Активната реакция на pH средата е по-постоянна. Активна реакция на околната среда. Все още няма HTML версия на произведението

За реакциите, протичащи в организма, активната реакция на околната среда е от голямо значение.
Под активна реакция на среда се разбира концентрацията на водородни йони или хидроксилни йони в разтвор.
Много вещества (електролити) във воден разтвор се разпадат на йони. В зависимост от природата на електролита степента на разпадане (дисоциация) е различна. Чистата вода е много слаб електролит, който се разпада на водородни и хидроксилни йони:

Количеството на водородните и хидроксилните йони в чистата вода е незначително и възлиза на 0,0000001 g.
Киселините във водни разтвори се дисоциират на водороден йон и съответния анион:


и бази - в хидроксилен йон и съответния катион:


Ако концентрацията на водородни йони в разтвор е равна на концентрацията на хидроксилни йони ([H+]=[OH-]), реакцията е неутрална; ако концентрацията на водородни йони е по-малка от концентрацията на хидроксилни йони ((OH]), реакцията е кисела.
При същата нормалност на разтворите на оцетна и солна киселина, активната реакция в разтвор на оцетна киселина е по-малка, отколкото в разтвор на солна киселина, тъй като оцетната киселина се дисоциира по-малко силно от солната киселина, в резултат на което има по-малко водород йони в разтвор на оцетна киселина, отколкото в разтвор на солна киселина.
По този начин неутралната реакция на средата се характеризира с равенство на концентрациите на Н+ и ОН- йони в разтвора, киселинна - с преобладаване на водородни йони над хидроксилни йони, алкална - с преобладаване на хидроксилни йони над водородни йони. С увеличаването на концентрацията на водородните йони в разтвора концентрацията на хидроксилните йони намалява и обратно. Дори в много киселинни разтвори винаги има незначително количество хидроксилни йони, а в много алкални разтвори - водородни йони. Следователно, активната реакция на средата може да се характеризира със съдържанието на водородни йони или съдържанието на хидроксилни йони. Обичайно е активната реакция на средата да се изразява чрез концентрацията на водородни йони, която за водата е равна на 1 * 10v-7. За да не оперираме в практическата работа с такива неудобни числени стойности, активната реакция на средата се изразява най-вече чрез стойността на pH.
Водородният индекс е логаритъм от концентрацията на водородни йони, взет с обратен знак:


Промените в pH в диапазона от 0 до 7 характеризират кисела реакция, при pH 7 неутрална и pH от 7 до 14 алкална.
Различните химични процеси протичат по различен начин в зависимост от това дали реакцията на средата е кисела, неутрална или алкална. Същото важи и за процесите, протичащи в клетките на живия организъм, и тук реакцията на околната среда играе голяма роля. Това се потвърждава от факта, че постоянството на реакцията на кръвта и тъканните течности, като лимфата, се поддържа с голяма точност, въпреки факта, че веществата, образувани в тъканите по време на метаболитния процес, са склонни да го нарушат.
Свойствата на протеините се проявяват в строга зависимост от естеството на реакцията на околната среда. Особено важно е значението на активната реакция на околната среда за ензимните процеси.
Реакцията на кръвната среда и други тъкани и органи е слабо алкална, близка до неутрална. В кръвта постоянството на pH се поддържа в много тесни граници (7,3-7,4). Промяната на pH към киселинната или алкална страна е резултат от всякакви смущения, възникващи в тялото.
Постоянността на рН на кръвта се поддържа чрез химическо регулиране от буферни системи, присъстващи в кръвта, и отстраняване на отпадъчните продукти от белите дробове и бъбреците. Белите дробове отстраняват киселинните продукти - въглероден диоксид, бъбреците - фосфати и амоняк, последният главно след превръщане в урея.
Буферното действие се отнася до способността на разтвора да устои на промени в pH, които биха възникнали поради добавянето на киселина или основа.
Буферните системи в кръвта и тъканните течности могат да поддържат постоянно pH по време на образуването на киселини и основи, освободени по време на метаболитния процес.
От буферните системи най-голямо значение за организма имат протеините, както и минералните съединения - бикарбонати и фосфати на натрий и калий. Кръвните буферни системи са: кароонат - H2CO3/NaHCO3, фосфат NaH2PO4/NaHPO4 и протеин протеин-киселина/протеин-сол.
В тялото, когато натриевият бикарбонат NaHCO3 взаимодейства с фосфорната киселина, освободена по време на обменния процес, се образува въглена киселина:

Въглеродната киселина, тъй като е много нестабилна, бързо се разпада и се отделя от тялото заедно с издишания въздух под формата на вода и въглероден диоксид. Това осигурява постоянно pH на кръвта. Солите на фосфорната киселина също противодействат на промените в pH. Например, когато млечната киселина реагира с двузаместен натриев фосфат, се образуват натриева сол на млечната киселина и монозаместен натриев фосфат:


Амонякът, образуван по време на процеса на обмен на основи, се свързва със свободна въглеродна киселина, което води до образуването на амониев бикарбонат:

Най-важното буферно вещество в цялата кръв е протеинът хемоглобин, който поради киселинните си свойства може да свързва основи и да образува соли, например Na-хемоглобин.
Буферният капацитет на кръвта може да бъде показан със следния пример: за да изместите рН на кръвния серум към алкалната страна до рН 8,2, трябва да добавите 70 пъти повече алкали, отколкото към вода, и да изместите рН на кръвта до 4,4, трябва да добавите към кръвта 327 пъти повече солна киселина, отколкото вода.

Медицинска рехабилитация

Активната кръвна реакция е изключително важна хомеостатична константа на тялото, осигуряваща протичането на редокс процесите, активността на ензимите, посоката и интензивността на всички видове метаболизъм.
Киселинността или алкалността на разтвора зависи от съдържанието на свободни водородни йони [H+] в него. Количествено активната кръвна реакция се характеризира с водороден индикатор - рН (силов водород).
Водородният индекс е отрицателният десетичен логаритъм от концентрацията на водородни йони, т.е. pH = -lg.
Символът за pH и скалата за pH (от 0 до 14) са въведени през 1908 г. от Service. Ако рН е 7,0 (неутрална реакция на средата), то съдържанието на Н+ йони е 107 mol/l. Киселинната реакция на разтвора има рН от 0 до 7; алкални - от 7 до 14.
Киселината се счита за донор на водородни йони, основата се счита за техен акцептор, т.е. вещество, което може да свързва водородни йони.
Постоянността на киселинно-алкалното състояние (АБС) се поддържа както от физикохимични (буферни системи), така и от физиологични механизми за компенсация (бели дробове, бъбреци, черен дроб, други органи).
Буферните системи са разтвори, които имат свойствата да поддържат достатъчно постоянна концентрация на водородни йони както при добавяне на киселини или основи, така и по време на разреждане.
Буферната система е смес от слаба киселина със сол на тази киселина, образувана от силна основа.
Пример е спрегнатата киселинно-основна двойка на карбонатна буферна система: H2CO3 и NaHC03.
В кръвта има няколко буферни системи:
1) бикарбонат (смес от H2CO3 и HCO3-);
2) системата хемоглобин - оксихемоглобин (оксихемоглобинът има свойствата на слаба киселина, а дезоксихемоглобинът има свойствата на слаба основа);
3) протеин (поради способността на протеините да йонизират);
4) фосфатна система (дифосфат - монофосфат).
Най-мощна е бикарбонатната буферна система - включва 53% от общия буферен капацитет на кръвта, останалите системи са съответно 35%, 7% и 5%. Особеното значение на хемоглобиновия буфер е, че киселинността на хемоглобина зависи от неговата оксигенация, т.е. обменът на кислороден газ потенцира буферния ефект на системата.
Изключително високият буферен капацитет на кръвната плазма може да бъде илюстриран със следния пример. Ако към килограм неутрален физиологичен разтвор, който не е буфер, се добави 1 ml децинормална солна киселина, тогава рН ще падне от 7,0 на 2,0. Ако същото количество солна киселина се добави към килограм плазма, рН ще падне само от 7,4 на 7,2.
Ролята на бъбреците за поддържане на постоянно киселинно-алкално състояние е да свързват или отделят водородните йони и да връщат натриевите и бикарбонатните йони в кръвта. Механизмите на регулиране на AOS от бъбреците са тясно свързани с водно-солевия метаболизъм. Метаболитната бъбречна компенсация се развива много по-бавно от дихателната компенсация - в рамките на 6-12 часа.
Постоянността на киселинно-алкалното състояние се поддържа и от дейността на черния дроб. Повечето органични киселини в черния дроб се окисляват, а междинните и крайните продукти или не са киселинни по природа, или са летливи киселини (въглероден диоксид), които бързо се отстраняват от белите дробове. Млечната киселина се превръща в гликоген (животински нишесте) в черния дроб. Способността на черния дроб да отстранява неорганичните киселини заедно с жлъчката е от голямо значение.
Секрецията на киселинен стомашен сок и алкални сокове (панкреатичен и чревен) също е важна за регулирането на CBS.
Дишането играе огромна роля в поддържането на постоянството на CBS. 95% от киселинните валентности, произведени в тялото, се освобождават през белите дробове под формата на въглероден диоксид. През деня човек освобождава около 15 000 mmol въглероден диоксид, следователно приблизително същото количество водородни йони изчезва от кръвта (H2CO3 = CO2T + H20). За сравнение, бъбреците екскретират 40-60 mmol Н+ дневно под формата на нелетливи киселини.
Количеството отделен въглероден диоксид се определя от концентрацията му във въздуха на алвеолите и обема на вентилацията. Недостатъчната вентилация води до повишаване на парциалното налягане на CO2 в алвеоларния въздух (алвеоларна хиперкапния) и съответно до повишаване на напрежението на въглеродния диоксид в артериалната кръв (артериална хиперкапния). При хипервентилация настъпват обратни промени - развива се алвеоларна и артериална хипокапния.
По този начин, напрежението на въглеродния диоксид в кръвта (PaCO2), от една страна, характеризира ефективността на газообмена и активността на апарата за външно дишане, от друга страна, това е най-важният показател за киселинно-алкалния баланс. състояние, неговия дихателен компонент.
Респираторните промени на CBS са най-пряко включени в регулирането на дишането. Механизмът на белодробната компенсация е изключително бърз (коригирането на промените в pH се извършва в рамките на 1-3 минути) и много чувствителен.
Когато PaCO2 се повиши от 40 до 60 mm Hg. Изкуство. минутният дихателен обем нараства от 7 на 65 l/min. Но ако PaCO2 се увеличи твърде много или хиперкапнията продължи дълго време, дихателният център се потиска и чувствителността му към CO2 намалява.
При редица патологични състояния регулаторните механизми на CBS (кръвни буферни системи, дихателна и отделителна системи) не могат да поддържат pH на постоянно ниво. Развиват се нарушения на CBS и в зависимост от посоката на изместване на рН се разграничават ацидоза и алкалоза.
В зависимост от причината, която е причинила промяната на рН, се разграничават респираторни (респираторни) и метаболитни (метаболитни) нарушения на CBS: респираторна ацидоза, респираторна алкалоза, метаболитна ацидоза, метаболитна алкалоза.
Системите за регулиране на CBS се стремят да елиминират възникналите промени, докато респираторните нарушения се изравняват чрез механизми за метаболитна компенсация, а метаболитните нарушения се компенсират от промени в белодробната вентилация.

