Что такое кислотно-щелочной баланс (pH). Как он влияет на здоровье

Соотношение кислоты и щелочи в каком-либо растворе называется кислотно-щелочным равновесием (КЩР) или балансом. КЩР характеризуется специальным показателем pH (сила водорода), который показывает число водородных атомов в данном растворе.

Like 10

27378

В нейтральной среде pH равно 7,0
В кислой среде pH ниже 7 (от 6,9 до 0)
В щелочной среде pH выше 7 (от 7,1 до 14,0)

Тело человека на 70-80% состоит из воды, и имеет определенное кислотно-щелочное соотношение, характеризуемое показателем pH.

234
Подробнее
630
Подробнее
1224 1163
Подробнее
207
Подробнее

Кислотность жидкостей внутри человеческого организма в норме совпадает с кислотностью крови и находится в пределах от 7,35 до 7,45 pH.

Организм постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень pH. Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме

Кислотность плазмы артериальной крови человека колеблется в пределах от 7,37 до 7,43 рН, составляя в среднем 7,4 рН.

Кислотно-щелочное равновесие в крови человека является одним из самых стабильных параметров, поддерживающее кислые и щелочные компоненты в определенном равновесии в очень узких границах. Даже небольшой сдвиг от указанных пределов может привести к тяжелой патологии. При сдвиге в кислотную сторону возникает состояние, называемое ацидозом, в щелочную — алколозом. Изменение кислотности крови выше 7,8 рН или ниже 6,8 рН несовместимо с жизнью. Кислотность эритроцитов составляет 7,28–7,29 рН.

Мы привыкли оценивать пищу с позиций калорийности, содержания белков, углеводов, жиров, витаминов и других веществ. Но любой продукт имеет еще один фундаментальный показатель — кислотную нагрузку пищи.

Американские ученые в начале 21 века сделали подлинное открытие, когда выявили, что у любого продукта есть еще один фундаментальный показатель, который имеет критическое значение для нашего здоровья. Это кислотная нагрузка пищи. Она складывается из соотношения в пище компонентов, которые в ходе метаболизма образуют либо кислоту, либо щелочь.

Кислотная нагрузка измеряется по принципу кислота минус щелочь.

Когда в пище преобладают компоненты, образующие серную кислоту (серосодержащие аминокислоты в белках) или органические кислоты (жиры, углеводы), то кислотная нагрузка имеет положительную величину.

Если в пище больше компонентов, образующих щелочь (органические соли магния, кальция, калия), то кислотная нагрузка представляет собой отрицательную величину.

Неправильное питание — причина хронического закисления организма

По данным антропологов рацион древнего человека состоял на 1/3 из нежирного мяса диких животных и на 2/3 из растительной пищи. В этих условиях питание носило исключительно щелочной характер.

Кислотная нагрузка пищи древнего человека составляла в среднем минус 78.

Ситуация принципиально изменилась с возникновением аграрной цивилизации, когда человек стал употреблять в пищу много зерновых культур, молочные продукты и жирное мясо одомашненных животных.

Но особенно драматические сдвиги в питании произошли в конце 20 века, когда рацион заполонили промышленно обработанные «кислые» продукты питания.

Эти изменения в составе диеты были названы факторами риска в патогенезе «болезней цивилизации», включая атеросклероз, гипертонию, остеопороз, диабет 2 типа.

Кислотная нагрузка пищи современного человека составляет плюс 48.

Диета современного человека богата насыщенными жирами, простыми сахарами, поваренной солью и бедна клетчаткой, магнием и калием. В ней доминируют рафинированные и обработанные продукты, сахар, мучные изделия, множество всяких полуфабрикатов.

Что представляет собой пища современного человека? Это пицца, чипсы, глазированные сырки, новоявленные чудо-молочные продукты, кондитерские изделия, прохладительные сладкие напитки. Эта пища имеет кислые валентности.

Ежедневное «кислотное» питание приводит к хроническому пожизненному закислению (ацидозу) внутренней среды организма.

pH крови — одна из самых жестких физиологических констант организма, которая выдерживается в узких границах. При воздействии закисляющих или ощелачивающих факторов организм использует компенсаторные механизмы, буферные системы крови, а также прибегает к помощи легких, почек, органов ЖКТ и других органов. В процессе жизнедеятельности организма требуются как кислые, так и щелочные продукты распада, причем кислых образуется в 20 раз больше нежели щелочных. Поэтому защитные системы организма, обеспечивающие неизменность его кислотно-щелочного равновесия, «настроены» на нейтрализацию и выведение прежде всего кислых продуктов распада. В целом устойчивость организма к ощелачиванию в несколько раз выше, чем к закислению.

