Механизм буферного действия

Компоненты: Н₂СО₃ /НСО₃^–

В этой системе донором протона является угольная кислота Н₂СО₃, а акцептором протона – гидрокарбонат-ион НСО₃^–.

Если в кровь поступает кислота и увеличивается концентрация иона водорода, то он взаимодействует с НСО₃^–, образуя Н₂СО₃ и приводит к выделению газообразного СО₂, который выводится из организма в процессе дыхания через легкие.

Н⁺ + НСО₃^– Н₂СО₃ СО₂ + Н₂О

Концентрация слабой кислоты при этом увеличивается, а концентрация соли (сопряженного основания) на ту же величину уменьшается ⇒ рН не изменится, т.к. АК переходит в ПК. ПК и ОК ↑, а АК не изменяется.

При поступлении в кровь оснований, они связываются угольной кислотой: ОН^–+ Н₂СО₃ НСО₃^– + Н₂О

рН при этом почти не изменится за счет смещения ионизации кислоты вправо в результате связывания одного из продуктов ионизации – протонов – в слабый электролит (воду). Концентрация слабой кислоты при этом уменьшится, а концентрация соли на эту же величину увеличится. рН не изменится, т.к. ПК переходит в АК. ПК и ОК ↓, а АК не изменится.

Главное назначение гидрокарбонатной системы заключается в нейтрализации кислот. Этот буфер является системой быстрого реагирования, т.к. продукт его взаимодействия с кислотами - углекислый газ – быстро выводится через легкие.

Гидрокарбонатный буфер определяет в крови кислотно-щелочное равновесие (КЩР) и является щелочным резервом крови (ЩР). Щелочной резерв крови – показатель функциональных возможностей буферных систем крови, представляющий собой количество двуокиси углерода, которое может быть связано 100 мл плазмы крови, предварительно приведенной в состояние равновесия с газовой средой, в которой парциальное давление СО₂ составляет 40 мм рт. ст., т.е. способность крови связывать СО₂.

Гидрокарбонатный буфер содержится также в эритроцитах, межклеточной жидкости и в почечной ткани.

Гидрофосфатная буферная система

Компоненты Н₂РО₄^–/НРО₄^2–

Она состоит из дигидрофосфатов и гидрофосфатов (NaH₂РO₄ и Na₂HРO₄ – в плазме крови и межклеточной жидкости, КН₂РО₄ и К₂HРO₄ – внутри клеток). Роль донора протона в этой системе играет ион Н₂РО₄^–, а акцептора протона – ион НРО₄^2–. В норме отношение Н₂РО₄^–/НРО₄^2–= 1 / 4. Следовательно, буферная емкость по кислоте больше, чем по основанию.

При увеличении концентрации ионов водорода (например, при переработке мясной пищи), происходит их нейтрализация ионами НРО₄^2–. Н⁺ + НРО₄^2–⇄ Н₂РО₄^–.При увеличении концентрации оснований в организме (например, при употреблении растительной пищи), они нейтрализуются ионами Н₂РО₄^–.

ОН^–+ Н₂РО₄^– ⇄ НРО₄^2– + Н₂О

Избыточное количество дигидрофосфат и гидрофосфат ионов выводится почками.

В отличие от гидрокарбонатной (в которой восстановление отношения достигается в течение 10-18 часов за счет изменения объема легочной вентиляции), в гидрофосфатной системе полное восстановление отношения компонентов происходит только через 2-3 суток. Фосфатный буфер в крови находится в тесной связи с бикарбонатной буферной системой.

Органические фосфаты также обладают буферными свойствами, но мощность их слабее, чем неорганического фосфатного буфера.

Дата добавления: 2014-10-17; просмотров: 441; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!