تشارك جميع الأنظمة العازلة في الجسم في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي (توازن التركيزات المثلى للمكونات الحمضية والأساسية للأنظمة الفسيولوجية). أفعالهم مترابطة وفي حالة توازن. يرتبط المخزن المؤقت الهيدروكربوني بشكل أكبر بجميع أنظمة المخزن المؤقت. تؤثر الاضطرابات في أي نظام عازل على تركيزات مكوناته، وبالتالي فإن التغييرات في معلمات النظام العازل للهيدروكربونات يمكن أن تميز بدقة CBS في الجسم.
يتميز الدم CBS عادة بالمعلمات الأيضية التالية:
درجة حموضة البلازما 7.4±0.05؛
[НСО 3 - ]=(24.4±3) مول/لتر - احتياطي قلوي؛
pCO 2 = 40 ملم زئبقي - الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون فوق الدم.
من معادلة هندرسون-هاسيلباخ لمخزن البيكربونات، من الواضح أنه عندما يتغير التركيز أو الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون، يتغير نظام CBS في الدم.
الحفاظ على قيمة التفاعل الأمثل للبيئة في أجزاء مختلفةيتم تحقيق الجسم من خلال العمل المنسق للأنظمة العازلة وأعضاء الإخراج. يسمى التحول في تفاعل الوسط إلى الجانب الحمضي الحماض، وفي الأساس – قلاء. القيم الحرجة للحفاظ على الحياة هي: التحول إلى الجانب الحمضي حتى 6,8 ، وفي الأساس – 8,0 . يمكن أن يكون الحماض والقلاء تنفسيًا أو استقلابيًا في الأصل.
الحماض الأيضييتطور بسبب:
أ) زيادة إنتاج الأحماض الأيضية.
ب) نتيجة لفقد البيكربونات.
زيادة إنتاج الأحماض الأيضيةيحدث عندما:
1. داء السكري من النوع الأول، الصيام لفترات طويلة أو كاملة أو انخفاض حاد في نسبة الكربوهيدرات في النظام الغذائي؛
2. الحماض اللبني (الصدمة، نقص الأكسجة، داء السكريالنوع الثاني، فشل القلب، الالتهابات، التسمم الكحولي).
زيادة فقدان البيكربوناتممكن مع البول (الحماض الكلوي) أو مع بعض العصارات الهضمية (البنكرياس والأمعاء).
الحماض التنفسييتطور مع نقص تهوية الرئتين، والذي يؤدي، بغض النظر عن السبب الذي تسبب فيه، إلى زيادة الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون بأكثر من 40 ملم زئبق. فن. ( فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم). يحدث هذا مع أمراض الجهاز التنفسي، ونقص تهوية الرئتين، واكتئاب مركز الجهاز التنفسي مع بعض الأدوية، على سبيل المثال، الباربيتورات.
قلاء استقلابيلوحظ مع خسائر كبيرة عصير المعدةبسبب القيء المتكرر، وكذلك نتيجة لفقد البروتونات في البول أثناء نقص بوتاسيوم الدم، والإمساك (عندما تتراكم المنتجات القلوية في الأمعاء؛ بعد كل شيء، مصدر أنيونات البيكربونات هو البنكرياس، الذي تفتح قنواته في الاثني عشر)، وكذلك مع الاستخدام المطول للأغذية القلوية و المياه المعدنية، والتي تخضع أملاحها للتحلل المائي عند الأنيون.
قلاء الجهاز التنفسييتطور نتيجة فرط تهوية الرئتين، مما يؤدي إلى الإزالة المفرطة لثاني أكسيد الكربون من الجسم وانخفاض ضغطه الجزئي في الدم إلى أقل من 40 ملم. غ. فن. ( نقص ثنائي أكسيد الكربون). يحدث هذا عند استنشاق الهواء المخلخل، وفرط التنفس في الرئتين، وتطور ضيق التنفس الحراري، والإثارة المفرطة لمركز الجهاز التنفسي بسبب تلف الدماغ.
في الحماضكإجراء طارئ، يتم استخدام التسريب في الوريد من 4 - 8٪ بيكربونات الصوديوم، 3.66٪ محلول تريسامين H 2 NC (CH 2 OH) 3 أو 11٪ لاكتات الصوديوم. هذا الأخير، أثناء تحييد الأحماض، لا ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون، مما يزيد من فعاليته.
القلوياتمن الصعب تصحيحها، خاصة الاضطرابات الأيضية (المرتبطة باضطرابات الجهاز الهضمي والإخراجي). في بعض الأحيان يتم استخدام محلول 5٪ من حمض الأسكوربيك، معادلة مع بيكربونات الصوديوم إلى درجة الحموضة 6 - 7.
