Кислотно-основный гомеостаз: биологическое значение постоянства внутренней среды организма., механизмы поддержания КОС, особенности в детском возрасте. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований Механизмы регуляции кос

Арендный блок

В поддержании кислотно-основного гомеостаза (баланс оптимальных концентраций кислотных и основных компонентов физиологических систем) участвуют все буферные системы организма. Действия их взаимосвязаны и находятся в состоянии равновесия. Наиболее связан со всеми буферными системами гидрокарбонатный буфер. Нарушения в любой буферной системе сказываются на концентрациях его компонентов, поэтому изменение параметров гидрокарбонатной буферной системы может достаточно точно характеризовать КОС организма.

КОС крови в норме характеризуется следующими метаболическими показателями:

рН плазмы 7,4±0,05;

[НСО3-]=(24,4±3) моль/л ― щелочной резерв кови;

рСО2=40 мм рт.ст.- парциальное давление СО2 над кровью.

Из уравнения Гендерсона-Гассельбаха для гидрокарбонатного буфера очевидно, что при изменении концентрации или парциального давления СО2 происходит изменение КОС крови.

Поддержание оптимального значения реакции среды в различных частях организма достигается благодаря согласованной работе буферных систем и органов выделения. Сдвиг реакции среды в кислую сторону называют ацидоз , а в оснóвную – алкалоз . Критическими значениями для сохранения жизни являются: сдвиг в кислую сторону до 6,8, а в оснóвную – 8,0. По происхождению ацидоз и алкалоз могут быть дыхательными или метаболическими.

Метаболический ацидоз развивается вследствие:

а) повышенной продукции метаболических кислот;

б) в результате потери гидрокарбонатов.

Повышенная продукция метаболических кислот происходит при: 1) сахарном диабете I типа, длительном, полном голодании или резком сокращении доли углеводов в рационе;

2) лактатацидозе (шок, гипоксия, сахарный диабет II типа, сердечная недостаточность, инфекции, отравление алкоголем).

Повышенная потеря гидрокарбонатов возможна с мочой (почечный ацидоз), или с некоторыми пищеварительными соками (панкреатический, кишечный).

Дыхательный (респираторный) ацидоз развивается при гиповент иляции лёгких, которая, независимо от вызвавшей её причины, приводит к росту парциального давления СО2 более 40 мм рт. ст. (гиперкапния). Это бывает при заболеваниях органов дыхания, гиповентиляции легких, угнетении дыхательного центра некоторыми препаратами, например, барбитуратами.

Метаболический алкалоз наблюдается при значительных потерях ж елудочного сока вследствие повторной рвоты, а также в результате потери протонов с мочой при гипокалиемии, при запорах (когда накапливаются щелочные продукты в кишечнике; ведь источником бикарбонат-анионов является поджелудочная железа, протоки которой открываются в 12-перстную кишку), а также при длительном приеме щелочной пищи и минеральной воды, соли которой подвергаются гидролизу по аниону.

Дыхательный (респираторный) алкалоз развивается вследствие гиперве нтиляции лёгких, приводящей к избыточному выведению СО2 из организма и понижению его парциального давления в крови менее 40 мм. рт. ст. (гипокапния). Это бывает при вдыхании разреженного воздуха, гипервентиляции легких, развитии тепловой одышки, чрезмерного возбуждения дыхательного центра вследствие поражения головного мозга.

При ацидозах в качестве экстренной меры используют внутривенное вливание 4 – 8 % гидрокарбоната натрия, 3,66%- ного раствора трисамина Н2NC(CH2OH)3 или 11 % лактат натрия. Последний, нейтрализуя кислоты, не выделяет СО2, что повышает его эффективность.

Алкалозы корректируются сложнее, особенно метаболические (связанные с нарушением систем пищеварения и выделения). Иногда используют 5 % раствор аскорбиновой кислоты, нейтрализованный бикарбонатом натрия до рН 6 – 7.

Щелочной резерв - это количество бикарбоната (NaHC03) (точнее объем СО2, который может быть связан плазмой крови). Эту величину лишь условно можно рассматривать как показатель кислотно-щелочного равновесия, так как, несмотря на повышенное или пониженное содержание бикарбоната, при наличии соответствующих изменений Н2СО3 рН может оставаться совершенно нормальным.

Так как компенсаторные возможности посредством дыхания , первоначально используемые организмом, ограничены, решающая роль в поддержании постоянства переходит к почкам. Одной из основных задач почек является удаление из организма Н+-ионов в тех случаях, когда вследствие каких-либо причин в плазме наступает сдвиг в сторону ацидоза. Ацидоз не может быть скорригирован, если не будет удалено соответствующее количество Н-ионов. Почки используют при этом 3 механизма:

1. Обмен ионов водорода на ионы натрия, которые, соединяясь с образующимися в канальцевых клетках анионами НСО3, полностью подвергаются обратному всасыванию в виде NaHCO,

Предпосылкой выделения Н-ионов с помощью этого механизма является активируемая карбоангидразой реакция С02 + Н20 = Н2С03, причем Н2С03 распадается на ионы Н и НСО3. При этом обмене ионов водорода на ионы натрия происходит обратное всасывание всего отфильтрованного в клубочках бикарбоната натрия.

2. Выделение с мочой ионов водорода и обратное всасывание ионов натрия происходит также путем превращения в дистальных отделах канальцев щелочной соли фосфата натрия (Na2HP04) в кислую соль дифосфата натрия (NaHaPO4).

3. Образование солей аммония: аммиак, образующийся в дистальных отделах почечных канальцев из глутамина и других аминокислот, способствует выделению Н-ионов и обратному всасыванию ионов натрия; происходит образование NH4Cl вследствие соединения аммиака с HCl. Интенсивность образования аммиака, необходимого для нейтрализации сильной НСl, тем больше, чем выше кислотность мочи.

Таблица 3

Основные параметры КОС

(среднее значение в артериальной крови)

40 мм. рт. ст.

