Бикарбонатная буферная система

NaHCO_{3 =} 18

CO₂1

Поступающая в кровь в результате обменных процессов кислота (HA) вступает в реакцию с гидрокарбонатом:

↗ CO₂

НА + NаHCO₃ ® NaA + H₂CO₃ (1)

↘H₂O

Это чисто химический процесс, вслед за которым включаются физиологические регуляторные механизмы.

1. Двуокись углерода возбуждает дыхательный центр, объем вентиляции увеличивается и СО₂ выводится из организма.

2. Результатом химической реакции (1) является уменьшение щелочного резерва крови, восстановление которого обеспечивается работой почек: образующаяся в результате реакции (1) соль (NаА) поступает в почечные канальцы, клетки которых непрерывно секретируют свободные водородные ионы и обменивают их на натрий:

NaА + H⁺ ® HA + Na⁺

Образующиеся в канальцах нелетучие кислые продукты (HA) выводятся с мочой, а натрий реабсорбируется из просвета почечных канальцев в кровь, восстанавливая тем самым щелочной резерв (NаHCO₃).

Особенности бикарбонатного буфера

1.Самый быстродействующий.

2.Нейтрализует как органические, так и неорганические кислоты, поступающие в кровь.

3.Взаимодействуя с физиологическими регуляторами pH, обеспечивает выведение летучих (легкие) и нелетучих кислот, а также восстанавливает щелочной резерв крови (почки).

Фосфатная буферная система

Na₂HPO₄₌4

NaH₂PO₄1

Эта система нейтрализует поступающие в кровь кислоты (НА) благодаря их взаимодействию с гидрофосфатом натрия.

НА + Na₂HPO₄ ® NaА + NaH₂PO₄

Образующиеся вещества в составе фильтрата поступают в почечные канальцы, где гидрофосфат натрия и натриевая соль (NaА) взаимодействуют с водородными ионами, а дигидрофосфат выделяется с мочой, освобождающийся натрий реабсорбируется в кровь и восстанавливает щелочной резерв крови:

Na₂HPO₄ + H⁺ ® NaH₂PO₄ + Na⁺

NaA + H⁺ ® HA + Na⁺

Особенности фосфатного буфера

1.Емкость фосфатной буферной системы мала в связи с небольшим количеством в плазме фосфатов.

2.Основное назначение фосфатная буферная система приобретает в почечных канальцах, участвуя в восстановлении щелочного резерва и выведении кислых продуктов.

Гемоглобиновая буферная система

KHb KHbO₂

HHb (венозная кровь) HHbO₂(артериальная кровь)

Образующаяся в процессе обмена веществ двуокись углерода поступает в плазму, а затем в эритроцит, где под влиянием фермента карбоангидразы при взаимодействии с водой образуется угольная кислота:

СО₂ + Н₂О ® Н₂СО₃

В тканевых капиллярах гемоглобин отдает свой кислород тканям, а восстановленная слабая соль гемоглобина вступает в реакцию с еще более слабой угольной кислотой:

KНb + H₂CO₃® KHCO₃ + HHb

Таким образом, происходит связывание водородных ионов гемоглобином. Проходя через капилляры легких, гемоглобин соединяется с кислородом и восстанавливает свои высокие кислотные свойства, поэтому реакция с Н₂СО₃ протекает в обратном направлении:

_↗ CO₂

ННbO₂ + KHCO₃ ® KHbO₂ + H₂CO₃

_↘ H₂O

Двуокись углерода поступает в плазму, возбуждает дыхательный центр и выводится с выдыхаемым воздухом.

Особенности гемоглобинового буфера

1.Большая емкость.

2.Взаимодействие с дыхательной системой обеспечивает выведение углекислого газа из организма.

Белковая буферная система

Белки, главным образом альбумины, являются амфотерными электролитами, кислотные свойства их обусловлены содержанием кислых групп СООН, NH₂, которые являются донорами протонов. Основные свойства обеспечиваются содержанием основных групп СОО^-, NH₃⁺.

Поступление кислот и щелочей в кровь вызывает следующие реакции:

(NH₃⁺)_n(NH₃⁺)_n