التوازن الحمضي القاعدي. المجلة الدولية للبحوث التطبيقية والأساسية

كتلة الإيجار

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، لذا 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؛

[HCO3-]=(24.4±3) مول/لتر - احتياطي قلوي؛

РСО2 = 40 ملم زئبق - الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون فوق الدم.

من معادلة هندرسون-هاسيلباخ الخاصة بمخزن البيكربونات، من الواضح أنه عندما يتغير تركيز ثاني أكسيد الكربون أو الضغط الجزئي له، يتغير نظام CBS في الدم.

يتم الحفاظ على القيمة المثلى للتفاعل البيئي في أجزاء مختلفة من 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 إلى 6.8، وإلى الجانب الأساسي – 8.0. يمكن أن يكون الحماض والقلاء تنفسيًا أو استقلابيًا في الأصل.

الحماض الأيضييتطور بسبب:

أ) زيادة إنتاج الأحماض الأيضية.

ب) نتيجة لفقد البيكربونات.

تحدث زيادة إنتاج الأحماض الأيضية مع: 1) داء السكري من النوع الأول، أو الصيام لفترات طويلة أو كاملة أو انخفاض حاد في نسبة الكربوهيدرات في النظام الغذائي؛

2) الحماض اللبني (الصدمة، نقص الأكسجة، داء السكري من النوع الثاني، فشل القلب، الالتهابات، التسمم بالكحول).

من الممكن زيادة فقدان البيكربونات في البول (الحماض الكلوي)، أو مع بعض العصارات الهضمية (البنكرياس والأمعاء).

الحماض التنفسييتطور مع نقص التهويةانتفاخ الرئتين، والذي يؤدي، بغض النظر عن السبب المسبب له، إلى زيادة الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون إلى أكثر من 40 ملم زئبق. فن. (فرط ثنائي أكسيد الكربون). يحدث هذا مع أمراض الجهاز التنفسي، ونقص تهوية الرئتين، واكتئاب مركز الجهاز التنفسي مع بعض الأدوية، على سبيل المثال، الباربيتورات.

قلاء استقلابيلوحظ مع خسائر كبيرةعصير المعدة بسبب القيء المتكرر، وكذلك نتيجة لفقد البروتونات في البول أثناء نقص بوتاسيوم الدم، والإمساك (عندما تتراكم المنتجات القلوية في الأمعاء؛ ومصدر أنيونات البيكربونات هو البنكرياس، الذي تفتح قنواته في البنكرياس). الاثني عشر)، وكذلك أثناء تناول الأطعمة القلوية والمياه المعدنية لفترة طويلة، والتي تخضع أملاحها للتحلل المائي بواسطة الأنيون.

الجهاز التنفسي (الجهاز التنفسي) قلاءيتطور نتيجة للسرعة الفائقةتنفيس الرئتين، مما يؤدي إلى زيادة إخراج ثاني 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.

للحماض كإجراء طارئاستخدم التسريب الوريدي لـ 4-8% بيكربونات الصوديوم، أو محلول 3.66% من تريزامين H2NC(CH2OH)3 أو 11% لاكتات الصوديوم. هذا الأخير، أثناء تحييد الأحماض، لا ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون، مما يزيد من فعاليته.

من الصعب تصحيح القلويات، وخاصة القلويات الأيضية (المرتبطة باضطراب الجهاز الهضمي والإخراج). 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 (NaHC03) (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 H2CO3، يمكن أن يظل الرقم الهيدروجيني طبيعيًا تمامًا.

منذ الإمكانيات التعويضية من خلال التنفس، التي يستخدمها الجسم في البداية، محدودة، وينتقل الدور الحاسم في الحفاظ على الثبات إلى الكلى. إحدى المهام الرئيسية للكلى هي إزالة أيونات H+ من الجسم في الحالات التي يحدث فيها تحول نحو الحماض في البلازما لسبب ما. الحماضلا يمكن تصحيحه إلا إذا تمت إزالة الكمية المناسبة من أيونات H. تستخدم الكلى ثلاث آليات:

1. تبادل أيونات الهيدروجينإلى أيونات الصوديوم، والتي، عند اتحادها مع أنيونات HCO3 المتكونة في الخلايا الأنبوبية، يعاد امتصاصها بالكامل على شكل NaHCO،

الشرط الأساسي لإطلاق أيونات H باستخدام هذه الآلية هو التفاعل الذي يتم تنشيطه بواسطة الأنهيدراز الكربوني: CO2 + H20 = H2CO3، ويتحلل H2CO3 إلى أيونات H وHCO3. في هذا التبادل أيونات الهيدروجين إلى أيوناتالصوديوم، ويحدث إعادة امتصاص لكل بيكربونات الصوديوم التي تم ترشيحها في الكبيبات.

