Перенос СO2 оказывает очень сильное влияние на кислотно-щелочное состояние крови и организма в целом. За сутки легкие выделяют более 10 000 мг. угольной кислоты (для сравнения: почки выделяют менее 100 мг. нелетучих кислот). Из этого следует, что изменения альвеолярной вентиляции, а следовательно, и удаление СO2 могут иметь очень большое значение для регуляции кислотно-щелочного состояния. Здесь мы лишь кратко коснемся этой темы, так как она во многом перекрывается с физиологией почек.
Величину рН крови, устанавливающуюся в результате растворения СO2 и последующей диссоциации угольной кислоты, можно рассчитать исходя из уравнения Гендерсона — Гассельбальха.
Оно выводится следующим образом. Запишем сначала реакцию диссоциации угольной кислоты:
H2CO3↔H++HCO3—
Используя закон действующих масс, получаем константу диссоциации угольной кислоты:
KA=([H+]*[HCO3—])/[H2CO3]
Поскольку концентрации угольной кислоты и растворенного углекислого газа пропорциональны между собой, можно рассмотреть константу:
KA=([H+]*[HCO3—])/[CO2]
Поскольку рН — отрицательный логарифм концентрации протонов, получим
Физическое растворение СO2 подчиняется закону Генри, следовательно, концентрацию СO2 (м/л) можно заменить величиной (РCO2*0,03).
При этом получаем pH=pKA+lg[HCO3—]/0,003 PCO2
Зная, что р/Сл = 6,1, а содержание HCO2 в артериальной крови в норме — 24 мМ, можно, подставив эти значения, получить Следовательно, pH=7,4.
Важно отметить, что до тех пор пока отношение содержания бикарбонатов к величине (РCO2*0,03) остается равным 20, рН будет соответствовать 7,4. Содержание в крови бикарбонатов зависит главным образом от работы почек, а РCO2 — от деятельности легких.
![взаимоотношения между [НСО~], рН и РCO2 на диаграмме Давенпорта](/pics/1384_1776002552.jpg "взаимоотношения между [НСО~], рН и РCO2 на диаграмме Давенпорта")
В верхней части (А)—буферная кривая БАВ, а в нижней части (Б) — изменения, происходящие при дыхательном и метаболическом ацидозе и алкалозе. Связь между рН, РCO2 и содержанием HCO3 хорошо видна из диаграммы Давенпорта. По осям этой диаграммы отложены концентрация НСО3 и рН, а кривые соответствуют равным значениям РCO2. Плазма крови в нормальных условиях представлена точкой А. Прямая ВАБ отражает изменения концентрации НСО3 и рН, происходящие при добавлении к цельной крови угольной кислоты, т. е. является отрезком кривой титрования для крови и называется буферной прямой. Ее наклон для цельной крови круче, чем для плазмы (буферный эффект гемоглобина), a in vitro не такой, как in vivo, что связано с буферным действием интерстициальной жидкости и других тканей организма.
Точки, обозначенные буквами, соответствуют состояниям (по О. Siggaard— Andersen, К. Engei: Scand. J. Clin. Lab. Invest., 12: 177, 1960, с изменениями).
Еще один способ представления всех этих взаимоотношений приведен на рисунке. Здесь по оси абсцисс отложены значения рН, а по оси ординат—РCO2 в логарифмическом масштабе. Прямые линии, идущие слева направо и сверху вниз, — изоконцентрационные прямые для НСО3. Видно, что они пересекаются с горизонтальной прямой, соответствующей РCO2 = 40 мм рт. ст. В норме буферная прямая несколько круче их. Кроме того, здесь же представлена кривая избытка оснований. Такие графики все чаще используются в клинике для оценки кислотно-щелочного состояния.
В принципе они дают ту же информацию, что и кривые рН — [НСО3] однако практически их строить удобнее, так как рН и РCO2 можно легко измерить в пробе крови с помощью специальных электродов. Если хорошо понять диаграмму Давенпорта, то использование кривых рН — lgPCO2 не представляет трудностей.
Существуют четыре вида нарушений соотношения между содержанием бикарбонатов и РCO2: каждый из этих показателей может либо повышаться, либо понижаться. Все эти нарушения приводят к специфическим изменениям кислотно-щелочного равновесия.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст