Что такое бикарбонатная буферная система

Быстрая компенсация сдвигов рН

Буферные системы

Существует три буферные системы жидкостей организма – бикарбонатная, фосфатная, белковая (включая гемоглобиновую).Они вступают в действие моментально и через несколько минут их эффект достигает максимума возможного.

Фосфатная буферная система

Фосфатная буферная система составляет около 2% от всей буферной емкости крови и до 50% буферной емкости мочи. Она образована гидрофосфатом (HPO₄ 2– ) и дигидрофосфатом (H₂PO₄ – ). Дигидрофосфат слабо диссоциирует и ведет себя как слабая кислота, гидрофосфат обладает щелочными свойствами. В норме отношение HРO₄ 2– к H₂РO₄ – равно 4 : 1.

При взаимодействии кислот (ионов Н + ) с двузамещенным фосфатом (HPO₄ 2‑ ) образуется дигидрофосфат (H₂PO₄ – ):

Удаление ионов H + фосфатным буфером

В результате концентрация ионов Н + понижается.

При поступлении в кровь оснований (избыток ОН – ‑групп) они нейтрализуются поступающими в плазму от H₂PO₄ – ионами Н + :

Удаление щелочных эквивалентов фосфатным буфером

Роль фосфатного буфера особенно высока во внутриклеточном пространстве и в просвете почечных канальцев. Кислотно-основная реакция мочи зависит только от содержания дигидрофосфата (H 2 PO 4 – ), т.к. бикарбонат натрия в почечных канальцах реабсорбируется.

Бикарбонатная буферная система

Эта система самая мощная, на ее долю приходится 65% всей буферной мощности крови. Она состоит из бикарбонат-иона (НСО₃ – ) и угольной кислоты (Н₂СО₃). В норме отношение HCO₃ – к H₂CO₃ равно 20 : 1.

При поступлении в кровь ионов H + (т.е. кислоты) ионы бикарбоната натрия взаимодействуют с ней и образуется угольная кислота:

Если в кровь поступают вещества с щелочными свойствами, то они реагируют с угольной кислотой и образуют ионы бикарбоната:

Работа бикарбонатного буфера неразрывно связана с дыхательной системой (с вентиляцией легких). В легочных артериолах при снижении плазменной концентрации СО₂ и благодаря присутствию в эритроцитах фермента карбоангидразы угольная кислота быстро расщепляется с образованием CO₂, удаляемого с выдыхаемым воздухом:

Кроме эритроцитов, значительная активность карбоангидразы отмечена в эпителии почечных канальцев, клетках слизистой оболочки желудка, коре надпочечников и клетках печени, в незначительных количествах – в центральной нервной системе, поджелудочной железе и других органах.

Белковая буферная система

Белки плазмы, в первую очередь альбумин, играют роль буфера благодаря своим амфотерным свойствам. Их вклад в буферизацию плазмы крови около 5%.

В щелочной среде усиливается диссоциация COOH‑групп, поступающие в плазму ионы Н + связывают избыток ОН – ‑ионов и pH сохраняется. Белки в данном случае выступают как кислоты и заряжаются отрицательно.

Изменение заряда буферных групп белка при различных рН

Гемоглобиновая буферная система

Изменение кислотности гемоглобина происходит в тканях и в легких, и вызывается связыванием соответственно H + или О₂. Непосредственный механизм действия буфера заключается в присоединении или отдаче иона H + остатком гистидина в глобиновой части молекулы (эффект Бора).

В тканях более кислый pH в норме является результатом накопления минеральных (угольной, серной, соляной) и органических кислот (молочной). При компенсации pH данным буфером ионы H + присоединяются к пришедшему оксигемоглобину (HbО₂) и превращают его в H‑HbО₂. Это моментально вызывает отдачу оксигемоглобином кислорода (эффект Бора) и он превращается в восстановленный H‑Hb.

В результате снижается количество кислот, в первую очередь Н₂СО₃, продуцируются ионы НСО₃ ‑ и тканевое пространство подщелачивается.

В легких после удаления СО₂ (угольной кислоты) происходит защелачивание крови. При этом присоединение О₂ к дезоксигемоглобину H-Hb образует кислоту более сильную, чем угольная. Она отдает свои ионы Н + в среду, предотвращая повышение рН:

Работу гемоглобинового буфера рассматривают неотрывно от бикарбонатного буфера:

Эффективность гемоглобинового буфера напрямую зависит от активности дыхательной системы (Газообмен в легких и тканях).

Источник

Что такое бикарбонатная буферная система

Бикарбонатная буферная система является наиболее важным внеклеточным буфером. Недооценка реальной силы этой буферной системы, кривая титрования которого изображена на рисунке ниже, возможна по двум причинам.

Во-первых, рН внеклеточной жидкости составляет около 7,4, тогда как рК бикарбонатной буферной системы — 6,1. Это означает, что содержание бикарбонатов в буферной системе примерно в 20 раз превышает содержание растворенного CO₂, поэтому система действует в более пологой части кривой, где буферная емкость незначительна.

Относительная ёмкость буферов крови

Фосфатная буферная система

В результате этой реакции сильная кислота НСl замещается слабой NaH₂PO₄, поэтому рН снижается незначительно.

В этом случае сильное основание NaOH обменивается на более слабое NaH₂PO₄, увеличение рН при этом незначительно.

рК фосфатного буфера составляет 6,8, что близко к нормальному значению рН в жидких средах (7,4). Это позволяет системе действовать в пределах почти максимальной буферной емкости. Однако поскольку концентрация компонентов этой системы составляет лишь 8% по сравнению с бикарбонатами, ее буферная емкость во внеклеточной жидкости невелика и значительно уступает бикарбонатной буферной системе.

В отличие от внеклеточной жидкости фосфатная буферная система играет особую роль в просвете почечных канальцев по двум причинам:

(1) содержание фосфатов в канальцах существенно возрастает, благодаря чему возрастает буферная емкость мочи;

(2) рН мочи в канальцах обычно ниже, чем во внеклеточной жидкости, таким образом рабочий диапазон фосфатной системы приближен к значению рК (6,8).

Фосфатная буферная система также имеет большое значение для поддержания кислотно-щелочного равновесия внутри клетки, поскольку концентрация фосфатов во внутриклеточной жидкости во много раз больше, чем вне клетки. рН внутри клетки ниже, чем во внеклеточной жидкости, и близка по значению к рК для фосфатной буферной системы.

Источник

Буферные системы крови

Истинная концентрация недиссоциированных молекул Н₂СО₃ в крови незначительна и находится в прямой зависимости от концентрации растворенного углекислого газа (СО₂ + Н₂О Н₂СО₃). Поэтому удобнее пользоваться тем вариантом уравнения, в котором рК_H2СО3 заменена «кажущейся» константой диссоциации Н₂СО₃, учитывающей общую концентрацию растворенного СО₂ в крови:

При нормальном значении рН крови (7,4) концентрация ионов бикарбоната НСО₃ в плазме крови превышает концентрацию СО₂ примерно в 20 раз. Бикарбонатная буферная система функционирует как эффективный регулятор в области рН 7,4.

Фосфатная буферная система представляет собой сопряженную кислотно-основную пару, состоящую из иона Н₂РО₄ – (донор протонов) и иона НРО₄ 2– (акцептор протонов):

Роль кислоты в этой системе выполняет однозамещенный фосфат NaH₂PO₄, а роль соли двузамещенный фосфат – Na₂HPO₄.

Фосфатная буферная система составляет всего лишь 1% от буферной емкости крови. В других тканях эта система является одной из основных. Для фосфатной буферной системы справедливо следующее уравнение:

Во внеклеточной жидкости, в том числе в крови, соотношение [НРО₄ 2– ]: [Н₂РО₄ – ] составляет 4:1. Величина рК_Н2РО4– равна 6,86.

