Puferske otopine krvne plazme. Puferski sustavi krvi

S promjenama u sadržaju H+ iona u krvi i drugim tjelesnim medijima (kako s povećanjem tako i s smanjenjem njihova broja), brzodjelujući i snažni kemijski puferski sustavi plazme i eritrocita prvi proradi ( hemoglobin, bikarbonat, fosfat, protein). Puferski sustav hemoglobina je glavni pufer eritrocita i čini oko 75% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. Hemoglobin je, kao i drugi proteini, amfolit, odnosno puferski sustav hemoglobina sastoji se od kisele komponente (oksigenirani Hb, tj. HbO2) i glavne komponente (neoksigenirani, tj. reducirani Hb). Dokazano je da je hemoglobin slabija kiselina (oko 70 puta) od oksihemoglobina. Osim toga, Hb održava konstantan pH zahvaljujući vezanju CO2 i njegovom prijenosu iz tkiva u pluća i dalje u vanjsku sredinu. Bikarbonatni (hidrokarbonatni) puferski sustav je glavni pufer krvne plazme i izvanstanične tekućine i čini približno 15% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. U izvanstaničnom okruženju predstavljen je ugljičnom kiselinom (H2CO3) i natrijevim bikarbonatom (NaHCO3). Koncentracija vodikovih iona u ovom puferu je = K [ H2CO3 / NaHC03 = 1/20, gdje je K konstanta disocijacije ugljične kiseline. Ovaj puferski sustav osigurava, s jedne strane, stvaranje NaHC03, s druge strane, stvaranje ugljične kiseline (H + + HCO3 - "H2CO3) i razgradnju potonjeg (H2CO3 -" H20 + CO2) pod utjecaj enzima karboanhidraze na H20 i CO2. Ugljični dioksid se uklanja plućima tijekom izdisaja, dok se pH pomak ne događa. Ovaj sustav pufera sprječava pomake pH vrijednosti kada se jake kiseline i baze uvedu u biološki medij kao rezultat njihove transformacije u slabe kiseline ili slabe baze. Ugljikovodični puferski sustav važan je pokazatelj KOS-a. Ovo je sustav otvorenog tipa, koji je povezan s funkcijom kako dišnog sustava tako i bubrega i kože.Fosfatni puferski sustav predstavljen je jedno- i dvosupstituiranim natrijevim fosfatom (NaH2P04 i Na2HP04). Prvi spoj ponaša se kao slaba kiselina, drugi kao slaba baza. Kiseline koje se stvaraju u tijelu i ulaze u krv međusobno djeluju s Na2HP04, a baze s NaH2P04. Kao rezultat toga, pH krvi ostaje nepromijenjen. Fosfati imaju pufersku ulogu uglavnom u unutarstaničnom okruženju (osobito u stanicama tubula bubrega) i održavaju početno stanje bikarbonatnog pufera. Proteinski puferski sustav djeluje kao unutarstanični puferski sustav. Posjedujući amfolitička svojstva, u kiselom okruženju ponašaju se kao baze, au alkalnom okruženju - kao kiseline. Proteinski puferski sustav sastoji se od slabo disocirajućeg kiselog proteina (COOH protein) i proteina kompleksiranog s jakim bazama (COONa protein). Ovaj puferski sustav također pomaže u sprječavanju pomaka u pH krvi. Kasnije (nakon nekoliko minuta i sati) pokreću se fiziološki (organski i sustavni) mehanizmi kompenzacije i uklanjanja pomaka u CBS-u (provode ih pluća - izdahnutim zrakom, bubrezi - mokraćom, koža - znojem , jetra i drugi organi probavnog trakta - s izmetom).

Održavanje postojanosti unutarnjeg okruženja neophodan je uvjet za normalan metabolizam. Najvažniji pokazatelji koji karakteriziraju postojanost unutarnjeg okruženja uključuju acidobazna ravnoteža, odnosno omjer između količine kationa i aniona u tkivima tijela koji se izražava pH. Kod sisavaca krvna plazma ima blago alkalnu reakciju i održava se unutar 7,30-7,45.

