Рівняння гендерсона-хассельбаха. Буферна ємність

Як вже обговорювалося раніше, концентрацію іонів Н + прийнято виражати не в абсолютних величинах, а в одиницях рН. Нагадаємо, що значення рН є значення -lg іонів Н +.
аналогічним способом може бути виражена константа дисоціації: рК = -log К, рН = 6,1+ log (HCO3 / 0,03xPco2)

Відео: Буферні розчини і рівняння Гендерсона-Гассельбаха

Останнє рівняння називають рівнянням Гендерсона-Хассел`баха. З його допомогою можна розрахувати рН розчину за умови, якщо відомі значення молярної концентрації НСО3 і Рсо2. З цього рівняння стає очевидним, що збільшення вмісту НСО3 викликає підвищення рН, приводячи до алкалозу.

збільшення Рсо2 знижує рН, зміщуючи кислотно-лужну рівновагу в бік ацидозу. Рівняння Гендерсона-Хассельбаха, додатково визначає ознаки нормального стану рН і кислотно-лужної рівноваги в позаклітинній рідині, дозволяє зрозуміти механізми фізіологічної регуляції вмісту кислот і підстав в позаклітинній рідині.

Відео: кіс, ксілотно основний стан, кислотно-основний баланс, буферні системи, буфера

Як буде розглянуто далі, концентрація бікарбонатів регулюється головним чином нирками, тоді як Рсо2 в позаклітинній рідині залежить від вентиляції легенів. Посилення легеневої вентиляції сприяє виведенню СО2 з плазми, при зниженні показників вентиляції легень значення Рсо2 зростає. Гомеостаз кислотно-лужного стану підтримується узгодженими діями обох систем: видільної та дихальної. Пошкодження одного або обох регулюючих механізмів призводить до порушень, внаслідок яких вміст бікарбонатів або Рсо2 в позаклітинній рідині змінюється.

Відео: ВІВАТОН. Білкова буферна система

порушення, зміщують кислотно-лужну рівновагу шляхом зміни змісту бікарбонатів в позаклітинній рідині, називають метаболічними, тому ацидоз, викликаний таким зміною, носить назву метаболічного ацидозу, а алкалоз, первинної причиною якого є збільшення концентрації іонів бікарбонату, називають метаболічним алкалозом. При збільшенні Рсо2 виникає дихальний ацидоз, а при зниженні - дихальний алкалоз.

Крива титрування бикарбонатной буферної системи. На малюнку показані зрушення рН в позаклітинній рідині у відповідь на зміни змісту НСО3 і СО2 в позаклітинній рідині. Коли концентрації двох цих компонентів рівні, права частина рівняння 8 стає логарифмом 1, який дорівнює нулю, тому величина рН розчину така ж, як і рК (6,1) бикарбонатной буферної системи. При додаванні до неї підстави частина розчиненого СО2 перетворюється в НСОз-, збільшуючи значення співвідношення НСО3 до СО2 і, відповідно, рН, що стає очевидним з рівняння Гендерсона-Хассельбаха. Додана в розчин кислота зв`язується НСО3, який потім перетворюється в розчинений СО2, що зменшує співвідношення між НСО3 до СО2 і рН позаклітинної рідини.
Буферна ємність розчину визначається сумарною і відносної концентрацією компонентів буферної системи.

Відео: Відповіді на часті питання / буферна система / інвестиції від TPSpro

Особливість розташування ряду точок, зображених на кривої титрування малюнку, є цілком зрозумілою. По-перше, за умови, коли частка кожного компонента буферного розчину (НСО3 і СО2) становить по 50%, рН і рК рівні. По-друге, буферна система найбільш ефективно діє в центральній частині кривої, де рН наближений до рК системи. Це означає, що зміни рН, що виникають в результаті додавання до розчину кислот або підстав, в цьому діапазоні значень найменші. Діяльність буферної системи залишається ефективною при відхиленнях значень рН в будь-яку сторону в межах 1, що розширює межі діяльності буфера від 5,1 до 7,1 одиниць. Поза зазначених меж буферна ємність швидко знижується. Коли весь СО2 перетворюється в НСОз- або, навпаки, коли весь НСОз- перетворюється в СО2, система повністю втрачає ємність.

абсолютна концентрація компонентів буферної системи також є важливим показником, який визначає буферну ємність. При низькій концентрації компонентів буферної системи додані навіть у невеликій кількості кислоти і луги призводять до значних змін рН.