Одним из необходимых условий существования живого организма является относительное динамическое постоянство его внутренней среды - то есть гомеостаз. Этот термин ввел в медицину Клод Бернар (1878). Некоторые вопросы гомеостаза
рассмотрены выше. Например, попытка организма сохранять постоянными температуру, энергию Гиббса, состав крови и межтканевой вещества, осмотическое давление и т.д.. Рассмотрим еще одну особенность гомеостаза - попытка организма поддерживать для каждой из его жидкостей определенную оптимальную концентрацию ионов водорода.
Известно, что конечным продуктом окисления продуктов питания являются оксид углерода, который накапливается в крови и приводит угрозу возникновения ацидоза. Концентрация ионов Н + и ОН-регулируется в биосистемах с помощью буферных систем.
В живом организме все процессы обмена происходят только при определенных значений pH среды. Ионы H + оказывают каталитическое действие во многих биохимических реакциях; активность ферментов и гормонов оказывается максимально только в строго определенном и узком интервале значений pH, небольшие изменения концентрации ионов существенно влияют на величину осмотического давления крови и межтканевой жидкости. Водородный показатель крови человека при норме составляет 7,36; отклонения рН на 0,3 в ту или иную сторону может вызвать коматозное состояние, а отклонения около 0,4 единицы - привести к смерти. Предел физиологических колебаний значений pH крови составляет 0,050,07. Во время хода процессов обмена веществ в клетках, органах и тканях организма непрерывно образуются кислые продукты. Конечный продукт окисления органических веществ - Диокосид углерода - накапливается в крови, возникает постоянная угроза по повышению концентрации ионов Н + и HCO3-.
При взаимодействии CO2 с влагой в течение суток образуется H2CO3, количество вещества которого эквивалентна 25-35 моль ионов водорода (например, HCl).
Избыток CO2 возбуждает дыхательный центр, увеличивается количество актов вдоха и выдоха, в результате чего избыточный CO2 выводится из организма.
При нормальном функционировании организм довольно успешно противостоит кислотно-щелочным колебаниям и поддерживает постоянство pH внутренней среды с помощью физиологических (почки, кишечник, печень, легкие) или физико-химических (буферные системы) механизмов компенсации. Разнообразные заболевания сопровождаются сдвигами водородного показателя крови в кислую (ацидоз) или щелочную (алкалоз) сторону. Например, при ишемическом заболевании сердца, а также при инфаркте миокарда закономерно появление ацидоза. Тяжелые формы сахарного диабета сопровождаются уменьшением водородного показателя крови.