2. إفراز أيونات الهيدروجين في البولويحدث إعادة امتصاص أيونات الصوديوم أيضًا عن طريق تحويل الملح القلوي لفوسفات الصوديوم (Na2HP04) إلى الملح الحمضي لثنائي فوسفات الصوديوم (NaHaPO4) 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 NH4Cl من اتحاد الأمونيا مع حمض الهيدروكلوريك. تكون كثافة تكوين الأمونيا، اللازمة لتحييد حمض الهيدروكلوريك القوي، أكبر، كلما ارتفعت حموضة البول.

الجدول 3

المعلمات الأساسية لشبكة سي بي إس

(متوسط ​​القيمة في الدم الشرياني)

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 مستوى ثاني أكسيد الكربون قد تكون أيضًا نتيجة للتعويض عن الاضطرابات الأيضية في الجهاز العصبي المركزي. ولتمييز هذه الحالات عن بعضها البعض، لا بد من مراعاة الرقم الهيدروجيني و[HCO3-]

95 ملم. غ. فن. (الضغط الجزئي في بلازما الدم)

س.ب أو س.ب

SB - بيكربونات البلازما القياسية أي. [НСО3-] ↓ - مع الحماض الاستقلابي أو مع تعويض قلاء الجهاز التنفسي.

للقلاء الاستقلابي أو تعويض الحماض التنفسي.

فهارس إضافية

بو أو BB

(المخازن المؤقتة الأساسية)

قواعد عازلة. هذا هو مجموع جميع أنيونات الدم الكاملة التي تنتمي إلى الأنظمة العازلة.

قبل أو دينار بحريني

(نقص القاعدة)

نقص القاعدة. هذا هو الفرق بين قيمة BO العملية والسليمة في الحماض الأيضي. يتم تعريفه على أنه عدد القواعد التي يجب إضافتها إلى الدم لجلب درجة الحموضة إلى وضعها الطبيعي (عند pCO2 = 40 مم زئبقي إلى = 38 درجة مئوية)

إيو أو بي

(فائض القاعدة)

فائض القاعدة. هذا هو الفرق بين قيم BO الفعلية والمتوقعة في القلاء الأيضي.

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 قلاء استقلابي. منخفضة بشكل غير طبيعي – ل الحماض الأيضي.

العمل المختبري والعملي

الخبرة 1. مقارنة السعة العازلة لمصل الدم والفوسفات BS

قياس مل

قارورة N

مصل الدم (التخفيف 1:10)

الفوسفات BS (المخفف 1:10)، الرقم الهيدروجيني = 7.4

الفينول فثالين (المؤشر)

الحالة الحمضية القاعدية (ABS)- الثبات النسبي لتفاعل البيئة الداخلية للجسم، والذي يتميز كمياً بتركيز H+.

يتم التعبير عن تركيز H+ باستخدام قيمة الرقم الهيدروجيني. ويعتمد تركيز H+، وبالتالي قيمة الرقم الهيدروجيني، على نسبة الأحماض والقواعد في الجسم.

أحماض برونستد -جزيئات أو أيونات قادرة على التبرع بـ H+.

أسس برونستد -مركبات قادرة على قبول H +.

والحمض الأكثر شيوعاً في الجسم هو حمض الكربونيك؛ حيث يتكون منه حوالي 20 مولاً في اليوم. وينتج الجسم أيضًا أحماضًا غير عضوية أخرى (الهيدروكلوريك والكبريتيك والفوسفوريك) والأحماض العضوية (الأمينية والكيتو والهيدروكسي والنووية والدهنية) بكمية 80 مليمول / يوم.

وأقوىها الأمونيا. الأحماض الأمينية أرجينين وليسين والأمينات الحيوية مثل الكاتيكولامينات والهستامين والسيروتونين وما إلى ذلك لها أيضًا خصائص أساسية.