احتياطي قلوي- هذه هي كمية البيكربونات (NaHCO 3) (بتعبير أدق، حجم ثاني أكسيد الكربون الذي يمكن ربطه ببلازما الدم). لا يمكن اعتبار هذه القيمة إلا بشكل مشروط كمؤشر للتوازن الحمضي القاعدي، لأنه على الرغم من زيادة أو انخفاض محتوى البيكربونات، في ظل وجود تغييرات مناسبة في H 2 CO 3، يمكن أن يظل الرقم الهيدروجيني طبيعيًا تمامًا.
وبما أن القدرات التعويضية من خلال التنفس التي يستخدمها الجسم في البداية محدودة، فإن الدور الحاسم في الحفاظ على الثبات ينتقل إلى الكليتين. إحدى المهام الرئيسية للكلى هي إزالة أيونات H + من الجسم في الحالات التي يحدث فيها تحول في البلازما نحو الحماض لسبب ما.
لا يمكن تصحيح الحماض إلا إذا تمت إزالة الكمية المناسبة من أيونات H+. تستخدم الكلى ثلاث آليات:
1. تبادل أيونات الهيدروجين لأيونات الصوديوم، والتي، عند اتحادها مع أنيونات HCO 3 المتكونة في الخلايا الأنبوبية، يعاد امتصاصها بالكامل على شكل NaHCO 3،
الشرط الأساسي لإطلاق أيونات H + باستخدام هذه الآلية هو تفاعل الأنهيدراز الكربوني CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3، ويتحلل H 2 CO 3 إلى H + و HCO 3 - أيونات. خلال هذا التبادل لأيونات الهيدروجين لأيونات الصوديوم، يتم إعادة امتصاص كل بيكربونات الصوديوم التي تمت تصفيتها في الكبيبات.
2. يحدث أيضًا إفراز أيونات الهيدروجين في البول وإعادة امتصاص أيونات الصوديوم من خلال تحويل الملح القلوي لفوسفات الصوديوم (Na 2 HPO 4) إلى الملح الحمضي لثنائي فوسفات الصوديوم (NaHaPO 4) في الأنابيب البعيدة.
3. تكوين أملاح الأمونيوم: الأمونيا، التي تتشكل في الأجزاء البعيدة من الأنابيب الكلوية من الجلوتامين والأحماض الأمينية الأخرى، تعزز إطلاق أيونات H + وإعادة امتصاص أيونات الصوديوم. يتكون NH 4 Cl من اتحاد الأمونيا مع حمض الهيدروكلوريك.
تكون كثافة تكوين الأمونيا، اللازمة لتحييد حمض الهيدروكلوريك القوي، أكبر، كلما ارتفعت حموضة البول.
المعلمات الأساسية لشبكة سي بي إس
| الرقم الهيدروجيني | ن ≈ 7.4 | (متوسط القيمة في الدم الشرياني) |
| بي سي او 2 | 40 ملم. غ. فن. (الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في بلازما الدم) | يعكس هذا المكون بشكل مباشر المكون التنفسي في تنظيم CBS (CAR). |
| (فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم) لوحظ مع نقص التهوية، وهو سمة من سمات الحماض التنفسي. | ↓ (نقص ثنائي أكسيد الكربون) لوحظ أثناء فرط التنفس، وهو سمة من سمات قلاء الجهاز التنفسي. ومع ذلك، فإن التغيرات في PCO 2 قد تكون أيضًا نتيجة للتعويض عن الاضطرابات الأيضية في CBS. ولتمييز هذه الحالات عن بعضها البعض، لا بد من مراعاة الرقم الهيدروجيني و[HCO 3 -] | |
| ص 2 | 95 ملم. غ. فن. (الضغط الجزئي في بلازما الدم) | س.ب أو س.ب |
24 مكافئ/لتر
SB - بيكربونات البلازما القياسية أي. [НСО 3 - ] ↓ - مع الحماض الاستقلابي أو مع تعويض قلاء الجهاز التنفسي.
- مع القلاء الاستقلابي أو تعويض الحماض التنفسي.
فهارس إضافية عادة، نسبيا، لا يوجد نقص ولا زيادة في القواعد (لا DO ولا IO). في الواقع، يتم التعبير عن ذلك في حقيقة أن الفرق بين BO المتوقع والفعلي يكون في الظروف العادية ضمن ±2.3 مكافئ/لتر. يعد خروج هذا المؤشر عن المعدل الطبيعي أمرًا نموذجيًا لاضطرابات التمثيل الغذائي لـ CBS. القيم العالية بشكل غير طبيعي هي سمة من سمات القلاء الأيضي. منخفض بشكل غير طبيعي – للحماض الاستقلابي.يعد التوازن أحد الخصائص الرئيسية للكائنات الحية للحفاظ على الديناميكية النسبية
ثبات البيئة الداخلية أي.
هذه هي قدرة الجسم على الحفاظ على ثبات نسبي للبيئة الداخلية (الدم والليمفاوية والسوائل بين الخلايا).
