No.2
- 回答日時:
#1です。
長くなるので分けました。pH = 6.1 + log { [HCO3-] / (0.03 × PaCO2) }
この式を頭に置きながら読んで下さい。
呼吸によるpHの緩衝(二次緩衝)は、呼吸回数によるCO2の排出調節です。
何らかの原因でpHが下がる(アシデミア, acidemia)になると、延髄の呼吸中枢で脳脊髄液中の[H+]上昇またはPco2上昇を感知して呼吸数が増加します。呼吸数が増加すると、
PaCO2が低下する(呼吸性アルカローシス, alkalosis)ためpHは上昇します。
反対にpHが上がる(アルカレミア, alkalemia)になると、呼吸数が減少してPaCO2が上昇(呼吸性アシドーシス, acidosis)し、pHは低下します。
呼吸によるpH調節の意義は、
1. ガスの排泄によるので非常に早い
2. 排泄できるCO2の量に限界がある
の2点です。
次に腎でのpH調節(三次緩衝)の要点ですが、
1. 原尿中のHCO3-を再吸収する
2. 血中のH+を原尿中に排泄する
3. 血液中のグルタミンやグルタミン酸を分解してNH4+を作り、それを原尿中に排泄する
この3点です。この反応が早くなればpHは上昇しますし、遅くなればpHは低下します。
3についてですが、近位尿細管の細胞質内と微絨毛にはグルタミナーゼという酵素活性があり、
A. グルタミン → グルタミン酸 + アンモニア
B. グルタミン酸→ α-ケトグルタル酸 + アンモニア
この2つの作用を持ちます。できたアンモニアとH+から、NH4+を分泌します。
またα-ケトグルタル酸はTCA回路で全てH2OとCO2に分解されますので、そのCO2もpH調節に利用されます。
腎の役割は、
1. 原尿を利用して調節するので、pH調節が遅い
2. もともとあるH+やHCO3-を利用するだけではなく、新たに作り出してpH調節を行うため非常に強い
3. 新たに作り出せるため、呼吸性調節で失ったCO2を補充できる
この3点でまとめられると思います。
No.1
- 回答日時:
教科書をきちんと読まれて、その上で分からないのですか? ごく一般の教科書に普通に載っている内容です(載っていなければ、それはまともな生理学の教科書ではありません)。
Henderson-Hasselbalchの式:
pH = pKa + log { [A-] / [HA] }
体内でのpH調節に関わる主な酸はH2CO3ですので、これを使うと
pH = pKa + log { [HCO3-] / [H2CO3] }
となります。
これではまだ使えませんので、さらに
[H2CO3] = [CO2] = 0.03 × PaCO2
pKa = 6.1(体内での値)
これを用いて、
pH = 6.1 + log { [HCO3-] / (0.03 × PaCO2) }
とします。
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