6.1. Индикатори за киселинно-алкален статус

Киселинно-алкалното състояние на кръвта се оценява чрез набор от показатели.
Стойността на pH е основният показател на CBS. При здрави хора pH на артериалната кръв е 7,40 (7,35-7,45), т.е. кръвта има леко алкална реакция. Намаляването на pH означава преминаване към киселинната страна - ацидоза (pH< 7,35), увеличение рН - сдвиг в щелочную сторону - алкалоз (рН > 7,45).
Диапазонът на флуктуациите на pH изглежда малък поради използването на логаритмична скала. Разлика от една pH единица обаче означава десетократна промяна в концентрацията на водородни йони. Промени в рН с повече от 0,4 (рН по-малко от 7,0 и повече от 7,8) се считат за несъвместими с живота.
Колебанията в рН в диапазона 7,35-7,45 принадлежат към зоната на пълна компенсация. Промените в pH извън тази зона се интерпретират, както следва:
субкомпенсирана ацидоза (рН 7,25-7,35);
декомпенсирана ацидоза (pH< 7,25);
субкомпенсирана алкалоза (рН 7,45-7,55);
декомпенсирана алкалоза (рН > 7,55).
PaCO2 (PC02) - напрежение на въглероден диоксид в артериалната кръв. Нормално PaCO2 е 40 mmHg. Изкуство. с колебания от 35 до 45 mm Hg. Изкуство. Увеличаването или намаляването на PaCO2 е признак на респираторни нарушения.
Алвеоларната хипервентилация е придружена от намаляване на PaCO2 (артериална хипокапния) и респираторна алкалоза, алвеоларната хиповентилация е придружена от повишаване на PaCO2 (артериална хиперкапния) и респираторна ацидоза.
Буферна база (BB) - общото количество на всички кръвни аниони. Тъй като общото количество буферни основи (за разлика от стандартните и истинските бикарбонати) не зависи от напрежението на CO2, метаболитните нарушения на CBS се оценяват по стойността на експлозива. Обикновено съдържанието на буферни основи е 48,0 ± 2,0 mmol/l.
Излишък или дефицит на буферни бази (Base Excess, BE) - отклонение на концентрацията на буферни бази от нормалното ниво. Обикновено стойността на BE е нула, допустимият диапазон на колебания е ±2,3 mmol/l. С увеличаване на съдържанието на буферни бази, стойността на BE става положителна (излишък на бази), с намаляване става отрицателна (дефицит на бази). Стойността на BE е най-информативният показател за метаболитни нарушения на CBS поради знака (+ или -) преди цифровия израз. Базов дефицит, който надхвърля нормалните флуктуации, показва наличието на метаболитна ацидоза, излишъкът показва наличието на метаболитна алкалоза.
Стандартни бикарбонати (SB) - концентрацията на бикарбонати в кръвта при стандартни условия (pH = 7,40; PaCO2 = 40 mm Hg; t = 37 ° C; S02 = 100%).
Истински (действителни) бикарбонати (AB) - концентрацията на бикарбонати в кръвта при съответните специфични условия, налични в кръвния поток. Стандартните и истинските бикарбонати характеризират бикарбонатната буферна система на кръвта. Нормално стойностите на SB и AB са еднакви и възлизат на 24,0 ± 2,0 mmol/l. Количеството на стандартните и истински бикарбонати намалява при метаболитна ацидоза и се увеличава при метаболитна алкалоза.

6.2. Киселинно-алкални нарушения

Метаболитната (метаболитна) ацидоза се развива, когато в кръвта се натрупват нелетливи киселини. Наблюдава се при тъканна хипоксия, нарушения на микроциркулацията, кетоацидоза при захарен диабет, бъбречна и чернодробна недостатъчност, шок и други патологични състояния. Има намаляване на стойността на рН, намаляване на съдържанието на буферни основи, стандартни и истински бикарбонати. Стойността BE има знак (-), което показва дефицит на буферни бази.
Метаболитната (метаболитна) алкалоза може да бъде причинена от тежки нарушения на електролитния метаболизъм, загуба на киселинно стомашно съдържимо (например при неконтролируемо повръщане) и прекомерна консумация на алкални вещества в храната. Стойността на pH се повишава (изместване към алкалоза) - увеличава се концентрацията на експлозиви, SB, AB. Стойността BE има знак (+) - излишък на буферни бази.
Причината за респираторните киселинно-алкални нарушения е неадекватната вентилация.
Респираторната (дихателна) алкалоза възниква в резултат на доброволна и неволна хипервентилация. При здрави хора може да се наблюдава на голяма надморска височина, при бягане на дълги разстояния и при емоционално вълнение. Диспнея при белодробен или сърдечен пациент, когато няма условия за задържане на CO2 в алвеолите, изкуствената вентилация може да бъде придружена от респираторна алкалоза. Протича с повишаване на pH, намаляване на PaCO2, компенсаторно намаляване на концентрацията на бикарбонати и буферни основи и увеличаване на дефицита на буферни основи.
При тежка хипокапния (PaSOg< 20-25 мм рт. ст.) и респираторном алкалозе могут наступить потеря сознания и судороги. Особенно неблагоприятны гипокапния и респираторный алкалоз в условиях недостатка кислорода (гипоксии). Устойчивость организма к гипоксии при этом резко падает. С этими нарушениями обычно связывают летные происшествия.
Респираторната (респираторна) ацидоза се развива на фона на хиповентилация, която може да бъде следствие от депресия на дихателния център. При тежка дихателна недостатъчност, свързана с белодробна патология, възниква респираторна ацидоза. Стойността на pH се измества към ацидоза, напрежението на CO2 в кръвта се повишава.
При значително (повече от 70 mm Hg) и сравнително бързо повишаване на PaCO2 (например при астматичен статус) може да се развие хиперкапнична кома. Първо се появяват главоболие, силно треперене на ръцете, изпотяване, след това психическа възбуда (еуфория) или сънливост, объркване, артериална и венозна хипертония. След това се появяват конвулсии и загуба на съзнание.
Хиперкапнията и респираторната ацидоза могат да бъдат следствие от излагането на човек на атмосфера с високо съдържание на въглероден диоксид.
При хронично развиваща се респираторна ацидоза, заедно с повишаване на PaCO2 и намаляване на pH, се наблюдава компенсаторно увеличение на бикарбонатите и буферните основи. Стойността BE, като правило, има знак (+) - излишък от буферни бази.
При хронични белодробни заболявания може да възникне и метаболитна ацидоза. Развитието му е свързано с активен възпалителен процес в белите дробове, хипоксемия и циркулаторна недостатъчност. Метаболитната и респираторната ацидоза често се комбинират, което води до смесена ацидоза.
Първичните промени на CBS не винаги могат да бъдат разграничени от компенсаторните вторични. Обикновено първичните нарушения на показателите на CBS са по-изразени от компенсаторните и именно първите определят посоката на изместване на pH. Правилната оценка на първичните и компенсаторни промени в CBS е предпоставка за адекватна корекция на тези нарушения. За да се избегнат грешки при интерпретацията на CBS, е необходимо, заедно с оценката на всички негови компоненти, да се вземе предвид Pa02 и клиничната картина на заболяването.
Определянето на pH на кръвта се извършва електрометрично с помощта на стъклен електрод, чувствителен към водородни йони.
За определяне на напрежението на въглероден диоксид в кръвта се използва техниката за уравновесяване на Astrup или електродът Severinghaus. Стойностите, характеризиращи метаболитните компоненти на CBS, се изчисляват с помощта на номограма.
Изследва се артериална кръв или артериализирана капилярна кръв от върха на нагрят пръст. Необходимият обем кръв не надвишава 0,1-0,2 ml.
В момента се произвеждат устройства, които определят pH, CO2 и O2 напрежение на кръвта; изчисленията се извършват от включен в устройството микрокомпютър.

