Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Курганский педагогический колледж» Контрольная работа Физиология с основами биохимии Тема: Физиология системы крови Вариант 3 Дисциплина Студент Группа Специальность Преподаватель ДКР МДК 01.01 Сединкина Ю. 10-ЗО 49.02.01 Физическая культура Дата регистрации работы в учебной части: Курган 2024 План 1. Гемодинамика 2. Общая характеристика крови. Форменные элементы крови: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты 3. Биологические функции крови. Химический состав плазмы крови 4. Биохимические сдвига по системе крови при выполнении мышечной работы Список использованных источников 1. Гемодинамика Гемодинамика («гемо» - кровь, «динамика» - движение) – раздел физиологии, изучающий закономерности движения крови по сосудистой системе. Кровеносные сосуды представляют собой замкнутую систему, в которой кровь непрерывно циркулирует от сердца к тканям и обратно к сердцу. Большой (системный) и малый (легочной) круги кровообращения обеспечивают выполнение всех транспортных функций крови: дыхательной, трофической, экскреторной, участие в гуморальной регуляции, поддержание температурного баланса в организме. Гемодинамика определяется двумя силами: давлением, которое оказывает влияние на жидкость, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов и вихревых движениях. Силой, создающей давление в сосудистой системе, является сердце. У человека среднего возраста при каждом сокращении сердца в сосудистую систему выталкивается 60−70 мл крови (систолический объем) или 4−5 л/мин (минутный объем). Движущей силой крови служат разность давлений, возникающая в начале и конце трубки. Почти во всех отделах сосудистой системы кровоток носит ламинарный характер — кровь движется отдельными слоями параллельно оси сосуда. При этом слой, прилежащий к стенке сосуда, остается практически неподвижным, по этому слою скользит второй, а по нему, в свою очередь, третий и т.д. Форменные элементы крови составляют центральный, осевой поток, плазма движется ближе к стенке сосуда. Следовательно, чем меньше диаметр сосуда, тем ближе располагаются центральные слои к стенке и больше тормозится скорость их движения из-за вязкого взаимодействия со стенкой. В целом это означает, что в мелких сосудах скорость кровотока ниже, чем в крупных. В правильности этого положения легко убедиться сопоставив скорости кровотока в разных участках сосудистого русла. В аорте она составляет 40 см/с, в артериях — от 40 до 10, артериолах — 10 — 0,1, капиллярах — меньше 0,1, венулах — меньше 0,3, венах — 0,3 — 5,0, полой вене — 5 — 20 см/с . Наряду с ламинарным в сосудистой системе существует турбулентное движение с характерным завихрением крови. Ее частицы перемещаются не только параллельно оси сосуда, как при ламинарном кровотоке, но и перпендикулярно ей. Результатом такого сложного перемещения является значительное увеличение внутреннего трения жидкости. В этом случае объемная скорость тока крови будет уже не пропорциональной градиенту давления, а примерно равной квадратному корню из него. Турбулентное движение обычно возникает в местах разветвлений и сужений артерий, в участках крутых изгибов сосудов. Кровь представляет собой взвесь форменных элементов в коллоидносолевом растворе, она обладает определенной вязкостью, не являющейся величиной постоянной. При протекании крови через капилляр, диаметр которого меньше 1 мм, вязкость уменьшается. Последующее уменьшение диаметра капилляра еще более уменьшает вязкость протекающей крови. Этот гемодинамический парадокс объясняется тем, что во время движения крови эритроциты сосредоточиваются в центре потока. Пристеночный же слой состоит из чистой плазмы с гораздо меньшей вязкостью, по которому легко скользят форменные элементы. В итоге улучшаются условия тока крови и происходит снижение перепадов давления, что, в общем, компенсирует увеличение вязкости крови и снижение скорости ее тока в мелких артериях. Переход от ламинарного движения крови к турбулентному сопровождается значительным ростом сопротивления течению крови. Соотношение между характером течения жидкости в жестких трубках и давлением обычно определяют по формуле Пуазейля. Используя эту формулу, можно вычислить сопротивление R току крови в зависимости от ее вязкости η, длины l и радиуса r сосуда: R = 8 / η / πr4 Сосудистую систему в целом можно представить в виде последовательно и параллельно соединённых трубок разной длины и диаметра. В случае последовательного соединения общее сопротивление составляет сумму сопротивлений отдельных сосудов: R = R1 + R2 + ... + Rn. При параллельном соединении величину сопротивления вычисляют по другой формуле: 1/R = l/R1 + 1/R2 + l/Rn. Учитывая сложность геометрии сосудов целого организма, ее непостоянство, зависящее от открытия и закрытия шунтов, коллатералей, степени сокращения гладких мышц, эластичности стенок, изменения вязкости крови и других причин, в реальных условиях рассчитать величину сосудистого сопротивления трудно. Поэтому его принято определять как частное от деления кровяного давления Р на минутный объем крови Q: R=P/Q Для всей сосудистой системы организма в целом эта формула применима лишь при том условии, если в конце системы, т.е. в полых венах вблизи места их впадения в сердце, давление будет близким к нулю. Соответственно при необходимости вычисления сопротивления отдельного участка сосудистой системы формула приобретает вид R = (P1 – P2) / Q Значения Р1 и P2 отражают давление в начале и конце определяемого участка. Основная кинетическая энергия, необходимая для движения крови, сообщается ей сердцем во время систолы. Одна часть этой энергии расходуется на проталкивание крови, другая — превращается в потенциальную энергию растягиваемой во время систолы эластичной стенки аорты, крупных и средних артерий. Их свойства зависят от наличия эластических и коллагеновых волокон, растяжимость которых примерно в шесть раз выше, чем, например, резиновых нитей той же толщины. Во время диастолы энергия стенки аорты и сосудов переходит в кинетическую энергию движения крови. Кроме эластичности и растяжимости, т.е. пассивных свойств, сосуды обладают еще способностью активно реагировать на изменение в них кровяного давления. При повышении давления гладкие мышцы стенок сокращаются и диаметр сосуда уменьшается. Таким образом, пульсирующий ток крови, создаваемый функцией сердца, благодаря особенностям аорты и крупных сосудов выравнивается и становится относительно непрерывным. Основными показателями гемодинамики являются объемная скорость, скорость кругооборота крови, давление в разных областях сосудистой системы. Объемная скорость движения крови характеризует ее количество (в миллиметрах), протекающее через поперечное сечение сосуда за единицу времени (1 мин). Объемная скорость кровотока прямо пропорциональна перепаду давления в начале и конце сосуда и обратно пропорциональна его сопротивлению току крови. В нормальном организме отток крови от сердца соответствует ее притоку к нему. Это означает, что объем крови, протекающей за единицу времени через всю артериальную и всю венозную систему большого и малого круга кровообращения, одинаков. Линейная скорость движения крови характеризует скорость перемещения ее частиц вдоль сосуда при ламинарном потоке. Она выражается в сантиметрах в секунду и определяется как отношение объемной скорости кровотока Q к площади поперечного сечения сосуда πr2: V = Q / πr2 Полученная таким образом величина является сугубо средним показателем, так как, согласно законам ламинарного движения, скорость перемещения крови в центре сосуда является максимальной и падает в слоях, прилежащих к сосудистой стенке. Линейная скорость кровотока различна и в отдельных участках сосудистого русла по ходу сосудистого дерева. Она зависит от общей суммы площади просветов сосудов этого калибра в рассматриваемом участке. Наименьшим поперечным сечением характеризуется аорта, в связи с чем и скорость движения крови в ней самая большая — 50−70 см/с. Наибольшей суммарной площадью поперечного сечения обладают капилляры, у млекопитающих она приблизительно в 800 раз больше площади поперечного сечения аорты. Соответственно и скорость крови здесь около 0,05 см/с. В артериях она составляет 20−40 см/с, в артериолах — 0,5 см/с. В силу того, что при слиянии вен их суммарный просвет уменьшается, линейная скорость кровотока снова возрастает, достигая в полой вене 20 см/с. Кровь выталкивается отдельными порциями, поэтому кровоток в аорте и артериях пульсирует. При этом его линейная скорость возрастает в фазе систолы и снижается во время диастолы. В капиллярной сети в силу особенностей строения предшествующих ей артерий пульсовые толчки исчезают и линейная скорость кровотока приобретает постоянный характер. Скорость кругооборота крови отражает время, за которое частица крови проходит большой и малый круг кровообращения. Для определения скорости кругооборота обычно используют введение "метки" с последующим контролем ее появления в соответствующей области. У различных насекомых время кругооборота равно 20−30 мин, у крабов — 37−65 с, у кролика — 7 с, у собаки — 16 с. У человека полное время кругооборота составляет 23 с. При этом на прохождение малого круга кровообращения приходится около 1/5 времени, а на прохождение большого — нередко 4/5. 