Kwas zas1267

Układy buforowe ustroju |    545

Działa jako bufor głównie w odniesieniu do kwasów nielotnych.

B.

3.

Hemoglobina jako bufor. Hemoglobina, tak jak inne białka, jest buforem. W warunkach pH 7,2 (tzn. pH krwinki czerwonej we krwi tętniczej) zdolność buforowania przez hemoglobinę jest związana głównie z obecnością grupy imidazolowej w reszcie histydyny.

1.    Krzywa miareczkowania dezoksyhemoglobiny i hemoglobiny na rycinie 35-1 przedstawia mechanizm umożliwiający wiązanie przez hemoglobinę jonów H⁺, powstałych w wyniku dyfuzji C0₂ do erytrocytów. Większość H* zostaje zobojętniona przez hemoglobinę, natomiast większość HC0₃“ dyfunduje do osocza*.

2.    Oksyhemoglobina jest silniejszym kwasem niż dezoksyhemoglobina. W związku z tym hemoglobina jest lepszym buforem niż Hb0₂, ponieważ kwas węglowy łatwiej oddaje jej H* wypierając ją z połączeń z kationami, np. K\ Im wyższa jest prężność C0₂ (i stężenie H^ł), tym więcej jest Hb i przez to większa jest jej pojemność buforowa. Ma to znaczenie praktyczne, ponieważ dyfuzja C0₂ z tkanek do krwi włośniczkowej jest związana z dysocjacją Hb0₂ (rozdział 17 HI).

3.    W związku z tym, że pobieranie C0₂ z tkanek przez krew zależy od ilości akceptorów jonów H\ zwiększenie ich stężenia w formie odtlenowanej hemoglobiny ułatwia wychwyt oraz buforowanie jonów H⁺ powstających w wyniku reakcji C0₂ z wodą i dysocjacji HjCOj. W wyniku tych reakcji C0₂ zostaje przekształcony w krwince czerwonej w HC0₃“.

a.    Podczas dysocjacji 1 mmol Hb0₂ związaniu może ulec około 0,7 mmol/1 jonów H\ co oznacza, że 0,7 mmol C0₂ może przedostać się do krwi bez zmiany pH (ryc. 35-1, od punktu A do punktu C).

b.    Reakcja, w wyniku której nie dochodzi do zmiany stężenia jonów w H* (lub pH), nosi nazwę buforowania izohydrycznego.

4.    Współczynnik oddechowy (RQ). Spoczynkowe zużycie 0₂ (Vo₂) w warunkach standardowych wynosi 250-350 ml/min, a spoczynkowe wytwarzanie C0₂ (Vco₂) -200-250 mi/min. (Kropka nad symbolem V oznacza objętość na jednostkę czasu). RQ oznacza stosunek wytwarzania C0₂ do zużycia 0₂. Przy spożywaniu diety mieszanej wytwarzanie C0₂ zazwyczaj jest wyższe niż zużycie 0₂, a RQ wynosi mniej niż 1.

a.    Metaboliczny RQ jest równy molamemu stosunkowi tempa wytwarzania C0₂ do odpowiadającego mu tempa zużycia 0₂ przez tkanki.

b.    Jeżeli RQ wynosi 0,7, to na 1 mmol zużytego 0₂ wytwarzany jest C0₂ w ilości 0,7 mmola, co oznacza 0,7 mmola jonów H* powstających w wyniku dysocjacji H₂C0₃.

c.    Całkowite odtlenienie 1 mmola oksyhemoglobiny - co daje 1 mmol 0₂ - prowadzi do zobojętnienia 0,7 mmola H^ł bez zmiany pH. Tak więc cała ilość jonów H⁺ wytwarzanych przy RQ wynoszącym 0,7 może być zbuforowana przez hemoglobinę odtlenowaną bez zmiany pH (ryc. 35-1).

5. Przy pH 7,2 około 84% hemoglobiny odtlenowanej występuje w postaci HHb, podczas gdy tylko 23% oksyhemoglobiny jest w postaci HHb0₂. Z całkowitej ilości oksyhemoglobiny, która oddaje 0₂:

a.    23% było połączone z H⁺,

b.    16% nie przyłączy H^ł, a

c.    61% przyłączy jony H\ zanim pH się obniży.

°jemnożd buforów niewęglanowych zależy przede wszystkim od stężenia Hb.