Gomeostaz nisbiy dinamikani saqlab turish uchun tirik mavjudotlarning asosiy xususiyatlaridan biridir
ichki muhitning doimiyligi, ya'ni. kimyoviy tarkibi, osmotik
bosim, asosiy fiziologik funktsiyalarning barqarorligi.
Bu tananing ichki muhitning (qon, limfa, hujayralararo suyuqlik) nisbiy barqarorligini saqlash qobiliyatidir.
Inson tanasi doimo o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga moslashadi, lekin ichki muhit doimiy bo'lib qoladi va uning ko'rsatkichlari juda tor chegaralarda o'zgarib turadi. Shuning uchun inson turli xil ekologik sharoitlarda yashashi mumkin. Ba'zi fiziologik parametrlar ayniqsa ehtiyotkorlik bilan va nozik tarzda tartibga solinadi, masalan, tana harorati, qon bosimi, glyukoza, gazlar, tuzlar, qondagi kaltsiy ionlari, kislota-baz muvozanati, qon hajmi, uning osmotik bosimi, ishtahasi va boshqalar. Tartibga solish ushbu ko'rsatkichlar va boshqaruv tizimlaridagi o'zgarishlarni aniqlaydigan retseptorlar o'rtasida salbiy teskari aloqa printsipi asosida amalga oshiriladi. Shunday qilib, parametrlardan birining pasayishi mos keladigan retseptor tomonidan ushlanadi, undan impulslar miyaning u yoki bu tuzilishiga yuboriladi, uning buyrug'i bilan avtonom nerv tizimi sodir bo'lgan o'zgarishlarni tenglashtirish uchun murakkab mexanizmlarni ishga tushiradi. . Miya gomeostazni saqlash uchun ikkita asosiy tizimdan foydalanadi: avtonom va endokrin.
Ichki muhitning eng muhim fizik-kimyoviy parametrlaridan biri hisoblanadi kislota-baz muvozanati .
Qonning miqdoriy reaktsiyasi vodorod indeksini (pH) - vodorod va ionlar kontsentratsiyasining manfiy o'nlik logarifmini tavsiflaydi.
Tanadagi ko'pchilik yechimlar bufer eritmalari, bunda ularga oz miqdorda kuchli kislota yoki ishqor qo'shilganda pH o'zgarmaydi.
To'qimalar suyuqligi, qon, siydik va boshqa suyuqliklar bufer eritmalardir.
Tana suyuqliklarining pH indikatori Na, Mg, Ca, K qancha miqdorda so'rilishini aniq ko'rsatadi.Bu 4 komponent organizmning kislotaliligini tartibga soladi. Agar kislotalilik yuqori bo'lsa, moddalar boshqa organlar va bo'shliqlardan olina boshlaydi. Molekulyar tizimlardan organlargacha bo'lgan barcha darajadagi tirik tuzilmalarning barcha funktsiyalarini bajarish uchun ozgina ishqoriy muhit (pH 7,4) talab qilinadi.
Oddiy qiymatdan eng kichik og'ish ham patologiyaga olib kelishi mumkin.
pH o'zgarishi: kislotali - atsidoz
ishqoriy - alkalozga
0,1 ga siljish atrof-muhitning buzilishiga olib kelishi mumkin va 0,3 ga o'tish hayot uchun xavfli bo'lishi mumkin.
Qon va boshqa ichki suyuqliklarning pH darajasi. Metabolizm va metabolitlar.
Ichki suyuqliklar uchun standartlar:
Arterial qon 7,35 - 7,45
Venoz qon 7.26 - 7.36
Limfa 7.35 - 7.40
Hujayralararo suyuqlik 7,26 - 7,38
Siydikning pH 5-7 (kislotaligi oziq-ovqat va jismoniy faollikka qarab o'zgaradi. Siydikning ishqorliligi - o'simlik ovqatlari; siydikning kislotaliligi - go'sht, jismoniy faollik).
Og'ishlar va normalar:
- Kislotali suyuqlik reaktsiyasi
Ro'za tutish, tana haroratining ko'tarilishi, diabet, buyrak funktsiyasining buzilishi, og'ir jismoniy ish.
- Ishqoriy reaktsiya
Quviqning yallig'lanishi, go'sht mahsulotlarida kam ovqatlanish, ortiqcha mineral suv, siydikda qon.
Har qanday organizm ichki muhitning fizik-kimyoviy xususiyatlari baholanadigan ko'rsatkichlar to'plami bilan tavsiflanadi, pH va p teskari o'nlik logarifm bilan baholanadigan pH bundan mustasno, shuningdek, yurak urishi hajmi, yurak urish tezligi, qon. bosim, qon oqimi tezligi, periferik qon tomirlarining qarshiligi, nafas olishning daqiqali hajmi va boshqalar. Bu ko'rsatkichlarning umumiyligi tananing funktsional darajasini tavsiflaydi.
Metabolizm - tirik hujayralarda sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar va
tanani asosiy metabolizm uchun moddalar va energiya bilan ta'minlash.
Metabolitlar hujayra ichidagi metabolizm mahsulotlari bo'lib, ular tanadan yakuniy chiqarilishi kerak.
Kislota-asos holati tananing ichki muhitining eng muhim fizik va kimyoviy ko'rsatkichlaridan biridir. Sog'lom odamning tanasida metabolizm jarayonida har kuni kislotalar doimiy ravishda hosil bo'ladi - taxminan 20 000 mmol karbonat kislotasi (H 2 C0 3) va 80 mmol kuchli kislotalar, ammo H + kontsentratsiyasi nisbatan tor doirada o'zgarib turadi. Odatda hujayradan tashqari suyuqlikning pH qiymati 7,35-7,45 (45-35 nmol/l), hujayra ichidagi suyuqlikning pH qiymati o'rtacha 6,9 ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, shuni ta'kidlash kerakki, hujayra ichidagi H + kontsentratsiyasi heterojendir: u bir hujayraning organellalarida har xil bo'ladi.
H+ shu darajada reaktivdirki, hatto hujayradagi kontsentratsiyasining qisqa muddatli o'zgarishi ham ferment tizimlari va fiziologik jarayonlarning faolligiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin; ammo, odatda, bufer tizimlar bir zumda yoqiladi va hujayrani pHning noqulay o'zgarishidan himoya qiladi. Bufer tizimi hujayra ichidagi suyuqlikning kislotaliligi o'zgarishiga javoban darhol H + ni bog'lashi yoki aksincha, chiqarishi mumkin. Bufer tizimlari ham butun organizm darajasida ishlaydi, lekin oxir-oqibatda tananing pH ni tartibga solish o'pka va buyraklarning ishlashi bilan belgilanadi.
Shunday qilib, kislota-ishqor holati (sin.: kislota-ishqor muvozanati; kislota-ishqor holati; kislota-ishqor muvozanati; kislota-ishqor gomeostazi) nima? Bu bufer va tananing ba'zi fiziologik tizimlarining birgalikdagi ta'siri tufayli tananing ichki muhitining pH qiymatining nisbiy doimiyligi.
Kislota-asos muvozanati - bu bufer va ba'zi fiziologik tizimlarning birgalikdagi ta'siri tufayli tananing ichki mamlakatidagi vodorod indeksining (pH) nisbiy doimiyligi, bu organizm hujayralarida metabolik o'zgarishlarning foydaliligini belgilaydi (Katta). Tibbiyot ensiklopediyasi, 10-jild, 336-bet).
Organizmning ichki muhitida vodorod va gidroksil ionlarining nisbati quyidagilarga bog'liq:
1) ferment faolligi va oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining intensivligi;
2) uglevodlar va yog'larning gidroliz va oqsil sintezi, glikoliz va oksidlanish jarayonlari;
3) retseptorlarning mediatorlarga sezgirligi;
4) membranani o'tkazuvchanligi;
5) gemoglobinning kislorodni bog'lash va uni to'qimalarga chiqarish qobiliyati;
6) kolloidlar va hujayralararo tuzilmalarning fizik-kimyoviy xususiyatlari: ularning disperslik darajasi, gidrofilligi, adsorbsion qobiliyati;
7) turli organlar va tizimlarning funktsiyalari.
Biologik muhitda H+ va OH- ning nisbati tana suyuqliklaridagi kislotalar (proton donorlari) va bufer asoslar (proton qabul qiluvchilar) tarkibiga bog'liq. Muhitning faol reaktsiyasi ionlardan biri (H+ yoki OH-), ko'pincha H+ bilan baholanadi. Tanadagi H + tarkibi oqsillar, yog'lar va uglevodlar almashinuvi jarayonida ularning hosil bo'lishiga, shuningdek ularning tanaga kirishiga yoki undan uchuvchan bo'lmagan kislotalar yoki karbonat angidrid shaklida olib tashlanishiga bog'liq.
CBS holatini tavsiflovchi pH qiymati qonning eng "qattiq" parametrlaridan biri bo'lib, odamlarda juda tor chegaralarda o'zgarib turadi: 7,35 dan 7,45 gacha. PH ning belgilangan chegaralardan 0,1 ga o'zgarishi nafas olish, yurak-qon tomir tizimi va boshqalarda aniq buzilishlarni keltirib chiqaradi, pH ning 0,3 ga pasayishi atsidotik komaga olib keladi va pH ning 0,4 ga siljishi ko'pincha hayotga mos kelmaydi.
Tanadagi kislotalar va asoslarning almashinuvi suv va elektrolitlar almashinuvi bilan chambarchas bog'liq. Bu metabolizmning barcha turlarini elektr neytrallik qonuni, izosmolyarlik va gomeosgatik fiziologik mexanizmlar birlashtiradi.
Plazma kationlarining umumiy miqdori 155 mmol/l (Na+ -142 mmol/l; K+ - 5 mmol/l; Ca2+ - 2,5 mmol/l; Mg2+ - 0,5 mmol/l; boshqa elementlar - 1,5 mmol/l ) va bir xil miqdorda anionlar mavjud (103 mmol/l - kuchsiz asos Cl-; 27 mmol/l - kuchli asos HC03-; 7,5-9 mmol/l - oqsil anionlari; 1,5 mmol/l - fosfat anionlari; 0,5 mmol/ l - sulfatanlar;5 mmol/l - organik kislotalar). Plazmadagi H+ miqdori 40x106 mmol/l dan oshmaganligi va plazmadagi HCO3- va oqsil anionlarining asosiy bufer asoslari 42 mmol/l ga yaqin bo‘lgani uchun qon yaxshi tamponlangan muhit hisoblanadi va biroz ishqoriy reaksiyaga ega.
