Найважливішим показником гомеостазу організму є концентрація іонів водню (Н +) в клітинах, плазмі та інших позаклітинних середовищах. Величина Н + в останніх впливає на конформацію макромолекул, фізико-хімічне і структурний стан мембран, інтенсивність утворення активних форм кисню, і гідроперекисів, збудливість, лабільність і провідність збудливих тканин, особливо нервових структур, чутливість рецепторів до ФАВ, гормонів, медіаторів, спорідненість Hb до кисню, активність ферментативних реакцій і т.д. У нейтральному середовищі pH дорівнює 7,0. Реакція крові (pH) - жорстка гомеостатическая константа - коливається в дуже малих межах (від 7,35 до 7,45). Таким чином, кров є слаболужною середовищем.
При pH 7,4 величина іонів Н + в позаклітинній рідині становить 40 · 10 -9 моль / л.
Навіть незначні відхилення Н + на ± 0,2 або навіть на ± 0,1 від оптимального рівня призводять до швидких і суттєвих змін метаболічних процесів, діяльності ЦНС, гемодинаміки, дихання, діяльності різних тканин, органів, систем і цілісного організму. Відхилення pH на 0,3-0,4 від нормального значення призводить до тяжких розладів, аж до розвитку коми. Відхилення понад ± 0,4 зазвичай призводить до загибелі організму.
Кількість іонів Н + в середовищі організму визначає їх кислотно-лужний стан (КОС) або кислотно-лужну рівновагу (КЩР), або реакцію крові. Величина КОС залежить від вмісту в крові кислот, підстав і буферних систем. Інтегральним показником КОС вважається величина pH, що є негативним десятковим логарифмом молярної концентрації іонів водню в середовищі (наприклад, в крові). Тобто, pH = -log [H +]. Чим більше концентрація H + в середовищі, тим менше величина pH і навпаки, чим нижче концентрація H + в середовищі, тим вище величина pH.
Сталість кислотно-основного стану (КОС) внутрішнього середовища організму, що визначає оптимум активності ферментів і інших процесів життєдіяльності в досить вузькому діапазоні рН, є одним з обов'язкових умов нормального метаболізму, будови та функціонування різних рівнів організації організму.
Загальновідомо, що кислотність внутрішньо- і позаклітинної середовищ залежить, головним чином, від співвідношення в цих середовищах організму концентрації слабких кислот (хімічних речовин і з'єднань, здатних при дисоціації звільняти протони. Тобто бути донорами протонів) і слабких основ (хімічних речовин і з'єднань, здатних зв'язувати протони. тобто бути акцепторами протонів). У зв'язуванні протонів важливу роль відіграють слабкі підстави - аніони слабких кислот (КНСО3. NаНСО3. NаН2 РО4), які на відміну від сильних кислот і підстав, при розчиненні ионизируются в повному обсязі.
Можна стверджувати, що катіони натрію, калію, кальцію і магнію, також як і аніони сильних кислот (в тому числі хлору) і сильних основ (ОН) не роблять безпосереднього впливу на кислотність тій чи іншій середовища організму, тому що в розведених розчинах іонізуються повністю.
При здійсненні різноманітних і взаємопов'язаних метаболічних процесів, особливо їх катаболической стадії, завжди є можливість зміни кислотності внутрішніх середовищ організму. Зокрема, в ході дисиміляції органічних полі-. ди-і мономерів і мінеральних сполук утворюються різні ендогенні кислоти. які можна розділити на летючі і нелеткі.
До нелетучим кислот відносяться молочна, піровиноградна, b-оксимасляная, ацетоуксусная, сірчана. Вони не здатні перетворюватися в газоподібна речовина і не видаляються легкими назовні.
До летючим кислот відноситься вугільна кислота, продукт дисоціації якої (СО2) виводиться з організму за допомогою легких.
Слід нагадати, що кінцевий продукт метаболізму - СО2 (летючий ангідрид вугільної кислоти), є потенційним джерелом протонів.
В ході метаболічних реакцій здорового організму інтенсивність генерації протонів зазвичай відповідає швидкості нейтралізації їх за участю різних буферних систем, або видалення їх з організму за участю органів видільної системи. що і забезпечує збереження незмінного КОС.
Таким чином, КОС - це таке співвідношення кислот і підстав у біологічних середовищах організму, яке характеризує їх кислотно-основний гомеостаз.