Na stanje acidobazne ravnoteže utječe unos i stvaranje u organizmu kako kiselih produkata (organske kiseline nastaju iz bjelančevina i masti, a pojavljuju se i kao produkti intersticijalnog metabolizma u tkivima), tako i alkalnih tvari (nastaju iz biljnih namirnica bogato alkalnim solima organskih kiselina i zemnoalkalnim solima, produktima metabolizma - amonijakom, aminima, bazičnim solima fosforne kiseline). Tijekom različitih patoloških procesa također nastaju kiseli i lužnati produkti.

Unutarnji okoliš živih organizama.

Cirkulirajuća krv je suspenzija živih stanica u tekućem mediju, čija su kemijska svojstva vrlo važna za njihovu vitalnu aktivnost. Kod ljudi, normalan raspon fluktuacija pH krvi je 7,37-7,44 s prosječnom vrijednošću od 7,4. Puferski sustavi krvi sastoje se od puferskih sustava plazme i krvnih stanica i predstavljeni su sljedećim sustavima:

• bikarbonatni (hidrokarbonatni) puferski sustav;
• sustav fosfatnog pufera;
• proteinski puferski sustav;
• puferski sustav hemoglobina
• eritrocita

Osim ovih sustava, aktivno su uključeni dišni i mokraćni sustav.

Enciklopedijski YouTube

1 / 3

✪ Lekcija 1 - pH - acidobazna ravnoteža je u moći svakoga

✪ Puferske otopine i Henderson-Hasselbachova jednadžba

✪ Analiza acidobazne ravnoteže je normalna i njena interpretacija

titlovi

Bikarbonatni puferski sustav

Jedan od najsnažnijih, a ujedno i najkontroliranijih sustava izvanstanične tekućine i krvi, koji čini oko 53% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. To je konjugirani acidobazni par, koji se sastoji od molekule ugljične kiseline H 2 CO 3, koja je izvor protona, i bikarbonatnog aniona HCO 3 - koji djeluje kao akceptor protona:

H 2 C O 3 ⇄ H C O 3 − + H + (\displaystyle (\mathsf (H_(2)CO_(3)\rightleftarrows HCO_(3)^(-)+H^(+)))) Zbog činjenice da koncentracija natrijevog bikarbonata u krvi znatno premašuje koncentraciju H 2 CO 3 , kapacitet pufera ovog sustava bit će puno veći u smislu kiseline. Drugim riječima, bikarbonatni puferski sustav posebno je učinkovit u kompenzaciji djelovanja tvari koje povećavaju kiselost krvi. Ove tvari prvenstveno uključuju mliječnu kiselinu, čiji višak nastaje kao posljedica intenzivne tjelesne aktivnosti. Bikarbonatni sustav "najbrže" reagira na promjene pH krvi

Sustav fosfatnog pufera

U krvi je kapacitet fosfatnog puferskog sustava mali (oko 2% ukupnog puferskog kapaciteta), zbog niskog sadržaja fosfata u krvi. Fosfatni pufer ima značajnu ulogu u održavanju fizioloških pH vrijednosti unutarstaničnih tekućina i urina.

Pufer se sastoji od anorganskih fosfata. Ulogu kiseline u ovom sustavu ima jednostruko supstituirani fosfat (NaH 2 PO 4), a ulogu konjugirane baze ima disupstituirani fosfat (Na 2 HPO 4). Pri pH 7,4, omjer [HPO 4 2- /H 2 PO 4 - ] jednak je 10 p H − p K a , o r t o I I = 1 , 55 (\displaystyle 10^(pH-pK_(a,orto)^(II))=1,55) jer na temperaturi od 25 + 273,15 K pK a, orto II = 7,21, dok je prosječni naboj aniona ortofosforne kiseline< q >=((-2)*3+(-1)*2)/5=-1,4 jedinice naboja pozitrona.

