01.11.2019

Кислотно щелочной гомеостаз. Понятие о кислотно-основном состоянии организма: рН крови, ацидоз, алкалоз, щелочной резерв крови

1 0 0

Марина Игнатьева

Время на чтение: 9 минут

А А

Эпиляция… У многих женщин это слово ассоциируется с неприятными ощущениями, так как обычно борьба с нежелательной растительностью доставляет немалую боль. Но существует замечательный способ удаления волос при помощи… сахара! Такая процедура безболезненна и проводить ее можно в домашних условиях, не имея специальных приспособлений.

Что такое шугаринг?

Шугаринг — это способ удаления волос при помощи сахара и меда, который применяется уже давно. Некоторые источники сообщают, что такой метод применяла еще сама царица Нефертити, а потом и Клеопатра . Особенно большой популярностью пользовался этот метод в древней Персии . Местные жительницы самостоятельно готовили смесь для шугаринга и передавали рецепт из поколения в поколение . Благодаря восточному происхождению, шугаринг еще называют «персидская эпиляция».

Разумеется, в ту пору выбор средств для удаления нежелательных волос был невелик, в отличие от наших дней. Однако тот факт, что сахарная эпиляция, спустя тысячелетия, пользуется у женщин популярностью, говорит в пользу данного метода.

Существует два вида сахарной эпиляции : sugaring и sugar waxing. Последний очень похож на восковую эпиляцию: на кожу наносят полужидкую массу, затем приклеивают салфетку и отрывают от тела резким движением.

Классический шугаринг представляет собой депиляцию при помощи сахарного шарика-«тянучки». Расскажем об этой процедуре более подробно.

Достоинства шугаринга. Преимущества сахарной эпиляции

По сравнению с иными видами эпиляции у этой процедуры есть масса преимуществ :

Смесь для шугаринга является гипоаллергенной , так как состоит из натуральных компонентов.
Сахарная паста идеально подходит для тех, у кого чувствительная, склонная к раздражению, кожа .
Благодаря тому, что наносится смесь на небольшие участки тела, болевые ощущения снижаются .
Сахарный шарик охлаждается до той температуры, когда его можно взять в руки безболезненно. При этом возможность ожога исключается .
Во время этой процедуре наносится сахарная паста против роста волос, а удаляется по направлению их роста , что в дальнейшем исключает появление воспалений и вросших волос.
Метод отличается своей дешевизной , ведь вам для этого понадобятся только сахар и лимон. Да и сам рецепт приготовления пасты очень простой, поэтому ее можно приготовить и дома.

Недостатки шугаринга (сахарной эпиляции)

Перед проведением такой процедуры следует «отрастить» волоски. В этом случае их удаление пройдет успешнее. Длина волос должна быть не менее 3 мм , в идеале – 5. Более длинный волос паста удаляет, не поломав при этом его. Шугаринг бессилен против удаления коротких волосков (1-2 мм), поэтому для экстренных ситуаций он не подойдет.
Сахарную «липучку» приходится долго мять пальцами.
Этот метод не подойдет тем, кто не переносит компонентов сахарной паст ы .

Пер
ед проведением процедуры шугаринга дома

Очистите кожу скрабом за два дня до эпиляции.
Чтобы сделать эпиляцию менее болезненной, перед ее проведением, чтобы кожа распарилась, примите ванну .
Лосьоны и кремы использовать нельзя, так как кожа должна быть сухой !

Шугаринг с домашних условиях — инструкция

Сахарную эпиляцию в домашних условиях сделать очень просто.

Вам потребуются : сахар, вода, лимон, а также терпение и время.

Состав сахарной пасты :

1 кг сахара, 8 ст. л. воды, 7 ст. л. лимонного сока. Из такого количества ингредиентов в итоге получится довольно много продукта, хватит его на несколько процедур.
Однако поскольку с первого раза не у всех получается правильно ее приготовить, можно сделать ее в меньшем количестве: 10 ст. л. сахара, 1 ст. л. воды, сок лимона.

