
- •§ 1. Понятия и терминология
- •§ 2. Первый закон термодинамики
- •§ 3. Термохимия
- •40°, КДж/моль
- •§ 4. Применение первого закона термодинамики к биологическим системам
- •§ 5. Второй закон термодинамики. Энтропия
- •§ 6. Термодинамические потенциалы
- •§ 7. Биологические системы и ac0'
- •§ 8. Термодинамика химического равновесия
- •§ 9. Термодинамика открытых систем
- •Глава II. Учение о растворах
- •§ 1. Роль воды в жизнедеятельности организма
- •§ 2. Некоторые представления о растворах
- •§ 3. Процессы растворения и растворяющая способность воды
- •§ 4. Коллигативные свойства растворов
- •§ 5. Растворы слабых и сильных электролитов
- •§ 6. Кислоты, основания, амфолиты
- •Кислота I Основание 2 Основание 1 Кислота 2
- •§ 7. Ионное произведение воды.
- •Активная
- •§ 8. Гидролиз
- •§ 9. Физиологическое действие ионов водорода и гидроксид-ионов
- •§ 10. Буферные растворы и системы организма
- •Оксигемогло- Угольная Гемоглоби- биновая . Новая
- •§11. Колориметрический метод измерения рН
- •Красная Синяя
- •Малиновая Бесцветная
- •Глава III. Электрохимия II электрохимические методы исследований в физиологии и медицине
- •§ 2. Подвижности ионов
- •§ 3. Измерение электропроводимости растворов
- •§ 4. Кондуктометрическое исследование свойств растворов электролитов
- •§ 5. Кондуктометрическое титрование
- •§ 6. Электропроводимость клеток и тканей. Применение кондуктометрии в медицине
- •§ 7. Гальванические элементы и электродные потенциалы
- •§ 8. Уравнение Нернста для э. Д. С. Гальванического элемента и электродного потенциала
- •§ 9. Стандартные электродные потенциалы
- •§ 10. Классификация электродов
- •§ 11. Классификация гальванических цепей
- •§ 12. Электроды и цепи для измерения рН
- •§ 13. Потенциометрическое титрование
- •§ 14. Окислительно-восстановительные потенциалы биологических систем
- •§ 15. Диффузионные и мембранные потенциалы. Природа биопотенциалов
- •§16. Методики измерения э. Д. С. И рН
- •§ 17. Теоретические основы метода
- •§ 18. Применение полярографического метода в медико-биологических исследованиях
- •Глава IV. Физико химические основы кинетики биохимических реакций
- •§ 1. Понятие о скорости химической реакции. Кинетический вывод закона действующих масс
- •§ 2. Порядок и молекулярность реакций
- •§ 3. Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия активации
- •§ 4. Катализ и катализаторы
- •Основание II Кислота I Кислота II Основание I (катализатор) (промежуточ-
- •§ 5. Особенности кинетики ферментативных процессов
- •§ 6. Механизмы химических и биохимических реакций
- •§ 7. Фотохимические реакции
- •Глава V. Поверхностные явления и адсорбция
- •§ 1. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
- •§ 2. Поверхностно-активные вещества и их свойства
- •§ 3. Общая характеристика сорбционных явлений
- •§ 4. Адсорбция газов на твердых поверхностях
- •§ 5. Адсорбция из растворов
- •Полиакриловая Полимер винилфосфоновой смола кислоты
- •§ 6. Хроматографический метод анализа
- •Глава VI. Физикохимия дисперсных систем
- •§ 2. Методы получения
- •§ 3. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем
- •§ 4. Оптические свойства дисперсных систем
- •§ 5. Электрокинетические явления
- •§ 6. Двойной электрический слой.
- •§ 7. Электрокинетический потенциал и его свойства
- •§ 8. Электрофорез в медико-биологических исследованиях
- •§ 9. Виды и факторы устойчивости дисперсных систем
- •§10. Коагуляция электролитами. Коагуляция биологических систем
- •§11. Теория коагуляции
- •§ 12. Стабилизация дисперсных систем (коллоидная защита)
- •Глава VII. Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •§ 1. Некоторые сведения о синтетических и природных вмс
- •Структура полипептидной цепи
- •§ 2. Набухание и растворение вмс
- •§ 3, Устойчивость растворов вмс и методы осаждения белков
- •§ 4. Вязкость растворов вмс
- •§ 5. Свойства гелей и студней
§ 9. Физиологическое действие ионов водорода и гидроксид-ионов
Внутренние среды организма — кровь, лимфа, желудочный сок, моча —являются водными растворами. Ясно, что рН этих растворов оказывает воздействие на жизнедеятельность клеток, тканей, органов и организма в целом.