Protein va HCO3-anionlari elektrolitlar va CBS metabolizmi bilan chambarchas bog'liq. Shu munosabat bilan, ularning konsentratsiyasidagi o'zgarishlarni to'g'ri talqin qilish elektrolitlar, suv va H + almashinuvida sodir bo'ladigan jarayonlarni baholash uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega. CBS qon va to'qimalarning tampon tizimlari va o'pka, buyraklar, jigar va oshqozon-ichak traktini o'z ichiga olgan fiziologik tartibga solish mexanizmlari tomonidan qo'llab-quvvatlanadi.
Fizik-kimyoviy gomeostatik mexanizmlar
Fizik-kimyoviy gomeostatik mexanizmlarga qon va to'qimalarning bufer tizimlari va xususan, karbonat bufer tizimi kiradi. Organizmga bezovta qiluvchi omillar (kislotalar, ishqorlar) ta'sirida kislota-ishqor gomeostazining saqlanishi, birinchi navbatda, kuchsiz karbonat kislotasi (H 2 CO3) va uning anionining natriy tuzidan iborat karbonat bufer tizimi tomonidan ta'minlanadi. (NaHCO3) 1:20 nisbatda. Ushbu tampon kislotalar bilan aloqa qilganda, ikkinchisi zaif karbon kislotasi hosil bo'lishi bilan buferning ishqoriy komponenti bilan neytrallanadi: NaHC03 + HCl > NaCl + H2C03
Karbon kislotasi CO2 va H20 ga ajraladi. Olingan CO2 nafas olish markazini qo'zg'atadi va ortiqcha karbonat angidrid ekshalatsiyalangan havo bilan qondan chiqariladi. Karbonat buferi, shuningdek, NaHCO3 hosil qilish uchun karbonat kislotasi bilan bog'lanib, ortiqcha asoslarni zararsizlantirishga qodir va keyinchalik buyraklar tomonidan chiqariladi:
NaOH + H2C03 > NaHCO + H20.
Karbonat tamponining solishtirma og'irligi kichik va qonning umumiy bufer sig'imining 7-9% ni tashkil qiladi, ammo bu bufer qon bufer tizimidagi ahamiyatiga ko'ra markaziy o'rinni egallaydi, chunki u birinchi bo'lib kiradi. bezovta qiluvchi omillar bilan aloqa qilish va boshqa bufer tizimlari va fiziologik tartibga solish mexanizmlari bilan chambarchas bog'liq. Shuning uchun karbonat tampon tizimi CBS ning sezgir ko'rsatkichidir, shuning uchun uning tarkibiy qismlarini aniqlash CBS buzilishlarini tashxislash uchun keng qo'llaniladi.
Qon plazmasining ikkinchi bufer tizimi bir asosli (kuchsiz kislotalar) va ikki asosli (kuchli asoslar) fosfat tuzlari: NaH2P04 va Na2HP04 1: 4 nisbatda hosil bo'lgan fosfat tamponidir. Fosfat buferi karbonat tamponiga o'xshaydi. Qondagi fosfat tamponining barqarorlashtiruvchi roli ahamiyatsiz; kislota-asos gomeostazini buyraklar tomonidan tartibga solishda, shuningdek, ayrim to'qimalarning faol reaktsiyasini tartibga solishda ancha katta rol o'ynaydi. Qondagi fosfat buferi ACR ni saqlashda va bikarbonat tamponining ko'payishida muhim rol o'ynaydi:
H2CO3 + Na2HPO4 > NaHC03 + NaH2PO 4 ya'ni. ortiqcha H2C03 yo'q qilinadi va NaHC03 kontsentratsiyasi ortadi va H2C03 / NaHC03 nisbati 1:20 da doimiy bo'lib qoladi.
Uchinchi qon tampon tizimi oqsillar bo'lib, ularning tamponlanish xususiyatlari ularning amfoterligi bilan belgilanadi. Ular H+ va OH- hosil qilish uchun dissotsiatsiyalanishi mumkin. Shu bilan birga, plazma oqsillarining buferlik qobiliyati bikarbonatlarga nisbatan kichikdir. Qonning eng katta buferlik qobiliyati (75% gacha) gemoglobindir. Gemoglobinning bir qismi bo'lgan histidin kislotali (COOH) va asosiy (NH2) guruhlarini o'z ichiga oladi.
Gemoglobinning buferlik xususiyatlari kislotalarning gemoglobinning kaliy tuzi bilan o'zaro ta'sirida mos keladigan kaliy tuzi va juda zaif organik kislota xususiyatlariga ega bo'lgan erkin gemoglobinning ekvivalent miqdorini hosil qilish imkoniyati bilan bog'liq. H+ ning katta miqdori shu tarzda bog‘lanishi mumkin. Hb tuzlarida H + ni bog'lash qobiliyati oksigemoglobin tuzlariga (HbO2) qaraganda ancha aniq. Boshqacha qilib aytganda, gemoglobin oksigemoglobinga qaraganda zaifroq organik kislotadir. Shu munosabat bilan, HbO ning dissotsiatsiyasi paytida O2 va Hb dagi to'qimalar kapillyarlarida qo'shimcha miqdordagi asoslar (Hb tuzlari) paydo bo'ladi, ular karbonat angidridni bog'lash, pH ning pasayishiga qarshi turish va aksincha, Hb ning kislorodlanishiga olib keladi. bikarbonatdan H2CO3 ning siljishiga. Ushbu mexanizmlar arterial qonni venoz qonga aylantirish jarayonida va aksincha, shuningdek, pCO2 o'zgarganda ishlaydi.
Gemoglobin erkin aminokislotalar yordamida karbonat angidridni bog'lab, karbogemoglobinni hosil qiladi.
R-NH2 + CO2 - R-NHCOOH
Shunday qilib, kislotalarning "tajovuzkorligi" paytida karbonat tampon tizimidagi NHC03 ishqoriy oqsillar, fosfatlar va gemoglobin tuzlari bilan qoplanadi.
CBS ni saqlashda eritrotsitlar va plazma o'rtasida Cl va HCO3 almashinuvi juda muhimdir. Plazmadagi karbonat angidrid kontsentratsiyasining oshishi bilan undagi Cl kontsentratsiyasi pasayadi, chunki xlor ionlari qizil qon hujayralariga o'tadi. Plazmadagi Cl ning asosiy manbai NaCl dir. H2CO3 kontsentratsiyasining ortishi bilan Na+ va Cl- o'rtasidagi bog'lanish buziladi va ularning ajralishi sodir bo'ladi, xlor ionlari eritrotsitlarga kiradi va natriy ionlari plazmada qoladi, chunki eritrotsitlar membranasi ular uchun amalda o'tkazmaydi. Shu bilan birga, hosil bo'lgan ortiqcha Na + ortiqcha HCO3- bilan birlashadi, natriy bikarbonat hosil qiladi va qonning kislotaliligi paytida uning yo'qotilishini to'ldiradi va shu bilan doimiy qon pH qiymatini saqlaydi.
Qonda pCO2 ning kamayishi teskari jarayonni keltirib chiqaradi: xlor ionlari qizil qon tanachalarini tark etadi va NaHC03 dan chiqarilgan ortiqcha natriy ionlari bilan birlashadi, bu qonning ishqorlanishini oldini oladi.
CBS ni saqlashda muhim rol to'qimalarning bufer tizimlariga tegishli - ular karbonat va fosfat bufer tizimlarini o'z ichiga oladi. Shu bilan birga, juda katta miqdordagi kislotalar va ishqorlarni bog'lash qobiliyatiga ega bo'lgan to'qima oqsillari alohida rol o'ynaydi.
CBS ni tartibga solishda to'qimalarda, ayniqsa jigar, buyraklar va mushaklarda sodir bo'ladigan gomeostatik metabolik jarayonlar bir xil darajada muhim rol o'ynaydi. Organik kislotalar, masalan, oksidlanib, organizmdan osongina ajralib chiqadigan (asosan, karbonat angidrid shaklida) uchuvchi kislotalar hosil qiladi yoki oqsil almashinuvi mahsulotlari bilan qo'shilib, kislotali xususiyatlarini to'liq yoki qisman yo'qotadi.
Kuchli mushak ishi paytida ko'p miqdorda hosil bo'lgan sut kislotasi glikogenga, keton tanachalari esa yuqori yog'li kislotalarga, so'ngra yog'larga va hokazolarga qayta sintezlanishi mumkin. Noorganik kislotalar kaliy va natriy tuzlari bilan zararsizlantirilishi mumkin, aminokislotalar ammiak bilan dezaminlanganda chiqariladi va ammoniy tuzlari hosil bo'ladi.
Ishqorlar to'qimalarning pH darajasi o'zgarganda glikogendan intensiv hosil bo'lgan laktat bilan zararsizlantirilishi mumkin. CBS kuchli kislotalar va ishqorlarning lipidlarda erishi, ularning turli xil organik moddalar tomonidan ajralmaydigan va erimaydigan tuzlarga bog'lanishi va turli to'qimalar hujayralari va qon o'rtasida ion almashinuvi tufayli saqlanadi.
Oxir oqibat, kislota-asos gomeostazini saqlashda hal qiluvchi bo'g'in hujayra metabolizmidir, chunki anionlar va kationlarning transmembran oqimi va ularning hujayradan tashqari va hujayra ichidagi sektorlar o'rtasida taqsimlanishi hujayra faoliyati natijasidir va bu faoliyat ehtiyojlariga bog'liq.
Fiziologik gomeostatik mexanizmlar
Kislota-asos gomeostazini saqlashda bir xil darajada muhim rolni fiziologik gomeostatik mexanizmlar o'ynaydi, ular orasida o'pka va buyraklar etakchi rol o'ynaydi. Metabolik jarayonda hosil bo'lgan organik kislotalar yoki qonning bufer tizimlari tufayli tanaga tashqaridan kiradigan kislotalar, karbonat angidridni asoslar bilan birikmalaridan siqib chiqaradi va natijada ortiqcha CO2 o'pka orqali chiqariladi.
Karbonat angidrid kislorodga qaraganda taxminan 20 marta ko'proq tarqaladi. Bu jarayon ikki mexanizm yordamida osonlashtiriladi:
gemoglobinning oksigemoglobinga o'tishi (oksigemoglobin kuchli kislota sifatida CO2 ni qondan siqib chiqaradi);
O'pka karbonat angidrazasi karbonat angidrazining ta'siri
n2co3 - CO2+ n2o.