الأهمية البيولوجية لتنظيم درجة الحموضة، وعواقب الانتهاكات

H + عبارة عن جزيئات موجبة الشحنة؛ فهي تنضم إلى مجموعات سالبة الشحنة من الجزيئات والأنيونات، ونتيجة لذلك تغير تركيبها وخصائصها. وبالتالي، فإن كمية H + في السائل تحدد بنية وخصائص جميع المجموعات الرئيسية للمركبات العضوية - البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والدهون (الأمفيفيلية). التأثير الأكثر أهمية لتركيز H+ هو على نشاط الإنزيم. كل إنزيم له الرقم الهيدروجيني الأمثل الخاص به، حيث يكون للإنزيم أقصى نشاط. على سبيل المثال، تنشط إنزيمات تحلل السكر، ودورة TCA، وPFS في بيئة محايدة، وتنشط الإنزيمات الليزوزومية وإنزيمات المعدة في بيئة حمضية (الرقم الهيدروجيني = 2). ونتيجة لذلك فإن التغيرات في الرقم الهيدروجيني تسبب تغيرات في نشاط الإنزيمات الفردية وتؤدي إلى اضطرابات التمثيل الغذائي بشكل عام.

المبادئ الأساسية لتنظيم محطات معالجة مياه الصرف الصحي

يعتمد تنظيم CBS على ثلاثة مبادئ رئيسية:

1. ثبات الرقم الهيدروجيني . تحافظ الآليات التنظيمية لـ CBS على درجة حموضة ثابتة.

2. الأيزومولية . عند تنظيم CBS، لا يتغير تركيز الجزيئات في السائل بين الخلايا وخارج الخلية.

3. الحياد الكهربائي . عند تنظيم CBS، لا يتغير عدد الجزيئات الإيجابية والسلبية في السائل بين الخلايا وخارج الخلية.

آليات تنظيم البصق

  1. الآلية الفيزيائية والكيميائية ، هذه هي الأنظمة العازلة للدم والأنسجة.
  2. الآلية الفسيولوجية هذه هي الأعضاء: الرئتين والكلى والأنسجة العظمية والكبد والجلد والجهاز الهضمي.
  3. التمثيل الغذائي (على المستوى الخلوي).

انتهاكات محطة معالجة مياه الصرف الصحي - التصنيف حسب الآليات؟ مسارات التعويض البيوكيميائية.

انتهاكات التنفس

تعويض لشبكة سي بي إس- رد فعل تكيفي من الجسم غير المذنب بانتهاك نظام CBS.

تصحيح سي بي اس– رد فعل تكيفي من جانب العضو الذي تسبب في انتهاك CBS.

هناك نوعان رئيسيان من اضطرابات CBS – الحماض والقلاء.

الحماض– زيادة مطلقة أو نسبية في الأحماض أو نقص في القواعد.

قلاء– الزيادة المطلقة أو النسبية في القواعد أو نقص الأحماض.

لا يصاحب الحماض أو القلاء دائمًا تغير ملحوظ في تركيز H +، حيث تحافظ الأنظمة المنظمة على درجة حموضة ثابتة. وتسمى هذه الأحماض والقلويات تعويض (الرقم الهيدروجيني طبيعي). AN ↔ A - + N + , N + + B - ↔ BH

إذا تم استهلاك سعة المخزن المؤقت أثناء الحماض أو القلاء، تتغير قيمة الرقم الهيدروجيني ويتم ملاحظة ما يلي: احمضاض الدم - انخفاض في قيمة الرقم الهيدروجيني أقل من المعدل الطبيعي، أو قلاء الدم - زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني عن المعدل الطبيعي. وتسمى هذه الأحماض والقلويات اللا تعويضية .

(من هومويوس اليونانية الأخرى - المشابه والركود - القائم) - هذا توازن متحرك أو متقلب في حدود محدودة ثبات البيئة الداخلية للجسموقبل كل شيء سائل الدم والليمفاوية والأنسجة (خارج الخلية). من الناحية الفسيولوجية، التوازن، على سبيل المثال، هو ثبات درجة حرارة الجسم، وضغط الدم، ومستويات السكر في الدم، وما إلى ذلك.

