PŘEHLEDOVÉ ČLÁNKY / REVIEW ARTICLES Od kdy je sůl kyselá aneb skutečně rozumíme hyperchloremické acidóze? 230 | ANESTEZIOLOGIE A INTENZIVNÍ MEDICÍNA / Anest intenziv Med. 2024;35(4):229-235 / www.aimjournal.cz versus formální. Formální odpověď argumentuje platností fyzikálně- -chemických zákonů, materiální odpověď sděluje, odkud pocházejí H+ způsobující acidózu. Intuitivní versus formální řešení Pojďme si nejprve ilustrovat rozdíl mezi intuitivním a formálním pohledem na jednoduchém příkladu, který se netýká acidobazie (Obr. 1). Jeho konkrétním detailům není třeba rozumět, jde pouze o zábavnou ilustraci. Mějme tedy těleso o hmotnosti m, které klouže po nakloněné rovině s úhlem α. Tření považujme za zanedbatelné. Těleso je na počátku ve výšce h0. Ptáme se, jakou bude mít těleso rychlost, až bude ve výšce h. Obr. 1. Pohyb tělesa na nakloněné rovině Úlohu můžeme řešit dvěma způsoby – aplikací zákona zachování energie nebo úvahou o působení sil na těleso a užitím 2. Newtonova zákona (viz níže). Matematická stránka druhého řešení je zjevně komplikovanější. Řešení je ale zároveň intuitivnější, mechanistické, protože „příčinou pohybu“ je síla, která táhne těleso dolů. V prvním případě není „příčina pohybu“ patrna, pouze se mění jistá abstraktní veličina, potenciální energie, v jinou abstraktní veličinu, kinetickou energii. Viděli jsme tedy 2 způsoby řešení, z nichž jeden je „intuitivně srozumitelný“ a druhý, byť matematicky jednodušší, je formální, „intuitivně neuchopitelný“. Oba jsou správné, oba vedou ke stejnému řešení. Oba jsou ekvivalentní, protože z 2. Newtonova zákona lze odvodit zákon zachování energie a naopak. Vraťme se ale zpět k acidobazické rovnováze. Uvidíme, že podobný je vztah „intuitivní“ klasické acidobazické koncepce a „neintuitivní“ Stewartovy koncepce. Milovníka intuitivního přístupu zajímá, odkud, z které kyseliny, pochází H+. Stoupence Stewartova přístupu zajímá, jak manipulace s roztokem ovlivnila tzv. nezávislé parametry SID, Atot a pCO2. Chemická rovnováha Každý, kdo se někdy zabýval chemií, ví, že NaCl není kyselý a nikdy nebyl, protože nemůže být. Kyselina je látka, která uvolňuje protony H+, báze je látka, která H+ přijímá. NaCl není schopen ani jednoho, nemá proto žádné acidobazické vlastnosti. Pokud nasypeme NaCl do vody, zcela disociuje na Na+ a Cl-, které budou ve vodě volně rozptýlené a nebudou prakticky nijak ovlivňovat chování molekul vody. Část molekul vody spontánně disociuje na H+ a OH-, a to tak dlouho, až je splněna rovnovážná podmínka [H+ ].[OH- ] = K w Symbol [X] značí koncentraci látky X. Konstanta Kw je známa jako iontový součin vody, při teplotě 25 °C je Kw = 10-14. Protože při disociaci vody nutně vznikne stejné množství H+ jako OH-, musí určitě platit [H+ ] = [OH- ]. Proto jistě platí Kw= [H+ ] . [OH-] = [H+]2, neboli [H+] = √K w = √10-14 = 10-7 pH vody, pH = - log [H+], je proto při 25 °C rovno 7,0. Při teplotě 37 °C je Kw = 2,5 × 10-14, neutrální pH vody při 37 °C je pak 6,8. Ponechme stranou nepodstatný detail, že H+ se v roztoku nevyskytuje jako samostatný H+, ale je hydratován v podobě H3O+ nebo třeba H21O10 +. Přítomnost NaCl Zákon zachování energie Část původní potenciální energie se přemění v energii kinetickou. Potenciální energie ve výšce h je mgh, kde g je gravitační zrychlení, kinetická energie při rychlosti v je ½ mv2. Platí tedy počáteční potenciální energie = konečná potenciální energie + kinetická energie, mgh0= mgh + ½ mv2 Odtud ihned dostaneme, že v = √(2g(h0 – h)) Působení sil Na těleso působí gravitační síla Fg = mg. Pro posun po rovině je důležitá projekce síly do směru nakloněné roviny, tj. F = Fg. sin ∝ Platí 2. Newtonův zákon, F = m.a. Těleso proto po rovině klouže se zrychlením a = g. sin ∝. Do výšky h se těleso posune za dobu t po dráze d. Vzpomene si (či odvodíme), že pro zrychlený pohyb platí αt2 → t = √ 2d/α d = 1 2 V čase t bude mít těleso rychlost v = a. t = g.sin ∝ . = √ 2d.g.sin ∝ 2d g.sin ∝ Z trojúhelníku nakloněné roviny je zjevné, že platí sin ∝ = h0 – h d Po dosazení konečně dostáváme v = √2g (h0 – h)
RkJQdWJsaXNoZXIy NDA4Mjc=