2) концентрацию гидроксильных групп
3) концентрацию свободных ионов водорода (+)
4) отношение концентрации Н+ к концентрации гидроксильных групп
Показатель pH характеризует активность свободных ионов водорода в растворе; в разбавленных биологических жидкостях активность практически соответствует их концентрации. Математически pH определяется как отрицательный десятичный логарифм активности ионов H+: pH = −lg a(H+). Поэтому повышение содержания H+ сопровождается снижением pH, а уменьшение — его повышением. Именно этим объясняется правильность варианта 3.
Термин напряжение ионов водорода исторически использовался для описания электродвижущего эффекта, но современно корректным показателем является активность ионов, а не напряжение как физическая величина. Концентрация гидроксильных ионов характеризуется показателем pOH, а не pH; отношение концентраций H+ и OH− не является непосредственным определением pH. Между этими параметрами существует связь через ионное произведение воды, однако она не меняет основного определения показателя.
В клинической биохимии pH является ключевым параметром кислотно-основного состояния. Его величина определяется соотношением метаболического компонента — бикарбоната — и дыхательного компонента — растворённого углекислого газа, что отражает уравнение Хендерсона—Хассельбаха: pH = pKa + lg([HCO3−]/(0,03 × PaCO2)). Поэтому для установления причины нарушения одного pH недостаточно: одновременно оценивают PaCO2, HCO3− и показатели компенсации.
| Показатель или состояние | Критерий | Диагностическое значение |
|---|---|---|
| Нормальный pH артериальной крови | 7,35–7,45 | Поддержание оптимальной активности ферментов, структуры белков и функций клеточных мембран. |
| Ацидемия | pH < 7,35 | Снижение pH крови; может быть обусловлено первичным дыхательным или метаболическим нарушением. |
| Алкалемия | pH > 7,45 | Повышение pH крови; требует дифференциации респираторного и метаболического происхождения. |
| Респираторный ацидоз | Снижение pH, повышение PaCO2 | Следствие гиповентиляции и задержки CO2; возможен при дыхательной недостаточности, угнетении дыхательного центра. |
| Метаболический ацидоз | Снижение pH, уменьшение HCO3− | Возникает при накоплении нелетучих кислот или потере бикарбоната; компенсаторно усиливается вентиляция. |
| Респираторный алкалоз | Повышение pH, снижение PaCO2 | Связан с гипервентиляцией, например при гипоксии, лихорадке, тревоге или беременности. |
| Метаболический алкалоз | Повышение pH, увеличение HCO3− | Возможен при потере желудочного содержимого, избытке щелочей или нарушении почечной экскреции ионов водорода. |
| Изменение концентрации H+ | При pH 7,40 — около 40 нмоль/л | Логарифмическая шкала означает, что изменение pH на 1 единицу соответствует примерно десятикратному изменению активности H+. |
Определение pH выполняют потенциометрически с помощью стеклянного электрода, обычно в составе анализатора кислотно-основного состояния. Для достоверного результата артериальную кровь исследуют без длительного контакта с воздухом и задержки анализа, поскольку газообмен изменяет PaCO2 и, следовательно, pH. Интерпретация результата всегда должна учитывать клиническую ситуацию и показатели компенсации.