Приготовление сахарной пасты:

Все ингредиенты смешайте в кастрюле и поставьте на плиту. На одну минуту (не больше!) включите сильный огонь, при этом мешайте массу ложкой.
Потом убавьте огонь до минимума, накройте кастрюлю крышкой и оставьте смесь томиться на десять минут. Сахар за это время начнет плавиться.
Спустя десять минут перемешайте еще раз, опять накройте крышкой и оставьте на десять минут.
Затем все снова перемешайте (смесь уже должна булькать) и оставьте под крышкой еще на десять минут. Сироп начнет постепенно пениться, приобретет запах карамели и коричневый цвет.
Оставьте еще на пять минут на плите, перемешайте, однако крышкой уже не накрывайте.
После этого кастрюлю с огня снимите и опять все хорошо перемешайте. Итак, сахарная паста готова!
Содержимое кастрюли перелейте в контейнер из пластика и оставьте там до остывания (часа на три).
Для проведения процедуры вам понадобится небольшая часть такой массы: для депиляции ног – 4-5 шариков-«тянучек», а для зоны бикини – 2-3.
Перед тем, как снова использовать пасту, поставьте контейнер на водяную баню и подогрейте до нужной температуры (проследите, чтобы уровень воды в кастрюле совпадал с уровнем массы в контейнере).
И запомните: сахарную массу в холодильнике хранить нельзя!

Сама процедура шугаринга:

Итак, приступим!

Возьмите кусочек карамели и начните его разминать пальцами. Делайте это до момента превращения массы из темной и плотной в эластичную и мягкую «тянучку».
Как только шарик станет мягкий, как пластилин, можно приступать к процедуре .
Нанесите на кожу сахарную массу, прижимая ее с силой к эпилируемому участку, и пальцами раскатайте против роста волос.
А потом уже, по направлению роста волос, резким движением «тянучку» оторвите.
Чтобы удалить все волоски, на одном участке нужно повторить процедуру сахарной два-три раза.
Оставшуюся сахарную массу смойте теплой водой.
Не забывайте следить при проведении процедуры за направлением роста волос , так как на разных участках тела они по-разному растут. Также, не делайте шугаринт в ванной: кожа в таком случае будет влажной.

Как не надо делать сахарную эпиляцию — ошибки!

В случае, если сахарная паста сильно прилипает к рукам, значит, она недостаточно остыла.
Если же шарик очень твердый и его невозможно размять, поможет капля горячей воды.
Не помогло? Вероятно, вы ошиблись в пропорциях.
Чтобы это исправить, поставьте массу на водяную баню, всыпьте одну столовую ложку воды.
Когда смесь расплавится и закипит, снимите ее с бани и, тщательно перемешав, остудите.

Что необходимо сделать после домашней эпиляции сахаром. Последствия

Сразу после шугаринга не принимайте горячую ванну и не занимайтесь спортом, иначе пот вызовет раздражение кожи.

Дня два после процедуры нельзя загорать, а через три дня, чтобы снизить риск появления вросших волосков, сделайте скраб.

Видеоподборка: Как проводить шугаринг в домашних условиях?

Если Вам понравилась наша статья и у Вас возникли мысли по этому поводу, поделитесь с нами! Для нас очень важно знать Ваше мнение!

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 20000 ммоль угольной (Н 2 С0 3) и 80 ммоль сильных кислот, однако концентрация Н+ колеблется в относительно узком диапазоне. В норме рН внеклеточной жидкости составляет 7,35-7,45 (45-35 нмоль/л), а внутриклеточной жидкости - в среднем 6,9. Вместе с тем, следует отметить, что концентрация Н+ внутри клетки неоднородна: она различна в органеллах одной и той же клетки.

Н+ до такой степени реакционно способны, 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 регуляции рН организма определяется функционированием легких и почек.

Итак, что же такое кислотно-основное состояние (син.: 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.

Кислотно-щелочное равновесие - относительное постоянство водородного показателя (рН) внутренней страны организма, обусловленное совместным действием буферных и некоторых физиологических систем, определяющее полноценность метаболических превращений в клетках организма (Большая медицинская энциклопедия, 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 оснований (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 7,45. Сдвиг рН на 0,1 за указанные границы обусловливает выраженные нарушения со стороны дыхания, сердечно-сосудистой системы и др., снижение рН на 0,3 вызывает ацидотическую кому, а сдвиг рН на 0,4 часто несовместим с жизнью.

