Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

Το σύστημα ανθρακικού οξέος προς το διττανθρακικό ανιόν (Η₂CO₃/HCO₃^-) είναι το σπουδαιότερο ρυθμιστικό σύστημα του εξοκυττάριου χώρου, αποτελεί υπόδειγμα της ρυθμιστικής δραστηριότητας του αίματος. Σχηματίζεται από ανθρακικό οξύ (H₂CO₃ : ασθενές οξύ) και το διττανθρακικό ζεύγος:Η₂CO₃⇄ HCO₃^-+[H⁺]. Στην πραγματικότητα, το ανθρακικό οξύ ευρίσκεται σε ισορροπία με το σε διάλυση ευρισκόμενο CO₂:

CO₂+H₂O ⇄ H₂CO₃ ⇄ [HCO₃^-][H⁺] {16.10}

Έτσι, το ασθενές οξύ που αντιπροσωπεύει το «όξινο στοιχείο του ρυθμιστικού διαλύματος» και, επομένως, αποτελεί την κανονιστική δεξαμενή είναι το: CO₂+H₂CO₃.

H ισορροπία της αντιδράσεως {16.10} σταθμίζεται πολύ αριστερά, ώστε σε κάθε μόριο HCO₃^- αντιστοιχούν 600 μόρια CO₂.

C. ανοικτό σύστημα

Το κανονιστικό σύστημα του ανθρακικού οξέος είναι το ποσοστικώς πλέον διαθέσιμο και το λειτουργικώς πλέον ισχυρό, κυρίως επειδή πρόκειται περί ανοικτού συστήματος. Πραγματικά, το παραγόμενο στους ιστούς CO₂ “ρέει” συνεχώς δια του αίματος προς τις κυψελίδες, από όπου εκπνέεται, βελτιώνοντας έτσι, ακόμη περισσότερο τη ρυθμιστική του αποτελεσματικότητα. Έτσι, εάν υποτεθεί ότι παράγονται επιπλέον Η⁺, που προστίθενται στο ρυθμιστικό σύστημα, λαμβάνει χώρα η αντίδραση {16.10}. Έτσι, για κάθε mmole HCO₃^- που χρησιμοποιείται ρυθμιστικά, παράγεται 1 mmole CO₂, το οποίο αποβάλλεται με τη αναπνοή και η P_aCO₂ διατηρείται σταθερή (~40 mmHg). Εάν, αντίθετα, το σύστημα ήταν κλειστό, για κάθε mmole μειώσεως της βάσεως (ΗCO₃^-), θα προκαλείτο ισοδύναμη αύξηση του CO₂ (σε mmoles), που θα εξουδετέρωνε τη ρυθμιστική δράση του κανονιστικού συστήματος. Σημειοτέον ότι 1 mmole CO₂ προκαλεί αύξηση της P_aCO₂ κατά 33.3 φορές (!). Έτσι, όταν το σύστημα καθίσταται “κλειστό”, πχ., επί καρδιακής ανακοπής ή άπνοιας, επισυμβαίνει αύξηση των [Η⁺] και της PCO₂, ως αποτέλεσμα παραγωγής οξέων.

16.3.2. άλλα ρυθμιστικά συστήματα

Εκτός του συστήματος των διττανθρακικών, άλλα ρυθμιστικά συστήματα έχουν ουσιώδη προσφορά στον έλεγχο των μεταβολών του P_aCO₂.

a. σύστημα των ανοργάνων φωσφορικών

Το σύστημα παρουσιάζει καλή ρυθμιστική ικανότητα και προστατεύει κατά της τάσεως οξινοποιήσεως του αίματος, επειδή η σταθερά διαστάσεώς (6.8) είναι πολύ κοντά στο pH του πλάσματος (7.4). Η σημασία του στην οξεοβασική ρύθμιση περιορίζεται σημαντικά, λόγω της μικρής συγκεντρώσεως του στο πλάσμα.

b. το ρυθμιστικό σύστημα της αιμοσφαιρίνης

Αποτελεί το σημαντικότερο ρυθμιστικό σύστημα στο περιβάλλον των ερυθρών αιμοσφαιρίων, στα οποία ευρίσκεται υπό μεγάλες συσγκεντρώσεις. Κάθε μόριο Ηb περιέχει 36 ρίζες ιστιδίνης, και, επομένως, αποτελεί πολύ ισχυρή ρυθμιστική βάση. Η Ηb ρυθμίζει το 60% του προστεθέντος αδιάστατου οξέος και τα διττανθρακικά το 30%. Εάν προστεθεί διττανθρακικό οξύ, αυτό ρυθμίζεται σχεδόν εξ ολοκλήρου από την Hb [8.3.Α]. Διακρίνονται δύο ρυθμιστικά υποσυστήματα αιμοσφαιρίνης:

 [α] Το σύστημα της αναχθείσας (ΗΗb/Hb^- με σταθερά διαστάσεως 8.2) και,

Η μεταβολή του αριθμού των mmoles των HCO₃^- και των Buf ^– ισούται με τον αριθμό των mmoles του οξέος που προστέθηκε. Έτσι, ο όρος ρυθμιστική βάση, ΒΒ, ορίζει το άθροισμα των διττανθρακικών (HCO₃^-) και μη διττανθρακικών (HPO₄^-,Pr,Hb) ρυθμιστικών βάσεων. Η απόκλιση της BB από τη φυσιολογική της τιμή (=ΝΒΒ) παρέχει πληροφορίες αναφορικά με την ικανότητα του οργανισμού να ρυθμίζει προστιθέμενα οξέα. Εάν η ΒΒ είναι αυξημένη, ομιλούμε περί περίσειας βάσεως, ενώ εάν είναι μειωμένη, περί ελλείμματος βάσεως [17.5.2].