|
Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
Równowaga kwasowo –zasadowa 1.Fizykochemiczne podstawy równowagi kwasowo – zasadowej 2.Regulacja płucna 3.Regulacja nerkowa Izohydria Utrzymanie stężenia jonów wodorowych w fizjologicznych granicach pH 7.35-7.45 Organizm w związku z przemianą materii nieprzerwalnie wytwarza jony H+, co sprawia, że nieustannie stoi w obliczu konieczności przeciwdziałania zakwaszania tkanek i płynów ustrojowych. Co to są kwasy i zasady?? Wg. Definicji Bronsteda-Lowry’ego kwasami nazywamy związki mogące oddawać jony wodorowe: HClàH++ Cl- H2SO4à2H+ + SO42- NH4+àH+ + NH3 HCO3- àH+ +CO 32- AHàH++ A- Zasadami są związki mogące przyjmować jon wodorowy, np.: HCO3-+H+àH2CO3 NH3 +H+àNH4+ WIOSEK: Kwasami i zasadami mogą być zarówno cząsteczki bez ładunku elektrycznego jak aniony i kationy. Niektóre cząsteczki lub jony mogą zależnie od warunków środowiska zachowywać się jak kwasy lub zasady: Jak kwas: HCO3- àH+ +CO32(reakcja zachodząca w środowisku silnie zasadowym) HCO3- +H+ àH2 CO3 (reakcja zachodząca w środowisku silnie kwaśnym) CO TO JEST pH ?? Jest to stężenie jonów wodorowych w skali logarytmicznej. pH to ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych: pH=-log[H+] pH=-log a H+ - gdzie H+ oznacza aktywność jonów wodorowych Jeżeli stężenie jonów [H+]=10-7 mol/L to w ujęciu Sorensena odpowiada ono pH=7 pH=-log [10-7]=7 CO TO JEST pH ? pH [H+] 3 1mmol/L Δ=9mmol/L 2 10mmol/L Δ=90mmol/L 1 100mmol/L
Norma 7,35 – 7,45 jedn. Sorensena Patologia 6,9 – 7,7 jedn. Sorensena Równanie Hendersona-Hasselbacha Równanie H/H ma podstawowe znaczenie dla rozważenia równowago kwasowo-zasadowej gdyż definiuje zależność między pH roztworu a stężeniami kwasów i ich anionów. Co to są bufory ?? Roztwory zawierające słaby kwas i jego anion mające zdolność do zmniejszania zmian [H+] po dodaniu do roztworu mocnego kwasu lub mocnej zasady. Są to mieszaniny: a)słaby kwas i jego sól z mocną zasadą b)słaba zasada i jej sól z mocnym kwasem c)dwóch soli kwasu wieloprotonowego Buforowanie a)Wiązanie mocnego kwasu przez aniony słabego kwasu w wyniku czego powstaje słaby kwas- zamiana mocnego kwasu w słaby kwas i jego anion HCl + A- àHA + Cl- b)Wiązanie mocnych zasad przez słaby kwas, przy czym powstaje jego anion KOH + AHàA- +K+ +H20 W organizmie nieustannie powstaję kwasy, które mogą zakłócać środowisko wewnętrzne. -kwas mlekowy (po wysiłku fizycznym) -kwas siarkowy (z rozpadu białek) -kwas fosforowy ( z białek, ATP, z rozpadu kwasów nukleinowych) -kwas octowy, β hydroksymaślan (z utleniania KT w wątrobie) Ilość powstających kwasów : 70mmol/dobę CO2 ………… mmol/dobę Jak organizm broni się przed zakwaszeniem ? A. Poziom buforowania – wiązanie jonów wodorowych i tym samym zabezpieczają organizm przed zakwaszaniem. B. Kompensacja- zmiana stężenia składników buforu pierwotnie nie zaburzonego C. Korekcja- zmiana stężenia składników buforu pierwotnie zaburzonego Mechanizmy regulujące pH w organizmie 1. Regulacja narządowa- mechanizmy współdziałające w utrzymaniu stałego pH krwi -regulacja nerkowa -regulacja płucna -regulacja kostna 2. Regulacja buforowa – układy buforowe krwi -bufor białczanowy -bufor fosforanowy -bufor hemoglobin owy -bufor wodorowęglanowy Udział poszczególnych układów buforowych w pojemności buforowej pełnej krwi %pojemności buforowej pełnej krwi Bufor wodorowęglanowy 53 Hemoglobina i oksyhemoglobina 35 Białka osocza 7 Fosforany organiczne i nieorganiczne 5 Upraszczające: 1. Bufor wodorowęglanowy 53% 2. Bufory niewodorowęglanowe 47% Równanie Hendersona-Hasselbacha dla buforu wodorowęglanowego Głównym składnikiem ilościowym tego buforu jest CO2rozp CO2 w fazie wodnej (krwi i płynie pozakomórkowym) pozostaje w stanie równowagi z dwutlenkiem węgla powietrza pęcherzykowego (schemat !!) W przebiegu krwi przez łożysko naczyniowe płuc dochodzi do wyrównania ciśnienia CO2 pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a krwią – p CO2pow=p CO2 krwi tętniczej. Ta zależność umożliwia wstawianie wartości p CO2 do mianownika równania H/H. W 37oC pK H2CO3=6.10, α-współczynnik rozpuszczalności CO2 w osoczu (wzór!!) Wzrost p CO2 we krwi powoduje spadek pH. pH krwi i innych płynów ustrojowych jest proporcjonalne do stężenia jonów wodorowęglanowych i odwrotnie proporcjonalne do ciśnienia dwutlenku węgla!!
Organizm człowieka jako układ otwarty Wniosek: W układzie otwartym głównym donorem jonów wodorowych w sposób pośredni jest składnik dominujący ilościowo czyli rozpuszczony dwutlenek węgla. (schemat !!) Schemat buforowania mocnego kwasu/ zasady przez bufor wodorowęglanowy (schemat !!!) Zmiana pH krwi i płynu pozakomórkowego Jest możliwa w 2 sytuacjach: 1. Gdy do płynu pozakomórkowego dostaną się mocne kwasy lub mocne zasady. 2. Gdy zmieni się ciśnienie dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym a więc i we krwi. Dlatego zaburzenia gospodarki kwasowo-zasadowej człowieka dzielimy na 2 grupy: 1. Zaburzenia oddechowe- w których pierwotną zmianą jest zwiększenie lub zmniejszenie ciśnienia dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym. 2. Zaburzenia metaboliczne, gdy w płynie pozakomórkowym nagromadzają się nielotne kwasy lub zasady. Zmiana ciśnienia dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym powoduje przesunięcia w układach buforowych krwi (schemat !!) Przykłady buforowania mocnych kwasów i zasad in vivo Psu po nefrektomii podano do przestrzeni pozakomórkowej 171 mmol/L HCL Wartość pH zmniejszyła się z 7,4 do 7,11. Stężenie wodorowęglanów zmniejszyło się z 24,6 do 6,7 mmol/L Nastąpiło pobudzenie oddychania- zmniejszenie pCO2 powietrza pęcherzykowego oraz pCO2 krwi o 2,66kPa Gdyby nie nastąpiła hiperwentylacja pH krwi zmniejszyłoby się do 6,80! (schemat!!) (tabelka!!) (SCHEMAT!!!) (schemat!!)
|
Menu
|