Значения рН внутренних сред характеризуются значительным постоянством и устойчивостью (табл. 10). Например, рН крови человека сохраняет постоянство в интервале 7,35—■ 7,45. Уже небольшие сдвиги величины рН в ту или иную сторону вызывают значительные изменения в жизнедеятельности организма.
Таблица 10. Значения рН различных систем организма
Система |
PH |
Сыворотка крови |
7,35—7,45 |
Спинно-мозговая жидкость |
7,35—7,45 |
Слюна |
6,35—6,85 |
Чистый желудочный сок |
Около 0,9 |
Секрет поджелудочной железы |
7,5—8,0 |
Моча |
4,8—7,5 |
Слезная жидкость |
7,4 |
Молоко |
6,6—6,9 |
Желчь в пузыре |
5,4—6,9 |
Значение рН крови животных, находящихся на различных ступенях филогенетического развития, также сохраняет свое постоянство в узком интервале (табл. 11).
В
процессе обмена веществ в клетках,
органах и тканях организма непрерывно
образуются продукты кислотного
характера. Конечный продукт окисления
питательных веществ — CO2
— накапливается в крови, в результате
чего создается непрерывная угроза
накопления и повышения концентрации
ионов H+.
Однако избыток углекислого газа в крови
возбуждает дыхательный центр,
находящийся в продолговатом мозгу,
который посылает импульсы к дыхательной
мускулатуро
и
обусловливает акты вдоха и выдоха, в
результате чего избыточный CO2
удаляется из организма. Следовательно,
дыхательные движения регулируются
химическим составом крови, причем
углекислый газ является в норме
возбудителем дыхательного центра.
По мнению некоторых ученых, возбуждение
дыхательного центра обязано не самому
оксиду углерода (IV), а тому, что его
пополнение влечет за собой увеличение
концентрации ионов водорода и что
именно ионы водорода в определенной
концентрации служат возбудителями
дыхательного центра.
При нормальном функционировании организм успешно справляется с кислотно-щелочными колебаниями и поддерживает постоянное значение рН внутренних сред с помощью физиологических (почки, печень, легкие, кишки) и физико-химических (буферные системы организма) механизмов компенсации.
При различных заболеваниях наблюдается сдвиг рН крови либо в кислую область —ацидоз, либо и щелочную —алкалоз. Длительное смещение рН крови на 0,2—0,3 единицы приводит к смерти больного.
Известно, что белковые вещества являются устойчивыми только в определенных пределах рН. Для каждого вида белка существует значение рН, при котором он денатурирует. Следовательно, изменение рН может вызвать необратимые изменения в структуре протоплазмы и тем самым нарушать процессы жизнедеятельности.
Величина рН существенно влияет на обмен веществ в организме, в основе которого лежат различные ферментативные реакции. Для каждого фермента существует определенная область рН, в которой действие фермента оптимально. Например, пепсин желудочного сока активен при рН =; 1,5—2,0, ката-лаза крови— при рН 7; тканевые катепсины катализируют синтез белка при рН=7, а в кислой среде расщепляют его.
Таким образом, постоянство рН систем организма является залогом его нормальной жизнедеятельности. Во многих случаях контроль этой величины дает возможность обнаружить различные виды патологии и правильно поставить диагноз.
В по:леднее время выявлены нарушения кислотно-щелочного равновесия при различных сердечно-сосудистых заболеваниях: при ишемической болезни сердца закономерно возникновение ацидоза, при инфаркте миокарда наблюдается сдвиг рН в кислую область. Одновременно наблюдается и снижение концентрации ионов калия в плазме крови и эритроцитах. Тяжелые формы сахарного диабета сопровождаются уменьшением рН крови.
Кислотно-щелочное состояние внутренних сред организма определяет в ряде случаев его восприимчивость к инфекционным заболеваниям. Особенно показателен в этом отношении пример с холерой. Холерные вибрионы—возбудители холеры — относятся к группе «щелочелюбивых» микробов. Оптимум рН для их размножения —7,6—9,2. Люди с повышенной кислотностью желудочного сока не заражаются холерой, даже находясь в очаге инфекции.