Кислотно-щелочной баланс - История изменений

Kron: /* Оценка кислотно-основного статуса */

2015-02-08T18:12:23Z

‎Оценка кислотно-основного статуса

Kron: /* Оценка кислотно-основного статуса */

2015-02-01T23:25:01Z

‎Оценка кислотно-основного статуса

Kron: Новая страница: «== Кислотно-основный гомеостаз == == pH, рН-буферы.Кислотно-основный баланс == Значение PH кр…»

2015-02-01T23:24:25Z

Новая страница: «== Кислотно-основный гомеостаз == == pH, рН-буферы.Кислотно-основный баланс == Значение PH кр…»

Внесённые изменения

← Предыдущая		Версия 18:12, 8 февраля 2015
Строка 143:		Строка 143:

	Зависимость PCO<sub>2</sub>/рН образца крови (В) может быть определена, если известны: (1) PCO<sub>2</sub>, (2) pH, (3) концентрация гемоглобина.		Зависимость PCO<sub>2</sub>/рН образца крови (В) может быть определена, если известны: (1) PCO<sub>2</sub>, (2) pH, (3) концентрация гемоглобина.
		+
		+	== Почки и кислотно-основный баланс ==
		+	[[Image:Naglydnay_fiziologiya172.jpg\|250px\|thumb\|right\|Секреция Н<sup>+</sup>]]
		+	Основные функции почечной экскреции Н<sup>+</sup> (А):
		+
		+	*реабсорбция отфильтрованного бикарбоната (Б),
		+
		+	*экскреция ионов Н<sup>+</sup>, измеряемая как титруемая кислотность (В];
		+
		+	*неионный транспорт NH^, т. е. в форме NH<sub>3</sub> (Г1, 2).
		+
		+	1. Очень большие количества ионов Н<sup>+</sup> секретируются в просвет проксимальных канальцев (А1) при помощи: (а) первичного активного транспорта посредством Н<sup>+</sup>-АТФазы\ (б) при помощи вторичного активного транспорта посредством злектронейтрального Na<sup>+</sup>-H+-антипортера (переносчика NHE3). pH в просвете снижается от 7,4 (фильтрат) до примерно 6,6. На каждый секре-тируемый ион Н<sup>+</sup> один ион ОН<sup>-</sup> остается внутри клетки; ион ОН<sup>-</sup> реагирует с СОз - образуется HCO<sub>3</sub> (что ускоряется карбоангидразой-ll, см. ниже). Ион HCO<sub>3</sub> покидает клетку и переходит в кровь, где связывает один ион Н<sup>+</sup>. Таким образом, каждый ион Н<sup>+</sup>, декретируемый в просвет (и экскретируемый), способствует удалению из организма одного иона Н<sup>+</sup>, за исключением тех случаев, когда секреция иона Н<sup>+</sup> сопровождается секрецией NH<sub>3</sub> (см. ниже).
		+
		+	2. В соединительных канальцах и собирательной трубочке (А2) вставочные клетки типа А декретируют ионы Н<sup>+</sup> при помощи Н<sup>+</sup>-К<sup>+</sup>-АТФазы и Н<sup>+</sup>-АТФазы, что вызывает падение pH в просвете до 4,5. Остаточный 0Н~ в клетке реагирует с СОд с образованием HCO<sub>3</sub>, который высвобождается на базолатеральной мембране через анионные транспортеры АЕ1 (= SLC 4 AD (А2). При метаболическом алкалозе вставочные клетки типа В могут декретировать HCO<sub>3</sub> через пендрин (SLC 26 А4) (АЗ).
		+
		+	Карбоангидраза (КА) играет важную роль во всех случаях, когда ионы Н<sup>+</sup> выходят с одной стороны клетки и/или ионы HCO<sub>3</sub> выходят с другой стороны, например, в клетках почечных канальцев, которые содержат КА" в цитоплазме и KAIV на наружной стороне люминальной мембраны (А, Б, Г), как в желудке, тонком кишечнике, протоке поджелудочной железы и эритроцитах, и т. д. КА катализирует реакцию
		+
		+	H<sub>2</sub>O + СO<sub>2</sub> ⇆ Н<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub> .
		+
		+	Угольная кислота (Н2СО3) часто считается промежуточным продуктом этой реакции, но с КА, вероятно, соединяется ОН" (а не H<sub>2</sub>O). Поэтому, реакции Н2О ⇆ ОН" + Н<sup>+</sup> и ОН" + СОз HCO<sub>3</sub> лежат в основе вышеупомянутой суммарной реакции.
		+
		+	'''Реабсорбция HCO<sub>3</sub>'''
		+	[[Image:Naglydnay_fiziologiya173.jpg\|250px\|thumb\|right\|Б. Реабсорбция HCO<sub>3</sub>.]]