Буферное действие фосфатной системы основано на возможности связывания водородных ионов ионами НРО₄ 2– с образованием Н₂РО₄ – (Н + + + НРО₄ 2– —> Н₂РО₄ – ), а также ионов ОН – с ионами Н₂РО₄ – (ОН – + + Н₂ Р О₄ – —> HPO₄ 2– + H₂O). Буферная пара (Н₂РО₄ – –НРО₄ 2– ) способна оказывать влияние при изменениях рН в интервале от 6,1 до 7,7 и может обеспечивать определенную буферную емкость внутриклеточной жидкости, величина рН которой в пределах 6,9–7,4. В крови максимальная емкость фосфатного буфера проявляется вблизи значения рН 7,2. Фосфатный буфер в крови находится в тесном взаимодействии с бикарбонатной буферной системой. Органические фосфаты также обладают буферными свойствами, но мощность их слабее, чем неорганического фосфатного буфера.

Белковая буферная система имеет меньшее значение для поддержания КОР в плазме крови, чем другие буферные системы.

Белки образуют буферную систему благодаря наличию кислотно-основных групп в молекуле белков: белок–Н + (кислота, донор протонов) и белок (сопряженное основание, акцептор протонов). Белковая буферная система плазмы крови эффективна в области значений рН 7,2–7,4.

Гемоглобиновая буферная система – самая мощная буферная система крови. Она в 9 раз мощнее бикарбонатного буфера; на ее долю приходится 75% от всей буферной емкости крови.

Участие гемоглобина в регуляции рН крови связано с его ролью в транспорте кислорода и углекислого газа. Константа диссоциации кислотных групп гемоглобина меняется в зависимости от его насыщения кислородом. При насыщении кислородом гемоглобин становится более сильной кислотой (ННbО₂). Гемоглобин, отдавая кислород, превращается в очень слабую органическую кислоту (ННb).

Итак, гемоглобиновая буферная система состоит из неионизированного гемоглобина ННb (слабая органическая кислота, донор протонов) и калиевой соли гемоглобина КНb (сопряженное основание, акцептор протонов). Точно так же может быть рассмотрена оксигемоглобиновая буферная система. Система гемоглобина и система оксигемоглобина являются вза-имопревращающимися системами и существуют как единое целое. Буферные свойства гемоглобина прежде всего обусловлены возможностью взаимодействия кисло реагирующих соединений с калиевой солью гемоглобина с образованием эквивалентного количества соответствующей калийной соли кислоты и свободного гемоглобина:

Именно таким образом превращение калийной соли гемоглобина эритроцитов в свободный ННb с образованием эквивалентного количества бикарбоната обеспечивает поддержание рН крови в пределах физиологически допустимых величин, несмотря на поступление в венозную кровь огромного количества углекислого газа и других кисло реагирующих продуктов обмена.

Источник

Бикарбонатная буферная система

В статье знакомимся с главным нейтрализатором ионов водорода — бикарбонат-ионом [НСО3-]. Именно он, присутствующий во всех жидкостях организма и органов, является главным защитником организма в деле сохранения нужного нам pH-баланса. Как говориться, моё почтение! Как работает бикарбонатный буфер?

Бикарбонатная буферная система

Бикарбонатная буферная система (от англ. buffer, buff — смягчать удар) — физиологическая система и механизм, обеспечивающая кислотно-основное равновесие в крови. Это главная и единственная система внеклеточной жидкости, которая корректирует рН организма и возвращает его в норму.

Благодаря этой центральной биологической оси жизни, люди выживают при токсикозах, могут путешествовать на территории расположенные высоко над уровнем моря и даже жить на больших высотах. Когда в атмосфере давление кислорода и углекислого газа, меняется, бикарбонатная буферная система регулирует концентрацию углекислого газа для поддержания правильного кислотно-щелочного баланса в организме.

