Poważne systemy buforów krwi

Jednym z głównych parametrów homeostazy organizmu człowieka, którego normami są fluktuacje w bardzo małych granicach, jest pH krwi. Systemy bufora krwi natychmiast reagują na zmiany tego wskaźnika, przywracając je do normy. Ta interakcja umożliwia zachowanie dynamicznej równowagi ciała wraz z takimi systemami regulacji, jak na przykład termoregulacja.

Rozważmy bardziej szczegółowo systemy buforów krwi i mechanizm ich działania.

Co decyduje o poziomie pH?

Taki dobrze znany wskaźnik płynnych mediów, jako pH, zwany także równowagą kwasowo-zasadową, jest głównym parametrem regulującym krew. Krew, jak każda ciecz, zawiera wolne jony wodoru:

• H - jony kwaśne powodujące niskie pH w reakcji kwasowej;
• OH - jony alkaliczne, powodujące wysokie pH z odczynem alkalicznym.

Woda jest przykładem obojętnej reakcji o pH 7,0.

Wartości pH krwi

Osocze zdrowej ludzkiej krwi daje średnio alkaliczną reakcję przy pH 7,4. Ciało reaguje na najmniejsze wahania pH, które zwykle powinny mieścić się w zakresie od 7,35 do 7,45. Takie wąskie granice wskazują, jak ważny jest ten czujnik krwi. Luka w normie wynika wyłącznie z faktu, że krew żylna i tętnicza mają różne pH. Wskaźniki są obniżone we krwi żylnej, która jest nasycona produktami metabolizmu komórkowego, które mają reakcję kwasową. Dlatego krew żylna ma niskie pH w porównaniu z tętnicą.

W związku z powyższym warto zauważyć, że jest to wartość pH krwi, która jest jedną z najbardziej stabilnych w ludzkim ciele. Zmiana pH na niższą (kwasową) prowadzi do kwasicy, do większej (zasadowej) do zasadowicy. Są to warunki bardzo zagrażające życiu, ponieważ, zgodnie z danymi z badań, przesunięcie pH, które ma kluczowe znaczenie dla utrzymania żywotnej aktywności, wynosi tylko 0,4.

Chodzi o to, że enzymy organizmu są wrażliwe na pH i są aktywne tylko w określonym środowisku. Dlatego krew utrzymuje optymalny poziom równowagi wodoru we wszystkich tkankach, zapewniając prawidłowy poziom metabolizmu. Zaburzenie równowagi kwasowo-zasadowej krwi powoduje równowagę wszystkich układów ciała.

Poziomy PH innych układów ciała

W innych układach ciała może występować zupełnie inna szybkość pH.

• Najbardziej kwaśne środowisko żołądka: pH w zakresie 1,5-1,8. Jest to spowodowane kwas chlorowodorowy niezbędne do trawienia pokarmu.
• Średnia wydajność pęcherzyka żółciowego i jelit: pH - około 5,0.

Organizm to jeden duży system, którego składniki wchodzą ze sobą w interakcje. Dlatego pH krwi na pewnym poziomie jest wspierane nie tylko przez układy buforowe krwi, ale także przez wiele innych procesów ciała. Logiczne jest, że nawet spożycie białka lub pokarmów roślinnych wpływa na równowagę kwasowo-zasadową krwi na różne sposoby. Tak więc większość pokarmów roślinnych ma właściwości alkalizujące, a mięso - utleniające.

Systemy buforowe na wart. PH

Głównymi "specjalistami", które regulują poziom równowagi wodorowej są tak zwane systemy buforowe. biochemia krwi który w sposób szczególny wpływa na poziom pH. Są wśród nich dwie główne grupy - białka i związki nieorganiczne. Wiele z nich działa jak ciężary, równoważąc równowagę kwasowo-zasadową krwi dzięki unikalnym związkom chemicznym i dwóm właściwościom cząsteczek białka. Te ostatnie są w stanie zmienić swoje zachowanie w zależności od pH ośrodka.

