Principali sistemi tampone sanguigni

Uno dei parametri principali dell'omeostasi del corpo umano, le cui norme si trovano in limiti molto piccoli è il pH del sangue. I sistemi tampone di sangue rispondono istantaneamente ai cambiamenti di questo indicatore, riportandolo alla normalità. Questa interazione consente di mantenere l'equilibrio dinamico del corpo insieme a sistemi di regolazione come, per esempio, la termoregolazione.

Consideriamo più in dettaglio i sistemi tampone sanguigno e il meccanismo della loro azione.

Cosa determina il livello di pH?

Un tale indicatore ben noto di mezzi liquidi, come il pH, chiamato anche equilibrio acido-base, è il parametro principale che regola il sangue. Il sangue, come qualsiasi altro liquido, contiene ioni di idrogeno liberi:

• H - ioni acidi che causano un pH basso con una reazione acida;
• OH - ioni alcalini, che causano un pH elevato con una reazione alcalina.

L'acqua è un esempio di reazione neutra con un pH di 7,0.

Valori del pH del sangue

Il plasma di sangue umano sano dà mediamente una reazione alcalina con un pH di 7,4. Il corpo reagisce alle minime fluttuazioni del pH, che normalmente dovrebbero essere nell'intervallo da 7,35 a 7,45. Tali limiti stretti indicano quanto sia vitale questo sensore del sangue. Il divario nella norma è dovuto solo al fatto che il sangue venoso e arterioso hanno un pH diverso. Gli indicatori sono ridotti nel sangue venoso, che è saturo di prodotti del metabolismo cellulare, che hanno una reazione acida. Pertanto, il sangue venoso ha un pH basso rispetto all'arteria.

Insieme a quanto sopra, vale la pena notare che è il valore del pH del sangue che è uno dei più stabili nel corpo umano. Uno spostamento del pH verso un lato inferiore (acido) porta all'acidosi, a uno più grande (alcalino) all'alcalosi. Queste sono condizioni molto pericolose per la vita, dal momento che, secondo i dati della ricerca, lo spostamento del pH che è fondamentale per il mantenimento dell'attività vitale è solo 0.4.

Il punto è che gli enzimi del corpo sono sensibili al pH e sono attivi solo in un ambiente specifico. Pertanto, il sangue mantiene livelli ottimali di bilancio idrogeno in tutti i tessuti, garantendo il corretto livello di metabolismo. Il disordine dell'equilibrio acido-base del sangue porta tutti i sistemi corporei fuori equilibrio.

Livelli di PH di altri sistemi corporei

In altri sistemi del corpo ci può essere un tasso di pH completamente diverso.

• L'ambiente più acido dello stomaco: pH nell'intervallo 1,5-1,8. Questo è dovuto a acido cloridrico necessario per la digestione del cibo.
• La prestazione media della cistifellea e dell'intestino: pH - circa 5.0.

Un organismo è un grande sistema i cui componenti interagiscono tra loro. Pertanto, il pH del sangue a un certo livello è supportato non solo dai sistemi tampone del sangue, ma anche da molti altri processi del corpo. È logico che anche il consumo di proteine ​​o di alimenti vegetali influisce sull'equilibrio acido-base del sangue in modi diversi. Pertanto, la maggior parte dei cibi vegetali ha proprietà alcalinizzanti e ossidanti le carni.

Sistemi tampone a guardia pH

I principali "specialisti" che regolano il livello del bilancio idrogeno sono i cosiddetti sistemi tampone. biochimica del sangue che colpisce in modo specifico il livello di pH. Tra questi ci sono due gruppi principali: proteine ​​e composti inorganici. Molti di loro funzionano come pesi, bilanciando l'equilibrio acido-base del sangue grazie agli esclusivi composti chimici e alle duali proprietà delle molecole proteiche. Questi ultimi sono in grado di cambiare il loro comportamento a seconda del pH del mezzo.

Principali sistemi tampone sanguigni:

• proteine;
• l'emoglobina;
• bicarbonato;
• fosfato.

Il meccanismo dei sistemi tampone

Il principio di funzionamento dei sistemi tampone è molto semplice, la sua essenza è di regolare il numero di ioni liberi, collegandoli attraverso un buffer specifico. I sistemi tampone al plasma sono proteine ​​che svolgono un ruolo importante e composti inorganici.

Se il pH del sangue scende a 7,0 (a un normale 7,4), i sistemi di tampone ematico iniziano il lavoro attivo. Legando gli ioni di idrogeno in eccesso, formando complessi tampone, si muovono attraverso il sistema circolatorio e si scaricano nei polmoni, nei reni, nella pelle, negli organi digestivi, ecc. Questo buffer express produce scarico e rimozione di prodotti acidi e alcalini in eccesso.

Emoglobina e tampone proteico

Il sistema di emoglobina ha l'effetto più forte, che svolge il ruolo di alcali nei capillari dei tessuti e nei polmoni, dando il biossido di carbonio, il ruolo dell'acido. Il sistema tampone emoglobinico è costituito da emoglobina libera, ridotta e ossidata, nonché carbossiemoglobina. Questo buffer prende la parte del leone di tutti i processi tampone nel sangue.

L'essenza dell'emoglobina come buffer è la sua componente globinica. Cambia le sue proprietà durante la transizione da una forma di emoglobina a un'altra, mentre modifica le sue proprietà acide. L'emoglobina ricostituita è più debole di acido carbonico mentre l'ossidazione è più forte. Quando il pH del sangue diventa acido, l'emoglobina libera lega gli ioni H, formando una ridotta quantità di emoglobina.

Quando il sangue nei polmoni viene filtrato dal biossido di carbonio, il pH del sangue diventa di nuovo alcalino e l'emoglobina ossidata diventa il donatore di protoni stabilizzando l'equilibrio acido-base da bias a alcalinizzazione.

Il sistema proteico funziona grazie alle speciali proprietà delle proteine ​​plasmatiche - anfotero. L'ambiente acido fa sì che le proteine ​​si comportino come alcali e acido alcalino.

Sistemi tampone inorganici

Il sistema tampone ematico bicarbonato ha una proprietà chimica che lo rende bilateralmente efficace. Consiste di un rapporto deterministico di acido carbonico e molecole di anione bicarbonato. Il sistema è incluso nel processo regolatore solo quando l'acido è entrato nel sangue più potente del carbone. Quindi questo acido viene legato con anioni bicarbonato, convertendosi in sale e acido carbonico. Quando gli alcali entrano nel sangue, si verifica il legame con l'acido carbonico e si forma il sale bicarbonato.

Il sistema tampone fosfato è una combinazione di sodio diidrogeno fosfato e sodio idrogeno fosfato. Il diidrofosfato presenta le proprietà di un acido debole e l'idrogeno fosfato - alcali. Il sistema funziona come un bicarbonato.

Posto di scarico del buffer - luce

Nei polmoni, come sappiamo, viene rilasciato l'anidride carbonica, che influenza direttamente il pH del sangue nella direzione di alcalinizzazione. Inoltre, aumento della pressione dell'ossigeno e bassa pressione anidride carbonica spinge questi ioni di idrogeno fuori dal sangue nell'aria che viene espirata. I sistemi tampone gratuiti torneranno nel flusso sanguigno.

Attraverso l'aumento della respirazione, questo processo può avvenire molto più velocemente. Occorrono circa 2-3 minuti per regolare il pH del sangue nei polmoni. Se lo confrontiamo con i processi di regolazione di questo indicatore nei reni, allora è quasi un fulmine, perché i reni impiegheranno molte ore.

Posto di scarico del tampone - reni

Oltre alla luce, i tamponi di plasma possono essere scaricati nei reni a causa di un pH molto acido, che è 4,5. Nelle urine, la concentrazione di ioni H è 800 volte maggiore rispetto al sangue. Ora puoi solo immaginare quanto attivamente dovrebbe funzionare l'epitelio tubulare renale per distillare questi ioni idrogeno dai tamponi di plasma caricati nelle urine. Allo stesso tempo, avviene il processo opposto di ritorno degli ioni OH dalle urine al sangue mediante aspirazione inversa.

Pelle, intestino e altri modi per regolare il pH

Oltre ai meccanismi polmonari e renali, l'equilibrio del pH è mantenuto dalle ghiandole sudoripare che utilizzano sostanze acide. Anche l'intestino con il suo ambiente alcalino partecipa attivamente a questa autoregolazione, collegando gli ioni di idrogeno acidi liberi.

Esistono molti altri modi per regolare questo equilibrio (ad esempio durante l'esercizio). Durante l'allenamento o il lavoro manuale viene prodotta una quantità enorme acido lattico. Ma il sangue non diventa acutamente critico, dal momento che le arteriole muscolari reagiscono all'istante con l'espansione. Il flusso sanguigno diventa maggiore e con esso aumenta la concentrazione dei sistemi tampone, pronto a legare gli acidi in eccesso. Allo stesso modo, questo meccanismo funziona in tutti gli altri organi.

Sistemi di tamponamento del sangue: Standby

Tutti gli elementi descritti sono i livelli più semplici di attività autoregolativa dell'organismo. Si può dire che questi sono i livelli più bassi destinati alla regolazione del pH in modalità standby. E se questi collegamenti di autoregolamentazione non si adattano e il livello di pH inizia a raggiungere valori critici - 0,7-7,8? Quindi è il momento di attivare altri elementi, un livello più alto.

Misure di SOS di regolazione del PH

Quando gli indicatori potenzialmente letali, che ricevono il dipartimento del cervello responsabile della respirazione, includono "misure antincendio". La respirazione diventa frequente e profonda, aumentando lo scarico di anidride carbonica in eccesso e ioni di idrogeno liberi. Le ghiandole del sudore e le ghiandole endocrine migliorano notevolmente il loro lavoro. Di conseguenza, aumenta la velocità dei processi metabolici nel corpo.

Inoltre, ci sono ormoni speciali che vengono rilasciati nel sangue, essendo forti catalizzatori che migliorano il lavoro degli enzimi. I tubuli renali iniziano a scambiare attivamente ioni di idrogeno con il plasma. In breve, tutto il corpo entra in uno stato di lavoro nella modalità di esecuzione, che alla fine porta all'equilibrio di tutti i sistemi.

La cosa principale è l'equilibrio

Un organismo è un sistema di autoregolazione unico in grado di ritornare allo stato normale in una grande varietà di modi. È necessario comprendere che gli stessi sistemi tampone sanguigni, le funzioni che svolgono e i processi di mantenimento del pH sono estremamente importanti. Come tutti gli altri, possono costantemente lavorare nella modalità "fuoco". Pertanto, una persona è obbligata a mangiare correttamente e variata. Esistono tabelle speciali con indicatori sull'influenza di diversi gruppi di prodotti sul bilancio acido-base.

Non dovresti essere coinvolto in nuove idee sull'alcalinizzazione del sangue consumando solo determinati prodotti. La cosa principale è una dieta equilibrata, un esercizio moderato e un consumo elevato di acqua pulita. Ciò aiuterà i sistemi tampone del corpo a lavorare in modo più efficiente e agevole, e il sangue - a essere sani.