все структуры человеческого тела. Каждая клетка, где бы она ни находилась, специализируется на какой-то одной функции в зависимости от того, что именно необходимо той или иной ткани.
У всех клеток есть внешняя мембрана, или «кожа». Мембрана изолирует содержимое клетки и не позволяет ему смешиваться с внеклеточной жидкостью. В системе кровообращения такой жидкостью является кровь (кровь — также разновидность ткани); вне кровеносных сосудов это внутритканевая жидкость, окружающая клетку.
Первичная функция внеклеточной жидкости - служить растворителем для неорганических веществ, которые существуют в виде ионов (это самая чистая форма элементов): питательных веществ в виде аминокислот, сахара, углеводов и, конечно же, кислорода, доставляемого к клетке.
В ней также растворяются все побочные продукты жизнедеятельности клетки и те вещества, которые она сама производит. Содержание минералов — натрия, калия, кальция и магния, которые часто называют катионами, - поддерживается в тонко регулируемом равновесии, как во внутриклеточном, так и в межклеточном пространствах.
Энергия клетки и ее функционирование во многом зависят от скорости движения этих минералов в клетку и из нее в жидкой среде. Мы унаследовали эти особенности деятельности клетки от самых первых клеток, живших в «первобытном бульоне» древних океанов. Примерно в такой же жидкой среде человеческий зародыш в период внутриутробного развития кратко повторяет основные этапы эволюции. Разница только в том, что питательные вещества и кислород н получает благодаря пуповине.
КИСЛОТНОСТЬ И КЛЕТКА
Всем нам когда-либо доводилось испытать усталость мышц и ту боль, которая за ней следует. Считалось, что боль возникает из-за избытка молочной кислоты (при тех же условиях также обнаруживается избыток фосфорной кислоты, калия и гистамина) внутри мышечной ткани.
Ацидоз молочной кислотой возникает, если мышцы работают так, что им не хватает кислорода или если они недостаточно снабжаются кровью, чтобы на всем участке могли начаться компенсаторные процессы, восстанавливающие физиологический гомеостаз. Гомеостаз — это нормальное состояние функционального равновесия.
Ацидоз и алкалоз — две крайние точки шкалы, между которыми тело должно удерживать очень тонкий баланс. В основе шкалы — количественное соотношение в организме кислотных ионов водорода к щелочным ионам гидроксильной группы. Отрезок шкалы от 7 до 1 считается кислотным (при показателе 1 кислотность выше, чем при показателе 7). Показатель, равный 7, считается нейтральным, а отрезок от 7 до 14 считается щелочным (14 соответствует самому высокому содержанию щелочи по этой шкале). Такую шкалу называют шкалой рН. В целом рН (концентрация ионов водорода) человеческого тела — щелочная. Внутренняя среда обычной клетки (цитоплазма) всегда немного щелочная, ее рН обычно составляет 7,4. Когда показатель сдвигается в сторону увеличения кислотности (а многие клетки от этого страдают), начинается умеренный ацидоз. Обычно мы говорим об ацидозе, когда в сторону увеличения кислотности сдвигается рН крови. Но вполне возможен и локальный ацидоз, когда в активно работающей зоне ослаблено кровообращение, как это и происходит при чрезмерной нагрузке на мышцы или фиброзные ткани.
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К БОЛИ НЕРВНЫЕ ОКОНЧАНИЯ
Все ткани тела снабжены нервными окончаниями, то есть
Наркотики, например морфий или героин, достигают эффекта, воздействуя именно на эту систему.
Серотонинэргическая система хорошо представлена во всех тканях тела: в коже, суставах, мышцах, стенках сосудов; она очень развита и в структуре самого головного мозга. Ее роль в регуляции физиологических процессов в организме и координации разнообразных функции различных его систем сейчас признана и оценена по достоинству.
Недавно была высказана гипотеза, что чувствительные к серотонину нервные окончания реагируют на изменении рН в активно работающих зонах, если в них поступает недостаточно крови, чтобы насытить клетки водой, то есть сориентировать различные функции клетки на поддержание гомеостаза. Эта же система отвечает и за реакцию на тепловые изменения.
ВЕЩЕСТВА, ВЫЗЫВАЮЩИЕ БОЛЬ
В число содержащихся в организме веществ входит фермент
Такая боль может возникнуть при удержании туловища в неизменном положении или когда отдельные группы мышц напрягаются выше предела их выносливости (например, при постоянных попытках мышц спины исправить неправильное положение верхней части тела, вызванное силой тяжести). Основная функция кининов заключается в расширении местных кровеносных, сосудов и усилении кровотока. В то же время, вызывая боль, они способствуют снижению местной мышечной активности.
Естественным свойством любой живой ткани является постоянное стремление поддержать уровень рН в пределах безопасных границ (нейтральный показатель 7.4). Поскольку клеточные мембраны любых тканей не пропускают ионы, то для решения проблемы регулирования уровня рН природа создала так называемые ионные насосы. Каждая клетка, в зависимости от ее функциональных потребностей, может иметь в своем распоряжении до нескольких тысяч таких насосов.
Функцию насосов выполняют сложные белки, каждый из которых обладает особой привлекательностью для строго определенных пар ионов. Недавно опубликованные результаты исследований показали, что один из типов таких насосов специализируется на обмене ионов водорода на ионы натрия.
Одна из важных характеристик этих насосов связана со способностью ионов накапливаться «на входе» в клетку и запускать стартовый механизм насоса. Это означает, что если в клетке повышается концентрация ионов водорода (кислоты), то насос начинает работать в форсированном режиме, то есть из клетки выводятся ионы водорода (кислотные), а их место занимают ионы натрия. Работа этих насосов должна быть сбалансирована; когда из клетки что-то выводится, место этого элемента должно занять другое вещество, и поэтому его необходимо ввести в клетку.
Существуют другие типы насосов, выполняющих точно такую же функцию, с тем отличием, что они занимаются выведением ионов натрия и внедрением в клетку ионов калия.