2 курс / Нормальная физиология / Вегетативные_пароксизмальные_состояния_и_терморегуляция_организма

Нейрохимические системы регуляции образования периферического состава крови и активности ферментов непрерывно преобразуются за счет преобразования связей с поглощением и выделением тепла. Энергия связей S=S – 431 кДжмоль с-1; S-S – 264 кДжмоль с-1; O=O – 498 кДжмоль с-1; O-O – 142 кДжмоль с-1 ( п=1336 кДжмоль с-1). Азот образует двухатомные молекулы

N≡N 0 = 940 кДжмоль с-1. Аммиак образуется в результате взаимодействия азота с водородом: N2(г) + 3Н2 ↔ = – Н0 = –92 кДжмоль с- 1. Аммиак, вступая в реакцию с соляной кислотой образует хлористый аммоний (NH4CL) – Н0 = –177 кДжмоль с-1. Конформационные преобразования связей создают условия для конъюгации реакционноспособных групп ОН, СООН, NH2, SH. Для этих преобразований используются следующие виды реакций конъюгации: глюкоронидносульфгидразную, глутатионовую, аминокислотную. Все эти реакции относятся к реакциям биосинтеза и протекают с потреблением энергии.

При этом изменения стандартной энтальпии химической реакции рассчитывается из стандартных энтальпий образования субстратов и реагентов. При этом энтальпия реакции зависит только от различия стандартных энтальпий реагентов и продуктов и не зависит от пути протекания реакции (Гесс,1840). Для биологических субъектов реакция

CH 2 CH 2 H2O C2 H5OH (3.11)

Стандартная энтальпия реакции равна –44 кДжмоль с-1.

Реакция образования воды из гидроксония и гидрооксида (реакции нейтрализации равна -56,7 кДжмоль с-1).

191

Энтальпия преобразования связей может быть достаточной или недостаточной для разрыва связи СО, NO или NH в эритроците. Достаточность энергетического уровня обеспечения этой реакции связана с нормальной функцией печени, селезенки, метаболическими реакциями в сердце и легких (что достигается соответствием гемодинамики, включающей системный метаболизм организма). Последний определяется значением среднеквадратичной скоростью транспорта кислорода, рН-среды и показателями энергии энтальпии разрыва связей и суммарной энергией энтропии связей, осуществляемых неспецифическими механизмами лимбико-ретикулярного комплекса (рис. 3- 4).

Временной интервал

Рис. 3-4. Взаимосвязь мозгового кровотока на 100 гр. ткани с метаболическими и энергетическими процессами в организме

Суммационный показатель энтальпий преобразований связей С=О – 743 кДжмоль с-1; СН – 412 кДжмоль с-1; С-О – 310 кДжмоль с-1; С-С – 348 кДжмоль с-1; Н-О – 463 кДжмоль с-1 равен 2270 кДжмоль с-1. Этот показатель, взятый по отношению стандартной энталпии реакции этилена до этанола и образования воды составляет 22,7 кДжмоль с-1.

Показатель энтальпий преобразования связей включает целый комплекс нервных и гуморальных преобразований через систему управления, определяющую поведение (концентрацию, растворимость газообразных веществ). В этом контроле особое участие принимают рефлексы синокаротидной зоны, которые взаимосвязаны с временны-

192

ми характеристиками показателей кардиоцикла. При этом временные показатели кардиоцикла взаимосвязаны с изменением проводимости предсердно-желудочковой системы, обеспечивающей соотношение систем дыхания и кровообращения, определяющих интегративность главных метаболических путей.

Метаболизм – ход химических реакций, определяющих активность ферментативных систем в зависимости от состава периферической крови и температурных показателей, взаимосвязанных с мозговым кровотоком (см. рис.3-4), а также системной гемодинамикой.

Мозговой кровоток определяется совокупностью биохимических процессов, обеспечивающих гемодинамику и кровообращение в системе деятельности внутренних органов и структурнофункциональными особенностями кровообращения на уровне ЛРК и ГГНС, осуществляемой ТПС.

Таблица 3-6.

Распределение исследуемых больных по гемодинамическим показателям в зависимости от температуры и энергетического обеспечения реакций (энтропии и энтальпии энергий).

УОударний объем (мл); МОК – минутный объѐм кровообращения(л/мин); ОПСС – общее переферическое сопротивление (дин*сек*см -5); СИ – сердечный индекс (л/мин*м.кв); МФОК – мозговая фракция минутного наполнения кровеобращения; МСБК - максимальна скорость быстрого кровенаполнения (Ом/сек/10).

