Буферные системы крови, понятия о щелочном резерве, ацидозе и алкалозе.

Буферные растворы (БР) сохраняют устойчивость буферных свойств в определенном интервале значений рН, то есть обладают определенной буферной емкостью. За единицу буферной емкости условно принимают емкость такого буферного раствора, для изменения рН которого на единицу требуется добавить 1 моль сильной кислоты или сильной щелочи на 1 л раствора.

Буферная емкость находится в прямой зависимости от концентрации БР: чем концентрированнее раствор, тем больше его буферная емкость; разведение БР сильно уменьшает буферную емкость и лишь незначительно изменяет рН.

Тканевая жидкость, кровь, моча и другие биологические жидкости являются буферными растворами. Благодаря действию их буферных систем поддерживается относительное постоянство водородного показателя внутренней среды, обеспечивающее полноценность метаболических процессов.

Особенности бикарбонатного буфера

1.Самый быстродействующий.

2.Нейтрализует как органические, так и неорганические кислоты, поступающие в кровь.

3.Взаимодействуя с физиологическими регуляторами pH, обеспечивает выведение летучих (легкие) и нелетучих кислот, а также восстанавливает щелочной резерв крови (почки).

Особенности фосфатного буфера

1.Емкость фосфатной буферной системы мала в связи с небольшим количеством в плазме фосфатов.

2.Основное назначение фосфатная буферная система приобретает в почечных канальцах, участвуя в восстановлении щелочного резерва и выведении кислых продуктов.

Особенности гемоглобинового буфера

1.Большая емкость.

2.Взаимодействие с дыхательной системой обеспечивает выведение углекислого газа из организма.

Особенности белкового буфера

1.Емкость белкового буфера невелика.

2.Он не имеет прямой связи с физиологическими регуляторами pH крови.

3.В кислой среде белковый буфер связывает водородные ионы, а при изменении условий отдает их, так как его буферные свойства определяются амфотерными свойствами белка.

Ацидоз — типовая форма нарушения КОС, характеризующаяся относительным или абсолютным избытком в организме кислот.

Алкалоз типовая форма нарушения КОС, характеризующаяся относительным или абсолютным избытком в организме оснований.

Представление о белках свертывания крови и каскаде реакций по внешнему и внутреннему путям при свертывании. Роль витамина К в свертывании крови. Противосвертывающая система. Антитромбин, гепарин. Система фибринолиза. Понятие о ДВС-синдроме.

Процесс свёртывания крови протекает в две фазы.

В первой фазепротромбин переходит в активный фермент тромбин под влиянием тромбокиназы, содержащейся в тромбоцитах и освобождающейся из них при разрушении кровяных пластинок, и ионов кальция.

Во второй фазепод влиянием образовавшегося тромбина фибриноген превращается в фибрин.

Весь процесс свёртывания крови представлен следующими фазами гемостаза:

а) сокращение поврежденного сосуда;

б) образование в месте повреждения рыхлой тромбоцитарной пробки, или белого тромба. Коллаген сосуда служит связующим центром для тромбоцитов. При агрегации тромбоцитов освобождаются вазоактивные амины, которые стимулируют сужение сосудов;

в) формирование красного тромба (кровяной сгусток);

г) частичное или полное растворение сгустка.

Во внешнем пути свертывания крови участвуют тромбопластин (тканевой фактор, фактор III), проконвертин (фактор VII), фактор Стюарта (фактор X), проакцелерин (фактор V), а также Са²⁺ и фосфолипиды мембранных поверхностей, на которых образуется тромб (рис. 32). Гомогенаты многих тканей ускоряют свёртывание крови: это действие называют тромбопластиновой активностью. Вероятно, она связана с наличием в тканях какого-то специального белка. Факторы VII и X - проферменты. Они активируются путём частичного протеолиза, превращаясь в протеолитические ферменты - факторы VIIа и Xа соответственно. Фактор V – это белок, который при действии тромбина превращается в фактор V', который не является ферментом, но активирует фермент Xа по аллостерическому механизму; активация усиливается в присутствии фосфолипидов и Са²⁺.

Свертывание крови по внутреннему механизму происходит значительно медленнее и требует 10-15 мин. Этот механизм называют внутренним, потому что для него не требуется тромбопластин (тканевой фактор) и все необходимые факторы содержатся в крови (рис. 32). Внутренний механизм свёртывания также представляет собой каскад последовательных активаций проферментов. Начиная со стадии превращения фактора X в Xа, внешний и внутренний пути одинаковы.

