Eden glavnih parametrov homeostaze človeškega telesa, katerih norma je v zelo majhnih mejah, je pH krvi. Sistem pufra krvi se takoj odzove na spremembe tega indikatorja in ga vrne v normalno stanje. Ta interakcija omogoča ohranjanje dinamičnega ravnovesja telesa skupaj s takšnimi regulacijskimi sistemi, kot je npr. Termoregulacija.
Oglejmo podrobneje sisteme za zaščito krvi in mehanizem njihovega delovanja.
Tako znani indikator tekočih medijev, kot pH, imenovan tudi kislinsko-bazna bilanca, je glavni parameter, ki uravnava kri. Kri, kot vsaka tekočina, vsebuje proste vodikove ione:
Voda je primer nevtralne reakcije s pH 7,0.
Plazma zdrave človeške krvi v povprečju daje rahlo alkalno reakcijo s pH 7,4. Telo reagira na najmanjše nihanje pH, ki mora biti običajno v razponu od 7,35 do 7,45. Takšne ozke meje kažejo, kako pomemben je ta krvni senzor. Razlika v normi je posledica le dejstva, da imata venska in arterijska kri različen pH. Indikatorji se zmanjšajo v venski krvi, ki je nasičena s produkti celičnega metabolizma, ki imajo kislo reakcijo. Zato ima venska kri nizek pH v primerjavi z arterijsko.
Poleg zgoraj navedenega je vredno omeniti, da je pH vrednost krvi ena najbolj stabilnih v človeškem telesu. Premik pH na spodnjo stran (kisla) vodi do acidoze, do večje (alkalne) do alkaloze. To so zelo življenjsko nevarna stanja, saj je po podatkih raziskav premik pH, ki je ključnega pomena za vzdrževanje vitalne dejavnosti, samo 0,4.
Bistvo je, da so telesni encimi občutljivi na pH in so aktivni le v določenem okolju. Zato kri vzdržuje optimalno ravnotežje vodika v vseh tkivih, kar zagotavlja pravilno raven presnove. Motnja v kislinsko-bazičnem ravnovesju v krvi izloča vse telesne sisteme iz ravnotežja.
V drugih sistemih telesa lahko obstaja povsem drugačna stopnja pH.
Organizem je en velik sistem, katerega komponente medsebojno vplivajo. Zato pH krvi na določeni ravni ne podpirajo samo puferski sistemi krvi, temveč tudi številni drugi procesi v telesu. Logično je, da celo poraba beljakovin ali rastlinskih živil na različne načine vpliva na koncentracijo kisline v krvi. Tako ima večina rastlinskih živil alkalne lastnosti, meso pa oksidira.
Glavni "strokovnjaki", ki uravnavajo raven ravnotežja vodika, so ti puferski sistemi. biokemija krvi ki posebej vpliva na raven pH. Med njimi sta dve glavni skupini - beljakovine in anorganske spojine. Mnogi med njimi delujejo kot uteži, saj uravnavajo kislinsko-bazično ravnovesje v krvi zaradi edinstvenih kemičnih spojin in dvojnih lastnosti beljakovinskih molekul. Slednji lahko spremenijo svoje obnašanje, odvisno od pH medija.
Glavni puferski sistemi:
Načelo delovanja varovalnih sistemov je zelo preprosto, njegovo bistvo je uravnavanje števila prostih ionov, ki jih povezujejo s posebnim pufrom. Plazemski puferski sistemi so beljakovine, ki igrajo pomembno vlogo, in anorganske spojine.
Če se pH v krvi zniža na 7,0 (pri normalni 7,4), začnejo puferski sistemi aktivni. Vezava presežnih vodikovih ionov, ki tvorijo puferske komplekse, se premikajo skozi obtočni sistem in praznjenje v pljučih, ledvicah, koži, prebavilih itd. Ta puferski ekspres omogoča razkladanje in odstranjevanje odvečnih kislih in alkalnih izdelkov.
Sistem hemoglobina ima najmočnejši učinek, ki ima vlogo alkalij v kapilarah tkiv, v pljučih pa daje ogljikov dioksid, vlogo kisline. Sistem hemoglobina v krvi je sestavljen iz prostega, reduciranega in oksidiranega hemoglobina, pa tudi karboksihemoglobina. Ta pufer prevzame levji delež vseh puferskih procesov v krvi.
Bistvo hemoglobina kot pufra je njegova globinska komponenta. Spreminja svoje lastnosti med prehodom iz ene oblike hemoglobina v drugo, pri tem pa spreminja svoje kisle lastnosti. Rekonstituirani hemoglobin je šibkejši kot ogljikove kisline medtem ko je oksidacija močnejša. Ko pH krvi postane kisel, se prosti hemoglobin veže na H-ione, kar povzroči zmanjšanje hemoglobina.
Ko se krv v pljučih filtrira iz ogljikovega dioksida, pH krvi ponovno postane alkalen in oksidirani hemoglobin postane donor protonov, ki stabilizira kislinsko-bazno ravnotežje od pristranskosti do alkalizacije.
Proteinski sistem deluje zaradi posebnih lastnosti plazemskih beljakovin - amfoternih. Kislo okolje povzroči, da se beljakovine obnašajo kot alkalije in alkalno podobne kisline.
Sistem blažilnika bikarbonatne krvi ima kemijsko lastnost, zaradi katere je dvostransko učinkovit. Sestavljen je iz determinističnega razmerja med karbonsko kislino in bikarbonatnimi anionskimi molekulami. Sistem je vključen v regulativni proces le, ko je kislina v kri vstopila močnejša od premoga. Nato se ta kislina veže z bikarbonatnimi anioni in se pretvori v sol in karbonsko kislino. Ko alkalija vstopi v kri, pride do vezave karbonske kisline in nastane bikarbonatna sol.
Sistem fosfatnega pufra je kombinacija natrijevega dihidrogenfosfata in natrijevega hidrogen fosfata. Dihidrofosfat kaže lastnosti šibke kisline in hidrogen fosfat - alkalije. Sistem deluje kot bikarbonat.
V pljučih, kot vemo, se sprosti ogljikov dioksid, ki neposredno vpliva na pH krvi v smeri alkalizacije. Poleg tega, povečan pritisk kisika in nizek tlak ogljikov dioksid potisne te vodikove ione iz krvi v zrak, ki se izdihuje. Sistemi prostega pufra se bodo vrnili v krvni obtok.
S povečanjem dihanja lahko ta proces poteka veliko hitreje. Za nastavitev pH krvi v pljučih je potrebno približno 2-3 minute. Če ga primerjamo s procesi regulacije tega indikatorja v ledvicah, potem je skoraj strela, ker bodo ledvice trajale več ur.
Poleg lahkih se lahko plazemski puferji odvajajo v ledvicah zaradi zelo kislega pH, ki je 4,5. V urinu je koncentracija H-ionov 800-krat večja kot v krvi. Zdaj si lahko samo predstavljate, kako naj aktivno deluje ledvični tubularni epitelij, da bi destilirali te vodikove ione iz naloženih plazemskih puferjev v urin. Hkrati se pojavi nasprotni proces OH-ionov, ki se vračajo iz urina v kri s povratnim sesanjem.
Poleg pljučnih in ledvičnih mehanizmov uravnavajo ravnovesje pH z znojnimi žlezami, ki uporabljajo kisle snovi. Tudi črevo s svojim alkalnim okoljem aktivno sodeluje v tej samoregulaciji, ki povezuje proste kisle vodikove ione.
Obstaja veliko drugih načinov za ureditev tega ravnovesja (na primer med vadbo). Med treningom ali ročnim delom se proizvede ogromen znesek mlečno kislino. Toda kri ne postane kritično kisla, ker se mišične arteriole takoj odzovejo s širitvijo. Pretok krvi postane večji, s tem pa se poveča koncentracija pufrskih sistemov, ki so pripravljeni na vezanje presežnih kislin. Na enak način ta mehanizem deluje v vseh drugih organih.
Vsi opisani elementi so najenostavnejši nivoji samoregulativne aktivnosti organizma. Lahko rečemo, da so to najnižje ravni, ki so namenjene za uravnavanje pH v stanju pripravljenosti. In kaj, če se te samoregulacijske povezave ne spopadajo in pH začne doseči kritične vrednosti - 0,7-7,8? Potem je čas, da se obrnemo na druge elemente, višjo raven.
Kadar življenjsko nevarni kazalci, ki prejmejo oddelke možganov, odgovorne za dihanje, vključujejo "požarne ukrepe". Dih postaja pogost in globok, kar povečuje odvajanje presežnega ogljikovega dioksida in prostih vodikovih ionov. Žleze znojnice in endokrine žleze močno izboljšajo njihovo delo. Posledično se poveča hitrost presnovnih procesov v telesu.
Poleg tega obstajajo posebni hormoni, ki se sproščajo v kri, ki so močni katalizatorji, ki izboljšujejo delovanje encimov. Ledvični tubuli začnejo aktivno izmenjati vodikove ione s plazmo. Skratka, celotno telo gre v stanje dela v načinu izdelave, kar v končni fazi uravnovesi vse sisteme.
Organizem je edinstven samoregulativni sistem, ki se lahko vrne v normalno stanje na najrazličnejše načine. Razumeti je treba, da so sami pufrski sistemi, funkcije, ki jih opravljajo, in procesi vzdrževanja pH izjemno pomembni. Tako kot vsi drugi lahko neprestano delajo v "požarnem" načinu. Zato je oseba dolžna jesti pravilno in raznoliko. Obstajajo posebne tabele s kazalniki vpliva različnih skupin izdelkov na kislinsko-bazno ravnotežje.
Ne smete se ukvarjati z novimi idejami o alkalizaciji krvi, če zaužijete samo določene izdelke. Glavna stvar je uravnotežena prehrana, zmerna vadba in visoka poraba čiste vode. To bo pomagalo telesnim pufrskim sistemom, da bo deloval bolj učinkovito in gladko, kri pa bo zdrava.