Основни буферни системи за кръвта

Един от основните параметри на хомеостазата на човешкото тяло, нормите на които флуктуациите са в много малки граници, е рН на кръвта. Буферните системи за кръв незабавно реагират на промените в този индикатор, като го връщат в нормално състояние. Това взаимодействие прави възможно поддържането на динамичния баланс на тялото заедно с такива регулиращи системи, като например, терморегулация.

Нека разгледаме по-подробно буферните системи за кръвта и механизма на тяхното действие.

Какво определя нивото на рН?

Такъв добре познат индикатор за течни среди, като рН, наричан също киселинно-алкален баланс, е основният параметър, регулиращ кръвта. Кръвта, като всяка течност, съдържа свободни водородни йони:

• Н - кисели йони, причиняващи ниско рН с кисела реакция;
• OH - алкални йони, предизвикващи високо рН с алкална реакция.

Водата е пример за неутрална реакция с рН 7.0.

РН на кръвта

Плазмата на здрава човешка кръв дава слабо алкална реакция средно с рН от 7.4. Тялото реагира на най-малките колебания в рН, които нормално трябва да бъдат в диапазона от 7.35 до 7.45. Такива тесни граници показват колко е жизненоважен този кръвен сензор. Разликата в нормата се дължи само на факта, че венозната и артериалната кръв имат различно рН. Показателите се намаляват във венозната кръв, която е наситена с продукти на клетъчния метаболизъм, които имат кисела реакция. Следователно венозната кръв има ниско рН в сравнение с артериалната.

Заедно с горното, заслужава да се отбележи, че рН на кръвта е една от най-стабилните в човешкото тяло. Преминаването на рН към долната страна (кисела) води до ацидоза, до по-голяма (алкална) до алкалоза. Това са много опасни за живота състояния, тъй като според данните от изследването, рН изместването, което е критично за поддържането на жизнената активност, е само 0,4.

Въпросът е, че ензимите на тялото са чувствителни към рН и са активни само в специфична среда. Следователно, кръвта поддържа оптимални нива на водороден баланс във всички тъкани, като осигурява правилното ниво на метаболизъм. Разстройството на киселинно-алкалния баланс на кръвта изважда от равновесие всички системи на тялото.

PH нива на други системи на тялото

В други системи на тялото може да има напълно различна скорост на рН.

• Най-киселата среда на стомаха: рН в диапазона 1.5-1.8. Това се дължи на солна киселина необходими за храносмилането.
• Средната ефективност на жлъчния мехур и червата: рН - около 5.0.

Един организъм е една голяма система, чиито компоненти взаимодействат помежду си. Следователно рН на кръвта на определено ниво се поддържа не само от буферните системи на кръвта, но и от много други процеси на тялото. Логично е, че дори консумацията на протеини или растителни храни влияе на киселинно-алкалния баланс на кръвта по различни начини. По този начин повечето растителни храни имат алкализиращи свойства, а месото - оксидиращо.

Буферни системи на защитно рН

Основните "специалисти", които регулират нивото на водородния баланс, са така наречените буферни системи. биохимия на кръвта което специфично влияе на нивото на рН. Сред тях са две основни групи - протеини и неорганични съединения. Много от тях работят като тежести, балансирайки киселинно-алкалния баланс на кръвта благодарение на уникалните химични съединения и двойните свойства на протеиновите молекули. Последните могат да променят поведението си в зависимост от рН на средата.

Основни буферни системи за кръв:

• протеин;
• хемоглобин;
• бикарбонат;
• фосфат.

Механизмът на буферните системи

Принципът на работа на буферните системи е много прост, неговата същност е да регулира броя на свободните йони, свързвайки ги чрез специфичен буфер. Плазмените буферни системи са протеини, които играят основна роля, и неорганични съединения.

Ако рН на кръвта спадне до 7.0 (при нормална 7.4), тогава буферните системи на кръвта започват активна работа. Свързвайки излишните водородни йони, образувайки буферни комплекси, те се движат през кръвоносната система и се освобождават в белите дробове, бъбреците, кожата, храносмилателните органи и др. Този буферен експрес произвежда разтоварване и отстраняване на излишните кисели и алкални продукти.

Хемоглобин и протеинов буфер

Хемоглобиновата система има най-силен ефект, който играе ролята на алкали в капилярите на тъканите и в белите дробове, като дава въглероден диоксид, ролята на киселината. Хемоглобиновата буферна система се състои от свободен, редуциран и окислен хемоглобин, както и карбоксихемоглобин. Този буфер взема лъвския дял от всички буферни процеси в кръвта.

Същността на хемоглобина като буфер е неговият глобинов компонент. Той променя свойствата си по време на прехода от една форма на хемоглобин към друга, като същевременно променя киселинните си свойства. Разтвореният хемоглобин е по-слаб от въглеродна киселина докато окислената е по-силна. Когато рН на кръвта стане кисела, свободният хемоглобин свързва Н-йони, образувайки редуциран хемоглобин.