(парциальное давление СО2 в плазме крови)

Этот компонент непосредственно отражает дыхательный компонент в регуляции КОС (КЩР).

(гиперкапния) наблюдается при гиповентиляции, что характерно для дыхательного ацидоза.

↓(гипокапния) наблюдается при гипервентиляции, что характерно для респираторного алкалоза. Однако, изменения рСО2 могут быть и следствием компенсации со стороны метаболических нарушений КОС. Чтобы отличить эти ситуации друг от друга, требуется рассмотреть рН и [НСО3-]

95 мм. рт. ст. (парциальное давление в плазме крови)

СБ или SB

СБ – стандартный бикарбонат плазмы т.е. [НСО3-] ↓ - при метаболическом ацидозе, или при компенсации дыхательного алкалоза.

При метаболическом алкалозе или при компенсации дыхательного ацидоза.

Дополнительные индексы

БО или ВВ

(base buffers )

Буферные основания . Это сумма всех анионов цельной крови, принадлежащих буферным системам.

ДО или BD

(base deficiency)

Дефицит оснований . Это разница между практической и должной величиной БО при метаболическом ацидозе. Определяется как количество оснований, которое необходимо добавить к крови, чтобы довести ее рН до нормы (при рСО2 = 40 мм. рт. ст. tо = 38оC)

ИО или ВЕ

(basе excess)

Избыток оснований . Это разница между фактической и должной величинами БО при метаболическом алкалозе.

В норме, условно говоря, не существует ни дефицита, ни избытка оснований (ни ДО, ни ИО). Фактически, это выражается в том, что разница должного и фактического БО находится в нормальных условиях в пределах ±2,3 мэкв/л. Выход этого показателя из коридора нормы типичен для метаболических нарушений КОС. Аномально высокие значения характерны для метаболического алкалоза . Аномально низкие – для метаболического ацидоза .

Лабораторно-практическая работа

Опыт 1. Сравнение буферной ёмкости сыворотки крови и фосфатной БС

Отмерить мл

N колбы

Сыворотка крови (разведение 1:10)

Фосфатная БС (разведение 1:10), рН = 7,4

Фенолфталеин (индикатор)

1. Агапов Ю.Я. Кислотно-щелочной баланс. – М., 1968. – 184 с.

2. Войнов В.А. Атлас по патофизиологии. – М., 2004. – 218 с.

3. Гусев Г.П. Роль почки в регуляции кислотно-щелочного баланса // Физиология почки: Руководство по физиологии. – Л., 1972. – С. 142–168.

4. Жалко-Титаренко В.Ф. Водно-электролитный обмен и кислотно-основное состояние в норме и патологии. – Киев, 1989.

5. Костюченко С.С. Кислотно-щелочной баланс в интенсивной терапии. – Минск, 2009. – 268 с.

6. Лосев Н.И., Войнов В.А. Физико-химический гомеостаз организма // Гомеостаз / Под ред. П.Д. Горизонтова. – М., 1981. – С. 186–240.

7. Малышев В.Д. Кислотно-основное состояние и водно-электролитный баланс в интенсивной терапии: Учебное пособие. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. – 228 с.

8. Рут Г. Кислотно-щелочное состояние и электролитный баланс. – М., 1978. 118 с.

9. Тавс Г. Газы крови и кислотно-щелочное равновесие // Физиология человека. Т.3 / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тавса. – М., 1986. – С. 241–268.

10. Хейтц У., Горн М. Водно-электролитный и кислотно-основный баланс: краткое руководство. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 359 с.

11. Хруска К. Патофизиология кислотно-основного обмена // Почки и гомеостаз в норме и патологии. – М., 1987. – С. 170–216.

Кислотно-основное состояние (КОС) организма является одним из важнейших и наиболее строго стабилизируемых параметров гомеостаза. От соотношения водородных и гидроксильных ионов во внутренней среде организма зависят активность ферментов, гормонов, интенсивность и направленность окислительно-восстановительных реакций, процессы обмена белков, углеводов и жиров, функции различных органов и систем, постоянство водного и электролитного обмена, проницаемость и возбудимость биологических мембран и т.д. Активность реакции среды влияет на способность гемоглобина связывать кислород и отдавать его тканям.

Активную реакцию среды принято оценивать по содержанию в жидкостях ионов водорода.

Величина рН является одним из самых «жестких» параметров крови и колеблется у человека в норме в очень узких пределах - рН артериальной крови составляет 7,35-7,45; венозной - 7,32-7,42. Более значительные изменения рН крови связаны с патологическими нарушениями обмена. В других биологических жидкостях и в клетках рН может отличаться от рН крови.

Сдвиги рН крови за указанные границы приводят к существенным сдвигам окислительно-восстановительных процессов, изменению активности ферментов, прницаемости биологических мембран, обусловливают нарушения со стороны функции сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем; сдвиг на 0,3 может вызвать коматозные состояния, а на 0,4 - зачастую несовместим с жизнью.

Кислотно-основное состояние поддерживается мощными гомеостатическими механизмами. В их основе лежат особенности физико-химических свойств буферных систем крови и физиологические процессы, в которых принимают участие системы внешнего дыхания, почки, печень, желудочно-кишечный тракт и др.

Химические буферные системы образуют первую линию защиты против изменений рН жидкости организма, действуют для быстрого их предотвращения.

Буферной системой называют смеси, которые обладают способностью препятствовать изменению рН среды при внесении в нее кислот или оснований. Буферные системы не удаляют H+ из организма, а «связывают» его своим щелочным компонентом до окончательного восстановления КОС. Буферными свойствами обладают смеси, которые состоят из слабой кислоты и ее соли, содержащей сильное основание, или из слабого основания и соли сильной кислоты.

Наиболее емкими буферными системами крови являются бикарбонатный, фосфатный, белковый и гемоглобиновый. Первые три системы особенно важную роль играют в плазме крови, а гемоглобиновый буфер, самый мощный, действует в эритроцитах.