Обмен кислот и оснований в организме тесно связан с обменом воды и электролитов. Все эти виды обмена объединены законом электронейтральности, изоосмолярности и гомеосгатическими 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 Cl-; 27 ммоль/ л - сильное основание НС03-; 7,5-9 ммоль/л - анионы белка; 1,5 ммоль/л - фосфатанионы; 0,5 ммоль/л -сульфатанионы; 5 ммоль/л - органические кислоты). Поскольку содержание Н+ в плазме не превышает 40х 106 ммоль/л, а главные буферные основания плазмы НСО3-, и анионы белка составляют около 42 ммоль/л, то кровь считается хорошо забуференной средой и обладает слабощелочной реакцией.

Анионы белка и НСО3- 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.

Физико-химические гомеостатические механизмы

К физико-химическим гомеостатическим механизмам относятся буферные системы крови и тканей и, в частности, карбонатная буферная система. При воздействии на организм возмущающих факторов (кислоты, щелочи) поддержание кислотнощелочного гомеостаза обеспечивается, в первую очередь, карбонатной буферной системой, состоящей из слабой угольной кислоты (Н 2 СОз) и натриевой соли ее аниона (NaHCO3) в соотношении 1:20. При контакте этого буфера с кислотами, последние нейтрализуются щелочным компонентом буфера с образованием слабой угольной кислоты: NaHC03 + НСl > NaCl + H2C03

Угольная кислота дисоциирует на СО2 и Н20. Образовавшийся СО2 возбуждает дыхательный центр, и избыток углекислого газа удаляется из крови с выдыхаемым воздухом. Карбонатный буфер способен нейтрализовать и избыток оснований путем связывания угольной кислотой с образованием NaHCO3 и последующим его выведением почками:

NaOH + Н2С03 > NaHCO+Н20.

Удельный вес карбонатного буфера невелик и составляет 7-9% общей буферной емкости крови, тем не менее этот буфер занимает центральное по своей значимости место в буферной системе крови, поскольку первым контактируете возмущающими факторами и тесно связан с другими буферными системами и физиологическими регуляторными механизмами. Следовательно, карбонатная буферная система является чувствительным индикатором КОС, поэтому определение ее компонентов широко используется для диагностики расстройств КОС.

Второй буферной системой плазмы крови является фосфатный буфер, образованный одноосновными (слабые кислоты) и двухосновными (сильные основания) фосфатными солями: NaH2P04 и Na2HP04 в соотношении 1:4. Фосфатный буфер действует аналогично карбонатному буферу. Стабилизирующая роль фосфатного буфера в крови незначительна; гораздо большее значение он играет в почечной регуляции кислотно-щелочного гомеостаза, а также в регуляции активной реакции некоторых тканей. Фосфатному буферу в крови отводится важная роль в поддержании КЩР и воспроизводству бикарбонатного буфера:

Н2СОз + Na2HPO4 > NaHC03 + NaH2PO 4 т.е. избыток Н2С03 устраняется, а концентрация NaHC03 увеличивается, и соотношение H2C03/NaHC03 остается постоянным 1:20.

Третьей буферной системы крови являются белки, буферные свойства которых определяются их амфотерпостью. Они могут дисоциировать, образуя как Н+ так и ОН-. Однако буферная емкость белков плазмы по сравнению с бикарбонатами невелика. Наибольшая буферная емкость крови (до 75%) приходится на гемоглобин. Гистидин, входящий в состав гемоглобина, содержит как кислые (СООН), так и основные (NH2) группы.

Буферные свойства гемоглобина обусловлены возможностью взаимодействия кислот с калиевой солью гемоглобина с образованием эквивалентного количества соответствующей калиевой соли и свободного гемоглобина, обладающего свойствами очень слабой органической кислоты. Таким образом могут связываться большие количества H+. Способность связывать Н+ у солей НЬ выражена сильнее, чем у солей оксигемоглобина (НЬО2). Иными словами - гемоглобин является более слабой органической кислотой, чем оксигемоглобин. В этой связи при диссоциации НЬО, в тканевых капиллярах на О2 и НЬ появляется дополнительное количество оснований (солей НЬ), способных связывать углекислоту, противодействуя снижению рН, и наоборот, оксигенация НЬ приводит к вытеснению Н2С03 из гидрокарбоната. Эти механизмы действуют при превращении артериальной крови в венозную кровь и обратно, а также при изменении рС02.

Гемоглобин способен связывать углекислый газ с помощью свободных аминогрупп, образуя карбогемоглобин

R-NH2 + CO2 - R-NHCOOH

Гаким образом, NHC03 в системе карбонатного буфера при «агрессии» кислот компенсируется за счет щелочных протеинов, фосфатов и солей гемоглобина.