Активна реакция на околната среда

За реакциите, протичащи в организма, активната реакция на околната среда е от голямо значение.
Под активна реакция на среда се разбира концентрацията на водородни йони или хидроксилни йони в разтвор.
Много вещества (електролити) във воден разтвор се разпадат на йони. В зависимост от природата на електролита степента на разпадане (дисоциация) е различна. Чистата вода е много слаб електролит, който се разпада на водородни и хидроксилни йони:

Количеството на водородните и хидроксилните йони в чистата вода е незначително и възлиза на 0,0000001 g.
Киселините във водни разтвори се дисоциират на водороден йон и съответния анион:

и бази - в хидроксилен йон и съответния катион:

Ако концентрацията на водородни йони в разтвор е равна на концентрацията на хидроксилни йони ([H+]=[OH-]), реакцията е неутрална; ако концентрацията на водородни йони е по-малка от концентрацията на хидроксилни йони ((OH]), реакцията е кисела.
При същата нормалност на разтворите на оцетна и солна киселина, активната реакция в разтвор на оцетна киселина е по-малка, отколкото в разтвор на солна киселина, тъй като оцетната киселина се дисоциира по-малко силно от солната киселина, в резултат на което има по-малко водород йони в разтвор на оцетна киселина, отколкото в разтвор на солна киселина.
По този начин неутралната реакция на средата се характеризира с равенство на концентрациите на Н+ и ОН- йони в разтвора, киселинна - с преобладаване на водородни йони над хидроксилни йони, алкална - с преобладаване на хидроксилни йони над водородни йони. С увеличаването на концентрацията на водородните йони в разтвора концентрацията на хидроксилните йони намалява и обратно. Дори в много киселинни разтвори винаги има незначително количество хидроксилни йони, а в много алкални разтвори - водородни йони. Следователно, активната реакция на средата може да се характеризира със съдържанието на водородни йони или съдържанието на хидроксилни йони. Обичайно е активната реакция на средата да се изразява чрез концентрацията на водородни йони, която за водата е равна на 1 * 10v-7. За да не оперираме в практическата работа с такива неудобни числени стойности, активната реакция на средата се изразява най-вече чрез стойността на pH.
Водородният индекс е логаритъм от концентрацията на водородни йони, взет с обратен знак:

Промените в pH в диапазона от 0 до 7 характеризират кисела реакция, при pH 7 неутрална и pH от 7 до 14 алкална.
Различните химични процеси протичат по различен начин в зависимост от това дали реакцията на средата е кисела, неутрална или алкална. Същото важи и за процесите, протичащи в клетките на живия организъм, и тук реакцията на околната среда играе голяма роля. Това се потвърждава от факта, че постоянството на реакцията на кръвта и тъканните течности, като лимфата, се поддържа с голяма точност, въпреки факта, че веществата, образувани в тъканите по време на метаболитния процес, са склонни да го нарушат.
Свойствата на протеините се проявяват в строга зависимост от естеството на реакцията на околната среда. Особено важно е значението на активната реакция на околната среда за ензимните процеси.
Реакцията на кръвната среда и други тъкани и органи е слабо алкална, близка до неутрална. В кръвта постоянството на pH се поддържа в много тесни граници (7,3-7,4). Промяната на pH към киселинната или алкална страна е резултат от всякакви смущения, възникващи в тялото.
Постоянността на рН на кръвта се поддържа чрез химическо регулиране от буферни системи, присъстващи в кръвта, и отстраняване на отпадъчните продукти от белите дробове и бъбреците.

КРЪВНА РЕАКЦИЯ

Белите дробове отстраняват киселинните продукти - въглероден диоксид, бъбреците - фосфати и амоняк, последният главно след превръщане в урея.
Буферното действие се отнася до способността на разтвора да устои на промени в pH, които биха възникнали поради добавянето на киселина или основа.
Буферните системи в кръвта и тъканните течности могат да поддържат постоянно pH по време на образуването на киселини и основи, освободени по време на метаболитния процес.
От буферните системи най-голямо значение за организма имат протеините, както и минералните съединения - бикарбонати и фосфати на натрий и калий. Кръвните буферни системи са: кароонат - H2CO3/NaHCO3, фосфат NaH2PO4/NaHPO4 и протеин протеин-киселина/протеин-сол.
В тялото, когато натриевият бикарбонат NaHCO3 взаимодейства с фосфорната киселина, освободена по време на обменния процес, се образува въглена киселина:

Въглеродната киселина, тъй като е много нестабилна, бързо се разпада и се отделя от тялото заедно с издишания въздух под формата на вода и въглероден диоксид. Това осигурява постоянно pH на кръвта. Солите на фосфорната киселина също противодействат на промените в pH. Например, когато млечната киселина реагира с двузаместен натриев фосфат, се образуват натриева сол на млечната киселина и монозаместен натриев фосфат:

Амонякът, образуван по време на процеса на обмен на основи, се свързва със свободна въглеродна киселина, което води до образуването на амониев бикарбонат:

Най-важното буферно вещество в цялата кръв е протеинът хемоглобин, който поради киселинните си свойства може да свързва основи и да образува соли, например Na-хемоглобин.
Буферният капацитет на кръвта може да бъде показан със следния пример: за да изместите рН на кръвния серум към алкалната страна до рН 8,2, трябва да добавите 70 пъти повече алкали, отколкото към вода, и да изместите рН на кръвта до 4,4, трябва да добавите към кръвта 327 пъти повече солна киселина, отколкото вода.

Активна реакция - кръв

Страница 1

Активната реакция на кръвта (pH), определена от съотношението на водородни (H) и хидроксилни (OH -) йони в нея, е един от строгите параметри на хомеостазата, тъй като само при определено pH е оптимален ход на метаболизма възможен.

Активната кръвна реакция разкрива значително изместване към киселинната страна.

В тежки случаи, интензивното образуване на киселинни продукти от разграждането на мазнините и дезаминирането на аминокиселините в черния дроб предизвиква изместване на активната кръвна реакция към киселинната страна - ацидоза.

Въпреки наличието на буферни системи и добрата защита на организма от възможни промени в pH, понякога при определени условия се наблюдават леки промени в активната кръвна реакция. Изместването на pH към киселинната страна се нарича ацидоза, изместването към алкалната страна се нарича алкалоза.

При здрав човек съдържанието на хлориди в кръвта, когато се превръща в натриев хлорид, е 450 - 550 mg%, в плазмата - 690 mg%, в еритроцитите почти 2 пъти по-малко, отколкото в плазмата. Хлоридите участват в газообмена и в регулирането на активните кръвни реакции. Кръвните хлориди се изразходват за образуването на солна киселина в стомашния сок. Големи запаси от натриев хлорид се намират в кожата и черния дроб. При някои патологични състояния на организма (бъбречни заболявания и др.) хлоридите се задържат във всички тъкани и особено в подкожната тъкан. Задържането на хлорид е придружено от задържане на вода и образуване на отоци. При фебрилни заболявания и бронзова болест съдържанието на хлориди в кръвта е силно намалено. Рязко намаляване на съдържанието на хлориди в кръвта може да настъпи, когато в тялото се въведе голямо количество живачни препарати и служи като сигнал за предстоящо отравяне с живак.