O'pka tomonidan tanadan chiqariladigan karbonat angidrid miqdori nafas olish chastotasi va amplitudasiga bog'liq va tanadagi karbonat angidrid miqdori bilan belgilanadi.
Buyraklarning CBS ni saqlashdagi ishtiroki asosan ularning kislota chiqarish funktsiyasi bilan belgilanadi. Oddiy sharoitlarda buyraklar pH 5,0 dan 7,0 gacha bo'lgan siydik ishlab chiqaradi. Siydikning pH qiymati 4,5 ga yetishi mumkin, bu qon plazmasiga nisbatan H + ning 800 baravar ko'pligini ko'rsatadi. Proksimal va distal buyrak kanalchalarida siydikning kislotalanishi H+ sekretsiyasi (atsidogenez) natijasidir. Bu jarayonda buyrak kanalchalari epiteliysining karbonat angidrazasi muhim rol o'ynaydi. Ushbu ferment uglerod kislotasining hidratsiyasi va suvsizlanishining sekin reaktsiyasi o'rtasidagi muvozanatga erishishni tezlashtiradi:
karbonat angidraz
n2co3 - n2o + CO2
PH pasayganda, katalizlanmagan H2CO3 > H2 + HCO3- tezligi ortadi. Atsidogenez tufayli fosfat tamponining kislotali komponentlari (H + + HP04 2- > H2PO4-) va kuchsiz organik kislotalar (sut, limon, b-gidroksibutirik va boshqalar) tanadan chiqariladi. Buyrak kanalchalari epiteliysi tomonidan H+ ning chiqishi energiya sarfi bilan elektrokimyoviy gradientga qarshi sodir bo'ladi va shu bilan birga ekvivalent miqdordagi Na+ reabsorbsiyasi sodir bo'ladi (Na+ reabsorbtsiyasining pasayishi atsidogenezning pasayishi bilan birga keladi). Atsidogenez natijasida reabsorbsiyalangan Na+ buyrak kanalchalari epiteliysi tomonidan ajraladigan HCO3 bilan birga qonda natriy bikarbonat hosil qiladi.
Na + + HC03 - > NaHC03
Buyrak kanalchalarining epiteliysi tomonidan ajratilgan H+ ionlari bufer birikmalarning anionlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Atsidogenez asosan karbonat va fosfat tamponlarining anionlari va kuchsiz organik kislotalarning anionlarining ajralib chiqishini ta'minlaydi.
Kuchli organik va noorganik kislotalarning anionlari (CI-, S0 4 2-) ammoniogenez tufayli buyraklar tomonidan tanadan chiqariladi, bu kislotalarning chiqarilishini ta'minlaydi va siydik pH ni distal kanalchalarning kritik darajadan pastga tushishidan himoya qiladi va yig'ish kanallari. Buyrak kanalchalarining epiteliysida glyutamin (60%) va boshqa aminokislotalarning (40%) dezaminlanishida hosil bo‘lgan, kanalchalar bo‘shlig‘iga kirib, atsidogenez jarayonida hosil bo‘lgan H+ bilan birikadi. Shunday qilib, ammiak vodorod ionlarini bog'laydi va ammoniy tuzlari shaklida kuchli kislotalarning anionlarini olib tashlaydi.
Ammoniogenez atsidogenez bilan chambarchas bog'liq, shuning uchun siydikdagi ammoniy kontsentratsiyasi to'g'ridan-to'g'ri undagi H + kontsentratsiyasiga bog'liq: qonning kislotalanishi, quvurli suyuqlikning pH qiymatining pasayishi bilan birga, ammiakning tarqalishiga yordam beradi. hujayralar. Ammoniyning chiqarilishi ham uning ishlab chiqarish tezligi va siydik oqimi tezligi bilan belgilanadi.
Xloridlar buyraklar tomonidan kislota chiqarilishini tartibga solishda muhim rol o'ynaydi - HCO3- reabsorbtsiyasining ortishi xlorid reabsorbtsiyasining ortishi bilan birga keladi. Xlor ioni natriy kationini passiv ravishda kuzatib boradi. Xloridlarni tashishning o'zgarishi H+ ionlarining sekretsiyasi va HCO3 ning reabsorbtsiyasining birlamchi o'zgarishi oqibatidir va quvurli siydikning elektr neytralligini saqlash zarurati bilan bog'liq.
Atsidoz va ammoniogenezdan tashqari, qonning kislotalanishi paytida Na + ning saqlanishida kaliy sekretsiyasi muhim rol o'ynaydi.Qon pH darajasi pasayganda hujayralardan ajralib chiqadigan kaliy buyrak kanalchalari epiteliysi tomonidan intensiv ravishda chiqariladi va bir vaqtning o'zida uning miqdorini oshiradi. Na+ ning reabsorbtsiyasi - bu mineralokortikoidlarning tartibga soluvchi ta'siriga ta'sir qiladi: aldosteron va deoksikortikosteron. Odatda, buyraklar asosan kislotali metabolik mahsulotlarni chiqaradi, ammo organizmga asoslarni ko'paytirish bilan siydik reaktsiyasi bikarbonat va asosiy fosfat sekretsiyasi oshishi tufayli ishqoriy bo'ladi.
