3. Буферная система гемоглобина

Буферная система гемоглобина является самой мощной из буфетных систем (в 9 раз мощнее бикарбонатной). На ее долю приходится 75 % буферной емкости крови. Белковая часть молекулы гемоглобина обладает амфотерными свойствами: в зависимости от рН среды молекула может выступать как в роли основания, так и в роли кислоты.

Эта система может функционировать самостоятельно, но в организме она тесно связана с бикарбонатной буферной системой. Когда кровь находится в тканевых капиллярах, откуда поступают кислые продукты, гемоглобин при этом выполняет функции основания:

КНb + H₂CО₃ ↔ ННb + КHCО₃

Происходит образование более слабой кислоты, в роли которой выступает ННb.

В легких гемоглобин (в окисленной форме), напротив, ведет себя как кислота, и предотвращает защелачивание крови после выделения углекислоты.

HHbO₂ + KHCO₃ ↔ H₂CO₃ + KHbO₂

H₂CO₃ ↔ H₂O + CO₂

Происходит вытеснение более слабой угольной кислоты из её однозамещённой соли с дальнейшим распадом последней.

4. Фосфатная буферная система

Фосфатная буферная система (около 5% буферной емкости крови) образуется неорганическими фосфатами крови. Обладает малой ёмкостью и в основном функционирует в почках. В плазме крови данная система практически не функционирует, так как содержание фосфатов в плазме незначительно. Фосфатная буферная система представлена одно- и двузамещёнными солями ортофосфорной кислоты. Свойства кислоты проявляет одноосновный фосфат (NaH₂PО₄), а основания - двухосновный фосфат (Na₂HPО₄). Функционируют они по такому же принципу, как и бикарбонаты.

При смещении кислотно-основного равновесия в кислую сторону, происходит переход двузамещённого фосфата в однозамещённый:

Na₂HPО₄ + Н⁺ ↔ Na⁺ + NaH₂PО₄

При накоплении в крови основных продуктов обмена, происходит реакция перехода однозамещенного фосфата в двузамещенный:

Na⁺ + NaH₂PО₄ ↔ Na₂HPО₄ + Н⁺

При относительно сильных смещениях рН, наблюдается выведение излишков фосфатов почками. При алкалозе выводится излишек Na₂HPО₄, при ацидозе - NaH₂PО_4.

Основное значение фосфатный буфер имеет для регуляции pH интерстициальной жидкости и мочи. В моче роль его состоит в сбережении бикарбоната натрия, а также бикарбонатов других катионов — калия, магния, кальция, за счет дополнительного иона водорода (по сравнению с NaHCO₃) в составе выводимого NaH₂PO₄:

Na₂HPO₄ + H₂CO₃ ↔ NaH₂PO₄ + NaHCO₃

Бикарбонат натрия в почечных канальцах реабсорбируется, а реакция мочи зависит только от содержания дигидрофосфата.

5. Буферная система белков плазмы крови

Белки плазмы благодаря способности аминокислот к ионизации также выполняют буферную функцию (около 7% буферной емкости крови). В кислой среде они ведут себя как основания, связывающие кислоты. В основном - наоборот, белки реагируют как кислоты, связывая основания. Эти свойства белков определяются свободными аминокислотными радикалами. Особенно выражены буферные свойства в конечных карбокси- и аминогрупп полипептидных цепей.

6. Критерии кислотно-основного состояния

В клинической практике используется ряд критериев, позволяющих оценить уровень поддержания кислотно-основного равновесия крови. К ним относятся следующие параметры:

водородный показатель (pH) — отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов в анаэробно взятой крови при 38°С. Характеризует концентрацию Н⁺ в плазме, в эритроцитах pH всегда на 0,1 ниже, чем в плазме.

нормальные буферные основания (НБО) — сумма всех анионов цельной крови, обладающих буферными свойствами при условии полного насыщения крови кислородом, при содержании гемоглобина 140 г/л, в стандартных условиях (38°С, pCO2 40 мм рт.ст., pH=7,38).

буферные основания (БО) — сумма всех анионов цельной крови, обладающих буферными свойствами при условии полного насыщения крови кислородом при 38°С. В результате накопления кислот величина БО в крови понижается (нехватка оснований), а в результате накопления щелочей — повышается, образуя избыток буферных оснований.

избыток оснований (ИО, англ. — base excess, BE) — различие между фактической величиной БО и их нормальным значением (ИО=БО – НБО). Положительные значения указывают на избыток оснований, отрицательные — на дефицит оснований (избыток кислот). Изменения pСO2 лишь в небольшой степени оказывают воздействие на концентрацию буферных оснований. Позволяет оценить величину метаболических нарушений или метаболической компенсации. Предел дефицита, совместимый с жизнью, 30 ммоль/л.

парциальное давление кислорода (pO₂) — давление О₂ в газе, находящемся в равновесии с кислородом, растворенным в плазме крови при температуре 38°С. Хотя растворенный кислород составляет менее 10% общего кислорода в крови, он находится в динамическом равновесии между кислородом эритроцитов и тканей. Данный показатель является основным при характеристике гипоксии. Парциальное давление кислорода в артериальной крови в норме равно 100—85 мм рт.ст., парциальное давление кислорода в тканевых жидкостях — 10—20 мм рт.ст., парциальное давление кислорода в венозной крови — 40—50 мм ртутного столба.

парциальное давление углекислого газа (РСО₂) - давление СО₂ в газе, находящемся в равновесии с кислородом, растворенным в плазме крови при температуре 38°С. Норма 4,7-6,0 кПа (35-45 мм. рт. ст.)

насыщение гемоглобина кислородом (HbO_SAT), выражается в процентах относительно суммарной емкости гемоглобина. Нормальный уровень насыщения гемоглобина кислородом для артериальной крови - 92-98%, венозной крови - 70-76%

общее содержание кислорода (TO₂) — сумма растворенного и связанного кислорода в крови.