Бикарбонатный буфер является наиболее важной внеклеточной буферной системой и состоит из слабой угольной кислоты Н2СО3 и соли ее аниона - сильного основания . Угольная кислота образуется в результате взаимодействия углекислого газа и воды: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Угольная кислота в свою очередь диссоциирует на водород и бикарбонат: H2CO3 ↔ H+ + HCO3-.

В нормальных условиях (при рН крови около 7,4) в плазме бикарбоната в 20 раз больше, чем углекислоты.

Емкость бикарбонатной системы составляет 53 % всей буферной емкости крови. При этом на бикарбонат плазмы приходится 35 % и на бикарбонат эритроцитов 18 % буферной емкости.

При образовании в плазме избытка кислореагирующих продуктов ионы водорода соединяются с анионами бикарбоната (). Образующийся при этом в плазме избыток углекислоты поступает в эритроциты и там с помощью угольной ангидразы разлагается на углекислый газ и воду. Углекислый газ выделяется в плазму, возбуждает дыхательный центр и избыток СО2 удаляется из организма через легкие. Это быстрое преобразование бикарбонатом любой кислоты в угольную, которая легко удаляется легкими, делает бикарбонатный буфер самой лабильной буферной системой.

Бикарбонатный буфер способен нейтрализовать и избыток оснований. В этом случае ионы ОНˉ будут связаны углекислотой и вместо самого сильного основания ОНˉ образуется менее сильное , избыток которого в виде бикарбонатных солей выделяется почками.

До тех пор, пока количество угольной кислоты и бикарбоната натрия изменяется пропорционально и соотношение между ними сохраняется 1:20, рН крови остается в пределах нормы.

Фосфатный буфер представлен солями одно- и двузамещенных фосфатов. Фосфатная буферная система обеспечивает 5 % буферной емкости крови, является основной буферной системой клеток.

Однозамещенная соль обладает кислыми свойствами, так как при диссоциации дает ион , который далее способен выделять ион водорода: NаН2РО4 ⇒ Nа+ + ; ⇒Н+ + . Двузамещенный фосфат обладает свойствами основания, так как диссоциирует с образованием иона , который может связывать ион водорода: + Н+ ⇒ .

При нормальном рН в плазме соотношение фосфатных солей NаН2РО4: Nа2НРО4 = 1:4. Этот буфер имеет значение в почечной регуляции КОС, а также в регуляции реакции некоторых тканей. В крови же его действие главным образом сводится к поддержанию постоянства и воспроизводства бикарбонатного буфера.

Белковая буферная система является довольно мощным буфером, который способен проявлять свои свойства за счёт амфотерности белков. Белковая буферная система обеспечивает 7 % буферной емкости крови. Белки плазмы крови содержат достаточное количество кислых и основных радикалов, поэтому эта буферная система действует в зависимости от среды, в которой происходит диссоциация белков.

Гемоглобиновый буфер является самой емкой буферной системой. На ее долю приходится до 75 % всей буферной емкости крови. Свойства буферной системы гемоглобину придает главным образом его способность постоянно находиться в виде двух форм - восстановленного (редуцированного) гемоглобина ННb и окисленного (оксигемоглобина) НbО2.

Гемоглобиновый буфер, в отличие от бикарбонатного, в состоянии нейтрализовать как нелетучие, так и летучие кислоты. Окисленный гемоглобин ведёт себя как кислота, увеличивая концентрацию ионов водорода, а восстановленный (дезоксигенированный) - как основание, нейтрализуя H+.

Гемоглобин является классическим примером белкового буфера и эффективность его достаточно высока. Гемоглобин в шесть раз более эффективен как буфер, чем плазменные протеины.

Переход окисленной формы гемоглобина в восстановленную форму предупреждает сдвиг рН в кислую сторону во время контакта крови с тканями, а образование оксигемоглобина в легочных капиллярах предотвращает сдвиг рН в щелочную сторону за счет выхода из эритроцитов СО2 и иона хлора и образования в них бикарбоната.

Система аммиак/ион аммония (NH3/NH4+) - действует преимущественно в моче.

Помимо буферных систем в поддержании постоянства рН активное участие принимают физиологические системы, среди которых основными являются легкие, почки, печень, желудочно-кишечный тракт.

Система дыхания играет значительную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса организма, однако для нивелирования сдвига рН крови им требуется 1-3 минуты. Роль легких сводится к поддержанию нормальной концентрации углекислоты, и основным показателем функционального состояния легких является парциальное напряжение углекислого газа в крови. Легочные механизмы обеспечивают временную компенсацию, так как при этом происходит смещение кривой диссоциации оксигемоглобина влево и уменьшается кислородная емкость артериальной крови.

При устойчивом состоянии газообмена легкие выводят углекислого газа около 850 г в сутки. Если напряжение углекислого газа в крови повышается сверх нормы на 10 мм рт. ст., вентиляция увеличивается в 4 раза.

Роль почек в регуляции активной реакции крови не менее важна, чем деятельность дыхательной системы. Почечный механизм компенсации более медленный, чем респираторный. Полноценная почечная компенсация развивается только через несколько дней после изменения pH.

Экскреция кислот при обычной смешанной пище у здорового человека превышает выделение оснований, поэтому моча имеет кислую реакцию (рН 5,3-6,5) и концентрация в ней ионов водорода примерно в 800 раз выше, чем в крови. Почки вырабатывают и выделяют с мочой количество ионов водорода, эквивалентное их количеству, непрерывно поступающему в плазму из клеток организма, совершая при этом замену ионов водорода, секретируемых эпителием канальцев, на ионы натрия первичной мочи. Этот механизм осуществляется с помощью нескольких химических процессов.

Первым из них является процесс реабсорбции натрия при превращении двузамещенных фосфатов в однозамещенные. При истощении фосфатного буфера (при рН мочи ниже 4,5) реабсорбция натрия и бикарбоната осуществляется за счет аммониогенеза.