Oshqozon-ichak trakti CBS ning ekskretor regulyatsiyasida muhim rol o'ynaydi. Oshqozonda xlorid kislota hosil bo'ladi: H+ oshqozon epiteliysida, CI- esa qondan chiqariladi. Oshqozon sekretsiyasi jarayonida xloridlar evaziga bikarbonat qonga kiradi, ammo qonning ishqorlanishi sodir bo'lmaydi, chunki CI- me'da shirasi qonga qayta so'riladi.Ichakda ichak shilliq qavati epiteliysi bikarbonatlarga boy ishqoriy sharbat chiqaradi. . Bunday holda, H+ qonga HCl shaklida o'tadi. Reaksiyaning qisqa muddatli siljishi darhol ichakda NaHC03 ning reabsorbtsiyasi bilan muvozanatlanadi. Ichak trakti organizmdan asosan K+ va bir valentli kationlarni kontsentratsiyalovchi va chiqaradigan buyraklardan farqli o'laroq, organizmdan ikki valentli ishqoriy ionlarni to'playdi va olib tashlaydi.Kislotali oziqlanish bilan asosan Ca2+ va Mg2+ ning ajralishi ortadi. ishqoriy parhez, barcha kationlarning chiqishi ortadi.
2.Qon bufer tizimlari. PH gomeostazini saqlashda bufer tizimlarining roli. Kislota-asos holati. Atsidoz va alkaloz haqida tushuncha.
Organizmda kislota hosil bo'lishi asosiy birikmalar hosil bo'lishidan ustun turadi.
Tanadagi H+ manbalari:
1. uchuvchi kislota H2CO3, oqsillarni oksidlanishida kuniga 10-20 ming mmol CO2, F, U.
2.kuniga uchuvchan bo'lmagan kislotalar. 70 mmol:
Organik fosfatlarni parchalashda fosfor (nukleotidlar, PL, fosfoproteinlar)
Oksidlanish jarayonida oltingugurt, xlorid B
3.org.k-siz: sut, keton tanalari, PVX va boshqalar.
Bufer hujayralarining ishtiroki va fiziologik nazorat (buyraklarning ekskretor funktsiyasi va o'pkaning nafas olish funktsiyasi) tufayli pH biroz ishqoriy darajada saqlanadi.
Henderson-Hesselbax tenglamasi: pH = pKa + log [proton akkumulyatori]/[proton donori].
(tuz) (kislota)
Har qanday bufer konjugat kislota-asos juftligidan iborat: proton donori + akseptor.
Bufer sig'imi: bufer komponentlarining mutlaq kontsentratsiyasiga bog'liq.
Bikarbonat.
10% bufer qon sig'imi.
Oddiy qon pH (7,4) da qon plazmasidagi HCO 3 bikarbonat ionlarining kontsentratsiyasi CO 2 kontsentratsiyasidan taxminan 20 baravar oshadi. Bikarbonat tampon tizimi pH 7,4 oralig'ida samarali regulyator sifatida ishlaydi.
Ushbu tizimning ta'sir qilish mexanizmi shundaki, qonga nisbatan ko'p miqdordagi kislotali mahsulotlar chiqarilganda, vodorod ionlari H + bikarbonat ionlari HCO 3 - bilan o'zaro ta'sir qiladi, bu esa zaif dissotsilanadigan karbonat kislotasi H 2 CO 3 hosil bo'lishiga olib keladi. H 2 CO 3 kontsentratsiyasining keyingi pasayishi ularning giperventilatsiyasi natijasida o'pka orqali CO 2 ning tezlashishi natijasida erishiladi (esda tutingki, qon plazmasidagi H 2 CO 3 kontsentratsiyasi qon plazmasi bilan belgilanadi. alveolyar gaz aralashmasidagi CO 2 bosimi).
Agar qonda asoslar miqdori oshsa, u holda ular kuchsiz karbonat kislotasi bilan o'zaro ta'sirlanib, bikarbonat ionlari va suv hosil qiladi. Bunday holda, pH qiymatida sezilarli siljishlar sodir bo'lmaydi. Bundan tashqari, bufer tizimining tarkibiy qismlari o'rtasidagi normal nisbatni saqlab qolish uchun, bu holda kislota-ishqor muvozanatini tartibga solishning fiziologik mexanizmlari faollashadi: qon plazmasida ma'lum miqdordagi CO 2 gipoventilatsiyasi natijasida saqlanib qoladi. o'pka.
NaHCO3 + H+ → Na+ + H2CO3
Buyraklarda reabs ↓karbonat angidraz
↓o'pkaning ventilyatsiyasining kuchayishi
Fosfat - bu H 2 PO 4 - ion (proton donori) va HPO 4 2 - ionidan (proton qabul qiluvchi) iborat konjugatsiyalangan kislota-asos juftligi:
Fosfat bufer tizimi qonning bufer sig'imining atigi 1% ni tashkil qiladi. Hujayradan tashqari suyuqlikda, shu jumladan qonda [HPO 4 2– ] nisbati: [H 2 PO 4 – ] 4:1 ni tashkil qiladi. Fosfat tizimining bufer ta'siri vodorod ionlarini HPO 4 2- ionlari bilan bog'lash va H 2 PO 4 – (H + + + HPO 4 2– -> H 2 PO 4 –) hosil qilish imkoniyatiga asoslanadi. H 2 PO ionlari bilan OH – ionlari 4 – (OH – + + H 2 R O 4 – -> HPO 4 2– + H 2 O). Bufer juftligi (H 2 PO 4 – –HPO 4 2–) pH ning 6,1 dan 7,7 gacha bo'lgan o'zgarishiga ta'sir ko'rsatishga qodir va pH qiymati diapazonda bo'lgan hujayra ichidagi suyuqlikning ma'lum bufer sig'imini ta'minlay oladi. 6,9–7, 4. Qonda fosfat tamponining maksimal sig'imi pH qiymati 7,2 atrofida paydo bo'ladi.