Чрезвычайно важное значение в поддержании КОС имеет обмен Сl и НСОз между эритроцитами и плазмой. При увеличении концентрации углекислоты в плазме концентрация Сl в ней уменьшается, так как ионы хлора переходят в эритроциты. Основным источником Сl в плазме является NaCl. При повышении концентрации Н2СО3 происходит разрыв связи между Na+ и Сl- и их разделение, причем ионы хлора входят в эритроциты, а ионы натрия остаются в плазме, поскольку мембрана эритроцитов для них практически непроницаема. Одновременно возникающий избыток Na+ соединяется с избытком НСО3-, образуя бикарбонат натрия и восполняя его убыль при закислении крови и поддерживая, таким образом, постоянство рН крови.

Снижение рС02 в крови вызывает обратный процесс: ионы хлора выходят из эритроцитов и соединяются с избытком ионов натрия, высвободившихся из NaHC03, что предотвращает защелачивание крови.

Важная роль в поддержании КОС принадлежит буферный системам тканей - в них имеются карбонатная и фосфатная буферные системы. Однако, особую роль играют тканевые белки, обладающие способностью связывать очень большие количества кислот и щелочей.

Не менее важную роль в регуляции КОС играют гомеостатические обменные процессы, происходящие в тканях, особенно в печени, почках и мышцах. Органические кислоты, например, могут окисляться с образованием летучих, легко выделяющихся из организма кислот (главным образом, в виде углекислоты), либо соединяться с продуктами белкового обмена, полностью или частично утрачивая кислые свойства.

Молочная кислота, образующаяся в больших количествах при напряженной мышечной работе, может ресинтезироваться в гликоген, а кетоновые тела - в высшие жирные кислоты, а затем в жиры и т.д. Неорганические кислоты могут быть нейтрализованы солями калия и натрия, освобождающимися при дезаминировании аминокислот аммиаком с образованием аммонийных солей.

Щелочи могут нейтрализоваться лактатом, усиленно образующимся из гликогена при сдвиге рН тканей. КОС поддерживается благодаря растворению сильных кислот и щелочей в липидах, связыванию их различными органическими веществами в недиссоциируемые и нерастворимые соли, обмену ионов между клетками различных тканей и кровью.

В конечном итоге, определяющим звеном в поддержании кислотно-основного гомеостаза является клеточный обмен, поскольку трансмембранный поток анионов и катионов и их распределение между вне- и внутриклеточными секторами является результатом деятельности клеток и подчинены потребностям этой деятельности.

Физиологические гомеостатические механизмы

Не менее важную роль в поддержании кислотно-щелочного гомеостаза играют физиологические гомеостатические механизмы, среди которых ведущая роль принадлежит легким и почка,». Органические кислоты, образующиеся в процессе обмена, или кислоты, попавшие в организм извне, благодаря буферным системам крови вытесняют углекислоту из ее соединений с основаниями, а образующийся при этом избыток СО2 выводится легкими.

Углекислый газ диффундирует примерно в 20 раз интенсивнее кислорода. Облегчается этот процесс двумя механизмами:

переходом гемоглобина в оксигемоглобин (оксигемоглобин как более сильная кислота вытесняет СО2 из крови);

Действием легочной карбоангидразы карбоангидраза

н2со3 - со2+ н2о.

Количество углекислого газа, выводимого легкими из организма, зависит от частоты и амплитуды дыхания и определяется содержанием углекислоты в организме.

Участие почек в поддержании КОС определяется главным образом их кислотовыделительной функцией. В нормальных условиях почки выделяют мочу, рН которой колеблется от 5,0 до 7,0. Величина рН мочи может достигать 4,5, что свидетельствует о 800-кратном превышении Н+ в ней по сравнению с плазмой крови. Подкисление мочи в проксимальных и дистальных отделах почечных канальцев является следствием секреции Н+ (ацидогенез). Важную роль в этом процессе играет карбоангидраза эпителия почечных канальцев. Этот фермент ускоряет достиисение равновесия между медленной реакцией гидратации и дегидратации угольной кислоты:

