Кислотно-основное равновесие
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 Кислотно-основное состояние – неотъемлемая составная часть протолитического гомеостаза внутренней среды организма, который обеспечивает оптимальные условия правильного течения обмена веществ. Соотношение определённой концентрации ионов Н+ и ОН- в органах, тканях, жидкостях организма называется кислотно-основным равновесием (КОР). Кислотно – основное равновесие имеет первостепенное значение, так как: · Ионы Н+ являются катализаторами многих биохимических превращений; · Ферменты и гормоны проявляют биологическую активность при строго определённых значениях рН; · Наибольшие изменения концентрации ионов Н+ крови и межтканевой жидкости влияют на величину их осмотического давления. Отклонение рН крови (7,4) на 0,3 ед. может привести к коматозному состоянию, отклонение на 0,4 ед. может повлечь смертельный исход. рН слюны равное 5 ед. приводит к развитию кариеса. Основные показатели КОР. · В норме рН крови равно 7,4. смещение рН в сторону увеличения называется алкалозом, а в сторону уменьшения – ацидозом. Различают респираторный и метаболический ацидоз и алкалоз. · Парциальное давление СО2 в норме составляет 40 мм рт.ст. Снижение этого показателя наблюдается при дыхательном алкалозе и метаболическом ацидозе. Повышение давления СО2 отмечается при дыхательном ацидозе и метаболическом алкалозе. · Щелочной резерв крови. Это количество мл СО2, находящегося в крови, в расчете на 100 мл сыворотки крови. Норма – 55 %. Уменьшение резервной щелочности свидетельствует об уменьшении содержания бикарбонатов в организме, а увеличение её – об увеличении их. Возможные причины и типы нарушения КОР организма. Нарушение кислотно-основного состояния возникает в результате нарушения транспорта СО2 в организме или при изменении его концентрации во вдыхаемом воздухе.
В зависимости от механизма развития расстройств кислотно-основного состояния выделяют дыхательный и метаболический ацидозы и алкалозы. Метаболический ацидоз характеризуется нарушением метаболизма, которое приводит к нескомпенсированному или частично компенсированому падению рН крови. Метаболический ацидоз некомпенсированный наступает вследствие: а) избыточного введения или образования стойких кислот (поступление кетокислот при голодании и диабете, б) повышеное образование молочной кислоты при шоке, в) задержка фосфатов, сульфатов, анионов органических кислот в результате снижения величины клубочковой фильтрации в почках, г) избыточной потери гидрокарбонат-иона в результате поноса, колита, язвы кишечника. Процессы компенсации связаны с нейтрализацией ионов водорода гидрокарбонат-ионом и усилением лёгочной вентиляции. Метаболический алкалоз характеризуется нарушением метаболизма, которое приводит к некомпенсируемому или частично компенсируемому увеличению рН крови. Метаболический алкалоз наступает в результате: а) потери водородных ионов (высокая кишечная непроходимость, неукротимая рвота и др.); б) увеличение концентрации гидрокарбоната (потеря воды, избыточное введение гидрокарбонат-ионов при метаболическом ацидозе, введение солей органических кислот – молочной, уксусной, лимонной, метаболизирующих с поглощением ионов водорода и др.), в) избыток выведения ионов калия при повышенной секреции минералокортикоидов Компенсации этого явления достигают снижения лёгочной вентиляции (задержка СО2), удалением гидрокарбонат-иона почками. Дыхательный ацидоз – это нескомпенсированное или частично компенсированное снижение рН в результате гиповентиляции из-за:
а) заболевания лёгких или дыхательных путей (пневмония, отёк лёгких, инородные тела в верхних дыхательных путях и т.д.); б) повреждения (заболевания) дыхательной мускулатуры в) угнетении дыхательного центра лекарственными средствами или наркотиками – опиатами, барбитуратами и т.п. Дыхательный алкалоз – это нескомпенсированное или частично компенсированное повышение рН в результате гипервентиляции из-за лихорадочного состояния или истерии. Процессы компенсации осуществляются буферными системами, повышенным выведением гидрокарбонат-иона почками. При нарушении КОР в организме быстро включается буферная компенсация (через 10-15 мин). Легочная компенсация развивается в норме в течение 10-18 часов и заключается в стабилизации отношения [HCO3‾]/[ Н2СО3] путем изменения объёма легочной вентиляции. Почечная компенсация связана с включением ряда дополнительных ферментативных процессов, поэтому она развивается в течение 2-3 суток.
Применение реакции нейтрализации в фармакотерапии. Для проведения коррекции кислотно-основного состояния необходимо выявить, какое звено в его регулировке нарушено. Для этого необходимо определить значения рН биологических жидкостей и содержание буферных оснований. В основе фармакологических действий лежит реакция нейтрализации. Например, в качестве экстренной меры при ацидозе применяется внутривенное вливание раствора гидрокарбоната натрия 4,5%, а в острых случаях – 8,4%. Второе эффективное средство – трисамин 3,66%, который связывает избыточные протоны. Он эффективен только при внутривенном введении. Также в качестве средства, коррегирующего ацидоз, используют лактат натрия 11% раствор. Для устранения явления алкалоза в некоторых случаях используют раствор аскорбиновой кислоты 5%. В гастроэнтерологии применяют средства, нормализующие секреторную функцию желудка. При пониженной кислотности желудочного сока назначают разбавленную соляную кислоту, при повышенной кислотности – различные антацидные препараты: оксид магния, основной карбонат магния, карбонат кальция, гидрокарбонат натрия. Вопросы для самоконтроля 1. Какие растворы называются буферными растворами? 2. Классификация буферных растворов.