Puferska svojstva sustava s povećanjem sadržaja vodikovih iona u krvi ostvaruju se zbog njihovog vezanja na HPO 4 2- ione uz stvaranje H 2 PO 4 -:

H + + H P O 4 2 − → H 2 P O 4 − (\displaystyle (\mathsf (H^(+)+HPO_(4)^(2-)\rightarrow H_(2)PO_(4)^(-)) ))

a s viškom OH- iona - zbog njihovog vezanja na H 2 PO 4 - ione:

H 2 P O 4 − + O H − ⇄ H P O 4 2 − + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (H_(2)PO_(4)^(-)+OH^(-)\rightleftarrows HPO_(4)^( 2-)+H_(2)O)))

Fosfatni puferski sustav krvi usko je povezan s bikarbonatnim puferskim sustavom.

Proteinski puferski sustav

U usporedbi s drugim puferskim sustavima, manje je važan za održavanje acidobazne ravnoteže (7-10% puferskog kapaciteta)

Glavni dio proteina krvne plazme (oko 90%) su albumini i globulini. Izoelektrične točke ovih proteina (broj kationskih i anionskih skupina je isti, naboj proteinske molekule je nula) leže u blago kiselom mediju pri pH 4,9-6,3, dakle, u fiziološkim uvjetima pri pH 7,4, proteini su pretežno u obliku "protein-baze "i" protein-soli.

Koncentracija vodikovih iona u krvi, koja se definira kao pH krvi, jedan je od parametara homeostaze, normalne fluktuacije moguće su u vrlo uskim granicama od 7,35 do 7,45. Treba napomenuti da pomak pH izvan ovih granica dovodi do razvoja acidoze (pomak na kiselu stranu) ili alkaloze (na alkalnu stranu). Organizam je sposoban preživjeti ako pH krvi ne prelazi 7,0-7,8. Za razliku od krvi, parametri acidobaznog stanja za različite organe i tkiva fluktuiraju u širem rasponu. Na primjer, pH želučanog soka je normalno 2,0, prostate 4,5, au osteoblastima je sredina alkalna, te pH vrijednost doseže 8,5.

Regulacija acidobaznog stanja u krvi provodi se zahvaljujući posebnim puferskim sustavima koji vrlo brzo reagiraju na promjene u pH, kroz dišni sustav i bubrege, kao i probavni kanal i kožu, kroz koje izlaze kiseli i lužnati produkti. se izlučuju. Plućima je potrebno oko 1-3 minute da promijene pH krvi (zbog smanjenja ili povećanja učestalosti disanja i izlučivanja ugljičnog dioksida), a bubrezima oko 10-20 sati.

Stoga su puferski sustavi krvi mehanizam regulacije pH krvi koji najbrže reagira. Puferski sustavi uključuju proteine ​​krvne plazme, hemoglobin, bikarbonatne i fosfatne pufere.

proteinski pufer. Sposobnost proteina krvne plazme da igraju ulogu pufera određena je takozvanim amfoternim svojstvima, tj. sposobnost ispoljavanja svojstava kiselina ili baza, ovisno o okolini. U kiseloj sredini protein pokazuje svojstva baze, COOH grupa disocira, vodikovi ioni se vežu za NH2 grupu, dok su negativno nabijeni, a proteini pokazuju bazična svojstva. U lužnatom mediju samo karboksilna skupina disocira, a oslobođeni vodikovi ioni vežu se na OH– ostatke i time stabiliziraju kiselobazno stanje.

hemoglobinski pufer jedan je od najjačih, sadrži slobodni, reducirani, oksidirani hemoglobin, kao i karboksihemoglobin i kalijeve soli hemoglobina. Vjeruje se da ovaj pufer čini oko 75% svih puferskih svojstava krvi, a temelji se na sposobnosti globinskog dijela molekule da promijeni svoju konformaciju i, kao rezultat toga, kisela svojstva kada prelazi iz jednog oblika u još. Dakle, reducirani hemoglobin je slabija kiselina u odnosu na ugljičnu kiselinu, a oksidirani hemoglobin je jača kiselina. Stoga, kada sadržaj ugljične kiseline u krvi poraste, a pH se pomakne u kiselu stranu, vodikov ion se veže za slobodni hemoglobin i nastaje reducirani hemoglobin. U kapilarama pluća uklanja se ugljični dioksid iz krvi, pH se pomiče na alkalnu stranu, a oksidirani hemoglobin postaje donor protona koji stabilizira pH, sprječavajući njegov pomak na alkalnu stranu.