карбоангидраза

н2со3 - н2о + со2

При снижении рН увеличивается скорость некатализируемой Н2СОЗ > Н2 + НСO3-. Благодаря ацидогенезу из организма выводятся кислые компоненты фосфатного буфера (Н + + НР04 2- > Н2Р04-) и слабые органические кислоты (молочная, лимонная, в-оксимасляная и др.). Выделение эпителием почечных канальцев Н+ осуществляется против электрохимического градиента с энергетическими затратами и одновременно происходит реабсорбция эквивалентного количества Na+ (уменьшение реабсорбции Na+ сопровождается снижением ацидогенеза). Реабсорбированный благодаря ацидогенезу Na+ образует в крови вместе с НСО3-, выделяемым эпителием почечных канальцев, бикарбонат натрия

Na + + НС03 - > NaHC03

Ионы Н+, секретируемые эпителием почечных канальцев, взаимодействуют с анионами буферных соединений. Ацидогенез обеспечивает выделение преимущественно анионов карбонатного и фосфатного буферов и анионов слабых органических кислот.

Анионы сильных органических и неорганических кислот (CI-, S0 4 2-) удаляются почками из организма благодаря аммониогенезу, обеспечивающему выведение кислот и предохраняющему от снижения рН мочи ниже критического уровня дистальных канальцев и собирательных трубок. NH3, образующийся в эпителии почечных канальцев в процессе дезаминирования глутамина (60%) и других аминокислот (40%), поступая в просвет канальцев, соединяется с Н+, образующимися в процессе ацидогенеза. Таким образом, аммиак связывает ионы водорода и выводит анионы сильных кислот в виде аммонийных солей.

Аммониогенез тесно связан с ацидогенезом, поэтому концентрация аммония в моче находится в прямой зависимости от концентрации в ней Н+: закисление крови, сопровождающееся снижением рН канальцевой жидкости, способствует диффузии аммиака из клеток. Экскреция аммония определяется также скоростью его продукции и скоростью потока мочи.

В регуляции экскреции почками кислот важную роль играют хлориды - увеличение реабсорбции НСО3- сопровождается увеличением реабсорбции хлоридов. Ион хлора пассивно следует за катионом натрия. Изменение транспорта хлоридов является следствием первичного изменения секреции ионов Н+ и реабсорбции НСO3 и обусловлено необходимостью поддержания электронейтральности канальцевой мочи.

Кроме ацидоза и аммониогенеза, существенная роль в сохранении Na+ при закислении крови принадлежит секреции К. Калий, освобождающийся из клеток при снижении рН крови, усиленно экскретируется эпителием почечных канальцев при одновременном увеличении реабсорбции Na+ - сказывается регулирующее действие минералокортикоидов: альдостерона и дезоксикортикостерона. В норме почки выделяют преимущественно кислые продукты обмена, но при повышенном поступлении в организм оснований реакция мочи становится более щелочной вследствие усиленного выделения бикарбоната и основного фосфата.

Важное значение в выделительной регуляции КОС играет желудочно-кишечный тракт. В желудке образуется соляная кислота: Н+ секретируются желудочным эпителием, a CI- поступают из крови. В обмен на хлориды в кровь в процессе желудочной секреции поступает бикарбонат, но защелачивания крови не происходит, поскольку CI- желудочного сока вновь всасываются в кровь В кишечнике эпителий слизистой кишечника секретерует щелочной сок, богатый бикарбонатами. При этом Н+ переходят в кровь в виде НСl. Кратковременный сдвиг реакции сразу же уравновешивается обратным всасыванием NaHC03 в кишечнике. Кишечный тракт в отличие от почек, концентрирующих и выделяющих из организма главным образом К+" и одновалентные катионы, концентрирует и удаляет из организма двухвалентные щелочные ионы. При кислой диете увеличивается выделение главным образом Ca2+ и Mg2+ а при щелочной - выделение всех катионов.

Понятие о кислотно-основном гомеостазе, его основные параметры. Роль стабилизации рН внутренней среды для организма. Функциональная система поддержания постоянства параметров кислотно-основного гомеостаза. Значение поддержания постоянства рН в жизнедеятельности. Роль внешнего дыхания, почек и буферных систем крови в стабилизации рН.

Понятие рН, роль постоянства рН внутренней среды для осуществления внутриклеточного метаболизма.