3. Механизм буферного действия. 4. Уравнение Гендерсона – Гассельбаха для определения рН и рОН протолитических буферных растворов. 5. Факторы, влияющие на рН и рОН буферных растворов. 6. Буферная ёмкость. 7. Зона буферного действия. 8. Количественное определение буферной ёмкости. 9. Буферные системы крови: гидрокарбонатная, фосфатная, гемоглобиновая и протеиновая. 10. Взаимодействие буферных систем в организме. 11. Кислотно-основное равновесие. 12. Основные показатели КОР 13. Возможные причины и типы нарушений КОР организма Упражнения. 1. Константа диссоциации NH4OH равна 1,8 · 10-5. Можно ли приготовить аммиачный буфер с рОН = 4,7 2. Можно ли приготовить ацетатный буфер с рН = 5,4, если Кд (СН3СООН) = 1,6 · 10 -7? 3. Рассчитайте рОН буфера, состоящего из 50 мл 0,1 н р-ра СН3СООН и 100 мл 0,01 н р-ра СН3СООNa, если рК = 4,7. 4. Рассчитайте рН буфера, состоящего из 40 мл 0,2 н р-ра NH4ОН и 80 мл 0,01 н р-ра NH4CI, если рК = 4,4. 5. Для приготовления буфера взяты 50 мл 2 н р-ра NH4ОН и 100 мл 0,1 н р-ра NH4С1 (рК = 4,4). Как изменится рОН этого раствора, если к нему добавить: а) 10 мл р-ра 0, 1 н НС1, б) 200 мл воды? 6. Для приготовления ацетатного буфера взяты 100 мл 0,01 н р-ра СН3СООН и 50 мл 0,01 н р-ра СН3СООNa, (рК = 4,7). Как изменится рОН этого раствора, если к нему добавить: а) 25 мл 0,1н р-ра NaОН, б) 25 мл воды? 7. Рассчитайте буферную ёмкость буфера, состоящего из 0,05 моль/экв соли и 0,1 моль/экв кислоты, если к 1 л этого буфера добавить 20 мл 0,5 N р-ра НС1 (рК к-ты = 4,7). 8. Какова буферная ёмкость фосфатного буфера, если при добавлении 3 мл 0,1 н р-ра НСI К 20 мл этого буфера рН меняется от 7,4 до 7,1?
Лабораторные работы Работа 1. Определение буферных свойств биологических жидкостей Опыт 1 В четыре одинаковые пробирки с помощью пипетки отмерить по 1 мл сыворотки крови. Первую пробирку оставить для контроля, во вторую добавить 5 кап. 0,025 N раствора NаОН, в третью - 0,025 N раствора НСl, в четвёртую – 5 кап. воды. Затем во все пробирки добавить по 1-2 капли универсального индикатора и по цветной шкале универсального индикатора определите приблизительное значение рН.
Опыт 2. В четыре одинаковые пробирки с помощью пипетки отмерить по 1 мл ацетатного буфера. Первую пробирку оставить для контроля, во вторую добавить 5 кап. 0,025 N раствора NаОН, в третью - 0,025 N раствора НСl, в четвёртую – 5 кап. воды. Затем во все пробирки добавить по 1-2 капли универсального индикатора и по цветной шкале универсальног индикатора определите приблизительное значение рН. Опыт 3. В две одинаковые пробирки с помощью пипетки отмерить: в первую – 5 кап. воды, во вторую 5 кап. слюны. Добавить в каждую пробирку по 1-2 капли универсального индикатора и определить примерное значение рН. Затем добавить в обе пробирки по 1 капли 0,01 N раствора НСl. Что наблюдаете? Охарактеризуйте буферные свойства слюны. Результаты опытов занесите в таблицу № 1. Таблица № 1.
Зависимость рН буферных растворов от соотношения компонентов Опыт 1. В три пробирки с помощью пипетки отмерить 0,2 N Nа2НРО4 и 0,2 N NаН2РО4 в количествах, указанных в таблице № 2. добавьте в каждую пробирку по две капли универсального индикатора и определите рН по цветной шкале универсального индикатора. Вычислите рН исследуемых растворов по формуле Гендерсона – Гассельбаха: рН = рК + ℓg , Кд (Н2РО4-) = 1,5 · 10-7 Сделайте вывод зависимости рН от соотношения концентраций компонентов буферной смеси. Таблица № 2.
