Типовые патологические процессы
 Скачать 7.53 Mb.
|
19.8.1. Биологическое значение концентрации ионов водородаВажнейшим показателем гомеостаза организма является концентрация ионов водорода (Н+) в клетках, плазме и других внеклеточных средах. Величина Н+ в последних влияет на конформацию макромолекул, физико-химическое и структурное состояние мембран, интенсивность образования активных форм кислорода, и гидроперекисей, возбудимость, лабильность и проводимость возбудимых тканей, особенно нервных структур, чувствительность рецепторов к ФАВ, гормонам, медиаторам, сродство Hb к кислороду, активность ферментативных реакций и т.д. В нейтральной среде pH равен 7,0. Реакция крови (pH) - жесткая гомеостатическая константа – колеблется в очень малых пределах (от 7,35 до 7,45). Таким образом, кровь является слабощелочной средой. При pH 7,4 величина ионов Н+ во внеклеточной жидкости составляет 40 ·10 -9 моль/л. Даже незначительные отклонения Н+ на 0,2 или даже на 0,1 от оптимального уровня приводят к быстрым и существенным изменениям метаболических процессов, деятельности ЦНС, гемодинамики, дыхания, деятельности различных тканей, органов, систем и целостного организма. Отклонение pH на 0,3–0,4 от нормального значения приводит к тяжелым расстройствам, вплоть до развития комы. Отклонение свыше 0,4 обычно приводит к гибели организма. Количество ионов Н+ в биосредах организма определяет их кислотно-основное состояние (КОС) или кислотно-щелочное равновесие (КЩР), или реакцию крови. Величина КОС зависит от содержания в крови кислот, оснований и буферных систем. Интегральным показателем КОС считается величина pH, являющаяся отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода в биосреде (например, в крови). То есть, pH = -log[H+]. Чем больше концентрация H+ в биосреде, тем меньше величина pH и наоборот, чем ниже концентрация H+ в биосреде, тем выше величина pH. Постоянство кислотно-основного состояния (КОС) внутренней среды организма, определяющее оптимум активности ферментов и других процессов жизнедеятельности в довольно узком диапазоне рН, является одним из обязательных условий нормального метаболизма, строения и функционирования различных уровней организации организма. Общеизвестно, что кислотность внутри- и внеклеточной сред зависит, главным образом, от соотношения в этих средах организма концентрации слабых кислот (химических веществ и соединений, способных при диссоциации освобождать протоны, т.е. являться донорами протонов) и слабых оснований (химических веществ и соединений, способных связывать протоны, т.е. являться акцепторами протонов). В связывании протонов важную роль играют слабые основания анионы слабых кислот (КНСО3, NаНСО3, NаН2РО4), которые в отличие от сильных кислот и оснований, при растворении ионизируются не полностью. Можно утверждать, что катионы натрия, калия, кальция и магния, также как и анионы сильных кислот (в том числе хлора) и сильных оснований (ОН) не оказывают непосредственного влияния на кислотность той или иной среды организма, т.к. в разбавленных растворах ионизируются полностью. При осуществлении разнообразных и взаимосвязанных метаболических процессов, особенно их катаболической стадии, всегда имеется возможность изменения кислотности внутренних сред организма. В частности, в ходе диссимиляции органических поли- , ди- и мономеров и минеральных соединений образуются различные эндогенные кислоты, которые можно разделить на летучие и нелетучие. К нелетучим кислотам относятся молочная, пировиноградная, -оксимасляная, ацетоуксусная, серная. Они не способны превращаться в газообразное вещество и не удаляются легкими наружу. К летучим кислотам относится угольная кислота, продукт диссоциации которой (СО2) выводится из организма при помощи легких. Следует напомнить, что конечный продукт метаболизма СО2 (летучий ангидрид угольной кислоты), является потенциальным источником протонов. В ходе метаболических реакций здорового организма интенсивность генерации протонов обычно соответствует скорости нейтрализации их с участием различных буферных систем, либо удаления их из организма с участием органов выделительной системы, что и обеспечивает сохранность неизменного КОС. Таким образом, КОС это такое соотношение кислот и оснований в биологических средах организма, которое характеризует их кислотно-основной гомеостаз. |