Буферные системы нашего организма

Основная функция буферных систем организма состоит в предотвращении значительных сдвигов рН путем взаимодействия буфера как с кислотой, так и со щелочью. Их действие в нашем организме направлено преимущественно на нейтрализацию образующихся кислот.

1. Буфер гемоглобина. Является самой емкой системой. На ее долю приходится до 75 % всей буферной емкости крови. Благодаря ей гемоглобин находится в организме в двух видах – восстановленный (редуцированный) ННb и окисленный (оксигемоглобин) НbО₂.

Каждая его молекула может нейтрализовать несколько ионов водорода. Когда кислород переходит из гемоглобина в ткани, способность гемоглобина связывать ионы водорода возрастает. И наоборот: когда в легких происходит оксигенация гемоглобина, он теряет присоединенные ионы водорода. А те реагируют с бикарбонатом, и в результате образуются углекислый газ и вода. Образовавшийся углекислый газ удаляется из легких при дыхании.

2. Почки. Они выводят из нашего организма излишки кислоты, которые представляют собой продукты обмена веществ (метаболиты) и не могут выйти газообразно. Их называют еще «нелетучими» или «постоянными» кислотами.

3. Легкие. Система дыхания играет важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса организма, однако для нивелирования сдвига рН крови им требуется время порядка 1–3 минут.

Их роль сводится к поддержанию нормальной концентрации углекислоты. Основным показателем функционального состояния легких является парциальное напряжение углекислого газа в крови. Легочные механизмы обеспечивают временную компенсацию, так как при этом происходит смещение кривой диссоциации оксигемоглобина влево и уменьшается кислородная емкость артериальной крови.

При устойчивом состоянии газообмена легкие выводят около 850 граммов углекислого газа в сутки. Если его напряжение в крови переваливает за норму 10 мм рт. ст., вентиляция увеличивается в 4 раза.

Именно легкие регулируют кислотно-щелочной баланс за счет выдыхания углекислой части, а также летучих газообразных токсинов, образующихся при обмене веществ. Их необходимо незамедлительно вывести из организма, пока они не образовали ядовитые кислоты.

Неполное выдыхание углекислоты ведет к (респираторному) ацидозу. Для тех, кто впервые слышит это слово, напоминаю, что ацидоз (acidosis; лат. acidus кислый + – ōsis) является одной из форм нарушений кислотно-щелочного равновесия организма. Он характеризуется абсолютным или относительным избытком кислот, т. е. веществ, отдающих ионы водорода (протоны), по отношению к основаниям, их присоединяющим.

Собственно говоря, в этом случае нарушается дыхание. Устранить это можно лишь за счет восстановления нормальных реакций обмена веществ. Точно так же наш организм стремится компенсировать его нарушение за счет учащенного дыхания.

Поэтому очень важно восстановить брюшное дыхание (с помощью несложных дыхательных упражнений), которое с возрастом (после 12 лет) многие люди навсегда теряют, переходя на грудное дыхание.

4. Печень. Печеночная регуляция кислотно-щелочного состояния заключается в метаболизировании недоокисленных продуктов обмена, которые поступают из ЖКТ, образуя мочевину из азотистых шлаков и выводя кислые радикалы с желчью. Полная биохимическая сила печени также находится в щелочной области. Это важно учитывать при лечении различных заболеваний печени.

5. Буфер бикарбоната натрия. Бикарбонат натрия, или, в просторечии, пищевая сода, является химическим соединением, которое образуется в определенных клетках желудка из хлористого натрия (поваренная соль), углекислоты и воды. Более подробно о полезных свойствах пищевой соды для организма человека мы еще поговорим.

Последствия избытка кислот

Рассмотрим, что делает наш организм, если, несмотря на четкую работу органов, в организме остаются не выведенные из него кислоты.

Избыточные кислоты нейтрализуются по всем законам химии. Например, щелочные металлы, такие как натрий, калий, кальций и магний, замещают водород в кислотах, вступая в соединения с кислотным остатком. В результате этого получаются химически нейтральные соединения, которые называют солями. С ними больше не происходит никакой реакции. Их можно назвать нейтрализованными кислотами, которые должны быть выведены из организма почками. Однако в силу общего закисления крови это происходит далеко не всегда. Тогда организм вынужден эти соли куда-то девать. Начинается отложение внутри организма, прежде всего в соединительной ткани. В повседневной жизни их называют «шлаками».

Чем более закисленной становится наша кровь, тем меньше солей она может растворить и вывести за пределы организма. Соответственно, тем больше их откладывается по всему организму.

Они в прямом смысле отравляют его, лежат в основе возрастных заболеваний и вызывают раннюю старость всего тела.

Раннее старение тела можно представить как процесс непрерывного изымания из тканей и органов минеральных веществ с целью нейтрализации избытка кислот.

Нарушение кислотно-щелочного баланса отражается на работе сердца, которому крайне необходим хороший обмен веществ. Избыток углекислоты и молочной кислоты должен быстро выводиться из зоны сердечной мышцы.

Если этого не происходит, появляются «внезапные» сердечные боли, наблюдается слабый пульс, возникают сбои сердцебиения, могут появиться и другие проблемы со здоровьем. При длительном застое кислот в тканях сердечной мышцы к человеку «неожиданно» приходит инфаркт.

Если возникают боли в сердце, которые можно объяснить избытком кислоты, то как вариант можно использовать бикарбонат натрия (пищевую соду) для лечения. Его можно принимать (посоветовавшись с лечащим врачом) в таблетках или в порошке, а также растворять в воде и употреблять как умеренное щелочное питание. В теле каждого человека существует немало локальных зон, где превалирует кислая среда. Например, пищеварительный тракт. Начиная ото рта и до заднего прохода там поочередно преобладает либо щелочная, либо кислая среда. В желчи и поджелудочном соке преобладает щелочная среда, в тонкой кишке – тоже щелочная, а в толстой – почти нейтральный баланс при условии, что человек правильно питается.

Напоминаю, что наша кровь может выполнять свои жизненно важные функции лишь до тех пор, пока основные процессы регулирования находятся в состоянии равновесия. В организме человека упорядоченный (нормальный) обмен веществ возможен только при приблизительном равновесии между кислотой и щелочью. Только таким образом во внутренней среде создаются возможности для оптимальной реализации жизненных функций. Скажем, от показателя рН зависит активность и количество энзимов, которые управляют всеми процессами живой клетки. И в такой же зависимости от коэффициента рН находятся гормоны.

При рождении человека показатель кислотно-щелочного баланса его крови pH составляет 7,41 ед., а умирает человек с показателем pH = 5,41–4,5. Увы, на всю жизнь нам отведено колебание pH всего лишь около двух единиц.