Буферні системи крові. Нормальна функція клітини залежить від постійності об’єму, складу і рН рідин організму. Регуляторні механізми, які контролюють нормальний об’єм, осмотичну концентрацію, іонний склад і вміст Н+ в рідинах організму взаємопов’язані. Система, яка підтримує рН, є системою динамічної рівноваги: Н+ постійно з’являється у внутрішньоклітинному середовищі як метаболіт і виділяється з нього. Кислотність або основність крові залежить від концентрації Н+. рН артеріальної крові – 7,35-7,45, венозної – на 0,02 одиниці нижче.
З їжею поступає багато кислих і основних солей, вуглеводів, білків, жирів, електролітів і мікроелементів. Їх метаболізм тісно взаємозв’язаний і при цьому утворюються кислоти – вугільна, молочна, піровиноградна, ацетооцтова, β-оксимасляна, сірчана, хлористоводнева та ін. Різні зміни рН попереджуються хімічними буферами рідин організму, діяльністю легень, нирок і кишківника.
Буфер є хімічною системою, яка або зв’язує надлишок іонів Н+, або звільняє їх.
Буферну ємкість позаклітинної рідини складають чотири системи: карбонатна, фосфатна, білкова, гемоглобінова. Кожна з них включає слабку кислоту і одну з її солей.
Карбонатна буферна система складається з вугільної кислоти (Н2СО3), бікарбонатів натрію і калію (NаНСО3, КНСО3). Це головний буфер крові.
Система функціонує так: при поступанні в плазму крові сильнішої кислоти, ніж вугільна, аніони сильної кислоти взаємодіють з катіонами натрію й утворюють нейтральну сіль. У той же час іони водню з’єднуються з аніонами НСО3–. При цьому виникає малодисоційована вугільна кислота. Під дією ферменту карбоангідрази, який є в еритроцитах, вона розпадається на СО2 і Н2О. Вуглекислий газ виділяється легенями і змін реакції крові не спостерігається.
При попаданні в кров основ вони вступають в реакцію з вугільною кислотою. Утворюються при цьому бікарбонатами і вода. Реакція знов лишається постійною.
Фосфатна буферна система є сумішшю одно- і двозаміщеного фосфатнокислого натрію (NаН2РО4 і Nа2НРО4). Перший слабо дисоціює і має властивості слабкої кислоти, другий має властивості слабкої основи. Кислоти й основи, які потрапляють у кров, взаємодіють з одним з компонентів системи, тому рН крові зберігається.
Білкова буферна система – протеїн/протеїнат нейтралізує кислоти і луги завдяки наявності амфотерних властивостей: з кислотами вони вступають у реакцію як основи, з основами – як кислоти.
Гемоглобінова буферна система. Система гемоглобін-оксигемоглобін має буферну дію тому, що оксигемоглобін у 80 разів кисліший відновленого. Перехід окисленої форми в редуковану попереджує зсув рН крові в кислий бік під час контакту її з тканинами, де вона збагачується Н2СО3. Утворення оксигемоглобіну в легеневих капілярах попереджує зсув реакції крові в лужний бік за рахунок переходу СО2 і Сl– з еритроцитів у плазму крові і утворення NаНСО3. Легені регулюють виділення СО2 і поглинання О2.