Для организма предпочтительнее состояние, приближающееся к легкому компенсированному алкалозу (ощелачиванию), т.к. в этих условиях более активно протекают процессы энергообразования, синтеза белков и липидов, минеральный обмен и др. В действительности же чаще встречается состояние, близкое к компенсированному ацидозу (закисленности). Однако постоянная нагрузка на компенсаторные системы может привести к их декомпенсации, что в первую очередь проявится в нарушениях в обмене веществ не только в пределах клетки, но и в масштабах целого организма. Компенсированный ацидоз может вредить организму незаметно, но постоянно в течение нескольких месяцев и даже лет.

pH шкала вещества

В этом эксперименте вы сможете проверить различные бытовые химикаты, используя универсальный индикатор. Цель этого проекта – познакомиться с понятием pH, а также с химическими реакциями, связанными с изменением цвета.

Что нам понадобится:

универсальный индикатор;
бытовая химия.

Ход эксперимента:

Ознакомьтесь с инструкцией и таблицей цветов универсального индикатора. Все тестирования выполняйте в присутствии взрослого на кухне рядом с раковиной. В случае попадания любого вещества на кожу, смойте его немедленно.
Соберите жидкую бытовую химию.

Найдите на кухне:

Уксус.
Лимонный сок.
Газированную воду.
Нашатырный спирт.
Средство для мытья посуды

Найдите в ванной / аптечке:

Отбеливатель.
Жидкие стиральные порошки.
Средство для нейтрализации кислот.

Проверьте другие химические вещества. Обязательно спросите взрослого, безопасно ли конкретное химическое вещество для тестирования.

Проверьте каждое из химических веществ. Следуйте инструкциям к вашему универсальному индикатору.
Запишите цвет для каждого химического вещества.
Какой pH показывает каждый цвет?
Является ли химическое вещество кислотой или щелочью?
Какова цель применения каждого тестируемого химического вещества?
Как соотносится pH нейтральный, кислый или щелочной с целью применения вещества?
Запишите полученные данные в таблице.

Бытовая химия	Цвет универсального индикатора	pH	Кислота / щелочь?
Отбеливатель	Фиолетовый	12	Щелочь
Уксус	Красный	2	Кислота

Вывод:

Какие бывают кислые бытовые химикаты? Для чего они используются? Какие бывают щелочные бытовые химикаты? Для чего они используются?

Поскольку H + и OH очень реактивны, можно наблюдать изменение цвета, когда определенные химические вещества добавляются к кислотам и щелочам. На этом строится принцип работы универсальных индикаторов, которые представляют собой смесь химических веществ, реагирующих с ионами H + и OH- и вызывающих изменение цвета.

Как организм управляет уровнем кислотности?

При длительных отклонениях от равновесия в кислую сторону, скелет, как депо кальция и магния, может быть привлечен к компенсаторным процессам, т.к. поддержание кислотно-щелочного равновесия в организме с участием скелета высокопроизводительно.Организм не допускает выхода pH крови за заданные пределы, но достигается это дорогой ценой. В жертву приносится скелет: в целях ощелачивания, вымываются из костей щелочные буферы — кальций и магний.

По данным последних мировых научных исследований:

Кости сначала теряют магний. В первую очередь уходит магний, затем кальций. Отсюда ускоренное развитие остеопороза.
Разрушаются мышцы. Хроническая слабость и боли в мышцах отмечаются уже в молодом возрасте.
Слабость костей и мышц ведет к деградации суставов.
Кислая реакция мочи создает идеальные условия для образования камней в почках. Это принимает характер эпидемии. Хроническое нарушение работы почек вызывает развитие воспалительных заболеваний и почечной недостаточности.
Кислая реакция слюны разрушает зубы и способствует развитию стоматитов.
Хроническое закисление может вызывать головные боли, тревожность, бессонницу, задержку жидкости в организме.
При избыточном кислотном рационе питания большое количество магния, кальция, калия и других нейтрализующих кислоты элементов постоянно истощается, изымается из тканей, и они должны быть обязательно восполнены, иначе очень скоро последуют симптомы болезней.