2. Общая характеристика крови. Форменные элементы крови: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты Кровь - это ткань, которая отражает все биохимические особенности организма в норме и при патологии. Анализ крови может помочь тренеру скорректировать тренировочный процесс, добиваясь работы с нагрузками, адекватными функциональному состоянию спортсмена. Общая характеристика крови Кровь является циркулирующей по кровеносным сосудам соединительной тканыо, состоящей из двух основных компонентов, - плазмы и форменных элементов. Кровь в организме человека составляет в среднем около 5 л. Различают кровь, циркулирующую в сосудах, и кровь, депонированную в печени, селезенке, коже. Относительная плотность крови - 1,050-1,060; зависит в основном от количества эритроцитов. Относительная плотность плазмы крови - 1,0251,034; определяется концентрацией белков. Вязкость крови - 5 усл.ед., плазмы - 1,7-2,2 усл.ед., если вязкость воды принять за 1. Обусловлена наличием в крови эритроцитов и в меньшей степени белков плазмы. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм. Оно обусловлено растворенными в ней осмотически активными веществами, главным образом неорганическими электролитами, в значительно меньшей степени - белками. Около 60 % осмотического давления создается солями натрия (№С1). Осмотическое давление определяет распределение воды между тканями и клетками. Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического давления. Онкотическое давление крови - часть осмотического давления, создаваемого белками плазмы. Оно равно 0,03-0,04 атм, или 25-30 мм рт. ст. Онкотическое давление в основном обусловлено альбуминами. Вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они обладают выраженной способностью притягивать к себе воду, за счет чего она удерживается в сосудистом русле. При снижении онкотического давления крови происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей. Кислотно-основное состояние крови. Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов. Для определения активной реакции крови используют водородный показатель pH - концентрацию водородных ионов, которая выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода. В норме pH - 7,36 (реакция слабоосновная); артериальной крови - 7,4; венозной - 7,35. При различных физиологических состояниях pH крови может изменяться от 7,3 до 7,5. Активная реакция крови является жесткой константой, обеспечивающей ферментативную деятельность. Крайние пределы pH крови, совместимые с жизнью, равны 7,0-7,8. Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом, который обусловливается увеличением в крови водородных ионов. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом. Это связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН и уменьшением концентрации водородных ионов. В организме человека всегда имеются условия для сдвига активной реакции крови в сторону ацидоза или алкалоза, которые могут привести к изменению pH крови. В клетках тканей постоянно образуются кислые продукты. Накоплению кислых соединений способствует потребление белковой пищи. Напротив, при усиленном потреблении растительной пищи в кровь поступают основания. Поддержание постоянства pH крови является важной физиологической задачей и обеспечивается буферными системами крови. К буферным системам крови относятся гемоглобиновая, карбонатная, фосфатная и белковая. Буферные системы нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, тем самым препятствуя сдвигу активной реакции крови. В организме в процессе метаболизма в большей степени образуются кислые продукты. Для этого запасы щелочных веществ в крови во много раз превышают запасы кислых, это щелочной резерв крови. Плазма составляет 55-60 % объема крови, форменные элементы - 40-45 %. Отношение объема форменных элементов ко всему объему крови называется гематокригным числом, или гематокритным показателем, и составляет в норме 0,40-0,45. Форменные элементы крови: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты Форменными элементами являются два типа клеток крови или корпускул – эритроциты (эритроциты) и лейкоциты (лейкоциты), а также фрагменты клеток, свертывании крови. называемые тромбоцитами, По которые объему эритроциты составляют участвуют около в 45% цельной крови, плазма - около 54,3%, а лейкоциты-около 0,7%. Эритроциты – красные кровяные тельца, содержащие дыхательный пигмент – гемоглобин. Эти безъядерные клетки образуются в красном костном мозге, а разрушаются в селезенке. В зависимости от размеров делятся на нормоциты, микроциты и макроциты. Примерно 85 % всех клеток имеет форму двояковогнутого диска или линзы с диаметром 7,2–7,5 мкм. Такая структура обусловлена наличием в цитоскелете белка спектрина и оптимальным соотношением холестерина и лецитина. Благодаря данной форме эритроцит способен переносить дыхательные газы – кислород и углекислый газ. Функции эритроцитов: 1. дыхательная (связана с наличием гемоглобина и бикарбоната калия, за счет которых осуществляется перенос дыхательных газов); 2. питательная адсорбировать (связана аминокислоты и со способностью липиды, мембраны которые с током клеток крови транспортируются от кишечника к тканям); 3. ферментативная карбоангидразы, (обусловлена присутствием метгемоглобинредуктазы, пероксидазы, истинной холинэстеразы); на мембране глютатионредуктазы, 4. защитная (осуществляется в результате оседания токсинов микробов и антител, а также за счет присутствия факторов свертывания крови и фибринолиза); 5. буферная. Поскольку эритроциты содержат антигены, то их используют в иммунологических реакциях для выявления антител в крови. Эритроциты являются самыми многочисленными форменными элементами крови. Так, у мужчин в норме содержится 4,5–5,5 × 1012/л, а у женщин – 3,7–4,7 × 1012/л. Однако количество форменных элементов крови изменчиво (их увеличение называется эритроцитозом, а при уменьшение – эритропенией). Эритроциты обладают физиологическими и физико-химическими свойствами: 1. Пластичностью. Пластичность во многом обусловлена строением цитоскелета, в котором очень важным является соотношение фосфолипидов и холестерина. Это соотношение выражается в виде липолитического коэффициента и в норме составляет 0,9. Пластичность эритроцитов – способность к обратимой деформации при прохождении через узкие капилляры и микропоры. При снижении количества холестерина в мембране наблюдается снижение стойкости эритроцитов. 2. Осмотической стойкостью (эритроциты способны противостоять разрушительному осмотическому воздействию). 3. Наличием креаторных связей, благодаря которым эритроциты являются идеальным переносчиками, транспортируют различные вещества и осуществляют межклеточное взаимодействие. 4. Способностью к оседанию. Способность к оседанию обусловлена удельным весом клеток, который выше, чем все плазмы крови. В норме она невысока и связана с наличием белков альбуминовой фракции, которые способны удерживать гидратную оболочку эритроцитов. Глобулины являются лиофобными коллоидами, которые препятствуют образованию гидратной оболочки. Соотношение альбуминовой и глобулиновой фракций крови (белковый коэффициент) определяет скорость оседания эритроцитов. В норме он составляет 1,5–1,7. 5. Агрегацией. Агрегация наблюдается при уменьшении скорости кровотока и увеличении вязкости. При быстрой агрегации образуются «монетные столбики» – ложные агрегаты, которые распадаются на полноценные клетки с сохраненной мембраной и внутриклеточной структурой. При длительном нарушении кровотока появляются истинные агреганты, вызывающие образование микротромба. 6. Деструкцией. Деструкция (разрушение эритроцитов) происходит через 120 дней в результате физиологического старения. Оно характеризуется: постепенным уменьшением содержания липидов и воды в мембране; увеличенным выходом ионов K и Na; преобладанием метаболических сдвигов; ухудшением способности к восстановлению метгемоглобина в гемоглобин; понижением осмотической стойкости, приводящей к гемолизу. Стареющие эритроциты за счет понижения способности к деформации застревают в миллипоровых фильтрах селезенки, где поглощаются фагоцитами. Около 10 % клеток подвергаются разрушению в сосудистом русле. Лейкоциты – ядросодержащие клетки крови, размеры которых от 4 до 20 мкм. Продолжительность их жизни сильно варьируется и составляет от 4– 5 до 20 дней для гранулоцитов и до 100 дней для лимфоцитов. Количество лейкоцитов в норме у мужчин и женщин одинаково и составляет 4–9 × 109/л. Однако уровень клеток в крови непостоянен и подвержен суточными и сезонным колебаниям в соответствии с изменением интенсивности обменных процессов. Лейкоциты делятся на две группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты. Среди гранулоцитов в периферической крови встречаются: нейтрофилы – 46–76 %; эозинофилы – 1–5 %; базофилы – 0–1 %. В группе незернистых клеток выделяют: моноциты – 2—10 %; лимфоциты – 18–40 %. Процентное содержание лейкоцитов в периферической крови называется лейкоцитарной формулой, сдвиги которой в разные стороны свидетельствуют о патологических процессах, протекающих в организме. Различают сдвиг вправо – понижение функции красного костного мозга, сопровождающееся увеличением количества старых форм нейтрофильных лейкоцитов. Сдвиг влево является следствием усиления функций красного костного мозга, в крови увеличивается количество молодых форм лейкоцитов. В норме соотношение между молодыми и старыми формами лейкоцитов составляет 0,065 и называется индексом регенерации. За счет наличия ряда физиологических особенностей лейкоциты способны выполнять множество функций. Важнейшими из свойств являются амебовидная подвижность, миграция (способность проникать через стенку неповрежденных сосудов), фагоцитоз. Лейкоциты выполняют в организме защитную, деструктивную, регенеративную, ферментативную функции. Защитное свойство связано с бактерицидным и антитоксическим действием агранулоцитов, участием в процессах свертывания крови и фибринолиза. Деструктивное действие заключается в фагоцитозе отмирающих клеток. Регенеративная активность способствует заживлению ран. Ферментативная роль связана с наличием ряда ферментов. Иммунитет – способность организма защищаться от генетически чужеродных веществ и тел. В зависимости от происхождения может быть наследственным и приобретенным. Он основан на выработке антител на действие антигенов. Выделяют клеточное и гуморальное звенья иммунитета. Клеточный иммунитет обеспечивается активностью Т-лимфоцитов, а гуморальный – В-лимфоцитов. Тромбоциты – безъядерные клетки крови, диаметром 1,5–3,5 мкм. Они имеют уплощенную форму, и их количество у мужчин и женщин одинаково и составляет 180–320 × 109/л. Эти клетки образуются в красном костном мозге путем отшнуровывания от мегакариоцитов. Тромбоцит содержит две зоны: гранулу (центр, в котором находятся гликоген, факторы свертывания крови и т. д.) и гиаломер (периферическую часть, состоящую из эндоплазматического ретикулума и ионов Ca). Мембрана построена из бислоя и богата рецепторами. Рецепторы по функции делятся на специфические и интегрированные. Специфические способны взаимодействовать с различными веществами, за счет чего запускаются механизмы, аналогичные действию гормонов. Интегрированные обеспечивают взаимодействие между тромбоцитами и эндотелиоцитами. Для тромбоцитов характерны следующие свойства: амебовидная подвижность; быстрая разрушаемость; способность к фагоцитозу; способность к адгезии; способность к агрегации. Функции тробоцитов: 1. Трофическая функция заключается в обеспечении сосудистой стенки питательными веществами, за счет которых сосуды становятся более упругими. 2. Регуляция сосудистого тонуса достигается благодаря наличию биологического вещества – серотонина, вызывающего сокращения гладкомышечных клеток. Трамбоксан А2 (производный арахидоновой кислоты) обеспечивает наступление сосудосуживающего эффекта за счет снижения сосудистого тонуса. 3. Тромбоцит принимает активное участие в процессах свертывания крови за счет содержания в гранулах тромбоцитарных факторов, которые образуются либо в тромбоцитах, либо адсорбируются в плазме крови. 4. Динамическая функция заключается в процессах адгезии и агрегации тромбов. Адгезия – процесс пассивный, протекающий без затраты энергии. Тромб начинает прилипать к поверхности сосудов за счет интергиновых рецепторов к коллагену и при повреждении выделяется на поверхность к фибронектину. Агрегация происходит параллельно адгезии и протекает с затратой энергии. Поэтому главным фактором является наличие АДФ. При взаимодействии АДФ с рецепторами начинается активация J-белка на внутренней мембране, что вызывает активацию фосфолипаз А и С. Фосфолипаза а способствует образованию из арахидоновой кислоты тромбоксана А2 (агреганта). Фосфолипаза с способствует образованию иназитолтрифосфата и диацилглецерола. В результате активируется протеинкиназа С, повышается проницаемость для ионов Ca. В результате из эндоплазматического ретикулума они поступают в цитоплазму, где Ca активирует кальмодулин, протеинкиназу. который активирует кальцийзависимую 3. Биологические функции крови. Химический состав плазмы крови Биологические функции крови 1. Дыхательная функция (перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в легкие). 