1 va 2 - chiqish.
Protein qon plazmasida CORni ushlab turish uchun boshqa bufer tizimlariga qaraganda kamroq ahamiyatga ega. Proteinlar oqsil molekulasida kislota-ishqor guruhlari mavjudligi sababli bufer tizimini hosil qiladi: oqsil-H + (kislota, proton donor) va oqsil (konjugat asos, proton qabul qiluvchi). Qon plazmasining protein tampon tizimi pH 7,2-7,4 oralig'ida samarali.
Gemoglobin bufer tizimi qondagi eng kuchli bufer tizimidir. Bu bikarbonat tamponidan 9 barobar kuchliroqdir; u qonning umumiy bufer sig'imining 75% ni tashkil qiladi. ionlashtirilmagan gemoglobin HHb (zaif organik kislota, proton donor) va gemoglobin KHb ning kaliy tuzi (konjugat asos, proton qabul qiluvchi) dan iborat. Oksigemoglobin bufer tizimini ham xuddi shunday ko'rib chiqish mumkin. Gemoglobin tizimi va oksigemoglobin tizimi o'zaro konvertatsiya qilinadigan tizimlar bo'lib, bir butun sifatida mavjud.
Ta'sir mexanizmi:
To'qimalarda: H2O + CO2 (karbonat angidraz) -> H2CO3 -> H + + HCO3 - (qon plazmasiga tarqaladi)
KNvO2 ->KNv + 4O2
KHb + 2H+ -> HHb + 2K+ (K-gemoglobin H+ ionlarini neytrallaydi)
O'pkada: HHb + 4O2 -> 2H+ + HbO2
2H+ + HBO2 + 2K+ + 2HCO3- ->KHBO2 + 2H2CO3 (karbonat angidraz) ->H2O + 2CO2
pH va CO2 kontsentratsiyasi O2 ning nemoglobin - Bor ta'siri bilan chiqishi va bog'lanishiga ta'sir qiladi.
Protonlar, CO2 kontsentratsiyasini oshirish O2 ning chiqishiga yordam beradi va O2 kontsentratsiyasining oshishi CO2 va protonlarning chiqishini rag'batlantiradi.
5167 0
Kislota-asos holati (ABS) organizm gomeostazining juda muhim tarkibiy qismlaridan biri bo'lib, metabolik jarayonlar uchun ferment katalizatorlarining optimal faolligi uchun ajralmas shartdir. Moddalar almashinuvi jarayonida turli kislotalar va asoslar hosil bo'ladi va ular tashqaridan ham kiritiladi. Turli organlarning buzilishi CBS ning buzilishiga olib kelishi mumkin, bu esa o'z navbatida tanadagi turli patologik o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Ba'zi hollarda KOS ko'rsatkichlari IT samaradorligining etarlicha aniq mezoni hisoblanadi. Shuning uchun CBS ning fiziologik tartibga solish mexanizmlari va buzilishlarini bilish, ularning holatini baholay olish va buzilishlarning oldini olish va tuzatishni to'g'ri amalga oshirish kerak.
Diagnostika
CBS ko'rsatkichlarining qiymatlari kuchli tizimlarning fizik-kimyoviy reaktsiyalari va neyrogumoral mexanizmlari tomonidan tor chegaralarda saqlanadi:
- bufer (gemoglobin, oqsil, bikarbonat va boshqalar)
- funktsional (o'pka, buyraklar, jigar, oshqozon-ichak trakti).
PH o'zgarganda, tananing bufer tizimlari darhol reaksiyaga kirishadi, so'ngra funktsional tizimlar. Ikkinchisining maksimal kompensatsiyasi sekinroq (o'pka - taxminan 12-24 soat, buyraklar - taxminan bir hafta). Shuning uchun, CBS ni baholash uchun siz birinchi navbatda bufer tizimlardagi sifat va miqdoriy o'zgarishlarni bilishingiz kerak (ayniqsa, qonning umumiy bufer sig'imining 73-76% ni tashkil etuvchi gemoglobin va juda harakatchan va ko'rsatkichlarni aks ettiruvchi bikarbonat). boshqa bufer tizimlarining holati). KOSning asosiy ko'rsatkichlari: pHa - joriy pH, BEa - ortiqcha asoslar, PaCO2 - havo kirishisiz 38 ° S haroratda arterial qondagi CO2 tarangligi.
Odamlarda normal pH qiymatlari 7,36-7,44 ni tashkil qiladi. Hayotga mos keladigan patologik og'ishlarning chegaralari 6,8-8,0 ni tashkil qiladi. PH ning pasayishi atsidemiyani, ortishi esa ishqorni ko'rsatadi. Ularga olib keladigan holatlar atsidoz yoki alkaloz deb ataladi. pH kompensatsiya darajasini aks ettiradi, lekin CBS siljishlarining mohiyatini emas.
