Зачем нужен кислотно-щелочной баланс?

Что это такое

Кислотно-основное состояние — относительно постоянное соотношение кислот и оснований внутренней среды живого организма. Основаниями называется группа соединений железа с кислородом и водородом. Те из них, что растворяются в воде, зовутся щелочи. Постоянное соотношение их с кислотами —  показатель равновесия, от которого зависит нормальная работа всех систем в организме и постоянство рН внеклеточной жидкости. 

рН — мера, которая показывает, насколько раствор кислотный или щелочной:

• pH < 7 — кислотный раствор
• pH = 7 — нейтральный
• pH > 7 — щелочной раствор.

Все процессы в теле человека зависят от постоянства рН крови. Слишком кислый или щелочной раствор повреждает белки крови и клеток и они не могут выполнять свою работу: переносить гормоны, витамины и жиры в разные части организма, а также обеспечивать обмен веществ в клетках. 

Для поддержания баланса в организме работают защитные системы:

• химические буферы — растворы, которые нейтрализуют поступающую кислоту или щелочь. Они предотвращают внезапное изменение уровня кислотности. Это комбинации естественных слабых кислот и щелочей в организме, которые находятся в равновесии при нормальном уровне рН. Буферы быстро реагируют на изменение рН и могут вернуть его в норму за секунды.

Самая важная буферная система рН крови = слабая угольная кислота + ионы бикарбоната. Угольная кислота образуется из углекислого газа, растворенного в крови, а бикарбонат по химическому составу — слабая щелочь.

• легкие — при изменении частоты и глубины дыхания по мере необходимости меняется количество углекислого газа в крови, а значит и углекислоты, которая образуется из него. То есть при смещении рН в кислую сторону с помощью учащения частоты дыхания, можно уменьшить количество углекислого газа в крови → это поможет уменьшить кислотность
• почки — выводят или сохраняют в крови нужное количество веществ, чтобы поддерживать рН на нужном уровне.

В организме есть специальные «датчики» — хеморецепторы, которые улавливают рН крови и других жидкостей. При отклонении этого показателя от нормы они дают сигнал системам, которые управляют дыханием и работой почек. В результате органы меняют свою деятельность и помогают работе буферов, так рН при малейшем сдвиге быстро приходит в норму. 

Есть мнение, что рацион способен изменить баланс рН. Но организм это сложная система, которая самостоятельно регулирует постоянство своей внутренней среды. Если человек здоров, продукты не смогут изменить его показатели.

Специалисты, которые предлагают изменить кислотность организма с помощью каких-либо продуктов или других методов, — не разбираются в устройстве нашего организма и могут причинить вред подобными рекомендациями.  

Что происходит при изменении

В норме уровень рН крови находится в диапазоне 7,35–7,45. Если он снижается меньше 7,35 — развивается закисление. При повышении больше 7,45 — защелачивание. 

Есть два типа нарушения кислотно-щелочного баланса:

• Ацидоз — в крови слишком много кислоты или слишком мало щелочи — рН крови снижается
• Алкалоз — в крови слишком много щелочи или слишком мало кислоты — рН крови растет.

Ацидоз и алкалоз — не самостоятельные болезни, а результат разных нарушений и признак того, что есть какие-то серьезные проблемы со здоровьем.

В зависимости от причины развития, ацидоз и алкалоз могут быть:

• метаболическим или обменным — из-за нарушения баланса между образованием кислот или щелочей и их выведением почками
• респираторным или дыхательным — из-за тяжелых повреждениях легочной ткани легких или изменений частоты и глубины дыхания.

Любое нарушение кислотно-щелочного баланса запускает автоматические механизмы, которые возвращают рН крови в норму. Дыхательная система компенсирует метаболические нарушения, а обменные процессы компенсируют нарушения дыхания. 

При развитии болезни компенсаторные механизмы могут восстанавливать рН до нормы в течение какого-то времени. Но если причина нарушений сохраняется, то способность к компенсации снижается. 

Чаще всего нарушения кислотно-щелочного баланса развиваются из-за:

Метаболического ацидоза: 

• отравление веществом, которое в организме расщепляется до кислоты, например, метанолом, антифризом или большой дозой ацетилсалициловой кислоты
• плохо контролируемый сахарный диабет первого типа
• нарушение работы почек, когда они не могут выводить нужное количество кислоты с мочой
• потеря большого количества щелочи, например, при диарее.

Респираторного ацидоза:

• легкие не удаляют углекислый газ, например, при нарушении дыхания. Это бывает при хронической обструктивной болезни легких, тяжелой пневмонии, сердечной недостаточности и астме
• страдает нервная система из-за болезни или отравления наркотиками, алкоголем или сильнодействующими препаратами, вызывающими сонливость. В результате дыхание замедляется, а кислород в крови снижается.

Метаболического алкалозп:

• длительная рвота
• употребление большого количества оснований при нарушении работы почек. 
• при большой потере жидкости и калия — это влияет на способность почек поддерживать кислотно-щелочной баланс крови. Например, при применении мочегонных препаратов.

Респираторного алкалоза:

• быстрое глубокое дыхание — гипервентиляция. Это часто появляется при тревоге 
• сильная боль
• низкий уровень кислорода в крови
• лихорадка
• передозировка ацетилсалициловой кислоты.

Симптомы подобных состояний сложно пропустить. Например, при легком метаболическом ацидозе обычно нарастает слабость, появляется тошнота и рвота, а дыхание становится частым и более глубоким. Если состояние ухудшается, то нарастает сонливость, сознание становится спутанным. В тяжелых случаях развивается кома и наступает смерть.

При респираторном ацидозе первыми признаками будут сонливость и головная боль. При ухудшении состояния сонливость может перейти в кому, так как кислорода в крови становится недостаточно. Состояние может резко ухудшиться за несколько минут или часов, в зависимости от причины. 

К первым симптомам алкалоза относятся раздражительность, мышечные подергивания, судороги и покалывания в пальцах рук, ног или вокруг губ. Такое возможно при тревожном состоянии и слишком частом дыхании. Если алкалоз тяжелый, могут развиться болезненные спазмы мышц. 

Симптомы ацидоза и алкалоза могут возникать при многих ситуациях. Но чаще всего они развиваются на фоне симптомов основного заболевания, которое привело к такому состоянию.  

Как лечат

Для восстановления рН необходимо лечить основную причину развития его нарушения. Если причина ацидоза — диабет или отравление, нужно вводить инсулин или выводить токсические вещества из организма.

Чтобы избежать тяжелых повреждений клеток баланс иногда восстанавливают с помощью внутривенного введения лекарств.  Поэтому при ацидозе в вену вводят щелочные препараты, например бикарбонат натрия — по составу это раствор пищевой соды в нужной концентрации. Но это временное решение, так как организм перегружается натрием и водой и вреда в итоге может быть больше. чем пользы.

При алкалозе нужно восполнить воду и калий, а также дать человеку подышать кислородом, если это необходимо. При очень тяжелом метаболическом алкалозе, разбавленную кислоту вводят внутривенно. 

Важно запомнить

• рН крови — показатель, который жестко контролируется несколькими защитными механизмами. С помощью еды не получится «окисливать» или «ощелачивать» организм здорового человека 
• Изменение баланса может только навредить организму 
• Сдвиг кислотно-щелочного равновесия приводит к тяжелому состоянию, которое сложно не заметить. Это повод для обращения за неотложной помощью
• Чтобы повлиять на рН крови, нужно лечить причину, которая вызвала нарушение баланса, и в некоторых случаях вводить вещества внутривенно 
• Самостоятельно можно повлиять на рН только кратковременно, с помощью препаратов или изменения глубины и частоты дыхания. Баланс быстро возвращается в норму после прекращения такого воздействия.