1

Podstawowe mechanizmy w 
regulacji
 
gospodarki kwasowo zasadowej

Remigiusz Sokołowski

2

3 prawa rządzące RKZ

1. Prawo elektroobojętności płynów 

ustrojowych

2. Prawo izomolalności płynów ustrojowych

3. Prawo izojonii

Szczególnie dotyczące 

IZOHYDRII

3

RKZ gwarantuje Izohydrię

Izohydria

Utrzymywanie stałego stężenia H

+

 w 

płynie pozakomórkowym

Stężenie H

+ 

zależy od

 - bezpośrednio od dysocjacji kwasów

 - pośrednio od nasilenie procesów 

katabolicznych

4

3 procesy utrzymujące izohydrię

1. Wiązanie H+ przez  układy buforowe:

• Bufory pozakomórkowe  HCO

3

-

 lub białczany

• Bufory śródkomórkowe  fosforany oraz hemoglobina w 

erytrocytach

2. Oddechowa regulacja wydalania CO

2

 

3. Regulacja wydalania H

+

 i wytwarzania HCO

3

- 

przez nerki

Stężenie fizjologiczne jonów H

+ 

wynosi

Od 35 do 45 mmol/l (pH = 7,35 – 7,45)

W różnych stanach chorobowych zakres zmian stężenia H

 +

 

wynosi:

Od 20 do 160 mmol/l (pH = 6,8 – 7,7)

5

4 mechanizmy utrzymywaniu RKZ

1. Układy buforowe  Najważniejsze  

Najszybsze

2. Czynność układu oddechowego

3. Przemieszczenie H

+ 

pomiędzy 

przestrzeniami wodnymi

4. Czynność nerek

6

1. Układy buforowe

Układ buforowy = słaby kwas  + anion tego kwasu v 
zasada buforowa v anion buforowy 

Buforowanie – wiązanie nadmiaru H

+

 przez słaby kwas 

lub HCO

3

-

 przez anion buforowy

Rodzaj buforu

Pojemność 

buforowa 

pełnej krwi (%)

Bufory węglanowe

53

Osocze

35

Erytrocyt

18

Bufory niewęglanowe

47

hemoglobina

35

Białka osocza

7

Fosforany organiczne

3

Fosforany nieorganiczne

2

7

Bufor wodorowęglanowy

CO

2

  +H

2

O  H

2

CO

3

  HCO

3

-

 + H

+

Najważniejszy element RKZ ze względu na 3 fakty:

1. Względy iloścowe – blisko 53% całkowitej  

pojemności buforowej pełnej krwi

2. Podatny na oddechowe mechanizmy regulacji  

Zdolność wydalania CO2 przez płuca

3. Podatny na nerkowe mechanizmy regulacji   

Regeneracja HCO

3

-

 przez nerki

8

Bufor wodorowęglanowy

CO

2

  +H

2

O  H

2

CO

3

  HCO

3

-

 + H

+

[800]               [1]        [0,03]  [0,03]

Liczby  odzwierciedlają  proporcję  w  jakich  poszczególne  związki 
występują w stanie równowagi w roztworach wodnych

Równowaga reakcji silnie przesunięta w LEWO

Równanie Hendersona-Hasselbalcha:

pH = pK 

H2CO3

 + log 

{

 [HCO

3

-

]/(0,03*P

CO2

)

} 

ok. 

pH = pK 

H2CO3

 + log 

{

 [HCO

3

-

]/[H

2

CO

3

}

pK 

H2CO3 

= 6,1

9

Bufor hemoglobinianowy

1 

cz. 

Hemoglobiny 

= 

38 

reszt 

histydynowych 

 

odpowiedzialne 

za 

wiązanie H

+

Zmniejszenie powinowactwa Hb do O

2

Zwiększenie wiązania Hb z H

+

Efekt Bohra

Oddysocjowanie w płucach H

+  

i HCO

3

-

 z Hb

Powstanie H

2

CO

3

 i rozkład na CO

2

 i H

2

O

10

Inne układy buforowe

• Bufor białczanowy (białko-/H  * białko)

• 7 % udział w całkowitej aktywności buforowej

• W warunkach fizjologicznej białka występują 

w postaci anionów, więc mają zdolność 
wiązania H

+

• Bufor fosforanowy (H

2

PO

4

-

/HPO

4

2-

)

• Niewielki  5  %  udział  w  całkowitej  aktywności 

buforowej

• Jest 

głównym 

układem 

buforowym 

odpowiedzialnym  za  eliminację  H

+ 

z  moczem 

zawierającym duże ilości fosforanów

11

2. Czynność układu oddechowego

1. Rola – usuwanie CO

2

 oraz dostarczanie O

2

2. Utrzymanie fizjologicznego pCO

2

 zależy od:

•

efektywności wentylacji płuc 
(częstość i głębokość oddechów)

•

sprawności pęcherzyków płucnych

3. Wielkość efektywnej wentylacji pęcherzykowej 

wpływa na działanie buforu wodorowęglanowego.

4. Oddechowa regulacja stężenia H

+

 we krwi 

następuje gwałtownie, ale często jest 
niewystarczająca.

12

3. Wymiana jonów

1. Zachodzi po dłuższym czasie (od godziny do kilku 

godzin)

2. Biorą w nim udział błony komórkowe.

3. Polega na wymianie jonów i wody pomiędzy 

przestrzenią wewnątrz- i zewnątrzkomórkową

4. Błony komórkowe są słabo przepuszczalne dla 

jonów H

+ 

Jedyną znaną drogą wejścia do komórek 

jest wymiana z kationem K

+

 w trakcie działania 

ATP-azy Na/K Mg-zależnej

5. W obrębie cytoplazmy H

+  

wiążą się z anionami 

buforującymi głównie białczanami i fosforanami.

13

3. Czynność nerek

Rola nerki w utrzymaniu stałego stężenia 
H

+ 

polega na:

•  resorpcji zwrotnej wodorowęglanów 

przesączonych w kłębuszkach 
nerkowych

•  regeneracji wodorowęglanów w 

procesie wytwarzania kwaśności 
miareczkowej

•  regeneracji wodorowęglanów w 

procesie amoniogenezy

Eliminacja wolnych jonów H

+ 

nie ma 

znaczenia dla regulacji RKZ, gdyż 

dobowa ich ilość jest mniejsza niż 0,1 

mmol/l.

14

Bibliografia

1. Bullock J., Boyle J. , Wang M. B. ; Fizjologia

2. Herold G. ; Medycyna wewnętrzna – 

repetytorium dla studentów medycyny i 
lekarzy

3. Konturek S. ; Fizjologia człowieka

4. Traczyk W. , Trzebski A. ; Fizjologia 

człowieka z elementami fizjologii 
stosowanej i klinicznej 

5. Żak I.  - Chemia medyczna