Как вы уже догадались, в третьей фазе сгорает все, что осталось от второй, и при этом выделяется 60–70 % энергии.
Вот так вы познакомились с основой обмена веществ, а вместе с этим и с азами биологической химии, циклом Кребса, общим и конечным путем расщепления углеводов, белков и жиров. И все эти процессы являются ферментными (энзимными) реакциями, а медицина вступает в свою новую эпоху – энзимную, так как болезни человека, как показывают новейшие исследования, все больше и больше становятся патологией ферментов. Кстати, подагра, о которой речь еще впереди, тоже энзимопатология – нет фермента, расщепляющего мочевую кислоту, вот и откладывается она где придется, хоть в суставах, хоть в мышцах, а должна бы превратиться в мочевину и беспрепятственно уйти из организма через почки.
А теперь рассмотрим, как клетка «дышит». Осуществляется клеточное дыхание в митохондриях, «легких» клетки. Процесс этот так и называется – дыхательная цепь, состоит из ряда последовательных окислительно-восстановительных реакций, в которых каскадно, т. е. не одномоментно, выделяется энергия, а от субстрата, углеводов, жиров и белков, остаются углекислый газ и вода. Окисление это происходит при помощи кислорода, который поступает через легкие и переносится гемоглобином. С общебиологической точки зрения биологическое окисление обратно фотосинтезу: при фотосинтезе расходуется энергия Солнца для образования глюкозы (соединений углерода), а при биологическом окислении путем расщепления глюкозы эта энергия освобождается.
Уместно сказать, что хронические формы нарушения клеточного дыхания бывают от недостатка кислорода (читайте – отсутствия физических упражнений) и сопровождаются общей слабостью, нарушением пищеварения, раздражительностью, нарушением сна.
Нас в первую очередь интересует сейчас водно-солевой обмен, а он начинается с воды, так как 58–75 % веса человека – это вода. Причем, чем моложе организм, тем воды в нем больше! Вот-вот, по мнению чешского биолога Ружички, уменьшение воды в организме и являет суть старения. Вот только никто не говорит, куда это вода девается и почему. Попробуем разобраться, так как во многих учебниках по терапии внутренних болезней повышенная концентрация солей считается одной из причин их выпадения в осадок, но, как знать, возможно, эта повышенная концентрация всего лишь следствие общего уменьшения воды в организме с возрастом?
Содержание воды в различных тканях организма человека неодинаково: больше всего воды в тканях сердца, мозга, почек. Вода служит растворителем продуктов питания и обмена, но не только. Она может активно участвовать в окислительных реакциях, в набухании коллоидов, во всех гидролитических процессах. Вода же переносит, транспортирует растворенные в ней вещества от одного органа к другому, а кровеносные и лимфатические сосуды – это водные магистрали, по которым движутся продукты питания из пищеварительного тракта в ткани, а продукты выделения – из тканей в органы выделения. Вода ослабляет трение между соприкасающимися поверхностями – суставами, мышцами. Она участвует в регулировании температуры тела: может выделяться через кожу. Однако значительное содержание воды в организме благодаря своей тепловой мощности и большой теплопроводности поддерживает равновесие тепла.
Распределяется вода в организме в трех областях:
1) в крови (плазма крови);
2) между клетками (межклеточная, интерстициальная, интерцеллюлярная). Сюда относят лимфу, спинно-мозговую жидкость, синовиальную жидкость и жидкость серозных полостей. Некоторые авторы называют жидкость серозных полостей и спинно-мозговую жидкость трансцеллюлярной водой, включая сюда и мочу. Но нам главное запомнить, что плазма крови и межклеточная жидкость вместе называются внеклеточной, экстрацеллюлярной жидкостью;
3) в клетках, и это интрацеллюлярная вода.
Распределение воды по этому принципу в процентах от веса тела в различном возрасте неодинаково. У взрослого человека в плазме крови находится 5 % воды, в интерстициальной, т. е. межклеточной, жидкости – 15 %, а в клетках, в интрацеллюлярной жидкости – 40–50 %. У новорожденного ребенка в плазме те же 5 %, между клетками 45 %, а в клетке – 30 %, т. е. процент внеклеточной жидкости у малыша в 2,5 раза больше, чем у взрослого. А у взрослого почти вся вода находится внутри клетки. Интересный факт, что происходит с клеткой с возрастом, что она так активно удерживает воду и каким образом это происходит? Вопросы, вопросы…
Опять же потребность в воде у взрослого и ребенка в миллилитрах на 1 кг тела за 24 ч сильно разнится: у грудного малыша – 100 мл, у взрослого – 45–30 мл. Опять же интересный факт – почему пьем воды с возрастом все меньше? Понятно, что не хочется, вот и не пьем! Но почему не хочется?