Второй процесс, который обеспечивает задержку натрия в организме и выведение излишка ионов водорода, - это превращение в просвете канальцев бикарбонатов в угольную кислоту.

Третьим процессом, который способствует сохранению натрия в организме, является синтез в дистальных почечных канальцах аммиака (аммониогенез) и использование его для нейтрализации и выведения кислых эквивалентов с мочой.

Образовавшийся свободный аммиак легко проникает в просвет канальцев, где, соединяясь с ионом водорода, превращается в плохо диффундирующий аммонийный катион , не способный вновь вернуться в клетку стенки канальца.

В общем итоге концентрация водородных ионов в моче может превышать концентрацию водородных ионов в крови в несколько сотен раз.

Это свидетельствует об огромной способности почек выводить из организма ионы водорода.

Почечные механизмы регуляции КОС не могут скорректировать рН в течение нескольких минут, как респираторный механизм, но они функционируют в течение нескольких дней, пока рН не вернется к нормальному уровню.

Регуляция КОС с участием печени. Печень окисляет до конечных продуктов недоокисленные вещества крови, оттекающей от кишечника; синтезирует мочевину из азотистых шлаков, в частности из аммиака и из хлорида аммония, поступающих из желудочно-кишечного тракта в кровь портальной вены; печени присуща выделительная функция и поэтому при накоплении в организме избыточного количества кислых или щелочных продуктов метаболизма они могут выделяться с желчью в желудочно-кишечный тракт. При избытке кислот в печени усиливается их нейтрализация и одновременно тормозится образование мочевины. Неиспользованный аммиак нейтрализует кислоты и увеличивает выведение аммонийных солей с мочой. При возрастании количества щелочных валентностей мочекинообразование возрастает, а аммониогенез снижается, что сопровождается уменьшением выведения с мочой аммонийных солей.

Концентрация водородных ионов в крови зависит также от деятельности желудка и кишечника. Клетки слизистой желудка секретируют соляную кислоту в очень высокой концентрации. При этом из крови ионы хлора выделяются в полость желудка в соединении с ионами водорода, образующимися в эпителии желудка с участием карбоангидразы. Взамен хлоридов в плазму в процессе желудочной секреции поступает бикарбонат.

Поджелудочная железа активно участвует в регуляции рН крови, так как она генерирует большое количество бикарбоната. Образование бикарбоната тормозится при избытке кислот и усиливается при их недостатке.

Кожа может в условиях избытка нелетучих кислот и оснований выделять последние с потом. Это имеет особое значение при нарушении функции почек.

Костная ткань. Это наиболее медленно реагирующая система. Механизм ее участия в регуляции рН крови состоит в возможности обмениваться с плазмой крови ионами Са2+ и Na+ в обмен на протоны Н+. Происходит растворение гидроксиапатитных кальциевых солей костного матрикса, освобождение ионов Са2+ и связывание ионов НРО42- с Н+ с образованием дигидрофосфата, который уходит с мочой. Параллельно при снижении рН (закисление) происходит поступление ионов H+ внутрь остеоцитов, а ионов калия - наружу.

Оценка кислотно-основного состояния организма

При изучении кислотно-щелочного баланса наибольшее значение имеет исследование крови. Показатели в капиллярной крови близки к показателям артериальной. В настоящее время показатели КОС определяют эквилибрационным микрометодом Аструпа. Данная методика позволяет, помимо истинного рН крови, получить показатель напряжения СО2 в плазме (рСО2), истинный бикарбонат крови (АВ), стандартный бикарбонат (SB), сумму всех оснований крови (ВВ) и показатель дефицита или избытка оснований (ВЕ).

Библиографическая ссылка

Здравствуйте дорогие друзья!

Сегодня мне хочется еще раз заострить ваше внимание на главных причинах наших болезней. Большинство людей продолжают жить абсолютно неправильно, не взвешивая фактов и не вдумываясь в существо своего бытья. Они живут, как перекати поле, катясь по ветру жизни, разменивая дни, и годы своего существования на суету сует. Они не думают о завтрашнем дне, не пытаются не только как-то планировать и прогнозировать свое будущее, но и даже мечтать о нем. И конечно же на фоне такого существования, не остается места для своего здоровья. О нем такие люди просто не думают, зная что есть врачи и поликлиники, которые помогут.

Что можно сказать по этому поводу? Надейся говорят на бога, да сам плошай! Надежда в таком случае – абсолютно не правильный подход к собственной жизни. Наша медицина в таких случаях – это просто скорая помощь. И результат от такой помощи в лучшем случае может быть фифти-фифти. Никаких гарантий нет, что вы не умрете после первого звоночка. Шоферская идеология – куда дорога вывезет, совсем не для тех, кто намерился жить долго, интересно и счастливо.

Если вам не все равно когда вы отойдете в мир иной, или сколько лет до своей кончины вы будете мучатся со своими болячками, начните заниматься собой прямо сегодня. И я очень рад, если вы уже поняли как надо относиться к себе и своему здоровью и делайте все планомерно на протяжении медленно утекающего времени вашей жизни. Конечно же, речь идет прежде всего о ваших собственных действиях, направленных на создании своего счастливого будущего и сохранении здоровья на долгие, долгие годы.

Залогом здоровья является ваш обмен веществ – гомеостаз. И давайте сегодня поговорим о его звеньях, которые поддаются регулировке. Человек должен научится сам управлять своим здоровьем. И сегодня для этого есть все условия! Ну что же тронемся в путь? Самое главное, без лирики и отступлений. Понятно, что эта тема достойна отдельного издания, но я постараюсь в этой небольшой статье научить вас двигаться в правильном направлении в целях сохранения здоровья и оздоровления. Итак, поехали…

Основные, базовые химические процессы организма проявляются во взаимодействии кислоты и щелочи,
которые в меняющемся ритме протекают в человеческом организме. Человек с нормальным рН-уровнем крови 7,35 является щелочным живым существом.

Что такое вообще «уровень рН»?

