Главная Анализ крови Газы крови Что такое буфер?
Анализ крови - Газы крови

Система обратного осмоса Aqualine RO-6Буферы — это растворы химических композиций, которые спо­собны сглаживать изменения рН, вызываемые добавлением кислоты, при помощи нейтрализации образующихся ионов во­дорода.

Буфер составляют из основания и какой-либо слабой кисло­ты. Так как основной буферной системой крови является бикарбонатная (в крови есть еще несколько иных буферных сис­тем), ее используем для примера.

Бикарбонатный буфер состоит из бикарбоната и угольной кислоты. Если к раствору натрия бикарбоната (буфер) добавить сильную кислоту (напри­мер, соляную), то ионы водорода, образующиеся при ее диссо­циации, будут включаться в угольную кислоту, которая диссо­циирует  слабо:

 HCl + NaHCO3 → H2CO3 + NaCl

Здесь важно понимать, что ионы водорода из соляной кислоты включаются в слабую угольную кислоту, которая слабо диссоци­ирует, так что обoее количество ионов водорода в растворе и, следовательно, рН не меняются так существенно, как это бы слу­чилось в отсутствие буфера.

Хотя буфер и минимизирует изме­нения рН при добавлении к нему ионов водорода, он не может совершенно убрать их из раствора, так как слабая кислота тоже в какой-то степени диссоциирует. Количественно взаимодейст­вие компонентов бикарбонатной буферной системы и результи­рующей величины рН описывается уравнением Хендерсона-Хассельбаха.

Уравнение показывает, что рН определяется отношением концентраций основания и кислоты. Когда к бикарбонатному буферу добавляют ионы водорода, концентрация бикарбоната снижается, так как он частично преобразует­ся в кислоту, а концентрация угольной кислоты растет, вызывая снижение рН.

Если кислота (ионы водорода) продолжает поступать в систему, бикарбонат в конце концов будет полностью потреблен (весь превратится в угольную кислоту). По мере истощения буферной способности рН будет резко сни­жаться по мере добавления кислоты. Но если угольная кислота будет постоянно удаляться из системы по мере ее образования, то буферная емкость и, следовательно, рН будут поддерживать­ся, несмотря на продолжающееся добавление ионов водорода. В организме так фактически и происходит.

буферЛегкие обес­печивают выведение угольной кислоты (в виде СО2), а почки непрерывно регенерируют бикарбонат. Роль легких в поддер­жании нормального значения рН крови, таким образом, зави­сит исключительно от характеристик бикарбонатной буферной системы, превращения угольной кислоты в СО2 и Н2О. Приве­денное ниже уравнение демонстрирует взаимосвязи всех эле­ментов бикарбонатного буфера в организме человека:

 Н+ +     НСО3- ↔ Н2СО3 ↔ Н2О + CO2

Важно понимать, что эта реакция обратима. Ее направление зависит от относительной концентрации каждого элемента. Нап­ример, повышение концентрации углекислого газа смешает на­правление реакции влево с увеличением, соответственно, про­дукции угольной кислоты и далее — ионов водорода. Это объ­ясняет кислотный потенциал углекислого газа и демонстрирует важный вклад легких в сохранение нормальных значений рН.