身体の主な定数の1つは、健康な個体で40±5 nmol / lである細胞外液中の水素イオン(H +)濃度の不変性である。便宜上、H +の濃度は、最も頻繁に負の対数(pH)として表される。通常、細胞外液のpHは7.4である。pHの調節は、体細胞の正常な機能に必要である。
身体の酸 - 塩基状態には、3つの主なメカニズムが含まれる:
- 細胞外および細胞内緩衝系の機能;
- 呼吸調節メカニズム;
- 腎臓のメカニズム。
酸 - 塩基状態の違反に関連する酸 - 塩基状態 - 病理学的反応の違反。アシドーシスとアルカローシスを分離する。
身体のバッファーシステム
緩衝系は、H +および酸またはアルカリを添加する際のpH値の急激な変化を防止する有機および無機物質であるため、これらには、タンパク質、リン酸塩および重炭酸塩が含まれる。これらのシステムは体細胞の内側と外側の両方に位置しています。主要な細胞内緩衝系は、タンパク質、無機および有機リン酸塩である。細胞内バッファーは、他の無機酸(リン酸、塩酸、硫酸など)による負荷の50%以上の炭酸(H 2 CO 3)でほぼすべての負荷を補う。生物の主な細胞外緩衝剤は重炭酸塩である。
PH調節の呼吸機構
それらは、炭酸の形成における大きな変動にもかかわらず、必要なレベルで血液中の二酸化炭素(CO 2)の分圧を維持することができる肺の仕事に依存する。CO 2放出の調節は、肺換気の速度および容量の変化に起因して生じる。微小呼吸量の増加は、動脈血中の二酸化炭素の分圧の低下をもたらし、逆もまた同様である。肺は、酸 - 塩基状態を維持するための第1のラインと考えられ、CO 2放出の即時調節のための機構を提供する。
酸 - 塩基状態を維持する腎臓のメカニズム
腎臓は、酸 - 塩基状態の維持に関与し、尿中に過剰の酸を排泄し、生物のための基盤を保存する。これは多くのメカニズムによって実現されますが、その主なものは次のとおりです。
- 重炭酸塩の芽による再吸収;
- 滴定された酸の形成;
- 腎尿細管の細胞におけるアンモニアの形成。
腎臓重炭酸塩の再吸収
腎臓の近位尿細管では、HCO - の約90%が膜を通ってHCOを直接輸送するのではなく、複雑な代謝機構を介して吸収され、最も重要なものはネフロンH +の内腔への分泌である。
酵素炭酸脱水酵素の影響下で水と二酸化炭素の近位尿細管の細胞を迅速Hのに分解に不安定な炭酸、形成された+とHC0 3」。得られた細胞は、水素イオンは、それらがナトリウムと交換細管の管腔側膜に転写された細管+に、これによりH +細管腔を入力し、ナトリウムカチオン-細胞を、その後、血液交換が特別な輸送タンパク質を介して行われる-のNa + -H +。ネフロン水素イオンの内腔に受領交換器は、再吸収を活性化 血液HC0で3〜同時に、絶えずHC0濾過するために迅速に接続細管水素イオンの内腔に3炭酸を形成する。炭酸脱水酵素の補助ブラシkaomkiの管腔表面に及ぼされると、H2C0 3が Hに変換され、2 0及びCO Z、この二酸化炭素の拡散でバックそれはH加入近位尿細管細胞において2炭酸を形成するために0を、そしてこのサイクルを完了する。
したがって、H +イオンの分泌は、等価量のナトリウム中の重炭酸塩の再吸収を提供する。
Henleループでは、濾過された重炭酸塩の約5%が再吸収され、収集管内では5%がH +の活性分泌のために再吸収される。
滴定された酸の形成
血漿中の弱酸は濾過され、尿緩衝系として働く。それらの緩衝能を「滴定可能な酸性度」と呼びます。尿バッファの主成分はNR0突出4水素イオンの添加後dvuzameschonnyリン酸イオンに変換され〜(NR0 4 2 + H + = H 2より低い酸度を有するPO〜を)。
腎尿細管細胞におけるアンモニアの生成
アンモニアは、ケト酸、特にグルタミンの代謝中に腎尿細管の細胞に形成される。
中性で、特に管液のpH値が低い場合、アンモニアは管状細胞から管腔に拡散し、そこではH +と結合してアンモニウム(NH 3 + H + = NH 4 +)の陰イオンを形成する。ヘンレ再吸収部の上昇ループにカチオンNH発生4 +腎髄質中に蓄積します。少量のアンモニウムアニオンは、NHに解離し、再吸収された水素イオンとなる。NH 3は捕集管に拡散し、そこでこのネフロンユニットによって分泌されたH +のための緩衝液として働く。
NH 3およびNH 4 +排泄の形成を増加させる能力は、腎臓による酸イオンの増加を伴う腎臓の主な適応反応と考えられ、腎臓による水素イオンの除去を可能にする。
酸 - 塩基状態の違反
様々な臨床的状態において、血液中の水素イオンの濃度は、標準から逸脱する可能性がある。酸 - 塩基状態、アシドーシスおよびアルカロシスの違反に関連する2つの主な病理学的反応がある。
アシドーシスは、血液中のpHが低く(H +濃度が高い)、血液中の重炭酸塩濃度が低いことが特徴です。
アルカリ血症は、高血中pH(低濃度のH +)および高濃度の重炭酸塩を特徴とする。
酸 - 塩基状態の違反の単純かつ複合的な変形がある。一次または単純な形式では、この平衡の違反が1つだけ観察されます。
酸 - 塩基障害の単純な変異体
- 原発性呼吸性アシドーシス。増加したpに関連付けられているし、 CO 2。
- 原発性呼吸性アルカロシス。減少の結果として発生する
- 代謝性アシドーシス。HCO 3 - の濃度が減少するため。
- 代謝性アルカローシス。HCO 3の濃度が増加したときに発生します。
多くの場合、上記の障害は患者に組み合わせることができ、それらは混合されたものとして指定される。この教科書では、これらの障害の単純な代謝形態に焦点を当てます。
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