Это важное измерительное число составляет основу кислотно-щелочного баланса, который имеет
решающее значение не только для природы, но и для основной регуляции человеческой жизни. Кислотно-щелочной баланс, регулирует дыхание, кровообращение, пищеварение, выделительные процессы, иммунитет,
выработку гормонов и многое другое. Почти все биологические процессы протекают правильно только тогда,
когда сохраняется определенный уровень рН.

Кислотно-щелочной баланс постоянно осуществляется в организме, во всех клетках организма. В каждой из этих клеток, в процессе их жизнедеятельности, при выработке энергии, постоянно образуется углекислота. При этом появляются и другие кислоты, которые попадают в организм и образуются в нем при поступлении пищи, вредных привычках, стрессах и переживаниях.
Существует шкала показателя рН, по которой можно определять, насколько кислым или щелочным
является любой раствор, в том числе любая физиологическая жидкость – кровь, слюна или моча.
Все мы знаем химическую формулу воды – Н2О. Кто еще не совсем забыл химию, помнят, что если мы рассмотрим структуру этой формулы,то увидим такую картину: Н-ОН, где Н – это положительно-заряженный ион, а группа ОН – это отрицательно-заряженный ион.

Таким образом мы видим в составе воды присутствует не не только “кислый” ион водорода, но и “щелочное” соединение атома водорода с атомом кислорода, которые создают устойчивую связь под названием «гидроксильная группа».
Таким образом, формула воды представлена двумя ионами, которые присутствуют тут в равном
количестве – один отрицательный и один положительный, в результате чего мы имеем химически
нейтральную субстанцию. Пункт 7 шкалы рН, как раз и является этим показателем нейтральности. То есть – это и есть показатель рН дистиллированной (чистой) воды.
Вообще же шкала рН делится от 0 до 14.
При показателе рН 0 – мы имеем дело с самой высокой концентрацией положительно заряженных ионов водорода и практически нулевой концентрацией отрицательных ионов ОН, в то время как при показателе рН14 ионы водорода почти не встречаются, а показатель ионов ОН достигает своего максимума.
Таким образом ниже показателя рН 7 преобладают простые катионы водорода (+ Н). Выше показателя рН 7 преобладают анионы гидроксильной группы (-ОН).
Чем ниже показатель рН от отметки 7 сторону 0, тем более кислотной является жидкость и наоборот, чем выше показатель рН от отметки 7 к отметке 14, тем больше проявление щелочности. Количество ионов водорода всегда определяет концентрацию или так называемый градус кислоты, т.е. чем больше простых ионов водорода, тем кислее жидкость. Поэтому и появилась аббревиатура рН, происходящая от латинского Potentia Hydrogenii, означающей «силу водорода». Выражаясь более понятным для обывателей языком,это просто показатель мощи (концентрации) кислоты. Сила кислотносты снижается от 1 к 7, и далее наступает вотчина щелочи.

В измерительной шкале уровня рН от 0 до 14. скрыта логарифмическая последовательность величин
Это означает, например, что величина рН 6 указывает силу кислоты в десять раз больше, чем величина рН 7, а рН 5 уже в сто раз больше, чем рН 7 ну а рН 4 уже в тысячу раз больше, чем рН7.
Основа же нашей жизни – наша кровь – имеет показатель рН от 7,35 до 7,45, то есть она слегка щелочная.
Кислоты и щелочи находятся в организме в очень тесной взаимосвязи.
Они должны находиться в равновесии, причем небольшой перевес должен быть на щелочной стороне, так как мы, люди, относимся к «щелочной касте царства природы».
Жизненная сила и здоровье человека зависит от регулярно выпиваемого достаточного количества качественной воды и щелочных соединений – минеральных веществ и микроэлементов, иначе нормальный рН-уровень крови не находился бы в указанном жизненном промежутке 7,35 – 7,45.

Эта зона может быть нарушена только незначительно, иначе может наступить критическое, угрожающее жизни состояние. Чтобы предотвратить сильное колебание этого показателя рН, обмен веществ человека располагает различными буферными системами. Одной из них – является буферная система гемоглобина. Она сразу снижается, если, например, наступает малокровие (анемия) или происходит нарушение микроциркуляции на уровне клетки, когда слипшиеся грозди эритроцитов не в состоянии проникнуть в капилляры и принести клеткам достаточное количество кислорода для нормализации энергетических обменных процессов в них и отведению от них углекислоты (СО2).

Причиной же образования сладжа (слипания) эритроцитов являются по существу 2 причины – хронический дефицит воды в организме (постоянное недопивание, жажда) и кислая пища, в том числе всевозможные напитки, несущие избыток положительно заряженных ионов, снимающих жизненно важный отрицательный потенциал с внешней стороны оболочки эритроцитов (нейтрализация заряда). Поскольку обменные процессы между внутренней и внешней средой в клетках происходят за счет разности электрических потенциалов (минус снаружи, плюс внутри), то агрессия положительно заряженных ионов резко снижает жизненные силы клеток (в частности эритроцитов, всех лейкоцитов и иных клеток). Свободно перемещающиеся в крови клетки, потеряв жизненную энергию начинаю т выпадать в осадок и кучковаться, образуя при этом огромные “сети”, среди которых “бездыханными” лежат лейкоциты, перестающие выполнять свои защитные (иммунные) функции.

Параллельно с этим ухудшается работа всех выделительных органов и систем. Нарастающий ацидоз, тормозится организмом с использованием второй буферной системы. Кислоты нейтрализуются щелочноземельными металлами и другими минералами. Калий, натрий, магний, кальций замещая водород в кислотах, образуют нейтральные соли. Образовавшиеся соли должны выводится через почки, но в результате переокисления крови, сладжа и нарушения микроциркуляции они не выводятся полностью и складируются внутри организма и прежде всего внутри соединительной, менее всего дифференцированной ткани, подверженной наибольшим разрушениям. Чем более закисленной становится кровь, тем меньше в ней солей может раствориться и соответственно тем большее их количество откладывается по всему организму.

