H+ iyonlarında değişiklik olduğunda pH’ yı normal sınırlarda tutabilmek için birçok kontrol merkezleri devreye girmektedir. Bunlar:
-
Kanın kimyasal tampon sistemleri ( hemen aktive olur )
-
Solunumla asit baz dengesinin düzenlenmesi
-
Böbreklerle asit baz dengesinin düzenlenmesidir (daha yavaş aktive olur) .
A- Kanın kimyasal tampon sistemleri:
a) Bikarbonat-karbonik asit sistemi: Temel ve en hızlı tampon sistemidir. Bikarbonat genellikle sodyum bikarbonat şeklinde bulunur. Diğer hücrelerden farklı olarak eritrosit içine kolayca girmesi nedeni ile bikarbonat tamponlanmasının 1/3′ü eritrosit içinde geçer. Bu sistemin diğer hem bikarbonat üreterek hemde reabsorbsiyonu etkileyerek önemli rol oynar.
Bir sistemin pK değeri ortamın pH değerine ne kadar yakınsa tamponlama gücü o kadar fazladır. Bikarbonat – karbonik asit sisteminin pK değeri 6.1 olup, fizyolojik pH’da zayıf bir tampondur. Buna rağmen bikarbonat ekstrasellüler sıvıda yüksek konsantrasyonda bulunduğundan ve C02 akciğerlerden alveolar ventilasyonla uzaklaştırıldığından bikarbonat – karbonik asit tampon sistemi en önemli tampon sistemidir ve kanın tamponlama gücünün %50′sini sağlar. Ancak primer olarak CO2 basıncındaki değişiklikten kaynaklanan respiratuar bozukluklarda bu sistemle tamponlama yetersizdir.
Bikarbonat sistemi iki nedenle önemlidir:
-
Bikarbonat ekstraselüler sıvıda nispeten yüksek oranda bulunur ve
-
Daha önemlisi PaCO2 ve plazma HCO3 ‘ ü sırası ile AC’ler ve böbrek tarafından kısa sürede regüle edilir.
Bu iki organın HCO3 / PaCO2 oranını değiştirme yetenekleri onların arteriyel pH üzerinde önemli etkiler oluşturmalarına imkan verir.
Ortama güçlü bir alkali, örneğin NaOH eklenirse;
H2C03+ NaOH => NaHCO3 + H2O reaksiyonu ile zayıf bir baz olan NaHCO3 ortaya çıkmakta; bu maddenin hem daha az disosiye olması, hem de böbreklerden atılması ile 2 aşamalı olarak tamponlanması olacaktır.
Ortama güçlü bir asit, örneğin HCI eklenirse;
NaHC03 + HCI => H2CO3 + NaCI reaksiyonu ile zayıf bir asit olan H2CO3 ortaya çıkmakta, H2CO3 hem daha az disosiye olarak hem de CO2 şeklinde akciğerlerden atılarak elimine edilir. Geriye kalan NaCI ise böbreklerden atılır.
b) Proteinler ve Hemoglobin: Plazma proteinleri kanın tamponlama gücünün ancak %6′sını oluşturur. Proteinler daha çok intraselüler tamponlarında önemlidir. Özellikle histidinin imidazol halkası ve sistemin sülfidhil grubu, pK değerleri fizyolojik pH değerlerine yakın olduğundan iyi tamponlama özelliğine sahiptir.
Hemoglobin ise kanın tamponlanmasında büyük rol oynar (%35). Hemoglobin pH’sı 5.7 ile 7.7 (pKa 6.8 ) arasında olan histidinden zengindir. Hemoglobin ekstraselüler sıvıdaki en önemli nonkarbonik tampondur. Hemoglobin terminal amino grupları ile, C02‘i karbamino bileşikleri halinde bağlar. Ayrıca eritrosit içinde karbonik asitin ayrışımı ile oluşan H+
iyonlarını da tamponlar. Hemoglobinin pK değeri eritrosit içi pH değerine (7.2) çok yakındır. Asit ortamda hemoglobinin CO2 ve H+ iyonlarına bağlama kapasitesi artar. Dokularda pH düşüşü ile hemoglobin-oksijen ayrışım eğrisi sağa kayar ve hemoglobinin oksijene ilgisi azalır (Bohr etkisi). Oksijenini bırakmış hemoglobin ise daha fazla Karbamino-C02 bağlayabilir. Keza oksijenize hemoglobin asidik olduğu halde, redükte hemoglobin zayıf asittir. (Halden etkisi) ve H+ iyonlarını tamponlama gücü daha fazladır.
c) Fosfat tampon sistemi:
PK değeri 6.8 olup normal pH’da H2PO4 <==> H++ PO4 reaksiyonunun iki tarafında eşit asit baz vardır. Bu nedenle bikarbonattan daha etkin tamponlama özelliği vardır. Ancak kandaki miktarı çok az olup kanın tamponlama kapasitesinin sadece % 1-3′ünü sağlar. Hücre içindeki miktarı daha fazla olduğu için iyi bir intraselüler tampon sistemidir.
B- Solunumla asit baz dengesinin düzenlenmesi:
PaCO2 değişiklikleri beyin sapındaki kemoreseptörler aracılığı ile alveolar ventilasyonu düzenler. Reseptörleri uyaran BOS’ daki pH değeridir. PaCO2‘deki her 1 mm Hg’lik artışa karşın dakikadaki solunum volümü 1-4 L / /dak. artar. Akciğer hergün 15000 mmol CO2‘i ekspire eder. Pulmoner kompanzasyon metabolik asit / baz değişikliklerinde de etkilidir.
Pulmoner kompanzatuar yanıtlar metabolik karışıklıklar sırasındaki belirgin pH değişikliklerine karşı savunmada da önemlidir.
- Metabolik asidozda pulmoner kompanzasyon
Arteriyel kan pH’ sındaki değişiklikler medulladaki solunum merkezini uyarır. Alveoler ventilasyon artar. PaCO2 azalır ve arteriyel pH değerini normale döndürmeğe çalışır. Düşük PaCO2 değerinde pulmoner reaksiyon çabuk oluşur, 12-24 saat sonra dengeye ulaşır. PH hiçbir zaman tam normal değerini bulamaz. Plazma HCO3 değerlerindeki her 1 mmol / L’lik azalmaya karşı PaCO2 ‘de 40 mmHg’nın altında 1-1,5 mmHg düşer.
- Metabolik alkalozda pulmoner kompanzasyon
Arter kanında pH artması solunum merkezinde depresyon yapar. Sonuç olarak alveolar hipoventilasyon PaCO2 değerini yükselterek arteriyel pH’nın normale dönmesini sağlar. Metabolik alkaloza karşı pulmoner reaksiyon, metabolik asidoza karşı olandan zayıftır. Hipoksemi progresif hipoventilasyonun sonucudur ve oksijene duyarlı kemoreseptörleri aktive eder. Bunlarda solunumu uyarır ve kompansatuar pulmoner reaksiyonu sınırlar.
Sonuç olarak PaCO2 metabolik alkalozda 55 mmHg’nin üzerine çıkmaz. (HCO3 ) deki her 1 mmol/L artışa karşı PaC02 0,25-1 mmHg kadar yükselebilir.
C-Böbreklerle asit-baz dengesinin düzenlenmesi:
Böbreklerin tubuler filtrattan reabsorbe edilen HCO3 miktarını kontrol etme , yeni HCO3- oluşturma ve H+‘ yi titre edilebilir asitler ve amonyak iyonları şeklinde elimine etme yetenekleri onların hem metabolik hem de respitatuar asit-baz bozuklukları sırasında pH üzerinde major etkiler geliştirmesini sağlar.
Böbrek günde 1 mEq/kg sülfürik, fosforik asit veya tam okside olmamış organik asitleri atar. Bunlar endojen veya diyetle alınan protein, nükleoprotein, organik fosfat, asidik aminoasit (arginin, lysine, metihionin, elastin) metabolizmasının ürünleridir. Nükleoprotein metabolizmasında ürik asit de oluşur. Bazı anyonik amino asitlerin (glutamat aspartat) ve diğer organik bileşiklerin (sitrat, asetat, laktat) metabolizması sonucu oluşan endojen alkali, asit metabolitleri nötralize edemeyecek kadar azdır.

H3O+ + A-
Son Yorumlar