Гидрокарбонатно-гемоглобиновая система
Гидрокарбонатная буферная система – основной внеклеточный буфер – мощная буферная система крови. Ей принадлежит 53% общего буферного действия крови (35% буферного действия плазмы и 18% эритроцита). При нормальном значении рН крови, равном 7,4 соотношение компонентов гидрокарбонатной буферной системы составляет примерно 1 : 20.
Диссоциация компонентов
Если к такому раствору добавить небольшое количество сильной кислоты, то катионы водорода этой же кислоты с гидрокарбонат-анионами образуют углекислый газ и воду
Если к такому раствору добавить сильное основание, то вода и углекислый газ перейдут в гидрокарбонат-анион
Избыток сильной кислоты смещает рН в кислую область, избыток сильного основания – в щелочную.
Взаимодействие кислорода-воздуха с гемоглобином в лёгких с образованием оксигемоглобина
Отдача кислорода-воздуха оксигемоглобином внутренним органам и тканям
Поступление кислорода-воздуха во внутренние органы и ткани; образование восстановленного гемоглобина, который при взаимодействии с углекислым газом образует карбгемоглобин. Одновременно, под влиянием карбангидразы, углекислый газ взаимодействует с водой с образованием угольной кислоты. Угольная кислота диссоциирует на катион водорода и гидрокарбонат-анион. Гидрокарбонат-анион диффундирует в плазму, а хлорид-анион поступает в эритроциты. Катион водорода взаимодействует с гемоглобином с образованием восстановленного гемоглобина
Углекислый газ, поступающий в кровь из тканей, переносится кровью в виде гидрокарбоната и карбгемоглобина свободно – в растворённом виде. Гидрокарбонат-анионы диффундируют из эритроцитов крови в плазму, а хлорид-анионы наоборот.
В лёгких происходит обратный процесс
Способность буферных растворов поддерживать рН постоянным является ограниченной. Любой буферный раствор сохраняет рН постоянным только до прибавления некоторого определённого количества кислоты или щёлочи. Если щелочной или кислотный резерв буферной системы будет исчерпан, то рН буферного раствора также будет изменяться.
Буферная ёмкость – способность буферной системы или буферного раствора поддерживать рН среды или противодействовать смещению рН среды при добавлении кислоты иил щёлочи – количество моль/эквивалентов кислоты или щёлочи, которое нужно добавить к 1 л раствора буферной смеси, чтобы изменить рН среды на единицу.
Виды буферной ёмкости: |
|
Кислотная буферная ёмкость
|
|
|
|
Щелочная
буферная ёмкость
Факторы, влияющие на буферную ёмкость:
Буферная ёмкость зависит от природы и концентрации общих компонентов (но не отдельных) буферного раствора, соотношения концентраций каждого компонента буферного раствора.
Чем больше концентрация компонентов буферного раствора и чем ближе отношение компонентов к единице, тем больше буферная ёмкость
Если отношение компонентов равно единице, то буферная ёмкость максимальная
Разбавление буферного раствора не влияет на смещение рН, так как концентрация компонентов при разбавлении уменьшается в одинаковое число раз