2. Трофическая функция (доставка органам питательных веществ). 3. Защитная функция (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета, свертывание крови при травмах). 4. Выделительная функция (удаление и транспортировка в почки продуктов обмена веществ). 5. Гомеостатическая функция (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том числе иммунного гомеостаза). 6. Транспортная функция, обусловленная тем, что кровь содержит большое количество воды, которая обладает свойством текучести. Химический состав плазмы крови Плазма крови представляет собой жидкое (точнее, коллоидное) межклеточное вещество. Она содержит 90 % воды, около 6,6-8,5 % белков и другие органические и минеральные соединения - промежуточные или конечные продукты обмена веществ, переносимые из одних органов в другие. Белки плазмы крови делятся на две фракции: альбумины и глобулины. Соотношение между альбуминами и глобулинами носит название альбуминглобулиновый коэффициент, который равен 1,5-2. Альбумины - низкомолекулярные белки с молекулярной массой около 70 тыс. Да. Они выполняют две основные функции: транспортную, перенося с током крови различные нерастворимые в воде вещества, и задерживают воду в кровяном русле. Глобулины - высокомолекулярные белки с молекулярной массой около 300 тыс. Да. У них те же функции, что у альбуминов, кроме того, они ускоряют химические реакции, принимают участие в свертывании крови и участвуют 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, конечный продукт распада гемабилирубин - и конечный продукт распада креатинфосфата - креатинин. Из промежуточных продуктов обмена нуклеиновых кислот в плазме крови можно обнаружить нуклеотиды, нуклеозиды, азотистые основания. Конечным продуктом распада нуклеиновых кислот является мочевая кислота. Кроме того, в крови содержатся небелковые азотистые соединения показатель "небелковый азот". К безазотистым веществам плазмы крови относятся углеводы и липиды, а также промежуточные продукты их метаболизма. Главным углеводом плазмы является глюкоза, а также фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза и др. Промежуточные продукты углеводного обмена в плазме представлены пировиноградной и молочной кислотами. Липиды представлены в плазме крови жиром, жирными кислотами, фосфолипидами и холестерином. Вследствие нерастворимости в воде все липиды связаны с белками плазмы и называются липопротеидами. Из промежуточных продуктов жирового обмена в плазме всегда имеются кетоновые тела. Минеральные вещества находятся в плазме крови в виде катионов ( , , , и др.) и анионов ( , , Н2 , , , 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. 4. Биохимические сдвига по системе крови при выполнении мышечной работы Изменения химического состава крови является отражением тех биохимических сдвигов, которые возникают при мышечной деятельности в различных внутренних органах, скелетных мышцах и миокарде. Поэтому на основании анализа химического состава крови можно оценить биохимические процессы, протекающие во время работы. Это имеет большое практическое значение, так как из всех тканей организма кровь наиболее доступна для исследования. Биохимические сдвиги, наблюдаемые в крови, в значительной мере зависят от характера работы, и поэтому их анализ следует проводить с учетом мощности и продолжительности выполненных нагрузок. При выполнении мышечной работы в крови чаще всего обнаруживаются следующие изменения: 1. Повышение концентрации белков в плазме крови. Это происходит по двум причинам. Во-первых, усиленное потоотделение приводит к уменьшению содержания воды в плазме крови и, следовательно, к ее сгущению, в результате чего возрастают концентрации всех компонентов плазмы, в том числе белков. Во-вторых, вследствие повреждения клеточных мембран наблюдается выход внутриклеточных белков в плазму крови. Однако при очень продолжительной работе возможно снижение концентрации белков плазмы. В этом случае часть белков из кровяного русла переходит в мочу, а другая часть используется в качестве источников энергии. 2. Изменение концентрации глюкозы в крови во время работы характеризуется фазностью. В начале работы обычно уровень глюкозы в крови возрастает. Это объясняется тем, что в начале работы в печени имеются большие запасы гликогена и глюкогенез протекает с высокой скоростью. С другой стороны, в начале работы мышцы тоже обладают значительными запасами гликогена, которые они используют для своего энергообеспечения, и поэтому не извлекают глюкозу из кровяного русла. По мере выполнения работы снижается содержание гликогена как в печени, так и в мышцах. В связи с этим печень направляет все меньше и меньше глюкозы в кровь, а мышцы, наоборот, начинают в большей мере использовать глюкозу крови для получения энергии. При длительной работе часто наблюдается снижение концентрации глюкозы в крови, что обусловлено истощением запасов гликогена и в печени, и в мышцах. 3. Повышение концентрации лактата в крови наблюдается практически при любой спортивной деятельности, однако степень возрастания концентрации лактата в значительной мере зависит от характера выполненной работы и тренированности спортсмена. Наибольший подъем уровня лактата в крови отмечается при выполнении физических нагрузок в зоне субмаксимальной мощности, так как в этом случае главным источником энергии для работающих мышц является анаэробный гликолиз, приводящий к образованию и накоплению молочной кислоты. В покое, до работы содержание лактата в крови равняется 1-2 ммоль/л. После работы «до отказа» в зоне субмаксимальной мощности у спортсменов средней квалификации концентрация лактата в крови увеличивается до 8-10 ммоль/л, у высокотренированных этот рост может достигать 18-20 ммоль/л и выше. В литературе описаны случаи повышения лактата в крови у очень хорошо подготовленных спортсменов до 30-32 ммоль/л. При проведении анализа крови на содержание лактата необходимо учитывать, что увеличение его концентрации в крови происходит не сразу, а через несколько минут после окончания работы. Поэтому забор крови следует делать примерно через 5 мин после завершения нагрузки. При взятии крови в более поздние сроки концентрация лактата окажется заниженной, так как часть его будет извлечена из кровяного русла клетками миокарда и печени. 4. Водородный показатель. Образующийся при интенсивной работе лактат является сильной кислотой и его поступление в кровяное русло должно вести к повышению кислотности крови. Однако первые порции лактата, диффундирующие из мышц в кровяное русло, нейтрализуются буферными системами крови. В дальнейшем, по мере исчерпания емкости буферных систем, наблюдается повышение кислотности Крови, возникает так называемый некомпенсированный ацидоз. В покое значение рН венозной крови равно 7,35-7,36. При мышечной работе вследствие накопления в крови лактата, величина рН уменьшается. При выполнении физических упражнений субмаксимальной мощности РН снижается у спортсменов средней квалификации до 7,1-7,2, а у спортсменов мирового класса снижение водородного показателя может быть до 6,8. 5. Повышение концентрации свободных жирных кислот и кетоновых тел наблюдается при длительной мышечной работе вследствие мобилизации жира из жировых депо и последующим кетогенезом в печени. Увеличение концентрации кетоновых тел также вызывает повышение кислотности и снижение рН крови. 6. Мочевина. При кратковременной работе концентрация мочевины в крови увеличивается незначительно, а при длительной физической работе уровень мочевины в крови может возрасти в 4-5 раз. Причиной увеличения содержания мочевины в крови является усиление катаболизма белков под воздействием физических нагрузок, особенно силового характера. Распад белков, в свою очередь, ведет к накоплению свободных аминокислот, при распаде которых образуется в большом количестве аммиак. В печени большая часть образовавшегося аммиака превращается в мочевину. Список использованных источников 1. Биохимия и физиология мышечной деятельности : учебное пособие для высших и средних специальных учебных заведений / Н. В. Мамылина ; Челябинск : издательство ЗАО «Библиотека А. Миллера», 2022. – 102 с. 2. Брин В.Б. Физиология человека в схемах и таблицах / В.Б. Брин. Ростов н/Д., 2017. 3. Физиология крови: Уч. пос. для студентов / Сост.: А. Ф. Каюмова, О. В. Самоходова, Г. Е. Инсарова. – Уфа: Изд-во ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России, 2014. - 76 с 4. Физиология гемодинамики: учеб. пособие / А. Г. Зарифьян, И. Е. Кононец, Э. А. Джайлобаева, Т. Н. Наумова. Бишкек: Изд-во КРСУ, 2021. 116 с. 5. Чусов Ю.Н. Физиология человека. – М.: Просвещение, 2017.
