1。肺メカニズム:
* CO2レベルの調節: 肺は、血液中のCO2の主要な調節因子です。呼吸速度と深さを増やすか減少させることにより、肺は体からCO2を迅速に除去または保持することができます。これは、CO2が水に溶解して炭酸(H2CO3)を形成するため、重炭酸塩緩衝システム(H2CO3 <=> H + + HCO3-)に直接影響します。
* pHへの影響: CO2が血液から除去されると、平衡は左にシフトし、H+濃度を減らし、血液pHを上昇させます(よりアルカリ性にします)。逆に、CO2を保持すると、平衡が右にシフトし、H+濃度が増加し、血液pHが低下します(より酸性になります)。
2。腎メカニズム:
* 重炭酸塩(HCO3-)レベルの調節: 腎臓は、血液中の重炭酸塩レベルの調節に重要な役割を果たします。それらは、血液pHを維持するために重炭酸塩イオンを再吸収または排泄することができます。
* 酸の排泄: 腎臓はまた、尿中に水素イオン(H+)を排出します。これは、体から余分な酸を除去し、血液のpHを維持するのに役立つために重要です。
* 新しい重炭酸塩の生産: 腎臓はまた、グルタミンを代謝することにより、新しい重炭酸イオンを生成します。このプロセスは、血液の全体的な緩衝能力に貢献します。
肺および腎メカニズムの統合:
* 補償: 肺および腎メカニズムは、血液の変化を補うために協力します。たとえば、血液中に過剰な酸がある場合(アシドーシス)、肺はより多くのCO2を追い出すために過呼吸しますが、腎臓はより多くのH+を排出し、より重炭酸塩を再吸収します。
* 長期規制: 肺は血液pHを迅速に調整しますが、腎臓はより長期的な調節を提供します。それらは、長期にわたって安定したpHを維持するために不可欠です。
例:
血液中のCO2レベルが上昇する呼吸器アシドーシスのシナリオを考えてみましょう。これは、肺疾患、気道閉塞、さらには薬物の過剰摂取のために発生する可能性があります。
* 肺反応: 肺は、換気を増やしてより多くのCO2を排除し、重炭酸塩バッファーシステムの平衡を左に押し上げ、血液中のH+の濃度を減らすことで補償しようとします。
* 腎反応: 腎臓は尿中により多くのH+を排出し、血液からより多くの重炭酸塩を再吸収し、H+レベルをさらに低下させ、血液pHを正常に向けて回復します。
結論として、CO2および重炭酸塩レベルを調節することにより、肺および腎のメカニズムは安定した血液pHを維持するために重要です。彼らは、酸塩基のバランスの変化を補うために迅速かつ長期のメカニズムを提供するために協調して働き、最終的には体の化学緩衝システムの適切な機能を確保します。