Кръвна реакция и поддържането й постоянна

Активната реакция на кръвта, поради концентрацията на водородни (H ') и хидроксилни (OH') йони в нея, е от изключително важно биологично значение, тъй като метаболитните процеси протичат нормално само с определена реакция.

Кръвта има слабо алкална реакция. Индикаторът за активна реакция (рН) на артериалната кръв е 7,4; РН на венозната кръв поради по-високото съдържание на въглероден диоксид в нея е 7,35. Вътре в клетките рН е малко по-ниско и е равно на 7 - 7,2, което зависи от метаболизма на клетките и образуването на кисели метаболитни продукти в тях.

Активната реакция на кръвта се поддържа в тялото на относително постоянно ниво, което се обяснява с буферните свойства на плазмата и еритроцитите, както и активността на отделителните органи.

Буферните свойства са присъщи на разтвори, съдържащи слаба (т.е. леко дисоциирана) киселина и нейната сол, образувана от силна основа. Добавянето на силна киселина или алкал към такъв разтвор не предизвиква толкова голямо преместване към киселинност или алкалност, сякаш същото количество киселина или алкал се добавя към водата. Това е така, защото добавената силна киселина измества слабата киселина от нейните основни съединения. В разтвора се образуват слаба киселина и сол на силна киселина. По този начин буферният разтвор предотвратява изместването на активната реакция. Когато към буферния разтвор се добави силна алкал, се образува сол на слаба киселина и вода, в резултат на което евентуалното изместване на активната реакция към алкалната страна намалява.

Буферните свойства на кръвта се дължат на факта, че тя съдържа следните вещества, които образуват така наречените буферни системи: 1) въглена киселина - натриев бикарбонат (карбонатна буферна система) -, 2) едноосновна - двуосновен натриев фосфат (фосфатна буферна система ), 3) плазмени протеини (буферна система от плазмени протеини) - протеините, бидейки амфолити, са способни да разделят както водородните, така и хидроксилните йони, в зависимост от реакцията на околната среда; 4) хемоглобин - калиева сол на хемоглобина (буферна система на хемоглобина). Буферните свойства на кръвното багрило - хемоглобин - се дължат на факта, че като киселина е по-слаба от H2CO3, тя му дава калиеви йони, а самата тя, прикрепяйки Н'-йони, се превръща в много слабо дисоциираща киселина. Около 75% от буферния капацитет на кръвта се дължи на хемоглобина. Карбонатните и фосфатните буферни системи са от по-малко значение за поддържане на постоянна активна реакция на кръвта.

В тъканите също присъстват буферни системи, поради което рН на тъканите е в състояние да остане на относително постоянно ниво. Протеините и фосфатите са основните тъканни буфери. Поради наличието на буферни системи, въглеродният диоксид, млечната, фосфорната и други киселини, образувани в клетките по време на метаболитните процеси, преминавайки от тъкани в кръв, обикновено не причиняват значителни промени в активната си реакция.

Характерно свойство на кръвните буферни системи е по-лесното изместване на реакцията към алкалната страна, отколкото към киселинната. По този начин, за да се измести реакцията на кръвната плазма към алкалната страна, е необходимо да се добави към нея 40-70 пъти повече сода каустик, отколкото към чиста вода. За да се предизвика промяна в реакцията му към киселинната страна, е необходимо да се добави 327 пъти повече солна киселина към нея, отколкото към водата. Алкалните соли на слабите киселини, съдържащи се в кръвта, образуват така наречения алкален кръвен резерв. Стойността на последния може да се определи от количеството кубични сантиметри въглероден диоксид, което може да бъде свързано със 100 ml кръв при налягане на въглероден диоксид от 40 mm Hg. Чл., Т.е. приблизително съответстващо на обичайното налягане на въглеродния диоксид в алвеоларния въздух.

Тъй като съществува определена и доста постоянна връзка между киселинните и алкалните еквиваленти в кръвта, обичайно е да се говори за киселинно-алкалния баланс на кръвта.

Чрез експерименти върху топлокръвни животни, както и клинични наблюдения, са установени екстремни, съвместими с живота граници за промени в рН на кръвта. Очевидно такива крайни граници са стойностите 7.0-7.8. Промяната на pH над тези граници води до тежки нарушения и може да доведе до смърт. Дългосрочното изместване на рН при хората, дори с 0,1-0,2 в сравнение с нормата, може да бъде фатално за организма.

Въпреки наличието на буферни системи и добра защита на организма срещу възможни промени в активната реакция на кръвта, въпреки това понякога се наблюдават преходи към повишаване на нейната киселинност или алкалност при определени условия, както физиологични, така и по-специално патологични. Преминаването в активната реакция към киселата страна се нарича ацидоза, изместването към алкалната страна се нарича алкалоза.

Разграничаване между компенсирана и некомпенсирана ацидоза и компенсирана и некомпенсирана алкалоза. При некомпенсирана ацидоза или алкалоза има реална промяна в активната реакция към киселинната или алкалната страна. Това се случва поради изчерпването на регулаторните адаптации на организма, т.е. когато буферните свойства на кръвта са недостатъчни, за да предотвратят промяна в реакцията. При компенсирана ацидоза или алкалоза, които се наблюдават по-често от некомпенсирани, няма промяна в активната реакция, но буферният капацитет на кръвта и тъканите намалява. Намаляването на буферния капацитет на кръвта и тъканите създава реална опасност от прехода на компенсирани форми на ацидоза или алкалоза в некомпенсирани.

Ацидоза може да възникне, например, поради увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид в кръвта или поради намаляване на алкалния резерв. Първият тип ацидоза, газовата ацидоза, се наблюдава, когато е трудно да се отдели въглероден диоксид от белите дробове, например при белодробни заболявания. Вторият тип ацидоза е негазова, възниква, когато в тялото се образува излишно количество киселини, например при диабет, при бъбречни заболявания. Алкалозата може да бъде също газообразна (повишени емисии на CO3) и негозова (повишена резервна алкалност).

Промените в алкалния резерв на кръвта и малки промени в активната й реакция винаги се случват в капилярите на големия и малкия кръг на кръвообращението. По този начин навлизането на голямо количество въглероден диоксид в кръвта на тъканните капиляри причинява подкисляване на венозната кръв с 0,01–0,04 рН в сравнение с артериалната кръв. Обратната промяна в активната реакция на кръвта към алкалната страна се случва в белодробните капиляри в резултат на прехода на въглероден диоксид в алвеоларния въздух.

За поддържане на постоянството на кръвната реакция, активността на дихателния апарат е от голямо значение, което осигурява отстраняването на излишния въглероден диоксид чрез увеличаване на вентилацията на белите дробове. Важна роля за поддържането на кръвната реакция на постоянно ниво също принадлежи на бъбреците и стомашно-чревния тракт, които отделят излишък както на киселини, така и на основи от тялото.

Когато активната реакция се измести към киселата страна, бъбреците отделят повишени количества кисели едноосновен натриев фосфат в урината, а при преминаване към алкална страна, значителни количества алкални соли се екскретират в урината: двуосновен натриев фосфат и натриев бикарбонат. В първия случай урината става рязко кисела, а във втория - алкална (рН на урината при нормални условия е 4,7-6,5, а при нарушения на киселинно-алкалния баланс може да достигне 4,5 и 8,5).

Секрецията на относително малко количество млечна киселина се извършва и от потните жлези.