Ионы водорода (Буферные системы)

Основным буфером во внеклеточной жидкости является система гидрокарбонат — угольная кислота, буферная система клетки включает в себя белки и органические фосфаты. В моче основные буферные системы представлены фосфатом и его моно- и двузамещенными формами. В настоящем разделе детально будет рассмотрен буферный механизм только внутриклеточной жидкости.

Значительная часть ионов водорода, попадая в плазму, взаимодействует с гидрокарбонатом с образованием нейтральной соли и угольной кислоты:

Н+NaHCО₃→Na+Н₂СО₃

Угольная кислота относится к слабым кислотам, отличается низким коэффициентом растворимости и находится в равновесии с растворенной двуокисью углерода в соответствии со следующим уравнением:

[Н+] • [НСО₃-]↔Н₂СО₃↔СО2 + Н₂О

Дополнительные ионы водорода сдвигают это равновесие вправо, в результате чего образуются СО₂ и Н₂О. Таким образом, буферный механизм приводит к незначительному изменению концентрации свободных ионов водорода и рН.

Несмотря на это, нейтрализация происходит за счет уменьшения концентрации гидрокарбоната натрия (что было отнесено за счет дефицита основания) и повышения парциального давления двуокиси углерода (Рсо₂). Как следует из уравнения Хендерсона — Хассельбаха, эти изменения могут привести к некоторым изменениям рН:

pH= pK+log *основание/кислота

В системе гидрокарбонат — угольная кислота рК (константа диссоциации пары кислота — основание) составляет 6,1. Таким образом:

рН — 6,1 + log *основание/угольная кислота

Поскольку угольная кислота находится в равновесии с растворенной двуокисью углерода, уровень (Рсо₂) может свидетельствовать о концентрации угольной кислоты.

Очевидно, что при снижении концентрации гидрокарбоната натрия и увеличении Рсо2 добавление ионов водорода к плазме приведет к некоторому уменьшению рН, несмотря на присутствие буферов. Однако эти изменения выражены в меньшей степени, чем при отсутствии буферного механизма.

«Развитие, питание, уход за ребенком», проф. И.М. Воронцов

Далее по теме: