2.1. Физико-химические факторы кислотно-основного состояния организма

 Поскольку произведение концентраций ионов Н⁺ и ОН^— (носителей кислотных и основных свойств соответственно) при данной температуре постоянно (10^—14 при комнатной температуре), нейтральная реакция соответствует рН 7,0 (и, следовательно» концентрация ионов Н+ и ОН^— по 10^—7 моль/л). При увеличении концентрации [Н+] в растворе рН его уменьшается, а при снижении — увеличивается. Таким образом, все растворы, имеющие рН ниже 7,0— кислоты, выше 7,0 — основания.

Все кислоты, основания и соли в растворах диссоциируют на разноименно заряженные ионы. Например, соляная кислота (НС1) диссоциирует на Н+ и С1^—.

Определенная группа веществ может диссоциировать с образованием как ионов Н+, так и гидроксильных ионов ОН^— в зависимости от того, в каком растворе (щелочном или кислотном) они находятся. В щелочном растворе они отщепляют ион Н+ и ведут себя как кислоты, а в кислом — ОН^— и имеют свойства оснований. Такие вещества называются амфотерными электролитами, или амфолитами. Примером подобных веществ могут быть белки.

Поскольку реакция крови человека слабощелочная (рН 7,4) белки (в том числе гемоглобин) ведут себя как слабые кислоты.

Нормальная концентрация ионов Н+ в крови, которой соответствует рН 7,4, составляет 40 нмоль/л (1 нмоль равен 1-10^—9 моль, т. е. миллиардной доле моля). Отношения между рН и [Н+] иллюстрирует табл. 2.1.

Таблица 2.1. Эквивалентные значения рН и  Н+ в крови человека

Следует указать, что ионы водорода присутствуют в крови в виде Н₃О⁺, а не в форме свободного Н+. Следовательно, выражение «в организме накапливаются водородные ионы (Н+)» условно.

В течение суток в организме продуцируется двуокись углерода, количество которой эквивалентно 13000 ммоль водородных ионов. Дополнительно к этому продуцируется 70 ммоль нелетучих (фиксированных) кислот. Это в основном серная и фосфорная кислоты, образующиеся в результате окисления содержащих серу тканевых белков и фосфолипидов, а также значительные количества лактата и ацетоацетата, появляющиеся в результате неполного окисления углеводов и жиров. При нормальном темпе их образования и в нормальных условиях эти кислые продукты должны экскретироваться и практически не смещают рН жидкостных сред человеческого организма.