Тесты для самоконтроля. ТЕСТ 1 1. Буферные растворы можно приготовить из: а) HNO3 и КОН, б ) СН3СООН и NaOH, в) HCl и KNO3, г) NH4OH и H2S 2. Щелочной резерв крови определяется количеством мл СО2 в объёмных % в расчете на: а) 1000 мл, б) 100 мл, в) 10 мл, г) 1,0 мл сыворотки крови. 3. Буферная ёмкость количественно определяется: а) моль/экв сильной кислоты или основания, которое нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить его рН на единицу; б) моль/л сильной кислоты или основания, которое нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить его рН на единицу; в) числом мл слабой кислоты или основания, которое нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить его рН на единицу; г) числом мл сильной кислоты или основания, которое нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить его рН. 4. рН буферной системы зависит от: а) концентрации компонентов, б) объёма буфера,
в) разведения, г) соотношения концентрации компонентов. 5. При рН = 7,4 соотношение компонентов бикарбонатного буфера H2CO3/NaHCO3: а) 1:20, б) 20:1, в) 1:1, г) 1:5
ТЕСТ 2 1. При компенсированном алкалозе: а) рН = 7,4, щелочной резерв 55 объемных %, б) рН = 7,2, щелочной резерв 70 объемных %, в) рН = 7,4, щелочной резерв 70 объемных %, г) рН = 7,4, щелочной резерв 40 объемных %. 2. рН буферной системы зависит от: а) объёма буфера, б) концентрации компонентов, в) разведения, г) соотношения концентраций компонентов 3. При нейтрализации ионов водорода в почечной ткани принимает участие буферная система: а) бикарбонатная, б) фосфатная, в) гемоглобиновая, г) ацетатная. 4. Щелочной резерв крови – это количество мл СО2, находящегося в 100 мл сыворотки крови. В норме оно равно: а) 24%, б) 55%, в) 35%, г) 76%. 5. При разведении буферная ёмкость уменьшается, так как: а) не изменяется соотношение компонентов, б) увеличивается объём, в) уменьшается концентрация, г) изменяется соотношение компонентов.
ТЕСТ 3 1. Буферные растворы можно приготовить из: а) HCl и KOH, б) NH4OH и HCl, в) NH4OH и H2S, г) KOH и H2SO4 2. При добавлении к аммиачному буферу НСl рН не меняется так как, в соответствии с законом разбавления Оствальда степень диссоциации слабого электролита: а) увеличивается б) уменьшается в) не изменяется г) сначала увеличивается, а затем уменьшается. 3. Константа диссоциации NH4OH равна 1,8 · 10-5. Зона буферного действия будет находится в интервале рОН: а) 3,8 – 5,8, б) 2 – 4, в) 4,8 – 5,8, г) 2,8 – 4,8 4. При разведении в 10 раз буферного раствора рН: а) уменьшается, б) увеличивается в) не изменяется, г) сначала уменьшается, а затем увеличивается 5. В норме парциальное давление равно: а) 60 мм рт.ст б) 20 мм рт.ст, в) 50 мм рт.ст г) 40 мм рт.ст
ТЕСТ 4 1. Буферные растворы можно приготовить из: а) HNO3 и КОН, б ) СН3СООН и NaOH, в) HCl и KNO3, г) NH4OH и H2S 2. Щелочной резерв крови определяется количеством мл СО2 в объёмных % в расчете на: а) 1000 мл, б) 100 мл, в) 10 мл, г) 1,0 мл сыворотки крови. 3. Константа диссоциации СН3СООН равна 1,8 · 10-5. Зона буферного действия будет находится в интервале рОН: а) 3,8 – 5,8 б) 2 – 4 в) 4,8 – 5,8 г) 2,8 – 4,8 4. При нейтрализации ионов водорода в почечной ткани принимает участие буферная система: а) бикарбонатная, б) фосфатная, в) гемоглобиновая, г) ацетатная. 5. При компенсированном ацидозе: а) рН = 7,4, щелочной резерв 55 объемных %, б) рН = 7,2, щелочной резерв 70 объемных %, в) рН = 7,4, щелочной резерв 70 объемных %, г) рН = 7,4, щелочной резерв 40 объемных %. ТЕСТ 5 1. При добавлении к ацетатному буферу NaOH рН не меняется так как, в соответствии с законом разбавления Оствальда степень диссоциации слабого электролита: а) увеличивается б) уменьшается в) не изменяется г) сначала увеличивается, а затем уменьшается 2. Буферные растворы можно приготовить из: а) HCl и KOH, б) NaOH и H3PO4, в) NH4OH и H2S, г) KOH и H2SO4 3. В норме парциальное давление равно: а) 60 мм рт.ст б) 20 мм рт.ст, в) 50 мм рт.ст г) 40 мм рт.ст 4. При разведении в 100 раз ацетатного буферного раствора рН: а) уменьшается, б) увеличивается в) не изменяется, г) сначала уменьшается, а затем увеличивается 5. Щелочной резерв крови – это количество мл СО2, находящегося в 100 мл сыворотки крови. В норме оно равно: а) 24%, б) 55%, в) 35%, г) 76%.
Ответы к тестам для самоконтроля
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|