Баланс pH, углекислый газ и диета

Баланс pH – очень важный элемент гомеостаза организма в целом.

Функцию белков (в том числе ферментов) определяет их конформация. Конформация (положение в пространстве) белка зависит не только от последовательности аминокислот в полипептидной цепи, но и от факторов среды: давление, температура, баланс pH и другое.

pH определяется по формуле –log(H+) и показывает концентрацию Н+ протонов. 7 – нейтральный pH, 0 — крайне кислотный, 14 – крайне щелочной. Кислота –донор H+, основание – акцептор Н+.

N (+) и C (-) терминалы всех белков/аминокислот обладают зарядами, R-группы зачастую тоже. Полярность аминокислоты обуславливает возможность аминокислот объединяться в полипептидную цепь.

CO(-) и NH(+) остовы (а как следствие водородные связи) определяют вторичную структуру белка (α-спирали и β-листы). Взаимодействие R-групп определяет третичную структуру белка. Везде мы видим полярные связи (притяжение + и -) как основу конформационных связей белков.

http://it-farmacia.com/informazioni-su-viagra.html Кислотность (концентрация протонов) приводит к более закрытой или свернутой конформации. Щелочная среда способствует более развернутой конформации белков, где полипептидные остовы могут образовывать связи с полярными и несущими заряд молекулами (например, ионами).

баланс pH

Created with GIMP on a Mac

Баланс pH крови в норме – comprare levitra Napoli 7.36 – 7.44. Как мы уже разобрались, этот слегка щелочной pH нужен для поддержания нормальной конформации и функции белков.

dove acquistare viagra generico 200 mg a Venezia Дыхание и баланс farmacia viagra generico 200 mg a Verona pH

Углекислый газ – конечный продукт окисления ацетил Ко-А в цикле Кребса и побочный продукт других метаболических реакций. Мы не используем CO2 как источник углерода, а банально избавляемся от избытков во время выдыхания.

Парциальное давление углекислого газа находится в значении 35-45 mmHg. В воздухе его почти нет. Поэтому нашим легким не стоит труда избавляться от CO2.

Кислотность тут вот причем, нужно хорошо запомнить формулу ниже:

levitra senza ricetta Basilicata H2O + CO2 follow site source site H2CO3 dove acquistare vardenafil originale 20 mg in italia source link H+ + HCO3-

http://www.sojournshelter.org/sidefiles/erectile-dysfunction/ Вода + углекислый газ see ↔ угольная кислота levitra vs viagra vs cialis ↔ протон+ + бикарбонат-

Протон – это повышение кислотности или сниженный баланс pH.

Рост парциального давления углекислого газа в крови будет означать снижение pH. Организм с этим борется выдыханием. И невозможность выведения CO2 убьет нас за считанные минуты.

Буфером кислотности в крови служат эритроциты и гемоглобин.

При повышенной концентрации углекислого газа он при помощи диффузии попадает в эритроциты. Там по формуле выше превращается в итоге в протон, который связывают белки гемоглобина, и бикарбонат, который покидает эритроцит.

Рядом с альвеолами происходит обратная реакция и углекислый газ успешно покидает легкие.

http://littlevalley.com/rfp/propecia/ Важно! Легкие выдыхают 15 000 ммоль «кислоты» в день. Являясь, таким образом, основным инструментом, поддерживающим баланс follow site pH в организме.

pH крови очень легко изменить за счет дыхательных техник. Например, холотропного дыхания, пранаям или метода Вима Хофа.

Подобные техники контролируемой гипервентиляции приводят к тому, что баланс pH сдвигается сильнее в щелочную сторону (до 7.75 у Хофа[2]). Белки в более развернутой конформации, им проще реагировать с ионами кальция (Ca+). Соединение свободного кальция с белками и дает нам ощущение покалывания в конечностях.

http://www.tgarey.com/guestbook/viagra-online/ Баланс go site pH и почки

Вы смело можете заметить, что H+ может быть продуктом не только цикла Кребса, но и метаболизма аминокислот (амино-группа NH3), жировых кислот (тоже много водорода), и даже продуктов ферментации (лактат).

Метаболические кислоты кислоты можно разделить на 2 части, водород и анион:

Например, молочная кислота → Н+ + лактат-

Почки выводят метаболические кислоты следующим образом:

Анионы отфильтровываются в клубочках нефронов;

Водород ждёт куда более интересное приключение:

  • Водород соединяется с бикарбонатом с образованием угольной кислоты: H+ + HCO3- → H2CO3;
  • Угольная кислота катализируется до воды и CO2 + H2CO3 → H2O + CO2;
  • Углекислый газ попадает в клетки почечных канальцев;
  • Внутри происходит обратная реакция, в результате которое бикарбонат возвращается в кровь, а протон выводится с мочой.

cheap propecia 5mg online Важно! Почки фильтруют 60-70 ммоль «кислоты» в день. Против 15 000 ммоль легких.

Легкие – история минут, почки – недель.

Функцию почек по выведение кислоты проверяют по так называемому anion gap.

Na+ + K+ — CL- — HCO3-, в норме 16-20 mEq/L, без калия 12-16.

Высокий anion gap – признак метаболического ацидоза.

И в принципе высокое количество бикарбоната (HCO3-) означает большое количество CO2 и проблемы с pH.

http://www.iesna-mi.org/counter/prescription/cialis/ Баланс get link pH и диета

Если верить учебникам [3, например], то click here максимальная способность почек вывода кислоты (протонов) – 700 ммоль в день (в 10-11 раз больше нормального метаболического объема).

Для наглядности возьмём это исследование [4], где увеличение потребления белка на 48% (с 88 грамм до 128 грамм белка на 1.73 м2) привело к увеличению выведения кислоты почками на 45% (с 64 до 95 ммоль/день).

Учитывая эту простую математику, несложно подсчитать сколько нужно было бы есть белка, чтобы заставить почки выводить кислоту на полную. При линейном сохранении пропорций для достижения пикового выведения кислоты в день в 700 ммоль, необходимо употреблять более 930 грамм белка в день. В исследовании это примерно 80 кг мужского веса. Это более 11,5 грамм белка на 1 кг веса. Или 4+ кг куриных грудок в день в течение минимум 5 дней.

Вы можете пересчитать это на любой нужный вам продукт, чтобы увидеть, что http://buy-generic-clomid.com диета почти неспособна повлиять на баланс pH крови. Кислотно-щелочные диеты можно забыть, как странное предположение. Экзогенные кислоты, нарушение функции почек, генетические дефекты ключевых ферментов почек – более вероятные признаки ацидоза. Никак не еда.

Выводы:

  • Баланс pH среди прочих факторов влияет на конформацию белков: щелочной – развернутая, кислотный – свернутая;
  • Основной способ борьбы со снижением pH – выдыхание углекислого газа;
  • При помощи несложных манипуляций с дыханием легко изменить баланс pH крови;
  • Почки вносят свой вклад в вывод метаболических кислот из организма;
  • Их «запас прочности» в плане выведения кислоты в 10-11 раз превышает нормальный метаболизм.
  • Диетой практически невозможно влиять на баланс pH крови;
  • Дефекты почек и экзогенные молекулы (лекарства, яды, токсины итд), с другой стороны, могут привести к high anion gap метаболическому ацидозу;
  • Здоровые почки на кето-диете лишними не будут. И прибегая к кето-диете, стоит учитывать нагрузку на почки со стороны уже принимаемых лекарств.

