تعادل اسید و باز

- فيزيولوژى طبيعى:

در طى متابوليسم روزانهٔ پروتئين و کربوهيدرات، حدود ۷۰meq (يا ۱meq/kg وزن بدن) يون هيدروژن توليد و وارد مايعات بدن مى‌شود. به‌علاوه، مقدار زيادى دى‌اکسيد کربن ايجاد مى‌شود که در ترکيب با آب، اسيد کربنيک (H2CO₂) توليد مى‌کند. اگر مکانيسم‌هاى مؤثر بافرى و دفعى براى اين اسيدها موجود نبودند. pH مايعات بدن سريعاً افت پيدا مى‌کرد.

يون‌هاى هيدروژن حاصل از متابوليسم از طريق دو سيستم بافرى خنثى مى‌شوند: اولين سيستم شامل پروتئين‌هاى داخل سلولى مانند هموگلوبين موجود در گلبول قرمز خون مى‌باشد. سيستم مهم‌تر، سيستم بى‌کربنات / اسيد کربنيتک است که با توجه به معادلهٔ هندرسون - هسلباخ قابل فهم مى‌باشد:

		[ HCO3¯ ]
	pH = pK + log			(فرمول (۲
		۰/۰۳ × Pco2

pK براى سيستم HCO₃¯ / H₂CO₃ برابر ۱/۶ مى‌باشد.

غلظت يون هيدروژن، يک رابطهٔ لگاريتمى معکوس با pH دارد. تغيير معادلهٔ بالا به‌صورت زير به‌علت حذف لگاريتم، استفاده از آن را ساده‌تر مى‌کند:

		۲۴ × Pco2
	[ H+ ] =			(فرمول (۳
		[ HCO3¯ ]

در محدوده pH مساوى ۹/۷ تا ۵۰/۷، تقريباً يک رابطهٔ خطى معکوس بين pH و يون هيدروژن وجود دارد: به ازاء هر ۰۱/۰ کاهش در pH و يون هيدروژن ۱nmol افزايش مى‌يابد. يا به‌خاطرداشتن اينکه در pH طبيعى خون، يعنى ۴۰/۷، غلظت يون هيدروژن ۴۰nmol/L مى‌باشد، مى‌توان در هر pH بين ۱۰/۷ و ۵۰/۷، غلظت تقريبى يون هيدروژن را محاسبه نمود. مثلاً در ۱۰/۷ و ۵۰/۷، غلظت تقريبى يون هيدروژن را محاسبه نمود. مثلاً در ۳۰/۷ = pH، غلظت يون هيدروژن ۵۰nmol/L خواهد بود. در اين نحوهٔ محاسبه، در دو انتهاى محدودهٔ pH داده شده، احتمال ۱۰% اشتباه وجود دارد.