Реферат: Кислотно-щелочное равновесие крови
Гораздо меньше образуется фиксированных кислот, кислот которые называются нелетучими, т.к. они не могут превращаться в СО2 . Неугольные кислоты организм получает из 3ех источников: пища, промежуточный метаболизм и потеря бикарбонатов со стулом.
А) Пища. Богатая белками диета больше способствует образованию кислот, чем щелочей. Такие компоненты пищи, как глюкоза, триглицериды, не являются компонентами в организме, но метабилизируются в СО2 , большинство которого гидратируется в форму Н2 СО3 , которая диссоциирует на Н+ и НСО3 Ї . Растительная пища образует избыток щелочей, которые должны быть выведены почками.
Б) Промежуточный метаболизм. Метаболизм веществ пищи склонен к закислению жидкостей организма. Некоторые продукты обладают ощелачивающим действием. Например, поступление большого количества органических кислот, содержащихся во фруктах (лактат, цитрат, изоцитрат), ведет к защелачиванию жидкостей организма, т.к. в процессе метаболизма эти органические ионы превращаются в СО2 и Н2 О. А этот процесс ведет к расходу Н+ . Около 40-60 ммоль органических и неорганических кислот, в образовании которых участвует СО2 , образуются ежедневно. Около половины этих кислот нейтрализуется основаниями, поступающими с пищей, но
остальные должны нейтрализоваться буферными системами организма.
Метаболизм пищевых компонентов - важный источник некарбоновых кислот.
1. Лактат образуется при анаэробном окислении глюкозы или гликогена. В случае физической нагрузки и гипоксии чрезмерное образование молочных кислот приводит к временному увеличению синтеза неорганических кислот.
2. Ацетоацетат и β- гидроксибутират образуются при метаболизме триглицеридов. Это кетоновые тела, которые образуются из неорганических кислот при голодании. После еды ацетоацетат и β-гидроксибутират подвергаются дальнейшему расщеплению до СО2 и Н2 О.
3. Фосфорная кислота образуется при метаболизме фосфолипидов и служит значительным источником Н+ .
4. Серные кислоты образуются при распаде белков, содержащих такие аминокислоты, как цистеин, метионин- в которых есть сульфидная группа.
5. Мочевая кислота - продукт метаболизма нуклеотидов.
C) Потеря НСО3 Ї со стулом.
Пища содержит органические соли - анионы и катионы- которые могут превращаться в производные неорганических кислот и оснований. Органические анионы, которые подвергаются в организме метаболизму до НСО3 Ї , включают ацетат, цитрат и в присутствии инсулина- анионы кетокислот.
Пищеварительные процессы приводят к потере 40-60ммоль щелочей с выделениями, что равнозначно прибавке нелетучих кислот в организме.
Способы поддержания концентрации Н+ в нормальных пределах
1. Комбинация Н+ с химическими буферами НСО3 Ї, протеины, фосфаты и гемоглобин .
2. Выделение СО2 с легочной вентиляцией.
3.Экскреция Н+ почками.
II. Ионы водорода и рН.
Химические основы
Н+ - это протон, т.е. атом водорода без своего орбитального электрона; Н+ в водном растворе присутствует как гидроксид-ион или Н3 О +. Присоединение и отдача Н+ лежит в основе кислотно-щелочной химии. На сегодняшний день принята теория кислотно-щелочного отношения Бренстеда.
Кислоты - вещества, которые в растворах отдают ионы водорода, т.е. являются донорами Н+ . ( NH4 + - Н+ + NH3 ).
Основания - вещества, принимающие ион водорода, т.е. являющиеся акцепторами Н+ . ( ОНЇ + Н+ - Н2 О).
Реакция диссоциации :
НА Н+ + АЇ
При протекании этой реакции в прямом направлении НА представляет собой кислоту. Когда эта реакция осуществляется в обратном направлении анион АЇ является основанием (ОНЇ связывает ионы водорода). АЇ называют сопряженным основанием. Между реакциями диссоциации и ассоциации существует равновесие, подчиняющееся закону действия масс. В случае сильных кислот, например, HCl, равновесие в реакции HCl- Н+ + ClЇ Значительно смещено вправо. Если же НА представляет собой слабую кислоту, то диссоциация происходит не полностью, степень ее зависит от константы равновесия.
α =
рис.1 Зависимость степени диссоциации от рН. рК' - отрицательный логарифм константы равновесия К' .
Предcтавление о рН и [Н + ]