Procesi koji se odvijaju u tkivima:<

1. Ugljični dioksid, koji se oslobađa tijekom staničnog disanja, ulazi u krvotok i veže se s vodom, stvarajući ugljičnu kiselinu. Ova kiselina je vrlo nestabilna i disocira u krvi na vodikov kation i bikarbonatni anion. Slobodni vodik pomiče pH u kiselu stranu.

2. U kiselim uvjetima, oksihemoglobin se disocira, stvarajući slobodni kisik, koji ulazi u tkiva, i kalijevu sol hemoglobina, koja ostaje unutar crvenih krvnih stanica.

3. Anion ugljične kiseline stupa u interakciju s kalijevom soli hemoglobina, stvarajući slobodni hemoglobin i kalijevu sol ugljične kiseline. Takav hemoglobin ima izražena alkalna svojstva i veže slobodne ione vodika. Već smanjeni hemoglobin veže ugljični dioksid i stvara karboksihemoglobin.

4. Dakle, disocijacija oksihemoglobina određena je reakcijom okoline, a slobodni hemoglobin nastao nakon razgradnje oksihemoglobina je jaka baza, sprječava zakiseljavanje krvi u području kapilara tkiva.

Procesi koji se javljaju u plućnim kapilarama:

1. Ugljični dioksid prelazi u alveole, njegova koncentracija u krvi se smanjuje, što pojačava disocijaciju karboksihemoglobina.

2. Stvara se velika količina reduciranog hemoglobina koji na sebe veže kisik. Kako okolina postaje alkalna, ion vodika se odvaja od hemoglobina, što stabilizira pH, a ion kalija se veže na sam hemoglobin.

3. Iz kalijeve soli ugljične kiseline i slobodnih vodikovih iona nastaje ugljična kiselina koja disocira na ugljični dioksid i vodu, zbog pomaka ravnoteže kemijske reakcije uslijed smanjenja koncentracije ugljičnog dioksida u krv.

Dakle, oksihemoglobin disocira uz stvaranje vodikovog iona, koji, s jedne strane, pomiče pH na kiselu stranu, as druge strane, potiče disocijaciju ugljične kiseline uz stvaranje ugljičnog dioksida, koji mora prijeći u plućne alveole i napuštaju tijelo s izdahnutim zrakom.

Bikarbonatni pufer se smatra sljedećim po važnosti nakon hemoglobina, također je povezan s činom disanja. Dakle, u krvi uvijek postoji prilično velika količina slabe ugljične kiseline i natrijevog bikarbonata, stoga ulazak jačih kiselina u krv dovodi do činjenice da one međusobno djeluju s natrijevim bikarbonatom i tvore odgovarajuću sol i ugljičnu kiselinu. Potonji se brzo razgrađuje pomoću enzima karboanhidraze u vodu i ugljični dioksid, koji se izlučuju iz tijela.

Ulaskom lužine u krvotok dolazi do stvaranja karbonata – soli ugljične kiseline i vode. Nedostatak ugljične kiseline, koji se javlja u ovom slučaju, može se brzo nadoknaditi smanjenjem oslobađanja ugljičnog dioksida iz pluća.

Stanje bikarbonatnog puferskog sustava procjenjuje se ravnotežom sljedeće reakcije:

H2O + CO2 = H2CO3 = H+ + HCO3

U kliničkoj praksi za procjenu stanja bikarbonatnog puferskog sustava koriste se sljedeći pokazatelji:

1. Standardni bikarbonati. To je koncentracija bikarbonatnog aniona u krvi u standardnim uvjetima (parcijalni tlak ugljičnog dioksida 40 mm Hg, potpuna zasićenost krvi kisikom, ravnoteža sa smjesom plinova na temperaturi od 38 stupnjeva Celzijusa).

2. Stvarni bikarbonati - koncentracija aniona bikarbonata u krvi na 38 stupnjeva i stvarne vrijednosti parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida i pH.

