Буферна система

Как функционира буферната система, която поддържа рН на кръвта в тесен диапазон.

Гледай следващия урок: https://www.khanacademy.org/science/biology/water-acids-and-bases/acids-bases-and-ph/v/buffer-system?utm_source=YT&utm_medium=Desc&utm_campaign=biology

Пропусна предишния урок? https://www.khanacademy.org/science/biology/water-acids-and-bases/acids-bases-and-ph/v/bronsted-lowry-definition-of-acids-and-bases?utm_source=YT&utm_medium=Desc&utm_campaign=biology

За да функционират
телата ни правилно,

стойността на pH на кръвта ни трябва
да е в доста тесен диапазон.

Нашето pH, нивото на pH
на кръвта ни

трябва да е между 7,35 и 7,45.

Ако нивото на pH падне под 7,35

ще ти сложат диагноза.

Разбираш, че тази стойност
е условна граница,

която е определена
от медицинската общност.

Ако нивото на pH падне под 7,35

ще получиш диагноза ацидоза.

Твоята кръв е станала
твърде киселинна.

Имаш прекалено висока концентрация
на водородни йони в кръвта си

или концентрация на
хидрониеви йони в кръвта си.

Ако твоето pH, ако pH-то
на кръвта ти стане над

7,45, ще получиш диагноза алкалоза –

кръвта ти е
прекалено алкална.

Става твърде основна.

Концентрацията на водородни йони
в кръвта ти е станала ниска.

Може би ще си кажеш: "О, това е доста тесен
диапазон! Как кръвта ни, как тялото ни

обработва киселинните вещества,

които влизат в кръвта ни, или алкалните
вещества, които постъпват в кръвта?

Как може да обработи всичко това, докато
поддържа нивото на pH в този тесен диапазон?"

Отговорът се крие в нещо,
което е полезно също така

и за пренасянето на
въглероден диоксид в кръвта ни.

От тези равновесни реакции

виждаме, че въглеродният диоксид,
съдържащ се в кръвта –

която е съставена основно от вода,

така че въглеродният диоксид е разтворен
във воден разтвор, и той ще реагира –

има съответните ензими, които
подпомагат този процес –

но той ще реагира и ще се получи
въглеродна киселина.

Нека го запиша: СО2 ще реагира
и ще се получи въглеродна киселина.

Въглеродната киселина
е слаба киселина.

И после тя може да се дисоциира,
за да се получи бикарбонатен йон.

Нека го напиша тук.

Получава се бикарбонатен йон

и водороден йон, или,
тъй като знаем,

че той ще се прикрепи към водната молекула,
казваме направо хидрониев йон.

Защо това е полезно?

Както казах, това е част от

преноса на въглероден диоксид
в кръвта, понеже,

ако вярваме на това,
което съм прочел,

около пет до десет процента
от въглеродния диоксид в тялото

може просто да се разтвори в кръвта

и после още пет до десет процента,

могат да се свържат с хемоглобина

и да бъдат пренесени по този начин.

Но основното е това, че той

трябва да бъде трансформиран,
трябва да реагира,

за да стане въглеродна киселина
или бикарбонат,

за да бъде пренесен.

Всъщност повечето от
въглеродния диоксид в кръвта ти

е в ето такава форма,

по-точно бикарбонатен йон.

Според материалите, които прочетох,

80 до 90 процента от въглеродния
диоксид в кръвта ти

се пренася именно в този вид,

и то основно като бикарбонат.

Това не е темата на настоящия клип,

кой е удобният начин за пренасяне
на въглероден диоксид в кръвта,

но това е начинът, по който
това се случва.

Темата на този клип е

защо е толкова полезно да поддържаме
pH на кръвта в този диапазон.

Защото тези равновесни реакции

между въглеродния диоксид,
въглеродната киселина и бикарбоната

съставляват една буферна система.

Това е буферна система.

Думата "буфер" означава нещо,

което омекотява влиянието на нещо,

или намалява сътресението от нещо.

Точно това се случва тук.

Не забравяй,

че всичко това са равновесни реакции

това е слаба киселина,
можеш дори да погледнеш

различните съставни елементи
на тези молекули и да ги сметнеш.

Имаме един въглерод тук,

един въглерод тук,

един въглерод там.

Имаме един, два, три кислорода тук.

Един, два, три кислорода там.

Един, два, три кислорода ето там.

Имаме два водорода,
два водорода, два водорода.

Но нека се замислим
какво би станало,

ако наситим кръвта
с водородни йони.

Ако затрупаме кръвта
с водородни йони,

какво ще стане?

Е, ако добавиш повече
водородни йони,

ако концентрацията на
това ето тук се повиши...

Всъщност нека го обясня така –

ако просто добавиш водородни йони

и ако нямаш тази буферна система,

тогава нивото на pH ще се понижи.

Нивото на pH ще спадне, и ако
продължиш да го намаляваш,

накрая ще стигнеш до ацидоза.

Но за наш късмет, разполагаме
с този буфер.

И затова, ако повишиш
концентрацията на водородни йони,

принципът на Льо Шателие ни казва:

"Хей, тези равновесни реакции
ще се задвижат наляво."

Затова колкото повече водородни
йони имаш в кръвта,

толкова по-вероятно е те да се сблъскат
с бикарбоната по правилния начин,

за да се получи въглеродна киселина.

И колкото повече въглеродна
киселина имаш в кръвта,

толкова по-малко вероятно
е да се осъществи

реакция на въглеродния диоксид
и водата

за формиране на още
въглеродна киселина.

Така че ако добавиш
още водородни йони,

те просто ще бъдат
всмукани от бикарбоната.

И това равновесие, тази серия
равновесни реакции,

ще се измести наляво.

И така ефектът върху нивото
на pH няма да е голям.

И съответно, ако внесеш
повече основа,

да кажем, че добавиш основа
в кръвта си, ето тук отдясно,

вместо нивото на pH да се повиши

и да ти докара алкалоза,

тази основа ще усвои
водородните йони

и това обикновено
би вдигнало нивото на pH,

но когато тези неща стават по-малко,

тогава по-малко от тези
ще могат да реагират

и да накарат равновесната реакция
да се осъществи наляво,

затова реакцията ще се осъществява
все повече в посока надясно.

И при тази реакция

повече водороден диоксид ще се
преобразува във въглеродна киселина,

която ще стане бикарбонат.

Цялото нещо ще се задвижи надясно.

И така ще успее, поне до някаква степен,
да замени изгубените водородни йони.

Това тук е буферна система.

Тя подпомага да се намали влиянието, ако
в системата влязат повече водородни йони

или ако нещо изсмуче
много от водородните йони.

И това е изключително важно за нас,
защото ни помага да останем живи.

По същество това е важно
за всички бозайници.