Udržování koncentrace vodíkových iontů. Funkce nárazníkových systémů

Video: Nastavení dezinfekční stanice Pool Basic ePool.ru

tam Tři hlavní systémy, , které jsou zaměřeny na regulaci obsahu iontů H + v kapalných médiích, prevenci acidózu nebo alkalózu: (1) pufrovací systém tělních tekutin bezprostředně chemicky reagovat s kyselinou nebo zásadou, brání změně obsahu iontů H + - (2), v systému dýchání, respirační centrum, které řídí vylučování světla CO2 (odtud H2CO3) extracelulární zhidkosti- (3), ledviny, které jsou schopné uvolňovat kyselé nebo alkalické moči, a tím kompenzuje schopni rozvíjet acidóza nebo alkalóza.

při změně Obsah tlumivých systémů protonových na zlomky sekund provést úpravy na zmírnění dopadů těchto zásahů. Pufrovací systémy nemají odstranění protonů a nezvyšují jejich obsah v těle, vážou H + tak dlouho, jak obnovit rovnováhu kyselina-alkalická.
Druhý "obranná linie„Slouží jako dýchací systém, který během několika minut je schopen odvodit z organismu CO2, a tudíž H2CO3.

První dva „linie obrany“, aby se zabránilo rozvoji významné změny v obsahu iontů H +, zatímco pomalejší mechanismus třetího systému - vylučovací - neeliminuje nadměrný obsah kyselin nebo bází. Ve srovnání s jinými systémy, ledviny jsou pomalu (několik hodin nebo dní), avšak jejich účinnost při udržování kyselina-alkalické rovnováhy je mnohem vyšší.
nárazník To uvedené na jakoukoli látku, která je schopna reverzibilní vazby k protonům. Obecné schéma reakcí pufru je následující: Pufr + H <=> Н Буфер

V tomto příkladu je volný proton Komunikuje s vyrovnávacím sloučeniny za vytvoření slabou kyselinu (pufr H), kde může proton zůstat ve vázané formě, nebo opět odloučit. Zvyšováním koncentrace H + iontů, reakce je posunuta doprava, a zároveň snižuje - vlevo. Prostřednictvím tohoto mechanismu, změny v obsahu iontů H + v kapalných médií minimu.

Význam systémy pufrů pro organismus lze chápat tím, že v úvahu, že i přes vytvoření v den relativně vysokého množství kyselých produktů, koncentrace iontů H + v kapalném médiu, zůstává na nízké úrovni. Například, s jídlem nebo v důsledku metabolických procesů denních forem Xia asi 80 meq H + iontů, zatímco koncentrace jen asi 0,00004 mmol / l. Při absenci pufrovacích systémů nebo absorpce těla v gastrointestinálním traktu, jako množství kyselých produktů by měla vést k významným změnám v koncentraci H + iontů.

Mechanismus působení pufrovacích systémů při udržování acidobazické rovnováhy lze ilustrovat nejsilnější z nich - hydrogenuhličitan pufrový systém.
Hydrogenuhličitan pufrový systém Skládá se z vodného roztoku, který obsahuje dvě složky: (1) slabá kyselina N2SO3- (2) hydrogenuhličitanu sůl, např. NaNSOz.

H2CO3 vytvořené v tělese pomocí reakce CO 2 s H2O: CO2 + H2O<=> н2со3
Tato reakce bez enzym Karbonanhydráza je pomalý, doprovázena tvorbou malého množství H2CO3. Karboanhydráza je přítomen v značná množství ve stěně plicních alveolů, kde se separace CO2, jakož i v epiteliálních buňkách renálních tubulech, přičemž oxid uhličitý reaguje s vodou za vzniku H2CO3.
H2CO3 disociuje slabě, tvoří malé množství iontů H + a HCO3: H2CO3 <=> н+ + нсо3

Druhá složka systému - hydrogenuhličitan iontů - v extracelulární tekutině se vyskytuje převážně ve formě hydrogenuhličitanu sodného (NaHCC ^). On téměř úplně odloučí tvořit HCO3 a Na +: NaHC03 <=> Na+ + HCО3.
B všeobecně hydrogenuhličitan pufrový systém je následující: CO2 + H2O <=> н2со3 <=> н+ + нсо3.

H2CO3 disociuje slabě, takže koncentrace iontů H + uvolní do roztoku je extrémně malý.
Pokud přidáte buffer silné kyseliny, HC1 například protony, přijímané kyseliny (HC1 -> H + + Cl), neutralizuje se HCO3: H + + HCO3 -> H2CO3 -> C02 + H2O.

V důsledku toho, tvořen více než H2CO3, což zvyšuje tvorbu CO2 a H2O. Podle reakce znázorněné, je vidět, že H + silné kyseliny reaguje s HCl HCO3- forma H2CO3 slabé kyseliny, který se rozkládá na oxid uhličitý a vodu. Přebytek CO2 významně stimuluje dýchání, promotování uvolňování CO2 z extracelulární tekutiny.

Účinky pozorované v opačném směru přidáním roztoku pufru silné báze, jako hydroxidu sodného (NaOH): NaOH + H2CO3 -> NaHC03 + H20

V tomto případě je OH iontů reaguje s H2CO3, což přispívá k další vzdělávání NPHS ~. To znamená, že slabá báze IaNSOz nahradí silnou NaOH. Současně dochází k poklesu koncentrace v roztoku H2CO3 (protože reaguje s hydroxidem sodným), což přispívá k reakci a syntézu nových molekul CO2 kyseliny uhličité s H2O: CO2 + H2O -> H2CO3 -> HCO 3 + H +.

Výsledkem je, že plánovaná tendence ke snížení úrovně CO 2 v plazmě, což inhibuje dýchací centrum a snižuje emise CO2. Tam je zvýšený obsah HCO3 iontů, kompenzována emisí hydrogenuhličitanu ledvinami.