3. Sposobnost krvi da veže ugljični dioksid pokazatelj je koji odražava koncentraciju bikarbonata u plazmi. Ranije se aktivno određivala gasometrijskom metodom, danas je metoda izgubila značaj zbog razvoja elektrokemijskih metoda.

4. Alkalna rezerva - sposobnost krvi da neutralizira kiseline zbog alkalnih spojeva, određivana je titracijskom metodom, danas je metoda izgubila praktično značenje.

5. Parcijalni tlak ugljičnog dioksida. Tlak u plinu koji je uravnotežen na 38 stupnjeva s plazmom arterijske krvi. Ovisi o difuziji ugljičnog dioksida kroz alveolarnu membranu i disanje, pa može biti poremećen kada se promijeni propusnost alveolarne membrane ili je ventilacija poremećena.

Sustav fosfatnog pufera

Ovaj sustav uključuje natrijev hidrogenfosfat i natrijev dihidrofosfat. Hidrogenfosfat je alkalan dok je dihidrogenfosfat slaba kiselina. Kada kiselina uđe u krv, reagira sa slabom bazom - hidrofosfatom, dok se slobodni ioni vodika vežu u dihidrofosfat, te se pH krvi stabilizira (nema pomaka na kiselu stranu). Ako baze uđu u krv, tada se njihovi hidroksidni anioni vežu na slobodne ione vodika, čiji je izvor slaba kiselina - dihidrogenfosfat.

Fosfatni puferski sustav najvažniji je za regulaciju pH međustanične tekućine i urina (u krvi su važniji hemoglobinski i bikarbonatni puferi). U urinu hidrogen fosfat igra ulogu u očuvanju natrijevog bikarbonata. Dakle, hidrofosfat stupa u interakciju s ugljičnom kiselinom, nastaju dihidrofosfat i bikarbonat (natrij, kalij, kalcij i drugi kationi). Bikarbonat se potpuno reapsorbira, a pH urina ovisi o koncentraciji dihidrogenfosfata.

Acidobazna ravnoteža.

Acidobazna ravnoteža je omjer koncentracije vodikovih (H +) i hidroksidnih (OH -) iona u tjelesnim tekućinama.

Konstantnost pH unutarnje okoline tijela posljedica je kombiniranog djelovanja puferskih sustava i niza fizioloških mehanizama.

1. Puferski sustavi krvi i tkiva:

Bikarbonat: NaHCO3 + H2CO3

Fosfat: NaHPO 4c + NaHPO 4k

Protein: protein-Na + + protein-H +

Hemoglobin: HbK + HbH +

2. Fiziološka kontrola:

Respiratorna funkcija pluća

ekskretorna funkcija bubrega

ASC odražava stanični metabolizam, funkciju prijenosa plinova u krvi, vanjsko disanje i metabolizam vode i soli.

Normalni pH krvi kreće se od 7,37 do 7,44, prosječna pH vrijednost je 7,4.

Puferski sustavi održavaju konstantan pH u prisutnosti kiselih i bazičnih (OH -) proizvoda. Puferski učinak objašnjava se vezanjem slobodnih H + i OH - iona komponentama pufera i njihovom pretvorbom u nedisocirani oblik slabe kiseline ili vode.

Puferski sustavi tijela sastoje se od slabih kiselina i njihovih soli s jakim bazama.

Za uklanjanje pH pomaka potrebna su različita vremena:

Puferski sustavi - 30 sek

Kontrola disanja - 1 - 3 min

Ekskretorna funkcija bubrega - 10 - 20 sati.

Puferski sustavi uklanjaju samo pH pomake. Fiziološki mehanizmi također vraćaju puferski kapacitet.

bikarbonatni puferski sustav.

Udio bikarbonatnog pufera čini oko 10% ukupnog puferskog kapaciteta krvi.

Bikarbonatni pufer sastoji se od ugljične kiseline, koja djeluje kao donor protona, i bikarbonatnog iona, koji djeluje kao akceptor protona.