Кислотно-щелочной гомеостаз

Кислотно-щелочное равновесие является одним из важнейших физико-химических параметров внутренней среды организма. От соотношения водородных и гидроксильных ионов во внутренней среде организма в значительной мере зависят активность ферментов, направленность и интенсивность окислительно- восстановительных реакций, процессы расщепления и синтеза белка, гликолиз и окисление углеводов и жиров, функции ряда органов, чувствительность рецепторов к медиаторам, проницаемость мембран и т. д. Активность реакции среды определяет способность гемоглобина связывать кислород и отдавать его тканям. При изменении реакции среды меняются физико-химические характеристики коллоидов клеток и межклеточных структур - степень их дисперсности, гидрофилии, способность к адсорбции и другие важные свойства.

Соотношение активных масс водородных и гидроксильных ионов в биологических средах зависит от содержания в жидкостях организма кислот (донаторов протонов) и буферных оснований (акцепторы протонов). Принято активную реакцию среды оценивать по одному из ионов (Н +) или (ОН -), чаще по иону Н + . Содержание в организме Н + определяется, с одной стороны, прямым или опосредованным через углекислоту образованием их в ходе обмена белков, жиров и углеводов, а с другой - поступлением их в организм или выведением из него в виде нелетучих кислот или углекислого газа. Даже относительно небольшие изменения СН + неизбежно ведут к нарушению физиологических процессов, а при сдвигах за известные пределы - и к гибели организма. В связи с этим величина pH, характеризующая состояние кислотно-щелочного равновесия, является одним из самых "жестких" параметров крови и колеблется у человека в узких пределах - от 7,32 до 7,45. Сдвиг pH на 0,1 за указанные границы обусловливает выраженные нарушения со стороны дыхания, сердечно- сосудистой системы и др.; снижение pH на 0,3 вызывает ацидотическую кому, а сдвиг pH на 0,4 зачастую несовместим с жизнью.

Обмен кислот и оснований в организме теснейшим образом связан с обменом воды и электролитов. Все эти виды обмена объединены законами электронейтральности, изоосмолярности и гоместатическими физиологическими механизмами. Для плазмы закон электронейтральности может быть проиллюстрирован данными табл. 20.

Общее количество катионов плазмы составляет 155 ммоль/л, из них 142 ммоль/л приходятся на долю натрия. Общее количество анионов также составляет 155 ммоль/л, из них 103 ммоль/л приходятся на долю слабого основания С1 - и 27 ммоль/л - на долю HCO - 3 (сильное основание). Г. Рут (1978) считает, что HCO - 3 и анионы белка (примерно 42 ммоль/л) составляют главные буферные основания плазмы. Ввиду того, что концентрация ионов водорода в плазме составляет всего 40·10 -6 ммоль/л, кровь является хорошо буферированным раствором и обладает слабощелочной реакцией. Анионы белка, особенно ион НСО - 3 тесно связаны, с одной стороны, с обменом электролитов, с другой - с кислотно-щелочным равновесием, поэтому правильная трактовка изменений их концентрации имеет важное значение для понимания процессов, происходящих в сфере обмена электролитов, воды и Н + .

5167 0

Кислотно-основное состояние (КОС) — одни из весьма важных компонентов гомеостаза организма, непременное условие оптимальной активности ферментов-катализаторов обменных процессов. В процессе обмена веществ образуются различные кислоты и основания, кроме того они вводятся извне. Расстройства различных органов могут привести к нарушению КОС, что в свою очередь вызывает различные патологические сдвиги в организме. Показатели КОС в ряде случаев являются достаточно точным критерием эффективности ИТ. Поэтому необходимо знать механизмы физиологической регуляции и нарушений КОС, уметь оценить их состояние и правильно проводить профилактику и коррекцию нарушений.

Диагностика

Величины показателей КОС поддерживаются в узких границах физико-химическими реакциями и нейрогуморальными механизмами мощных систем:

буферных (гемоглобиновая, белковая, гидрокарбонатная и др.)
функциональных (легкие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт).

При изменении pH сразу же реагируют буферные системы организма, затем функциональные. Максимальная компенсация последних более медленная (легких - окало 12-24 ч, почек - около недели). Поэтому для оценки КОС нужно знать качественные и количественные изменения прежде всего буферных систем (особенно гемоглобиновой, на долю которой приходится 73-76 % всей буферной емкости крови и гидрокарбонатной, очень подвижной и отражающей состояние других буферных систем). Основные показатели КОС: рНа - актуальный pH, BEа - избыток оснований, РаСО2 - напряжение СО2 в артериальной крови при температуре 38 °С без доступа воздуха.

