Буферные системы играют важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса в крови. К ним относятся система бикарбонатов, система фосфатов и белковые буферы, такие как гемоглобин и альбумин. Буферные системы являются первой линией защиты от резких изменений уровня pH в крови, которые могут вызвать серьезные нарушения жизнедеятельности организма.
Система бикарбонатов наиболее известна и часто используется. Она заключается в том, что углекислый газ, образующийся в результате реакции окисления углеводов в клетках, гидратируется в крови и образует кислоту угольной. Кислота угольная диссоциирует на ион водорода и бикарбонат. Ионы бикарбоната в свою очередь образуют связь с легко обратимой кислотой, что помогает погасить избыток водородных ионов.
Система фосфатов работает аналогично, где важную роль играет моно- и дисубституированный фосфат. Белковые буферы, такие как гемоглобин и альбумин, связаны с аминокислотами, которые могут донорировать или принимать протоны, в зависимости от уровня pH.
Уровень pH крови человека должен быть между 7.35 и 7.45. Кислотность крови меняется в ответ на многие разные факторы, например, на употребление пищи, состояние стресса, физическую активность, или нарушение уроны ацентональных тел разной этиологии и т.д.
Некомпенсированный ацидоз характеризуется падением pH крови ниже 7.35 вследствие избытка кислоты или недостатка основания. Например, хронический обструктивный бронхит может привести к накоплению углекислого газа в крови и, следовательно, кислотности. В этих случаях организм может попытаться компенсировать резкие изменения pH за счет буферной системы, но если механизмы компенсации недостаточны, возникает некомпенсированный ацидоз.
Компенсированный ацидоз может происходить в ответ на некоторые заболевания, например, нарушение функции почек. В этом случае почки могут не справляться с удалением избытка кислоты, но организм может компенсировать это за счет увеличения дыхательной частоты, что позволяет избыток углекислого газа выходить из организма через легкие.
Механизмы компенсации и нарушения кислотно-щелочного баланса в крови довольно сложны, и они могут зависеть от многих факторов, включая длительность нарушения и состояние организма. Таким образом, роль буферных систем в поддержании кислотно-щелочного баланса является критически важной для здоровья человека.