Катедра по биохимия. Кръв, нейният състав и функции Клетъчен състав на човешката кръв

Формените елементи на кръвта са част от твърдата фаза. Те включват:

1. Еритроцити (червени кръвни клетки);
2. Тромбоцити (безцветни кръвни клетки);
3. Левкоцити (бели кръвни клетки), те се класифицират в:

В спортната практика кръвните тестове се използват за оценка на въздействието на тренировъчните и състезателни натоварвания върху тялото на спортиста, за оценка на функционалното състояние на спортиста и неговото здраве. Информацията, получена от кръвни изследвания, помага на треньора да управлява тренировъчния процес. Следователно специалистът в областта на физическото възпитание трябва да има необходимото разбиране за химичния състав на кръвта и нейните промени под въздействието на физическа активност от различни видове.

Общи характеристики на кръвта

Обемът на кръвта на човек е около 5 литра, което е приблизително 1/13 от обема или теглото на тялото.

По своята структура кръвта е течна тъкан и като всяка тъкан се състои от клетки и междуклетъчна течност.

Кръвните клетки се наричат фасонни елементи . Те включват червени кръвни клетки (еритроцити),бели клетки (левкоцити)и кръвни тромбоцити (тромбоцити).Клетките представляват около 45% от обема на кръвта.

Течната част на кръвта се нарича плазма . Обемът на плазмата е приблизително 55% от обема на кръвта. Кръвната плазма, от която е отстранен протеинът фибриноген, се нарича серум .

Биологични функции на кръвта

Основните функции на кръвта са следните:

1. Транспортна функция . Тази функция се дължи на факта, че кръвта непрекъснато се движи през кръвоносните съдове и транспортира веществата, разтворени в нея. Има три вида на тази функция.

Трофична функция. С кръвта веществата, необходими за осигуряване на метаболизма, се доставят до всички органи (енергийни източници, строителни материали за синтез, витамини, соли и др.).

Дихателна функция. Кръвта участва в преноса на кислород от белите дробове към тъканите и в преноса на въглероден диоксид от тъканите към белите дробове.

Отделителна функция (отделителна).С помощта на кръвта крайните продукти на метаболизма се транспортират от тъканните клетки до отделителните органи с последващото им отстраняване от тялото.

2. Защитна функция . Тази функция, на първо място, е да осигури имунитет - защита на тялото от чужди молекули и клетки. Защитната функция включва и способността на кръвта да се съсирва. В този случай тялото е защитено от загуба на кръв.

3. Регулаторна функция . Кръвта участва в осигуряването на постоянна телесна температура, поддържайки постоянно pH и осмотично налягане. С помощта на кръвта се прехвърлят хормони - метаболитни регулатори.

Всички горепосочени функции са насочени към поддържане на постоянството на вътрешната среда на тялото - хомеостаза (постоянство на химичен състав, киселинност, осмотично налягане, температура и др. в клетките на тялото).

Химичен състав на кръвната плазма.

Химичният състав на кръвната плазма в покой е относително постоянен. Основните компоненти на плазмата са както следва:

Протеини - 6-8%

Други органични

вещества - около 2%

Минерали - около 1%

Протеини в кръвната плазмаса разделени на две фракции: албумини И глобулини . Съотношението между албумините и глобулините се нарича „албумин-глобулинов коефициент” и е равно на 1,5 – 2. Извършването на физическа активност първоначално е съпроводено с повишаване на този коефициент, а при много продължителна работа той намалява.

Албумин– нискомолекулни протеини с молекулно тегло около 70 хил. Да. Те изпълняват две основни функции.

Първо, поради добрата си разтворимост във вода, тези протеини изпълняват транспортна функция, пренасяйки различни неразтворими във вода вещества през кръвния поток. (например мазнини, мастни киселини, някои хормони и др.).

Второ, поради високата си хидрофилност, албумините имат значителна хидратация (вода)мембрана и следователно задържа вода в кръвния поток. Задържането на вода в кръвния поток е необходимо поради факта, че съдържанието на вода в кръвната плазма е по-високо, отколкото в околните тъкани, и водата, поради дифузия, има тенденция да напусне кръвоносните съдове в тъканите. Следователно, със значително намаляване на албумина в кръвта (по време на гладуване, загуба на протеини в урината поради бъбречно заболяване)появява се подуване.

Глобулини– това са високомолекулни протеини с молекулно тегло около 300 хиляди. Подобно на албумините, глобулините също изпълняват транспортна функция и насърчават задържането на вода в кръвния поток, но в това те са значително по-ниски от албумините. Глобулините обаче

Има и много важни функции. По този начин някои глобулини са ензими и ускоряват химичните реакции, които протичат директно в кръвния поток. Друга функция на глобулините е участието им в съсирването на кръвта и осигуряването на имунитет. (защитна функция).

Повечето плазмени протеини се синтезират в черния дроб.

Други органични вещества (с изключение на протеини)обикновено се разделят на две групи: азотен И без азот .

Азотни съединения- това са междинни и крайни продукти от метаболизма на протеини и нуклеинови киселини. Сред междинните продукти на протеиновия метаболизъм в кръвната плазма има пептиди с ниско молекулно тегло , аминокиселини , креатин . Крайните продукти на протеиновия метаболизъм са преди всичко, урея (концентрацията му в кръвната плазма е доста висока - 3,3-6,6 mmol / l), билирубин (краен продукт от разграждането на хема) И креатинин (крайният продукт от разграждането на креатин фосфата).

От междинните продукти на метаболизма на нуклеиновата киселина в кръвната плазма може да се открие нуклеотиди , нуклеозиди , азотни основи . Крайният продукт от разграждането на нуклеинова киселина е пикочна киселина , който винаги се намира в малки концентрации в кръвта.

За да се оцени съдържанието на непротеинови азотни съединения в кръвта, индикаторът често се използва « непротеинови азот » . Непротеиновият азот включва азот с ниско молекулно тегло (непротеинов)съединения, главно изброените по-горе, които остават в плазмата или серума след отстраняване на протеините. Следователно този показател се нарича още „остатъчен азот“. Увеличаване на остатъчния азот в кръвта се наблюдава при бъбречно заболяване, както и при продължителна мускулна работа.

Към безазотни веществавключва кръвна плазма въглехидрати И липиди , както и междинни продукти от тяхната обмяна.

Основният плазмен въглехидрат е глюкоза . Концентрацията му при здрав човек в покой и на гладно варира в тесен диапазон от 3,9 до 6,1 mmol/l. (или 70-110 mg%).Глюкозата навлиза в кръвта в резултат на абсорбция от червата по време на смилането на хранителните въглехидрати, както и по време на мобилизирането на чернодробен гликоген. В допълнение към глюкозата, плазмата съдържа и малки количества други монозахариди - фруктоза , галактоза, рибоза , дезоксирибоза и др. Представени са междинните продукти на въглехидратния метаболизъм в плазмата пирогроздена И млечни продукти киселини. Съдържание на млечна киселина в покой (лактат)ниско – 1-2 mmol/l. Под влияние на физическата активност и особено интензивните тренировки концентрацията на лактат в кръвта рязко се повишава (дори десетки пъти!).

Липидите присъстват в кръвната плазма дебел , мастни киселини , фосфолипиди И холестерол . Поради неразтворимостта си във вода всички

липидите са свързани с плазмените протеини: мастните киселини с албумина, мазнините, фосфолипидите и холестерола с глобулините. От междинните продукти на метаболизма на мазнините в плазмата винаги има кетонни тела .

Минералиприсъстват в кръвната плазма под формата на катиони (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ и др.)и аниони (Cl -, HCO 3 -, H 2 PO 4 -, HPO 4 2-, SO 4 2_, J - и др.).Плазмата съдържа най-много натрий, калий, хлориди и бикарбонати. Отклонения в минералния състав на кръвната плазма могат да се наблюдават при различни заболявания и при значителна загуба на вода поради изпотяване по време на физическа работа.

Таблица 6. Основни компоненти на кръвта

Червени клетки (еритроцити))

Червените кръвни клетки съставляват по-голямата част от кръвните клетки. В 1 mm 3 (µl)кръвта обикновено съдържа 4-5 милиона червени клетки. Червените кръвни клетки се образуват в червения костен мозък, функционират в кръвния поток и се разрушават главно в далака и черния дроб. Жизненият цикъл на тези клетки е 110-120 дни.

Червените кръвни клетки са двойно вдлъбнати клетки без ядра, рибозоми и митохондрии. В тази връзка процеси като протеинов синтез и тъканно дишане не се случват в тях. Основният източник на енергия за червените кръвни клетки е анаеробното разграждане на глюкозата (гликолиза).

Основният компонент на червените кръвни клетки е протеинът хемоглобин . Той представлява 30% от масата на червените кръвни клетки или 90% от сухия остатък на тези клетки.

Основна функция на червените кръвни клетки – дихателна . Прехвърлянето става с участието на еритроцити кислород от белите дробове до тъканите и въглероден двуокис от тъканите до белите дробове.

В капилярите на белите дробове парциалното налягане на кислорода е около 100 mmHg. Изкуство. (парциалното налягане е частта от общото налягане на смес от газове, която се приписва на отделен газ от тази смес. Например, при атмосферно налягане от 760 mm Hg делът на кислорода е 152 mm Hg, т.е. 1/5 от частта, така че въздухът обикновено съдържа 20% кислород).При това налягане почти целият хемоглобин се свързва с кислорода:

Hb + O 2 ¾® HbO 2

Хемоглобин Оксихемоглобин

Кислородът се свързва директно с железния атом, който е част от хема, и само двувалентен кислород може да взаимодейства с кислорода. (възстановен)желязо. Следователно, различни окислители (например нитрати, нитрити и др.),превръщане на желязото от желязо в феро (оксидиран),нарушават дихателната функция на кръвта.

Полученият комплекс от хемоглобин с кислород - оксихемоглобин Чрез кръвния поток се транспортира до различни органи. Поради консумацията на кислород от тъканите, парциалното му налягане тук е много по-ниско, отколкото в белите дробове. При ниско парциално налягане оксихемоглобинът се дисоциира:

HbO 2 ¾® Hb + O 2

Степента на разлагане на оксихемоглобина зависи от големината на парциалното налягане на кислорода: колкото по-ниско е парциалното налягане, толкова повече кислород се отделя от оксихемоглобина. Например в мускулите в покой парциалното налягане на кислорода е приблизително 45 mmHg. Изкуство. При това налягане само около 25% от наситената с кислород хемо-

глобин. При работа с умерена мощност парциалното налягане на кислорода в мускулите е приблизително 35 mmHg. Изкуство. и около 50% от оксихемоглобина вече е разграден. При извършване на интензивни упражнения парциалното налягане на кислорода в мускулите намалява до 15-20 mmHg. Чл., което причинява по-дълбока дисоциация на оксихемоглобина (с 75% или повече). Този характер на зависимостта на дисоциацията на оксихемоглобина от парциалното налягане на кислорода прави възможно значително увеличаване на доставката на кислород към мускулите при извършване на физическа работа.

Наблюдава се и повишена дисоциация на оксихемоглобина при повишена телесна температура и повишена киселинност на кръвта (например, когато големи количества млечна киселина навлизат в кръвта по време на интензивна мускулна работа),което също допринася за по-доброто снабдяване на тъканите с кислород.

Като цяло човек, който не извършва физическа работа, изразходва 400-500 литра кислород на ден. При висока физическа активност консумацията на кислород се увеличава значително.

Транспорт чрез кръв въглероден двуокис се извършва от тъканите на всички органи, където се образува в процеса на катаболизъм, в белите дробове, откъдето се освобождава във външната среда.

Повечето въглероден диоксид се пренасят в кръвта под формата на соли - бикарбонати калий и натрий. Превръщането на CO 2 в бикарбонати се извършва в червените кръвни клетки с участието на хемоглобина. Калиеви бикарбонати се натрупват в червените кръвни клетки (KHCO 3),а в кръвната плазма – натриеви бикарбонати (NaHC03).С кръвния поток получените бикарбонати навлизат в белите дробове и там отново се превръщат във въглероден диоксид, който се отстранява от белите дробове с

издишан въздух. Тази трансформация се случва и в червените кръвни клетки, но с участието на оксихемоглобин, който се случва в капилярите на белите дробове поради добавянето на кислород към хемоглобина (виж по-горе).

Биологичният смисъл на този механизъм за пренос на въглероден диоксид в кръвта е, че калиевите и натриевите бикарбонати са силно разтворими във вода и следователно могат да присъстват в значително по-големи количества в червените кръвни клетки и плазмата в сравнение с въглеродния диоксид.

Малка част от CO 2 може да се пренася от кръвта във физически разтворена форма, както и в комплекс с хемоглобина, т.нар. карбхемоглобин .

В покой на ден от тялото се образуват и отделят 350-450 литра CO 2 . Извършването на физическа активност води до увеличаване на образуването и отделянето на въглероден диоксид.

Бели клетки(левкоцити)

За разлика от червените кръвни клетки, левкоцитите са пълноценни клетки с голямо ядро ​​и митохондрии, поради което в тях протичат такива важни биохимични процеси като протеинов синтез и тъканно дишане.

В покой при здрав човек 1 mm 3 кръв съдържа 6-8 хиляди левкоцити. При заболявания броят на белите клетки в кръвта може да намалее (левкопения),продължи да се увеличава (левкоцитоза).Левкоцитозата може да се наблюдава и при здрави хора, например след хранене или по време на мускулна работа. (миогенна левкоцитоза).При миогенна левкоцитоза броят на левкоцитите в кръвта може да се увеличи до 15-20 хиляди / mm 3 или повече.

Има три вида левкоцити: лимфоцити (25-26 %), моноцити (6-7%) и гранулоцити (67-70 %).

Лимфоцитите се образуват в лимфните възли и далака, а моноцитите и гранулоцитите се образуват в червения костен мозък.

Белите кръвни клетки изпълняват защитен функция, като участва в предоставянето имунитет .

В най-общия си вид имунитетът е защитата на организма срещу всичко „чуждо“. Под „чужди“ разбираме различни чужди високомолекулни вещества, които имат спецификата и уникалността на структурата си и в резултат на това се различават от собствените молекули на тялото.

В момента има две форми на имунитет: специфичен И неспецифични . Специфичният имунитет обикновено означава самият имунитет, а неспецифичният имунитет се отнася до различни фактори на неспецифична защита на тялото.

Специфичната имунна система включва тимус (тимус), далак, лимфни възли, лимфоидни натрупвания (в назофаринкса, сливиците, апендикса и др.)И лимфоцити . Основата на тази система са лимфоцитите.

Всяко чуждо вещество, на което имунната система на тялото е способна да реагира, се обозначава с термина антиген . Всички „чужди“ протеини, нуклеинови киселини, много полизахариди и сложни липиди имат антигенни свойства. Антигени могат да бъдат и бактериални токсини и цели клетки на микроорганизми или по-скоро макромолекулите, които съставляват техния състав. В допълнение, нискомолекулни съединения, като стероиди и някои лекарства, също могат да проявяват антигенна активност, при условие че преди това са свързани с протеин-носител, например албумин в кръвната плазма. (Това е основата за откриване на някои допинг лекарства чрез имунохимичен метод по време на допинг контрол).

Антигенът, който влиза в кръвта, се разпознава от специални левкоцити - Т-лимфоцити, които след това стимулират трансформацията на друг вид левкоцити - В-лимфоцити в плазмени клетки, които след това синтезират специални протеини в далака, лимфните възли и костния мозък - антитела или имуноглобулини . Колкото по-голяма е молекулата на антигена, толкова повече различни антитела се образуват в отговор на навлизането му в тялото. Всяко антитяло има две свързващи места за взаимодействие със строго определен антиген. Така всеки антиген предизвиква синтеза на строго специфични антитела.

Получените антитела навлизат в кръвната плазма и се свързват там с молекулата на антигена. Взаимодействието на антителата с антигена се осъществява чрез образуването на нековалентни връзки между тях. Това взаимодействие е аналогично на образуването на ензимно-субстратен комплекс по време на ензимна катализа, като мястото на свързване на антитялото съответства на активното място на ензима. Тъй като повечето антигени са високомолекулни съединения, много антитела едновременно се свързват с антигена.

Полученият комплекс антиген-антитяло допълнително експонирани фагоцитоза . Ако антигенът е чужда клетка, тогава комплексът антиген-антитяло е изложен на ензими в кръвната плазма под общото наименование комплементна система . Тази сложна ензимна система в крайна сметка причинява лизис на чуждата клетка, т.е. унищожаването му. Получените продукти на лизис също се подлагат допълнително фагоцитоза .

Тъй като антителата се образуват в излишни количества в отговор на пристигането на антиген, значителна част от тях остават дълго време в кръвната плазма, във фракцията на g-глобулин. Кръвта на здравия човек съдържа огромно количество различни антитела, образувани в резултат на контакт с много чужди вещества и микроорганизми. Наличието на готови антитела в кръвта позволява на тялото бързо да неутрализира новопостъпилите в кръвта антигени. На това явление се основават превантивните ваксинации.

Други форми на левкоцити - моноцити И гранулоцити участват в фагоцитоза . Фагоцитозата може да се разглежда като неспецифична защитна реакция, насочена основно към унищожаване на микроорганизми, влизащи в тялото. По време на процеса на фагоцитоза, моноцитите и гранулоцитите поглъщат бактерии, както и големи чужди молекули, и ги унищожават със своите лизозомни ензими. Фагоцитозата също се придружава от образуването на реактивни кислородни видове, така наречените свободни кислородни радикали, които чрез окисляване на липоидите на бактериалните мембрани допринасят за унищожаването на микроорганизмите.

Както беше отбелязано по-горе, комплексите антиген-антитяло също са обект на фагоцитоза.

Неспецифичните защитни фактори включват кожни и лигавични бариери, бактерициден стомашен сок, възпаление, ензими (лизозим, протеинази, пероксидази), антивирусен протеин - интерферон и др.

Редовните спортни и развлекателни упражнения стимулират имунната система и неспецифичните защитни фактори, като по този начин повишават устойчивостта на организма към неблагоприятни фактори на околната среда, спомагат за намаляване на общата и инфекциозна заболеваемост и увеличават продължителността на живота.

Но изключително високите физически и емоционални претоварвания, характерни за елитния спорт, оказват неблагоприятно влияние върху имунната система. Висококвалифицираните спортисти често изпитват повишена честота на заболявания, особено по време на важни състезания. (именно по това време физическият и емоционален стрес достига своя предел!).Прекомерните натоварвания са много опасни за растящото тяло. Многобройни доказателства сочат, че имунната система на децата и юношите е по-чувствителна към такъв стрес.

В тази връзка най-важната медико-биологична задача на съвременния спорт е корекцията на имунологичните нарушения при висококвалифицирани спортисти чрез използването на различни имуностимулиращи средства.

Кръвни плочи(тромбоцити).

Тромбоцитите са безядрени клетки, образувани от цитоплазмата на мегакариоцитите - клетките на костния мозък. Броят на тромбоцитите в кръвта обикновено е 200-400 хиляди / mm3. Основната биологична функция на тези образувани елементи е да участват в процеса съсирване на кръвта .

Съсирване на кръвта- сложен ензимен процес, водещ до образуване на кръвен съсирек - тромб за да се предотврати загуба на кръв при увреждане на кръвоносните съдове.

Съсирването на кръвта включва компоненти на тромбоцитите, компоненти на кръвната плазма, както и вещества, влизащи в кръвния поток от околните тъкани. Всички вещества, участващи в този процес, се наричат фактори на кръвосъсирването . По структура всички коагулационни фактори с изключение на два (Ca 2+ йони и фосфолипиди)са протеини и се синтезират в черния дроб, а витамин К участва в синтеза на редица фактори.

Протеиновите коагулационни фактори навлизат в кръвния поток и циркулират в него в неактивна форма - под формата на проензими (ензимни прекурсори),които, ако кръвоносен съд е повреден, могат да станат активни ензими и да участват в процеса на кръвосъсирване. Благодарение на постоянното присъствие на проензими, кръвта винаги е в състояние на „готовност“ за съсирване.