Престоят в затворена стая за 8 - 10 часа, с постепенно увеличаване на съдържанието на CO2 до 5 5% и спад на съдържанието на O2 до 14 5%, до края на експеримента доведе до рязко увеличаване на белодробната вентилация (до 30 - 35 l), увеличаване на консумацията на O2 с 50% (поради повишена работа на дихателните мускули), изместване на активната кръвна реакция към киселинната страна, забавяне или леко повишаване на сърдечната честота, повишаване на кръвното налягане, особено минималното, понижаване на телесната температура с 0 5 (ако температурата на околната среда не се повишава), намаляване на физическата работоспособност , до главоболие и леко намаляване на умствената работа.

Престой на закрито за 8 - 10 часа, с постепенно увеличаване на CO2 до 5 5% и спад на съдържанието на O2 до 14 5%, до края на експеримента до рязко увеличаване на белодробната вентилация (до 30 - 35 l) , увеличаване на консумацията на O2 с 50% (поради повишена дихателна работа, активна реакция на кръвта в киселинна посока, забавяне или увеличаване на сърдечната честота, повишаване на кръвното налягане, особено д, понижаване на телесната температура от 0 5 (ако температурата на околната среда не се повишава), намаляване на физическата работоспособност, главоболие и леко намалена умствена работоспособност.

Особено важно е нарушението на терморегулацията поради повишена температура и влажност на околната среда (Аверянов и др.) - По време на 4-часов престой в херметически затворено помещение, в което концентрацията на CO2 нараства постепенно от 0,48 до 4,7%, и съдържанието на O2 спадна от 20 6 до 15 8%, някои от хората се оплакаха в края на експеримента от запушване, леко главоболие, понижаване на температурата, учестено дишане, забавяне или учестяване на сърдечната честота. Престоят в затворена стая за 8 - 10 часа, с постепенно увеличаване на съдържанието на CO2 от 5 5% и спад на съдържанието на O2 до 14 5%, до края на експеримента доведе до рязко увеличаване на белодробната вентилация ( до 30 - 35 l), увеличаване на консумацията на O2 с 50% (поради повишена работа на дихателните мускули), изместване на активната кръвна реакция към киселинната страна, забавяне или леко повишаване на сърдечната честота, повишаване в кръвното налягане, особено минималното, понижаване на телесната температура с 0 5 (ако температурата на околната среда не се повишава), намаляване на физическата работоспособност, главоболие и леко намаляване на умствената работа.

В кръвта на болен от малария протичат сложни физични и химични процеси поради наличието на плазмодии. Въвеждането на плазмодии в червените кръвни клетки, тяхното подуване, метаболитни нарушения и други явления засягат физикохимичния състав на кръвта. Много учени смятат, че активната кръвна реакция играе много важна роля при маларията. Преминаването към киселинната страна активира инфекцията, а към алкалната страна я инхибира. Отрицателните въздушни йони увеличават броя на алкалните йони в кръвта. Това трябва да повлияе на жизнените функции на плазмодиите. Всъщност, не се ли дължи на промяната в активната реакция на кръвта, че се получава благоприятен ефект при използване на отрицателни въздушни йони за лечение на малария?

Започвайки от 4 - 5%, и с бавно увеличаване на съдържанието на COa във въздуха, при по-високи концентрации (- 8% и повече), има усещане за дразнене на лигавиците на дихателните пътища, кашлица, чувство затопляне в гърдите, дразнене на очите, безпокойство, чувство на свиване на главата, главоболие, шум в ушите, повишено кръвно налягане (особено при пациенти с хипертония), сърцебиене, умствена възбуда, замаяност и по-рядко повръщане.

Активна кръвна реакция (pH)

Брой вдишвания за 1 минута. COa до 8% не се повишава значително; при по-високи концентрации дишането става по-често. При преминаване към вдишване на нормален въздух гаденето и повръщането са чести. Според чуждестранни данни субектите на теста доброволно поддържат концентрация от 6% до 22 минути, 10 4% за не повече от 0 5 минути. Престоят в затворена стая за 8 - 10 часа, с постепенно увеличаване на съдържанието на CO2 до 5 5% и спад на съдържанието на O2 до 14 5%, до края на експеримента доведе до рязко увеличаване на белодробната вентилация (до 30 - 35 l), увеличаване на консумацията на O2 с 50% (поради повишена работа на дихателните мускули), изместване на активната кръвна реакция към киселинната страна, забавяне или леко повишаване на сърдечната честота, повишаване на кръвното налягане, особено минимално, понижаване на телесната температура с 0 5 (ако температурата на околната среда не се повишава), намаляване на физическата работоспособност, главоболие и леко намаляване на умствената работоспособност, увеличаване на скоростта на увеличаване на концентрацията на CO2 с същото крайно съдържание е утежнило състоянието на лицето.

Страници:      1

Активната реакция на кръвта, причинена от концентрацията на водородни (Н') и хидроксилни (ОН') йони в нея, е от изключително важно биологично значение, тъй като метаболитните процеси протичат нормално само с определена реакция.

Кръвта има леко алкална реакция. Индексът на активна реакция (рН) на артериалната кръв е 7,4; pH на венозната кръв, поради по-високото съдържание на въглероден диоксид, е 7,35. Вътре в клетките pH е малко по-ниско и е равно на 7 - 7,2, което зависи от метаболизма на клетките и образуването на киселинни метаболитни продукти в тях.

Активната кръвна реакция се поддържа в организма на относително постоянно ниво, което се обяснява с буферните свойства на плазмата и червените кръвни клетки, както и с активността на отделителните органи.

Буферните свойства са присъщи на разтвори, съдържащи слаба (т.е. леко дисоциирана) киселина и нейната сол, образувана от силна основа. Добавянето на силна киселина или основа към такъв разтвор не предизвиква такова голямо изместване към киселинност или алкалност, както ако същото количество киселина или основа се добави към водата. Това се обяснява с факта, че добавената силна киселина измества слабата киселина от нейните съединения с основи. В този случай в разтвора се образуват слаба киселина и сол на силна киселина. По този начин буферният разтвор предотвратява изместването на активната реакция. Когато към буферен разтвор се добави силна основа, се образува сол на слаба киселина и вода, в резултат на което възможното изместване на активната реакция към алкалната страна намалява.

Буферните свойства на кръвта се дължат на факта, че тя съдържа следните вещества, които образуват така наречените буферни системи: 1) въглена киселина - натриев бикарбонат (карбонатна буферна система), 2) едноосновен - двуосновен натриев фосфат (фосфатна буферна система) , 3) плазмени протеини (плазмена протеинова буферна система) - протеините, като амфолити, са способни да отстраняват както водородни, така и хидроксилни йони в зависимост от реакцията на околната среда; 4) хемоглобин - калиева сол на хемоглобина (хемоглобинова буферна система). Буферните свойства на веществото за оцветяване на кръвта - хемоглобин - се дължат на факта, че той, като по-слаба киселина от H 2 CO 3, му дава калиеви йони и сам, чрез добавяне на H'-йони, се превръща в много слабо дисоциираща киселина . Приблизително 75% от буферния капацитет на кръвта се дължи на хемоглобина. Карбонатните и фосфатните буферни системи са от по-малко значение за поддържане на постоянството на активната кръвна реакция.

Буферни системи също присъстват в тъканите, поради което pH на тъканите може да остане на относително постоянно ниво.

Реакция на кръвта и поддържане на нейното постоянство

Основните тъканни буфери са протеини и фосфати. Поради наличието на буферни системи въглеродният диоксид, млечната, фосфорната и други киселини, образувани в клетките по време на метаболитни процеси, преминавайки от тъканите в кръвта, обикновено не предизвикват значителни промени в неговата активна реакция.

Характерно свойство на кръвните буферни системи е по-лесното изместване на реакцията към алкалната страна, отколкото към киселинната страна. По този начин, за да се измести реакцията на кръвната плазма към алкалната страна, е необходимо да се добави към нея 40-70 пъти повече натриев хидроксид, отколкото към чиста вода. За да се предизвика изместване на реакцията му към киселинната страна, е необходимо да се добави 327 пъти повече солна киселина към него, отколкото към водата. Алкалните соли на слабите киселини, съдържащи се в кръвта, образуват така наречения алкален кръвен резерв. Стойността на последното може да се определи от броя кубични сантиметри въглероден диоксид, който може да се свърже от 100 ml кръв при налягане на въглеродния диоксид от 40 mm Hg. чл., т.е. приблизително съответстващо на нормалното налягане на въглеродния диоксид в алвеоларния въздух.

Тъй като в кръвта има определено и сравнително постоянно съотношение между киселинни и алкални еквиваленти, обичайно е да се говори за киселинно-алкален баланс на кръвта.

Чрез експерименти върху топлокръвни животни, както и чрез клинични наблюдения, са установени екстремни граници на промени в pH на кръвта, съвместими с живота. Очевидно такива екстремни граници са стойности от 7,0-7,8. Изместването на pH над тези граници причинява сериозни смущения и може да доведе до смърт. Дългосрочната промяна на рН при хората, дори с 0,1-0,2 спрямо нормата, може да бъде пагубна за тялото.

