Буферные системы – это смесь слабой кислоты и её растворимой соли, двух солей или белков, которые препятствовать изменению рН водных сред. Действие буферных систем направлено на связывание избытка Н+ или ОН- в среде и поддержание постоянства рН среды. При действии буферной системы образуются слабодиссоциируемые вещества или вода. К основным буферным системам крови относятся бикарбонатная, белковая (гемоглобиновая) и фосфатная. Имеются также ацетатная и аммонийная буферные системы.
Бикарбонатная буферная система - мощная и самая управляемая система крови и внеклеточной жидкости. На её долю приходится около 10% всей буферной ёмкости крови. Бикарбонатная система представляет собой сопряжённую кислотно-основную пару, состоящую из молекулы угольной кислоты Н2СО3, выполняющую роль донора протона, и бикарбонат-иона НСО3-, выполняющего роль акцептора протона:
СО2 + Н2О ↔ Н2СО3 ↔ Н+ + НСО3-
Истинная концентрация недиссоциированных молекул Н2СО3 в крови незначительна и находится в прямой зависимости от концентрации растворённого СО2. При нормальном значении рН крови (7,4) концентрация ионов бикарбоната НСО3- в плазме крови превышает концентрацию СО2 примерно в 20 раз. Бикарбонатная буферная система функционирует как эффективный регулятор в области рН = 7,4. Механизм действия этой системы заключается в том, что при выделении в кровь относительно больших количеств кислых продуктов протоны Н+ взаимодействуют с ионами бикарбоната НСО3- , что приводит к образованию слабодиссоциируемой Н2СО3.
Последующее снижение концентрации Н2СО3 достигается в результате ускоренного выделения СО2 через лёгкие в результате их гипервентиляции. Если в крови увеличивается количество оснований, то они, взаимодействуя со слабой угольной кислотой, образуют ионы бикарбоната и воду. При этом не происходит сколько-нибудь заметных сдвигов в величине рН. Кроме того, для сохранения нормального соотношения между компонентами буферной системы в этом случае подключаются физиологические механизмы регуляции кислотно-основного равновесия: происходит задержка в плазме крови некоторого количества СО2 в результате гиповентиляции лёгких. Бикарбонатная система тесно связана с гемоглобиновой системой.
Ця область неможлива без хімічних процесів: наприклад, мало хто замислюється, коли підпалює сірник, про те, що здійснює цим складний хімічний процес . Або, наприклад, дотримання особистої гігієни теж супроводжується хімічними реакціями, коли людина використовує мило, яке піниться при взаємодії з водою. Та ж прання з застосуванням порошків, ополіскувачів для пом’якшення білизни супроводжується такими реакціями.
Коли людина п’є чай з лимоном, то помічає, що забарвлення напою слабшає, якщо додати в окріп цей фрукт, і навряд чи багато хто сприймав в цьому випадку чай як кислотний індикатор, подібний лакмусу. Цю ж реакцію ми можемо гати, якщо збризкаємо синю капусту оцтовим розчином: вона при цьому стане рожевою.
Коли люди роблять ремонт і замішують цемент, обпалюють цегла, гасять водою вапно, то відбуваються складні хімічні процеси, про які в повсякденному житті ми не замислюємося, але без них не обійшовся б жодна людина.
