Кислотно-основной гомеостаз человеческого организма в норме и патологии

Одним из удивительных свойств живых организмов является постоянство pH биологических жидкостей, тканей и органов.

Из данных табл. 8.6 видно, что pH различных жидкостей в организме человека изменяется в довольно широких пределах в зависимости от их местонахождения. Так, например, pH сыворотки крови 7,4, тогда как pH желудочного сока — жидкости, выделяемой клетками слизистой стенки желудка, — составляет около единицы.

Значения pH крови, спинномозговой жидкости, слёзной жидкости, желудочного сока практически постоянны. Это постоянство поддерживается их буферными системами (свойства буферных систем будут разобраны ниже), и необходимо, чтобы обеспечить нормальную деятельность ферментов, регулировать осмотическое давление и другие показатели.

Активность ферментов и особенности протекающих в тканях биохимических реакций связаны с узким интервалом значений pH.

Например, оптимальная активность пепсина — фермента желудочного сока (pH* 1,0), расщепляющего пептидные связи в белках, — находится при pH 1,5. Ферменты кишечного сока поджелудочной железы (pH 7,5−8,0) — трипсин и химотрипсин, катализирующие гидролиз белков и пептидов, — имеют максимальную активность в слабощелочной среде. Амилаза — фермент слюны, под действием которого крахмал и гликоген распадаются до мальтозы, имеет оптимальную активность при pH 6,7, что соответствует pH слюны.

Таблица 8.6

Значения pH различных биожидкостей и тканей организма человека

Смещение значения pH крови в кислую область от нормальной величины pH.

7,4 называется ацидозом, а в щелочную область — алкалозом.

При некоторых заболеваниях в организме образуются кислоты, которые удаляются очень медленно. Эти кислоты вытесняют СО2 из присутствующего в крови водородкарбонат-иона НСО" з. Диоксид углерода выводится через легкие. При этом концентрация иона НСО з в крови уменьшается, но изменения pH практически не происходит, так как образующиеся кислоты нейтрализуются, а диоксид углерода удаляется.

Пока концентрация иона НСО, в крови достаточна, образование кислот не приводит к существенному изменению pH. Имеет место компенсированный ацидоз (наблюдается, например, при сахарном диабете). Но когда концентрация НСО_} сильно понижается, ацидоз уже не компенсируется, и в этом случае сдвиг pH крови в кислую сторону возрастает со временем. При pH крови ниже 7,0 появляются тяжелые симптомы. Подобный по масштабу ацидозу сдвиг в щелочную область — алкалоз (образование в организме большого количества щелочи) — встречается редко.

Большое значение имеет клиническое исследование на кислотность желудочного сока: активную (обусловленную содержанием сильной соляной кислоты, слабой молочной кислоты, кислых фосфатов, муцина и других белков) и резервную (представляющую собой разность общей и активной кислотности).

Активная кислотность измеряется концентрацией свободных водород-ионов в растворе.

Потенциальная {резервная) кислотность измеряется количеством водородионов, связанных в молекулах кислоты, т. е. представляет собой «запас» недиссоциированных молекул кислоты.

Сумма активной и резервной кислотности составляет общую кислотность, которая определяется общей (аналитической) концентрацией кислоты и устанавливается титрованием. Активная кислотность определяет pH данного раствора.