Эти гемодинамические показатели связаны с массопереносом крови и энергетическими показателями энтальпий газокинетических диаметров частиц (см.формулу 3.12. и табл. 3-2), единицей количества вещества, содержащего столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в нуклиде углерода 12С массой 0,012 кг, моль, т. е. моль – это количество вещества в граммах, число которых равно молекулярной массе этого вещества. Для выражения активности ферментов использовалась единица моль/сек-л.

Количество молей соответствует массе вещества в граммах, де-

ленному на относительную молекулярную массу вещества.

1 моль = 103 ммолъ = 106 мкмолъ = 109 нмолъ = 1012 пмолъ Содержание большинства веществ в крови выражается в милли-

молях на литр (ммоль/л).

193

Для пересчета биохимических показателей в единицы СИ ис-

ры.

В таблице 3-7 приведены коэффициенты пересчета единиц, подлежащих определению, с помощью программного обеспечения в систему СИ. Коэффициенты перерасчета единиц определялись с учетом коэффициента растворимости кислорода и углекислого газа, азота и азотсодержащих веществ в жидких средах (зависящих от плотности мочи). Расчеты проводились с учетом линейных размеров мышечного капилляра, мышечного кардиального саркомера, диаметра эритроцита, относительной молекулярной массы веществ МР по единой фор-

(3.13.)

где 0,012 – содержание структурных элементов в нуклиде углерода С массой 0,012 кг

0,042 – разница между длиной мышечного и кардиального капил-

ляра,

0,131 – постоянная Крога кислорода,

0,027 – переменный коэффициент растворимости кислорода, зависящий от исходной температуры,

194

dэр. – средний диаметр эритроцита, СN – концентрация азота атмосферы,

СО2 – концентрация кислорода атмосферы, ССО2 – концентрация углекислого газа атмосферы, Си.г. – концентрация инертного газа в атмосфере.

3.10. Средние количественные и биохимические показатели клеточного состава крови и жидкостей организма.

На основании корреляции между температурными показателями (показателей пяти точек Н(х) – отношение суммы показателей сонных артерий к абдоминальной, Н(у) - отношение показателей подмышечных областей к Табд, Н(ху) – сумма Н(х)+Н(у), Т(ху) – отношение абдоминальной температуры к суммарной минус показатель суммы каротидных температур) и энергетических величин преобразования связей С=О – 743 кДжмоль с-1; СН – 412 кДжмоль с-1; С-О – 310 кДжмоль с-1; С-С – 348 кДжмоль с-1; Н-О – 463 кДжмоль с-1 равен 2270 кДжмоль с-1 и энергии связей S=S – 431 кДжмоль с-1; S-S – 264 кДжмоль с-1; O=O – 498 кДжмоль с-1; O-O – 142 кДжмоль с-1 ( п=1336 кДжмоль с-1). Азот образует двухатомные молекулы N≡N 0 = 940 кДжмоль с-1. Ам-

миак образуется в результате взаимодействия азота с водородом: N2(г) + 3Н2 ↔ = – Н0 = –92 кДжмоль с-1. Аммиак, вступая в реакцию с

соляной кислотой образует хлористый аммоний (NH4CL) – Н0 = –177 кДжмоль с-1 получены коэффициенты пересчета биохимических единиц, подлежащих определению, с помощью программного обеспечения в систему СИ.

Таблица 3-7

Коэффициенты пересчета единиц, подлежащих определению, с помощью программного обеспечения в систему СИ

195

196

Примечание. Мг — относительная молекулярная масса; Кпер — коэффициент пересчета единиц, подлежащих к определению. Коэф-

197

фициенты выбраны с таким расчетом, чтобы числовое значение, по возможности, находилось в пределах 0,1... 1000.

В системе регуляции многоуровневого процесса биохимических превращений, таких как стехеометрическая и аластерическая регуляция, химическая модификация, регуляция транскрипции, компартментализация, принимают активное участие клетки крови.

Гемоглобин — основной дыхательный белок крови, относящийся к хромопротеидам. Концентрация его зависит от соотношения связей С=О – 743 кДжмоль с-1; СН – 412 кДжмоль с-1; С-О – 310 кДжмоль с-1; С-С – 348 кДжмоль с-1; Н-О – 463 кДжмоль с-1 равен 2270 кДжмоль с-1 к S=S – 431 кДжмоль с-1; S-S – 264 кДжмоль с-1 и значения Н(у).

