Да, в медицине известны такие тяжелые и опасные для жизни состояния, как ацидоз и алкалоз. В первом случае рН крови снижается, а во втором — возрастает. Да, изменение рН очень опасно и требует немедленного принятия мер. Для восстановления нормального рН приходится вводить внутривенно различные растворы, назначать препараты. Переходом на «ощелачивающую» диету и питьем содового раствора ацидоз устранить не удастся, да и некогда при этом состоянии фигней страдать, нужно принимать действенные меры, пока дело не зашло очень далеко. Да и не помогут все эти якобы ощелачивающие организм продукты. Нисколько. Потому что слухи об их ощелачивающем действии или невероятно преувеличенны, или же высосаны из пальца. Точно так же, как и слухи о закисляющем действии мяса или сыра.
Но и в том случае, если ежедневно на протяжении нескольких лет выпивать по бутылке-другой какой-нибудь щелочной минеральной воды, то есть продукта, имеющего щелочную реакцию, не произойдет никакого ощелачивания организма. Точно так же, как и при регулярном питье кислой минеральной воды, даже такой, рН которой меньше 3,5, не произойдет закисления организма.
Почему?
Да потому что в нашем организме есть буферные системы, поддерживающие кислотно-щелочной баланс крови и всех жидких сред на должном уровне. Контроль за кислотно-щелочным балансом осуществляется бдительный и меры по его стабилизации принимаются незамедлительно, поэтому никаких колебаний его, связанных с едой и питьем быть не может. Иначе и нельзя — слишком уж высока «цена вопроса», то есть пагубное действие нарушения баланса в любую из сторон. Для сведения — большинство пациентов с развившимися алкалозом или ацидозом попадают в реанимационные отделения, вот насколько серьезны эти состояния.
«Буферы» крови представлены следующими системами:
— бикарбонатной;
— фосфатной;
— белковой;
— гемоглобиновой;
— эритроцитами.
В поддержании кислотно-щелочного баланса, помимо этих систем, также участвуют дыхательная и мочевыделительная системы организма.
Буферные системы — растворы, способные сохранять приблизительно постоянное значение рН при добавлении к ним небольших количеств сильных кислот и оснований.
Действие любой буферной системы основано на том, что кислотность (рН) буферных растворов почти не изменяется при добавлении к ним небольших количеств кислот или оснований. Лишние протоны сразу же связываются, а их недостаток сразу же восполняется.
Буферные растворы чаще всего представляют собой смеси, состоящие из слабой кислоты и ее соли или слабого основания и его соли (например, водный раствор уксусной кислоты CH3
COOH и ацетата натрия CH3COONa), но могут быть и растворами одного вещества (водный раствор гидрофталата калия KHC8H4O4).Давайте для наглядности рассмотрим как действуют буферы на примере фосфатной буферной системы, которая состоит из смеси двузамещенного (Na2
HPO4) и однозамещенного (NaH2PO4) фосфата натрия.При накоплении в крови избытка кислот (то есть избытка протонов H+
) двузамещенный фосфат натрия образует с ними соответствующие соли и однозамещенный фосфат натрия:Добавление к фосфатной буферной системе сильного основания, например гидроксида натрия (NaOH), приведет к его замене на более слабое основание (NaH2
PО4) и рН раствора при этом возрастет незначительно.То есть нейтрализация кислот приводит к превращению двузамещенного фосфата натрия в однозамещенный, а нейтрализация щелочей — к обратному процессу. Все очень просто и очень надежно. Буфер работает сам по себе, им управляют не головной мозг и не эндокринная система, а законы химии.
Буферные свойства белков обусловлены наличием в аминокислотах, входящих в их состав, «оснóвных», то есть щелочных аминогрупп (NH2
) и «кислых» карбоксильных групп (СООН). Благодаря этому белки могут как присоединять (к аминогруппе), так и отдавать (от карбоксильной группы) протоны, то есть могут, в зависимости от ситуации, вести себя и как кислоты, и как основания.Упрощенно это выглядит следующим образом:
или
Тоже все очень просто и очень надежно.
Гемоглобиновая буферная система регулирует рН благодаря способности присоединять к своей молекуле кислород. При насыщении кислородом гемоглобин становится более сильной кислотой (ННbО2
), а отдавая кислород, превращается в очень слабую кислоту (ННb). Кстати говоря, гемоглобиновая буферная система — самая мощная, на ее долю приходится 75 % от всей буферной емкости крови.Эритроциты не играют роль общего буфера, а поддерживают внутри себя постоянное значение pH, равное 7,25 при помощи бикарбонатной и фосфатной буферных систем и гемоглобина.
И в дополнение к буферным системам крови у нас в организме есть еще два буфера — дыхательная система и мочевыделительная система.
Дыхательная система оказывает буферное действие путем регуляции концентрации углекислого газа в крови. Увеличение концентрации сдвигает рН крови в кислую сторону, уменьшение — в щелочную (см. примечание 30).