60. Половые гормоны.

Мужские половые железы (яички). Андрогены (главный гормон - тестостерон). Химическая природа гормона - стероиды. Влияют на формирование мужских вторичных половых признаков, обеспечивают репродуктивную функцию (андрогенное действие), ускоряют синтез белков (анаболическое действие).

Женские половые железы (яичники). Эстрогены (главный гормон - эстрадиол). Химическая природа - стероиды. Влияют на формирование женских вторичных половых признаков (эстрогенное действие), ускоряют синтез белков (в меньшей степени, чем андрогены).

61. Общая хар-ка и биологические ф-ции крови. В спортивной практике анализ крови используется для оценки влияния на организм спортсмена тренировочных и соревновательных нагрузок, оценки функционального состояния спортсмена и его здоро­вья. Объем крови у человека около 5 л, что составляет примерно 1/13 часть от объема или массы тела. По своему строению кровь является жидкой тканью и подобно лю­бой ткани состоит из клеток и межклеточной жидкости. Клетки крови носят название форменные элементы. К ним отно­сятся красные клетки (эритроциты), белые клетки (лейкоциты) и кро­вные пластинки (тромбоциты). На долю клеток приходится около 45% от объема крови. Жидкая часть крови называется плазмой. Объем плазмы составляет примерно 55% от объема крови. Плазма крови, из которой удален белок фибриноген, называется сывороткой. Основными биологическими ф-ями крови являются: 1.Транспортная функция. Эта функция обусловлена тем, что кровь постоянно перемещается по кровеносным сосудам и переносит растворенные в ней вещества. Можно выделить три разновидности этой функции. Трофическая функция. С кровью ко всем органам доставляются ве­щества, необходимые для обеспечения в них метаболизма (источники энергии, строительный материал для синтезов, витамины, соли и др.). Дыхательная функция. Кровь участвует в переносе кислорода от легких к тканям и переносе углекислого газа от тканей к легким. Выделительная функция (экскреторная). С помощью крови конеч­ные продукты метаболизма транспортируются из клеток тканей к вы­делительным органам с последующим их удалением из организма. 2.Защитная функция. Эта функция прежде всего заключается в обеспечении иммунитета - защиты организма от чужеродных молекул и клеток. К защитной функции также можно отнести способность кро­ви к свертыванию. В этом случае осуществляется защита организма от кровопотери. 3.Регуляторная функция. Кровь участвует в обеспечении посто­янства температуры тела, в поддержании постоянства рН и осмотиче­ского давления. С помощью крови происходит перенос гормонов - ре­гуляторов метаболизма. Все перечисленные функции направлены на поддержание постоян­ства условий внутренней среды организма - гомеостаза (постоянства химического состава, кислотности, осмотического давления, темпера­туры и т. п. в клетках организма).

62.Химич-ий состав плазмы крови в покое относительно постоянен. Основные составные компоненты плазмы следующие: Вода 90%, Белки 6-8%, Прочие органические вещества около 2%, Минеральные вещества около 1%. Белки плазмы крови делятся на две фракции: альбумины и глобу­лины. Соотношение между альбуминами и глобулинами носит назва­ние «альбумин-глобулиновый коэффициент», который равен 1,5-2. Выполнение физических нагрузок сопровождается вначале увеличе­нием этого коэффициента, а при очень продолжительной работе он снижается. Альбумины - низкомолекулярные белки с молекулярной массой около 70 тыс. Да. Они выполняют две основные функции. Во-первых, благодаря хорошей растворимости в воде эти белки вы­полняют транспортную функцию, перенося с током крови различные нерастворимые в воде вещества (например, жиры, жирные кислоты, некоторые гормоны и др.). Во-вторых, вследствие высокой гидрофильности альбумины имеют значительную гидратную (водную) оболочку и поэтому задерживают воду в кровяном русле. Задержка воды в кровяном русле необходима в связи с тем, что содержание воды в плазме крови выше, чем в окру­жающих тканях, и вода в силу диффузии стремится выйти из кровенос­ных сосудов в ткани. Поэтому при значительном снижении альбуминов в крови (при голодании, при потере белков с мочой при заболеваниях почек) возникают отеки. Глобулины - высокомолекулярные белки с молекулярной массой около 300 тыс. Да. Подобно альбуминам глобулины также выполняют транспортную функцию и способствуют задержке воды в кровяном русле, но в этом они существенно уступают альбуминам. Однако у гло­булинов имеются и очень важные функции. Так, некоторые глобулины являются ферментами и ускоряют химические реакции, протекающие непосредственно в кровяном русле. Еще одна функция глобулинов за­ключается в их участии в свертывании крови и в обеспечении иммуни­тета (защитная функция). Большая часть белков плазмы синтезируется в печени. Прочие органические вещества (кроме белков) обычно делятся на две группы: азотистые и безазотистые. Азотистые соединения - это промежуточные и конечные продук­ты обмена белков и нуклеиновых кислот. Из промежуточных продук­тов белкового обмена в плазме крови имеются низкомолекулярные пептиды, аминокислоты, креатин. Конечные продукты метаболиз­ма белков - это прежде всего мочевина (ее концентрация в плазме крови довольно высокая - 3,3-6,6 ммоль/л), билирубин (конечный продукт распада гема) и креатинин (конечный продукт распада креатинфосфата). Из промежуточных продуктов обмена нуклеиновых кислот в плазме крови можно обнаружить нуклеотиды, нуклеозиды, азотистые осно­вания. Конечным продуктом распада нуклеиновых кислот является мочевая кислота, которая в небольшой концентрация всегда содер­жится в крови. Для оценки содержания в крови небелковых азотистых соединений часто используется показатель «небелковый азот». Небелковый азот включает азот низкомолекулярных (небелковых) соединений, главным образом перечисленных выше, которые остаются в плазме или сыво­ротке крови после удаления белков. Поэтому этот показатель также на­зывают остаточным азотом. Повышение в крови остаточного азота на­блюдается при заболеваниях почек, а также при длительной мышечной работе. К безазотистым веществам плазмы крови относятся углеводы и липиды, а также промежуточные продукты их метаболизма. Главным углеводом плазмы является глюкоза. Ее концентрация у здорового человека в покое и состоянии «натощак» колеблется в узком диапазоне от 3,9 до 6,1 ммоль/л (или 70-110 мг%). Поступает глюкоза в кровь в результате всасывания из кишечника при переваривании пище­вых углеводов, а также при мобилизации гликогена печени. Кроме глюкозы в плазме также содержатся в небольших количествах другие моносахариды - фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза и др. Промежуточные продукты углеводного обмена в плазме представлены пировиноградной и молочной кислотами. В покое содержание мо­лочной кислоты (лактата) низкое - 1-2 ммоль/л. Под влиянием физиче­ских нагрузок, особенно интенсивных, концентрация лактата в крови резко возрастает (даже в десятки раз!). Липиды представлены в плазме крови жиром, жирными кисло­тами, фосфолипидами и холестерином. Вследствие нерастворимо­сти в воде все липиды связаны с белками плазмы: жирные кислоты с альбуминами, жир, фосфолипиды и холестерин с глобулинами. Комплексы липидов и белков называются липопротеидами. Из про­межуточных продуктов жирового обмена в плазме всегда имеются кетоновые тела. Минеральные вещества находятся в плазме крови в виде ка­тионов (Na⁺, К⁺, Са²⁺, Mg²⁺ и др.) и анионов (Сl-, НС0_3-, Н₂Р0_4- , НР0₄^2-, S0₄^2-, J- и др.). Больше всего в плазме содержится натрия, калия, хлоридов, бикарбонатов. Отклонения в минеральном составе плазмы крови могут наблюдаться при различных заболеваниях и при значительных потерях воды за счет потоотделения при выполнении физической работы.

63.Участие эритроцитов в переносе кислорода и углек-го газа. Эритроциты составляют основную массу клеток крови. В 1 мм³ (1мкл=1∙10¯⁶л) крови обычно содержится 4-5 млн красных клеток. Образуются эритроциты в красном костном мозге, функционируют в кровяном рус­ле и разрушаются главным образом в селезенке и в печени. Жизненный цикл этих клеток составляет 110-120 дней. Эритроциты представляют собой двояковогнутые клетки, лишенные ядер, рибосом и митохондрий. В связи с этим в них не происходят та­кие процессы, как синтез белка и тканевое дыхание. Основным источ­ником энергии для эритроцитов является анаэробный распад глюкозы (гликолиз). Основным компонентом красных клеток является белок гемогло­бин. На его долю приходится 30% от массы эритроцита или 90% от су­хого остатка этих клеток. По своему строению гемоглобин является хромопротеидом. Его мо­лекула обладает четвертичной структурой и состоит из четырех субъ­единиц. Каждая субъединица содержит один полипептид и один гем. Субъединицы отличаются друг от друга только строением полипепти­дов. Гем представляет собой сложную циклическую структуру из че­тырех пиррольных колец, содержащую в центре атом двухвалентного железа (Fe²⁺):

Основная функция эритроцитов - дыхательная. С участием эрит­роцитов осуществляется перенос кислорода от легких к тканям и уг­лекислого газа от тканей к легким. В капиллярах легких парциальное давление кислорода около 100 мм рт. ст. (парциальное давление - это часть общего давления смеси газов, приходящаяся на отдельный газ из этой смеси. Например, при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. на долю кислорода приходится 152 мм рт. ст., т. е. 1/5 часть, так как в воздухе обычно содержится 20% кислорода). При таком давлении практически весь гемоглобин связы­вается с кислородом:

НЬ + 0₂ → НЬ0₂

Гемоглобин Оксигемоглобин

Присоединяется кислород непосредственно к атому железа, входя­щему в состав гема, причем взаимодействовать с кислородом может только двухвалентное (восстановленное) железо. Поэтому различные окислители (например, нитраты, нитриты и т. п.), превращая железо из двухвалентного в трехвалентное (окисленное), нарушают дыхательную функцию крови. Образовавшийся комплекс гемоглобина с кислородом - оксигемо­глобин с током крови переносится в различные органы. Вследствие по­требления кислорода тканями парциальное давление его здесь намного меньше, чем в легких. При низком парциальном давлении происходит диссоциация оксигемоглобина: НЬ0₂ → НЬ + 0_2. Степень распада оксигемоглобина зависит от величины парциаль­ного давления кислорода: чем меньше парциальное давление, тем больше отщепляется от оксигемоглобина кислорода. Например, в мышцах в состоянии покоя парциальное давление кислорода пример­но 45 мм рт. ст. При таком давлении диссоциации подвергается толь­ко около 25% оксигемоглобина. При работе умеренной мощности парциальное давление кислорода в мышцах примерно 35 мм рт. ст. и распаду подвергается уже около 50% оксигемоглобина. При выпол­нении интенсивных нагрузок парциальное давление кислорода в мышцах снижается до 15-20 мм рт. ст., что вызывает более глубокую диссоциацию оксигемоглобина (на 75% и более). Такой характер за­висимости диссоциации оксигемоглобина от парциального давления кислорода позволяет значительно увеличить снабжение мышц кисло­родом при выполнении физической работы. Усиление диссоциации оксигемоглобина также наблюдается при повышении температуры тела и увеличении кислотности крови (на­пример, при поступлении в кровь больших количеств молочной кисло­ты при интенсивной мышечной работе), что тоже способствует лучше­му снабжению тканей кислородом. В целом за сутки человек, не выполняющий физической работы, ис­пользует 400-500 л кислорода. При высокой двигательной активности потребление кислорода значительно возрастает. Транспорт кровью углекислого газа осуществляется из тканей всех органов, где происходит его образование в процессе катаболизма, в легкие, из которых он выделяется во внешнюю среду. Большая часть углекислого газа переносится кровью в форме солей - бикарбонатов калия и натрия. Превращение СО₂ в бикарбонаты проис­ходит в эритроцитах с участием гемоглобина. В эритроцитах накапли­ваются бикарбонаты калия (КНС0₃), а в плазме крови - бикарбонаты натрия (NaHC0₃). С током крови образовавшиеся бикарбонаты посту­пают в легкие и превращаются там снова в углекислый газ, который удаляется из легких с выдыхаемым воздухом. Это превращение проис­ходит также в эритроцитах, но уже с участием оксигемоглобина, возни­кающего в капиллярах легких за счет присоединения кислорода к гемо­глобину (см. выше). Биологический смысл такого механизма переноса кровью углеки­слого газа заключается в том, что бикарбонаты калия и натрия облада­ют высокой растворимостью в воде, поэтому в эритроцитах и в плаз­ме они могут находиться в значительно больших количествах по срав­нению с углекислым газом. Небольшая часть С0₂ может переноситься кровью в физически рас­творенном виде, а также в комплексе с гемоглобином, называемом карбгемоглобином. В состоянии покоя в сутки образуется и выделяется из организма 350-450 л С0₂. Выполнение физических нагрузок приводит к увеличе­нию образования и выделения углекислого газа.

64. Участие лейкоцитов в обеспечение иммунитета. В отличие от красных клеток лейкоциты являются полноценными клетками с большим ядром и митохондриями, в них протекают биохимические процессы - синтез белков и тканевое дыхание. В состоянии покоя у здорового человека в 1 мм³ крови содержится 6-8 тыс. лейкоцитов. При заболеваниях количество белых клеток в крови может, как уменьшаться (лейкопения), так и увеличиваться (лейкоцитоз). Лейкоцитоз может наблюдаться и у здоровых людей, например, после приема пищи или при выполнении мышечной работы (миогенный лейкоцитоз), количество лейкоцитов в крови может повыситься до 15-20 тыс./мм³ и более. Различают три вида лейкоцитов: лимфоциты (25-26%), моноциты (6—7%) и гранулоциты (67-70%). Лимфоциты образуются в лимфатических узлах и селезенке, а моноциты и гранулоциты - в красном костном мозге. 2 формы иммунитета: специфический и неспецифический. Специфический - собственно иммунитет, а неспецифический иммунитет - это различные факторы неспецифической защиты организма. Система специфического иммунитета включает тимус (вилочковую железу), селезенку, лимфатические узлы, лимфоидные скопления (в носоглотке, миндалинах, аппендиксе и т. п.) и лимфоциты. Основу этой системы составляют лимфоциты. Антигены – чужеродное вещество, могут быть белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, сложные липиды, бактериальные токсины, клетки микроорганизмов (макромолекулы, входящие в их состав), низкомолекулярные соединения, такие как стероиды. Антиген распознается Т - лимфоцитами, которые стимулируют превращение В-лимфоцитов в плазматические клетки, которые далее в селезенке, лимфоузлах и костном мозге синтезируют особые белки - антитела, или иммуноглобулины. Чем крупнее молекула антигена, тем больше образуется различных антител в ответ на его поступление в организм. Образовавшиеся антитела поступают в плазму крови и связываются с молекулой антигена. Взаимодействие антител с антигеном осуществляется путем образования между ними нековалентных связей, взаимодействие аналогично образованию фермент-субстратного  комплекса при ферментативном катализе, причем связывающий участок антитела соответствует активному центру фермента. Поскольку большинство антигенов являются высокомолекулярными соединениями, то к антигену одновременно присоединяется много антител. Образовавшийся комплекс антиген - антитело далее подвергается фагоцитозу. Если антигеном является чужеродная клетка, то комплекс антиген - антитело подвергается воздействию ферментов плазмы крови под общим названием система комплемента. Эта сложная ферментативная система вызывает лизис чужеродной клетки, т. е. ее разрушение. Образовавшиеся продукты лизиса далее также подвергаются фагоцитозу. Поскольку в ответ на поступления антигена антитела образуются в избыточных количествах, их значительная часть остается на длительное время в плазме крови, во фракции γ - глобулинов. Другие формы лейкоцитов - моноциты и гранулоциты - участвуют в фагоцитозе. Фагоцитоз - неспецифическая защитная реакция, направленная на уничтожение поступающих в организм микроорганизмов. В процессе фагоцитоза моноциты и гранулоциты поглощают бактерии, а также крупные чужеродные молекулы и разрушают их своими лизосомальными ферментами. Фагоцитоз также сопровождается образованием активных форм кислорода, так называемых свободных радикалов кислорода, которые, окисляя липоиды бактериальных мембран, способствуют уничтожению микроорганизмов.

65. Общая характеристика свертывания крови.

Тромбоциты – безъядерные клетки , образующиеся из цитоплазмы мегакариоцитов – клеток костного мозга. Тромбоцитов в крови 200-400тыс/мм³. Основная функция – свертывание крови.

Свертывание крови(СК) – сложнейший ферментативный процесс, ведущий к образованию сгустка – тромба- с целью предупреждения кровопотери при повреждении кровеносных сосудов.

В СК участвуют тромбоциты, компоненты плазмы крови, и вещества поступающие в кровяное русло из окружающих тканей. Все эти вещества называются Факторы свертывания. По строению все факторы свертывания, кроме двух (ионы Са²⁺ и фосфолипиды), являются белками и синтезируются в печени, причем в синтезе ряда факторов участвует витамин К.

Белковые факторы свертывания поступают в кровяное русло и циркулируют в нем в неактивном виде – в форме проферментов ( предшественников ферментов), которые при повреждении кровеносного русло способны стать активными ферментами и участвовать в процессе СК. Благодаря наличию проферментов, кровь все время находится в состоянии « готовности» к свертыванию.

Процесс свертывания крови можно условно разделить на три крупных этапа:

1. При нарушение целостности кровеносного сосуда, тромбоциты очень быстро накапливаются в месте повреждения и слипаются , образуют пробку. Часть тромбоцитов при этом разрушаются, и из них в плазму крови выходят фосфолипиды( один из факторов свертывания). Одновременно в плазме за счет контакта с поврежденной поверхностью происходит активация еще одного фактора свертывания – фактора контакта. Прри помощи этих факторов и некоторых других участников свертывания формируется активный ферментный комплекс, называемый протромбиназой, или тромбокиназой. Такой механизм активации называется внутренним (т.к. в крови). Активная протромбиназа также образуется и по внешнему механизму. Этот фактор имеется в тканях окружающих кровеносные сосуды, и попадают в кровяное русло лишь при повреждении сосудистой стенки.

2. Под влиянием активной протромбиназы происходит превращение белка плазмы протромбина в активный фермент – тромбин.

3. Начинается с воздействия образовавшегося тромбина на белок плазмы фибриноген. От фибриногена отщепляется часть молекулы, превращаясь в более простой белок фибрин-мономер, молекулы которого спонтанно, без участия ферментов подвергаются полимеризации с образованием длинных цепей, называемых фибрин-полимером. Эти цепи основы кровяного сгустка-тромба. Вначале формируется студнеобразный сгусток, включающий в себя кроме нитей фибрин-полимера еще плазму и клетки крови. Далее из тромбоцитов, входящих в этот сгусток, выделяются особые сократительные белки, вызывающие сжатие (ретракцию) кровяного сгустка.

Все этапы протекают с участием ионов кальция. В целом процесс занимает 4-5 мин.

В течение нескольких дней после образования кровяного сгустка, после восстановления целостности сосудистой стенки происходит рассасывание теперь уже ненужного тромба – процесс Фибринолиз, осуществляется путем расщепления фибрина, под действием фермента плазмина (фибринолиза). Он образуется в плазме крови из своего предшественника – профермента плазминогена – под влиянием активаторов, которые находится в плазме или поступают в кровяное русло из окружающих тканей.

В крови есть противосвертывающая система. В образовании противосвертывающей системы участвуют вещества плазмы, тромбоцитов и окружающих тканей – называемые антикоагулянты. Наиболее активные антикоагулянтами является антитромбины, препятствующие превращению фибриногена в фибрин. Наиболее изученным ингибитором тромбина является гепарин, который предупреждает свертывание крови как in vivo (внутри клетки), так и in vitro (вне клетки).

66.КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЙ БАЛАНС КРОВИ. Кислотно-щелочной баланс- это равновесие в организме кислоты и щелочи, т.е. рН баланс. В покое у здорового человека кровь слабощелочная реакция: - рН капиллярная кровь =7.4 - рН венозной крови = 7.36 Если низкие показатели водорода венозной крови, то это большое содержание в ней углекислоты из процесса метаболизма в ней. Благодаря буферным системам сохраняется постоянство рН крови. Основным буферами крови является: - Бакарбонатный(Н2СО3/NaCO3) - Фосфатный(NaH2PO4/Na2HPO4) - Белковый - Гемоглобиновый(самая мощная система, на неё приходится 3/4 всей буферной ёмкости крови) У всех буферных систем преобладает щелочной компонент, они и нейтрализуют поступающие в кровь кислоты, чем щелочи, так как часто образуются в ходе метаболизма различные кислоты( пировиноградная, молочная-при распаде углеводов, метаболиты цикла Кебса и В- окисления жирных кислот, кетоновые тела, угольная кислота и т.д...) Наличие буферной ёмкости позволяет им нейтрализовать значительное кол-во кислых продуктов, поступающих в кровь, что способствует постоянному уровню кислотности. Щелочной резерв крови обозначается содержанием в крови всех буферных систем. Измеряется щелочной резерв путём измерения крови связать СО2. В норме величина составляет 50-65 об.%, т.е. каждое 100мл крови могут связать от 50-65 мл углекислого газа. Так же постоянство рН крови поддерживают органы выделения (почки, лёгкие, кожа, кишечник) - эти органы удаляют из крови избыток кислот и оснований. - [ ] Благодаря буферным системам и выделительным органам, колебания величины рН незначительны и не опасны для организма. В случаи нарушения метаболизма может повысится образование в организме кислых и щелочных веществ(кислых в основном) и буферная система крови и экскреторная не может предотвратить накопление. Из за избыточного образования в организме различных кислот, кислотность крови возрастает, а величина водородного снижается, такое явление называется - АЦИДОЗ(рН уменьшается до 7,0-6,8ед.), если ниже 6,8 - смерть. - [ ] Если накапливаются щелочные соединения, рН крови увеличивается - это АЛКАЛОЗ(предел возрастанию рН- 8,0) - [ ] Часто у спортсмен встречается АЦИДОЗ, из за образования больших количеств молочных кислот (ЛАКТАТА)

67.Масса обеих почек у взрослого человека около 300 г, что состовляет менее 0,5 % от массы тела.Однако в состоянии покоя почки потребляют 25% всей крови(через почки за 1 мин проходит более 1 л крови) и 10% всего поступающего в организм кислорода.Основной функцией почек является образование мочи. Благодаря образованию и выделению мочи почки обеспечивают:выделение конечных продуктов азотистого баланса;поддержание кислотно-основного баланса; регуляцию водно-солевого обмена; поддержание необходимого осмотического давления жидкостей организма; регуляцию кровяного давления. Почки подобно крови учавствуют в поддержании постоянства внутренней среды организма,т.е. гомеостаза.Структурно-функциональной единицей почек, отвечающей за образование мочи является нефрон. Каждая почка содержит примерно 1 млн нефронов. Нефрон состоит из : почечного тельца (почечного клубочка), проксимального извитого канальца, петли Генле и дистального извитого канальца. К каждому почечному клубочку подходит кровеносный сосуд (артериола). Артериола делится на капилляры, которые образуют сосудистый клубочек. Далее капилляры, соединяясь формируют выносящий сосуд (артериола), по которому кровь отводится из клубочка. От почечного клубочка отходит проксимальный извитой каналец, переходящий в петлю Генле и дистальный извитой каналец. Извитые канальцы и петля Генле густо оплетены капиллярной сетью, на которую распадается выходящая из сосудистого клубочка артериола. Затем из капилляров, окружающих почечные канальцы образуются венулы, впадающие в почечную вену. Дистальные извитые канальцы соединены с собирательными трубочками, которые сливаясь вместе образуют почечные протоки , открывающиеся в почечную лоханку. Образование мочи в нефронах протекает в три этапа. Первый этап - ультрафильтрация плазмы крови в почечных клубочках (образование первичной мочи). Причиной ультрафильтрации является наличие в капиллярах сосудистого клубочка повышенного кровяного давления, возникающего вследствие того, что диаметр выносящей артериолы меньше диаметра приносящнй на 30%. Через стенки капилляров часть плазмы крови переходит в полость капсулы почечного тельца, где фильтруются все её компоненты, кроме белков. В состоянии покоя через обе почки за 1 мин проходит около 1200 - 1300 мл крови и образуется 125 мл первичной мочи (180л за сутки). По хим. составу первичная моча представляет собой безбелковую плазму. Второй этап - реабсорбция (обратное всасывание). В ходе реабсорбции обратно в кровь из первичной мочи поступает почти вся глюкоза, 99% воды, натрия, хлора, бикарбонатов, аминокислот 93%, калия 45% и мочевины. Реабсорбция требует больших затрат энергии, источником которой является АТФ. Особенно много энергии тратится на так называемый натриевый насос. Главным источником АТФ в почках является тканевое дыхание. Третий этап образовния мочи - секреция.Почечная секреция как и реабсорбция является активным процессом потребляющим энергию АТФ. Реабсорбция и секреция ведут к превращению первичной мочи во вторичную, которая выводится из организма.

68.Физико-химические свойства мочи. Объем мочи (диурез) зависит от количества потребляемой жидкости и составляет в среднем 50 - 80% от ее объема.Суточное количество мочи у здорового взрослого обычно колеблется 1000 до 2000 мл.Увеличение объема мочи (полиурия) бывает при приеме больших количеств жидкости. Полиурия наблюдается при заболеваниях(болезни почек,сахарный и несахарный диабет).Уменьшение объема мочи (олигурия) отмечается при ограниченном приеме жидкости, а также при болезнях почек. Анурия это отсутствие мочи. Плотность мочи может колебаться в широких пределах от 1,002 до 1,040 г/мл.У здоровых людей нормальная плотность мочи равна 1,010-1,025 г/мл. После выполнений физических нагрузок моча может иметь высокую плотность до 1,035-1,040 г/мл.У здорового человека кислотность мочи (pH) зависит от питания. При смешанном питании моча обычно имеет слабокислую реакцию pH ее составляет 5,5-6,5. В норме моча имеет соломенно-желтую (слабо желтую) окраску.Цвет ей придают пигменты, образующиеся при распаде гемоглобина. Чем выше плотность мочи тем более насыщенная у нее окраска. Изменение мочи зависит от различных заболеваний.

69. Химический состав мочи очень разнообразен, в ней обнаружено около 150 разновидностей органических и неорганических соединений. В сутки с мочой из организма выделяется 50 - 75 г растворенных в ней веществ.

Суточное выделение мочевины составляет 20-35 г. Мочевина - продукт распада белков. У здорового человека выделение мочевины повышается при приеме богатой белками пищи и при выполнении физической работы большого объема. Мочевая кислота (конечный продукт распада нуклеиновых кислот) всегда присутствует в моче. Ежедневно выделяется 0,7 г мочевой кислоты. Суточное выделение креатинина (конечный продукт распада креатинфосфата, который находится в мышцах) колеблется в пределах 1-2г (существует четкая корелляция между развитием мускулатуры и содержанием креатинина в моче). Общее количество выделяемых неорганических веществ 15-25г. в сутки. Больше всего в моче хлористого натрия (NaCl), его содержание в суточном объеме мочи составляет 8-15г.

70.Патологические компоненты мочи. Это компоненты, которые в норме отсутствуют или содержаться в малых кол-вах.Появляются при заболеваниях и физической работы большого объема.Белок-его появление в моче в большом кол-ве называется протеинурия.Основная причина-увелечение проницаемости стенки капилляров сосудистого клубочка и капсулы Шумлянского-Боумена =>белки подвергаются фильтрации и оказываются в моче.Она бывает при болезнях почек и сердечной недостаточности.Глюкоза-при заболеваниях и физ.нагрузке с мочой выделяется повешенное кол-во глюкозы-глюкозурия.2причины ее появления: 1.повешение концентрации глюкозы в крови(почечные канальцы не могут обеспечивать обратного всасывания глюкозы из первичной мочи и часть остается во вторичной. Встречается при сахарном диабете)2.при заболевание почек нарушена реабсорбционная ф-ция почечных канальцев(не происходит полноценного обратного всасывания и часть глюкозы выделяется из организма с мочей-почечная глюкозурия)Кетоновые тела-выделения с мочей больших кол-в происходит,когда для получения энергии вместо углеводов используют запасы жира.большое кол-во кетоновых тел в моче называется кетонурия. Кровь-при воспалительных процессах мочевид.системы или при ее травме обнаруживаются эритроциты-гематурия.При повреждении верхнего отдела мочевидной системы(почки,мочеточники,моч.пузырь) эритроциты находятся в моче долгое время и деформируются-называются выщелоченными.При кровотечении в нижнем отделе,эритроциты не успевают деформироваться и их называют свежими=>по внешнему виду эритрацитов можно установить место повреждения мочевыделительной системы.

71.Общая хар-ка мышечных клеток.Это все виды клеток,функцией которой состоит в сокращении.В процессе мышечного сокращения происходит преобразование химической энергии АТФ в механическую энергию сокращения и движения.Имеются 2 основных типа мышщ: поперечно-полосатые(прикрепляются к костям,скелету.Составляют основу сердечной мышцы-миокарда.Состоит из несколько тысяч волокон,объединенных соединительно-тканными прослойками и такой же оболочкой-фасцией) и гладкие(образуют мускулатуру стенок кровеносных сосудов,кишечника,пронизывают ткани внутренних органов и кожу.Мышечные волокна(миоциты)это сильно вытянутые многоядерные клетки гигантских размеров длиной от 0,1 до 2-3см, а в некоторых мышцах более 10см.Толщина 0.1-0.2мм.

72.Химический состав саркоплазмы.Цитоплазма занимает внутреннее пространство миоцитов и представляет собой коллоидный раствор,содержащий белки,гликоген,жировые капли и др.На долю белков саркоплазмы приходит 20-30% всех белков мышц.Среди них имеются активные ферменты(гликолиз-расщепляющий гликоген или глюкозу до пировиноградной или молочной кислоты;креатинкиназа-учавствует в энергообеспечении мышечной работы;миоглобин-масса 17кДа,функция-связывание молекулярного кислорода и перенос кислорода от сарколеммы к мышечным митохондриям.Благодаря этому белку в мышечной ткани создается запас кислорода.Кроме белков есть небелковые азотосодержащие вещества(экстрактивные вещества-креатинфосфат 15-25ммоль/кг,креатин,креатинин)они легко экстрагируются водой.Это адениловые нуклеотиды АТФ,АДФ,АМФ и др. нуклеотиды.Концентрация АТФ в покое 4-5ммоль/кг.Основной углевод мышечной ткани-гликоген(концентрация 0,2-3%).Свободная глюкоза в саркоплазме содержится в малой концентрации.В процессе мышечной работе в саркоплазме накопление продуктов углеводного обмена-лактата и пирувата.Протоплазматический жир связан с белками,концентрация 1%.Запасной жир накапливается в мышцах,тренируемых на выносливость.Каждое мышечное волокно окружено клеточной оболочкой-сарколеммой(липопротеидная мембрана толщиной 10нм)Снаружи она окружена сетью нитей белка коллагена.При мышечном сокращении в коллагеновой оболочке возникают упругие силы,за счет которых при расслаблении мышечное волокно растягивается и возвращается в исходное состояние.К сарколемме подходят окончания двигательных нервов.Место контакта нервного окончания с сарколеммой называется нервно-мышечный синапс или концевая нервная пластинка.

73.Строение и химический состав миофибрил

Сократительные элементы - мифибриллы - занимают большую часть объема мышечных клеток, их диаметр около 1мкм. В нетренированных мышцах миофибриллы расположены рассеянно, полями Конгейма. Микроскопическое изучение строение миофибрилл поплакало, что они состоят из чередующихся светлых и темных участков, или дисков. В мышечных клетках миофибриллы располагается таким образом, что светлые и темные участки рядом расположенных миофибрилл совпадают, что создаст видимую под микроскопом поперечную исчерпанность всего мышечного волокна. Участок миофириллы, состоящих из Толстой нитей и находящихся между ними концов тонких нитей, обладает двойным лучепреломлением. При микроскопии этот участок задерживает видимый свет или поток электронов и по этому кажется темным. Такие участки получили название анизотропные, или темные, диски (а-диски). Светлые участки миофибрилл состоят из центральных частей тонких нитей. Они сравнительно легко пропускают лучи света или поток электронов, так как не обладают двойным лучепреломлением и называются изотропными, или светлыми, дисками (I- диски). В середине пучка тонких нитей поперечно располагается тонкая плостинка из белка, которая фиксирует положение мышечных нитей в пространстве. Эта плостинка хорошо видна под микроскопом в виде линии, идущей поперёк I-диска, и названа Z-пластинкой, или Z-линией.

74.Механизм мышечного сокращения и расслабления.

Мышечное сокращение является сложным механическим процессом, в ходе которого происходит преобразование химической энергии гидролитического расщепления АТФ в механическую работу, совершаемую мышцей. В настоящее время этот механизм ещё полностью не раскрыт. Но достоверно известно следующее : 1. Источником энергии, необходимо для мышечной работы является АТФ 2. Гидролиз АТФ, сопровождающийся выделением энергии, катализируются миозином, который обладает ферментативной активностью 3. Пусковым механизмом, мышечного сокращения является повышение концентрации ионов CA2+ в саркоплазме миоцитов, вызываемое двигательным нервным импульсом. 4. Вовремя мышечного сокращения между Толстыми и тонкими нитями миофибрилл возникает поперечные мостики, или спайки 5. Во время мышечного сокращения происходит скольжения тонких нитей вдоль Толстых, что приводит укорачивания миофибрилл и всего мышечного волокна в целом. Расслаблении мышцы (релакс) происходит после сокращения поступления двигательного нервного импульса. При этом проницаемость стенки цистерн саркоплазмотической ретикулума уменьшается, ионы кальция подействием кольцевом насоса, использующего энергию АТФ, уходит в цистерны. Их концентрация в сакркоплазме быстро снижается до исходного уровня. Снижение концентрации кальция в саркоплазме вызывает изменение комформации тролонина, что приводит к фиксации молекул тропомиозина в определенных участках активных нитей и делает невозможным образование поперечных мостиков между Толстыми и тонкими нитями. За счёт упругих сил, возникающих при мышечное волокно, оно при расслаблении возвращается в исходное положение. Возвращению мышцы в исходное состояние также способствует сокращение мышц-антагонистов. Таким образом, процесс мышечного расслабления, или релаксация, так же как и процесс мышечного сокращения, осуществляется с использованием энергии гидролиза АТФ.

75.Количественные критерии путей ресинтеза АТФ.

Образование АТФв мышечных клетках непосредственно во физической работы называется ресинтезом АТФ и идёт с потреблениям энергии. В зависимости от источника энергии выделяют несколько путей ресинтеза АТФ. Для количественной характеристики различных путей ресинтеза АТФ обычно используется следующие критерии: а) максимальная мощность, или максимальная скорость, это наибольшее количество АТФ, которое может образоваться в еденицу времени за счёт данного пути ресинтеза. Измеряется максимальная мощность в калориях или джоулях, исходя из того, что 1 ммоль АТФ (506 мг) соответствует в физиологических условиях примерно 12 кал или 50 Дж ( 1кал = 4,18 Дж). Поэтому данный критерий имеет размерность кал/мин •кг мышечной ткани или соответственно Дж/мин•кг мышечной ткани; б) время развертывания - это минимальное время,необходимое для выхода ресинтеза АТФ на свою небольшую скорость, т.е. для достижения максимальной мощности. Этот критерий измеряется в единицах времени (с, мин); в) время сохранения или поддержания максимальной мощности - это наибольшее время функционирования данного пути ресинтеза АТФ с максимальной мощностью. Единицы измерения - с, мин, ч; г)метаболическая емкость - это общее количество АТФ, которое может образоваться во время мышечной работы за счёт данного пути ресинтеза АТФ. В зависимости от потребления кислорода пути ресинтеза делятся на аэробные и анаэробные.