Кстати, откуда берется вода в организме? С пищей, жидкой и твердой, но есть и еще один источник, так сказать, внутренний – оксидационная вода, поступающая в организм при окислительно-восстановительных реакциях (не забыли еще, что они все идут до образования углекислого газа и воды?), причем максимальное ее количество выделяется при сгорании жиров (107 г воды из 100 г жира).
Теперь посмотрим, где вода всасывается, а где выделяется. Догадаться нетрудно: всасывается в желудочно-кишечном тракте, а выделяется почками. Причем принимаемая с пищей вода в желудке всасывается незначительно. Поступая при этом в тонкие кишки, она, смешиваясь там с разными веществами, образует изотонический раствор и благополучно из тонких кишок всасывается в кровь. Часть воды в виде кишечного сока выделяется в тонкую кишку, но в толстой все это хозяйство будет обратно всасываться, иначе могут быть потери жидкости и солей.
Выделяют воду, конечно, не только почки, но и кожа с легкими, и кишечник, но в основном все же почки.
Сейчас мы с вами «замахнемся» на весьма непростую тему – обмен жидкостей в организме и поддержание их постоянных свойств, не минуем тему онкотического давления и кислотно-щелочного равновесия. Рассматривать эти вопросы поверхностно значит заведомо обрекать себя на непонимание того главного, что и составляет суть выпадения солей, ведь это то самое нарушение гомеостаза и есть. А ведь как организм защищается, чтобы это постоянство внутренней среды нарушено не было! Каждый ион калия и натрия на счету! Я нисколько не преувеличиваю! Почки буквально сражаются за то, чтобы сохранить для организма все эти драгоценные частицы, они действительно на вес золота, так как являются щелочным резервом организма, и пока их удается почкам возвращать «на полпути» из организма, то и солей никаких не будет. Но все хорошее когда-нибудь кончается, если старается организм один, без вас. А для того чтобы вы активно подключились к сохранению кислотно-щелочного равновесия в каждой своей клеточке, мы подробно все и обсудим. Заранее предупреждаю: материал рассчитан на вдумчивого, интересующегося читателя, коим, кстати говоря, студенты часто и не являются. Это я про себя говорю в студенчестве: читалась вся биохимия для того только, чтоб экзамен сдать и забыть! Тогда казалось, что ну никак эти знания на практике применимы быть не могут, а все оказалось по-другому: очень даже нужны эти знания, так нужны, что и преувеличить невозможно! Без знаний этих трудно обрести сознательность в деле сохранения здоровья. А все начинается с щелочных резервов организма, с калия и натрия. Но давайте обо всем по порядку.
Вода в организме, конечно, не просто вода, в ней находится много чего, да и называется она мудрено – то интрацеллюлярная, то интерстициальная жидкость, помните? Названия, может, и не сразу в голове уложатся, так нам ведь не названия нужны, а суть того процесса, ради которого все эти термины и даны. А для этого представьте некий сосуд, внутри которого есть специальная перегородка. Перегородка хитро устроена – пропускает через себя только воду, т. е. вода беспрепятсвенно может «гулять» из одной части сосуда в другой, как вздумается. Но в воде растворены некие вещества, и частички этого вещества через перегородку пройти не могут. Что получаем? А получаем вот что: вода, как магнитом, притянется в ту часть сосуда, где частичек больше. И это будет происходить до тех пор, пока соотношение количества воды и частиц будет одинаково в обеих частях сосуда.
А теперь назовем вещи своими именами: перегородка – это осмотическая мембрана, а сам процесс продвижения молекул воды из раствора более низкой концентрации в раствор более высокой концентрации – осмотическое давление. Если вы покушали селедочки, а потом пить не стали, то количество ионных частиц вне клетки увеличится и, чтобы уравновесить это, жидкость выйдет из клетки. А если водички все же попили, хорошо попили, то жидкости в интерстиции, т. е. рядом с клеткой, станет больше, а концентрация частиц меньше, тогда вода притянется в клетку.
С физико-химической точки зрения два раствора неодинаковой концентрации имеют неодинаковую потенциальную энергию. При соприкосновении оба энергетических уровня стремятся к уравнению, что связано с переходом молекул воды из более разведенного в более концентрированный раствор. Все как у людей: с кем поведешься, от того и наберешься!
Мы говорили с вами про воду, в которой растворены соли, кислоты, основания, чьи молекулы электролитически расщепляются (диссоциируют) в водной среде в виде ионов. Но есть растворы, в которых, кроме ионов, находятся еще и белки (плазма крови, к примеру). Это коллоидные растворы, и здесь все по-другому. Опять перед нами сосуд с перегородкой, а в сосуде коллоидный раствор. Вода будет переходить в раствор более высокой концентрации не только до тех пор, пока концентрации частиц уравновесятся, но и когда коллоидные частицы раствора более высокой концентрации в достаточной мере набухнут, т. е. насытятся водой. Этот процесс обозначают как коллоидное давление. То же самое осмотическое давление, только для коллоидов.
А теперь совсем хитрое устройство: тот же сосуд с перегородкой, но перегородка эта пропускает не только воду, но и соли, а вот белки задерживает. В одной части сосуда находится солевой раствор, а в другой – коллоид. Так вот, частицы будут переходить через мембрану, т. е. диссоциировать, пока снова не наступит равновесие, а равновесие это на поверку совсем и не равновесие! Диссоциация закончится, и при этом частиц в электролите будет больше, чем в коллоиде, т. е. коллоид по сравнению с электролитом имеет более низкое осмотическое давление. И этот процесс называется онкотическим. Он является наиглавнейшим процессом в организме, и вы сейчас поймете, почему. Дело в том, что кровь, как известно, движется по сосудам благодаря сокращениям сердца, но при достижении ею капилляров действие это ослабевает. А дальше вступает в силу онкотическое давление: в норме концентрация белков в плазме крови выше, чем в интерстиции (пространстве между сосудом и клеткой), и кровь удерживается в сосуде только благодаря этому. Но может быть и иначе, когда онкотическое давление в тканях повысится. Тогда жидкая часть крови уйдет в сторону повышенной концентрации белков, а это уже отеки.
Настало время поговорить о составе различных жидкостей тела. Экстрацеллюлярная жидкость (вне клетки) содержит много натрия, хлора и бикарбонатов. Натрий представляет главную щелочную, а хлор – главную кислотную составляющую экстрацеллюлярной жидкости.
Как вы помните, экстрацеллюлярная жидкость – это плазма крови и интерстициальная жидкость, которая как бы разделяет сосуды и клетки. Так вот, плазма содержит, кроме натрия и хлора, много белков.
Жидкость внутри клетки (интрацеллюлярная) содержит много магния, калия, фосфатов и белков. Калий здесь главная щелочная составляющая, а фосфаты – главная кислотная часть.
А теперь представьте себе сосуд (капилляр), рядом с ним некое пространство (интерстиций), а к этому пространству уже непосредственно примыкает клетка. Мембрана капилляра – это хорошо известная нам хитрая мембрана, которая пропускает все что угодно, кроме белков (полупроницаемая диалитическая перегородка). Вывод напрашивается сам собой: в сосуде и в итерстиции видимо-невидимо натрия и хлора, по кристаллоидному составу они одинаковы. А вот белки сосудик придерживает у себя, и вы сейчас поймете, почему. В капилляре присутствует еще и кровяное давление, это в артериальной его части. И получается, что в артериальной части капилляра преобладают два давления – кровяное и онкотическое, а потому жидкость послушно идет из капилляра в интерсиций, а не наоборот. Наоборот мы сейчас изобразим в венозной части капилляра: кровяного давления здесь уже «кот наплакал», а концентрация белков выше, чем в интерстиции. Ну, отличники, куда и по какому закону пойдет жидкость? Правильно, из интерстиция в сосуд по онкотическому давлению. Вот это и есть обмен веществ. Но не весь. Нам все же интересна клетка, она фундамент всему дому. А клетка, как вы поняли, с сосудом напрямую не общается, не дружит. Обмен свой осуществляет через интерстиций, он у нас, как Фигаро, то там, то здесь.
Клеточная мембрана совсем суровая и простая, осмотическая: ни про какие белки и слыхом не слыхивала, пропускает только воду и низкомолекулярные соединения (глюкозу, например). Белкам, а в особенности натрию и калию, через поры клетки пройти нелегко. Ограниченное прохождение ионов через клеточную мембрану объясняет значительные различия ионного состава экстра– и интрацеллюлярной жидкости: в клетке – калий, магний, за клеткой – натрий, хлор.
Как поддерживается постоянство осмотического давления, мы с вами теперь знаем, здесь действуют законы диффузии. А вот кислотно-щелочное равновесие удерживается иначе. И если на диффузию эту мы с вами точно повлиять не можем (капилляры – они и в Африке капилляры, только под микроскопом и рассмотришь), то в кислотно-щелочном хозяйстве нам, может, повезет больше:

Это ознакомительный отрывок книги. Данная книга защищена авторским правом. Для получения полной версии книги обратитесь к нашему партнеру - распространителю легального контента "ЛитРес":


1 2 3