		+	Количество HCO<sub>3</sub>, фильтруемое каждый день, в 40 раз больше количества, присутствующего в крови. Следовательно, для поддержания кислотно-основного баланса ион HCO<sub>3</sub> должен быть реабсорбирован. Ионы Н<sup>+</sup>, секретируемые в просвет проксимальных извитых канальцев, реагируют примерно с 90% фильтруемого HCO<sub>3</sub> с образованием СO<sub>2</sub> и H<sub>2</sub>O (Б). KAIV, закрепленная на мембране, катализирует эту реакцию. СОд диффундирует в клетку, возможно, с помощью аквапорина 1 (Б). КА" катализирует превращение СO<sub>2</sub> + Н2О в Н<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub> внутри клетки (Б). Ионы Н<sup>+</sup> снова декретируются, тогда как ионы HCO<sub>3</sub> выходят через базолатеральную мембрану клетки посредством электрогенного переносчика (NBC1 = NBCel = SSCL4 А4, см. Б) - 1 Na<sup>+</sup> в котранспорте с 3 HCO<sub>3</sub> (и/или 1 HCO<sub>3</sub> + 1СО3-?). Таким образом, HCO<sub>3</sub> транспортируется из просвета через мембрану в форме СO<sub>2</sub> (движущая сила: A/fod и выходит из клетки через базолатеральную мембрану как HCO<sub>3</sub> (движущаяся сила - мембранный потенциал).
		+
		+	Гипокалиемия ведет к снижению мембранного потенциала (уравнение Нернста) и, таким образом, к увеличению базолатерального транспорта HCO<sub>3</sub>. Это приводит к увеличению секреции Н<sup>+</sup> и, следовательно, к гипокалиемическому алкалозу.
		+
		+	'''Выведение мочевой кислоты'''. Если потребление белков с пищей составляет 70 г в сутки , то после расщепления аминокислот ежедневно в организм поступает 190 ммоль Н<sup>+</sup>. HCI (из аргинина, лизина и гистидина), H2SO4 (из метионина и цистина), Н3РО4 и молочная кислота - вот главные источники ионов Н<sup>+</sup>. Это нелетучие кислоты, которые, в отличие от СO<sub>2</sub>, не удаляются при дыхании. Поскольку для распада органических анионов (глутамата, аспартата, лактата и т. д.) используется около 130 ммоль Н<sup>+</sup> в сутки, общая продукция Н<sup>+</sup> составляет около 60 (40-80) ммоль/сут. Хотя ионы и нейтрализуются в месте их образования, для регенерации буферных свойств они должны выводиться.
		+
		+	В экстремальных случаях pH мочи может возрастать примерно до 8 (высокий уровень экскреции HCO<sub>3</sub>) или падать до 4,5 (максимальная концентрация Н<sup>+</sup> составляет 0,03 ммоль/л). При ежедневной экскреции около 1,5 л мочи почки выводят <1% производимых ионов Н<sup>+</sup> в свободной форме.
		+	[[Image:Naglydnay_fiziologiya174.jpg\|250px\|thumb\|right\|В. Экскреция титруемых кислот]]
		+	Титруемые кислоты (80% фосфата, 20% мочевой кислоты, лимонная кислота и т. д.) составляют значительную фракцию (10-30 ммоль/л) выводимых Н<sup>+</sup> (В1). Это количество ионов Н<sup>+</sup> можно определить путем титрования мочи щелочью NaOH до pH плазмы (7,4) (В2). Примерно 80% фосфата (рКа = 6,8) в крови существует в форме НР04, тогда как в кислой моче почти весь фосфат присутствует как Н2РО4, т. е. секретируемые ионы Н<sup>+</sup> нейтрализуются i фильтруемыми ионами НРО<sub>4</sub>. Нереабсорбированный фосфат (5-20% фильтруемого количества), следовательно, связывает ионы Н<sup>+</sup>, причем примерно половина находится в проксимальных канальцах (pH 7.4 → 6.6). а остальные - в собирательной трубочке (pH 6,6 → 4.5) (В1). При ацидозе мобилизуется из костей и экскретируется повышенное количество фосфата. Результирующее увеличение выведения Н<sup>+</sup> превосходит усиление образования NH<sub>4</sub><sup>+</sup>, связанное с ацидозом (см. ниже).
		+
		+	'''Экскреция ионов аммония''' (NH4 ⇆ NH<sub>3</sub> + Н<sup>+</sup>) составляет примерно 25-50 ммоль/сут при среднестатистической диете и эквивалентна расходу Н<sup>+</sup>. Таким образом, NH<sub>4</sub><sup>+</sup> является непрямой формой выведения Н<sup>+</sup> (Г). NH<sub>4</sub><sup>+</sup> не является титруемой формой кислоты. В отличие от НРО<sub>4</sub> + Н<sup>+</sup>⇆ Н2РО4, реакция NH<sub>3</sub> + Н<sup>+</sup> ⇆NH<sub>4</sub><sup>+</sup> не действует как буфер из-за высокого значения рКа ~ 9,2. Однако на каждый экскретируемый почками ион NH<sub>4</sub><sup>+</sup> один ион HCO<sub>3</sub> запасается печенью. Это эквивалентно одному расходуемому иону Н<sup>+</sup>, поскольку один запасаемый ион HCO<sub>3</sub> может связать один ион Н<sup>+</sup> (и как следствие осуществить «непрямое» выведение Н<sup>+</sup>). При среднем потреблении белка с пищей метаболизм аминокислот приводит к образованию примерно эквимолярных количеств ионов HCO<sub>3</sub> и NН4+ (примерно 700-1000 ммоль/сут). Печень утилизирует примерно 95% этих двух веществ, образуя мочевину (И):
		+	2HCO<sub>3</sub>- + 2NH<sub>4</sub><sup>+</sup> ⇆ H<sub>2</sub>N-C-NH<sub>2</sub> + С0<sub>2</sub> + ЗH<sub>2</sub>O О [7.131
		+	[[Image:Naglydnay_fiziologiya175.jpg\|250px\|thumb\|right\|Г. Секреция и экскреция NH<sub>4</sub><sup>+</sup> =NH<sub>3</sub>]]
		+	Таким образом, на каждый ион NН4+, поступающий из печени в почки, потребляется и выводится с мочой один ион HCO<sub>3</sub>. Перед экспортом NH<sub>4</sub><sup>+</sup> в почки печень включает его в глутамат, что приводит к образованию глутамина, и только небольшая часть достигает почек в виде свободного NH<sub>4</sub><sup>+</sup>. Высокие концентрации NH<sub>4</sub><sup>+</sup> NH<sub>3</sub> токсичны.
		+
		+	В почках глугемин входит в клетки проксимальных канальцев при помощи Na<sup>+</sup>-симпорта и расщепляется митохондриальной глутаминазой, образуя NH<sub>4</sub><sup>+</sup> и глутамат (Glu). Glu далее превращается глутаматдегидрогеназой в а-кетоглуторат с образованием второго иона NH<sub>4</sub><sup>+</sup> (Г2). NH<sub>4</sub><sup>+</sup> может достигнуть просвета канальцев двумя путями: (1) он диссоциирует внутри клетки с образованием NH<sub>3</sub> и Н<sup>+</sup>, позволяя NH<sub>3</sub> диффундировать (не по ионному механизму) в просвет, где он вновь соединяется с отдельно секретируемыми ионами Н<sup>+</sup>; (2) переносчик NHE3 секретирует NH<sub>4</sub><sup>+</sup> (вместо Н<sup>+</sup>). Как только ион NH<sub>4</sub><sup>+</sup> поступает в тонкий сегмент восходящего колена петли Генле (Г4), переносчик BSC реабсорбиру-ет NH<sub>4</sub><sup>+</sup> (вместо К<sup>+</sup>), так что тот остается в мозговом веществе почек. Рециркуляция ионов NH<sub>4</sub><sup>+</sup> через петлю Генле приводит к образованию очень высокой концентрации NH<sub>4</sub><sup>+</sup> ⇆ NH<sub>3</sub> + Н<sup>+</sup> в направлении почечных сосочков (ГЗ). Тогда как ионы Н<sup>+</sup> активно закачиваются в просвет собирательной трубочки и, возможно, NH<sub>3</sub>-транспортерами (гликопротеины RhB и RhC) (Я2, Г4), молекулы NH<sub>3</sub> поступают сюда путем неионной диффузии (Г4). Градиент NH<sub>3</sub>, необходимый для осуществления этой диффузии, образуется благодаря тому, что очень низкое значение pH просвета (около 4,5) ведет к гораздо меньшей концентрации NH<sub>3</sub> в просвете, чем в мозговом межклеточном пространстве, где pH выше примерно на две единицы, и концентрация NH<sub>3</sub>, следовательно, тоже выше, чем в просвете, примерно в 100 раз.
		+
		+	'''Нарушения кислотно-основного метаболизма'''. Когда развивается хронический нереспираторный ацидоз непочечной природы, экскреция возрастает по сравнению с нормальным уровнем в течение 1-2 дней примерно в 3 раза благодаря параллельному увеличению образования глутамина печенью (за счет мочевины) и активности почечной глутаминазы. Нереспираторный алкалоз только снижает почечную продукцию NH<sub>4</sub><sup>+</sup> и секрецию Н<sup>+</sup>. Это происходит вместе с увеличением фильтруемого HCO<sub>3</sub> (повышенная концентрация в плазме), приводя к быстрому увеличению экскреции HCO<sub>3</sub> и вслед за этим к осмотическому диурезу. Для компенсации респираторных нарушений важно, что повышенный (или пониженный) уровень Род, приводит к увеличенной (или уменьшенной) секреции Н<sup>+</sup> и, следовательно, увеличенной (или уменьшенной] резорбции HCO<sub>3</sub>. Рецепторы CO2 и HCO<sub>3</sub> на базолатеральной поверхности клетки регулируют этот процесс.
		+
		+	Почки также могут быть первичной причиной кислотноосновных нарушений (почечный ацидоз), при этом дефект может быть или генерализованным, или изолированным. При генерализованном дефекте, как например при почечной недостаточности, ацидоз развивается из-за снижения экскреции ионов Н<sup>+</sup>. При изолированном дефекте с нарушением проксимальной секреции ионов Н<sup>+</sup> большие количества фильтруемого HCO<sub>3</sub> не реабсорбируются, что ведет к проксимальному почечному канальцевому ацидозу. Когда ослабление выделения ионов Н<sup>+</sup> почками происходит в собирательной трубочке (например, при нарушении функции гена АЕ1), моча больше не может закисляться (pH > Б, несмотря на ацидоз), и экскреция титруемых кислот и NH<sub>4</sub><sup>+</sup> закономерно ухудшается (дистальный почечный канальцевый ацидоз).
		+
		+	== Читайте также ==
		+
		+	*[[Функции почек]]
		+	*[[Реабсорбция в почках]]
		+	*[[Гомеостаз жидкостей организма]]