76.Аэробный ресинтез АТФ. Аэробный путь ресинтеза АТФ(Аденозинтрифосфа́т) (синонимы: тканевое дыхание, аэробное, окислительное, фосфорилирование) – это основной, базовый способ образования АТФ, протекающий в митохондриях мышечных клеток. В упрощенном виде ресинтез АТФ аэробным путем может быть представлен схемой:((1). Чаще всего водород отнимается от промежуточных продуктов цикла трикарбоновых клеток(ЦТК)- цикл Кребса(изолимонная,a-кетоглутаровая, янтарная и яблочные кислоты)- это завершающий этап катаболизма, в ходе кот. происходит окисление ацетилкофермента А доСО2 и Н2О. Отнимается 4 пары атомов водорода и поэтому образуются 12 молекул АТФ. Итоговое уравнение ЦТК -схема(2).В свою очередь ацетил КоА может образовываться из углеводов, жиров и аминокислот, т.е. через ацетил КоА Кребса вовлекаются углеводы, жиры и аминокислоты-схема(3). Скорость аэробного пути ресинтеза АТФ контролируется содержанием в мышечных клетках АДФ, кот. явл. Активатором ферментов тканевого дыхания.В состоянии покоя АДФ(адезинозиндифосфат) почти нет. При мышечной работе за счет использования АТФ происходит образование и накопление АДФ. Другим активтором аэробного пути ресинтеза АТФ явл.СО2.Возникающий избыток при физической работе углекислый газ активирует дыхательный цент мозга, это приводит к повышению скорости кровообращения и улучшению снабжения мышц кислородом. Характеризуется след. критериями: Максимальная мощность составляет 350-450 кал/мин.кг, за счет аэробного пути ресинтеза АТФ возможно выполнение физ. нагрузок только умеренной мощности. Время развертывания 3-3 мин( хорошо тренированных спортсменов мин). Время работы с максимальной мощностью составляет 10–ки минут. Недостатки- обязательное потребление кислорода, доставка кот.в мышцы обеспечивается дыхательной и сердечно- сосудистой системами( кардиореспираторная система).В спортивной практике оценка аэробного фосфолирования часто используют следующие показатели: Максимальное потребление кислорода(МПК) 6-7л/мин. Порог аэробного обмена(ПАО) у нетренированных 20-30% от уровня МПК, тренированных 50-60%. Порог анаэробного обмена(ПАНО)нетренировнный 40-50% от уровня МПК, тренированный 70%. Кислородный приход- кол-во кислорода использованное во время выполнения нагрузи

22

(1) (2) (3)

77. Гликолитический ресинтез АТФ. Анаэробный способ образования АТФ(аденозинтрифосфат).Источником энергии является мышечный гликоген, концентрация которого в саркоплазме колеблется в пределах 0,5-3%. В процессе анаэробного распада гликогена до молочной кислоты, называется гликолизом.Итоговое уравнение анаэробного расщепления гликогена(гликолиза) представлен в схеие (1). Все ферменты гликолиза находятся в саркоплазме мышечных клеток. Анаэробный распад глюкозы протекает по схеме (2). Реакция скорости гликолиза осуществляется путем изменения двух ерментов: фосфорилазы- катализирует 1 реакцию распада гликогена распада от него глюкозо-1-фосфата и фосфофруктокиназы-активируется АДФ(аденозиндифосфат) и АМФ(аденозинмонофосфат), а томозиться избытком АТФ и лимонной кислотой.Такие регуляторные механизмы приводит к тому что, в покое гликолиз протекает медленно, а при мышечной работе может увеличиться в 2000 раз. Гликолитические пути ресинтеза АТФ: Максимальная мощность 750-850 кал/мин Х кг. Время развертывания 20-30 сек. Время работы с максимальной мощностью 2-3 минуты. Преимущества гликолитического способа образования АТФ:- быстрее выходит на максимальную мощность,-имеет более высокую величину максимальной мощности,- не требует участия митохондрии и кислорода. Недостатки:- процесс малоэкономичен, -образование и накопление лактата явл. конечным продуктом это процесса. Методы оценки гликолиза:- щелочной резерв крови, -лактата в моче,-определение лактатного кислородного долга(повышенное потребление кислорода 1-1,5 ч после окончания мышечной работы). У высоко тренированных спортсменов наблюдается развитие резистентности ( нечуствительности) тканей и крови к снижению рН,и поэтому они сравнительно легко переносят сдвиг водородного показателя крови до 7,0 и ниже.

(1) (2)

78.Креатинфосфатная реакция.(креатинкиназный, алактатный). В мышечных клетках всегда имеются креатинфосфаты- это соединение содержащее фосфатную группу, связанную с остатком креатина макроэргической связью. Содержание креатинфосфата в мышцах в покое 15-20 ммоль/кг. Креатинфосфат обладает болшим запасом энергии и высоким сродством с АДФ(аденозиндифосфат).Схема(1).эта реакция катализируется ферментом креатинкиназой. Креатинфосфатная реакция обратима, но ее равновесие смещено в сторону образования АТФ, поэтому она начинает осуществляться сразу же, как только в миоцитах появляются первые порции АДФ. Креатинфосат, обладая большим запасом хим. энергии явл. веществом непрочным, от него легко отщепляется фосфорная кислота, происходит циклизация остатка креатина, приводящая к образованию креатина. Схема (2). Образование креатина происходит без частия фермента, реакция необратима. Образовавшийся креатин в организме не используется и выходит с мочой. Синтез креатинфосфата в мышечных клетках происходит во время отдыха Схема (3). Суммарный запас АТФ и креатинфосфата- фосфагены. Величины принятых количественных критериев. Максимальная мощность 900-1100 кал/мин.кг, это в 3 раза выше соответствующего аэробного ресинтеза. Время развертывания всего1-2 с. Время работы с максимальной скоростью 8-10 с. Биохимическая оценка имеет 2 показателя: креатиновому коэффициенту и алактатному кислородному долгу. Креатиновый коэфициент- это выделение креатина с мочой за сутки в расчете на 1кг массы тела. У мужчин предел 18-32 мг/сутки х кг, у женщин 10-25 мг/ сутки х кг. Алактатный кислородный долг- повышение потребление кислорода в ближайшие 4-5 мин.после кратковременного упр. с максимальной мощностью,у спортсменов 8-10 л.Схема (4)

(1) (2) (3)

(4)