Нормальные величины pHа у человека 7,36-7,44. Границы патологических отклонений, совместимых с жизнью 6,8-8,0. Уменьшение pH свидетельствует об ацидемии, а увеличение - алкалемии. Состояния, которые приводят к ним, называются ацидозом или алкалозом. pH отражает степень компенсации, но не сущность сдвигов КОС.

Нормальные величины ВЕа±2,3 ммоль/л. При патологии величина ВЕа может изменяться в пределах ±15 ммоль/л. ВЕа - это метаболический компонент КОС, снижение или увеличение его свидетельствует о метаболическом ацидозе или алкалозе соответственно. BE может изменяться также компенсаторно при дыхательных нарушениях.

Арендный блок

В поддержании кислотно-основного гомеостаза (баланс оптимальных концентраций кислотных и основных компонентов физиологических систем) участвуют все буферные системы организма. Действия их взаимосвязаны и находятся в состоянии равновесия. Наиболее связан со всеми буферными системами гидрокарбонатный буфер. Нарушения в любой буферной системе сказываются на концентрациях его компонентов, поэтому изменение параметров гидрокарбонатной буферной системы может достаточно точно характеризовать КОС организма.

КОС крови в норме характеризуется следующими метаболическими показателями:

рН плазмы 7,4±0,05;

[НСО3-]=(24,4±3) моль/л ― щелочной резерв кови;

рСО2=40 мм рт.ст.- парциальное давление СО2 над кровью.

Из уравнения Гендерсона-Гассельбаха для гидрокарбонатного буфера очевидно, что при изменении концентрации или парциального давления СО2 происходит изменение КОС крови.

Поддержание оптимального значения реакции среды в различных частях организма достигается благодаря согласованной работе буферных систем и органов выделения. Сдвиг реакции среды в кислую сторону называют ацидоз , а в оснóвную – алкалоз . Критическими значениями для сохранения жизни являются: сдвиг в кислую сторону до 6,8, а в оснóвную – 8,0. По происхождению ацидоз и алкалоз могут быть дыхательными или метаболическими.

Метаболический ацидоз развивается вследствие:

а) повышенной продукции метаболических кислот;

б) в результате потери гидрокарбонатов.

Повышенная продукция метаболических кислот происходит при: 1) сахарном диабете I типа, длительном, полном голодании или резком сокращении доли углеводов в рационе;

2) лактатацидозе (шок, гипоксия, сахарный диабет II типа, сердечная недостаточность, инфекции, отравление алкоголем).

Повышенная потеря гидрокарбонатов возможна с мочой (почечный ацидоз), или с некоторыми пищеварительными соками (панкреатический, кишечный).

Дыхательный (респираторный) ацидоз развивается при гиповент иляции лёгких, которая, независимо от вызвавшей её причины, приводит к росту парциального давления СО2 более 40 мм рт. ст. (гиперкапния). Это бывает при заболеваниях органов дыхания, гиповентиляции легких, угнетении дыхательного центра некоторыми препаратами, например, барбитуратами.

Метаболический алкалоз наблюдается при значительных потерях ж елудочного сока вследствие повторной рвоты, а также в результате потери протонов с мочой при гипокалиемии, при запорах (когда накапливаются щелочные продукты в кишечнике; ведь источником бикарбонат-анионов является поджелудочная железа, протоки которой открываются в 12-перстную кишку), а также при длительном приеме щелочной пищи и минеральной воды, соли которой подвергаются гидролизу по аниону.

Дыхательный (респираторный) алкалоз развивается вследствие гиперве нтиляции лёгких, приводящей к избыточному выведению СО2 из организма и понижению его парциального давления в крови менее 40 мм. рт. ст. (гипокапния). Это бывает при вдыхании разреженного воздуха, гипервентиляции легких, развитии тепловой одышки, чрезмерного возбуждения дыхательного центра вследствие поражения головного мозга.

При ацидозах в качестве экстренной меры используют внутривенное вливание 4 – 8 % гидрокарбоната натрия, 3,66%- ного раствора трисамина Н2NC(CH2OH)3 или 11 % лактат натрия. Последний, нейтрализуя кислоты, не выделяет СО2, что повышает его эффективность.

Алкалозы корректируются сложнее, особенно метаболические (связанные с нарушением систем пищеварения и выделения). Иногда используют 5 % раствор аскорбиновой кислоты, нейтрализованный бикарбонатом натрия до рН 6 – 7.

