timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 65
Текст из файла (страница 65)
В обмен на ионы Na+ эпителиоциты канальцев активносекретируют в канальцевую жидкость ионы водорода.Ионы HCO3– первичной мочи и секретируемые ионы Н+ образуют угольную кислотуН2СО3. В гликокаликсе эпителиоцитов фермент карбоангидраза катализирует распадКислотно-основное состояние346угольной кислоты на СО2 и воду.
В результате возникает градиент концентрации углекислого газа между просветом канальцев и цитозолем, и СО2 диффундирует в клетки. Внутриклеточная карбоангидраза использует пришедший СО2 и образует угольную кислоту, котораядиссоциирует. Ионы НСО3– транспортируются в кровь, ионы Н+ – секретируются в мочу вобмен на ионы Na+. Таким образом, объем реабсорбции НСО3– полностью соответствуетсекреции ионов Н+.В проксимальных канальцах происходит реабсорбция 90% профильтрованного НСО3–.В петле Генле и дистальных канальцах реабсорбируется оставшееся количество карбонатиона. Всего в почечных канальцах реабсорбируется более 99% от фильтруемых бикарбонатов.АцидогенезВ процессе ацидогенеза в сутки с мочой выделяется 10-30 ммоль кислот, называемыхтитруемыми кислотами.
Фосфаты, являясь одной из этих кислот, играют роль буфернойсистемы в моче. Роль ее состоит экскреции кислых эквивалентов без потерь бикарбонатионов за счет дополнительного иона водорода в составе выводимого NaH 2PO4:Na2HPO4 + Н2СО3 NaH2PO4 + NaНСО3После того как бикарбонат натрия в почечных канальцах реабсорбируется, кислотностьмочи зависит только от связывания ионов Н+ с HPO42– и содержания дигидрофосфата.Хотя в крови соотношение HРO42– : H2РO4– равно 4 : 1, в клубочковом фильтрате ономеняется на 1 : 9.
Происходит это из-за того, что менее заряженный H2РO4– лучше фильтруется в клубочках. Связывание ионов Н+ ионами HРO42– на протяжении всего канальца приводит к увеличению количества H2РO4– и в дистальных канальцах соотношение может достигать 1 : 50.АммониегенезАммониегенез происходит на протяжении всего почечного канальца, но более активноидет в дистальных отделах – дистальных канальцах и собирательных трубочках коркового имозгового слоев.
В этих сегментах, в отличие от Na+/H+-антипорта проксимальных отделов,секреция ионов Н+ происходит с участием Н+-АТФазы, локализованной на апикальной мембране эпителиоцита.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)347Глутамин и глутаминовая кислота, попадая в клетки канальцев, быстро дезаминируются ферментами глутаминаза и глутаматдегидрогеназа с образованием аммиака. Являясьгидрофобным соединением, аммиак диффундирует в просвет канальца и акцептирует ионыН+ с образованием аммонийного иона. Далее аммонийный катион способен взаимодействовать с анионами Cl–, SO42–, с органическими кислотами (лактат и другие) с образованиемаммонийных солей.В НУТ РИКЛЕТ ОЧНАЯР Е Г У Л Я Ц ИЯ К О НЦ Е НТ Р АЦ И ИИО НОВ ВОДОРОД АВ результате деятельности клеток в них накапливаются кислые продукты – органические и неорганические кислоты (лактат, фосфаты) или, наоборот, снижается концентрацияионов водорода.
Для компенсации этих изменений используются механизмы трансмембранного обмена ионов водорода с ионами натрия и калия.В И Д Ы Н АР У Ш Е Н И Й К И С Л О Т Н О - О С Н О В Н О Г ОС О С Т О Я Н И Я И И Х К О М П Е Н С АЦ И ЯСуммируя и группируя все причины нарушений кислотно-основного состояния, можновыделить следующие причины:1. Повышенное поступление кислых продуктов или недостаточность их удаления.2. Изменение количества иона НСО3– в сторону увеличения или снижения.3. Изменение концентрации ионов К+ в крови.Кислотно-основное состояние348М Е ТА БОЛИ ЧЕ С КИ ЙА ЦИ Д ОЗПричины1.
Повышение содержания кислот в кровиКетоацидоз развивается при уменьшении концентрации инсулина крови, существенном недостатке углеводов в пище при достаточном потреблении белков и жиров, при отравлении алкоголем. Механизм развития кетоацидоза состоит в избыточном количестве окисляемых жирных кислот, поступающих в печень из жировой ткани (активация липолиза) либонедостаточно эффективное сжигание "алкогольного" ацетил-SКоА.Лактоацидоз развивается при сепсисе, кровотечении, отеке легких, сердечной недостаточности, при этом соотношение лактат : пируват составляет 10 : 1.
Причиной лактоацидозаможет быть шок, вызывающий гипоксию тканей, повышение вязкости крови при остромпанкреатите, сахарном диабете, лейкемии, хроническом алкоголизме. Также выделяют идиопатический лактоацидоз, причина которого не установлена.2. Потеря бикарбонатовПотери бикарбонатов возможны вместе с кишечным, панкреатическим и билиарнымсекретами при диареях и фистулах кишечника и желчного пузыря, дренировании поджелудочной железы.Из лекарственных средств наибольший эффект имеют ингибиторы карбоангидразы,препятствующие реабсорбции бикарбонатов.3. Недостаточное удаление ионов Н+ почкамиВ данном случае существуют органические причины – уменьшение числа функционирующих нефронов при хронической почечной недостаточности или поражение канальцев.Также причиной задержки ионов Н+ является уменьшение количества натрия в первичноймоче, что ограничивает антиперенос ионов Na+ и H+, и снижение фосфатов в крови, которыесвязывают и выводят ионы Н+.Компенсация1.
