Уравнение Гендерсона-Хассельбаха

Слабая кислота диссоциирует следующим образом: НВ↔Н⁺+В^-.

Слабая кислота ↔ протон + сопряженное с кислотой основание,

где НВ — слабая кислота, которая диссоциирует на протон Н⁺ и сопряженное основание В^- [примечание: обычно авторы обозначают сопряженное основание символом «А-» (анион кислотного остатка), однако А — это первая буква английского слова «кислота» (Acid), что может ввести учащихся в заблуждение].

По закону действующих масс: К= ([Н⁺]+[В^-])/[HB]

где К — константа диссоциации.

Прологарифмируем полученное выражение:

logK=log[Н⁺]+log[В^-]-log[HB]

-log[Н⁺]=-logK+log[Bl-log[HB]

т.е. pH=pK+log([В^-]/[НВ]).

И в итоге получим уравнение Гендерсона-Хассельбаха: pH=pK+log([сопряженное основание]/[кислота]).

Клиническая значимость уравнения Гендерсона-Хассельбаха

Проиллюстрируем ее на примере респираторного ацидоза и респираторного алкалоза.

По уравнению: pH=pK+log ([сопряженное основание]/[кислота]).

Значит, для бикарбонатной буферной системы оно имеет вид:

pH=log([HCO₃^-]/pCO₂)

Или, наоборот, концентрация ионов водорода:

[Н⁺]=pСO2/[HCO₃^-]

Другими словами, концентрация ионов водорода пропорциональна отношению количества CO₂ к концентрации бикарбоната в крови. Следовательно, при гиперкапнии (высокой концентрации CO₂ в крови) отношение рCO₂ к НСO₃^- превышает нормальное значение. Значит, концентрация протонов повышена (т.е. значение pH низкое). Такое состояние называется респираторным ацидозом.

Напротив, гипокапния, вызванная гипервентиляцией легких, приводит к респираторному алкалозу. В этом состоянии концентрация CO₂ в крови понижена. Соответственно концентрация протонов также будет низкой (т.е. pH высоким).