الخصائص العامة والتصنيف
يتم الحفاظ على مؤشر مستقر لـ pH سوائل الجسم بواسطة مجموعة من الأنظمة العازلة المترابطة. وهي توجد في الدم (البلازما وخلايا الدم الحمراء)، وكذلك في المسافات بين الخلايا وخلايا الأنسجة المختلفة.
من الناحية الوظيفية، تنقسم كل هذه الآليات إلى مجموعتين رئيسيتيتن:
- النظام البيكربونات (هيدروجين كاربونات)؛
- النظام غير البيكربونات، والذي يضم عوازل الهيموجلوبين، والبروتين، والفوسفات.
يتشكل في الجسم خلال اليوم حجم هائل من المنتجات الحمضية، يعادل عدة لترات من حمض الهيدروكلوريك المركز. ومع ذلك، وبفضل العمل المتناسق للعوازل، يتم إبقاء حموضة الدم ضمن الحدود الفسيولوجية الصارمة.
توزيع العوازل في الدم
تتوزع مكونات الأنظمة العازلة بشكل غير متساوٍ بين الجزء السائل من الدم والعناصر الشكلية - خلايا الدم الحمراء:
| وسط الدم | أنظمة العزل السائدة |
|---|---|
| بلازما الدم | الهيدروجين كاربونات، البروتين، الفوسفات (دور الأخيرة ضئيل) |
| كرات الدم الحمراء (كريات الدم) | الهيموجلوبين، الهيدروجين كاربونات، بالإضافة إلى آثار من الفوسفات العضوي |
هذا الفصل يسمح بإعادة توزع الأيونات بكفاءة ومعادلـة المستقلبات أثناء مرور الدم عبر الأنسجة وكذلك في الرئتين.
نظام مخفر الهيموغلوبين
تمثل هذه الآلية ثلث السعة الإجمالية للدم وهي الثانية من حيث القوة بعد عازل الهيدروجين كاربونات. السعة العازلة للأحماض هنا أعلى منها للقلويات.
مكونات النظام:
- أحماض ضعيفة: الهيموجلوبين (H-Hb) والأكسي هيموجلوبين (HHbO₂)؛
- أملاح البوتاسيوم لهذه الأحماض (K-Hb و K-HbO₂).
من المثير للاهتمام أن الأكسي هيموجلوبين يسلك سلوكاً حمضياً أقوى مقارنة بالهيموجلوبين العادي. تعمل جزيئات الهيموجلوبين بنشاط على التقاط بروتينات الهيدروجين الزائدة عند تحمض الوسط، مما يعيد مؤشرات pH إلى وضعها الطبيعي. يعمل النظام مباشرة داخل خلايا الدم الحمراء ويلعب دوراً رئيسياً في عمليات التنفس.
اضطرابات التوازن: الحماض والقلاء
عندما تستنفد الآليات العازلة أو تتعرض لعبء مفرط، يحدث انحراف في pH الدم، مما يؤدي إلى حالات مرضية:
- يتطور الحماض (الانحراف نحو الجانب الحمضي) على خلفية الصيام، ومرض السكري، وحالات الصدمة، والفشل الكلوي الشديد، وأمراض الرئة (بما في ذلك الالتهاب الرئوي الوذمة الرئوية)، وكذلك عند الجرعة الزائدة من بعض الأدوية.
- ينشأ القلاء (الانحراف نحو الجانب القلوي) أثناء القيء المستعصي، وانسداد الأمعاء، وحالات الحمى.
لتصحيح الحماض الشديد، يُستخدم الحقن الوريدي لبيكربونات الصوديوم، بينما تُستخدم محاليل حمض الأسكوربيك في حالات القلاء.
حفظ المكونات الرئيسية للعوازل: الهيدروجين كاربونات، الهيموجلوبين، الفوسفات، والبروتين.
أسئلة من المحاضرات والامتحانات
ما هي الأنظمة العازلة السائدة في بلازما الدم؟
في بلازما الدم، تلعب عوازل الهيدروجين كاربونات والبروتين الدور الرئيسي. عازل الفوسفات موجود في البلازما ولكن دوره ضئيل.
ما هو النظام العازل الثاني من حيث القوة في الدم؟
يعد نظام الهيموجلوبين ثاني أقوى نظام عازل بعد الهيدروجين كاربونات، حيث يمثل حوالي ثلث السعة العازلة الكلية للدم.
ما هي الاختلافات بين أسباب تطور الحماض والقلاء؟
يتم تحفيز الحماض بواسطة مرض السكري، والصيام، والصدمة، والفشل الكلوي، وأمراض الرئة. وغالباً ما يرتبط القلاء بالقيء، وانسداد الأمعاء، والحمى.
مواضيع أخرى للمراجعة في نفس السياق
- آليات عمل عازل الهيدروجين كاربونات في البلازما
- دور بروتينات البلازما في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي
- أهمية نظام عازل الفوسفات في الخلايا والبول
- العلاقة المتبادلة بين الجهاز التنفسي وآليات الدم العازلة
- ثوابت تفكك الهيموجلوبين والأكسي هيموجلوبين (pKₐ)
دروس فيديو مجانية: الكيمياء الحيويةدروس قصيرة مع ملخصات — بدون تسجيل.
تم إعداد المادة بواسطة أعضاء هيئة التدريس في WhiteCoat Pro وفقاً للمنهج الدراسي لكليات الطب. وهي ذات طابع تعليمي.