Въпреки наличието на буферни системи и добрата защита на организма от възможни промени в активната реакция на кръвта, при определени условия, както физиологични, така и особено патологични, понякога се наблюдават промени в посока повишаване на нейната киселинност или алкалност. Изместването на активната реакция към киселинната страна се нарича ацидоза, изместването към алкалната страна се нарича алкалоза.

Различават се компенсирана и некомпенсирана ацидоза и компенсирана и некомпенсирана алкалоза. При некомпенсирана ацидоза или алкалоза се наблюдава реално изместване на активната реакция към киселинната или алкална страна. Това се случва поради изчерпването на регулаторните адаптации на тялото, т.е. когато буферните свойства на кръвта са недостатъчни, за да предотвратят промяна в реакцията. При компенсирана ацидоза или алкалоза, които се наблюдават по-често от некомпенсираните, няма промяна в активната реакция, но буферният капацитет на кръвта и тъканите намалява. Намаляването на буферния капацитет на кръвта и тъканите създава реална опасност от прехода на компенсирани форми на ацидоза или алкалоза към некомпенсирани.

Ацидозата може да възникне например поради повишаване на нивата на въглероден диоксид в кръвта или поради намаляване на алкалния резерв. Първият тип ацидоза, газовата ацидоза, се наблюдава, когато е трудно да се отстрани въглеродният диоксид от белите дробове, например при белодробни заболявания. Вторият тип ацидоза е негазовата, възниква, когато в тялото се образува излишно количество киселини, например при диабет или бъбречни заболявания. Алкалозата също може да бъде газообразна (повишено освобождаване на CO 3) и негазовидна (повишена резервна алкалност).

Промени в алкалния резерв на кръвта и незначителни промени в нейната активна реакция винаги настъпват в капилярите на системното и белодробното кръвообращение. По този начин навлизането на голямо количество въглероден диоксид в кръвта на тъканните капиляри причинява подкисляване на венозната кръв с 0,01-0,04 рН в сравнение с артериалната кръв. Обратното изместване на активната кръвна реакция към алкалната страна се случва в белодробните капиляри в резултат на прехода на въглероден диоксид в алвеоларния въздух.

За поддържане на постоянна кръвна реакция от голямо значение е дейността на дихателния апарат, който осигурява отстраняването на излишния въглероден диоксид чрез увеличаване на вентилацията на белите дробове. Важна роля в поддържането на кръвната реакция на постоянно ниво принадлежи и на бъбреците и стомашно-чревния тракт, които освобождават излишните киселини и основи от тялото.

Когато активната реакция се измести към киселинната страна, бъбреците отделят повишени количества киселинен моноосновен натриев фосфат в урината, а когато активната реакция се измести към алкалната страна, значителни количества алкални соли се екскретират в урината: двуосновен натриев фосфат и сода бикарбонат. В първия случай урината става рязко кисела, а във втория - алкална (рН на урината при нормални условия е 4,7-6,5, а ако киселинно-базовият баланс е нарушен, може да достигне 4,5 и 8,5).

Сравнително малки количества млечна киселина се отделят и от потните жлези.

pH или киселинност на туморната тъкан

Класически произведения на О. Варбургпрез 20-те години на миналия век беше показано, че туморните клетки интензивно превръщат глюкозата в млечна киселина дори в присъствието на кислород. Въз основа на доказателства за прекомерно производство на млечна киселина, много изследователи са приемали от десетилетия, че туморите са „киселинни“. Въпреки това, нюансите на стойностите на рН на туморната тъкан и значението на киселинността за растежа на тумора станаха по-добре разбрани през последните две десетилетия благодарение на техниките, които позволяват измерването на вътреклетъчното и извънклетъчното рН (pHi и pHe) на плътни тъкани.

КРЪВНА РЕАКЦИЯ

В много върши работаУстановено е, че pH на туморните клетки е неутрално, дори алкално, при условия, при които туморите не са лишени от кислород и енергия.

Туморните клетки имат ефективни механизми за отделяне на протони в извънклетъчното пространство, което в туморите представлява "киселинното" отделение. Следователно при неоплазмите има рН градиент на клетъчната мембрана: рН, > рНHe. Интересното е, че този градиент е „обърнат“ в нормалните тъкани, където pH е по-ниско от pHHe.

Както вече беше посочено, туморни клетки интензивноразграждат глюкозата до млечна киселина (в допълнение към окисляването на глюкозата). Въпреки това, няма особена причина да се приписва специфичност за злокачествен растеж на аеробната гликолиза, въпреки че повишеният гликолитичен капацитет все още е ключова характеристика на неоплазмите. Други значими патогенетични механизми, водещи до изразена тъканна ацидоза, се основават на стимулиране на хидролизата на АТФ, глутаминолизата, кетогенезата и производството на CO2 и въглеродна киселина.

Образование на един само млечна киселинане може да обясни наличието на ацидоза, която се отбелязва в извънклетъчното пространство на туморите. Други механизми също могат да играят важна роля в образуването на киселинното извънклетъчно отделение на туморната тъкан. Това предположение се подкрепя от експериментални данни от K. Newell и др., които предполагат, че образуването на млечна киселина не е единствената причина за киселинността на туморната тъкан. Трябва да се отбележи, че тези резултати са получени при експерименти с клетки с дефицит на гликолиза.

pH стойности, получени с помощта на инвазивни електроди (потенциометрично рН измерване), отразяват главно киселинно-алкалния статус на извънклетъчното пространство (pHe), което съставлява приблизително 45% от общия тъканен обем при злокачествени тумори.

Това е в ясен контраст с нормалните тъкани, където средно извънклетъчното отделение е приблизително само 16%. Стойностите на pH, измерени при злокачествени новообразувания, се изместват към по-кисели стойности в сравнение с нормалните тъкани (0,2-0,5). При някои тумори рН може да бъде дори по-ниско от 5,6.

Има забележимо променливост на измерените стойностимежду различни тумори, което надхвърля хетерогенността, наблюдавана в туморите. Интратуморната рН хетерогенност в човешки тумори не е проучена достатъчно подробно с помощта на рН електроди, както беше направено при експерименти с животински тумори. Тъй като разпределението на млечната киселина в туморите е доста хетерогенно, трябва също да се очаква забележима хетерогенност в разпределението на стойностите на pH в различни микроскопични области.

Хетерогенност на интратуморното pHе особено очевидно при частично некротизирани тумори, където рН на тъканите е дори по-високо от рН на артериалната кръв, което може да се наблюдава в области на стара некроза. Тази промяна на рН се причинява основно от свързването на протони по време на денатурация на протеини, натрупване на амоняк, който се произвежда от катаболизма на пептиди и протеини, и спиране на производството на протони в енергийни метаболитни реакции.

Съдържание на темата „Вътреклетъчно и извънклетъчно рН на туморна тъкан“:
1. Промени в генната експресия от тумори по време на хипоксия
2. Индуцирани от хипоксия промени в генома и клонална селекция
3. pH или киселинност на туморната тъкан
4. Вътреклетъчна киселинност на тумора и рН градиент в туморната тъкан
5. Бикарбонатно и респираторно изчерпване на извънклетъчния компартмент на тумори

Разтвори и течности във връзка с тяхната киселинност. Показателят за водно-солевия баланс в тъканите и кръвта на тялото е pH факторът. Подкисляване на тялото, повишено съдържание на алкали в тялото (алкалоза). Концентриране на буферни системи. Защита срещу пероксидация.

Все още няма HTML версия на произведението.

Телесни течности

Вътрешна среда на тялото. Кръвоносна система. Основи на хематопоезата. Физико-химични свойства на кръвта, състав на плазмата. Резистентност на еритроцитите. Кръвни групи и Rh фактор. Правила за кръвопреливане. Брой, видове и функции на левкоцитите. Система за фибринолиза.

лекция, добавена на 30.07.2013 г

Физиология на кръвта

Активна кръвна реакция (pH)

Обемът на циркулиращата кръв, съдържанието на вещества в нейната плазма. Протеини в кръвната плазма и техните функции. Видове кръвно налягане. Регулиране на постоянството на pH на кръвта.

презентация, добавена на 29.08.2013 г

Кръвта като вътрешна среда на тялото

Основните функции на кръвта, нейното физиологично значение, състав. Физикохимични свойства на плазмата. Кръвни протеини, червени кръвни клетки, хемоглобин, левкоцити.

Кръвни групи и Rh фактор. Хемопоеза и регулация на кръвоносната система, хемостаза. Образуване на лимфата, нейната роля.

курсова работа, добавена на 03/06/2011

Кръвоносна система

Концепцията за вътрешната среда на тялото. Осигуряване на определено ниво на възбудимост на клетъчните структури. Постоянство на състава и свойствата на вътрешната среда, хомеостаза и хомеокинеза. Функции, константи и състав на кръвта. Обемът на кръвта, циркулираща в тялото.

