|
|
В прошлом некоторые ученые
придавали большое значение кислотно-щелочному равновесию в рационах, исходя
из предположения о глубоких нарушениях обмена веществ при повышенной
кислотности. Барг, а также Марек и Веллманн категорически настаивали на
необходимости уравнивать кислые и основные компоненты рационов человека и
животпых. Однако опыты, проведенные позднее (Тейлер и др. и Лап- гендорф) па
животпых с однокамерным желудком, показали преувеличенность опасений о
вредности сдвигов кислотно-щелочного равновесия в рационах. В ранних работах
исходили из представления о вредности большой концентрации белков в рационах,
что впоследствии было признано ошибочным. Кроме того, в большинстве работ пе
были учтены абсорбируемые компоненты кислот и оснований, но уделялось
достаточно внима- пия специфическому влиянию анионов и катиопов на обмен
веществ. В то же время именно в теоретических представлениях о кислотпо-ще-
лочпом равновесии пе было достаточной ясности в терминологии, что приводило к
неправильной интерпретации экспериментального материала и к разногласиям. По
мнению Лангендорфа, основная причина указанных затруднений заключается в
отождествлении кислоты с аниопом или основания с катионом.
В теории питания в настоящее время общепринята теория
кислот- по-щелочного равновесия, предложенная Брёнстедтом. Согласно этой
теории, кислоты являются донорами, а основания — акцепторами протонов.
Акцепторами протонов служат, например, НСОз, NII3 и ПРО !, донорами — Н2СОз,
NUT и Н2РО4. Как видим, теория Брёпстедта не рассматривает кислоты и
основания в рамках старых понятий. Брёнстедт различает молекулы, анионы и
катионы кислот, с одной стороны, и молекулы, апионы и катионы оснований — с
другой.
Воду, согласно этой теории, следует рассматривать и как
кислоту и как основание. В качестве растворителя молекула воды может
принимать, а в других случаях — отдавать протон. В первом случае возникает
оксо- пий-ион НзСИ". Диссоциируя, молекула воды отдает протон другой
молекуле
Амфотерпостью молекул воды и объясняется ее способность
вести себя как кислота или как основание, иными словами, как донор или
акцептор протонов. Процесс диссоциации кислоты в водном растворе происходит
следующим образом:
НА + Н20 Н30+ Г А".
В процессе ассоциации А- (основание) принимает протон от
кислоты (II3O1") и превращается в кислоту (НА), При этом А- или Н30+
могут быть сопряженными основаниями или кислотами.
В растворах слабых кислот, диссоциация которых мала,
направление реакции в вышеприведеппом уравнении определяется концентрацией
иона НзО+, причем повышепие концентрации НзО+ ускоряет ассоциацию, а снижение
концентрации этого иона, связанное с увеличением рН, способствует
диссоциации. Таким образом, в случае слабой кислоты и сопряженного осповапия
мы пмеем дело с буферной системой.
Гидраты окислов щелочных металлов при растворении в воде
образуют соответствующие ионы (например, NaOH):
NaOH -1- Н20 Na+ + 01Г |-Н20. I
Последующее превращение гидроксильного иона (обладает
свойствами основания) при взаимодействии с водой пе регистрируется из-за
идентичности пачальных и конечных продуктов реакции. Процессы переноса
протонов между слабыми электролитами способствуют регулированию
кислотно-щелочного равновесия в организме. Эти процессы осуществляются не
только в пределах определенного замкнутого пространства, содержащего
растворенные вещества, по и между растворимыми фазами клетки и впеклеточного
пространства, а также между кровью, клетками канальцев и мочой канальцев.
Так как в пптапии животных, за исключением кур-несушек, а
также при скармливании силоса, копсервироваппого миперальпыми кислотами,
кислотно-щелочное равновесие, очевидпо, не оказывает решающего влия- пия на
уровень продуктивности, т. е. внутренние регуляторпые механизмы без труда
устраняют сами по себе значительные избытки анионов или катионов, то пе имеет
смысла подробпо останавливаться на указанной группе вопросов. У кур-несушек,
однако, даже незначительный сдвиг рН крови привадит к образованию яиц с
топкой скорлупой (.см. стр. 47). Компенсация этого парушепия обмена веществ в
процессе кормления не всегда возможна, поскольку сдвиг кислотпо-щелочпого
равновесия у курицы может вызываться косвенным действием других факторов
(например, высокой температурой). Чтобы компенсировать избыток анионов в
силосе, приготовленном по методу А. П. Виртанена, достаточно добавить к нему
СаСОз. Избыток анионов имеется во всех зерновых рационах, не содержащих
минеральных добавок. Рационы, богатые белком, в условиях незначительного
белкового синтеза также могут вызвать избыточное накопление анионов из-за
частичного окисления серы S-аминокислот до SOf". Некоторые
кратковременные сдвиги кислотно-щелочного равновесия могут возникать
вследствие избыточного накопления анионов, более быстрого всасывания анионов
по сравнению с катионами (например, СаС1г) или в связи с изменением скорости
выделения. Однако влияние таких кратковременных нарушений кислотно-щелочного
равновесия па продуктивность животных маловероятно.
Избыток катионов характерен для питания большинства
травоядных. Однако нарушений кислотно-щелочного равновесия не происходит, так
как всегда в достаточных количествах присутствует углекислота как источник
протонов.
|