Forstyrrelser i syre-base-status

En av kroppens hovedkonstanter er konstanten av konsentrasjonen av hydrogenioner (H ⁺ ) i den ekstracellulære væsken, som hos friske individer er 40±5 nmol/l. For enkelhets skyld uttrykkes konsentrasjonen av H ⁺ oftest som en negativ logaritme (pH). Normalt er pH-verdien til den ekstracellulære væsken 7,4. pH-regulering er nødvendig for normal funksjon av kroppens celler.

Syre-base-balansen i kroppen inkluderer tre hovedmekanismer:

• funksjon av ekstra- og intracellulære buffersystemer;
• mekanismer for regulering av respirasjon;
• nyremekanismen.

Syre-base-ubalanser er patologiske reaksjoner som er forbundet med syre-base-ubalanser. Man skilles mellom acidose og alkalose.

Kroppens buffersystemer

Buffersystemer er organiske og uorganiske stoffer som forhindrer en kraftig endring i konsentrasjonen av H ⁺ og dermed pH-verdien når man tilsetter syre eller base. Disse inkluderer proteiner, fosfater og bikarbonater. Disse systemene finnes både i og utenfor kroppens celler. De viktigste intracellulære buffersystemene er proteiner, uorganiske og organiske fosfater. Intracellulære buffere kompenserer for nesten hele mengden karbonsyre (H₂CO₃ ₎, _mer enn 50 % av mengden andre uorganiske syrer (fosforsyre, saltsyre, svovelsyre, etc.). Kroppens viktigste ekstracellulære buffer er bikarbonat.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Respirasjonsmekanismer for pH-regulering

De er avhengige av lungenes arbeid, som er i stand til å opprettholde partialtrykket av karbondioksid (CO2 ₎ i blodet på ønsket nivå, til tross for store svingninger i dannelsen av karbonsyre. Regulering av CO2-frigjøring _skjer på grunn av endringer i hastigheten og volumet av lungeventilasjon. En økning i minuttvolumet av respirasjon fører til en reduksjon i partialtrykket av karbondioksid i arterielt blod og omvendt. Lungene regnes som den første linjen i å opprettholde syre-base-balansen, siden de gir en mekanisme for umiddelbar regulering av CO2- _frigjøring.

Nyremekanismer for opprettholdelse av syre-basebalanse

Nyrene er involvert i å opprettholde syre-base-balansen, skille ut overflødig syre i urinen og bevare baser for kroppen. Dette oppnås gjennom en rekke mekanismer, de viktigste er:

• reabsorpsjon av bikarbonater av nyrene;
• dannelse av titrerbare syrer;
• dannelse av ammoniakk i nyretubulære celler.

Bikarbonatreabsorpsjon av nyrene

I nyrenes proksimale tubuli absorberes nesten 90 % av HCO3 ikke gjennom direkte transport av HCO3 gjennom membranen, men gjennom komplekse utvekslingsmekanismer, hvorav den viktigste anses å være utskillelsen av H ⁺ i nefronets lumen.

I cellene i de proksimale tubuli dannes ustabil karbonsyre fra vann og karbondioksid under påvirkning av enzymet karbonanhydrase, som raskt spaltes til H ⁺ og HCO3 _". Hydrogenionene som dannes i de rørformede cellene kommer inn i tubulenes luminale membran, hvor de byttes ut med Na ⁺, som et resultat av at H ⁺ kommer inn i tubulenes lumen, og natriumkationen kommer inn i cellen og deretter inn i blodet. Utvekslingen skjer ved hjelp av et spesielt bærerprotein - Na ⁺ -H ^{+-bytter. Innføringen av hydrogenioner i nefronets lumen aktiverer reabsorpsjonen av HCO3}_~ i blodet. Samtidig, i tubulens lumen, kombineres hydrogenionet raskt med konstant filtrert HCO3 _for å danne karbonsyre. Med deltakelse av karbonanhydrase, som virker på den luminale siden av børstegrensen, omdannes _{H2C03 til H2Oog} CO2 _. I dette tilfellet diffunderer karbondioksid tilbake inn i cellene i den proksimale... tubuli, hvor den kombineres med H2O _{for å} danne karbonsyre, og dermed fullføre syklusen.

Dermed sikrer utskillelsen av H ⁺ -ioner reabsorpsjon av bikarbonat i en tilsvarende mengde natrium.

I Henles løkke reabsorberes omtrent 5 % av det filtrerte bikarbonatet, og i oppsamlingsrøret ytterligere 5 %, også på grunn av aktiv utskillelse av H ⁺.

Dannelse av titrerbare syrer

Noen svake syrer som finnes i plasma filtreres og fungerer som buffersystemer i urin. Bufferkapasiteten deres kalles "titrerbar surhet". Hovedkomponenten i disse urinbufferne er HPO4 _{~, som etter tilsetning av et hydrogenion omdannes til et}^{disubstituert} fosforsyreion (HPO42 ₊ H ⁺ = H2PO _~ ), som har en lavere surhet.

[ 5 ], [ 6 ]

Dannelse av ammoniakk i nyretubulære celler

Ammoniakk dannes i cellene i nyretubuli under metabolismen av ketosyrer, spesielt glutamin.

Ved nøytrale og spesielt lave pH-verdier i den tubulære væsken diffunderer ammoniakk fra de tubulære cellene inn i lumen, hvor den kombineres med H ⁺ for å danne et ammoniumanion (NH3 ₊ H ⁺ = NH4 ₊⁾. I den ascenderende delen av Henles sløyfe reabsorberes NH4 ₊^-kationer, som akkumuleres i nyremedulla. En liten mengde ammoniumanioner dissosierer til NH3 og hydrogenioner, som reabsorberes. NH3 _kan diffundere inn i samlekanalene, hvor den fungerer som en buffer for H ⁺ som skilles ut av denne delen av nefronet.

Evnen til å øke dannelsen av NH3 _og utskillelsen av NH4 ₊^regnes som den viktigste adaptive reaksjonen til nyrene på en økning i surhet, noe som tillater utskillelse av hydrogenioner av nyrene.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Syre-base ubalanser

Under ulike kliniske tilstander kan konsentrasjonen av hydrogenioner i blodet avvike fra normen. Det er to hovedpatologiske reaksjoner forbundet med et brudd på syre-base-balansen - acidose og alkalose.

Acidose er karakterisert ved lav pH i blodet (høy H ⁺ -konsentrasjon) og lav bikarbonatkonsentrasjon i blodet;

Alkalose kjennetegnes av høy pH i blodet (lav H⁺ ^- konsentrasjon) og høy bikarbonatkonsentrasjon i blodet.

Det finnes enkle og blandede varianter av syre-base-ubalanse. I primære, eller enkle, former observeres bare én ubalanse.

Enkle varianter av syre-base-ubalanse

• Primær respiratorisk acidose. Assosiert med en økning i p _a CO2 _.
• Primær respiratorisk alkalose. Oppstår som følge av en reduksjon
• Metabolsk acidose. Forårsaket av en reduksjon i konsentrasjonen av HCO3 _~.
• Metabolsk alkalose. Oppstår når konsentrasjonen av HCO3 _øker.

Ganske ofte kan de ovennevnte lidelsene være kombinert hos en pasient, og de betegnes som blandede. I denne læreboken vil vi fokusere på enkle metabolske former av disse lidelsene.