Магний и его роль в организме

В силу своих биологических эффектов, магний для организма может быть даже важнее кальция. По присутствию в организме магний, наряду с кальцием, натрием и калием, входит в первую четверку минералов в организме, а по содержанию внутри клетки занимает второе место после калия.

Без магния не может быть усвоен кальций. Магний уравновешивает поступление кальция, и препятствует его выведению. Магний особенно необходим для костной ткани, около 60% его содержится в костях и зубах, причем из этого количества примерно треть может быть оперативно мобилизована для нужд организма. 20% магния находится в мышцах, 19% — в других энергоемких органах организма (мозг, сердце, печень, почки и др.) и 1% — во внеклеточной жидкости. В крови 60-75% магния находится в ионизированной форме.

Причины дефицита магния

Рафинированная пища; структура питания — приготовление пищи по системе фаст-фуд (быстрой пищи) — приводит к потерям 70-80% магния.

В большинстве самых распространенных продуктов питания магний представлен скудно. Настоящими пожирателями магния являются столь любимая детьми кола, сладости. Прием большого количества кофеина: кофе, чай, прохладительные напитки (колы), шоколад и др. Чрезмерное употребление сахара ведет к усиленному выбросу магния с мочой. Недостаток магния усугубляется обеднённостью почв. Загрязняющие агенты (органические удобрения, промышленные отходы, тяжелые металлы, пестициды) снижают проникновение магния из почвы в культуры.

Дефицит магния может наблюдаться не только при нарушении питания, но и при увеличении потребности в нем: при физической и умственной нагрузке, стрессе, психоэмоциональном напряжении, например, если ребенок посещает школу с усиленной подготовкой, занимается спортом (т.е. имеет повышенную нагрузку на нервную систему). Другими причинами дефицита магния являются нарушение всасывания (поносы, запоры), заболевания ЖКТ, злоупотребление слабительными.

Повышенное выведение через почки (почечный ацидоз, диабет, мочегонные средства, алкоголь).

Применение лекарств (противозачаточные, эстрогенные, бета-блокаторы, ингибиторы АПФ, сердечные гликозиды, противотуберкулезные, антибиотики, цитостатики.

Нехватка магния влечет за собой дефицит цинка, меди, кальция, калия, кремния и дальнейшее их замещение токсичными тяжелыми металлами: свинцом, кадмием, алюминием. Огромную негативную роль играет широкое распространение различных диет для похудения. Избыточное употребление животного белка — мода на различные белковые диеты — сдвигает pH в кислую сторону, и повышает экскрецию солей мочевой кислоты.

Методы определения значения pH

Для определения значения pH растворов широко используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

Кислотно-основные индикаторы

Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко используются кислотно-основные индикаторы — органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и другие. Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах — либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1-2 единицы.

Универсальный индикатор

Для расширения рабочего интервала измерения pH используют так называемый универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислотной области в основную.
Растворами таких смесей — «универсальных индикаторов» обычно пропитывают полоски «индикаторной бумаги», с помощью которых можно быстро (с точностью до единиц рН, или даже десятых долей рН) определить кислотность исследуемых водных растворов. Для более точного определения полученный при нанесении капли раствора цвет индикаторной бумаги немедленно сравнивают с эталонной цветовой шкалой, вид которой представлен на изображениях.

Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.

Учитывая тот факт, что оптимальные значения pH для питательных растворов в гидропонике имеют весьма узкий интервал (обычно от 5.5 до 6.5) использую и другие комбинации индикаторов. Так, например, наш жидкий pH тест имеет рабочий диапазон и шкалу от 4.0 до 8.0, что делает такой тест более точным в сравнении с универсальной индикаторной бумагой.

pH-метр

Использование специального прибора — pH-метра — позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью универсальных индикаторов. Способ отличается удобством и высокой точностью, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН. Позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.

Для более подробного изучения темы рекомендуем посетить соответствующий раздел форума: «pH-метры».

Аналитический объёмный метод

Аналитический объёмный метод — кислотно-основное титрование — также даёт точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании протекает химическая реакция. Точка эквивалентности — момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, — фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объём добавленного раствора титранта, вычисляется кислотность раствора.