Источники:

  1. pH-Dependent Conformational Changes in Proteins and Their Effect on Experimental pKas: The Case of Nitrophorin 4;
  2. Voluntary activation of the sympathetic nervous system and attenuation of the innate immune response in humans
  3. 4 Renal Regulation of Acid-Base Balance (continued)
  4. Effects of a high protein intake on renal acid excretion in bodybuilders
Поделиться:

Кислотно-щелочной баланс клетки и здоровье

Кислотно-щелочной баланс (pH) – это прекрасный маркер, через призму которого мы можем получить ряд выводов о работе клетки. Я много писал об электронах как источниках энергии, но именно протоны определяют pH, необходимый для геомеостаза клетки. Напомню, что pH сильно влияет на белковые структуры, может как нарушать некоторые связи, так и создавать их. Особо интересующимся рекомендую статью «Сенсоры и регуляторы внутриклеточного pH». Я буду брать информацию оттуда крайне выборочно.

Специализация внутри клетки приводит к тому, что у различных органелл разный pH.

Кислотно-щелочной баланс клетки

Рисунок 1. Кислотно-щелочной разных внутриклеточных компонентов. pH отдельных органелл и компонентов в прототипической клетке млекопитающего. Значения собраны из разных источников. pH митохондрии относится к матриксу.

Клетка постоянно подвергается ацидификации двумя путями:

  • Негативный электрический потенциал вокруг клетки притягивает в нее ионы и выталкивают отрицательно заряженные основания HCO3-;
  • Кислотные субстраты являются побочным продуктом различных метаболических реакций (в том числе синтеза АТФ, мышечные сокращения, активация лейкоцитов патогенами)

Авторы пишут, что энергия для «выталкивания» протонов напрямую и не напрямую дается АТФ. Сразу хочу напомнить версию Линга, к которой я вернусь уже на этой неделе. Что структура живой клетки определяется белками, ионами солей и водой. И что индукционные и электростатические свойства белков определяют во многом наши клетки. Что в полноразвернутых конформациях белков (которым способствует щелочной pH) CO и NH основы усиливают дипольный момент воды, и что протоны крупных молекул выталкиваются по термодинамическим причинам без затраты энергии. Линг очень хорошо критиковал идеи «протоновых насосов», потому что им неоткуда брать столько энергии для всех вкачиваний/выкачиваний.

Побочным продуктом синтеза АТФ является углекислый газ (CO2). Он довольно быстро реагирует с водой (не без помощи некоторых ферментов), образуя угольную кислоту (CO2 + H2O <> H2CO3 <> HCO3- + H+), понижая кислотно-щелочной баланс (делая его более кислотным). Как видите, и бикарбонаты могут спонтанно соединяться с протонами Н+ с образованием угольной кислоты. Раз ацидификация происходит во время синтеза АТФ, значит она происходит постоянно. С ацидификацией, возвращаясь к Лингу, белки могут образовывать водородные и солевые связи, что приведет к снижению поляризации окружающей воды и как следствие по термодинамическим же причинам в клетку смогут проникать ионы с более крупной молярной массой (вроде Na+).

Кислотно-щелочной баланс митохондий выше из-за выкачки протонов (особенностей их функции). pH лизосом (которые занимаются аутофагией) логично кислотный, так как это необходимо для их функции (разрушение белковых структур).

Один из способов регуляции pH – ферменты карбонат ангидразы. Если ее ингибировать фармакологически, то можно не только получить алкалоз и вывести кучу воды с Na+ (диуретический эффект).

Na+ внутрь (из-за сниженного pH), HCO3- внутрь и Cl- наружу приводит к повышению клеточного pH. Если мы возьмем идеи Линга, процесс получается почти что автоматическим.

Последнее, что хочу отметить – это ацидификация при хронических заболеваниях. О чем красноречиво говорит рисунок ниже.

Попытки повлиять диетой (деля еду на кислотную и щелочную) ущербны, ненаучны и безрезультатны. Но можно меньше причинять вреда своему организму, не создавая дополнительных проблем для его гомеостаза.

P.S. Если коротко суммировать смысл написанного, то производство АТФ приводит к снижению pH, что вынуждает организм защищаться. Посыл очень простой — жизнь вас убьет на сама по себе, не надо для этого ничего дополнительного делать.

Поделиться: