Кислотно-щелочное равновесие

Под кислотно-щелочным балансом понимают регуляцию концентрации иона водорода в жидкостях организма с помощью трёх контролирующих систем: лёгких, почек, буферных систем организма. Наиболее ёмкая — система бикарбонатного буфера. Бикарбонат может генерироваться и реабсорбироваться почками, функционально связывая их с лёгкими за счёт диссоциации угольной кислоты:

CO₂ + H₂O = H₂CO₃ «H⁺ + HCO₃^–

Для оценки кислотно-щелочного состояния определяют содержание электролитов сыворотки, рН и газовый состав крови.

Концентрация иона водорода и рН. Концентрация иона водорода в жидкостях организма низка по сравнению с концентрацией других ионов. Поэтому её удобнее выражать в виде показателя рН, или обратного логарифма концентрации иона водорода. рН внеклеточной жидкости поддерживается на уровне около 7,4.

Накопление и выведение иона водорода. При нормально протекающих метаболических процессах происходит накопление больших количеств угольной кислоты (H₂CO₃) и других (нелетучих) кислот, которые поступают в жидкости организма и должны быть забуферены и удалены. Водородные ионы образуются при полном окислении глюкозы и жирных кислот до H₂CO₃. Эта кислота диссоциирует с образованием воды и двуокиси углерода, которая удаляется через лёгкие. Нелетучие кислоты образуются в основном при неполном метаболизме глюкозы и жирных кислот до органических кислот (например, ацетоуксусной и бета-оксимасляной кислот). Ежедневно образуется и экскретируется (преимущественно почками) примерно 1 мэкв нелетучих кислот на 1 кг массы тела.

Дыхательная регуляция рСО₂ артериальной крови. Лёгкие обладают способностью задерживать или выделять двуокись углерода и регулировать кислый компонент бикарбонатной буферной системы.

Почечная регуляция содержания бикарбоната плазмы. Почки регулируют содержание бикарбоната плазмы за счёт образования нового бикарбоната при секреции иона водорода. Этот процесс восполняет бикарбонат, использованный для забуферивания кислот, образующихся при незавершённом метаболизме нейтральных пищевых продуктов и при метаболизме кислых продуктов. Существует два важных аспекта метаболизма иона водорода в почках: реабсорбция иона бикарбоната и секреция иона водорода. Примерно 4300 мэкв бикарбоната фильтруется ежедневно через клубочки, он практически полностью реабсорбируется в проксимальных канальцах. В дополнение к сохраняемому бикарбонату почки добавляют к плазме новый бикарбонат посредством секреции водородного иона.

· Респираторный ацидоз характеризуется повышением рСО₂ крови (более 40 мм рт.ст.) и снижением рН крови (ацидозом). Респираторный ацидоз связан со снижением способности выделять двуокись углерода через лёгкие. Причинами являются все нарушения, угнетающие функцию лёгких и клиренс СО₂.

· Респираторный алкалоз характеризуется снижением рСО₂ крови и возрастанием рН (алкалозом). Респираторный алкалоз связан с избыточной элиминацией двуокиси углерода через лёгкие. Причины: любые нарушения, связанные с неадекватным возрастанием частоты дыхания и клиренса двуокиси углерода.

· Метаболический ацидоз характеризуется снижением рН крови и уменьшением концентрации бикарбоната плазмы. Это состояние может быть обусловлено одним из двух основных механизмов: потерей бикарбоната или накоплением других кислот, кроме угольной (например, молочной кислоты).

· Метаболический алкалоз характеризуется повышением рН крови и увеличением концентрации бикарбоната плазмы. Повышение уровня бикарбоната плазмы происходит в результате повышенного эндогенного образования бикарбоната (в желудке или в почках) со снижением почечной экскреции или в результате экзогенного применения бикарбоната или других щелочей.