презентация, добавена на 26.01.2014 г

Клетъчен състав на кръвта. Хематопоеза

Обемът на кръвта в тялото на възрастен здрав човек. Относителна плътност на кръвта и кръвната плазма. Процесът на образуване на кръвни клетки. Ембрионална и постембрионална хемопоеза. Основни функции на кръвта. Червени кръвни клетки, тромбоцити и левкоцити.

презентация, добавена на 22.12.2013 г

Кръвоносна система

Концепцията за вътрешната среда на тялото. Функции на кръвта, нейното количество и физикохимични свойства. Формени елементи на кръвта. Съсирване на кръвта, увреждане на съдовете. Кръвни групи, кръвоносна система, системно и белодробно кръвообращение, кръвопреливане.

урок, добавен на 24.03.2010 г

Физиология на кръвта и кръвообращението

Вътрешната среда на човек и стабилността на всички функции на тялото. Рефлексна и неврохуморална саморегулация. Количеството кръв при възрастен. Значението на протеините в кръвната плазма. Осмотично и онкотично налягане. Формени елементи на кръвта.

лекция, добавена на 25.09.2013 г

Бъбреци и циркулация на течности в човешкото тяло

Функции на бъбреците: филтриране, пречистване и поддържане на баланса в кръвта и другите телесни течности. Образуване на урина чрез филтриране на кръвта. Структурата на бъбреците, капилярните възли и капсули. Реабсорбция на вода и хранителни вещества. Нарушена бъбречна функция.

резюме, добавено на 14.07.2009 г

Химични елементи в организма на човека и животните

Основните химични елементи, отговорни за жизнеността на организма, характеристики, степен на въздействие. Участие на елементите в реакциите на организма, последствията от техния дефицит и излишък. Концепцията и видовете елементи, които са токсични за тялото. Химичен състав на кръвта.

резюме, добавено на 13.05.2009 г

Буферни системи

Киселинно-алкални буферни системи и разтвори. Класификация на киселинно-алкални буферни системи. Механизъм на буферно действие. Киселинно-базов баланс и основни буферни системи в човешкото тяло.

Активната реакция на кръвта, причинена от концентрацията на водородни (Н") и хидроксилни (ОН") йони в нея, е от изключително важно биологично значение, тъй като метаболитните процеси протичат нормално само с определена реакция.

Кръвта има леко алкална реакция. Индексът на активна реакция (рН) на артериалната кръв е 7,4; pH на венозната кръв, поради по-високото съдържание на въглероден диоксид, е 7,35. Вътре в клетките pH е малко по-ниско и е равно на 7 - 7,2, което зависи от метаболизма на клетките и образуването на киселинни метаболитни продукти в тях.

Активната кръвна реакция се поддържа в организма на относително постоянно ниво, което се обяснява с буферните свойства на плазмата и червените кръвни клетки, както и с активността на отделителните органи.

Буферните свойства са присъщи на разтвори, съдържащи слаба (т.е. леко дисоциирана) киселина и нейната сол, образувана от силна основа. Добавянето на силна киселина или основа към такъв разтвор не предизвиква такова голямо изместване към киселинност или алкалност, както ако същото количество киселина или основа се добави към водата. Това се обяснява с факта, че добавената силна киселина измества слабата киселина от нейните съединения с основи. В този случай в разтвора се образуват слаба киселина и сол на силна киселина. По този начин буферният разтвор предотвратява изместването на активната реакция. Когато към буферен разтвор се добави силна основа, се образува сол на слаба киселина и вода, в резултат на което възможното изместване на активната реакция към алкалната страна намалява.

Буферните свойства на кръвта се дължат на факта, че тя съдържа следните вещества, които образуват така наречените буферни системи: 1) въглена киселина - натриев бикарбонат (карбонатна буферна система), 2) едноосновен - двуосновен натриев фосфат (фосфатна буферна система) , 3) плазмени протеини (плазмена протеинова буферна система) - протеините, като амфолити, са способни да отстраняват както водородни, така и хидроксилни йони в зависимост от реакцията на околната среда; 4) хемоглобин - калиева сол на хемоглобина (хемоглобинова буферна система). Буферните свойства на веществото за оцветяване на кръвта - хемоглобин - се дължат на факта, че той, като по-слаба киселина от H 2 CO 3, му дава калиеви йони и сам, чрез добавяне на H "-йони, се превръща в много слабо дисоциираща киселина Приблизително 75% от буферния капацитет на кръвта се дължи на хемоглобина.Карбонатните и фосфатните буферни системи са от по-малко значение за поддържане на постоянството на активната кръвна реакция.

Буферни системи също присъстват в тъканите, поради което pH на тъканите може да остане на относително постоянно ниво. Основните тъканни буфери са протеини и фосфати. Поради наличието на буферни системи въглеродният диоксид, млечната, фосфорната и други киселини, образувани в клетките по време на метаболитни процеси, преминавайки от тъканите в кръвта, обикновено не предизвикват значителни промени в неговата активна реакция.

Характерно свойство на кръвните буферни системи е по-лесното изместване на реакцията към алкалната страна, отколкото към киселинната страна. По този начин, за да се измести реакцията на кръвната плазма към алкалната страна, е необходимо да се добави към нея 40-70 пъти повече натриев хидроксид, отколкото към чиста вода. За да се предизвика изместване на реакцията му към киселинната страна, е необходимо да се добави 327 пъти повече солна киселина към него, отколкото към водата. Алкалните соли на слабите киселини, съдържащи се в кръвта, образуват така наречения алкален кръвен резерв. Стойността на последното може да се определи от броя кубични сантиметри въглероден диоксид, който може да се свърже от 100 ml кръв при налягане на въглеродния диоксид от 40 mm Hg. чл., т.е. приблизително съответстващо на нормалното налягане на въглеродния диоксид в алвеоларния въздух.

Тъй като в кръвта има определено и сравнително постоянно съотношение между киселинни и алкални еквиваленти, обичайно е да се говори за киселинно-алкален баланс на кръвта.

Чрез експерименти върху топлокръвни животни, както и чрез клинични наблюдения, са установени екстремни граници на промени в pH на кръвта, съвместими с живота. Очевидно такива екстремни граници са стойности от 7,0-7,8. Изместването на pH над тези граници причинява сериозни смущения и може да доведе до смърт. Дългосрочната промяна на рН при хората, дори с 0,1-0,2 спрямо нормата, може да бъде пагубна за тялото.

Въпреки наличието на буферни системи и добрата защита на организма от възможни промени в активната реакция на кръвта, при определени условия, както физиологични, така и особено патологични, понякога се наблюдават промени в посока повишаване на нейната киселинност или алкалност. Изместването на активната реакция към киселинната страна се нарича ацидоза, изместването към алкалната страна се нарича алкалоза.

Различават се компенсирана и некомпенсирана ацидоза и компенсирана и некомпенсирана алкалоза. При некомпенсирана ацидоза или алкалоза се наблюдава реално изместване на активната реакция към киселинната или алкална страна. Това се случва поради изчерпването на регулаторните адаптации на тялото, т.е. когато буферните свойства на кръвта са недостатъчни, за да предотвратят промяна в реакцията. При компенсирана ацидоза или алкалоза, които се наблюдават по-често от некомпенсираните, няма промяна в активната реакция, но буферният капацитет на кръвта и тъканите намалява. Намаляването на буферния капацитет на кръвта и тъканите създава реална опасност от прехода на компенсирани форми на ацидоза или алкалоза към некомпенсирани.

Ацидозата може да възникне например поради повишаване на нивата на въглероден диоксид в кръвта или поради намаляване на алкалния резерв. Първият тип ацидоза, газовата ацидоза, се наблюдава, когато е трудно да се отстрани въглеродният диоксид от белите дробове, например при белодробни заболявания. Вторият тип ацидоза е негазовата, възниква, когато в тялото се образува излишно количество киселини, например при диабет или бъбречни заболявания. Алкалозата също може да бъде газообразна (повишено освобождаване на CO 3) и негазовидна (повишена резервна алкалност).

Промени в алкалния резерв на кръвта и незначителни промени в нейната активна реакция винаги настъпват в капилярите на системното и белодробното кръвообращение. По този начин навлизането на голямо количество въглероден диоксид в кръвта на тъканните капиляри причинява подкисляване на венозната кръв с 0,01-0,04 рН в сравнение с артериалната кръв. Обратното изместване на активната кръвна реакция към алкалната страна се случва в белодробните капиляри в резултат на прехода на въглероден диоксид в алвеоларния въздух.

За поддържане на постоянна кръвна реакция от голямо значение е дейността на дихателния апарат, който осигурява отстраняването на излишния въглероден диоксид чрез увеличаване на вентилацията на белите дробове. Важна роля в поддържането на кръвната реакция на постоянно ниво принадлежи и на бъбреците и стомашно-чревния тракт, които освобождават излишните киселини и основи от тялото.