@@ Строка 133: / Строка 133: @@
 Кровь содержит не только буфер НС0з/СO<sub>2</sub>, но также небикарбонатный буфер, НББ). Благодаря этому изменения PCO<sub>2</sub> не затрагивают pH в той степени, как в растворе, содержащем только бикарбонатный буфер. Следовательно, в номограмме PCO<sub>2</sub>/pH наклон круче, чем 45° (Б, зеленая и красная линии). Отсюда при изменении pH фактическая концентрация бикарбоната в крови [HCO<sub>3</sub>]Act меняется в том же направлении, что и PCO<sub>2</sub>. Поэтому при анализе крови определяют и [HCO<sub>3</sub>]Act, и стандартный бикарбонат [HCO<sub>3</sub>]St. По определению, [HCO<sub>3</sub>]St представляет собой [HCO<sub>3</sub>] при PCO<sub>2</sub> в норме (5,33 кПа = 40 мм рт. ст.). Следовательно, [HCO<sub>3</sub>]st позволяет оценить концентрацию [HCO<sub>3</sub>], которая не зависит от изменения PCO<sub>2</sub>.
+[[Image:Naglydnay_fiziologiya141.jpg|250px|thumb|right|В. Номограмма Сиггарда-Андерсена]]
 Концентрации [HCO<sub>3</sub>]Act, и [HCO<sub>3</sub>']St, находят путем измерения в крови PCO<sub>2</sub> и pH на анализаторе газов. На номограмме Сиггарда-Андерсена [HCO<sub>3</sub>]St определяется в точках пересечения линии [HCO<sub>3</sub>] (Б, оранжевые линии) и линии PCO<sub>2</sub>/pH (Б и В, зеленая и красная линии) при PCO<sub>2</sub> в норме 5,33 (Б и В, точки D и d). [HCO<sub>3</sub>]Act определяют из пересечения линии [HCO<sub>3</sub>] с линией PCO<sub>2</sub>/рН на уровне фактически измеряемого давления PCO<sub>2</sub>. Поскольку PCO<sub>2</sub> в норме и измеряемая величина коррелируют, обычно [HCO<sub>3</sub>]Act [HCO<sub>3</sub>]st. Если PCO<sub>2</sub> отклоняется от нормы (Б, В, точка с), то [HCO<sub>3</sub>]Act соответствует точке е на линии HCO<sub>3</sub> (Б, В, прерывистая линия 45°), на которой расположена фактически измеряемое давление PCO<sub>2</sub> (Б, В, точка с).
@@ Строка 143: / Строка 143: @@
 Зависимость PCO<sub>2</sub>/рН образца крови (В) может быть определена, если известны: (1) PCO<sub>2</sub>, (2) pH, (3) концентрация гемоглобина.