وظائف التوازن

بشكل تقليدي إلى حد ما، يحدد التوازن ثلاث وظائف رئيسية:

  • التكيف (التكيف) ؛
  • طاقة؛
  • الإنجابية (القدرة على التكاثر والتكاثر).

حتى سن معينة، تضمن هذه المكونات الثلاثة الرئيسية للتوازن حالة طبيعية تقريبًا للجسم. ومن ثم تنشأ الظروف لظهور ما يسمى بالأمراض العادية أو غير المعدية. على وجه الخصوص، السمنة وانقطاع الطمث وزيادة الحساسية للتأثيرات البيئية الضارة (فرط التكيف). بشكل عام، أي اضطراب في التوازن مهما كان طوله هو في حد ذاته مرض.

بفضل الآليات المعقدة التنظيم الذاتييتكيف جسم الشخص السليم مع الظروف المعيشية المتغيرة. علاوة على ذلك، في الشباب ومتوسطي العمر، يتم تنشيط آليات الحماية الفسيولوجية بشكل أكثر نشاطا مما كانت عليه في سن الشيخوخة، وهي مصممة لحماية الجسم من تطور التغييرات اللاحقة التي تشكل خطورة عليه.

يعتمد التفاعل الوقائي المعقد للأجهزة العصبية والغدد الصماء والخلطية والتمثيل الغذائي والإخراج وعدد من الأجهزة الأخرى إلى حد كبير على تغذية الإنسان.

وكما ذكرنا سابقًا، فإن هذا يكتسب أهمية خاصة في مرحلة الطفولة والشيخوخة، عندما تتفاعل آليات التوازن مع تأخير وليس دائمًا بالنشاط اللازم.

التوازن الحمضي القاعدي (توازن الرقم الهيدروجيني)

واحدة من أهم شروط التوازن هو التوازن الحمضي القاعدي. ويصاحب انهيار الدهون والكربوهيدرات في الغذاء تكوين كميات كبيرة إلى حد ما من ثاني أكسيد الكربون. يؤدي استخدام الجليكوجين الاحتياطي إلى تراكم حمض اللاكتيك في العضلات. من الطبيعي أن يكون حمض اليوريك أحد المنتجات النهائية لاستخدام البروتين. فائض هذه الأحماض العضوية هو السبب الرئيسي للحماض. في أغلب الأحيان يعقد مسار مرض السكري والعمليات الالتهابية الشديدة. إن إمداد المواد التي لها تفاعل قلوي وبالتالي يمكنها تحييد الحماض في جسم الإنسان صغير. ولذلك، يجب تزويدهم بالطعام بشكل منهجي وبكميات كافية. وتشمل هذه المكونات الغذائية في المقام الأول الأحماض العضوية الحرة. أثناء تحولاتها المعقدة، يتم إطلاق العناصر القلوية والقلوية الأرضية أيضًا. تشمل المنتجات القلوية المحتملة أيضًا الحليب، الذي لا يحتوي فقط على معادلات حمضية للبروتينات، ولكن أيضًا يحتوي على البوتاسيوم والصوديوم، اللذين لهما خصائص مضادة للحموضة.

مع اتباع نظام غذائي متوازن، يتم الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي في جسم الشخص السليم والنشط بدنيًا من خلال الآليات المناسبة، والتي يتم استنفادها تدريجيًا مع التغذية المنظمة بشكل غير صحيح.

يجب أن يحتوي الغذاء الغذائي على أكثر من الأطعمة المعتادة الغنية بالمعادلات القلوية (التكافؤ). هذه هي الخيار الطازج (+31.5 مكافئ)، الشاي الطويل (+53.5 مكافئ)، اليوسفي (+18.6 مكافئ)، الليمون (+16.1 مكافئ)، التفاح (+4.7 مكافئ). يوجد عدد كبير نسبيًا من هذه التكافؤات في فطر بورسيني (+4.4 ملي مكافئ)، والفطر (+1.8 ملي مكافئ)، وكذلك في البازلاء الخضراء، والفاصوليا الخضراء، والبطيخ، والقرع، والبطيخ، والفجل، والخوخ، والجزر، والحليب. على العكس من ذلك، فإن اللحوم والأسماك والجبن والبيض والجبن والزبدة والدهون النباتية والسكر والحلويات وشحم الخنزير غنية بالتكافؤ الحمضي. يوجد الكثير منها في الجوز (.219.2 meq) وفي الفول السوداني (.916.9 meq) والتوت البري (.64.6 meq). تهيمن التكافؤات الحمضية على القلوية في المخبوزات والحبوب والبطاطس.

إن قدرة الطعام على التأثير على التوازن الحمضي القاعدي لا تعتمد على مذاقه ولا يتم تحديدها دائمًا من خلال التفاعل الكيميائي لبقايا الرماد. على سبيل المثال، تساهم زيادة ملح الطعام أو كربونات البوتاسيوم في أطباق الألبان في الاحتفاظ بالتكافؤ الحمضي في الجسم. على العكس من ذلك، فإن الإفراط في تناول أطباق البطاطس في النظام الغذائي يكون مصحوبًا أحيانًا بتأخر في التكافؤ القلوي وبالتالي قلاء معتدل. ومع ذلك، في الحالة الأخيرة، يجب أن يكون هناك 5-6 أضعاف البطاطس في النظام الغذائي مقارنة بالخضروات والفواكه والخبز الأخرى مجتمعة. بالطبع، من الصعب استدعاء مثل هذا النظام الغذائي المتوازن.

يجب عليك أيضًا أن تدرك أن التعرض المستمر على المدى الطويل لنظام غذائي مؤكسد يمكن أن يسبب تأثيرًا معاكسًا، أي: قلاء. وبالتالي، لكي لا يفقد النظام الغذائي المختار خصيصًا في هذا الصدد خصائصه العلاجية والوقائية المتأصلة، يجب استبداله بنظام غذائي طبيعي متوازن كل 6-7 أيام لمدة يومين إلى ثلاثة أيام. بالطبع مع مراعاة محدودية الأطعمة والأطباق غير المخصصة لهذا المرض.

يعد التوازن الحمضي القاعدي عنصرًا صارمًا في الثبات الكيميائي الحيوي لسوائل الجسم، والذي يتميز عادةً بتركيز أيونات الهيدروجين ويشار إليه بالرمز [pH]. بالنسبة لجميع المحاليل الموجودة في الطبيعة، يتراوح تركيز أيونات الهيدروجين من 1 إلى 14. المحاليل ذات الرقم الهيدروجيني من 1 إلى 7.0 ستكون حمضية، وتلك ذات الرقم الهيدروجيني من 7 إلى 14 ستكون قلوية. خلال النهار، نتيجة لاستقلاب البروتينات والتحلل المائي لاسترات الفوسفور للأحماض، يتم تشكيل ما يقرب من 50-100 ملي مكافئ / لتر H +، ومع انهيار الكربوهيدرات والدهون، ما يقرب من 15000 مليمول من ثاني أكسيد الكربون [CO 2] يتم إطلاقه، والذي يتم إطلاقه من الجسم عن طريق الرئتين.

تتضمن استجابة الجسم للتكوين المفرط لثاني أكسيد الكربون والهيدروجين التفاعلات الفيزيائية والكيميائية وآليات الجهاز التنفسي والكلى للحفاظ على الحالة الحمضية القاعدية. القيم الطبيعية للأس الهيدروجيني، تركيز H +، PCO 2 في الدم الشرياني والوريدي موضحة في الجدول 1.

الجدول 1

التركيزات الفسيولوجية للقواعد العازلة في الدم

تمنع الأنظمة العازلة أو الفيزيائية والكيميائية للجسم التغيرات (العازلة) في تفاعل الدم النشط. هناك أربعة أنظمة فيزيائية وكيميائية للجسم: نظام البيكربونات في الدم؛ نظام الفوسفات بروتينات مصل الدم، والتي لها خصائص الأحماض الضعيفة، وعندما تختلط مع ملح ذو قاعدة قوية يمكن أن تشكل هذا النظام؛ والنظام المتعلق بالهيموجلوبين. الجوهر الفسيولوجي للأنظمة العازلة هو أن أي حمض معتد أو قلوي معتد يدخل الجسم أو يتشكل فيه يمكن تحويله إلى مواد ضعيفة، ونتيجة لذلك يتم الحفاظ على تركيز أيونات الهيدروجين عند المستوى الطبيعي [pH-7.4]، والتركيز المستمر لأيونات الهيدروجين في الجسم هو شرط الحياة المطلق الذي لا غنى عنه.

