Тема 9. Кислотно-основное равновесие в организме. Водородный показатель биологических жидкостей.

Все физиологические жидкости организма (желудочный сок, плазма крови, внеклеточная, внутриклеточная и спинномозговая жидкости) представляют собой водные растворы. Компонентами данных систем является катионы и анионы сильных электролитов (K⁺; Na⁺; Mg²⁺; HPO₄^2-; H₂PO^4-; HCO^3-; Cl^-), а также органические соединения (глюкоза, полисахариды, белки и др.), являющихся слабыми электролитами. Важными функциями электролитов организма являются: поддержание осмотического давления и значения ионной силы биологических жидкостей, влияние на биоэлектрические потенциалы, свертывание крови и др.

Особенную физиологическую активность проявляют ионы водорода и гидроксид-ионы, которые определяют кислотность внутренних сред организма, влияют на активность ферментов и др. Кислотность биологических жидкостей, количественной характеристикой которой является водородный показатель – рН, является одной из основных физико-химических характеристик жидкостных сред организма, определение которой позволяет сделать вывод относительно физиологического и патологического функционирования организма.

Важным этапом в понимании многих физиологических явлений является рассмотрение свойств растворов электролитов и кислотно-основного состояния биологических жидкостей, которые позволяют объяснить механизм поддержания водно-солевого баланса и определить нарушения работы различных систем организма на стадии диагностики заболевания.

Значение pH различных биологических жидкостей и тканей тела человека

1. Плазма крови	7,4±0,05
2. Слюна	6,35-6,85
3. Желудочный сок	1,5-2,0
4. Моча	4,8-7,5
5. Спинно-мозговая жидкость	7,4±0,05
6. Сок поджелудочной железы	7,5-8
7. Содержимое тонк. киш.	7-8
8. Желчь в пузыре	5,4-6,9
9. Молоко	6,6-6,9
10. Слезная жидкость	7,4±0,1
11. Кожа	6,2-7,5

Теоретические вопросы.

1. Растворы электролитов. Электролиты в организме человека.

2. Степень и константа диссоциации слабых электролитов. Закон разведения Оствальда.

3. Свойства растворов сильных электролитов. Активность, ионная сила растворов сильных электролитов.

4. Теории кислот и оснований Арениуса, Бренстеда-Лоури, Льюиса.

5. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН.

6. Кислотно-основное титрование. Теория кислотно-основных индикаторов.

7. Водно-электролитный баланс организма. Значение рН биологических жидкостей.

Решение обучающих задач.

Задача 1.

Определите рН и рОН биологической жидкости, если концентрация ионов водорода в растворе составляет [Н⁺] = 10^-5 М.

Эталон решения:

1. Для определения рН раствора используем уравнение:

рН = -lg [Н⁺], рН = -lg 10^-5= 5

2. Определяем рОН раствора:

рОН = 14 - рОН, рОН = 14 – 5 = 9

Набор заданий для контроля самоподготовки

Задание 1.

Одна из важнейших протолитических реакций организма:

HPO₄^2- + H⁺ ↔ H₂PO₄^-

происходит в плазме крови. В данном уравнении определите кислоту по теории Бренстеда-Лоури.

1. HPO₄^2-;

2. H₂PO₄^-;

3. Н⁺;

4. H₂O

5. H₃PO₄

Задание 2.

При проведении клинических исследований экспериментально был установлен водородный показатель желудочного сока пациента, который приблизительно равен единице. Определите концентрацию ионов Н⁺ (моль/л) в данной биологической жидкости.

1. 10^-1;

2. 10^-2;

3. 10^-3;

4. 10^-4;

5. 10^-5.

Задание 3.

С целью определения функционирования поджелудочной железы, методом кислотно-основного титрования, определена концентрация гидроксид-ионов в образце жидкости данной секреции: [OH^-] = 1∙10^-5 моль/л. Определите величину рН.

1. 5;

2. 7;

3. 9;

4. 11;

5. 13.

Задание 4.

При клиническом анализе образца крови больного экспериментально определен водородный показатель: рН=7,2. Укажите кислотно-основное состояние крови для дальнейшего выбора курса лечения.

1. Физиологическое;

2. Ацидоз;

3. Алкалоз;

4. Гомеостаз

5. Гипоксия