2) гидрокарбонатный
3) протеиновый
4) бикарбонатный (+)
Бикарбонатный, или гидрокарбонатный, буферный комплекс является ведущей системой поддержания кислотно-основного состояния внеклеточной жидкости. Он включает угольную кислоту и гидрокарбонат-ион: CO2 + H2O ⇄ H2CO3 ⇄ H+ + HCO3−. При физиологическом pH около 7,40 соотношение HCO3− к растворённому CO2 составляет примерно 20:1, что обеспечивает эффективное связывание избытка кислот или оснований.
Особенность этой системы — открытый характер: её компоненты регулируются разными органами. Лёгкие быстро изменяют напряжение CO2 посредством альвеолярной вентиляции, а почки поддерживают концентрацию гидрокарбоната, реабсорбируя фильтрованный HCO3−, образуя новый гидрокарбонат и выделяя нелетучие кислоты. Поэтому бикарбонатный буфер способен не только временно связывать ионы водорода, но и восстанавливать исходное соотношение компонентов.
Связь между pH, гидрокарбонатом и углекислым газом описывается уравнением Хендерсона—Хассельбаха: pH = 6,1 + log([HCO3−]/(0,03 × PaCO2)). Гемоглобиновый и белковый буферы также имеют большое значение, особенно в цельной крови и эритроцитах, однако во внеклеточной жидкости их вклад уступает бикарбонатной системе. Термины гидрокарбонатный и бикарбонатный в данном контексте являются синонимами.
| Буферная система | Основные компоненты | Преимущественная локализация | Механизм регуляции | Клиническое значение |
|---|---|---|---|---|
| Бикарбонатная | HCO3− и CO2/H2CO3 | Плазма и интерстициальная жидкость | Лёгкие регулируют CO2, почки — HCO3− и экскрецию кислот | Главная система оценки метаболического компонента КОС; основа уравнения Хендерсона—Хассельбаха |
| Гемоглобиновая | Гемоглобин и его восстановленная форма | Эритроциты | Связывание H+ и участие в переносе CO2 | Особенно важна для буферирования крови и эффекта Холдэйна |
| Белковая | Ионизируемые боковые группы белков, преимущественно альбумина | Плазма и клетки | Обратимое связывание или отдача H+ | Снижение альбумина уменьшает небикарбонатную буферную ёмкость плазмы |
| Фосфатная | HPO42−/H2PO4− | Внутриклеточная жидкость и почечные канальцы | Связывание H+ и выведение титруемой кислоты с мочой | Имеет ограниченное значение в плазме из-за низкой концентрации фосфатов |
| Аммонийная | NH3/NH4+ | Почечные канальцы и моча | Экскреция H+ в форме NH4+ с образованием нового HCO3− | Ключевая адаптация почек при хроническом ацидозе |
В клинической практике состояние бикарбонатной системы оценивают совместно с pH, PaCO2 и концентрацией стандартного или актуального HCO3− при анализе газов крови. Первичное снижение гидрокарбоната характерно для метаболического ацидоза, а его повышение — для метаболического алкалоза, хотя компенсаторные изменения возможны при первичных дыхательных нарушениях. Для уточнения причины метаболического ацидоза дополнительно рассчитывают анионную разницу. Быстрое нарушение вентиляции изменяет главным образом CO2, тогда как полноценная коррекция метаболического компонента требует участия почек.