Рис. 1. Ион бикарбоната.

Когда мы говорим о выраженном закислении (ацидозе), мы подразумеваем относительный недостаток бикарбонатных ионов — то есть снижение в крови эндогенного бикарбоната менее 15 мэкв/л.

Бикарбонатная буферная система состоит из двух кислотно-основных частей, находящихся в динамическом равновесии: угольная кислота / бикарбонатный ион, и бикарбонатный ион / карбонатный ион. [ 1 ] Кислота и щелочь как на качелях балансируют на бикарбонатном ионе, который выступает регулятором этой системы равновесия.

Ничего не понятно? Давайте подробнее разберем всё с начала. Если всё ясно, переходите на следующую страницу.

КАК РАБОТАЕТ БУФЕР

Механика работы бикарбонатного буфера

99 % всех атомов

Всем млекопитающим, в том числе и человеку, нужно дышать кислородом и питаться пищей. В пище содержится огромное количество разных молекул, но главным образом они состоят всего из 4-х атомов: углерода, водорода, кислорода и азота. В сумме, они составляют 99 % всех атомов в пище.

Во время этих процессов происходит высвобождение энергии (производство АТФ с кислородом), так как смесь органических веществ и кислорода содержит больше энергии, чем образующиеся из нее углекислый газ и вода. Также, высвободившаяся во время перехода углерода от одного химического соединения к другому, энергия выделяется в виде теплоты. После переработки пищи организм должен избавляться от образующихся химических соединений, так сказать, от «пепла» — воды и углекислого газа [СО₂].

Поскольку человек на 80 % состоит из воды, вода тут же используется для обменных процессов. У человеческого тела есть множество способов её применения, и нам доставляет больше неприятностей недостаток воды, нежели ее избыток.

Углекислый газ

Теперь о СО₂. В результате метаболизма углеводов и жиров в организме, в сутки у взрослого человека образуется примерно 200 литров углекислого газа (15 000 ммоль/сут). Его концентрация в артериальной крови должна поддерживаться на уровне 6,5 – 6,0 %. А вот от излишка СО₂ организм должен избавиться, поскольку накопление большого количества летучей угольной кислоты неизбежно приводило бы к ацидозу и гибели.

Для этого углекислый газ должен пройти путь по кровеносной системе к легким, поэтому клетки сразу же самостоятельно выделяют его избыток в кровь. Таким образом, кровь служит как средством транспорта кислорода, питательных веществ, гормонов и др., так и местом выброса отходов одновременно, что может показаться нерациональным, но действует очень эффективно. Остановимся подробнее на вопросе транспортировки двуокиси углерода в крови из тканей в легкие.

Напряжение СО₂ в тканях составляет 60 мм рт.ст., а в притекающей крови 40 мм ст.рт. Благодаря этому СО₂ переходит из ткани в кровь. Молекулы углекислого газа, в отличие от кислорода, хорошо растворяются в воде — в 100 миллилитрах воды при температуре тела растворяется 53 миллилитра углекислого газа, и всего 2,5 миллилитра кислорода, поэтому его транспорт во многом определяется содержанием гемоглобина.

Но молекулы углекислого газа не просто растворяются, а вступают в реакцию с молекулами воды, образуя угольную кислоту (ее часто называют углекислотой). Это можно изобразить химическим уравнением, где C обозначает углерод, O — кислород, а H — водород.

Углекислый газ, попадающий в плазму крови из клеток, может легко проходить сквозь мембрану эритроцитов, так что часть молекул углекислого газа неизбежно окажется внутри эритроцита. В эритроците есть фермент, способный ускорять образование двуокиси углерода и воды. Этот фермент называется карбоангидразой.

Карбоангидраза находится в эритроцитах и в почках. В присутствии карбоангидразы происходит реакция быстрого расщепления угольной кислоты — процесс гидратации СО₂ и дегидратации СО₂ карбоангидраза ускоряет примерно в 100 раз, а затем, через мембрану эритроцита СО_2, выходит обратно в плазму.