Действие вне- и внутриклеточных буферных системo внеклеточные буферы – карбонатный и гемоглобиновый,o костная ткань обеспечивает нейтрализацию ионов водорода бикарбонатами – при экспериментальной нагрузке кислотами ее доля составляет до 40%. Процесс сопровождаетсявыходом кальция в кровь,o обмен ионов Н+ и К+ через плазматическую мембрану любых клеток.2. Дыхательная система. Дыхательная система работает в тесной взаимосвязи с бикарбонатной буферной системой согласно уравнениюН+ + HCO3– ↔ Н2СО3 ↔ Н2О + СО2Закисление среды стимулирует дыхательный центр и возникает компенсаторная гипервентиляция. Гипервентиляция выводит избыток СО2 и снижает рСО2, что нормализуетотношение НСО3– : Н2СО3=20 : 1.3.
Почечные механизмы (при внепочечных нарушениях)o накопление Н+ повышает активность глутаминазы и аммониегенез до 250 ммоль/сут(норма 30-50 ммоль/сут),–o усиление синтеза ионов НСО3 в реакциях ацидо- и аммониегенеза и переход его вплазму,o максимальная реабсорбция НСО3–.4. Задействуется костная ткань, в обмен на ионы Н+ в кровь высвобождаются ионы кальция.biokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2018г)М Е ТА БОЛИ ЧЕ С КИ Й349А ЛКА ЛО ЗПричины1. Эндогенный синтез и повышенная секреция в кровь ионов НСО3–:o обкладочными клетками желудка при неукротимой рвоте, фистуле желудка, кишечнойнепроходимости,o клетками почечного эпителия в результате повышения эффектов альдостерона, при гиповолемии, при использовании петлевых диуретиков (фуросемид, тиазиды).2. Создание высоких концентраций ионов НСО3– при внутривенном введении щелочныхрастворов, при постгиперкапническом состоянии.Компенсация1.
Реакция дыхательной системы, направленная на снижение частоты и глубины дыхания.Гиповентиляция повышает концентрацию рСО2. Благодаря этому емкость карбонатного буфера возрастает и соотношение НСО3–/Н2СО3 нормализуется до 20.2. Реакция почек. Способность реабсорбировать НСО3– имеет пороговое значение, поэтомувесь избыток НСО3– (выше 25 ммоль/л) после фильтрации выводится с мочой.
При алкалозе и фильтрации избытка НСО3– величина рН в конечной моче может возрастать до 8.Р Е С П И РА ТОР Н ЫЙooooА ЦИ Д ОЗПричиныПричиной являются нарушение вентиляции легких:повреждения или заболевания легких (пневмония, фиброз, отек легких, инородное тело),повреждения или заболевания дыхательных мышц (нехватка калия, боли после операции, травмы, накопление жировых отложений),угнетение дыхательного центра (опиаты, барбитураты), неправильный режим ИВЛ,бронхиальная астма, эмфизема, бронхит.При недостаточной вентиляции легких рСО2 способен достичь 140-150 мм рт.ст.Компенсация1. В основном компенсацию осуществляют почечные реакции:o усиление ацидо- и аммониегенеза, создающих резерв ионов НСО3– и удаляющие избыток ионов Н+,o максимально возможная реабсорбция HCO3–.2. Задействуется костная ткань, в обмен на ионы Н+ в кровь высвобождаются ионы кальция.3.
Бикарбонатная и гемоглобиновая буферные системы неэффективны, т.к. имеется нарушение работы дыхательной системы.Р Е С П И РА ТОР Н ЫЙА ЛК А ЛОЗПричины1. Возбуждение дыхательного центра. Причин этого возбуждения может быть несколько:o изолированный ацидоз церебральной жидкости, который является остаточным явлениемпосле компенсированного ацидоза крови.СО2 легко проходит через гематоэнцефалический барьер, а ионы НСО 3– – плохо.Поэтому при быстрой компенсации КОС крови ацидоз цереброспинальной жидкости сохраняется и дыхательный центр стимулируется еще некоторое время,o субарахноидальное кровотечение, при этом происходит стимуляция дыхательного центра продуктами гемолиза,o при циррозе печени и сепсисе происходит стимуляция дыхательного центра токсинами ициркулирующими вредными метаболитами.2.
Лихорадочные состояния.3. Неправильный режим искусственной вентиляции легких.Кислотно-основное состояние350Компенсация1. В основном компенсацию осуществляют почечные реакции:o замедление скорости ацидо- и аммониегенеза, что снижает количество ионов НСО3– ипрепятствует избыточности ионов Н+,o способность реабсорбировать НСО3– имеет пороговое значение, поэтому весь избытокНСО3– (выше 25 ммоль/л) после фильтрации выводится с мочой.2. Бикарбонатная и гемоглобиновая буферные системы неэффективны, т.к. имеется нарушение работы дыхательной системы.ВО Д Н ЫЙ Б АЛ АН СИСТОЧНИКИВОДЫСуществуют два источника воды для клеточного метаболизма:1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
