Даже в нормальных условиях организм постоянно подвергается кислотным или щелочным агрессиям; например, при чрезмерном употреблении мясной пищи в организм поступает избыток кислых соединений, а при чрезмерном использовании растительной пищи — избыток щелочных (основных) соединений. Сильное психоэмоциональное напряжение или физическая перегрузка приводят к накоплению в организме недоокисленных продуктов распада, в частности молочной кислоты. Особенно интенсивно накапливаются кислые или щелочные соединения при патологических процессах в организме (дистрофия, нарушения кровообращения, воспаление, аллергия, лихорадка, гипоксия) и недостаточности органов и систем (легких, кровообращения, почек, печени, системы крови и др.).

Поддержание на нормальном уровне соотношения концентрации водородных (Н+) и гидроксильных (ОН~) ионов в тканях и жидких средах, т.е. кислотно-основного состояния (КОС), имеет существенное значение для организма. От этого соотношения зависят обменные процессы, в том числе окислительное фосфорилирование, протеосинтез и протеолиз, образование и распад углеводов и жиров, так как активность ферментов является оптимальной лишь при определенном соотношении Н+- и ОН~-ионов.

КОС определяет транспорт кислорода гемоглобином, образование оксигемоглобина в капиллярах легких (НbO2) и вновь образование гемоглобина (Нb) вследствие отдачи кислорода в капиллярах других тканей. Наиболее чувствительными к смещению концентраций Н+ и ОН" являются нейроны ЦНС, и если это смещение становится значительным, — появляются признаки коматозного состояния (например, ацидотическая кома). В организме имеются мощные системы поддержания на нормальном уровне кислотно-основного состояния крови и тканей; лишь при нарушении работы этих систем возникают нарушения КОС.

Главным параметром, отражающим состояние кислотно-основного баланса организма, является рН, или активная реакция среды. Вода диссоциирует на ионы: [Н20]*— [Н+][ОН"~] = 10~14. В нейтральных средах концентрация водородных ионов — [Н+] равна концентрации гидроксиль-ных ионов — [ОН-] и составляет 10~7. Таким образом, если взять в качестве расчетного показателя [Н+], то для нейтральных жидкостей величина рН будет равна — lg[H+]=7,0. В нормальных условиях рН крови человека составляет 7,34—7,45, и этот параметр является настолько жестким, что его смещение больше чем на 0,4 угрожает жизни (предел колебаний для жидких сред составляет 6,9—7,8). Устойчивость активной реакции крови определяется химическими и физиологическими системами регуляции.

Химическая регуляция КОС осуществляется буферными системами. Буферной называют систему, состоящую из слабой кислоты и соли этой кислоты и способную поддержать рН при добавлении сильной кислоты или щелочи. Каждая буферная система имеет определенную буферную емкость. Она измеряется тем количеством кислоты (например, НО) или щелочи (например, NaOH), которые могут быть нейтрализованы данным буфером без изменения его рН.

В карбонатный буфер включена угольная кислота и щелочно -реагирующий бикарбонат натрия. Белки крови, например альбумины (А), являются амфолитами, т.е. в зависимости от активной реакции среды могут выступать либо как кислота (А), либо как щелочь (NaA). Фосфатная буферная система состоит из кислореагирующего (однозамещенного) фосфата — NaH2P04 и щелочно-реагирующего (двухзамещенного) фосфата — Na2HP04.

- Читать далее "Буферная емкость организма. Карбонатная буферная система"