На фоне гипоксии тканей, ацидоза и постоянной потери минералов, “активизируются” свободные радикалы. Организм не справляется самостоятельно с их “уничтожением” и они включив “ядерные реакции” распада клеток, наносят им непоправимый ущерб. Под электронным микроскопом у больных людей можно обнаружить огромное количество “покусанных” свободными радикалами эритроцитов, напоминащих собой часовые шестеренки. Количество таких эритроцитов может достигать до 50%. Понятно, что данная ситуация усугубляет общее состояние человека и доводит его до критического.

Основными составляющими звеньями обмена веществ (гомеостаза) являются – водный, электролитный и кислотно-щелочной баланс. У здорового человека они должны находится в биологическом равновесии. Все они имеют крайне важное значение для здоровья и жизни человека.

О водном балансе мной уже написано много материала на этом сайте и я не буду повторятся, скажу лишь что хроническое недопивание чистой воды (непроизвольное хроническое обезвоживание) является тем фоном на котором складываются обменные процессы. Именно хроническая жажда способствует нарастанию тканевого ацидоза, в купе с которым, алиментарное поступление кислотообразующей пищи, уничтожают необходимые для жизнедеятельности минералы и активируют свободные радикалы. По существу непроизвольное хроническое обезвоживание является пусковым моментом для появления всевозможной симптоматики, обусловленной сбоем в работе и 2 других звеньев гомеостаза.

Восстановление нарушенного обмена веществ невозможно без исправления основных его функций (звеньев). Для понятия предпосылок здоровья, понимание значения хорошей воды – первостепенно!

Именно качество и необходимый объем выпиваемой воды, обеспечивают нормальное протекание биохимических реакций. Качество же воды зависит от ее рН, окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и конечно же от ее жесткости и минерального состава. Я не хочу перечислять кучу негативных факторов делающих воду неприемлемой для питья, поскольку речь идет о фильтрованной, чистой родниковой или артезианской воде.

Поскольку в результате неправильного питания очень часто в организме образуется множество различных кислот, способных вызвать ожоги тканей (клеток), необходимо нейтрализовать их с помощью щелочного питья или свободных ионов минералов, поступающих с пищей или водой. К сожалению этого чаще всего не происходит и кислоты начинают “потрошить” ткани, вытаскивая из них минералы для замещения в кислотах водорода.

Образуются нейтральные соли и уровень кислотности крови снижается. В жесткой воде обычно бывает много солей кальция и магния, которые попадая в организм усугубляют состояние человека из-за итак высокой концентрации солей, образовавшихся в процессе нейтрализации кислот. Жесткая вода увеличивает количество шлаков, особенно у людей постоянно употребляющих кислотообразующую пищу. Остеопороз во многом является следствием потери кальция из-за высокой кислотности жидкостей организма. Вышедший из костей кальций активно нейтрализует кислоты, образуя соли и забивая при этом ими почки (мочекаменная болезнь) и одновременно, при разрыве своих молекулярных связей, дает телу дополнительную энергию.

Огромное значение для борьбы с ацидозом помимо правильного мышления в отношении своего питания и сокращения поступления в организм кислотообразующей пищи, имеет функциональное состояние почек и легких. Через почки выводится львиная доля всех растворенных в крови и отфильтрованных через них кислот и солей (метаболиты), а через легкие благодаря газообмену, выделяется летучие газообразные токсины, пока они еще не образовали ядовитые кислоты, в частности углекислый газ (по существу это уже практически готовая углекислота).

Неполноценная работа почек, легочная патология и смог в окружающей атмосфере, сами по себе вызывают ацидоз. Если к этому добавить все выше перечисленное, то становится понятным как тяжело приходится организму в противостоянии эндогенной кислотной угрозе, ускоренно сжигающей здоровье и жизнь конкретного человека.

Возникает своего рода замкнутый порочный круг, когда нарушение обменных процессов ведет к ацидозу, ацидоз бьет по органам выделения, постепенно ограничивая их функции, что в свою очередь усугубляет кислотные процессы в организме, продолжающие еще более жестко воздействовать на деятельность внутренних органов и систем. Все это способствует дальнейшему нарушению процессов обмена в живой клетке (нарушению выработки энзимов) и производству гормонов в железах внутренней секреции, что в свою очередь приводит к очень серьезным последствиям. Одно звено нарушений тащит за собой другое, и чтобы разорвать этот порочный круг, человек должен предпринять определенные усилия, чтобы сориентироваться в правильном направлении, начать действовать, не превращая при этом свою перестройку в краткосрочную акцию. Действия направленные на изменения ситуации в сторону здоровья должны быть разумными, системными и постоянными. Лишь так человек может выйти из сложного положения.

Чем дольше, к поврежденному в результате обезвоживания и ацидоза организму применяется симптоматическое лечение, тем быстрее задыхаются здоровые клетки и преждевременно погибают от непрерывно накапливающихся токсинов и шлаков. Любые медикаменты, назначаемые медиками или принимаемые на свой страх и риск только увеличивают гнёт клеток. А стресс и страхи болезни испытываемые такими людьми окончательно добивают их. Отсутствие энергии, слабость, лень и апатия приводят к депрессии. Синдром хронической усталости, выставляемый нам врачами как диагноз – есть следствие состояния хронического обезвоживания и ацидоза.

Выход здесь может быть только один. Разобраться в том что с вами происходит, внимательно изучив то о чем написано не только в этой статье но и в других материалах данного блога и начать претворять в жизнь простые, но жизненно необходимые рекомендации. Поймите меня правильно, мало кто из докторов может вас направить по правильному пути. В лучшем случае на фоне назначения медикаментов, вам могут порекомендовать пить воду, но и то не расскажут вам как это нужно делать.

Я знаю как можно решить основные составляющие звенья обмена веществ (гомеостаза). Водный, электролитный и кислотно-щелочной балансы можно легко регулировать с помощью портативных структуризаторов – щелочных энергетических стаканов – ионизаторов.