H 2 CO 3 - slaba kiselina, teško disocira

H2CO3H++

NaHCO 3 - sol slabe kiseline i jake baze potpuno disocira:

NaNSO3Na++

Mehanizam međuspremnika

1. Kada kiseli proizvodi uđu u krv, ioni vodika komuniciraju s ionima bikarbonata, nastaje slabo disocirajuća ugljična kiselina:

H + + NaHCO 3 Na + + H 2 CO 3

Omjer H 2 CO 3 / NaHCO 3 se vraća, pH se ne mijenja (koncentracija NaHCO 3 lagano opada).

Pluća su odgovorna za uklanjanje ugljičnog dioksida.

2. Kada baze ulaze u krv iz tkiva, OH ioni - stupaju u interakciju sa slabom ugljičnom kiselinom (OH ioni - stupaju u interakciju s H + iz pufera, tvoreći H 2 O)

H 2 CO 3 + OH - H 2 O +

pH se održava i povećava. Višak pojačava disocijaciju H 2 CO 3, potrošnja H + se nadopunjuje povećanom disocijacijom H 2 CO 3.

Pri normalnom pH krvi, koncentracija bikarbonatnih iona u krvnoj plazmi premašuje koncentraciju ugljičnog dioksida za oko 20 puta:

Sustav fosfatnog pufera

Komponente međuspremnika:

Na 2 HPO 4s - sol - disupstituirani fosfat

NaH 2 RO 4k - slaba kiselina - monosupstituirani fosfat

Omjer

Sustav fosfatnog pufera čini 1% puferskog kapaciteta krvi.

Mehanizam međuspremnika.

1. Kada kiseli metabolički produkti uđu u krv, H + ioni se vežu na disupstituirani fosfatni ion, nastaje kiseli monosupstituirani ion, čiji višak uklanjaju bubrezi s urinom:

Fosfatni pufer djeluje kada se pH mijenja u rasponu od 6,1 do 7,7. U krvi se maksimalni kapacitet fosfatnog pufera pojavljuje na 7,2.

Puferski sustavi su spojevi koji se suprotstavljaju oštrim promjenama koncentracije H + iona. Svaki puferski sustav je kiselo-bazni par: slaba baza (anion, A -) i slaba kiselina (H-anion, HA). Oni minimiziraju pomake u broju H+ iona zbog njihovog vezanja na anion i ugradnje u slabo disocirajući spoj, slabu kiselinu. Stoga se ukupni broj H + iona ne mijenja tako značajno koliko bi mogao biti.

Postoje tri puferska sustava tjelesnih tekućina − bikarbonat, fosfat, protein(uključujući hemoglobin Djeluju trenutno i nakon nekoliko minuta njihov učinak doseže maksimalan mogući učinak.

Sustav fosfatnog pufera

Fosfatni puferski sustav čini oko 2% ukupnog puferskog kapaciteta krvi i do 50% puferskog kapaciteta urina. Tvore ga hidrofosfat (HPO 4 2–) i dihidrofosfat (H 2 PO 4 –). Dihidrofosfat slabo disocira i ponaša se kao slaba kiselina, hidrofosfat ima alkalna svojstva. Normalno, omjer HPO 4 2– prema H 2 PO 4 je 4:1.

Kada kiseline (H + ioni) komuniciraju s disupstituiranim fosfatom (HPO 4 2-), nastaje dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 -):

Uklanjanje H+ iona fosfatnim puferom

Zbog toga se koncentracija H + iona smanjuje.

Kada baze uđu u krv (višak OH - -skupina), one se neutraliziraju H + ionima koji ulaze u plazmu iz H 2 PO 4 - iona:

Uklanjanje alkalnih ekvivalenata fosfatnim puferom

Uloga fosfatnog pufera posebno je velika u unutarstaničnom prostoru i u lumenu bubrežnih tubula. acidobazna reakcija urin ovisi samo o sadržaju dihidrogenfosfata (H2 PO4 – ), jer natrijev bikarbonat se reapsorbira u bubrežnim tubulima.

Bikarbonatni puferski sustav

Ovaj sustav je najsnažniji i čini 65% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. Sastoji se od bikarbonatnog iona (HCO 3 -) i ugljične kiseline (H 2 CO 3). Normalno, omjer HCO 3 - prema H 2 CO 3 je 20 : 1.