هناك أنظمة أخرى لتنظيم الحالة الحمضية القاعدية، والتي يكمل نشاطها إلى حد كبير التنظيم الفيزيائي والكيميائي للتوازن. الآلية السائدة للأنظمة الفسيولوجية هي إطلاق منتجات التمثيل الغذائي النهائي والمتوسط، مما يؤدي إلى تطبيع تركيز أيونات الهيدروجين. وأهم هذه الأجهزة الفسيولوجية هي الرئتان والكلى والكبد والجهاز الهضمي.

لا تطلق الرئتان أيونات الهيدروجين الحرة، ولكن مع زيادة تكوينها في الجسم، يقوم نظام البيكربونات الفعال بتحويل الأحماض القوية إلى حمض الكربونيك الضعيف، يليه تحلله في الدم إلى جزيء [H 2 O] وثاني أكسيد الكربون. جزيء. يعد ثاني أكسيد الكربون من المواد المهيجة لمركز الجهاز التنفسي، مما يؤدي إلى ضيق التنفس وفرط التنفس وخروج ثاني أكسيد الكربون الزائد مع هواء الزفير.

دور الكلى في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي للجسم هو إزالة أيونات الهيدروجين وأيونات البيكربونات HCO2 من الدم الحمضي أو القلوي عن طريق زيادة إدرار البول.

تكمن أهمية الكبد في الحفاظ على التوازن في تنشيط عمليات الأكسدة والاختزال إلى منتجات الاستقلاب النهائية من خلال دورة كريبس أو من خلال تخليق مركب اليوريا المحايد. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع خلايا الكبد أيضًا بوظيفة الإخراج عندما يكون هناك زيادة في إطلاق المنتجات الحمضية أو القلوية مع الصفراء في تجويف الجهاز الهضمي. ويشارك الجهاز الهضمي في تنظيم كمية وتركيب الشوارد والماء، مما يساعد في الحفاظ على تركيز أيونات الهيدروجين ضمن التركيزات الفسيولوجية.

سيرة ذاتية.يعد الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي عملية معقدة للغاية ومتعددة الأوجه. ولأغراض منهجية، يتم وصف هذه العملية بشكل مبسط من أجل فهم أهمية التغيرات في عملية التمثيل الغذائي في الجسم أثناء علم الأمراض الجراحي وتوفير التوجيه المرضي لتنفيذ التدابير العلاجية في هذه الفئة من المرضى.


يحدد تركيز أيونات الهيدروجين [H+] في الخلايا والسوائل توازنها الحمضي القاعدي (ABC). يتم تقييم ASR بواسطة قيمة الرقم الهيدروجيني - مؤشر الهيدروجين: الرقم الهيدروجيني - اللوغاريتم العشري السلبي للقيمة المولية في الوسط.
رد فعل الدم قلوي قليلاً: الرقم الهيدروجيني = 7.35-7.55 - أحد الثوابت الصلبة للتوازن. يعتبر تغير الرقم الهيدروجيني بمقدار 0.3-0.4 أمرًا مميتًا.
ينتج الجسم منتجات حمضية أكثر بحوالي 20 مرة من المنتجات القلوية. وفي هذا الصدد، هناك حاجة إلى أنظمة لتحييد المركبات الزائدة ذات الخصائص الحمضية. يتم تنظيم ASR من خلال الآليات الكيميائية والفسيولوجية.
1. تحدث آليات التنظيم الكيميائي على المستوى الجزيئي. وتشمل هذه الأنظمة العازلة للدم والاحتياطي القلوي.
أنظمة المخزن المؤقت. يعتمد مبدأ تشغيل الأنظمة العازلة على استبدال حمض قوي بحمض ضعيف، أثناء تفككه يتشكل عدد أقل من أيونات H+، وبالتالي ينخفض ​​​​الرقم الهيدروجيني إلى حد أقل. أنظمة عازلة الدم أكثر مقاومة للأحماض من القواعد.
1. نظام الهيموجلوبين العازل. وهو يمثل 75% من سعة المخزن المؤقت للدم الكامل. يتضمن هذا النظام الهيموجلوبين المخفض وملح البوتاسيوم للهيموجلوبين المخفض (HHb/KHb). ترجع خصائص التخزين المؤقت للنظام إلى حقيقة أن KHb، كملح حمض ضعيف، يتبرع بأيون K+ ويربط أيون H+، مكونًا حمضًا ضعيف التفكك:
H+ + KHb = K+ + HHb
تظل قيمة الرقم الهيدروجيني للدم المتدفق إلى الأنسجة ثابتة، وذلك بفضل انخفاض الهيموجلوبين، القادر على ربط أيونات ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين. في ظل هذه الظروف، يعمل HHb كقاعدة. في الرئتين، يتصرف الهيموجلوبين مثل الحمض (أوكسي هيموجلوبين HHbO2 هو حمض أقوى من ثاني أكسيد الكربون)، مما يمنع الدم من أن يصبح قلويًا.
2. نظام الكربونات العازلة (H2CO3/NaHCO3) يحتل المرتبة الثانية في قوته. يتم تنفيذ وظائفها على النحو التالي: ينفصل NaHCO3 إلى أيونات Na+ وHCO3-. إذا دخل حمض أقوى من حمض الكربونيك إلى الدم، يحدث تبادل لأيونات Na+ مع تكوين حمض الكربونيك المنفصل بشكل ضعيف وسهل الذوبان، مما يمنع زيادة تركيز أيونات H+ في الدم. تؤدي الزيادة في تركيز حمض الكربونيك إلى انهياره (يحدث هذا تحت تأثير إنزيم الأنهيدراز الكربونيك الموجود في كريات الدم الحمراء) إلى H2O وCO2. يدخل الأخير إلى الرئتين وينطلق في البيئة. إذا دخلت القاعدة إلى الدم، فإنها تتفاعل مع حمض الكربونيك، مكونة بيكربونات الصوديوم (NaHCO3) والماء، مما يمنع درجة الحموضة مرة أخرى من التحول إلى الجانب القلوي.
في الدم الكامل، يتم توفير 75٪ من خصائص التخزين المؤقت عن طريق نظام الهيموجلوبين، وفي البلازما عن طريق نظام الكربونات.
3. يتكون نظام عازلة الفوسفات من فوسفات هيدروجين الصوديوم وفوسفات هيدروجين الصوديوم (NaH2PO4/Na2HPO4). المركب الأول يتصرف مثل حمض ضعيف، والثاني - مثل ملح حمض ضعيف. مع زيادة مستوى الأحماض في بلازما الدم، يزداد تركيز H2CO3 وينخفض ​​محتوى NaHCO3:
H2CO3 + Na2HPO4 = NaHCO3 + NaH2PO4
ونتيجة لذلك، يتم التخلص من حمض الكربونيك الزائد ويزيد مستوى NaHCO3. تتم إزالة الكميات الزائدة من NaH2PO4 في البول، لذلك لا تتغير نسبة NaH2PO4/Na2HPO4.
يساعد نظام عازلة الفوسفات في الحفاظ على نظام عازلة الكربونات.
4. النظام العازل للبروتين: البروتينات - بوليمرات الأحماض الأمينية COOH - R - NH3
نظام المخزن المؤقت للبروتين (بروتين-COOH/بروتين-COONa) هو المخزن المؤقت الرئيسي داخل الخلايا. البروتينات عبارة عن مركبات مذبذبة ويمكنها تحييد كل من الأحماض والقلويات (تتصرف مثل القواعد في البيئة الحمضية، ومثل الأحماض في البيئة الأساسية).
تم العثور على أقوى الأنظمة العازلة في الحيوانات المتكيفة بيولوجيًا مع العمل العضلي الثقيل. أثناء عملية التمثيل الغذائي، ينتج الجسم منتجات حمضية أكثر من القلوية، لذلك يوجد احتياطي من المواد القلوية في الدم - احتياطي قلوي.
الاحتياطي القلوي في الدم هو مجموع جميع المواد القلوية في الدم، وخاصة بيكربونات الصوديوم والبوتاسيوم. يتم تحديد كمية الاحتياطي القلوي من خلال كمية ثاني أكسيد الكربون التي يمكن ربطها بـ 100 مل من الدم عند جهد ثاني أكسيد الكربون قدره 40 ملم زئبق. فن. - طريقة قياس الغازات لتحديد الاحتياطي القلوي للدم. تعتمد طريقة المعايرة على تحديد القدرة الحمضية للدم (انظر التقنيات المخبرية).

