буфер состоит из слабой угольной кислоты (Н2СОз) и ее щелочных солей, главным образом, бикарбоната натрия (NaHCО3). Для поддержания нормального рН крови важно не абсолютное Н2СО3 и NaHCО3, а соотношение их концентрации: при рН крови, равном 7,4 соотношение концентрация бикарбоната натрия в плазме должна быть в 20 раз больше, чем углекислоты.
Фосфатный буфер состоит из смеси одно- и двузамещенных солей фосфорной кислоты – NaH2PО4 и Na2HPО4. Однозамещенная соль играет роль кислоты, а двузамещенная соль – роль щелочной соли. При рН около 7,4 соотношение компонентов фосфорного буфера должно быть:
Белковый буфер представляет систему из протеина (Pt) и его соли, образованной сильным основанием. Компоненты этого буфера могут быть выражены как Pt–COOH – слабодиссоциированные белок – кислота и ее соль: Pt–COONa:
Белковый буфер действует аналогично буферным системам, рассмотренным выше. Однако белки обладают также свойством амфотерности, так как в составе белковой молекулы имеются функциональные группы, несущие отрицательный (СОО-) и положительный (NH3+) заряды. Поэтому даже отдельная белковая молекула проявляет буферное действие, связывая избыток ОН– и Н+ ионов.
Гемоглобиновый буфер. Его буферные свойства определяются прежде всего тем, что гемоглобин, как и другие белки, является амфолитом, то есть несущим одновременно положительный и отрицательный заряды. Поэтому всё сказанное о белковом буфере имеет отношение и к гемоглобину. Кроме того, буферные свойства гемоглобина связаны с его ролью в газообмене. Как известно, гемоглобин существует в виде двух форм – окисленного, или оксигемоглобина (НвО2), и восстановленного, или редуцированного (Нв). Оксигемоглобин является в 70–80 раз более сильной кислотой, чем редуцированный гемоглобин. Поэтому гемоглобиновую буферную систему можно обозначить:
В капиллярах большого круга кровообращения оксигемоглобин диссоциирует с отдачей кислорода:
В результате образуется редуцированный гемоглобин, который обладает свойствами слабого основания и может связывать ион Н+. К сказанному следует прибавить, что гемоглобин может также непосредственно связывать СО2 зa счет образования карбаминовой связи между СО2 и NH2 аминокислотных групп в молекуле гемоглобина. Этим путем связывается 10–15 % углекислого газа, то есть существенно увеличиваются буферные свойства гемоглобина. Таким образом, свойство гемоглобина транспортировать СО2 и О2 необходимо для поддерживания кислотно-щелочного равновесия организма.
Механизм буферного действия можно рассмотреть на примере бикарбонатной буферной системы. Учитывая, что диссоциация угольной кислоты незначительная, а диссоциация ее соли полная, то состав бикарбонатной буферной системы можно представить в следующем виде:
Если
