Лекція з патологічної фізіології проф. Досенка В.Є.

1. Порушення кислотно-основного
стану. Ацидоз. Алкалоз
Лектор – Досенко Віктор Євгенович,
д.м.н., професор,
провідний науковий співробітник відділу загальної та молекулярної
патофізіології Інституту фізіолоії ім. О.О.Богомольця НАН України

2. Søren Peter Lauritz Sørensen
(1868 - 1939)
pH - potentia hydrogenii, сила водню

5. Arnold O. Beckman
(1900 – 2004)

6. POTENTIA HYDROXONII
Гідроксо́ній (оксоній, гідроній),
НзО+ - комплексний іон,
сполука протону із
молекулою води

8. За добу в організмі
утворюється значна
кількість
ЛЕТКИХ (~20М
вугільної кислоти)
та
НЕЛЕТКИХ кислоти
(сірчана, молочна,
ацетооцтова,
оксимасляна та ін.,
разом до 0.1М)

9. pH 7.4 – 40 нМ/л
рH 7.35 – 7.45 = ± 10 нМ/л
В 1 л крові ~20 х 1015 протонів
При цьому амк залишків лише в альбуміні крові -
3 х 1023

10. Від рН залежить:
• Активність ферментів
• Проникність мембран
• Чутливість рецепторів
• Провідність нервових імпульсів
• Секреція гормонів
• Стан колоїдів
та багато іншого

11. КЛАСИФІКАЦІЯ ІОНІВ
• ФІКСОВАНІ катіони і аніони - концентрація
залежить лише від їх введення або виведення (Na+,
K+, Ca2+, Mg2+, Cl- , PO3- та інші)
4
• НАПІВФІКСОВАНІ катіони і аніони -
концентрація залежить від швидкості утворення
та розпаду в організмі (NН4+, лактат, піруват,
кетонові тіла та ін.)
• НЕФІКСОВАНІ катіони і аніони - утворюються і
зникають в процесі обміну практично миттєво
(бікарбонат та іон водню), а концентрація
повністю залежить від вмісту інших іонів

12. Gamblegram або діаграмма Гембла

13. Можливо, протони є
лише маркерами
порушення рівноваги
між фіксованими та
нефіксованими
іонами?

14. Механізми підтримання кислотно-
лужної рівноваги
• Фізико-хімічні (вихід води з клітин та
розведення)
• Обмін іонів, передусім калія на протони
• БУФЕРНІ СИСТЕМИ
- гідрокарбонатна
- фосфатна
- білкова

15. Гідрокарбонатна буферна система

18. КАРБОАНГІДРАЗА

19. ОСТЕОПЕТРОЗІЗ, МАРМУРОВА ХВОРОБА

20. Cl-/HCO3-exchanger, або Band 3 anion transport
protein, або anion exchanger 1 (AE1)

21. Генетичний дефект Cl-/HCO3-обмінника є причиною
нефрокальцинозу, рахітоподібного стану із низьким
рівнем бікарбонатів та підвищеною концентрацією
хлора у сироватці крові

22. Фосфатна буферна система

24. Роль нирок в підтриманні
кислотно-основної рівноваги
Натрій-водневий протипереносник
3 (sodium–hydrogen exchanger 3)
та вакуолярна АТФаза грають
провідну роль

25. Локалізація натрій-водневого
протипереносник 3 та вакуолярна
АТФази в канальцях

26. Генетичний дефект V-type proton ATPase є
причиною злоякісного остеопетрозу

27. АЦИДОЗ – типовий патологічний процес, що
виникає внаслідок абсолютного або відносного
переважання кислот в крові
КОМПЕНСОВАНИЙ ДЕКОМПЕНСОВАНИЙ
рН в межах норми,
проте знижена
ємність буферних
основ (BB)
рН вийшло за межі
норми (< 7.35)

28. АЦИДОЗ
ГАЗОВИЙ НЕГАЗОВИЙ
Виникає при
збільшенні рСО2
крові внаслідок
гіповентиляції
легень
Метаболічний Видільний
Екзогенний

30. НЕГАЗОВИЙ АЦИДОЗ
Метаболічний
- цукровий діабет
- голодування
- гіпоксія
Видільний
Ентеральний (пронос)
Нирковий (порушення реабсорбції та секреції)
Екзогенний
Введення солей із катіоном, що метаболізується (NH4Cl, аргінін-
HCl та ін.)

31. При негазовому
ацидозі відбувається
зменшення вмісту
буферних основ та
відношення
фіксованих катіонів
до фіксованих
аніонів
ВВ ↓
Кфікс/Афікс ↓

35. Молекулярні механізми
ушкодження при ацидозі
• активація протон-чутливих іонних каналів та
обмінників (ASIC, TRPM7, Na(+)/H(+) exchanger 1)
• модуляція активності іонних каналів (cardiac-specific
voltage-gated sodium channel, NaV1.5)
• підвищення концентрації H+ внутрішньоклітинно
• H+ порушують внутрішньоклітинні сигнальні шляхи →
зміни експресії генів та синтезу протеїнів
• H+ каталізують вивільнення заліза з білків →
підвищення продукції вільних радикалів
• H+ активує ендонуклеази → фрагментація ДНК

36. AAcciidd--sseennssiinngg iioonn cchhaannnneell ((AASSIICC))

37. Академік Олег Кришталь
Два з трьох головних рецепторів
болю відкрито в Інституті фізіології
ім. О.О.Богомольця НАН України

40. АЛКАЛОЗ – типовий патологічний процес, що
виникає внаслідок абсолютного або відносного
переважання лугів в крові
КОМПЕНСОВАНИЙ ДЕКОМПЕНСОВАНИЙ
рН в межах норми,
проте підвищена
ємність буферних
основ (BB)
рН вийшло за межі
норми (> 7.45)

41. АЛКАЛОЗ
ГАЗОВИЙ НЕГАЗОВИЙ
Виникає при
зменшенні рСО2
крові внаслідок
гіпервентиляції
легень
Видільний
- гастральний (блювота)
- нирковий
Екзогенний
введення солей із аніоном, що метаболізується
(піруват, лактат, сукцинат натрію та ін.)

43. При негазовому
алкалозі
відбувається
збільшення вмісту
буферних основ та
відношення
фіксованих катіонів
до фіксованих
аніонів
ВВ ↑
Кфікс/Афікс ↑

45. Молекулярні механізми
ушкодження при алкалозі
• підвищення мітохондріального
потенціалу
• гіперпродукція вільних радикалів
• підвищення концентрації кальцію
• фрагментація ДНК