قيمة الاحتياطي القلوي من الدم، والتي تحددها طرق المعايرة وقياس الغازات

الأنواع الحيوانية الاحتياطي القلوي، mg % احتياطي قلوي، مل ثاني أكسيد الكربون
KRS 460- 540 55
خروف 460- 520 48
حصان 470-620 57
كلب - 50

2. تشمل الآليات الفسيولوجية لتنظيم ASR آليات عصبية هرمونية معقدة تؤثر على وظائف أجهزة الأعضاء المختلفة (الكلى والغدد العرقية واللعابية والكبد والبنكرياس والجهاز الهضمي).
يلعب التنظيم العصبي دورًا مهمًا في الحفاظ على درجة حموضة ثابتة في الدم. في هذه الحالة، يتم تهيج المستقبلات الكيميائية للمناطق الانعكاسية الوعائية في الغالب، حيث تدخل النبضات إلى النخاع المستطيل وأجزاء أخرى من الجهاز العصبي المركزي، والتي تشمل بشكل انعكاسي الأعضاء الطرفية في التفاعل - الكلى والرئتين والغدد العرقية والجهاز الهضمي، وما إلى ذلك، والتي يهدف نشاطها إلى استعادة قيم الرقم الهيدروجيني الأصلية. وهكذا، عندما يتحول الرقم الهيدروجيني إلى الجانب الحمضي، تفرز الكلى بشكل مكثف أنيون H2PO4 في البول. عندما يتحول الرقم الهيدروجيني للدم إلى الجانب القلوي، يزداد إطلاق أنيونات HPO2 وHCO3- عن طريق الكلى. الغدد العرقية قادرة على إزالة حمض اللاكتيك الزائد والرئتين - ثاني أكسيد الكربون.

مع بعض التفاعلات الفسيولوجية والمرضية، من الممكن زيادة محتوى المنتجات الحمضية أو القلوية في الدم. ويسمى تحول الحمض الغني بالأحماض إلى الجانب الحمضي بالحماض، وإلى الجانب القلوي - القلاء.
وفقًا لحجم تحول العامل الصحيح للحمض، يتم تعويض الحماض والقلويات أو عدم تعويضها:
- الحماض أو القلاء المعوض - لا يتغير الرقم الهيدروجيني للدم، ولكن تنخفض سعة المخزن المؤقت؛
- الحماض أو القلاء غير المعوض - تقل سعة المخزن المؤقت ويتغير تفاعل الدم. القلاء أقل شيوعًا.
وفقا لآليات حدوث الحماض والقلويات يمكن أن تكون غازية أو غير غازية.
الحماض الغازي - يتطور عندما يكون هناك صعوبة في التنفس، أو عند إبقاء الحيوانات في ظروف مزدحمة، أو في مناطق سيئة التهوية. يتراكم ثاني أكسيد الكربون في الدم ويتحول إلى حمض الكربونيك.
الحماض غير الغازي أو الأيضي - مع تراكم الأحماض غير الكربونية في الدم ، ولكن الأحماض الأخرى - اللاكتيك والفوسفوريك وما إلى ذلك. يتطور مع:
- العمل العضلي الثقيل،
- عند تغذية كمية كبيرة من السيلاج الحمضي؛
- اضطراب في استقلاب الدهون والبروتين جزئيا، مما يؤدي إلى تراكم أجسام الأسيتون في الجسم، والذي يلاحظ في مرض السكري، والصيام، وعمليات الحمى؛
- ضعف وظيفة إفراز الكلى، مما يؤدي إلى تقليل إزالة الفوسفات الحمضي من الجسم والحفاظ على المنتجات غير المؤكسدة في الأنسجة.
- قصور القلب وأمراض الجهاز التنفسي مما يؤدي إلى اضطرابات مفاجئة في عمليات الأكسدة في الجسم وتراكم المنتجات غير المؤكسدة فيه.
قلاء الغاز - مع زيادة تهوية الرئتين، يحتوي الدم على كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون ويصبح قلويًا.
يرتبط القلاء غير الغازي بدخول كمية كبيرة من الأملاح القلوية إلى الجسم، وفي هذه الحالة تزداد قلوية الدم الاحتياطية؛
- عندما ينخفض ​​محتوى أيونات الكلوريد في الأنسجة، وهو ما يحدث مع فقدان كبير للعصارة المعدية بسبب القيء المتكرر.