Główne systemy buforowe krwi:

• białkowy;
• hemoglobina;
• wodorowęglan;
• fosforan.

Mechanizm systemów buforowych

Zasada działania systemów buforowych jest bardzo prosta, jej istotą jest regulacja liczby wolnych jonów, łącząc je za pomocą określonego bufora. Układami buforowymi osocza są białka, które odgrywają główną rolę i związki nieorganiczne.

Jeśli pH krwi spadnie do 7,0 (przy normalnym 7,4), wtedy systemy buforowe krwi rozpoczną aktywną pracę. Wiążąc nadmiar jonów wodorowych, tworząc kompleksy buforowe, poruszają się w układzie krążenia i rozładowują się w płucach, nerkach, skórze, narządach trawiennych itd. Ten bufor ekspresowy powoduje rozładowywanie i usuwanie nadmiaru produktów kwaśnych i zasadowych.

Hemoglobina i bufor proteinowy

System hemoglobiny ma najsilniejszy efekt, który w kapilarach tkanek pełni rolę alkaliów, a w płucach - dwutlenek węgla, rolę kwasu. Układ buforowy krwi hemoglobiny składa się z wolnej, zredukowanej i utlenionej hemoglobiny, a także karboksyhemoglobiny. Bufor ten zajmuje lwią część wszystkich procesów buforowych we krwi.

Istotą hemoglobiny jako buforu jest jego składnik globinowy. Zmienia swoje właściwości podczas przejścia z jednej formy hemoglobiny na drugą, zmieniając jednocześnie jej właściwości kwasowe. Odtworzona hemoglobina jest słabsza niż kwas węglowy utleniony jest silniejszy. Kiedy pH krwi staje się kwaśne, wolna hemoglobina wiąże jony H, tworząc zredukowaną hemoglobinę.

Kiedy krew w płucach jest filtrowana z dwutlenku węgla, pH krwi ponownie staje się zasadowe, a utleniona hemoglobina staje się dawcą protonów, stabilizując równowagę kwasowo-zasadową od uprzedzenia do alkalizacji.

System białkowy działa dzięki specjalnym właściwościom białek osocza - amfoterycznemu. Kwasowe środowisko powoduje, że białko zachowuje się jak alkalia i kwas alkaliczny.

Nieorganiczne systemy buforowe

Dwuwęglanowy układ buforowy krwi ma właściwości chemiczne, które sprawiają, że jest dwustronnie skuteczny. Składa się z deterministycznego stosunku cząsteczek kwasu karboksylowego i wodorowęglanowego. System jest objęty procesem regulacyjnym tylko wtedy, gdy kwas we krwi jest silniejszy niż węgiel. Następnie kwas ten jest związany z anionami wodorowęglanowymi, przekształcanymi w sól i kwas węglowy. Gdy alkalia dostaną się do krwi, następuje wiązanie z kwasem węglowym i powstaje sól wodorowęglanowa.

Fosforanowy układ buforowy stanowi połączenie diwodorofosforanu sodu i wodorofosforanu sodu. Dihydrofosforan wykazuje właściwości słabego kwasu i wodorofosforanu - alkaliów. System działa jak wodorowęglan.

Miejsce rozładunku bufora - światło

W płucach, jak wiadomo, uwalniany jest dwutlenek węgla, który bezpośrednio wpływa na pH krwi w kierunku alkalizacji. Ponadto zwiększone ciśnienie tlenu i niskie ciśnienie dwutlenek węgla wypycha te jony wodoru z krwi do powietrza, które jest wydychane. Darmowe systemy buforowe powrócą do krwioobiegu.

Poprzez wzrost oddychania proces ten może przebiegać znacznie szybciej. Regulacja pH krwi w płucach zajmuje około 2-3 minut. Jeśli porównamy to z procesami regulacji tego wskaźnika w nerkach, to prawie piorunem, bo nerki potrwają wiele godzin.