Ферменты отвечают за ускорение реакций, которые протекают и без них, но со значительно более медленной скоростью. Мы рассматривали их ранее.

Угольная кислота

Угольная кислота также может расщепляться с образованием углекислого газа и воды. Поэтому у написанного выше уравнения две стрелочки, указывающие два направления. Карбоангидраза ускоряет процессы как расщепления, так и образования угольной кислоты. В результате такого двунаправленного процесса достигается равновесие, при котором происходит одновременное образование и расщепление угольной кислоты. Поэтому в крови есть как угольная кислота, так и углекислый газ.

В легких сквозь мембраны альвеол может просочиться только углекислый газ. Угольная кислота на это не способна, потому что она не газ. Однако, когда углекислый газ покидает кровь, хрупкое равновесие между содержанием его и угольной кислоты в крови нарушается. Тогда часть угольной кислоты превращается в воду и углекислый газ, чтобы сохранить равновесие, а углекислый газ, в свою очередь, опять выходит в легкие. Поэтому угольная кислота никогда не препятствует механизму выведения углекислого газа из организма.

Угольная кислота может расщепляться и другим способом. Кислота — это вещество, молекулы которого могут терять часть своих атомов водорода. Атом водорода, лишившийся одного электрона, называется ионом водорода. В оставшейся части находится дополнительный электрон (тот, который принадлежал атому водорода), и такой атом называется бикарбонатным ионом. Эта реакция происходит в обоих направлениях, между которыми также существует равновесие. Химическое уравнение реакции:

Образующиеся в результате этой реакции ионы имеют электрические заряды. Бикарбонатный ион несет отрицательный заряд, а ион водорода положительный (значки «минус» и «плюс» вверху формулы ионов).

Получается, что когда углекислый газ попадает в кровь, то в ней появляются три разных вещества: собственно углекислый газ, угольная кислота и бикарбонатный ион.

Все эти три вещества находятся в состоянии равновесия. Добавьте к ним немного любого из трех веществ, и часть его быстро превратится в оставшиеся два. Удалите какое то количество одного из трех веществ, и два других частично заменят утерянное.

Таким образом, когда углекислый газ выходит в легкие, угольная кислота расщепляется и образует двуокись углерода, а бикарбонатные ионы связываются с ионами водорода, чтобы пополнить запас углекислоты.

Это происходит само собой: организм просто следует бесстрастным и объективным законам химического равновесия. В результате любое локальное изменение «разбавляется» в большом объеме и сводится к минимуму. Это самое полезное свойство живой ткани — тонкой и хрупкой конструкции, не способной выносить резкие изменения.

Только не поймите последнее утверждение неправильно. Наш организм в состоянии выносить резкие изменения. Мы можем выйти из жарко натопленного дома на морозный зимний воздух, потому что внутренняя температура нашего тела даже при резком перепаде наружной остается неизменной. Большая часть химической активности организма направлена на предотвращение влияния изменения внешних условий на стабильное состояние внутренних тканей.

Равновесие между углекислотой и бикарбонатным ионом

Между углекислотой и бикарбонатным ионом существует постоянное равновесие. Это один из самых важных химических механизмов, при помощи которых организм защищает нежные клетки от изменений, и по этой причине организм никогда не избавляется от углекислого газа полностью, сохраняя часть этого продукта распада для поддержания жизни.

В ходе химических реакций постоянно образуются или утилизируются щелочные или кислотные по природе вещества. Они могут попадать в поток крови или выходить из него. В любом случае они изменяют концентрацию ионов водорода в ту или другую сторону, и эти колебания должны быть сведены к минимуму. Одним из самых важных средств защиты от смертельно опасного изменения уровня pH является сочетание в крови углекислого газа, углекислоты и иона бикарбоната.

Предположим, что в процессе химических реакций в кровь попадает некоторое количество кислоты. Она является новым источником ионов водорода, поэтому их концентрация в крови возрастает, а уровень pH падает.

Но как только появляются эти дополнительные ионы водорода, их избыток соединяется с бикарбонатными ионами, образуя углекислоту, которая, в свою очередь, расщепляется на воду и углекислый газ.

Углекислый газ стимулирует дыхательный центр, вентиляция лёгких повышается (организм пытается снизить кислотность глубоким частым дыханием), и излишки углекислого газа выводятся через легкие при дыхании. Таким образом, избыток ионов водорода не приводит к значительным изменениям уровня pH, и поддерживается кислотно-щелочной баланс.

Допустим, что в кровь попадает некоторое количество щелочи — вещества, которое вступает в реакцию с ионами водорода и убирает их из раствора, снижая их концентрацию до опасно низкого значения. Однако чтобы этого не случилось, вновь на защиту встает углекислый газ, но на этот раз действия происходят в обратном порядке.

Углекислота отдает ионы водорода, чтобы заместить потерянные, и переходит в бикарбонатные ионы. Чтобы восстановить содержание углекислоты в крови, углекислый газ, который до этого выходил из крови в легкие, задерживается в ней и, соединяясь с водой, образует угольную кислоту.

Таким образом, углекислый газ защищает кровь от нежелательных изменений уровня pH в крови.

Рис. 2. Баланс кислотно-щелочного равновесия (бикарбонатная буферная система). Увеличение по клику.

Бикарбонатный ион играет роль своеобразной сухой «химической губки», впитывающей ионы водорода, когда их слишком много. Углекислота действует как влажная губка, из которой можно выжать ионы водорода, когда их слишком мало. Они позволяют сохранить постоянный баланс pH.

Система, состоящая из углекислоты и бикарбонатных ионов, что поддерживает pH на постоянном уровне, представляет собой пример того, что химики называют бикарбонатной буферной системой, или просто буфером.

В крови содержатся и другие буферы, но система углекислоты и бикарбонатных ионов самая важная, потому что она находится под более тщательным контролем, чем остальные. Из всех буферов только этот представляет собой равновесие с газом, который может удаляться быстрее (при учащении дыхания) или медленнее (при замедлении дыхания).

Именно углекислый газ, а не количество кислорода в атмосфере контролирует частоту дыхания. Обычно границу между сферами деятельности этих двух газов провести сложно, поскольку, как правило, если в крови слишком много углекислого газа, то мало кислорода. Если вы начинаете дышать быстрее, чтобы избавиться от двуокиси углерода, то автоматически пополняете запас кислорода. То же самое происходит и в обратном случае.

Так как частота дыхания может регулировать уровень pH в крови, то последний можно изменять посредством изменения первого. Например, можно намеренно заставить себя на какой-то период времени дышать быстро и глубоко. В результате углекислый газ удаляется из организма, а углекислота очень быстро расщепляется, чтобы возместить потерю.

Это, в свою очередь, ведет к тому, что ионы бикарбонатов присоединяют слишком много ионов водорода, чтобы восстановить содержание углекислоты. В итоге, в крови снижается концентрация ионов водорода и повышается уровень pH, что приводит к дыхательному алкалозу. Вы как бы пьянеете от кислорода, у вас появляется головокружение. Если продолжать в том же духе, то можно потерять сознание, однако обычно мы не доходим до этого и возвращаемся к нормальному ритму дыхания. Мы начинаем дышать очень медленно, иногда даже задерживаем дыхание, чтобы восстановить в крови прежний уровень двуокиси углерода.

А можно, наоборот, задержать дыхание на пару минут. В организме увеличится содержание углекислого газа, и это приведет к накоплению углекислоты, в результате чего в кровь попадет больше ионов водорода. В крови увеличится концентрация ионов водорода и опустится уровень pH. Разовьется дыхательный ацидоз.

