Активна реакція крові, обумовлена концентрацією в ньому водневих (Н') і гідроксильних (ОН') іонів, має надзвичайно важливе біологічне значення, оскільки процеси обміну протікають нормально тільки при певній реакції.
Кров має слабо лужну реакцію. Показник активної реакції (рН) артеріальної крові дорівнює 7,4; рН венозної крові внаслідок більшого вмісту в ній вуглекислоти дорівнює 7,35. Всередині клітин рН дещо нижча і дорівнює 7 - 7,2, що залежить від метаболізму клітин і утворення в них кислих продуктів обміну.
Активна реакція крові утримується в організмі на відносно постійному рівні, що пояснюється буферними властивостями плазми та еритроцитів, а також діяльністю видільних органів.
Буферні властивості притаманні розчинів, що містять слабку (тобто малодиссоциированную) кислоту і її сіль, утворену сильною основою. Додаток до подібного розчину сильної кислоти або лугу не викликає такого великого зрушення в бік кислотності або лужності, як в тому випадку, якщо додати те ж кількість кислоти або лугу до води. Це пояснюється тим, що додана сильна кислота витісняє слабку кислоту з її сполук з підставами. В розчині при цьому утворюється слабка кислота і сіль сильної кислоти. Буферний розчин, таким чином, перешкоджає зрушення активної реакції. При додаванні до буферного розчину сильної лугу, утворюється сіль слабкої кислоти і вода, внаслідок чого можливий зрушення активної реакції у лужний бік зменшується.
Буферні властивості крові зумовлені тим, що в ній містяться такі речовини, які утворюють так звані буферні системи: 1) вугільна кислота - двовуглекислий натрій (карбонатна буферна система)-, 2) одноосновный - двоосновний фосфорнокислий натрій (фосфатна буферна система), 3) білки плазми (буферна система білків плазми)-, білки, будучи амфолитами, здатні відщеплює як водневі, так і гідроксильні іони в залежності від реакції середовища; 4) гемоглобін - калійна сіль гемоглобіну (буферна система гемоглобіну). Буферні властивості барвника крові - гемоглобіну - обумовлені тим, що він, будучи кислотою більш слабкою, ніж H2CO3, віддає їй іони калію, а сам, приєднуючи Н'-іони, стає дуже слабо диссоциирующей кислотою. Приблизно 75% буферної здатності крові обумовлено гемоглобіном. Карбонатна і фосфатна буферні системи мають для збереження сталості активної реакції крові менше значення.
Буферні системи є також в тканинах, завдяки чому рН тканин здатний зберігатися на відносно постійному рівні. Головними буферами тканин є білки і фосфати. Внаслідок наявності буферних систем, що утворюються в клітинах в ході процесів обміну речовин вуглекислота, молочна, фосфорна та інші кислоти, переходячи з тканин у кров, не викликають зазвичай значних змін її активної реакції.
Характерною властивістю буферних систем крові є більш легкий зсув реакції у лужний, ніж в кислу сторону. Так, для зсуву реакції плазми крові в лужну сторону доводиться додавати до неї в 40-70 разів більше їдкого натру, ніж до чистої води. Для того ж щоб викликати зсув її реакції в кислий бік, до неї необхідно додати в 327 разів більше соляної кислоти, ніж до води. Лужні солі слабких кислот, що містяться в крові, утворюють так званий лужний резерв крові. Величину останнього можна визначити по кількості кубічних сантиметрів вуглекислоти, яке може бути пов'язане 100 мл крові при тиску вуглекислоти, що дорівнює 40 мм рт. ст., тобто приблизно відповідному звичайному тиску вуглекислоти в альвеолярному повітрі.
Так як в крові є певний і досить постійне відношення між кислотними і лужними еквівалентами, то прийнято говорити про кислотно-лужний баланс крові.
За допомогою експериментів над теплокровними тваринами, а також клінічними спостереженнями встановлено крайні, сумісні з життям межі змін рН крові. Мабуть, такими крайніми межами є величини 7,0-7,8. Зміщення рН за ці межі тягне за собою тяжкі порушення і може призвести до смерті. Тривале зміщення рН у людини навіть на 0,1-0,2 у порівнянні з нормою може виявитися згубним для організму.
Незважаючи на наявність буферних систем і гарну захищеність організму від можливих змін активної реакції крові, зрушення в бік підвищення її кислотності або лужності все ж іноді спостерігаються при деяких умовах як фізіологічних, так особливо патологічних. Зрушення активної реакції в кислу сторону називається ацидозом, зрушення в лужну сторону - алкалозом.
Розрізняють компенсований і некомпенсований ацидоз і компенсований і некомпенсований алкалоз. При некомпенсированном ацидозі або алкалозі спостерігається дійсний зрушення активної реакції в кислу або лужну сторону. Це відбувається внаслідок вичерпання регуляторних пристосувань організму, тобто тоді, коли буферні властивості крові виявляються недостатніми для того, щоб перешкодити зміні реакції. При компенсованому ацидозі або алкалозі, які спостерігаються частіше, ніж некомпенсовані, не відбувається зрушення активної реакції, але зменшується буферна здатність крові і тканин. Зниження буферности крові і тканин створює реальну небезпеку переходу компенсованих форм ацидозу або алкалозу в некомпенсовані.
Ацидоз може виникнути, наприклад, внаслідок збільшення вмісту в крові вуглекислоти або внаслідок зменшення лужного резерву. Перший вид ацидозу-газовий ацидоз спостерігається при утрудненому виділення вуглекислоти з легких, наприклад при легеневих захворюваннях. Другий вид ацидозу негазовый, він зустрічається при утворенні в організмі надмірної кількості кислот, наприклад при діабеті, при ниркових хворобах. Алкалоз також може бути газовим (посилене виділення CO3) і негазовым (збільшення резервної лужності).
Зміни лужного резерву крові і незначні зміни її активної реакції завжди відбуваються в капілярах великого і малого кола кровообігу. Так, надходження великої кількості вуглекислоти в кров тканинних капілярів викликає закислення венозної крові на 0,01-0,04 рН порівняно з артеріальною кров'ю. Протилежний зрушення активної реакції крові в лужну сторону відбувається в легеневих капілярах в результаті переходу вуглекислого газу в альвеолярний повітря.
У збереженні сталості реакції крові має велике значення діяльність дихального апарату, що забезпечує видалення надлишку вуглекислоти шляхом посилення вентиляції легенів. Важлива роль у підтримці реакції крові на постійному рівні належить також нирок і шлунково-кишковому тракту, виділяє з організму надлишок як кислот, так і лугів.
При зсуві активної реакції в кислий бік, нирки виділяють з сечею збільшені кількості кислого одноосновного фосфату натрію, а при зсуві в лужну сторону відбувається виділення з сечею значних кількостей лужних солей: двухосновного фосфорнокислого і двовуглекислого натрію. У першому випадку сеча стає різко кислим, а в другому - лужної (рН сечі в нормальних умовах дорівнює 4,7 - 6,5, а при порушеннях кислотно-лужної рівноваги може досягати 4,5 і 8,5).
Виділення відносно невеликої кількості молочної кислоти здійснюється також потовими залозами.
