Gram Zdrowia

Centrum Medyczne dr Michalaka
----- Biuletyn Medycyny Podziemnej -----
----------------------------------------------------------------------

DLACZEGO MYJĘ SIĘ W ZIMNEJ WODZIE? (1/4) Jony wodorowe H+

W bieżącym artykule kontynuowany będzie wątek równowagi
kwasowo-zasadowej.

Jony wodorowe H+.

O tym, czy dany roztwór jest kwaśny, czy zasadowy, decyduje
stężenie jonów wodorowych H+. W czystej wodzie stężenie to wynosi
0.0000001mol/l czyli 10^-7 mol/l czyli 100 nmol/l. Odpowiada to pH =7.
Jeśli stężenie tych jonów wzrośnie 10x, to będzie wynosić 10^-6 a
pH=6. Mamy wtedy środowisko kwaśne. Jeśli natomiast zmaleje 10x, to
będzie wynosić 10^-8 czyli pH = 8. Mamy wtedy środowisko zasadowe. pH
ludzkiej krwi waha się w granicach 7.35-7.45, co oznacza, że stężenie
jonów H+ mieści się w granicach 35 ÷ 45 nmol/l.
(Dla przypomnienia: 1 mol to 602300000000000000000000 sztuk.
Inaczej 6.023*10^23)


Zupełnie inaczej jest wewnątrz komórki. Tutaj stężenie jonów
wodorowych wynosi ok. 100 nmol/l czyli pH=7.0. We wnętrzu komórki
stężenia poszczególnych jonów są zupełnie inne niż na zewnątrz. Jest
to więc zupełnie inna przestrzeń płynowa z kompletnie innymi
mechanizmami regulacyjnymi dla poszczególnych jonów. Tabelę średniej
zawartości najważniejszych jonów wewnątrz i na zewnątrz komórki
przedstawia tabela 1 (kolumny środkowe).

Opis tabeli:

PZK - płyn zewnątrzkomórkowy
PWK - płyn wewnątrzkomórkowy
ŁGELCH - łączny gradient elektrochemiczny
(suma gradientu stężeniowego i elektrycznego)

Substancja PZK PWK ŁGELCH
------------------------------------------------------------------------

Na+ (mmol/l) 140 12 +155 mV

K+ (mmol/l) 4 150 -6 mV

Ca++ (mmol/l) 1.2 0.0001 +300 mV

Mg++ (mmol/l) 1.5 30 +80 mV

Cl - (mmol/l) 110 4 0 mV

(HCO3)- (mmol/l) 27 10 -65 mV

(PO4)3-, (HPO4)2-, 2 60 mocno ujemny
(H2PO4)- (mmol/l)

białka (g/l) 20 160 mocno ujemny

H+ (nmol/l) 40 100 +65


Potencjał elektryczny błony komórkowej

Rzeczywista "siła" dążenia do wyrównania stężeń po obu stronach
błony komórkowej musi uwzględniać jeszcze napięcie, jakie panuje na
błonie komórkowej i które wynosi maksymalnie ­-90 mV. Ujemne wnętrze
wciąga jony dodatnie a wypycha jony ujemne. Powyższe napięcie jest
bardzo wysokie, jak na warunki komórki i jest w stanie
utrzymać/wytworzyć ok. 30-krotny gradient jonów jednowartościowych
(Na+,K+,Cl-) oraz ok. 1000-krotny gradient jonów dwuwartościowych
(Ca++,Mg++). Przeliczając gradient stężeniowy na odpowiadający mu
gradient elektryczny możemy dodać gradient stężeniowy z potencjałem
błony (-90mV). Uzyskujemy wtedy łączny gradient elektrochemiczny
mówiący, jak silne jest dążenie poszczególnych jonów do wyrównania
stężeń po obu stronach błony. Przedstawiony jest on w ostatniej
kolumnie tabeli 1. Znak dodatni oznacza, że dany jon jest wciągany do
komórki, a znak ujemny, że jest z niej wypychany.

Szybkość procesu wyrównywania stężeń zależy od łatwości, z jaką
dane jony przechodzą przez błonę. I tak np. jony chlorkowe Cl- bardzo
łatwo przechodzą przez błonę, przez co gradient stężeniowy jest
praktycznie zawsze odpowiada napięciu elektrycznemu na błonie. Im
wyższe napięcie, tym więcej jonów ujemnych jest wypchniętych z
komórki.

Z kolei dla jonów Na+, które trudno przechodzą przez błonę zarówno
gradient stężeniowy, jak i elektryczny próbują wciągać te jony do
środka. Komórka z wysiłkiem wypompowuje jony Na+ z komórki wbrew obu
gradientom. Ok. 20% całej ilości wytwarzanej w organizmie energii jest
zużywane właśnie przez tzw. pompę sodowo-potasową, która non-stop
wypompowuje sód z komórki wbrew gradientowi stężeniowemu i
elektrycznemu utrzymując życiodajne napięcie na błonie komórkowej.
Jeśli chodzi o potas (K+), to oba gradietny prawie się niwelują.
Gradient stężeniowy nieznacznie przeważa, co sprawia, że potas musi
być aktywnie wpompowywany do komórki. Nie potrzeba na to jednak dużo
energii, gdyż wciąga go silnie ujemne wnętrze.

Jony wapniowy i magnezowy cechują się dość dużym gradientem
elektrochemicznym, na szczęście bardzo słabo przenikają one przez
błonę i komórka nie zużywa aż tak dużo energii do utrzymania tego
gradientu, co w przypadku jonów Na+.

Spadek szybkości wytwarzania energii w komórce zawsze będzie się
odbijać na napięciu na błonie komórkowej, a to będzie zawsze powodować
zmiany w stężeniach jonów po obu stronach błony, a w szczególności
wewnątrz komórki.

Również stężenie jonów wodorowych H+ z pewnymi ograniczeniami
podlega tym procesom. Widzimy, że choć w komórce jest więcej jonów H+
niż na zewnątrz, to łączny gradient elektrochemiczny wciąga te jony do
środka. Komórka musi je więc aktywnie wypompowywać.

Nie chcę wchodzić głębiej w powyższe rozważania, bo pewnie bym
Państwa zanudził. Chcę jednak pokazać wszystkim, że sprawa jest dość
skomplikowana i żeby móc cokolwiek oceniać, trzeba głęboko wejść w
temat tych zjawisk.

Generalny wniosek jest taki, że środowisko wnętrza komórki to
"zupełnie inny świat". Skład chemiczny tego świata w małym stopniu
zależy od diety a w dużym od konstytucji osobniczej oraz sprawności
procesów pozyskiwania energii. Ów skład chemiczny przekłada się
następnie na sprawność zachodzenia różnorodnych innych ważnych
procesów biochemicznych w komórce, których szczegóły są dopiero często
poznawane.

cdn...

dr n. med. Krzysztof Piotr Michalak
----
Aby otrzymywać Biuletyn, należy wejść na stronę www.drMichalak.pl i
wpisać swój email.
---
Jeśli uważasż, że komuś z Twoich znajomych przydałyby się informacje z
tego Biuletynu - prześlij mu teraz tego mejla...
---
Przypominam, że biuletyn zawiera w większości wiedzę nie uznawaną
przez medycynę akademicką.
---