يتكيف جسم الإنسان مع الظروف البيئية المتغيرة باستمرار، إلا أن البيئة الداخلية تظل ثابتة وتتقلب مؤشراتها في حدود ضيقة جداً. لذلك، يمكن للشخص أن يعيش في ظروف مختلفة بيئة. يتم تنظيم بعض العوامل الفسيولوجية بعناية ومهارة، على سبيل المثال درجة حرارة الجسم، ضغط الدمومحتوى الجلوكوز والغازات والأملاح وأيونات الكالسيوم في الدم والتوازن الحمضي القاعدي وحجم الدم وضغطه الأسموزي والشهية وغيرها الكثير. يتم التنظيم على مبدأ ردود الفعل السلبية بين المستقبلات التي تكتشف التغيرات في هذه المؤشرات وأنظمة التحكم. وبالتالي، يتم التقاط انخفاض في أحد المعلمات بواسطة المستقبل المقابل، والذي يتم من خلاله إرسال النبضات إلى هذا الهيكل أو ذاك من الدماغ، والذي يتم بأمر منه اللاإرادي الجهاز العصبييتضمن آليات معقدة لمواءمة التغييرات التي حدثت. يستخدم الدماغ نظامين رئيسيين للحفاظ على التوازن: اللاإرادي والغدد الصماء.
واحدة من أهم المعايير الفيزيائية والكيميائية للبيئة الداخلية التوازن الحمضي القاعدي .
يميز التفاعل الكمي للدم مؤشر الهيدروجين (pH) - اللوغاريتم العشري السلبي لتركيز الهيدروجين والأيونات.
معظم الحلول في الجسم هي حلول عازلة,حيث لا يتغير الرقم الهيدروجيني عند إضافة كميات صغيرة من حمض قوي أو قلوي إليها.
تعتبر سوائل الأنسجة والدم والبول والسوائل الأخرى بمثابة محاليل عازلة.
يوضح مؤشر الرقم الهيدروجيني لسوائل الجسم بوضوح مقدار امتصاص الصوديوم والمغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم، حيث تنظم هذه المكونات الأربعة حموضة الجسم. إذا كانت الحموضة عالية، تبدأ المواد في الاقتراض من الأعضاء والتجاويف الأخرى. للقيام بجميع وظائف الهياكل الحية على جميع المستويات من الأنظمة الجزيئية إلى الأعضاء، يلزم وجود بيئة قلوية قليلاً (الرقم الهيدروجيني 7.4).
حتى أدنى انحراف عن القيمة الطبيعية يمكن أن يسبب الأمراض.
تغيرات الرقم الهيدروجيني: إلى حمضية – حماض
إلى القلوية – القلاء
يمكن أن يؤدي التحول بمقدار 0.1 إلى تعطيل البيئة، ويمكن أن يكون التحول بمقدار 0.3 مهددًا للحياة.
معايير الرقم الهيدروجيني للدم والسوائل الداخلية الأخرى. الأيض والأيضات.
معايير السوائل الداخلية:
الدم الشرياني 7.35 – 7.45
الدم الوريدي 7.26 – 7.36
الليمفاوية 7.35 – 7.40
السائل بين الخلايا 7.26 – 7.38
درجة حموضة البول 5-7 (تتغير الحموضة حسب تناول الطعام والنشاط البدني. قلوية البول - الأطعمة النباتية؛ حموضة البول - اللحوم، النشاط البدني).
الانحرافات والمعايير:
- تفاعل سائل حمضي
الصيام، ارتفاع درجة حرارة الجسم، مرض السكري، اختلال وظائف الكلى، العمل البدني الشاق.
- رد فعل قلوي
اشتعال المثانةسوء النظام الغذائي منتجات اللحوم، المياه المعدنية الزائدة، دخول الدم إلى البول.
يتميز أي كائن حي بمجموعة من المؤشرات التي يتم من خلالها تقييم الخواص الفيزيائية والكيميائية للبيئة الداخلية، باستثناء الرقم الهيدروجيني الذي يتم تقديره بواسطة اللوغاريتم العشري العكسي p وp، وكذلك حجم ضربات القلب، ومعدل ضربات القلب، والدم الضغط، وسرعة تدفق الدم، ومقاومة الأوعية الدموية الطرفية، وحجم التنفس الدقيق وما إلى ذلك. ويميز مجمل هذه المؤشرات المستوى الوظيفي للجسم.
عملية التمثيل الغذائي هي مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الخلايا الحية و
تزويد الجسم بالمواد والطاقة اللازمة لعملية التمثيل الغذائي الأساسية.
المستقلبات هي منتجات التمثيل الغذائي داخل الخلايا والتي تخضع للتخلص النهائي من الجسم.
11. أجابوف يو.يا. التوازن الحمضي القاعدي. – م.، 1968. – 184 ص.
2. فوينوف ف. أطلس الفيزيولوجيا المرضية. – م.، 2004. – 218 ص.
3. جوسيف ج.ب. دور الكلى في التنظيم التوازن الحمضي القاعدي// فسيولوجيا الكلى: دليل لعلم وظائف الأعضاء. – ل.، 1972. – ص 142-168.
4. زالكو تيتارينكو ف. استقلاب الماء والكهارل وحالة القاعدة الحمضية في الظروف الطبيعية والمرضية. - كييف، 1989.
5. كوستيوتشينكو س.س. التوازن الحمضي القاعدي في العناية المركزة. – مينسك، 2009. – 268 ص.
6. لوسيف إن.إي.، فوينوف في.أ. التوازن الفيزيائي والكيميائي للجسم // التوازن / إد. بي.دي. هوريزونتوفا. – م.، 1981. – ص 186-240.
7. ماليشيف ف.د. الحالة الحمضية القاعدية وتوازن الماء والكهارل في العناية المركزة: درس تعليمي. – م.: OJSC “دار النشر” الطب “، 2005. – 228 ص.
8. روث جي. الحالة الحمضية القاعدية وتوازن المنحل بالكهرباء. – م.، 1978. 118 ص.
9. تافس جي. غازات الدم والتوازن الحمضي القاعدي // فسيولوجيا الإنسان. T.3 / إد. ر. شميدت وج.تافس. – م، 1986. – ص 241 – 268.
10. Heitz U.، Horn M. توازن الماء والكهارل والحمض القاعدي: دليل سريع. - م: بينوم. مختبر المعرفة، 2009. – 359 ص.
11. Hruska K. الفيزيولوجيا المرضية لعملية التمثيل الغذائي الحمضي القاعدي // الكلى والتوازن في الصحة وعلم الأمراض. – م، 1987. – ص 170 – 216.
تعد الحالة الحمضية القاعدية (ABS) للجسم واحدة من أهم معايير التوازن وأكثرها ثباتًا. تحدد نسبة أيونات الهيدروجين والهيدروكسيل في البيئة الداخلية للجسم نشاط الإنزيمات والهرمونات وكثافة واتجاه تفاعلات الأكسدة والاختزال وعمليات التمثيل الغذائي للبروتينات والكربوهيدرات والدهون ووظائف الأعضاء والأنظمة المختلفة وثباتها. استقلاب الماء والكهارل والنفاذية والإثارة الأغشية البيولوجيةإلخ. يؤثر نشاط تفاعل البيئة على قدرة الهيموجلوبين على ربط الأكسجين وإطلاقه إلى الأنسجة.
عادة ما يتم تقييم التفاعل النشط للبيئة من خلال محتوى أيونات الهيدروجين في السوائل.
تعد قيمة الرقم الهيدروجيني واحدة من أكثر معايير الدم "صرامة" وتتقلب عادة ضمن نطاق ضيق جدًا عند البشر - الرقم الهيدروجيني للدم الشرياني هو 7.35-7.45؛ وريدي - 7.32-7.42. ترتبط التغيرات الأكثر أهمية في درجة الحموضة في الدم باضطرابات التمثيل الغذائي المرضية. وفي سوائل الجسم الأخرى وفي الخلايا، قد يختلف الرقم الهيدروجيني عن الرقم الهيدروجيني للدم.
تؤدي التحولات في درجة الحموضة في الدم خارج الحدود المحددة إلى تحولات كبيرة في عمليات الأكسدة والاختزال، والتغيرات في نشاط الإنزيم، ونفاذية الأغشية البيولوجية، وتسبب اضطرابات في وظيفة القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي وغيرها من الأجهزة؛ التحول بمقدار 0.3 يمكن أن يسبب حالات غيبوبة، والتحول بمقدار 0.4 غالبًا ما يكون غير متوافق مع الحياة.
يتم الحفاظ على الحالة الحمضية القاعدية من خلال آليات استتبابية قوية. وهي تعتمد على خصائص الخواص الفيزيائية والكيميائية للأنظمة العازلة للدم والعمليات الفسيولوجية التي تشارك فيها أجهزة التنفس الخارجية والكلى والكبد والجهاز الهضمي وما إلى ذلك.
تشكل الأنظمة الكيميائية العازلة خط الدفاع الأول ضد التغيرات في الرقم الهيدروجيني لسوائل الجسم وتعمل على منعها بسرعة.
النظام المنظم هو خليط لديه القدرة على منع التغيرات في الرقم الهيدروجيني للوسط عند إضافة الأحماض أو القواعد إليه. أنظمة المخزن المؤقتلا تقم بإزالة H+ من الجسم، ولكن "اربطه" بمكوناته القلوية حتى الاستعادة النهائية لجهاز CBS. المخاليط التي تتكون من حمض ضعيف وملحه يحتوي على قاعدة قوية، أو قاعدة ضعيفة وملح حمض قوي لها خواص منظمة.
الأنظمة العازلة للدم الأكثر رحابة هي البيكربونات والفوسفات والبروتين والهيموجلوبين. تلعب الأنظمة الثلاثة الأولى دورًا مهمًا بشكل خاص في بلازما الدم، ويعمل حاجز الهيموجلوبين، وهو الأقوى، في كريات الدم الحمراء.