Когато активната реакция се измести към киселинната страна, бъбреците отделят повишени количества киселинен моноосновен натриев фосфат в урината, а когато активната реакция се измести към алкалната страна, значителни количества алкални соли се екскретират в урината: двуосновен натриев фосфат и сода бикарбонат. В първия случай урината става рязко кисела, а във втория - алкална (рН на урината при нормални условия е 4,7-6,5, а ако киселинно-базовият баланс е нарушен, може да достигне 4,5 и 8,5).

Сравнително малки количества млечна киселина се отделят и от потните жлези.

Активен реакция заобикаляща среда. Причинява се от наличието на H + и OH - йони във водата. Както е известно, някои водни молекули се дисоциират на тези йони и произведението на техните концентрации е постоянна стойност, числено равна при 25°C на 10 -14 g йони на 1 dm 3 вода.

Фигура 6 - Схема на кръговрата на материята в океана (от )

В случай, че концентрациите на H + и OH - йони са равни (всеки от тях се съдържа в количество от 10 -7 g йони / dm 3) водата неутрален. С увеличаване на съдържанието на H + и OH - йони повече от 10 -7 g-йони/dm 3, водата ще бъде съответно киселоили алкален.

Обикновено не концентрацията на H + се приема като индикатор за активната реакция, а нейният десетичен логаритъм с обратен знак. Това количество се нарича водород индикатор и се обозначава със символа pH. Ако pH е по-малко от 7, водата е кисела; ако pH е по-голямо от 7, тя е алкална; за неутрална вода pH е 7.

Активната реакция на естествените води е доста стабилна, т.к Поради наличието на карбонати те представляват силно буферирана система. При липса на карбонати pH на водата може да намалее. По време на интензивна фотосинтеза pH може да се повиши до 10 или повече поради почти пълното изчезване на въглеродния диоксид от водата.

В морските води pH обикновено е 8,1-8.Натуралните води с pH от 3,4 до 6,5 се наричат кисело , с pH от 6,5 до 7,5 - неутрален , с pH от 7,5 до 10 и повече - алкален .

В едно и също водно тяло pH през деня може да варира с 2 единици или повече: през нощта pH намалява в резултат на подкиселяване на водата с въглероден диоксид, отделен по време на дишането, през деня се увеличава поради консумацията на въглероден диоксид от фотосинтезиращи растения. В почвите на езерата и блатата рН обикновено е малко под 7; в океанските утайки често е леко изместено към алкалната страна.

Във връзка с различните концентрации на водородни и хидроксилни йони хидробионтите се разделят на:

еврионен, издържащи на големи промени в pH;

стенойонен, живеещи във води с флуктуации на pH в незначителни граници. Сред стенойонните има ацидофилен(предпочитам кисели води) алкалофилен(живеят в алкални води).

Екологичният ефект на рН се свързва с промените в пропускливостта на външните мембрани на клетките, влиянието върху водно-солевия метаболизъм, границите на разпространение и естеството на живота на водните организми.

Редокс потенциал.Характеризира условията за протичане на окислителни и редукционни процеси в околната среда.

В резултат на взаимодействието на две вещества може да възникне окислително-редукционна реакция, водеща до появата на разлика в електрическия потенциал между тях - Ех, или редокс потенциал . Стойността на Eh обикновено се измерва в миливолта ( mV). Колкото по-високо е съотношението на концентрацията на компоненти, способни на окисление, към концентрацията на компоненти, способни на редукция, толкова по-високо е то.

Концентрацията на окислената форма на водород (Н +) се характеризира със стойността на рН, концентрацията на редуцираната форма на водорода се изразява с индикатора rH(или rH 2 ), което е логаритъм от налягането на молекулярен водород, взет с обратен знак. Колкото по-ниска е стойността на rH, толкова по-висока е редукционната способност на средата. По този начин редокс свойствата на дадена среда могат да се характеризират както със стойността на редокс потенциала Eh, така и чрез произволни единици rH, показващи концентрацията на молекулярен водород, способен да създаде тези редокс условия. Колкото по-висок е редокс потенциалът, толкова по-голям е окислителният капацитет на средата и толкова по-висока е стойността на r, т.е. концентрацията на молекулярен водород, необходима за създаване на редокс условия, е по-ниска.

Връзката между Eh, rH и pH се изразява чрез връзката:

Eh=0,029 (rH-2pH).

Морската и прясна вода, съдържаща значително количество кислород, има положителен Eh = 300-350 mV, т.е. е окислена среда и в нея стойността на rH = 35-40. В долните слоеве на водата съдържанието на кислород намалява, Eh става отрицателно, rH пада до 15-12.

Големината на окислително-редукционния потенциал влияе върху скоростта на окисляване на сероводород от серни бактерии и поведението на хидробионтите.

Някои свойства на водата в различни части на резервоари и водни течения се проявяват в различна степен. Проникването на светлина, движението на водата, температурните условия, кислородния баланс и др. показват, че в различните части на водоемите свойствата на водата не се проявяват в еднаква степен.

Често се смята, че pHизмерва киселинността на водата. Това не е вярно: стойността pH - мярка за концентрацията на водородни йони във водата. По стойност pH съди се по кисела, неутрална или алкална вода. Но киселинността и алкалността на водата са различни понятия. Поддържането на риба във вода с неподходящо pH може да доведе до ацидоза (ако водата е твърде кисела) или алкалоза (ако водата е твърде алкална).

Често, без да се знае стойността на pH, е невъзможно да се диагностицира болна риба, невъзможно е правилно да се използват лекарства, невъзможно е да се установят процеси на биофилтрация на водата и да се възстановят погрешнив аквариум.

От всички изкуства за аквариста, най-важното е изкуството да се измерва рН!!! - Един от авторите на този материал е Елена Ковалева (модератор), Продължавам да повтарям това отново и отново на всички нови акваристи.

За съжаление, не всички вярват на думата си, казвайки: "Защо да се занимавате с тестове? Баща ми (майка) държеше аквариум от много години, никога не измерваше нищо, но рибите оживяха и дори се размножиха! И като цяло водата ни е чиста и прозрачна!" -И едва когато „неразрешимите“ аквариумни проблеми започват да растат като лавина и тъжните погребения на риби стават обичайна и почти ежедневна практика за такъв „аматьор“, той започва постепенно да овладява аквариумната хидрохимия.


Снимка 1. Всички раци: както големи (зебра - отгоре), така и малки (мексикански джудже - отдолу) не обичат кисела вода. Меката вода наистина се подкислява бързо (рН на водата пада, когато процесите на нитрификация са интензивни в аквариума). Парчета от порест варовик (например варовиков туф) доста ефективно алкализират меката петербургска вода - стабилизират стойностите на pH. Ако решите да отглеждате раци и раци, не забравяйте да научите как да контролирате pH във вашия аквариум.


Снимка 2. Оранжевото джудже (Cambarellus patzcuarensis "оранжево") не обича ниски стойности на pH.

Видео 1.При оптимални условия мексиканските раци джуджета са живи и решителни същества: "Махайте се от тук! Това е моята дупка!" Препоръчваме да започнете такъв.