Когато кръвта в белите дробове се филтрира от въглероден диоксид, рН на кръвта отново се алкализира и окисленият хемоглобин става донор на протон, стабилизиращ киселинно-алкалното равновесие от пристрастие до алкализация.

Протеиновата система работи благодарение на специалните свойства на плазмените протеини - амфотерни. Киселинната среда кара протеина да се държи като алкални и алкално-подобни.

Неорганични буферни системи

Буферната система за бикарбонатна кръв има химично свойство, което го прави двустранно ефективен. Състои се от детерминирано съотношение на въглеродната киселина и бикарбонатните анионни молекули. Системата е включена в регулаторния процес само когато киселината влезе в кръвта по-мощна от въглищата. След това тази киселина се свързва с бикарбонатни аниони, като се превръща в сол и въглеродна киселина. Когато алкалите навлизат в кръвта, се появява свързване с въглена киселина и се образува бикарбонатна сол.

Фосфатната буферна система е комбинация от натриев дихидроген фосфат и натриев хидроген фосфат. Дихидрофосфатът проявява свойствата на слаба киселина и хидроген фосфат - алкали. Системата работи като бикарбонат.

Място за разтоварване на буфера - светлина

В белите дробове, както знаем, се освобождава въглероден диоксид, който пряко влияе на рН на кръвта в посока на алкализация. В допълнение, повишено налягане на кислорода и ниско налягане въглероден диоксид изтласква тези водородни йони от кръвта във въздуха, който се издишва. Свободните буферни системи ще се върнат в кръвния поток.

Чрез увеличаване на дишането този процес може да се осъществи много по-бързо. Необходими са около 2-3 минути за регулиране на рН на кръвта в белите дробове. Ако го сравним с процесите на регулиране на този показател в бъбреците, то е почти светкавично, защото бъбреците ще отнемат много часове.

Място за разтоварване на буфера - бъбреци

В допълнение към светлината, плазмените буфери могат да се изхвърлят в бъбреците поради много кисело рН, което е 4.5. В урината концентрацията на Н-йони е 800 пъти по-голяма, отколкото в кръвта. Сега можете само да си представите колко активно трябва да функционира бъбречният тубулен епител, за да дестилират тези водородни йони от заредените плазмени буфери в урината. В същото време протича обратния процес на връщане на ОН-йони от урината в кръвта чрез обратен засмукване.

Кожа, черва и други начини за регулиране на рН

В допълнение към белодробните и бъбречните механизми, балансът на рН баланса се поддържа от потните жлези, които използват кисели вещества. Червата с неговата алкална среда също взема активно участие в тази саморегулация, свързваща свободните киселинни водородни йони.

Има много други начини за регулиране на този баланс (например по време на тренировка). По време на обучение или ръчен труд се произвежда огромно количество млечна киселина. Но кръвта не става критично кисела, тъй като мускулните артериоли незабавно реагират с разширяване. Кръвният поток става по-голям и с него се повишава концентрацията на буферните системи, готови за свързване на излишните киселини. По същия начин, този механизъм работи във всички други органи.

Кръвни буферни системи: Режим на готовност

Всички описани елементи са най-простите нива на саморегулираща се активност на организма. Може да се каже, че те са най-ниските нива, предназначени за регулиране на рН в режим на готовност. А какво, ако тези саморегулиращи се връзки не се справят и нивото на рН започва да достига критични стойности - 0.7-7.8? Тогава е време да се обърнем към други елементи, по-високо ниво.

Регулиране на рН SOS мерки

Когато животозастрашаващи показатели, които приемат отдела на мозъка, отговорен за дишането, включват „противопожарни мерки“. Дишането става често и дълбоко, засилвайки изхвърлянето на излишък от въглероден диоксид и свободни водородни йони. Потните жлези и ендокринните жлези значително подобряват работата си. В резултат на това се увеличава скоростта на метаболитните процеси в организма.

В допълнение, има специални хормони, които се освобождават в кръвта, като силни катализатори, които подобряват работата на ензимите. Бъбречните тубули започват активно да обменят водородни йони с плазма. Накратко, цялото тяло преминава в състояние на работа в режим на изработка, което в крайна сметка превръща всички системи в равновесие.

Основното е балансът

Един организъм е уникална саморегулираща се система, способна да се върне към нормалното състояние по много различни начини. Трябва да се разбере, че самите кръвни буферни системи, функциите, които носят, и процесите на поддържане на рН са изключително важни. Подобно на всички други, те могат постоянно да работят в режим "огън". Ето защо, човек е задължен да яде правилно и разнообразно. Съществуват специални таблици с показатели за влиянието на различните продуктови групи върху киселинно-алкалния баланс.

Не трябва да се включвате в нови идеи за алкализиране на кръвта, като консумирате само определени продукти. Основното е балансирана диета, умерени упражнения и висока консумация на чиста вода. Това ще помогне на буферните системи на организма да работят по-ефективно и гладко, а кръвта - да бъде здрава.