Кислотно-лужний баланс та рН тіла Анатомія та фізіологія
Підтримання стабільного кислотно-лужного балансу є важливим фактором гомеостазу внутрішнього середовища.
рН - негативний логарифм на основі десяти концентрацій іонів водню (протонів), виміряних у молях/л. Концентрація протона становить 40 нмоль/л. Існує зворотна залежність між кислотністю та рН, тому, поки кислотність зростає, рН зменшується (і навпаки) через змінений знак. Коли рН змінюється на 0,3 одиниці (від 7,4 до 7,1) - що може здатися невеликим - концентрація іонів водню подвоюється (з 40 наномолей до 80 наномолей/л): тому складається помилкове враження, що організм підтримує дуже пильний контроль над концентрацією протонів.
Нормальний артеріальний рН є з 7,4 (7,35-7,45), а значення нижче 7 або вище 7,8 несумісні з життям.
Внутрішньоклітинний рН є нейтральним рН і має значення 6.8. Пояснення цього нижчого значення полягає в тому, що при температурі тіла вода іонізується.
Нейтральний рН - такий, при якому існує рівна кількість протонів та гідроксид-іонів.
Будь-яка кислота (речовина, яка може давати іони водню) знаходиться в рівновазі між дисоційованою та недисоційованою формою, рівновага залежить від константи дисоціації (Ка).
Джерела кислот і основ:
а) метаболічна продукція:
- повний катаболізм вуглеводів та ліпідів, що призводить до діоксиду вуглецю, летючої кислоти, яка усувається в легенях.
- неповний катаболізм вуглеводів, що призводить до утворення молочної кислоти, яка є нелеткою
- неповний катаболізм ліпідів, що призводить до нелетких тіл кетонових тіл, виняток становить ацетон, але переважають бета-гідроксибутират та ацетоацетат.
- катаболізм білка: сірчана кислота, фосфорна кислота, соляна кислота, нелетюча речовина, яка виводиться нирками.
б) Прийом їжі містять кислоти/основи.
Механізми контролю кислотно-лужного балансу:
1. Буферні системи
2. Дихальна діяльність
3. Ниркова активність
- регулювання рН на нирковому рівні здійснюється за рахунок реабсорбції відфільтрованого HCO3, особливо на рівні проксимальної скрученої трубки, а також за допомогою секреції іонів водню у вигляді титрується кислотності, що досягається переважно на рівні проксимальної скрученої трубки. Інший спосіб участі ниркової активності в регуляції рН полягає у виділенні іонів водню у формі амонію, що відбувається переважно в збірній трубці.
- Головною перевагою цього типу буферної системи є те, що вона може усунути надлишок кислот
- недоліком ниркової діяльності є те, що вона не вживає заходів швидко.
Патофізіологія:
- метаболічний/респіраторний ацидоз, компенсований/некомпенсований
- метаболічний/респіраторний алкалоз, компенсований/некомпенсований
Метаболічний ацидоз відбувається через буферизацію надлишків кислот або втрату основ
Респіраторний ацидоз виникає в результаті первинного підвищення артеріального тиску вуглекислого газу, спричиненого головним чином альвеолярною гіповентиляцією.
Метаболічний алкалоз: рівень бікарбонату в плазмі підвищений.
Дихальний алкалоз виникає внаслідок первинного зниження артеріального тиску вуглекислого газу, що відбулося головним чином внаслідок альвеолярної гіпервентиляції.