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