يعتبر عازل البيكربونات أهم نظام عازل خارج الخلية ويتكون من حمض الكربونيك الضعيف H2CO3 وملحه الأنيوني، وهو قاعدة قوية. يتكون حمض الكربونيك نتيجة تفاعل ثاني أكسيد الكربون والماء: CO2 + H2O ↔ H2CO3. ويتفكك حمض الكربونيك بدوره إلى هيدروجين وبيكربونات: H2CO3 ↔ H+ + HCO3-.
في الظروف العادية (عند درجة حموضة الدم حوالي 7.4)، يكون عدد البيكربونات في البلازما 20 مرة أكثر من ثاني أكسيد الكربون.
تمثل سعة نظام البيكربونات 53% من إجمالي سعة المخزن المؤقت للدم. في الوقت نفسه، تمثل بيكربونات البلازما 35% وبيكربونات كريات الدم الحمراء 18% من سعة المخزن المؤقت.
عندما تتشكل فائض من المنتجات المتفاعلة مع الحمض في البلازما، تتحد أيونات الهيدروجين مع أنيونات البيكربونات (). يدخل ثاني أكسيد الكربون الزائد المتكون في البلازما إلى خلايا الدم الحمراء ويتحلل هناك بمساعدة الأنهيدراز الكربوني إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في البلازما، ويحفز مركز الجهاز التنفسي ويتم إزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد من الجسم عبر الرئتين. هذا التحويل السريع لأي حمض بواسطة البيكربونات إلى حمض الكربونيك، والذي يمكن إزالته بسهولة عن طريق الرئتين، يجعل محلول البيكربونات هو النظام المنظم الأكثر ثباتًا.
يمكن لمحلول البيكربونات أيضًا تحييد القواعد الزائدة. في هذه الحالة، سيتم ربط أيونات OH بثاني أكسيد الكربون وبدلاً من القاعدة الأقوى OH، تتشكل قاعدة أضعف، يتم إخراج الفائض منها عن طريق الكلى على شكل أملاح بيكربونات.
وطالما أن كمية حمض الكربونيك وبيكربونات الصوديوم تتغير بشكل متناسب وتبقى النسبة بينهما 1:20، فإن درجة الحموضة في الدم تظل ضمن الحدود الطبيعية.
يتم تمثيل المخزن المؤقت للفوسفات بأملاح الفوسفات الأحادي وغير المستبدل. يوفر نظام الفوسفات العازل 5% من السعة العازلة للدم وهو النظام العازل الرئيسي للخلايا.
يتمتع الملح أحادي الاستبدال بخصائص حمضية، لأنه عند تفككه ينتج أيونًا، والذي يكون بعد ذلك قادرًا على إطلاق أيون الهيدروجين: NaH2PO4 ⇒ Na+ + ؛ ⇒Н+ + . يمتلك الفوسفات المذاب خصائص القاعدة، لأنه يتفكك ليشكل أيونًا يمكنه ربط أيون الهيدروجين: + H+ ⇒.
عند الرقم الهيدروجيني الطبيعي في البلازما، تكون نسبة أملاح الفوسفات NaH2PO4: Na2HPO4 = 1:4. هذا المخزن المؤقت مهم في التنظيم الكلوي لقناة CBS، وكذلك في تنظيم استجابة بعض الأنسجة. في الدم، يعود تأثيره بشكل رئيسي إلى الحفاظ على ثبات وتكاثر عازلة البيكربونات.
نظام المخزن المؤقت للبروتين هو مخزن مؤقت قوي إلى حد ما قادر على إظهار خصائصه بسبب الطبيعة المذبذبة للبروتينات. يوفر نظام البروتين العازل 7% من سعة العازلة في الدم. تحتوي بروتينات بلازما الدم على كمية كافية من الجذور الحمضية والأساسية، لذلك يعمل هذا النظام العازل اعتمادًا على البيئة التي تنفصل فيها البروتينات.
يعتبر عازل الهيموجلوبين هو النظام العازل الأكثر رحابة. يمثل ما يصل إلى 75٪ من إجمالي سعة المخزن المؤقت للدم. تُعطى خصائص النظام العازل للهيموجلوبين بشكل أساسي من خلال قدرته على الوجود باستمرار في شكلين - الهيموجلوبين المخفض (المخفض) HHb والمؤكسد (أوكسي هيموجلوبين) HbO2.
عازل الهيموجلوبين، على عكس عازل البيكربونات، قادر على تحييد كل من الأحماض غير المتطايرة والمتطايرة. يتصرف الهيموجلوبين المؤكسد مثل الحمض، مما يزيد من تركيز أيونات الهيدروجين، ويتصرف الهيموجلوبين المختزل (غير المؤكسج) مثل القاعدة، مما يؤدي إلى تحييد H+.
يعد الهيموجلوبين مثالًا كلاسيكيًا لمخزن البروتين وفعاليته عالية جدًا. الهيموجلوبين أكثر فعالية بست مرات كحاجز من بروتينات البلازما.
إن انتقال الشكل المؤكسد للهيموجلوبين إلى الشكل المخفض يمنع تحول الرقم الهيدروجيني إلى الجانب الحمضي أثناء ملامسة الدم للأنسجة، كما أن تكوين أوكسي هيموجلوبين في الشعيرات الدموية الرئوية يمنع تحول الرقم الهيدروجيني إلى الجانب القلوي بسبب الإطلاق. أيونات ثاني أكسيد الكربون والكلور من كريات الدم الحمراء وتكوين البيكربونات فيها.
نظام أيونات الأمونيا/الأمونيوم (NH3/NH4+) - يعمل بشكل أساسي في البول.
بالإضافة إلى الأنظمة العازلة، تلعب الأنظمة الفسيولوجية دورًا نشطًا في الحفاظ على درجة حموضة ثابتة، ومن بينها الرئتان والكلى والكبد والجهاز الهضمي.
يلعب الجهاز التنفسي دورًا مهمًا في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي في الجسم، لكن الأمر يستغرق من 1 إلى 3 دقائق لتسوية التغير في درجة حموضة الدم. يتم تقليل دور الرئتين إلى الحفاظ على تركيزات ثاني أكسيد الكربون الطبيعية، والمؤشر الرئيسي الحالة الوظيفيةالرئتان هي التوتر الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الدم. توفر الآليات الرئوية تعويضًا مؤقتًا، حيث يؤدي ذلك إلى إزاحة منحنى تفكك الأوكسيهيموجلوبين إلى اليسار وتقليل قدرة الأكسجين في الدم الشرياني.
في حالة تبادل الغازات المستقرة، تتخلص الرئتان من حوالي 850 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون يوميًا. إذا زاد ضغط ثاني أكسيد الكربون في الدم عن المعدل الطبيعي بمقدار 10 ملم زئبق. الفن، وزيادة التهوية 4 مرات.
إن دور الكلى في تنظيم التفاعل النشط للدم لا يقل أهمية عن نشاطها الجهاز التنفسي. آلية التعويض الكلوي أبطأ من الجهاز التنفسي. يتطور التعويض الكلوي الكامل بعد أيام قليلة فقط من تغيير الرقم الهيدروجيني.
إن إفراز الأحماض أثناء الطعام المختلط العادي لدى الشخص السليم يفوق إفراز القواعد، لذلك يكون للبول تفاعل حمضي (درجة الحموضة 5.3-6.5) ويكون تركيز أيونات الهيدروجين فيه أعلى بحوالي 800 مرة من الدم. تنتج الكلى وتفرز في البول كمية من أيونات الهيدروجين تعادل الكمية التي تدخل البلازما بشكل مستمر من خلايا الجسم، مع استبدال أيونات الهيدروجين التي تفرزها الظهارة الأنبوبية بأيونات الصوديوم في البول الأولي. ويتم إنجاز هذه الآلية من خلال عدة عمليات كيميائية.
أولها هو عملية إعادة امتصاص الصوديوم أثناء تحويل الفوسفات ثنائي القاعدة إلى فوسفات أحادية الاستبدال. عندما يتم استنفاد المخزن المؤقت للفوسفات (درجة حموضة البول أقل من 4.5)، يتم إعادة امتصاص الصوديوم والبيكربونات من خلال تكوين الأمونيا.
العملية الثانية، والتي تضمن احتباس الصوديوم في الجسم وإزالة أيونات الهيدروجين الزائدة، هي تحويل البيكربونات إلى حمض الكربونيك في تجويف الأنابيب.
العملية الثالثة التي تساعد على الحفاظ على الصوديوم في الجسم هي تخليق الأمونيا في الأنابيب الكلوية البعيدة (تكوين الأمونيا) واستخدامها لتحييد وإفراز معادلاتها الحمضية في البول.
تخترق الأمونيا الحرة الناتجة بسهولة تجويف الأنابيب، حيث، بالجمع مع أيون الهيدروجين، تتحول إلى كاتيون أمونيوم سيئ الانتشار، وهو غير قادر على العودة إلى خلية جدار الأنبوب.
بشكل عام، يمكن أن يتجاوز تركيز أيونات الهيدروجين في البول تركيز أيونات الهيدروجين في الدم بعدة مئات المرات.
ويشير ذلك إلى القدرة الهائلة للكلى على إزالة أيونات الهيدروجين من الجسم.
لا تستطيع الآليات الكلوية لتنظيم الجهاز التنفسي ضبط درجة الحموضة خلال دقائق قليلة، مثل آلية التنفس، ولكنها تعمل لعدة أيام حتى يعود الرقم الهيدروجيني إلى مستوياته الطبيعية.
