2 в легких. Избыток СО2 выводится из организма.

В результате водород-карбонатная система крови быстро приходит в равновесие с СO2 в альвеолах и эффективно обеспечивает поддержание постоянства рН плазмы крови.

Таким образом, поддерживается нормальное значение рН крови при слабо выраженном сдвиге рН, обусловленном ацидозом.

В замкнутых помещениях часто испытывают удушье (нехватку кислорода), учащение дыхания. Однако удушье связано не столько с недостатком кислорода, сколько с избытком СО2.

Избыток СO2 в атмосфере согласно закону Генри приводит к дополнительному растворению СO2 в крови. А это приводит к понижению рН крови, т. е. к ацидозу.

Водород-карбонатная буферная система наиболее быстро отзывается на изменение рН крови. Ее буферная емкость по кислоте составляет Вк = 40 ммоль/л плазмы крови, а буферная емкость по щелочи значительно меньше и равна примерно Вщ = 1—2 ммоль/л плазмы крови.