Кислотно-щелочное равновесие представляет собой одну из общих биохимических констант, характеризующих нормальный гомеостаз.
Сохранение кислотно-щелочного гомеостаза в нормальных пределах предполагает сохранение концентрации ионов Н+ в нормальных пределах.

а) Ион Н+ представляет собой водородный атом, который утратил один периферический электрон и его содержание обусловливает степень кислотности соответствующего раствора.
В системе Бронштед-Лаури кислота является донором, а основание представляет собой акцептор протонов.

Кислый раствор содержит повышенное число Н+ по сравнению с числом ионов ОН-, а щелочный раствор содержит большее число ионов ОН-; нейтральный раствор содержит ионы Н+ и ОН- в одинаковом количестве (10-7). Показатель содержания ионов Н+ и ОН- в растворе является постоянным и равен 10-14.
(Н + )(ОН") = 10-14

Содержание ионов Н+ в растворе может быть установлено, если известно содержание ионов ОН-. Так,например, если к химически чистой воде добавить кислоту и содержание ионов Н+ доходит до 10~5 содержание ионов ОН- будет равно 10-9. Для того, чтобы не прибегать к тяжеловесным понятиям отрицательных значений, Соренсен ввел понятие рН = логарифм обратного знака содержания ионов Н+ в определенном растворе (1); концентрация ионов Н+ в растворе.

рН будет тем меньше, чем кислотность раствора является большей: нормальный раствор кислоты имеет рН = 0, а нормальный раствор щелочи — основания имеет рН = 14. Значение, равное 7 (10-7), соответствует нейтральной реакции.

В организме ионы Н+ циркулируют в двух формах.
1. Ионы Н+, связанные с летучими ионами, и главным образом, ион бикарбонтата, СО3Н-, с которым происходит образование угольной кислоты (СО3Н2); эта кислота весьма легко расщепляется на СО2 и Н2О и выделяется через легкие. Ионы Н+, связанные с летучими анионами, характеризуют дыхательные расстройства кислотно-щелочного равновесия в смысле наступления ацидоза или алкалоза, в зависимости от степени нарушения степении легочной вентиляции (гипо-вентиляция или гипервентиляция).
2. Ионы Н+, связанные с фиксированными нелетучими сульфатными, фосфатными, лактатными анионами, являются ответственными за расстройства метаболического типа, ацидоза или алкалоза.

Каждая кислота обладает собственной константой расщепления (К), для выражения которой применяется логарифм с обратным знаком или рК.
рК является тем меньшим, чем кислота является более расщепленной (6,10 — угольная кислота; 6,8 — фосфорная кислота, 3,90— — молочная кислота).

Под термином сильная кислота следует понимать полностью или почти полностью расщепленную кислоту (Сl-Н+) и также следует понимать и основание (Na+OH-).
Слабая кислота представляет собой малорасщепленную кислоту, какой является, например, угольная кислота СО3Н2.

Буферные системы. Смесь, амортизирующая — смягчающая — вариации рН раствора, к которому добавлены ионы Н+ или ОН-, называется буферной смесью и она состоит из 2 частей: из слабой кислоты и из щелочной соли, обладающей сильным основанием, или же из слабого основания и его кислой соли с весьма сильной кислотой.

Действенность буферной смеси зависит от степени ее расщепления. Когда буферная смесь расщеплена на 50%, рН = рК — ее действенность является весьма выраженной.

В организме существуют 4 главные буферные системы.
1. Бикарбонатный буфер —угольная кислота, который с точки зрения рК (6,1) далек от физиологического рН (7,40) и кажется малодейственным. Все же он является весьма действенным буфером, так как:

— его содержание в плазме является высоким (25 MEq/л);
— бикарбонат представляет собой летучий, легко выделяемый через легкие, ион.

2. Двунатриевый фосфатный буфер — однонатриевый фосфат обладает слабой концентрацией в плазме, но его рК = 6,8.
Плазма содержит в 4 раза большее количество двухнатриевого фосфата по сравнению с однонатриевым фосфатом, и следует сказать, что фосфаты являются великолепным буферным компонентом мочи.

- Читать далее "Буферный раствор протеинат-протеин при инфекциях. Буферные системы организма"