Вы сможете познакомиться с ними . Кстати к Дню Знаний я планирую беспрецендентную акцию, благодаря которой вы сможете получить структуризаторы по волшебной цене, вместе с подарками которые без всякого сомнения вас очень порадуют.

Кол-во товара в наличии небольшое, поэтому чтобы воспользоваться выгодной ситуацией я рекомендую записаться в предварительный список потенциальных заказчиков.

Позвоните мне по телефону, указанному на главной странице в правом верхнем углу данного сайта. Или зарегистрируйтесь письменно, нажав на картинку расположенную ниже. Вы будете первыми оповещены о начале акции.

Запись в предварительный список ни к чему вас не обязывает, вы просто сообщите мне о себе и ваших намерениях. Лишь после объявления акции, вы сможете сделать официальный заказ пройдя по специальным ссылкам.

Следите за рекламой о начале акции здесь на сайте

С наилучшими пожеланиями ваш Доктор БИС

PS: не теряйте дни, чтобы не потерять годы. Реальное поддержание и регулирование внутренней среды почти даром. Вы всегда сможете управлять своей внутренней средой даже не очень завися от питания. Не упускайте своего шанса получить структуризатор со скидкой и отличные подарки.

PPS: еще не разобрались что к чему? Подпишитесь на рассылку и получите серию писем и 4 книги по данной теме . Жизнь одна – берегите ее!

В поддержании кислотно-основного гомеостаза (баланс оптимальных концентраций кислотных и основных компонентов физиологических систем) участвуют все буферные системы организма. Действия их взаимосвязаны и находятся в состоянии равновесия. Наиболее связан со всеми буферными системами гидрокарбонатный буфер. Нарушения в любой буферной системе сказываются на концентрациях его компонентов, поэтому изменение параметров гидрокарбонатной буферной системы может достаточно точно характеризовать КОС организма.

КОС крови в норме характеризуется следующими метаболическими показателями:

рН плазмы 7,4±0,05;

[НСО 3 - ]=(24,4±3) моль/л ― щелочной резерв кови;

рСО 2 =40 мм рт.ст.- парциальное давление СО 2 над кровью.

Из уравнения Гендерсона-Гассельбаха для гидрокарбонатного буфера очевидно, что при изменении концентрации или парциального давления СО 2 происходит изменение КОС крови.

Поддержание оптимального значения реакции среды в различных частях организма достигается благодаря согласованной работе буферных систем и органов выделения. Сдвиг реакции среды в кислую сторону называют ацидоз , а в оснóвную – алкалоз . Критическими значениями для сохранения жизни являются: сдвиг в кислую сторону до 6,8 , а в оснóвную – 8,0 . По происхождению ацидоз и алкалоз могут быть дыхательными или метаболическими.

Метаболический ацидоз развивается вследствие:

а) повышенной продукции метаболических кислот;

б) в результате потери гидрокарбонатов.

Повышенная продукция метаболических кислот происходит при:

1. сахарном диабете I типа, длительном, полном голодании или резком сокращении доли углеводов в рационе;

2. лактатацидозе (шок, гипоксия, сахарный диабет II типа, сердечная недостаточность, инфекции, отравление алкоголем).

Повышенная потеря гидрокарбонатов возможна с мочой (почечный ацидоз), или с некоторыми пищеварительными соками (панкреатический, кишечный).

Дыхательный (респираторный) ацидоз развивается при гиповентиляции лёгких, которая, независимо от вызвавшей её причины, приводит к росту парциального давления СО 2 более 40 мм рт. ст. (гиперкапния ). Это бывает при заболеваниях органов дыхания, гиповентиляции легких, угнетении дыхательного центра некоторыми препаратами, например, барбитуратами.

Метаболический алкалоз наблюдается при значительных потерях желудочного сока вследствие повторной рвоты, а также в результате потери протонов с мочой при гипокалиемии, при запорах (когда накапливаются щелочные продукты в кишечнике; ведь источником бикарбонат-анионов является поджелудочная железа, протоки которой открываются в 12-перстную кишку), а также при длительном приеме щелочной пищи и минеральной воды, соли которой подвергаются гидролизу по аниону.

Дыхательный (респираторный) алкалоз развивается вследствие гипервентиляции лёгких, приводящей к избыточному выведению СО 2 из организма и понижению его парциального давления в крови менее 40 мм. рт. ст. (гипокапния ). Это бывает при вдыхании разреженного воздуха, гипервентиляции легких, развитии тепловой одышки, чрезмерного возбуждения дыхательного центра вследствие поражения головного мозга.

При ацидозах в качестве экстренной меры используют внутривенное вливание 4 – 8 % гидрокарбоната натрия, 3,66%- ного раствора трисамина Н 2 NC(CH 2 OH) 3 или 11 % лактата натрия. Последний, нейтрализуя кислоты, не выделяет СО 2 , что повышает его эффективность.

Алкалозы корректируются сложнее, особенно метаболические (связанные с нарушением систем пищеварения и выделения). Иногда используют 5 % раствор аскорбиновой кислоты, нейтрализованный бикарбонатом натрия до рН 6 – 7.

Щелочной резерв - это количество бикарбоната (NaHCО 3) (точнее объем СО 2 , который может быть связан плазмой крови). Эту величину лишь условно можно рассматривать как показатель кислотно-щелочного равновесия, так как, несмотря на повышенное или пониженное содержание бикарбоната, при наличии соответствующих изменений Н 2 СО 3 рН может оставаться совершенно нормальным.

Так как компенсаторные возможности посредством дыхания, первоначально используемые организмом, ограничены, решающая роль в поддержании постоянства переходит к почкам. Одной из основных задач почек является удаление из организма Н + -ионов в тех случаях, когда вследствие каких-либо причин в плазме наступает сдвиг в сторону ацидоза.
Ацидоз не может быть скорригирован, если не будет удалено соответствующее количество Н + -ионов. Почки используют при этом 3 механизма:

1. Обмен ионов водорода на ионы натрия, которые, соединяясь с образующимися в канальцевых клетках анионами НСО 3 , полностью подвергаются обратному всасыванию в виде NaHCO 3 ,

Предпосылкой выделения Н + -ионов с помощью этого механизма является активируемая карбоангидразой реакция СО 2 + Н 2 О = Н 2 СО 3 , причем Н 2 СО 3 распадается на ионы Н + и НСО 3 - . При этом обмене ионов водорода на ионы натрия происходит обратное всасывание всего отфильтрованного в клубочках бикарбоната натрия.

