Бу́ферные систе́мы кро́ви (от англ. buffer, buff — смягчать удар) — физиологические системы и механизмы, обеспечивающие кислотно-основное равновесие в крови^[1]. Они являются «первой линией защиты», препятствующей резким перепадам pH внутренней среды живых организмов.

Циркулирующая кровь представляет собой взвесь живых клеток в жидкой среде, химические свойства которой очень важны для их жизнедеятельности. У человека за норму принят диапазон колебаний pH крови 7,37-7,44 со средней величиной 7,4. Буферные системы крови слагаются из буферных систем плазмы и клеток крови и представлены^[1]:

• бикарбона́тная бу́ферная систе́ма;
• фосфа́тная бу́ферная систе́ма;
• белко́вая бу́ферная систе́ма;
• гемоглоби́новая бу́ферная систе́ма.

Помимо этих систем также активно участвуют дыхательная и мочевыделительная системы^[1].

Бикарбонатная буферная система

Мощнейшая и, вместе с тем, самая управляемая система внеклеточной жидкости и крови, на долю которой приходится около 10 % всей буферной ёмкости крови. Представляет собой сопряжённую кислотно-основную пару, состоящую из молекулы угольной кислоты H₂CO₃, являющуюся источником протона и бикарбонат-аниона HCO₃⁻, выполняющего роль акцептора протона:

Фосфатная буферная система

Белковая буферная система

В сравнении с другими буферными системами имеет меньшее значение для поддержания кислотно-основного равновесия.

Белки́ плазмы крови благодаря наличию кислотно-основных групп в молекулах белков (белок—H⁺ — кислота, источник протонов и белок⁻ — сопряжённое основание, акцептор протонов) образуют буферную систему, наиболее эффективную в диапазоне pH 7,2—7,4^[1].

Гемоглобиновая буферная система

Самая мощная буферная система крови (в 9 раз мощнее бикарбонатной), на долю которой приходится 75 % всей буферной ёмкости крови. [H+]=K*[HHbO2]/[KHb]

Механизм действия гемоглобинового буфера 1. [общий механизм] Hb- + H+ = HHb HHbO2 + OH- = H2O + HbO2- 2. Гемоглобин является белком, он амфотерен

          COO–                          COOH

Протеин < + H+ + Cl– --> протеин <

          NH3+                           NH3+Cl
         COO–                            COONa

Протеин < + Na+ + OH– --> протеин <

         NH3+                             NH3+OH

3. буферная система, состоящая из оксигемоглобина и калиевой соли гемоглобина, участвует в выделении углекислоты из организма,понижая рН По силе HHbO2 >H2CO3 > HHb

В тканях и лёгких протекают следующие процессы: 1. В тканях: KHb + H2CO3 -> HHb + KHCO3 Происходит вытеснение HHb из его соли. 2. В лёгких: HHb + O2 -> HHbO2карбоангидраза 3. В лёгких: HHbO2 + KHCO3 -> H2CO3 + KHbO2 H2CO3 -> H2O + CO2­ Происходит вытеснение более слабой угольной кислоты из её соли. 4. В тканях: KHbO2 -> KHb + O2

См. также

• Буферный раствор

Примечания

Литература

Использованная литература

• Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия: Учебник / Под. ред. акад. АМН СССР С. С. Дебова.— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Медицина,— 1990.— 528 с., С. 452—455. ISBN 5-225-01515-8.

Ссылки