Forstyrrelser i syre-base-tilstanden

En af kroppens hovedkonstanter er konstansen af koncentrationen af hydrogenioner (H ⁺ ) i den ekstracellulære væske, som hos raske individer er 40±5 nmol/l. For nemheds skyld udtrykkes koncentrationen af H ⁺ oftest som en negativ logaritme (pH). Normalt er pH-værdien af den ekstracellulære væske 7,4. pH-regulering er nødvendig for kroppens cellers normale funktion.

Kroppens syre-basebalance omfatter tre hovedmekanismer:

• funktion af ekstra- og intracellulære buffersystemer;
• mekanismer for regulering af respiration;
• nyremekanisme.

Syre-base-ubalancer er patologiske reaktioner, der er forbundet med syre-base-ubalancer. Man skelner mellem acidose og alkalose.

Kroppens buffersystemer

Buffersystemer er organiske og uorganiske stoffer, der forhindrer en skarp ændring i koncentrationen af H ⁺ og dermed pH-værdien ved tilsætning af syre eller base. Disse omfatter proteiner, fosfater og bicarbonater. Disse systemer findes både i og uden for kroppens celler. De vigtigste intracellulære buffersystemer er proteiner, uorganiske og organiske fosfater. Intracellulære buffere kompenserer for næsten hele belastningen af kulsyre (H2CO3 _), mere end 50% af belastningen af andre uorganiske syrer (fosforsyre, saltsyre, svovlsyre osv.). Kroppens vigtigste ekstracellulære buffer er bicarbonat.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Respiratoriske mekanismer for pH-regulering

De er afhængige af lungernes arbejde, som er i stand til at opretholde partialtrykket af kuldioxid (CO2 ₎ i blodet på det krævede niveau, på trods af store udsving i dannelsen af kulsyre. Regulering af CO2-frigivelse _sker på grund af ændringer i hastigheden og volumenet af pulmonal ventilation. En stigning i minutvolumenet af respiration fører til et fald i partialtrykket af kuldioxid i arterielt blod og omvendt. Lungerne betragtes som den første linje i opretholdelsen af syre-basebalancen, da de fungerer som en mekanisme til øjeblikkelig regulering af CO2- _frigivelse.

Nyremekanismer til opretholdelse af syre-basebalancen

Nyrerne er involveret i at opretholde syre-basebalancen, udskille overskydende syrer i urinen og bevare baser for kroppen. Dette opnås gennem en række mekanismer, hvoraf de vigtigste er:

• reabsorption af bikarbonater af nyrerne;
• dannelse af titrerbare syrer;
• dannelse af ammoniak i nyretubulære celler.

Reabsorption af bikarbonat i nyrerne

I nyrernes proximale tubuli absorberes næsten 90% af HCO3 ikke gennem direkte transport af HCO3 gennem membranen, men gennem komplekse udvekslingsmekanismer, hvoraf den vigtigste anses for at være udskillelsen af H ⁺ i nefronens lumen.

I cellerne i de proximale tubuli dannes ustabil kulsyre fra vand og kuldioxid under påvirkning af enzymet kulsyreanhydrase, som hurtigt nedbrydes til H ⁺ og HCO3 _". De hydrogenioner, der dannes i de rørformede celler, trænger ind i tubulernes luminale membran, hvor de udveksles med Na ⁺, hvorved H ⁺ trænger ind i tubulernes lumen, og natriumkationen trænger ind i cellen og derefter ind i blodet. Udvekslingen sker ved hjælp af et specielt bærerprotein - Na ⁺ -H ^{+-bytter. Indtrængen af hydrogenioner i nefronens lumen aktiverer reabsorptionen af HCO3}_~ i blodet. Samtidig kombineres hydrogenionen hurtigt med konstant filtreret HCO3 i tubulens lumen _for at danne kulsyre. Med deltagelse af kulsyreanhydrase, der virker på den luminale side af børstegrænsen, omdannes _{H2C03 til H2Oog} CO2 _. I dette tilfælde diffunderer kuldioxid tilbage i cellerne i den proximale tubuli, hvor det kombineres med H2O _{for at} danne kulsyre og dermed fuldende cyklussen.

Således sikrer udskillelsen af H ⁺ -ioner reabsorptionen af bikarbonat i en tilsvarende mængde natrium.

I Henles sløjfe reabsorberes cirka 5% af det filtrerede bikarbonat, og i opsamlingsrøret yderligere 5%, også på grund af den aktive sekretion af H ⁺.

Dannelse af titrerbare syrer

Nogle svage syrer, der findes i plasma, filtreres og fungerer som buffersystemer i urinen. Deres bufferkapacitet kaldes "titrerbar surhed". Hovedkomponenten i disse urinbuffere er HPO4 _{~, som efter tilsætning af en hydrogenion omdannes til en}^{disubstitueret} fosforsyreion (HPO42 ₊ H ⁺ = H2PO _~ ), som har en lavere surhedsgrad.

[ 5 ], [ 6 ]

Dannelse af ammoniak i nyretubulære celler

Ammoniak dannes i cellerne i nyretubuli under metabolismen af ketosyrer, især glutamin.

Ved neutral og især ved lave pH-værdier i den tubulære væske diffunderer ammoniak fra de tubulære celler ind i dens lumen, hvor den kombineres med H ⁺ og danner en ammoniumanion (NH3 ₊ H ⁺ = NH4 ₊⁾. I den ascenderende del af Henles sløjfe reabsorberes NH4 ₊^-kationer, som akkumuleres i nyremedulla. En lille mængde ammoniumanioner dissocierer til NH3 og hydrogenioner, som reabsorberes. NH3 _kan diffundere ind i samlekanalerne, hvor den fungerer som en buffer for den H ^+, der udskilles af denne del af nefronet.

Evnen til at øge dannelsen af NH3 _og udskillelsen af NH4 ₊^betragtes som nyrernes primære adaptive reaktion på en stigning i surhedsgraden, hvilket muliggør udskillelse af hydrogenioner af nyrerne.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Syre-base ubalancer

Under forskellige kliniske tilstande kan koncentrationen af hydrogenioner i blodet afvige fra normen. Der er to primære patologiske reaktioner forbundet med en forstyrrelse af syre-basebalancen - acidose og alkalose.

Acidose er karakteriseret ved lav blod-pH (høj H ⁺ -koncentration) og lav blod-bikarbonatkoncentration;

Alkalose er karakteriseret ved en høj blod-pH (lav H ⁺ -koncentration) og en høj blod-bikarbonatkoncentration.

Der findes simple og blandede varianter af syre-base-ubalance. I primære, eller simple, former observeres kun én ubalance.

Enkle varianter af syre-base ubalance

• Primær respiratorisk acidose. Forbundet med en stigning i p _a CO2 _.
• Primær respiratorisk alkalose. Opstår som følge af et fald i
• Metabolisk acidose. Forårsaget af et fald i koncentrationen af HCO3 _~.
• Metabolisk alkalose. Opstår, når koncentrationen af HCO3 _stiger.

Ofte kan ovennævnte lidelser være kombineret hos en patient, og de betegnes som blandede. I denne lærebog vil vi fokusere på simple metaboliske former af disse lidelser.