Kada ioni H + (tj. kiseline) uđu u krvotok, ioni natrijevog bikarbonata stupaju u interakciju s njima i nastaje ugljična kiselina:

Tijekom rada bikarbonatnog sustava koncentracija vodikovih iona se smanjuje, jer. ugljična kiselina je vrlo slaba kiselina i ne disocira dobro. Međutim, u krvi ne događa se paralelno značajno povećanje koncentracije HCO 3 -.

Ako tvari s alkalnim svojstvima uđu u krvotok, one reagiraju s ugljičnom kiselinom i stvaraju bikarbonatne ione:

Rad bikarbonatnog pufera neraskidivo je povezan s dišnim sustavom (s ventilacijom pluća). U plućnim arteriolama, uz smanjenje koncentracije CO 2 u plazmi i zbog prisutnosti enzima u eritrocitima karboanhidraza ugljična kiselina brzo se razgrađuje u CO 2 koji se uklanja s izdahnutim zrakom:

H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

Osim u eritrocitima, značajna aktivnost karboanhidraze zabilježena je u epitelu bubrežnih tubula, stanicama želučane sluznice, korteksu nadbubrežne žlijezde i stanicama jetre, u malim količinama - u središnjem živčanom sustavu, gušterači i drugim organima.

Proteinski puferski sustav

Proteini plazme, prvenstveno bjelanjak, djeluju kao pufer zbog svojih amfoternih svojstava. Njihov doprinos puferiranju krvne plazme je oko 5%.

U kisela sredina disocijacija COOH skupina radikala aminokiselina (u asparaginskoj i glutaminskoj kiselini) je potisnuta, a NH 2 skupine (u argininu i lizinu) vežu višak H + . U ovom slučaju, protein je pozitivno nabijen.

U alkalni okoliš povećava disocijaciju COOH skupina, H + ioni koji ulaze u plazmu vežu višak OH - iona i pH se održava. Proteini u ovom slučaju djeluju kao kiseline i negativno su nabijeni.

Promjena naboja proteinskih puferskih skupina pri različitim pH

Puferski sustav hemoglobina

Ima visoku moć krvi hemoglobinski pufer, čini do 28% ukupnog puferskog kapaciteta krvi. Kao kiselo dio pufera je oksigenirani hemoglobin H‑HbO2. Ima izražena kisela svojstva i 80 puta lakše odustaje od vodikovih iona nego reducirani H‑Hb, koji djeluje kao baza. Hemoglobinski pufer može se smatrati dijelom proteinskog pufera, ali njegova je značajka raditi u bliskom kontaktu s bikarbonatnim sustavom.

Promjena kiselosti hemoglobina događa se u tkivima i plućima, a uzrokovana je vezanjem H + odnosno O 2 . Izravni mehanizam djelovanja pufera je vezanje ili doniranje H + iona ostatak histidina u globinskom dijelu molekule (Bohrov efekt).

U tkivima je kiseliji pH normalno rezultat nakupljanja mineralnih (ugljične, sumporne, klorovodične) i organskih kiselina (mliječne kiseline). Kada se pH nadoknadi ovim puferom, H + ioni se vežu za nadolazeći oksihemoglobin (HbO 2) i pretvaraju ga u H‑HbO 2. To trenutačno uzrokuje oslobađanje kisika od oksihemoglobina (Bohrov učinak) i on se pretvara u smanjeni H-Hb.

HbO 2 + H + → → H-Hb + O 2

Zbog toga se smanjuje količina kiselina, prvenstveno H 2 CO 3 , stvaraju se HCO 3 ioni, a tkivni prostor postaje lužnat.

U plućima nakon uklanjanja CO 2 (ugljične kiseline) dolazi do alkalizacije krvi. U ovom slučaju, adicijom O 2 na deoksihemoglobin H-Hb nastaje kiselina jača od ugljične kiseline. Donira svoje H + ione mediju, sprječavajući povećanje pH:

H-Hb + O 2 → → HbO 2 + H +

Rad hemoglobinskog pufera smatra se neodvojivo od bikarbonatnog pufera: