Приведенная выше реакция синтеза – гидролиза АТФ говорит нам не только о том, как образуется АТФ, но и как из него высвобождается в нужный момент энергия. И управление этой реакцией и влево, и вправо осуществляется с помощью протонов, которые перекачиваются протонными насосами или внутрь клеток, или наружу из них. А эффективность работы этих насосов и энергообеспечение клеток при этом опять-таки будет зависеть от концентрации ионов водорода в крови.
Причина повышенной щелочности крови
Итак, мы пришли к выводу, что реакция крови, имеющая рН, равный 7,4, не является оптимальной. Это довольно щелочная кровь, и по этой причине она неблагоприятна для нашего организма.
А что же является причиной повышенной щелочности крови?
На первый взгляд кажется, что для необходимого уровня кислотности крови в ней нет достаточного количества углекислого газа. Именно к такому выводу и пришел автор метода ВЛГД и предложил нам задерживать в организме какую-то часть дополнительного углекислого газа. Но в действительности картина подкисления крови выглядит гораздо сложнее. Имеющегося в крови углекислого газа нам могло бы хватить для оптимального подкисления крови, если бы этому не препятствовала очень большая емкость буферной системы крови. Мы только что имели возможность убедиться в том, что для равновесного состояния между свободной угольной кислотой и гидрокабонатами, при котором рН крови будет равен 6,9, соотношение между СО2 и НСО3- должно быть равно 1: 2, а не 1: 6, каковым оно является при рН = 7,4. Поэтому легко понять, что при одном и том же уровне свободной угольной кислоты в крови кислотность крови можно повысить простым снижением в крови концентрации гидрокарбонат-ионов (НСО3-). Но как это сделать? И здесь нам никак не обойтись без рассмотрения такого понятия, как буферная система крови.
Буферная система крови
Буферными называют системы (или растворы), рН которых не изменяется при прибавлении небольшого количества кислоты или щелочи. Буферные растворы содержат компоненты, диссоциирующие с образованием одноименных ионов, но отличающиеся друг от друга степенью диссоциации. В нашем случае это слабая угольная кислота и ее соль. В крови образуется карбонатная буферная система, состоящая из угольной кислоты (Н2СО3) и гидрокарбоната кальция – Са(НСО3)2. Компоненты этой системы диссоциируют следующим образом:
Н2СО3 <->Н+ + НСО3 – ; Са(НСО3)2 <->Са2+ + 2НСО3-
Гидрокарбонат кальция – сильный электролит, и поэтому диссоциация угольной кислоты (слабого электролита) будет подавлена в результате наличия в крови большого количества ионов НСО3-, образующихся при диссоциации гидрокарбоната кальция. Таким образом, имеющаяся в крови угольная кислота не будет диссоциировать и не будет подкисливать кровь. Кроме того, гидрокарбонат кальция при диссоциации дает щелочную реакцию.
Величина рН буферного раствора зависит не от концентрации кислоты и ее соли, а от их соотношения. Поэтому, чтобы повысить подкисление крови, необходимо изменить соотношение в компонентах буферной системы: или попытаться увеличить содержание углекислоты в крови, что и делается при задержке дыхания, или же принять меры к снижению второго компонента буферности крови, то есть попытаться понизить содержание гидрокарбоната кальция в крови (это следует понимать как снижение уровня кальция в крови), что более эффективно по сравнению с задержкой дыхания сказывается на подкислении крови и вполне выполнимо.