Современная количественная кислотно-основная химия

Ранее количественный анализ ионных растворов на основе физических и химических принципов был фактически невозможен из-за чрезмерного объёма необходимых вычислений, однако с появлением компьютеров это препятствие внезапно исчезло. Такой подход позволяет по-новому понимать, прогнозировать и контролировать поведение ионов водорода в живых системах. В обзоре изложен этот подход и описаны некоторые из его наиболее полезных следствий. Количественный анализ требует различать независимые переменные — в жидкостях организма это pCO₂, суммарный заряд сильных ионов и общее содержание слабых кислот, обычно белков — и зависимые переменные: [HCO₃⁻], [HA], [A⁻], [CO₃²⁻], [OH⁻] и [H⁺] (или pH). Зависимые переменные определяются независимыми и могут быть рассчитаны с помощью уравнений, описывающих конкретную систему. Перемещение ионов водорода между растворами не может изменить концентрацию ионов водорода; она изменяется только при изменении независимых переменных. Многие существующие модели переноса ионов через мембраны потребуется пересмотреть с учётом этого количественного анализа. Кислотно-основное равновесие организма в целом можно количественно описать через три независимые переменные и их физиологическую регуляцию лёгкими, почками, кишечником и печенью. Количественный анализ также показывает, что взаимодействие между жидкостями организма происходит преимущественно за счёт переноса сильных ионов через разделяющие их мембраны.