2. Выделение с мочой ионов водорода и обратное всасывание ионов натрия происходит также путем превращения в дистальных отделах канальцев щелочной соли фосфата натрия (Na 2 HPО 4) в кислую соль дифосфата натрия (NaHaPO 4).

3. Образование солей аммония: аммиак, образующийся в дистальных отделах почечных канальцев из глутамина и других аминокислот, способствует выделению Н + -ионов и обратному всасыванию ионов натрия; происходит образование NH 4 Cl вследствие соединения аммиака с HCl.
Интенсивность образования аммиака, необходимого для нейтрализации сильной НСl, тем больше, чем выше кислотность мочи.

Основные параметры КОС

Дополнительные индексы

В норме, условно говоря, не существует ни дефицита, ни избытка оснований (ни ДО, ни ИО). Фактически, это выражается в том, что разница должного и фактического БО находится в нормальных условиях в пределах ±2,3 мэкв/л. Выход этого показателя из коридора нормы типичен для метаболических нарушений КОС. Аномально высокие значения характерны для метаболического алкалоза. Аномально низкие – для метаболического ацидоза.

Кислотно-основное состояние -один из важнейших физико-химических параметров внутренней среды организма. В организме здорового человека ежедневно в процессе обмена веществ постоян­но образуются кислоты - около 20 000 ммоль угольной (Н 2 С0 3) и 80 ммоль сильных кислот, однако концентрация Н+ колеблется в относительно узком диапазоне. В норме рН внеклеточной жид- кости составляет 7,35-7,45 (45-35 нмоль/л), а внеклеточной жидкости - в среднем 6,9. Вместе с тем, следует отметить, что Н + внутри клетки неоднородна: она различна в органеллах одной и той же клетки.

Н+ до такой степениспособны, что даже кратковременное изменение их концентрации в клетке способно существенно отразиться на активности ферментных систем и физиологических
процессах. Однако в норме мгновенно включаются буферные систе­мы, защищающие клетку от неблагоприятных колебаний рН. Буферная система может связать или, наоборот, освободить Н + сразу
же в ответ на изменение кислотности внутриклеточной жидкости.
Буферные системы действуют и на уровне организма в целом, но, в
конечном счете, регуляция рН организма определяется функционированием легких и почек.

Итак, что же такое кислотно-основное состояние (синонимы: кислотно-щелочное равновесие, кислотно-щелочное состояние, кис­лотно-основное равновесие, кислотно-основной гомеостаз). Это относительное постоянство водородного показателя (рН) внутренней среды организма, обусловленное совместным действием буферных и некоторых физиологических систем организма (Энциклопедичес­кий словарь медицинских терминов, т. 2, с. 32).

Кислотно-щелочное равновесие - относительное постоянство водородного показателя (рН) внутренней среды организма, обус­ловленное совместным действием буферных и некоторых физиоло­гических систем, определяющее полноценность метаболических превращений в клетках организма (БМЭ, т. 10, с. 336).

От соотношения водородных и гидроксильных ионов во внут­ренней среде организма зависит:

1) активность ферментов и интенсивность окислительно-вос­становительных реакций;

2) процессы гидролиза и синтеза белка, гликолиз и окисление углеводов и жиров;

3) чувствительность рецепторов к медиаторам;

4) проницаемость мембран;

5) способность гемоглобина связывать кислород и отдавать его тканям;

6) физико-химические характеристики коллоидов и межклеточ­ных структур: степень их дисперсности, гидрофилии, способность к адсорбции;

7) функции различных органов и систем.

Соотношение Н + и ОН" в биологических средах зависит от со­держания в жидкостях организма кислот (доноров протонов) и бу­ферных основания (акцепторов протонов). Активная реакция среды оценивается по одному из ионов (Н+ или ОН-), чаще всего по Н + . Содержание Н + в организме зависит от образования их в ходе об­мена белков, жиров и углеводов, а также поступления их в орга­низм или выведения из него в виде нелетучих кислот или углекис­лого газа.

Величина рН, характеризующая состояние КОС, является одним из самых «жестких» параметров крови и колеблется у человека в очень узких пределах: от 7,35 до 7,45л. Сдвиг рН на 0,1 за указанные границы обусловливает выраженные нарушения со стороны дыха­ния, сердечно-сосудистой системы и др., снижение рН на 0,3 - ацидотическую кому, а сдвиг рН на 0,4 часто несовместим с жизнью.

Обмен кислот и основании в организме тесно связан с обменом воды и электролитов. Все эти виды обмена объединены законом электронейтральности, изоосмолярности и гомеостатическими фи­зиологическими механизмами.

Общее количество катионов плазмы составляет 155 ммоль/л (Na+ - 142 ммоль/л; К+ - 5 ммоль/л; Са 2+ - 2,5 ммоль/л; Mg 2 + 0,5 ммоль/л; прочие элементы - 1,5 ммоль/л), и столько же содер­жится анионов (103 ммоль/л - слабое основание CI~; 27 ммоль/л - сильное основание НСО,-; 7,5-9 ммоль/л - анионы белка; 1,5 ммоль/л - фосфатанионы; 0,5 ммоль/л - сульфатанионы; 5 ммоль/л - органические кислоты). Поско-льку содержание Н + в плазме не превышает_40х10 -6 ммоль/л, а главные буферные осно­вания плазм (НСОз-) анионы белка составляют около 42 ммоль/л, то кровь считается хорошо забуференной средой и обла­дает слабощелочной реакцией.