уферная система * представляет собой сопряженную кислотно-основную пару, состоящую из акцептора и донора водородных ионов (протонов).

Поведение буферных растворов описывается уравнением Гендерсона— Хассельбаха, которое связывает значение рН с константой кислотности (KJ:

[акцептор протонов]

рН - рК + |д

[донор протонов]

Уравнение Гендерсона Хассельбаха позволяет вычислить величину рКа любой кислоты при данном рН (если известно отношение молярных концентраций донора и акцептора протонов), определить величину рН сопряженной кислотно-основной пары при данном молярном соотношении донора и акцептора протонов (если известна величина рКа) и рассчитать соотношение между молярными концентрациями донора и акцептора протонов при любом значении рН (если известна величина рКа слабой кислоты).

Буферные системы крови

Установлено, что состоянию нормы соответствует определенный диапазон колебаний рН крови—от 7,37 до 7,44 со средней величиной 7,40 **. Кровь представляет собой взвесь клеток в жидкой среде, поэтому ее кислотно-основное равновесие поддерживается совместным участием буферных систем плазмы и клеток крови. Важнейшими буферными системами крови являются бикарбонатная, фосфатная, белковая и наиболее мощная ге могло-б и новая.

Бикарбонатная буферная система — мощная и, пожалуй, самая управляемая система внеклеточной жидкости и крови. На долю бикарбонатного буфера приходится около 10% всей буферной емкости крови. Бикарбонат* Буферными свойствами, т.е. способностью противодействовать изменению рН при внесении в систему кислот или основании, обладают смеси, состоящие из слабой кислоты и ее соли с сильным основанием или слабого основания с солью сильной кислоты.

** В других биологических жидкостях и в клетках рН может отличаться от рН крови. Например, в эритроцитах рН составляет 7,19 + 0,02, отличаясь от рН крови на 0,2.

нш система* представляет собой сопряженную кислотно-основную пару, состоятцую из молекулы угольной кислоты HJCQJ, выполняющую роль донора протона, и бикарбонат-иона НСС\~, выполняющего роль акцептора протона:

Н СИ . ? Н , HL О

Донор ЛЮЦЧПИР

протона протона

Для данной буферной системы величину рН в растворе можно выразить

через константу диссоциации угольной кислоты (рКК2(Х^ и логарифм

концентрации неджсшцвирова >г\ молекул Ш2СОъ ж ионов НС?)3~:

? ' к СО

Истинная концентрация недассоциированнътх молекул Н2СОэ в крови незначительна 4 + м находи гея в прямом зависимости от концентрации раство.1х.Ч1ПО]'о углекислого газа (СО, I 11,()< >112СОа). По ному удоб НШ Пользоваться тем вари;п и ом уравнения, в котором pis,,„-,,,. заменена «кажущейся» константой диссощгашш 112С03, учитывающей общую концентрацию растворенного С02 в крови:

[НСО ]

РН TK , |Р.

[СО {V ]

где Kt—«кажущаяся» константадцссоциации Н2С03; [С02(р)]—концентрация растворенного СОг

При нормальном значении рН крови (7,4) концентрация ионов бикарбоната ТЮОч в лла-ше крови превышает концвнтрацшо С02 примерно в 20 раз, ]>икарбонатная буферная система функционирует как эффективный регулятор в области рН 7,4,

Механизм действия данной системы заключается в том, что при выделении в кровь относительно больших количеств кислых продуктов водородные ионы ЕГ взаимодействуют с ионами бикарбоната НС03", что приводит к образованию слдбодасшцижрующей угольной кислоты H2COv Последующее снижение концентрации Ш3СОъ достигается в результате ускоренного выделения СО, че|хч легкие в результате их г и червентиляции (напомним, что концентрация Н2СОг в плазме крови определяется давлением С02 в альвеолярной газовой смеси).

Если в крови увеличивается количество оснований, то они, взаимодействуя со слабой угольной кислотой, образуют ионы бикарбоната и воду. При этом не происходит сколько-нибудь заметных слипов в величине рН. Кроме того, для сохранения нормального соотношения между компонентами буферной системы в этом случае подключаются физиологические механизмы регулятгии кислотно-основного равновесия; происходит задерж* Бикарбонаты во внеклеточной жидкости находятся в виде натриевой соли NaHCO^ и ьнутри кпеггок наличной соли КТТСО,, ти-.ь'щи>: общий анион ТТСО".

*:* МОЛЯРНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ П/'<Л НО ГРАПНЕННЮ г КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ( О, Н НЛА JMC КРОПИ (T'ICIIB НИЧКОМ. ПРИ ]\.гс. Si, < Г] 1,Ч (10 ММ РТ. «Г.) НА I МОЛЕКУЛУ ИТ 'О. ПРИХОДИТСЯ ПРИМЕРНО

500 молекул СО.,.

ка в плазме крови некоторого количества С02 в результате гиповентилящш легких *. Как будет показано далее, данная буферная система тесно связана с гемоглобиновой системой.

Фосфатная буферная система представляет собой сопряженную кислотно основную пару, состоящую пч нош II И>, (Д^'ор протонов) и иона ИГО/ (акцептор прогонов):

Н РО Н РО

Донор Акцептор

протона протона

Роль кислоты в 'поп системе выполняет одпочамещеппыН фосфат N:i 1I 14 >„. а РОЛЬ СОЛИ дьучамещеппы л фосфат Na ,НР04.

Фосфатная буферная споем;) составляет всего ЛИШЬ 1% от буферной емкости крови. В других тканях эта система является одной из основных. Для фосф