В най-опростената си форма процесът на съсирване на кръвта може да бъде разделен на три големи етапа.

На първия етап, който започва, когато целостта на кръвоносния съд е нарушена, тромбоцитите много бързо (в рамките на секунди)натрупват се на мястото на нараняване и, слепвайки се, образуват вид „запушалка“, която ограничава кървенето. Някои от тромбоцитите се разрушават и се освобождават в кръвната плазма фосфолипиди (един от факторите на кръвосъсирването).Едновременно в плазмата поради контакт с увредената повърхност на стената на съда или с всяко чуждо тяло (например игла, стъкло, острие на нож и др.)активира се друг коагулационен фактор - контактен фактор . След това с участието на тези фактори, както и на някои други участници в коагулацията, се образува активен ензимен комплекс, т.нар. протромбиназа или тромбокиназа. Този механизъм на активиране на протромбиназата се нарича вътрешен, тъй като всички участници в този процес се съдържат в кръвта. Активната протромбиназа също се образува по външен механизъм. В този случай е необходимо участието на коагулационен фактор, който липсва в самата кръв. Този фактор присъства в тъканите около кръвоносните съдове и навлиза в кръвния поток само когато съдовата стена е увредена. Наличието на два независими механизма за активиране на протромбиназата повишава надеждността на системата за коагулация на кръвта.

На втория етап под въздействието на активната протромбиназа се преобразува плазменият протеин протромбин (това също е фактор на кръвосъсирването)в активния ензим - тромбин .

Третият етап започва с ефекта на получения тромбин върху плазмения протеин - фибриноген . Част от молекулата се отделя от фибриногена и фибриногенът се превръща в по-прост протеин - фибринов мономер , чиито молекули спонтанно, много бързо, без участието на каквито и да било ензими, претърпяват полимеризация, образувайки дълги вериги, т.нар. фибринов полимер . Получените фибрин-полимерни нишки формират основата на кръвен съсирек - тромб. Първо се образува желатинообразен съсирек, който включва освен фибрин-полимерни нишки, плазма и кръвни клетки. Освен това, специални контрактилни протеини се освобождават от тромбоцитите, включени в този съсирек (мускулен тип)причинявайки компресия (оттегляне)кръвен съсирек.

В резултат на тези стъпки се образува траен кръвен съсирек, състоящ се от фибрин-полимерни нишки и кръвни клетки. Този тромб се намира в увредената област на съдовата стена и предотвратява кървенето.

Всички етапи на кръвосъсирването протичат с участието на калциеви йони.

Като цяло процесът на съсирване на кръвта отнема 4-5 минути.

В рамките на няколко дни след образуването на кръвен съсирек, след възстановяване на целостта на съдовата стена, вече ненужният вече кръвен съсирек се реабсорбира. Този процес се нарича фибринолиза и се осъществява чрез разграждането на фибрина, който е част от кръвния съсирек, под действието на ензим плазмин (фибринолизин).Този ензим се образува в кръвната плазма от своя предшественик, проензима плазминоген, под въздействието на активатори, които са в плазмата или влизат в кръвния поток от околните тъкани. Активирането на плазмина също се улеснява от образуването на фибринов полимер по време на кръвосъсирването.

Наскоро беше открито, че все още има малко в кръвта антикоагулант система, която ограничава процеса на коагулация само до увредената област на кръвния поток и не позволява пълна коагулация на цялата кръв. Вещества на плазмата, тромбоцитите и околните тъкани, които имат общо наименование антикоагуланти. Според механизма на действие повечето антикоагуланти са специфични инхибитори, действащи върху факторите на кръвосъсирването. Най-активните антикоагуланти са антитромбините, които предотвратяват превръщането на фибриногена във фибрин. Най-изследваният инхибитор на тромбина е хепарин , който предотвратява съсирването на кръвта както in vivo, така и in vitro.

Антикоагулационната система може да включва и системата за фибринолиза.

Киселинно-базов баланс на кръвта

В покой при здрав човек кръвта има леко алкална реакция: pH на капилярната кръв (обикновено взет от пръст)е приблизително 7,4, pH на венозната кръв е 7,36. По-ниската стойност на рН на венозната кръв се обяснява с по-високото съдържание на въглероден диоксид в нея, който възниква по време на метаболитния процес.

Постоянността на pH на кръвта се осигурява от буферни системи, намиращи се в кръвта. Основните кръвни буфери са: бикарбонат (H 2 CO 3 /NaHCO 3), фосфат (NaH 2 PO 4 /Na 2 HPO 4), протеин И хемоглобин . Хемоглобиновата система се оказа най-мощната буферна система на кръвта: тя представлява 3/4 от общия буферен капацитет на кръвта (за механизма на буферното действие вижте курса по химия).

Във всички кръвни буферни системи преобладава основната (алкален)компонент, в резултат на което те неутрализират постъпващите в кръвта киселини много по-добре от алкалите. Тази характеристика на кръвните буфери е от голямо биологично значение, тъй като по време на метаболизма различни киселини често се образуват като междинни и крайни продукти (пирогроздена и млечна киселина - при разграждането на въглехидратите; метаболити от цикъла на Кребс и b-окисление на мастни киселини; кетонови тела, въглена киселина и др.).Всички киселини, възникващи в клетките, могат да навлязат в кръвния поток и да причинят изместване на pH към киселинната страна. Наличието на голям буферен капацитет по отношение на киселините в кръвните буфери им позволява да неутрализират значителни количества киселинни продукти, влизащи в кръвта, и по този начин спомагат за поддържането на постоянно ниво на киселинност.

Общото съдържание в кръвта на основните компоненти на всички буферни системи се обозначава с термина « Алкална кръвен резерв ». Най-често алкалният резерв се изчислява чрез измерване на способността на кръвта да свързва CO2. Нормално при човека стойността му е 50-65 об. %, т.е. Всеки 100 ml кръв може да свърже от 50 до 65 ml въглероден диоксид.

Отделителните органи също участват в поддържането на постоянно pH на кръвта (бъбреци, бели дробове, кожа, черва).Тези органи премахват излишните киселини и основи от кръвта.

Благодарение на буферните системи и отделителните органи, колебанията в pH при физиологични условия са незначителни и не са опасни за организма.

Въпреки това, в случай на метаболитни нарушения (при заболявания, при извършване на интензивни мускулни натоварвания)образуването на киселинни или алкални вещества в тялото може рязко да се увеличи (предимно кисело!).В тези случаи буферните системи на кръвта и отделителните органи не са в състояние да предотвратят натрупването им в кръвния поток и да поддържат стойността на pH на постоянно ниво. Следователно, при прекомерно образуване на различни киселини в тялото, киселинността на кръвта се повишава и стойността на рН намалява. Това явление се нарича ацидоза . При ацидоза рН на кръвта може да намалее до 7,0 - 6,8 единици. (Трябва да се помни, че промяна в pH с една единица съответства на промяна в киселинността с коефициент 10).Намаляването на стойността на pH под 6,8 е несъвместимо с живота.

Натрупването на алкални съединения в кръвта може да се случи много по-рядко и pH на кръвта ще се повиши. Това явление се нарича алкалоза . Максималното увеличение на pH е 8,0.

Спортистите често изпитват ацидоза, причинена от образуването на големи количества млечна киселина в мускулите по време на интензивна работа. (лактат).

Глава 15. БИОХИМИЯ НА БЪБРЕЦИ И УРИНА

Урината, подобно на кръвта, често е обект на биохимични изследвания, провеждани при спортисти. Въз основа на анализа на урината треньорът може да получи необходимата информация за функционалното състояние на спортиста, за биохимичните промени, които настъпват в тялото при извършване на различни видове физическа активност. Тъй като вземането на кръв за анализ може да зарази спортиста (например инфекция с хепатит или СПИН), то напоследък изследването на урината става все по-предпочитано. Следователно треньорът или учителят по физическо възпитание трябва да има информация за механизма на образуване на урина, нейните физико-химични свойства и химичен състав, както и промените в параметрите на урината при извършване на тренировъчни и състезателни натоварвания.