БУФЕРНІ СИСТЕМИ ОРГАНІЗМУ

БУФЕРНІ СИСТЕМИ ОРГАНІЗМУ — системи, що забезпечують підтримку кислотно-лужної рівноваги, сталості рН рідини організму. Вони, як правило, утворюють спряжені кислотно-основні пари. В живих організмах є кілька Б.с., що забезпечують сталість рН у клітинах та міжклітинній рідині. У клітинах рН підтримується фосфатними та білковими Б.с. Основним позаклітинним буфером є гідрокарбонатна система. Поєднання цих Б.с. забезпечує підтримку сталості рН середовища однієї з найважливіших рідин організму — крові. Найпотужнішою Б.с. крові є гемоглобінова система, частка якої становить 75% усієї буферної ємності крові. Гемоглобінова система складається з неіонізованого гемоглобіну ННb (слабка органічна кислота, донор протонів) та калієвої солі гемоглобіну КНb (основна сіль, акцептор протонів). Важливим є те, що гемоглобінова Б.с. може взаємодіяти з гідрокарбонатною системою, яка є головним лужним резервом крові. У капілярах тканин взаємодія гемоглобіну з кислотою сприяє збереженню гідрокарбонатів, тобто лужних резервів (КНb + Н2СО3 → КНСО3 + ННb). У легенях гемоглобін витісняє з гідрокарбонатів Н2СО3, що супроводжується зменшенням лужних резервів 2ННb + К2СО3 → Н2СО3 + 2КНb. Саме так забезпечується збереження рН крові в межах фізіологічно допустимих величин — 7,2–7,4. Плазмова гідрокарбонатна Б.с. (H2CO3/ HCO3) ефективно функціонує при рН ≈7,4. При рН крові 7,4 відношення концентрації H2CO3/HCO3дорівнює 20:1. При надходженні в кров кислих продуктів іони Н+ взаємодіють із гідрокарбонатами, утворюється надлишок вугільної кислоти, яка розпадається. СО2 переходить у газову форму в легенях і виводиться з організму. Це зумовлює повернення співвідношення H2CO3/HCO3 до норми, а отже, і до відновлення рН 7,4. Коли рН плазми крові підвищується, іони ОН взаємодіють із вугільною кислотою, яка переходить у гідрокарбонат-іон HCO3. Це викликає розчинення в плазмі крові додаткової кількості СО2, що міститься в газовому просторі легень. Концентрація H2CO3 у плазмі зростає до нормального співвідношення. Фосфатна Б.с. складається зі спряженої кислотно-основної пари H2PO4 і HPO2–4. Ця пара має рН 6,86, тому фосфатно Б.с. служить буфером у межах рН 6,1–7,7. Важливу роль фосфатна Б.с. відіграє в підтримці сталості рН внутрішньоклітинної рідини, що знаходиться у межах 6,9–7,4. Б.с. становлять першу лінію захисту організму від зміни рН. Додаткові можливості забезпечує діяльність легень і нирок, які виводять з організму СО2, кислі та лужні продукти. Так, при зниженні рН дихання стимулюється, що приводить до виведення з організму надлишку СО2, і, навпаки, при підвищенні рН частота дихання знижується для зменшення виведення СО2 легенями. У клінічній практиці визначають показники кислотно-лужної рівноваги: рН крові та сечі, концентрацію в плазмі іона гідрокарбонату, парціальний тиск СО2 у крові, надлишок буферних основ нерозведеної крові та плазми крові (лужний резерв).

Боєчко Ф.Ф., Боєчко Л.О. Основні біохімічні поняття, визначення і терміни. — К., 1993; Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. — Тернопіль, 2001.