Oddiy qiymatlar BEa±2,3 mmol/l. Patologiyada BEa qiymati ±15 mmol / l ichida o'zgarishi mumkin. BEA CBS ning metabolik komponentidir; uning kamayishi yoki ko'payishi, mos ravishda metabolik atsidoz yoki alkalozni ko'rsatadi. BE nafas olish kasalliklari uchun kompensatsiyani ham o'zgartirishi mumkin.
Kislota-asos gomeostazi haqida tushuncha, uning asosiy parametrlari. Organizm uchun ichki muhitning pH darajasini barqarorlashtirish roli. Kislota-asos gomeostaz parametrlarining doimiyligini ta'minlash uchun funktsional tizim. Hayotda doimiy pH ni saqlashning ahamiyati. PH ni barqarorlashtirishda tashqi nafas olish, buyraklar va qon bufer tizimlarining roli.
PH tushunchasi, hujayra ichidagi metabolizmni amalga oshirish uchun ichki muhitning pH doimiyligining roli.
Kislota-asos gomeostazi
Kislota-baz muvozanati tananing ichki muhitining eng muhim fizik-kimyoviy ko'rsatkichlaridan biridir. Organizmning ichki muhitidagi vodorod va gidroksil ionlarining nisbati ko'p jihatdan fermentlarning faolligini, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining yo'nalishi va intensivligini, oqsilning parchalanishi va sintezi, uglevodlar va yog'larning glikoliz va oksidlanish jarayonlarini, funktsiyalarini belgilaydi. organlar soni, retseptorlarning mediatorlarga sezgirligi, membranalarning o'tkazuvchanligi va boshqalar. Atrof muhitning reaktsiyasi faolligi gemoglobinning kislorodni bog'lash va uni to'qimalarga chiqarish qobiliyatini belgilaydi. Muhit reaksiyasi o'zgarganda hujayra kolloidlari va hujayralararo tuzilmalarning fizik-kimyoviy xususiyatlari - ularning disperslik darajasi, gidrofilligi, adsorbsiya qobiliyati va boshqa muhim xususiyatlari o'zgaradi.
Biologik muhitda vodorod va gidroksil ionlarining faol massalarining nisbati tana suyuqliklaridagi kislotalar (proton donorlari) va bufer asoslar (proton qabul qiluvchilar) tarkibiga bog'liq. Atrof-muhitning faol reaktsiyasini ionlardan biri (H +) yoki (OH -), ko'pincha H + ioni bilan baholash odatiy holdir. Tanadagi H+ miqdori, bir tomondan, oqsillar, yog'lar va uglevodlar almashinuvi jarayonida karbonat angidrid orqali to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita hosil bo'lishi bilan, ikkinchi tomondan, ularning organizmga kirishi yoki undan chiqarilishi bilan belgilanadi. uchuvchan bo'lmagan kislotalar yoki karbonat angidrid shakli. CH + ning nisbatan kichik o'zgarishlari ham muqarrar ravishda fiziologik jarayonlarning buzilishiga va ma'lum chegaralardan tashqariga siljishlar bilan organizmning o'limiga olib keladi. Shu nuqtai nazardan, kislota-baz muvozanatining holatini tavsiflovchi pH qiymati qonning eng "qattiq" parametrlaridan biri bo'lib, odamlarda tor doirada - 7,32 dan 7,45 gacha o'zgarib turadi. pH ning belgilangan chegaralardan 0,1 ga o'zgarishi nafas olish, yurak-qon tomir tizimi va boshqalarda aniq buzilishlarni keltirib chiqaradi; pH ning 0,3 ga pasayishi atsidotik komaga olib keladi va pH ning 0,4 ga siljishi ko'pincha hayot bilan mos kelmaydi.
Tanadagi kislotalar va asoslarning almashinuvi suv va elektrolitlar almashinuvi bilan chambarchas bog'liq. Ushbu almashinuv turlarining barchasini elektron neytrallik, izosmolyarlik va homestatik fiziologik mexanizmlar qonunlari birlashtiradi. Plazma uchun elektr neytrallik qonunini Jadvaldagi ma'lumotlar bilan ko'rsatish mumkin. 20.
Plazma kationlarining umumiy miqdori 155 mmol/l, shundan 142 mmol/l natriydir. Anionlarning umumiy miqdori ham 155 mmol/l ni tashkil etadi, shundan 103 mmol/l zaif asos C1 - va 27 mmol/l HCO - 3 (kuchli asos) ulushi. G. Rut (1978) HCO - 3 va oqsil anionlari (taxminan 42 mmol/l) plazmaning asosiy bufer asoslarini tashkil qiladi, deb hisoblaydi. Plazmadagi vodorod ionlarining konsentratsiyasi bor-yo'g'i 40·10 -6 mmol/l bo'lganligi uchun qon yaxshi buferlangan eritma bo'lib, bir oz ishqoriy reaksiyaga ega. Protein anionlari, ayniqsa HCO-3 ioni, bir tomondan, elektrolitlar almashinuvi, ikkinchi tomondan, kislota-ishqor muvozanati bilan chambarchas bog'liq, shuning uchun ularning kontsentratsiyasidagi o'zgarishlarni to'g'ri talqin qilish tushunish uchun muhimdir. elektrolitlar, suv va H + almashinuvida sodir bo'ladigan jarayonlar.
