1.2. Буферные системы крови

Наглядно убедиться в буферных свойствах сыворотки путем титрования (по Фриденталю) равных объемов сыворотки и воды (для сравнения) кислотой и щелочью до сдвига реакции соответственно в кислую и щелочную сторону.

Кровь высших животных и особенно человека отличается большим постоянством активной реакции. Величена pH в среднем составляет 7.36 и колеблется в очень узких границах, не выходя за пределы 7.3-7.4, т.е. слабо щелочной реакции. Постоянство pH крови сохраняется, несмотря на непрерывное поступление в кровь кислых и щелочных продуктов обмена. Особенно много в тканях образуется кислых веществ (углекислота, молочная кислота и др.). Известно, что для того, чтобы сделать реакцию сыворотки щелочной (по фенолфталеину), к ней приходится прибавить в несколько десятков раз (40-70) больше едкого натра, чем к дистиллированной воде. А чтобы сделать реакцию кислой (по метилоранжу), к сыворотке нужно прибавить в несколько сотен раз (300– 400) больше соляной кислоты, чем к дистиллированной воде.

Постоянство pH крови обеспечивается целым рядом регуляторных механизмов и в первую очередь следующими буферными системами: 1) гемоглобин (оксигемоглобин и восстановленный гемоглобин); 2) угольной кислоты – двууглекислый натрий (карбонатный буфер; 3) одно- и двузамещенного фосфата натрия (фосфатный буфер); 4) белков плазмы (белковый буфер).

Для работы необходимы: 4 стаканчика, сыворотка крови, разведенная в 10 раз, 0.01N раствор NaOH, 0.1N раствор HCl, дистиллированная вода, индикаторы (метилоранж и фенолфталеин).

Проведение работы. Для наблюдения буферных свойств крови берут два стаканчика: один с сывороткой крови (5 мл), другой с дистиллированной водой (5 мл). Прибавляют в оба стаканчика по 2 капли метилоранжа и титруют, считая капли, 0.1N раствором соляной кислоты до появления неисчезающего при взбалтывании красного окрашивания. Титрование необходимо начинать с воды, которая не обладает буферными свойствами и служит для контроля. Для простоты отсчет титрования ведут в каплях.

Затем берут два других стаканчика и снова наливают в один - 5 мл сыворотки крови, а в другой - 5 мл дистиллированной воды. Прибавляют в каждый стаканчик по 2 капли фенолфталеина и, считая капли, титруют 0.01N раствором едкого натра до неисчезающего в течение минуты слабого фиолетового окрашивания. Для более точного сравнения нужно поставить оба стаканчика рядом на белую бумагу.

Оформление протокола. Записать полученные результаты в таблицу, сделать вывод по результатам проведенного исследования. Ответить на вопросы.

Таблица оформления протокола

Вывод: Сравнить полученные результаты титрования: а)воды и сыворотки крови; б)сыворотки крови щелочью и кислотой.

Объяснить, что доказывает проведенный опыт. Ответить на вопросы.

1. Как объяснить то, что на титрование сыворотки крови идет больше кислоты (HCl) и щелочи (NaOH), чем для воды?

2. Что называется щелочным резервом крови?

3. Во сколько раз больше нужно прибавить соляной кислоты к неразведенной сыворотке крови, чем к воде, чтобы сделать реакцию кислой (по метилоранжу)?

4. Во сколько раз больше нужно прибавить едкого натра к неразведенной сыворотке крови, чем к воде, чтобы сделать реакцию щелочной (по фенолфталеину)?

5. Как можно объяснить то, что кровь способна нейтрализовать кислоты в большей степени, чем щелочи?

1.3. Расчет осмотического и коллоидно-осмотического

(онкотического) давлений в биологических жидкостях

Осмотическая концентрация жидкости зависит от общего числа растворенных в ней частиц и измеряется в осмолях.

Осмоль - осмотическая концентрация одного моля неэлектролита, растворенного в 1 литре воды. (Моль вещества - это молекулярный вес, выраженный в граммах). Осмотическое давление, которое может развить этот раствор равно 22,4 атмосферы. Одна атмосфера равна 760 мм рт.ст.

Осмотическая концентрация плазмы крови и других биологических жидкостей измеряется в миллиосмолях (мосм), 1 мосм составляет 1/1000 осмоля.

Оформление протокола. Решить задачи, сделать вывод.

Задача 1. Осмотическая концентрация плазмы крови равна 300 мосм. Какое осмотическое давление может развить этот раствор? Выразите его в атмосферах и в мм рт.ст.

Задача 2. Осмотическое давление белков плазмы равно 25 мм рт.ст. Выразите эту величину в атмосферах. Чему равна осмотическая концентрация этого раствора в мосм? Какая часть общей осмолярности крови обеспечивается белками (в %%)?

Задача 3. Концентрация глюкозы в крови 6,6 мосм/л. Какая часть общей осмолярности крови зависит от содержания в ней глюкозы (в %%)?

Задача 4. Концентрация натрия в крови 145 ммоль/л. Изотонический коэффициент хлористого натрия 1,8. Какая часть общей осмолярности крови обеспечивается за счет хлорида натрия (в %%)?

Вывод. Указать какое осмотически активное вещество играет главную роль в формировании осмолярности крови. Дать определение понятиям: «осмотическое давление» и «осмотическая концентрация». Написать в каких единицах измеряются эти величины.