Вряд ли вы станете терпеть до того момента, когда потеряете сознание, механизм защиты сработает даже без нашего согласия. Потом еще несколько минут вы будете усиленно дышать, чтобы избавиться от избытка углекислого газа.

Углекислый газ переносится кровью не только в растворенном виде. Гемоглобин, чьей основной функцией является транспорт кислорода, также служит переносчиком углекислого газа.

Углекислый газ может соединяться с аминокислотой лизином, входящей в состав молекулы белка. Такое соединение называется карбаминовым. Гемоглобин не только занимает первое место среди других белков по содержанию в крови, но также содержит больше лизина, чей любой другой из них. Поэтому около одной пятой части всего углекислого газа в венозной крови представлено в виде карбгемоглобина.

Оксигемоглобин и углекислый газ

Рассмотрим что происходит, когда кровь из легочной артерии — голубоватая, лишенная кислорода, полная растворенным в ней углекислым газом, который частично соединился с водой, а частично с гемоглобином, — попадает в альвеолярные капилляры.

Прежде всего, кислород проникает сквозь альвеолярные мембраны в кровь и превращает гемоглобин в оксигемоглобин (см. здесь). Дальше происходят два события. Во-первых, оксигемоглобин не образует карбаминовые соединения так быстро, как гемоглобин. Около двух третей карбаминовых групп в карбгемоглобине расщепляется немедленно, и высвобождается углекислый газ.

Во-вторых, оксигемоглобин — более сильная кислота, чем гемоглобин, в его растворах содержится больше ионов водорода. Все белки в какой то степени являются кислотами, все они обладают тенденцией к ионизации и высвобождению ионов водорода. Поглощая кислород из легких, кровь внезапно наполняется ионами водорода. В действие вступает буферная система. Ионы бикарбонатов соединяются с избыточными ионами водорода, в результате образуется углекислота, которая распадается до углекислого газа и воды.

Таким образом, превращение гемоглобина в оксигемоглобин двумя различными способами способствует образованию углекислого газа в крови. Увеличение концентрации углекислого газа в капиллярах альвеол есть тот толчок, который заставляет выходить его из крови и проникать сквозь мембраны альвеол в воздух, находящийся в легких. Затем происходит выдох, и организм освобождается от углекислого газа.

Углекислый газ образуется в процессе обмена веществ примерно в том же количестве, в каком потребляется кислород. В покое это количество равно примерно 3 мл/мин/кг, а при тяжелой физической нагрузке может резко увеличиваться.

Углекислый газ легко проникает (диффундирует) из клеток в кровь. Здесь он частично растворяется в плазме, частично превращается в бикарбонат и, наконец, частично связывается с гемоглобином и белками плазмы. рСО₂ в смешанной венозной крови равно примерно 6 кПа (46 мм рт. ст).

Далее углекислый газ переносится в легкие и удаляется с выдыхаемым воздухом. Скорость удаления углекислого газа равна скорости его образования. В альвеолах и артериальной крови рСО₂ равно 5,2 кПа (40 мм рт. ст.). Повышение РаСО₂ вызывает дыхательный ацидоз. Это состояние может возникать при гиповентиляции или вдыхании углекислого газа. Напротив, при гипервентиляции возникает снижение РаСО₂ и дыхательный алкалоз. Поскольку углекислый газ легко диффундирует, то изменение РаСО₂ и pH крови вскоре приводит к изменению рСО₂ и pH в клетках.

Мы узнали как организм борется с закислением и защелачиванием, а также о главной роли в этом театре действий бикарбонат-иона. Поэтому мы неперестаем говорить о важности регулярного принятия термальных бикарбонат-ионных ванн, ванночек или душа. Теперь знаете, насколько это полезный инструмент в деле оздоровления.

В следующей статье, мы обсудим причины истощения бикарбонатного буфера с возрастом, вследствие чего организм подвергается закислению низкой интенсивности. Мы узнаем насколько бикарбонатные спа-процедуры помогают усилить бикарбонатный буфер организма.

Источник