Miejsce rozładunku bufora - nerki

Oprócz światła, bufory w osoczu mogą być uwalniane w nerkach z powodu bardzo kwaśnego pH, które wynosi 4,5. W moczu stężenie jonów H jest 800 razy większe niż we krwi. Teraz możesz sobie tylko wyobrazić, jak aktywny powinien być nabłonek kanalików nerkowych w celu destylacji tych jonów wodorowych z naładowanych buforów plazmowych do moczu. Jednocześnie następuje odwrotny proces powrotu jonów OH z moczu do krwi za pomocą odwróconego ssania.

Skóra, jelita i inne sposoby regulacji pH

Oprócz mechanizmów płucnych i nerkowych równowaga równowagi pH jest utrzymywana przez gruczoły potowe, które wykorzystują substancje kwasowe. Jelito ze swoim alkalicznym środowiskiem bierze czynny udział w tej samoregulacji, łącząc wolne kwaśne jony wodorowe.

Istnieje wiele innych sposobów regulacji tej równowagi (na przykład podczas ćwiczeń). Podczas treningu lub pracy ręcznej wytwarzana jest ogromna ilość kwas mlekowy. Ale krew nie staje się krytycznie kwaśna, ponieważ arteriole mięśniowe natychmiast reagują ekspansją. Przepływ krwi staje się większy, a wraz z nim zwiększa stężenie układów buforowych, gotowych do wiązania nadmiaru kwasów. W ten sam sposób mechanizm ten działa w każdym innym narządzie.

Systemy buforowe krwi: Gotowość

Wszystkie opisane elementy są najprostszymi poziomami samoregulującej aktywności organizmu. Można powiedzieć, że są to najniższe poziomy przeznaczone do regulacji pH w trybie gotowości. A co, jeśli te linki samoregulacji nie poradzą sobie i poziom pH zaczyna osiągać wartości krytyczne - 0,7-7,8? Wtedy nadszedł czas, aby włączyć inne elementy, wyższy poziom.

Regulacja PH Miary SOS

Kiedy wskaźniki zagrożenia życia, które otrzymują oddział mózgu odpowiedzialny za oddychanie, obejmują "środki przeciwpożarowe". Oddychanie staje się częste i głębokie, zwiększając wydzielanie nadmiaru dwutlenku węgla i wolnych jonów wodorowych. Gruczoły potowe i gruczoły dokrewne znacznie poprawiają ich pracę. W rezultacie zwiększa się tempo procesów metabolicznych w organizmie.

Ponadto istnieją specjalne hormony, które uwalniają się do krwi, będąc silnymi katalizatorami, które wzmagają działanie enzymów. Kanaliki nerkowe zaczynają aktywnie wymieniać jony wodoru z plazmą. Krótko mówiąc, cały organizm przechodzi w stan pracy w trybie obróbki, który ostatecznie doprowadza wszystkie systemy do równowagi.

Najważniejsze to równowaga

Organizm jest unikalnym, samoregulującym się systemem zdolnym do powrotu do normalnego stanu na wiele różnych sposobów. Należy rozumieć, że same systemy buforów krwi, funkcje, które przenoszą, oraz procesy utrzymywania pH są niezwykle ważne. Jak każdy inny, mogą stale pracować w trybie "ognia". Dlatego osoba jest zobowiązana do prawidłowego i zróżnicowanego jedzenia. Istnieją specjalne tabele ze wskaźnikami wpływu różnych grup produktów na równowagę kwasowo-zasadową.

Nie należy angażować się w nowe pomysły dotyczące alkalizowania krwi poprzez spożywanie tylko niektórych produktów. Najważniejsze to zrównoważona dieta, umiarkowane ćwiczenia i wysokie zużycie czystej wody. Pomoże to systemom buforowym ciała pracować wydajniej i sprawniej, a krew - być zdrowym.