Противосвертывающая система кровивключает различные ингибиторы свертывания крови, чаще белковой природы, способствуют сохранению крови в жидком состоянии. К ним относятся: антитромбин III, α₂-анитплазмин, α₁-антитрипсин, α₁-антихимотрипсин, С1-инактиватор, α₂-макроглобулин и др.

Искусственные антикоагулянты: дикумарин, неодикумарин, варфарин и другие лекарственные препараты являются антивитаминами К, которые назначают для снижения активности свертывающей системы крови. Механизм их действия:образование комплекса фактор свертывания крови + ингибитор, далее комплекс выводится из кровотока, гидролизуется и свертывание прекращается.

Фибринолитическая система – система протеаз, способных гидролизовать образованный тромб. Тромб образуется за несколько минут, а растворяется в течение нескольких дней.

Таким образом, процесс свертывания крови, противоствертывающая система и система фибринолиза представлены большим набором белков - предшественников. Активация этих белков осуществляется в каскаде ферментативных реакций – путем их протеолиза, что обеспечивает быстрое свертывание крови.

Химический состав мышц: важнейшие белки (миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, тропонин) и экстрактивные вещества. Биосинтез креатина, обмен креатинфосфата. Биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления.

Химический состав мышц.

Вода составляет 70 – 80 % веса мышцы.

Белки. На долю белков приходится от 17 до 21 % веса мышцы: примерно 40% всех мышечных белков сосредоточены в миофибриллах, 30% – в саркоплазме, 14% – в митохондриях, 15% – в сарколемме, остальные в ядрах и других клеточных орга­неллах.

В мышечной ткани содержатся ферментативные белки миогеновой группы, миоальбумин – запасной белок (его содержание с возрастом постепенно сни­жается), красный белок миоглобин – хромопротеид (его называют мышечным гемоглобином, он связывает кислорода больше, чем гемоглобин крови), а также глобулины, миофибриллярные белки. Более половины миофибриллярных белков приходится на миозин, около четверти – актин, остальное – тропомиозин, тропонин, α- и β-актинины, ферменты креатинфосфокиназа, дезаминаза и другие. В мышечной ткани имеются ядерные белки – нуклеопротеиды, митохондриальные белки. В белках стромы, оплетающей мышечную ткань, – основная часть – коллаген и эластинсарколеммы, а также миостромины (связанные с Z-мембранами).

Водорастворимые азотистые соединения. В скелетных мышцах человека содержатся различные водорастворимые азотистые соединения: АТФ, от 0,25 до 0,4 %, креатинфосфат (КрФ) – от 0,4 до 1 % (при тренировке его количество увеличивается), продукты их распада – АДФ, АМФ, креатин. Кроме того, в мышцах содержатся дипептид карнозин, около 0,1 – 0,3 %, участвующий в восстановлении работоспособности мышц при утомлении; карнитин, отвечающий за перенос жирных кислот через кле­точные мембраны; амино­кислоты, и среди них преобладает глютаминовая (не этим ли объясняется применение глютамата натрия, читайте состав приправ, для придания пище вкуса мяса); пуриновые основания, мочевина и аммиак. Скелетные мышцы содержат также около 1,5 % фосфатидов, которые участвуют в тканевом дыхании.

Безазотистые соединения. В мышцах содержатся углеводы, гликоген и продукты его обмена, а также жиры, холестерин, кетоновые тела, минеральные соли. В зависи­мости от пищевого рациона и степени тренированности количество гликогена варьирует от 0,2 до 3 %, при этом тренировки увеличивают массу свободного гликогена. Запасные жиры в мышцах накапливаются в ходе тренировок на выносливость. Связанный с белками жир составляет примерно 1%, а в мембранах мышечного волокна может со­держаться до 0,2 % холестерина.

Минеральные вещества. Минеральные вещества мышечной ткани составляют примерно 1 – 1,5 % от веса мышцы, это, в основном, соли калия, натрия, кальция, магния. Минеральные ионы, такие как К⁺, Nа⁺, Мg²⁺, Са²⁺, Сl^-, НР0₄~ играют важнейшую роль в биохимических процессах при сокращении мышц (их включают в состав «спортивных» добавок и минеральной воды).