Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Кислотно-основное равновесие, или кислотно-щелочное равновесие, определяется концентрацией ионов водорода - [Н⁺] - в клетках и жидкостях. Хотя [Н⁺] во внеклеточной жидкости относительно мала (40 ? 10^-9 моль/л), [H⁺] влияет практически на все жизненно важные функции.

Кислоты и основания. Кислотами называют такие вещества, которые в растворах отдают ионы водорода (доноры протонов), а основаниями - вещества, связывающие эти ионы (акцепторы протонов). Рассмотрим реакцию диссоциации:

НА ↔ H⁺ + A^- (27.3)

При протекании этой реакции в прямом направлении (слева направо) НА представляет собой кислоту. Когда эта реакция в определенных условиях осуществляется в обратном направлении, анион A^- является по определению основанием (он связывает ионы водорода). A^- в данном случае называют сопряженным основанием. Между реакциями диссоциации и ассоциации существует равновесие, подчиняющееся закону действующих масс. В случае сильных кислот, например НСl, равновесие в реакции (27.3) значительно смещено вправо. Если же НA представляет собой слабую кислоту, то диссоциация происходит не полностью. Степень ее зависит от константы равновесия.

Водородный показатель (концентрация ионов водорода - [H⁺]) выражают в логарифмической шкале (единицы: pH):

(27.4)

рН жидких сред организма зависит от содержания в них органических и неорганических кислот и оснований (кислота - вещество, которое в растворе является донором протонов, а основание - вещество, являющееся в растворе акцептором протонов).

pH находится в обратной зависимости от [H⁺], то есть низкое pH соответствует высокой концентрации H⁺, а высокое pH - низкой концентрации H⁺.

Нормальное значение pH артериальной крови - 7,4, pH венозной крови и интерстициальной жидкости - около 7,35. Падение величины pH ниже этих значений указывает на ацидоз, подъем pH - на алкалоз. Другими словами, ацидоз - избыток H⁺, уменьшение H⁺ - алкалоз.

Измерение рН. рН раствора можно определить либо при помощи индикаторов, либо электрометрически.

В настоящее время в рН-метрах используют простые в обращении датчики, в которых измерительный электрод и электрод сравнения заключены в единую оболочку. После усиления электрический сигнал подается на шкалу или электронное табло. Перед началом измерения прибор должен быть откалиброван при помощи стандартных буферных растворов.