1. Емкость белкового буфера невелика.

2. Он не имеет прямой связи с физиологическими регуляторами pH крови.

3. В кислой среде белковый буфер связывает водородные ионы, а при изменении условий отдает их, так как его буферные свойства определяются амфотерными свойствами белка.

В эритроцитах действуют все четыре буферные системы, в плазме — три (отсутствует гемоглобиновая система), а в клетках различных тканей основная роль в поддержании рН принадлежит белковой (точнее имидазол-протеиновой) и фосфатной системам.

Буферные системы крови более устойчивы к действию кислот, чем оснований. Основные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образуют так называемый щелочной резерв. Величина щелочного резерва определяется по тому количеству CO₂, которое может быть связано 100 мл крови при напряжении CO₂, равному 40 мм рт. ст.

Кроме того, в поддержании постоянства рН крови участвует нервная система. Рефлекторно через активацию хеморецепторов сосудистых рефлексогенных зон стимулируются центры нервной системы, включающие в реакцию почки и легкие. За счет работы почек и легких из крови удаляются CO₂, избыток солей, кислот, оснований (щелочей).

Физиологические особенности внутренней среды

В детском возрасте

Внутренняя среда новорожденных относительно устойчива. Минеральный состав плазмы, ее осмотическая концентрация и рН мало отличаются от крови взрослого человека.

Устойчивость гомеостаза у детей достигается интеграцией трех факторов: составом плазмы, особенностями метаболизма растущего организма и деятельностью одного из основных органов, регулирующего постоянство состава плазмы - почек.

Любые отклонения от хорошо сбалансированного пищевого режима несут в себе опасность нарушения гомеостаза. Например, если ребенок съедает больше пищи, чем это соответствует тканевому усвоению, то концентрация мочевины, в крови резко повышается до 1 г/л и более (в норме 0,4 г/л), так как почка еще не готова выводить повышенное количество мочевины.

Нервная и гуморальная регуляция гомеостаза новорожденных в связи с незрелостью ее отдельных звеньев (рецепторов к биологически активным веществам и гормонам, нервных центров головного мозга и т.д.) оказывается менее совершенной. В связи с этим одной из особенностей гомеостаза в этот период являются более широкие индивидуальные колебания состава крови, ее осмотической концентрации, рН, солевого состава и др.

Вторая особенность гомеостаза новорожденных заключается в том, что возможности противодействовать сдвигам основных показателей внутренней среды у них, в несколько раз менее эффективны, чем у взрослых. Например, даже обычное кормление вызывает у ребенка снижение осмотической концентрации плазмы, в то время как у взрослых даже прием большого количества жидкой пищи (до 2% от веса тела) не вызывает никаких отклонений от этого показателя. Это происходит потому, что механизмы, которые противодействуют сдвигам основных констант внутренней среды, у новорожденных еще не сформировались, а поэтому в несколько раз менее эффективны, чем у взрослых.

Основные термины:

Гомеостаз  

Гемолиз

Гематокрит

Буферная емкость

Щелочной резерв

Задания для самостоятельной работы

1. Напишите, что понимается  под внутренней средой организма, укажите основное свойство внутренней среды.

2. Перечислите известные параметры внутренней среды, укажите физиологическое значение постоянства этих параметров 

2. Приведите известные вам примеры механизмов гомеостаза – механизмов, поддерживающих постоянство определенного параметра.

3. Заполните таблицу “Минеральный состав плазмы и эритроцитов".  Значения этой таблицы нужно выучить.

4. Дайте определение понятиям "осмотическое давление" и "осмотическая концентрация" и напишите, в каких единицах измеряются эти величины.

5. Выполните работу "Определение осмотической резистентности эритроцитов по отношению к гипотоническим растворам". Подумайте, для каких целей можно использовать определение осмотической резистентности эритроцитов. В выводах укажите минимальную и максимальную резистентность исследуемых эритроцитов и сравните с нормой.

7. Используя методичку, опишите механизм действия буферных систем крови и подчеркните физиологическую роль каждой из них.

Ситуационные задачи

1. В пробирки, содержащие различные растворы, добавлено по капле крови. Что произойдет с эритроцитами (гемолиз, плазмолиз или останутся без изменения) в следующих растворах: 1) хлорид натрия 0,3%; 2) хлорид натрия 0,9%; 3) глюкоза 5,5% (изотоничный крови); 4) глюкоза 0,9%; 5) хлористый натрий 30%; белки 8%; 7) раствор Рингера + 8% белка?

2. Известно, что в крови имеются буферные системы и что щелочной резерв значительно больше, чем кислотный. Объясните биологическое значение преобладания в крови щелочных соединений.

3. Реакция плазмы крови взрослого человека слабощелочная. Назовите водородный показатель крови, каким образом поддерживается эта величина. Что называется щелочным резервом крови?

4. Какое осмотическое давление развивает раствор с осмотической концентрацией 250 мосм/л?

5. При длительной перфузии раствором Рингера или Рингера-Локка изолированного сердца кошки развился отек миокарда. При замене перфузирующей жидкости раствором сыворотки состояние животного нормализовалось. Почему?

6. Во время войн и стихийных бедствий, сопровождавшихся неполноценным питанием, у людей возникали отеки. Объясните причины развивающихся отеков.

7. Осмотическая стойкость (резистентность) эритроцитов у обследуемого - 0,34%-0,4% NaCl. Оцените полученный результат. Назовите возможные причины изменений этого показателя.

8. При помещении в раствор поваренной соли эритроциты приобрели шаровидный вид. Какова, приблизительно, концентрация солей в этом растворе?

Вопросы для самоконтроля

1. Что входит в понятие внутренней среды организма?

2. Что такое гомеостаз? Физиологические механизмы гомеостаза.

3. Физиологическая роль крови.

4. Каково количество крови в организме взрослого человека?

5. Каково содержание натрия, калия, хлора в плазме крови?

6. Назовите осмотически активные вещества.

7. Что такое осмоль? Чему равна осмотическая концентрация плазмы крови?

8. Метод определения осмотической концентрации.

9. Что такое осмотическое давление? Метод определения осмотического давления. Единицы измерения осмотического давления.

10. Содержание хлорида натрия в физиологическом растворе.

11. Что происходит с эритроцитами в гипертоническом растворе? Как называется это явление?

12. Что происходит с эритроцитами в гипотоническом растворе? Как называется это явление?

13. Что называется минимальной и максимальной резистентностью эритроцитов?

14. Какова нормальная величина осмотической резистентности эритроцитов человека?

15. Каков принцип метода определения осмотической резистентности эритроцитов? Каково значение определения этого показателя в клинической практике?

16. Что называют коллоидно-осмотическим (онкотическим) давлением? Какова его величина и единицы измерения?

17. Физиологическая роль онкотического давления.

18. Перечислите буферные системы крови.

19. Принцип действия буферной системы.

20. Каких продуктов (кислых, щелочных или нейтральных) образуется в процессе обмена веществ больше?

21. Как можно объяснить то, что кровь способна нейтрализовать кислоты в большей степени, чем щелочи?

22. Что такое щелочной резерв крови?

23. Как определяются буферные свойства крови?

24. Во сколько раз больше нужно прибавить щелочи к плазме, чем к воде, чтобы сдвинуть рН в щелочную сторону?

25. Во сколько раз больше нужно прибавить кислоты к плазме крови, чем к воде, чтобы сдвинуть рН в кислую сторону?

26. Бикарбонатная буферная система, ее компоненты. Как бикарбонатная буферная система реагирует на поступление органических кислот?

27. Перечислите особенности бикарбонатного буфера.

28. Фосфатная буферная система. Ее реакции на поступление кислоты. Особенности фосфатной буферной системы.

29. Гемоглобиновая буферная система, ее компоненты.

30. Реакция гемоглобиновой буферной системы в тканевых капиллярах и в легких.

31. Особенности гемоглобинового буфера.

32. Белковая буферная система, ее свойства.

33. Реакция белковой буферной системы при поступлении кислот и щелочей в кровь.

34. Каким образом легкие и почки участвуют в поддержании рН внутренней среды?

35. Как называется состояние при рН - 7,0 (7,7)?