79.Аденилаткиназная р-ия протекает в мышечных клетках при значительном накоплении в них АДФ(при утомлении).Эта р-ия ускоряется ферментом-аденилаткиназой.При этом одна молекула АДФ передаёт фосфатную группу другой АДФ и образуется АТФ И АМФ. У этой реакции регуляторная роль, т.к АМФ мощный активатор ферментов распада углеводов участвующих в анаэробном расщеплении глюкозы и гликогена до молочной кислоты, и в аэробном окислении до воды и углекис.газа. Превращение АМФ и инозиновую кислоту имеет положительное значение для мышечн.деятельности. АМФ→инозиновая кислота+NH3. Образующийся в результате дезаминирования аммиак нейтрализует молочную кислоту,предупреждая наступление изменений в миоцитах(сдвиг кислотности,изменение конформации белков,снижение активности ферментов). При этом содержание АТФ,АДФ,АМФ не изменяется,т.к инозиновая кислота при взаимодействии с аспарагиновой кислотой снова превращается в АТФ

81.ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЫ? Особенность функционирования мышц, является то, что при сокращении. происходит преобразование химической энергии АТФ(аденозинтрифосфад, является нуклиодом), непосредственно в механическую энергию, т.е. сокращение и движения. ДВА ОСНОВНЫХ ТИПА МЫШЦ: - поперечно- полосатые и гладкие Мышечные волокна (МИОЦИТЫ) представляют собой сильно вытянутые многоядерные клетки гигантских размеров длинной от 0,1 до 2-3 см, иногда даже более 10с , толщина мышечных клеток около 0,1-0,2мм Мышечные клетки содержат:- ядро, митохондрии, рибосомы, цитоплазматическую сеть, оболочку. Сократительный элемент - МИОФИБРИЛ - Ядро (содержится генетическая информация для синтеза белков) - Рибосомы (на них происходит синтез белков) - Митохондрия( протекает окисление у углеводов, жиров, аминокислот до углекислого газа и воды, засечёт этого осуществляется синтез АТФ. В тренировочных мышцах, митохондрии многочисленны и располагаются ВДОЛЬ МИОФИБРИЛ. ЛИЗОСОМЫ - расщепляют белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды ...и.д. ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ(саркоплазматическая сеть) - содержит Т-синтез связанный с оболочкой мышечной массы клетки -САРКОЛЕММОЙ. Ещё саркоплазматическая сеть называют-ЦИСТЕРНАМИ, так как содержит концентрацию ионов кальция встроенное в стенку цистерны. Он обеспечивает механизм транспортировки ионов кальция. ЦИТОПЛАЗМА(саркоплазма) - занимает внутренне пространство, состоит из КОЛЛОИДНОГО РАСТВОРА, содержит белки, гликоген, жировые капли и т.д. 25-30% БЕЛКОВ,мышцы, составляет саркоплазмы. К САРКОПЛАЗМАТИЧЕСКИМ БЕЛКАМ ОТНОСИТСЯ: - фермент ГЛИКОЛИЗА(расщепляют глюкозу или глюкогенный до молочной кислоты) - фермент КРЕАТИНКИНАЗА( участвует в энергообеспечения мышечной работы) - -БЕЛОК МИОГЛОБИН(идентичен гемоглобин) он связывает молекулярный кислород, тем самым формирую определённый запас кислорода так же перенос О2 от САРКОЛЕММОЙ к мышечным митохондрии. - Так же к ним относится НЕБЕЛКОВЫЕ АЗОТОСОДЕРЖАЩИЕ ВЕЩЕСТВА: - Адениловые нуклеотидов АТФ - АДФ - АМФ - АТФ преобладает в покое примерно 4-5 ммоль/кг Основной углевод мышечной ткани - ГЛИКОГЕН При мышечной работе накапливается в саркоплазме продукты углеводного обмена - ЛАКТАТА И ПИРУВАТА - САРКОЛЕММА( клеточная оболочка мышечного волокна). Главный источник мышечной энергии является - АТФ Образование АТФ именно при физич. нагрузки называется - РЕСИНТЕЗОН и идет с потреблением энергии. При функционировании мышцы проникают два процесса: - ГИДРОЛИЗ АТФ(даёт энергию при сокращении и расслаблении) - РЕСИНТЕЗ АТФ(выполняют потерю этого вещества!)

82. Биохимические сдвиги в мышцах и внутренних органах при мышечной работе. В основе всех биохимических изменений при работе лежит изменение направленности метаболизма. Усиливается СИМПАТИЧЕСКИЙ отдел. При физической работе катаболитические процессы на первый план (выделение энергии, синтез АТФ) при одновременном снижении анаболических процессов, требующих больших затрат энергии, т.е перераспределение энергии в мышечную, дыхательную больше, т.к есть физическая нагрузка, а в половую и пищеварительную меньше. При мышечной работе повышается тонус симпатического отдела вегетативной, нервной системы. В легких повышается частота дыхания, расширяются бронхи, увеличивается легочная вентиляция. В сердце-увеличивается ЧСС далее расширяются кровеносных сосудов + усиление потоотделения это освобождение от избыточного тепла. В жировой ткани --> повышение проницаемости мембран, что приводит к увеличению жира( энергии) в крови. В мозговом слое надпочечников выделяется адреналин и норадреналин( гормон стресса) это начало и оно запускает все выше перечисленное. Гормоны расширяют кровеносные сосуды туда где нужно.!!! А туда где не нужно(почки, кишечник, половые)сужает!!! В печени и мышцах ускоряется распад гликогена(энергия(глюкоза)) .Тормозная работа рибосома синтез белков очень энерго затратный на включении одной аминокислоты тратится не менее 3-х молекул АТФ!! Изменение в скелетных мышцах- т.к. используется АТФ, соответственно его концентрация падает затем начинает образовываться молочная кислота, которая повышает кислотность из-за чего снижается рН,увеличение лактат, повышает осмотическое давление миоциты из капиляра и межклеточного пространства поступает вода( эффект забитости мышц). Кроме этого увеличивается скорость распада белков- особенно сократительных белков актина и миозина входящих в состав миофибрилл. Так же снижение активности ферментов из-за изменения рН.Повреждения внутриклеточных структур в результате мышечной работы- миофибрилл, митахондрий.