Реферат: Кислотно-щелочное равновесие крови

РН = lg

РН = - lg [H⁺ ]

[H⁺ ] = 10^-рН

Важнейшие буферные кислоты при физиологических концентрациях организма представлены в табл.1

Доноры Н⁺ (сопряженные кислоты) Протон Акцепторы Н⁺ (сопряженные основания)

Н₂ СО₃ ↔ Н⁺ + НСО₃ ^Ї

Н₂ РО₄ ↔ Н⁺ + НРО₄ ^Ї

Н·белок ↔ Н⁺ + Кон.белок

ННbO₂ ↔ Н⁺ + HbO₂

ННb ↔ Н⁺ + Hb^Ї

Сопряженные кислоты могут быть как анионами, так и катитонами, сопряженные основания обычно анионы ; НСО₃ ^Ї - сопряженное основание способно стать и кислотой

2. РН.

Кислотность или основность раствора зависит от содержания в нем свободных ионов водорода. По определению рН представляет собой отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов Н⁺ . РН -это неисчисляемая величина и не может трактоваться так: ее нельзя представить в концентрационных единицах или как “концентрация рН”. Реально это величина, обратная концентрапции, логарифм которой представляет рН как отношение объема к эквиваленту, т.е. это логарифмическое выражение объема, содержащего 1экв Н⁺ .

У человеческой плазмы с рН=7,4 ( т.е. [H⁺ ] = 40· 10 моль (экв/л). Этот объем равен 25 млн. литров.

Т.к. рН - логарифмическое выражение [H⁺ ] , что позволяет графически выразить широкий ряд значений [H⁺ ]. Очень важно указать, что рН и [H⁺ ] находятся в обратно пропорциональных отношениях. Другим преимуществом концепции рН является то, что когда известна рК буфера, сразу же можно определить пределы рН для этого буфера

Недостатком системы рН является то, что приходиться использовать логарифмы для определения [H⁺ ]. Например, невозможно сразу определить, что уменьшение рН с 7,4 до 7,6 означает удвоение [H⁺ ] с 40 нмоль/л до 80 нмоль/л.

1. Измерение рН.

Для более точного и непрерывного измерения рН широко применяется электрометрическая регистрация ( прибор рН-метр) с помощью стеклянного электрода. Такой электрод обычно имеет шарообразно расширенный конец из специального стекла, пропускающего ионы Н⁺ . Внутри электрод заполнен буферным раствором. При погружении в раствор по две стороны стеклянной мембраны создается разность потенциалов, величина которой в соответствии с уравнением Нернста :

Е_ion =

Зависит от рН исследуемого раствора. Эта разность потенциалов фиксируется с помощью неполяризующегося электрода. В настоящее время в рН-метрах используют простые в обращении датчики, в которых измерительный электрод и электрод сравнения заключены на шкалу или электронное табло. Перед началом измерения прибор должен быть откалиброван при помощи стандартных буферных растворов.

2. Постоянство рН артериальной крови.

РН артериальной крови человека ( при 37°С ) колеблется от 7,37 до 7,43, составляя в среднем 7,4. Необходимо уточнить, что эти значения характерны для плазмы крови (стеклянный электрод, погруженный в кровь, соприкасается именно с плазмой ). В эритротроцитах величину рН измерить трудно. Как было установлено, внутри эритроцита она составляет примерно 7,2-7,3 , т.е. отличается от рН плазмы. Как правило, термин “рН крови” относится к рН плазмы.

Характерная для крови человека слабощелочная реакция поддерживается в очень узких пределах, несмотря на постоянно изменяющееся поступление в кровь кислых продуктов метаболизма. Такое постоянство кислых продуктов чрезвычайно важно для правильного протекания обменных процессов в клетках, т.к. деятельность всех ферментов, участвующих в метаболизме зависит от рН. При патологических сдвигах рН крови активность разных ферментов изменяется в разной степени, и в результате точное взаимодействие между реакциями обмена может нарушиться. В регуляции КЩР участвует несколько механизмов, к ним относятся буферные свойства крови, газообмен в легких и выделительная функция почек.

III . Буферные свойства крови

Гидрокарбонатный буфер.

В крови существует целый ряд буферных систем. Рассмотрим гидрокарбонатную систему. Она состоит из относительно слабой угольной кислоты, образующей при гидратации СО₂ сопряженного основания - гидрокарбоната

СО₂ +Н₂ О - Н₂ СО₃ - Н⁺ + НСО₃ ^Ї

Уравнение Гендерсона-Гассельбаха для этой реакции имеет вид :