تنظيم CBS بمشاركة الكبد. يقوم الكبد بأكسدة المواد غير المؤكسدة في الدم المتدفق من الأمعاء إلى المنتجات النهائية؛ تصنيع اليوريا من النفايات النيتروجينية، وخاصة من الأمونيا وكلوريد الأمونيوم، القادمة من الجهاز الهضمي إلى دم الوريد البابي؛ يمتلك الكبد وظيفة إخراجية، وبالتالي، عندما تتراكم كميات زائدة من المنتجات الأيضية الحمضية أو القلوية في الجسم، يمكن أن تفرز مع الصفراء في الجهاز الهضمي. مع زيادة الأحماض في الكبد، يزداد تحييدها وفي نفس الوقت يتم منع تكوين اليوريا. الأمونيا غير المستخدمة تحيد الأحماض وتزيد من إفراز أملاح الأمونيوم في البول. مع زيادة كمية التكافؤ القلوي، يزداد تكوين البول، وينخفض تكوين الأمونيا، والذي يصاحبه انخفاض في إفراز أملاح الأمونيوم في البول.
يعتمد تركيز أيونات الهيدروجين في الدم أيضًا على نشاط المعدة والأمعاء. تفرز خلايا الغشاء المخاطي في المعدة حمض الهيدروكلوريك بتركيزات عالية جدًا. في هذه الحالة، يتم إطلاق أيونات الكلور من الدم إلى تجويف المعدة بالاشتراك مع أيونات الهيدروجين المتكونة في ظهارة المعدة بمشاركة الأنهيدراز الكربونيك. بدلا من الكلوريدات، يدخل البيكربونات إلى البلازما أثناء إفراز المعدة.
ويشارك البنكرياس بنشاط في تنظيم درجة الحموضة في الدم، كما يولد عدد كبيربيكربونات. يتم منع تكوين البيكربونات عن طريق زيادة الأحماض ويعززها نقصها.
يمكن للجلد، في ظل ظروف وجود أحماض وقواعد زائدة غير متطايرة، أن يطلق هذه الأخيرة من خلال العرق. وهذا له أهمية خاصة في حالات اختلال وظائف الكلى.
أنسجة العظام. هذا هو أبطأ نظام رد الفعل. وآلية مشاركته في تنظيم درجة حموضة الدم هي القدرة على تبادل أيونات Ca2+ و Na+ مع بلازما الدم مقابل بروتونات H+. يحدث ذوبان أملاح الكالسيوم هيدروكسيباتيت في مصفوفة العظام، وإطلاق أيونات Ca2+ وربط أيونات HPO42- مع H+ لتكوين فوسفات ثنائي الهيدروجين، الذي يتم إفرازه في البول. بالتوازي، مع انخفاض في درجة الحموضة (التحمض)، تدخل أيونات H+ إلى الخلايا العظمية، وتتدفق أيونات البوتاسيوم.
تقييم الحالة الحمضية القاعدية للجسم
عند دراسة التوازن الحمضي القاعدي، تكون اختبارات الدم ذات أهمية قصوى. المؤشرات في الدم الشعري قريبة من تلك الموجودة في الدم الشرياني. حاليًا، يتم تحديد مؤشرات CBS باستخدام الطريقة الدقيقة لموازنة Astrup. تتيح هذه التقنية، بالإضافة إلى درجة الحموضة الحقيقية للدم، الحصول على مؤشر لتوتر ثاني أكسيد الكربون في البلازما (pCO2)، وبيكربونات الدم الحقيقية (AB)، وبيكربونات المعيارية (SB)، ومجموع جميع قواعد الدم (BB) ومؤشر. من نقص القاعدة أو الزائدة (BE).
الرابط الببليوغرافي
موريسون في.في.، تشيسنوكوفا إن.بي.، بيزينكوفا إم.إن. الحالة الحمضية القاعدية. تنظيم التوازن الحمضي القاعدي (المحاضرة 1) // المجلة الدولية للبحوث التطبيقية والأساسية. – 2015. – رقم 3-2. – ص270-273؛عنوان URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6529 (تاريخ الوصول: 15/06/2019). نلفت انتباهكم إلى المجلات التي تصدرها دار النشر "أكاديمية العلوم الطبيعية"
الحالة الحمضية القاعدية- من أهم العوامل الفيزيائية والكيميائية للبيئة الداخلية للجسم. في جسم الشخص السليم، تتشكل الأحماض باستمرار يوميًا أثناء عملية التمثيل الغذائي - حوالي 20000 مليمول من حمض الكربونيك (H 2 C0 3) و 80 مليمول من الأحماض القوية، لكن تركيز H + يتقلب في نطاق ضيق نسبيًا. عادة، يكون الرقم الهيدروجيني للسائل خارج الخلوي 7.35-7.45 (45-35 نانومول/لتر)، ويكون الرقم الهيدروجيني للسائل خارج الخلوي في المتوسط 6.9. وفي الوقت نفسه، تجدر الإشارة إلى أن H+ داخل الخلية غير متجانس: فهو يختلف في عضيات الخلية نفسها.
H+ قادرة جدًا على أن يؤثر حتى التغيير قصير المدى في تركيزها في الخلية بشكل كبير على نشاط أنظمة الإنزيمات والوظائف الفسيولوجية.
العمليات. ومع ذلك، عادة، يتم تنشيط الأنظمة العازلة على الفور، مما يحمي الخلية من تقلبات الرقم الهيدروجيني غير المواتية. يمكن لنظام المخزن المؤقت الارتباط أو على العكس من ذلك إطلاق H + على الفور
استجابة للتغيرات في حموضة السائل داخل الخلايا.
تعمل الأنظمة العازلة أيضًا على مستوى الكائن الحي ككل، ولكن في
في النهاية، يتم تحديد تنظيم درجة الحموضة في الجسم من خلال عمل الرئتين والكليتين.
إذن ما هو؟ الحالة الحمضية القاعدية (مرادفات: التوازن الحمضي القاعدي، الحالة الحمضية القاعدية، التوازن الحمضي القاعدي، التوازن الحمضي القاعدي). هذا هو الثبات النسبي لقيمة الرقم الهيدروجيني للبيئة الداخلية للجسم، بسبب العمل المشترك للعازل وبعض الأنظمة الفسيولوجية للجسم (القاموس الموسوعي للمصطلحات الطبية، المجلد 2، ص 32).
التوازن الحمضي القاعدي هو الثبات النسبي لمؤشر الهيدروجين (pH) للبيئة الداخلية للجسم، نتيجة للعمل المشترك للعازلة وبعض الأنظمة الفسيولوجية، والتي تحدد مدى فائدة التحولات الأيضية في خلايا الجسم (BME) ، المجلد 10، ص 336).
تعتمد نسبة أيونات الهيدروجين والهيدروكسيل في البيئة الداخلية للجسم على:
1) نشاط الإنزيم وشدة تفاعلات الأكسدة والاختزال؛
2) عمليات التحلل المائي وتخليق البروتين، وتحلل السكر وأكسدة الكربوهيدرات والدهون؛
3) حساسية المستقبلات للوسطاء.
4) نفاذية الغشاء.
5) قدرة الهيموجلوبين على ربط الأكسجين وإطلاقه إلى الأنسجة؛
6) الخصائص الفيزيائية والكيميائية للغرويات والهياكل بين الخلايا: درجة تشتتها، محبة الماء، والقدرة على الامتزاز؛
7) وظائف الأجهزة والأنظمة المختلفة.
تعتمد نسبة H+ وOH" في الوسط البيولوجي على محتوى الأحماض (المانحين للبروتونات) والقواعد المنظمة (مستقبلات البروتونات) في سوائل الجسم. ويتم تقييم التفاعل النشط للوسط بواسطة أحد الأيونات (H+ أو OH) -) في أغلب الأحيان بواسطة H + يعتمد محتوى H+ في الجسم على تكوينها أثناء عملية التمثيل الغذائي للبروتينات والدهون والكربوهيدرات، وكذلك دخولها إلى الجسم أو إزالتها منه على شكل أحماض غير متطايرة أو. ثاني أكسيد الكربون.
تعد قيمة الرقم الهيدروجيني، التي تميز حالة CBS، واحدة من أكثر مؤشرات الدم "صعوبة" وتختلف عند البشر ضمن حدود ضيقة جدًا: من 7.3 5 إلى 7.45 لتر.يؤدي تحول الرقم الهيدروجيني بمقدار 0.1 إلى ما هو أبعد من الحدود المحددة إلى حدوث اضطرابات واضحة في الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية وما إلى ذلك، ويؤدي انخفاض الرقم الهيدروجيني بمقدار 0.3 إلى غيبوبة حمضية، وغالبًا ما يكون تحول الرقم الهيدروجيني بمقدار 0.4 غير متوافق مع الحياة.
يرتبط تبادل الأحماض والقواعد في الجسم ارتباطًا وثيقًا بتبادل الماء والكهارل. يتم توحيد كل هذه الأنواع من التبادل من خلال قانون الحياد الكهربائي والتساوي والآليات الفسيولوجية المتجانسة.
إجمالي كمية كاتيونات البلازما هي 155 مليمول/لتر (Na+ - 142 مليمول/لتر؛ K+ - 5 مليمول/لتر؛ Ca 2+ - 2.5 مليمول/لتر؛ Mg 2 + 0.5 مليمول/لتر؛ عناصر أخرى - 1.5 مليمول) /ل)، ويتم احتواء نفس الكمية من الأنيونات (103 مليمول / لتر - قاعدة ضعيفة CI ~؛ 27 مليمول / لتر - قاعدة قوية HCO، -؛ 7.5-9 مليمول / لتر - أنيونات البروتين؛ 1.5 مليمول / لتر - فوسفات الأنيونات 0.5 مليمول / لتر - أنيونات الكبريتات 5 مليمول / لتر - الأحماض العضوية. نظرًا لأن محتوى H + في البلازما لا يتجاوز 40 × 10 -6 مليمول / لتر، والقواعد العازلة الرئيسية لأنيونات بروتين البلازما (HCO3-) تبلغ حوالي 42 مليمول / لتر، فإن الدم يعتبر وسطًا مخزنًا جيدًا وله نسبة طفيفة من رد فعل قلوي.