Щелочной резерв - это количество бикарбоната (NaHC03) (точнее объем СО2, который может быть связан плазмой крови). Эту величину лишь условно можно рассматривать как показатель кислотно-щелочного равновесия, так как, несмотря на повышенное или пониженное содержание бикарбоната, при наличии соответствующих изменений Н2СО3 рН может оставаться совершенно нормальным.

Так как компенсаторные возможности посредством дыхания , первоначально используемые организмом, ограничены, решающая роль в поддержании постоянства переходит к почкам. Одной из основных задач почек является удаление из организма Н+-ионов в тех случаях, когда вследствие каких-либо причин в плазме наступает сдвиг в сторону ацидоза. Ацидоз не может быть скорригирован, если не будет удалено соответствующее количество Н-ионов. Почки используют при этом 3 механизма:

1. Обмен ионов водорода на ионы натрия, которые, соединяясь с образующимися в канальцевых клетках анионами НСО3, полностью подвергаются обратному всасыванию в виде NaHCO,

Предпосылкой выделения Н-ионов с помощью этого механизма является активируемая карбоангидразой реакция С02 + Н20 = Н2С03, причем Н2С03 распадается на ионы Н и НСО3. При этом обмене ионов водорода на ионы натрия происходит обратное всасывание всего отфильтрованного в клубочках бикарбоната натрия.

2. Выделение с мочой ионов водорода и обратное всасывание ионов натрия происходит также путем превращения в дистальных отделах канальцев щелочной соли фосфата натрия (Na2HP04) в кислую соль дифосфата натрия (NaHaPO4).

3. Образование солей аммония: аммиак, образующийся в дистальных отделах почечных канальцев из глутамина и других аминокислот, способствует выделению Н-ионов и обратному всасыванию ионов натрия; происходит образование NH4Cl вследствие соединения аммиака с HCl. Интенсивность образования аммиака, необходимого для нейтрализации сильной НСl, тем больше, чем выше кислотность мочи.

Таблица 3

Основные параметры КОС

(среднее значение в артериальной крови)

40 мм. рт. ст.

(парциальное давление СО2 в плазме крови)

Этот компонент непосредственно отражает дыхательный компонент в регуляции КОС (КЩР).

(гиперкапния) наблюдается при гиповентиляции, что характерно для дыхательного ацидоза.

↓(гипокапния) наблюдается при гипервентиляции, что характерно для респираторного алкалоза. Однако, изменения рСО2 могут быть и следствием компенсации со стороны метаболических нарушений КОС. Чтобы отличить эти ситуации друг от друга, требуется рассмотреть рН и [НСО3-]

95 мм. рт. ст. (парциальное давление в плазме крови)

СБ или SB

СБ – стандартный бикарбонат плазмы т.е. [НСО3-] ↓ - при метаболическом ацидозе, или при компенсации дыхательного алкалоза.

При метаболическом алкалозе или при компенсации дыхательного ацидоза.

Дополнительные индексы

БО или ВВ

(base buffers )

Буферные основания . Это сумма всех анионов цельной крови, принадлежащих буферным системам.

ДО или BD

(base deficiency)

Дефицит оснований . Это разница между практической и должной величиной БО при метаболическом ацидозе. Определяется как количество оснований, которое необходимо добавить к крови, чтобы довести ее рН до нормы (при рСО2 = 40 мм. рт. ст. tо = 38оC)

ИО или ВЕ

(basе excess)

Избыток оснований . Это разница между фактической и должной величинами БО при метаболическом алкалозе.

В норме, условно говоря, не существует ни дефицита, ни избытка оснований (ни ДО, ни ИО). Фактически, это выражается в том, что разница должного и фактического БО находится в нормальных условиях в пределах ±2,3 мэкв/л. Выход этого показателя из коридора нормы типичен для метаболических нарушений КОС. Аномально высокие значения характерны для метаболического алкалоза . Аномально низкие – для метаболического ацидоза .

Лабораторно-практическая работа

Опыт 1. Сравнение буферной ёмкости сыворотки крови и фосфатной БС

Отмерить мл

N колбы

Сыворотка крови (разведение 1:10)

Фосфатная БС (разведение 1:10), рН = 7,4

Фенолфталеин (индикатор)

Мозоли и трещины