рН крови, мочи и саркоплазмы мышечных волокон

Дано определение водородного показателя (рН). Приведены значения рН крови, мочи и саркоплазмы мышечных волокон у здоровых людей не занимающихся физической культурой и спортом и спортсменов. Дано определение ацидоза.

рН крови, мочи и саркоплазмы мышечных волокон

Определение

Водородный показатель, рН (от лат. pondus Hydrogeni – вес водорода) – мера кислотности водных растворов.

рН равен отрицательному десятичному логарифму[1] концентрации ионов водорода в среде: рН = –lg[H⁺].

В нейтральной среде рН равен 7 (рН=7). Например, водородный показатель чистой воды при 25 град равен 7,0 (рН=7).

Значение водородного показателя (рН) в кислой среде меньше 7 (рН<7). Чем меньше рН, тем выше кислотность среды. Например, значение водородного показателя (рН) лимонного сока равно 2,2 (рН=2,2).

В щелочной среде значение водородного показателя (рН) больше 7 (рН>7). Например, рН нашатырного спирта равен 11,5 (рН=11,5).

рН крови

В покое у здорового человека кровь имеет слабощелочную реакцию. Значение pH капиллярной крови (взятой из пальца руки) приблизительно равно 7,4 (рН=7,4); pH венозной крови равно 7,36 (рН=7,36).

Ацидоз

Ацидоз – повышение кислотности внутренней среды организма, связанное с накоплением в тканях кислых продуктов обмена веществ (Н.И. Волков с соав., 2000).

Ацидоз крови – повышение кислотности крови, обусловленное накоплением органических кислот, которые в дальнейшем подвергаются диссоциации. При этом выделяются ионы водорода. Поэтому кислотность крови повышается, а величина водородного показателя снижается. При ацидозе значение pH крови может уменьшаться до 7,0-6,8. Считается, что снижение pH крови ниже 6,8 несовместимо с жизнью (С.С. Михайлов, 2009).

рН мочи

У здорового человека значение водородного показателя во многом зависит от характера питания. При смешанном питании моча обычно имеет слабокислую реакцию, ее pH равен 5,5-6,5.  Употребление преимущественно мясной пищи уменьшает значение водородного показателя. Он становится меньше 5. Наоборот, употребление растительной пищи приводит к увеличению водородного показателя, и pH может быть больше 7.

После интенсивных физических нагрузок кислотность мочи повышается (pH становится равным 4-5).

рН саркоплазмы мышечных волокон

В норме значение водородного показателя саркоплазмы мышечных волокон равно 7,1 (рН=7,1). После интенсивных физических нагрузок рН может понизиться до 6,5. Это происходит потому, что в саркоплазме   активно протекают два процесса, вызывающие увеличение концентрации ионов водорода: гидролиз АТФ и гликолиз.

Долгое время считалось, что именно анаэробный гликолиз, приводящий к накоплению в мышечных волокнах молочной кислоты является основной причиной их ацидоза («закисления»). Однако в настоящее время доказано (R.A. Robergs, 2001) что реакция гидролиза АТФ, а не гликолиза является основным поставщиком ионов водорода в саркоплазму мышечных волокон и причиной снижения  рН с 7,1 до 6,5. Гликолиз также поставляет в мышечные волокна ионы водорода, но в меньшей степени. В результате «закисления» мышц спортсмены испытывают на тренировке боль и жжение.

Видео про рН саркоплазмы

Литература

1. Волков Н.И. Биохимия мышечной деятельности / Н.И.Волков, Э.Н.Несен, А.А.Осипенко, С.Н. Корзун.– Киев: Олимпийская литература, 2000.– 503 с.
2. Михайлов С.С. Спортивная биохимия: учебник для вузов и колледжей физической культуры.– М: Советский спорт, 2009.– 348 с.
3. Robergs RA. Exercise-induced metabolic acidosis: where do the protons come from? // Sportscience 5. [sportsci.org/jour/0102/rar. htm, 2001].

С уважением, А.В. Самсонова

[1] Логарифмом числа b по основанию a называется показатель степени, в которую нужно возвести a чтобы получить число b. Обозначается:

Например,

У десятичных логарифмов (обозначаются lg) основание a равно 10. Поэтому запись lg100=2, означает 10²=100.

Если lgb = –2, это означает, что 10^-2= 0,01, то есть число b=0,01.

Если –lgb=7, это означает, что число 10 должно быть в степени –7, то есть

10^-7=0,0000001.

Если –lg[H⁺]=7. Это означает, что [H⁺]=10^–7=0,0000001 – такая концентрация ионов водорода в нейтральной среде

Если –lg[H⁺]=6. Это означает, что [H⁺]=10^–6=0,000001, то есть концентрация ионов водорода повышается.

Если –lg[H⁺]=8. Это означает, что [H⁺]=10^–8=0,00000001, то есть концентрация ионов водорода понижается.

Следовательно сдвиг рН на одну единицу соответствует изменению концентрации ионов водорода в 10 раз.