Така че, за да поддържате успешно много интересни обитатели на аквариума, трябва да се научите как да контролирате стойността на pH. И за да направите това, първо трябва да измерите pH. И измерването на активната реакция на водата (с други думи, индикаторът за pH) не е лесно, но много просто! Има един за тази цел. Те се произвеждат от много компании, напоследък и местни (те са много евтини от NILPA). Всички те ви позволяват много бързо да определите стойността на pH с достатъчна точност за любителски акварист. За да направите това, просто трябва да добавите една или две капки от специален индикатор към водна проба и след това да сравните цвета на пробата със съответната цветова скала. Кои тестове за измерване на рН са най-удобни и най-добри за използване и какви важни подробности трябва да знаете са описани в.
С изключение на специални случаи, вода с активна реакция 6,4-8,3 може да се счита за подходяща за аквариумни цели в сладководни аквариуми. По-високи стойности в посочения диапазон (леко алкална вода) се предпочитат от риби от Големите африкански езера, по-ниски стойности (кисела вода) от риби от басейна на Амазонка и резервоари от тропическите дъждовни гори на Африка и Азия. Въпреки това, много риби, които живеят в кисела вода в дивата природа, могат да живеят в по-алкална вода в аквариум. Например, неоните и ангелите от Амазонка са доста доволни от вода, чиито стойности на pH достигат 8. Важно е само да се избягват резки колебания в стойността на pH. Какво може да се счита за рязка флуктуация? При отговора на този въпрос трябва да се има предвид, че по същество показателят pH отразява съдържанието на водородни йони във водата и този показател е логаритмичен. Следователно промяната му с една единица съответства на промяна в концентрацията на тези йони с коефициент 10. Така че такава на пръв поглед незначителна - само една - промяна в активната реакция на водата може да предизвика стрес у рибите. Бърза (10 - 20 минути) промяна на pHс 2 единици най-вероятно ще доведе до необратими промени в хрилете на рибите и тяхното постепенно унищожаване. Преживявайки такова ожулване, рибата може да умре и понякога това не се случва веднага, а след няколко дни.
pH стойност могат да бъдат изключително подвижни и да се променят забележимо в аквариума през деня, ако този аквариум или водата в аквариума цъфтят. В допълнение, стойностите на активната реакция на водата, току-що излята от чешмата, утаената вода и аквариумната вода могат да се различават значително една от друга. Ето защо веднъж измерена стойността pHвода, взета от чешмата, тази стойност не може да се счита веднъж завинаги установена за целия ви аквариум. Специално подчертаваме това обстоятелство, тъй като неведнъж сме срещали хора, които са правили точно това. Тези колебания са особено забележими в мека вода с незначителни. Такава вода например тече от водопроводните кранове в повечето райони на Санкт Петербург. Ако веднага измерите активната му реакция, получавате стойности близки до 6,2-6,4. След като престоят няколко дни, стойностите на pHобикновено растат до 7,0-7,2. В аквариум с гранитна или базалтова (не "") почва меката петербургска вода постепенно става все по-кисела. Ако не направите това в аквариум с такава вода, тогава след месец можете да получите стойности от порядъка на 5,0-5,5. В същото време водата остава, както се казва, „чиста и прозрачна“, а рибите... те могат да оцелеят (освен ако не са цихлиди от Малави и Тангани и живораждащи). Нещастният любител акварист скоро решава да попълни част от рибната популация (ясно е, че при такива условия това е неизбежно) в най-близкия магазин за домашни любимци. Той купува същите видове риби, които вече има, след това се втурва вкъщи и изсипва съдържанието на транспортната чанта в аквариума. Случва се нещо ужасно... Веднъж на ново място, рибата веднагаприбрани перки, тогава те започват да се втурват из аквариума, потръпват конвулсивно, опитват се да изскочат от него и скоро умират в конвулсии. Аквариума е недоволен: явно са му продали дефектни рибки. Прибира ги обратно в чантата, за всеки случай (ами ако оживеят?), налива вода от аквариума в нея и я носи обратно в магазина. Ние не разказваме хипотетична история, а история, която се е случила в реалния живот, така че знаем как се е държал продавачът. Той пробва водата, която донесе и обясни на начинаещия акварист какво се случва. Водата в аквариума му стана много кисела. Бяха дадени съвети за закупуване и поставяне на варовит туф в аквариума (основният компонент на този порест камък е калциев карбонат, който постепенно се разтваря, алкализира водата; парчета варовит туф са показани на снимки 1 и 2 в началото на тази статия) , през ден, малко по малко и разбира се редовно измервайте pH. Активната реакция на водата се нормализира през следващата седмица и в бъдеще този акварист, който вече не е начинаещ, успешно поддържа много риби, включително капризни, в своя аквариум.
Но всъщност възможно ли е незабавно да прехвърлите нова риба от чантата в аквариума? Дори и да сте убедени, че активната реакция на водата във вашия аквариум и в чантата за транспортиране на рибите са много близо една до друга, все още не трябва да правите това. Водата може да варира значително по своя химичен състав () и след това проста трансплантация на риба (без процедурата) ще й причини силна стресова реакция (въпреки че най-вероятно няма да я убие). Такива риби могат по-късно да се разболеят, напр.ихтиофтириаза. Ако pH и температурата на водата в аквариума и водата, в която е транспортирана рибата, се различават леко една от друга (рН с не повече от 0,5 единици), времето, което трябва да се изразходва за прехвърляне на рибата, ще бъде малко - около 15 минути. Но ако индикаторите за активната реакция на водата първоначално се различават с цяла единица или повече, тогава скоростта на прехвърляне трябва да бъде значително по-бавна. За прехвърляне на риба от pH вода=6,0 във вода с рН =7.0 ще отнеме най-малко половин час, а за чувствителните видове този процес ще отнеме дори повече време.

Рибна ацидоза и нейните симптоми

При продължително задържане във вода, която е прекомерно кисела за даден вид, рибите развиват патологично състояние (заболяване) - ацидоза.

Симптомите на ацидозата са:

Рибите стават летаргични, отказват храна, цветът им потъмнява, плуват с прибрани перки и замръзват за дълго време в гъсталаци на растения или в уединени ъгли на аквариума близо до дъното. Там умират. Устата и хрилните капаци на мъртвите риби са плътно затворени, а тялото често е огънато. Кожата на все още живите риби се покрива с белезникава гъста слуз, а краищата на хрилете стават кафеникави. Рибите изпитват постоянен кислороден глад, но дишат бавно и трудно (Защо по време на ацидоза тялото на рибата няма достатъчно кислород за хранене). Рибите могат да се почешат по растенията и камъните на дъното. Те могат внезапно да потръпнат и да кашлят. Естествено, вашите домашни любимци няма да живеят дълго в това състояние. Ако хроничното понижение на pH не е твърде силно, всички тези симптоми са едва забележими, номладите често развиват сколиоза (изкривяване на гръбначния стълб) и хрилните капаци са деформирани или скъсени,Мъжките гупи растат зле или луксозните им опашки се разцепват и разтриват. Рибите, които живеят в прекалено кисела вода за себе си или внезапно се озовават в такава вода, често се разболяватхилодонелоза, гиродактилоза, микобактериоза.



Снимка 3. Признаци на ацидоза при китайски червен шаран (оригинална форма). Стрелките показват натрупване на гъста бяла слуз върху муцуната на рибата, белите „точки“ по тялото също са бучки слуз, освен това под гръбната перка се виждат бели ролки слуз. Гръбната перка е спусната, останалите перки са прибрани.

Какво да направите, ако откриете ацидоза в рибата си?

Започнете постепенно да повишавате pH на водата. За да направите това, трябва да започнете (уверете се, че водата, подготвена за смяната, е по-алкална!). Наведнъж можете да замените 10 - 20% от общия обем вода в аквариума, като избягвате рязък скок на pH. Промените трябва да се правят всеки ден (може два пъти на ден с интервал от 6-8 часа), докато pH достигне желаното ниво. В допълнение, за борба с ацидозата можете да използвате (в момента те не са скъпи, тъй като започнаха да се произвеждат в Русия) или обикновена сода за хляб, като я добавяте малко по малко (не повече от половин чаена лъжичка на всеки 50 литра вода) в аквариума. Содата трябва първо да се разтвори в малък обем (например в чаша) топла вода и разтворът да се излива в аквариума постепенно в продължение на половин час. По това време аерацията на аквариума трябва да бъде възможно най-силна. В рамките на 4 часа можете да повишите стойността на pH с една единица.
Ако рибите не са се разболели, докато са били държани в неблагоприятни условия, тогава те няма да изискват специално лечение, но бързото възстановяване на кожата и хрилете им ще бъде улеснено от добавянето на танини (отвара от дъбова кора), пимафикс () и т.н. във водата. Плавно увеличениекалциева твърдост на водата с 2 - 4 ° GH също ще подобри функционалното състояние на рибите.

Алкалоза и нейните симптоми

Когато рибите се държат в твърде алкална вода, те започват да страдат от алкалоза. В този случай тялото на рибата, както и при ацидоза, е покрито със слуз, но тази слуз не е вискозна, а напротив, тя се оказва втечнена и лесно се оттича или се отмива от мъртва или умираща риба . Повърхността на тялото на рибата става матова, те плуват с разтворени перки и хрилни капаци, дишането им е учестено. Възможна е тежка дилатация на кръвоносните съдове, фокални кръвоизливи и дори кървене от хрилете. Междулъчевите мембрани на рибите се разрушават и перките им изглеждат разпаднати; при много видове роговицата на очите започва да помътнява.

Какво да направите, ако откриете алкалоза в рибата си?

Алкалозата се лекува чрез постепенно понижаване на pH на водата. За тази цел се използват специални (pH-), солна, сярна и ортофосфорна киселина. Както при ацидозата, рибата ще се възползва от мултивитамини и танини, както и от поддържане на достатъчна калциева твърдост във водата (но не карбонат! ).
Поддържането на риба в алкална вода допринася за развитието на опасни заболявания.
Остра алкалоза може да се развие при риби в рамките на няколко часа в гъсто засаден и много добре осветен аквариум с мека вода. Защо това се случва се обсъжда в другастатия .
Можете да научите за съвременните средства за стабилизиране на pH на водата в аквариум.
Смятаме, че читателят няма съмнения дали акваристът трябва да знае стойността на pH в своя аквариум. Необходимо!!! И какъв тест за определяне на pH е най-добре да купите и как да го измерите е описано в статията "