Гемоглобин находится в эритроцитах в виде нескольких производных. Присоединение кислорода (к железу гема) приводит к образованию оксиге-моглобина (HbO2). Отдав кислород тканям, оксигемоглобин превращается в восстановленную форму (НbО2 ↔ ННb). Удаление диоксида углерода (углекислого газа) из тканей происходит путем его присоединения к свободным аминным группам глобина и при этом образуется карбаминогемоглобин (карбгемоглобин). Оксид углерода (СО) при соединении с железом гема образует стойкое соединение карбоксигемоглобин. Оксид углерода является продуктом обмена и образуется эндогенно при распаде гема (в норме — при старении эритроцитов). Содержание карбоксигемоглобина, в первую очередь, является показателем гемолиза эритроцитов.

Он состоит из белковой (глобин) и небелковой (гем) части, является белком четвертичной структуры и состоит из четырех субъединиц, каждая из которых включает в себя полипептидную цепь, соединенную с гемом, полипептидные цепи попарно одинаковы. Так, гемоглобин взрослого типа (Нb А) имеет 2а- и 2β-полипептидные цепи. Фетальный гемоглобин, преобладающий в крови новорожденного (Нb F), имеет в своем составе 2а- и 2у-полипептидные цепи. У взрослого человека в крови 95-98% приходится на долю гемоглобина А,1-1,5% составляет Нb F,2-2,5% — на гемоглобин А2 (а2δ2). Возрастные изменения качественного состава гемоглобина приведены в табл. 3-7.

Повышение содержания фетального гемоглобина наблюдается

при:

–злокачественных заболеваниях крови (лейкемии);

–заболеваниях, сопровождающихся гипоксемией и гипоксией тканей (анемии, пневмонии);

–наследственных заболеваниях (гемоглобинопатии);

–попадании крови плода в кровь матери (повышенное содержание Нb F у матери) и попадании крови одного плода в кровь другого плода при многоплодной бере-

198

менности (повышенное содержание Нb F у одного из близнецов по сравнению с другим).

Таблица 3-8

Возрастные изменения содержания гемоглобина взрослого и фетального типа (в процентах от общего гемоглобина)

Содержание различных форм гемоглобина приведено в табл. 3-

8.

Повышение содержания карбоксигемоглобина наблюдается при:

–гемолитических анемиях;

–повышенном содержании оксида углерода в атмосферном воздухе;

–у курильщиков.

Железо гема находится в двухвалентной форме. При окислении его (Fе2+↔ Fе3+) образуется метгемоглобин. Окислителями железа гема могут быть различные продукты метаболизма—активные формы кислорода (АФК), ферменты, альдегиды и др. В норме за сутки образуется 2,5% метгемоглобина, а обнаруживается в крови 1,5%. Метгемоглобинредуктазная система восстанавливает метгемоглобин, переводя его в восстановленную форму, возвращая тем самым способность транспортировать кислород. К экзогенным метгемоглобинообразователям относятся нитриты, нитраты, присутствующие в избыточном количестве в воде, в пище, ряд лекарственных препаратов. Содержание метгемоглобина у здоровых людей приведено в табл. 3-9.

Таблица 3-9.

Возрастные изменения содержания карбоксигемоглобина и метгемоглобина (в процентах от общего гемоглобина)

199

Возрастные изменения содержания карбоксигемоглобина и метгемоглобина (в процентах от общего гемоглобина) зависят от

(базовая формула), а также от значений корреляционных показателей числовых зна-

чений температур (показателей пяти точек Н(х) – отношение суммы показателей сонных артерий к абдоминальной, Н(у) - отношение показателей подмышечных областей к Табд, Н(ху) – сумма Н(х)+Н(у), Т(ху) – отношение абдоминальной температуры к суммарной минус показатель суммы каротидных температур).

Повышение содержания метгемоглобина наблюдается при:

–снижении активности метгемоглобинредуктаз (врожденного и приобретенного);

–повышенном содержании в пище, воде нитритов, нитратов;

–кишечных интоксикациях;

–– наличии аномального гемоглобина М (М-

гемоглобинопатии).

Повышение концентрации метгемоглобина в крови свыше 1015% приводит к появлению синюшной окраски кожи и слизистых оболочек. Определение содержания метгемоглобина важно для дифференциальной диагностики пороков сердца, сопровождающихся цианозом.

Гемоглобин, образуя комплексные соединения с различными сульфопроизводными, образует сульфметгемоглобин. У здоровых людей это производное гемоглобина в крови не содержится. Обнаружение его свидетельствует о повышенном содержании сульфопроизводных в воде, пище, воздухе. В связи с этим сульфгемоглобин является своеобразным маркером экологической обстановки.

Диагностическое значение имеет определение содержания гликозилированных (гликированных) гемоглобинов, образующихся в результате комплексирования гемоглобина с различными углеводородами. 95% от общего количества гликозилированных гемоглобинов при-

200