Что такое кислотно-щелочной баланс (pH)
Соотношение кислоты и щелочи в каком-либо растворе называется кислотно-щелочным равновесием (КЩР) или балансом. КЩР характеризуется специальным показателем pH (сила водорода), который показывает число водородных атомов в данном растворе.
- В нейтральной среде pH равно 7,0
- кислой среде pH ниже 7 (от 6,9 до 0)
- В щелочной среде pH выше 7 (от 7,1 до 14,0)
Тело человека на 70-80% состоит из воды, и имеет определенное кислотно-щелочное соотношение, характеризуемое показателем pH.
Нормальная величина pH различных жидкостей организма
- Артериальная кровь 7,35-7,45
- Венозная кровь 7,26-7,36
- Лимфа 7,35-7,40
- Межклеточная жидкость 7,26-7,38
- Внутрисуставная жидкость 7,3
Организм постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень pH. Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме.
В норме кровь имеет слабощелочную реакцию: pH 7,35-7,45.
pН жестко выдерживается в узких границах, т.к. только в этих условиях возможна работа большинства ферментов.
Для каждого фермента существует свой оптимум pH (для большинства он составляет 7,3-7,4), при котором активность ферментов максимальна. Даже незначительные изменения pH в ту или иную сторону вызывают снижение активности ферментов и уменьшение скорости биохимического процесса. Это один из самых стабильных параметров гомеостаза.
Мы привыкли оценивать пищу с позиций калорийности, содержания белков, углеводов, жиров, витаминов и других веществ.
Но любой продукт имеет еще один фундаментальный показатель – кислотную нагрузку пищи.
Американские ученые в начале 21 века сделали подлинное открытие, когда выявили, что у любого продукта есть еще один фундаментальный показатель, который имеет критическое значение для нашего здоровья. Это кислотная нагрузка пищи. Она складывается из соотношения в пище компонентов, которые в ходе метаболизма образуют либо кислоту, либо щелочь.
Кислотная нагрузка (КН) измеряется по принципу кислота минус щелочь.
Когда в пище преобладают компоненты, образующие серную кислоту (серосодержащие аминокислоты в белках) или органические кислоты (жиры, углеводы), то КН имеет положительную величину.
Если в пище больше компонентов, образующих щелочь (органические соли магния, кальция, калия), то КН представляет собой отрицательную величину.
Компьютерный анализ позволил определить кислотную нагрузку основных продуктов питания (см. таблицу).
| Кислотная нагрузка основных продуктов питания * | |||
| Продукт |
Компоненты | Кислотная нагрузка |
|
| Кислота | Щелочь | ||
|
Кислые продукты |
|||
| Мясо | 77,7 | 9,8 | 67,9 |
| Зерновые | 8,0 | -5,8 | 13,8 |
| Сыр | 2,8 | -1,4 | 4,2 |
| Молоко и йогурт | 5,7 | 2,9 | 2,8 |
| Яйца |
1,8 |
-0,7 |
2,5 |
|
Нейтральные продукты |
|||
| Бобовые | 0,9 | 1,7 | -0,8 |
| Орехи | 1,3 | 1,2 | 0,1 |
|
Щелочные продукты |
|||
| Листовая зелень | 32,9 | 92,0 | -59,1 |
| Овощи-фрукты ** | 21,3 | 67,8 | -46,5 |
| Коренья | 10,1 | 36,5 | -26,4 |
| Овощи | 6,8 | 21,1 | -14,3 |
| Клубни | 4,5 | 15,1 | -10,6 |
| Фрукты | 2,1 | 7,9 | -5,8 |
| * В миллиэквивалентах на 240 килокалорий. | |||
| ** Фрукты, которые в быту принято называть овощами: помидоры, кабачки, баклажаны, огурцы, арбузы, дыня, тыква и т.п. |
|||
| Источник: Американский журнал клинического питания. 2002; 76(6): 1308-1316 | |||
Неправильное питание – причина хронического закисления организма
Питание современного человека характеризуется дисбалансом ионов водорода и бикарбоната, что вызывает пожизненный, слабовыраженный, болезнетворно (патогенно) существующий системный метаболический ацидоз (закисление).
По данным антропологов рацион древнего человека состоял на 1/3 из нежирного мяса диких животных и на 2/3 из растительной пищи. В этих условиях питание носило исключительно щелочной характер.
Кислотная нагрузка пищи древнего человека составляла в среднем минус 78 !
Ситуация принципиально изменилась с возникновением аграрной цивилизации, когда человек стал употреблять в пищу много зерновых культур, молочные продукты и жирное мясо одомашненных животных.
Но особенно драматические сдвиги в питании произошли в конце 20 века, когда рацион заполонили промышленно обработанные «кислые» продукты питания.
Эти изменения в составе диеты были названы факторами риска в патогенезе «болезней цивилизации», включая атеросклероз, гипертонию, остеопороз, диабет 2 типа и многих других.
Кислотная нагрузка пищи современного человека составляет - плюс 48 !
Диета современного человека богата насыщенными жирами, простыми сахарами, поваренной солью и бедна клетчаткой, магнием и калием. В ней доминируют рафинированные и обработанные продукты, сахар, мучные изделия, множество всяких полуфабрикатов.
Что представляет собой пища современного человека?? Это пицца, чипсы, глазированные сырки, новоявленные чудо-молочные продукты, кондитерские изделия, прохладительные сладкие напитки.
Эта пища имеет кислые валентности.
Ежедневное «кислотное» питание приводит к хроническому пожизненному закислению (ацидозу) внутренней среды организма.
Хронический слабовыраженный ацидоз и работа ответных гомеостатических механизмов, приводит к многочисленным патологическим процессам:
pH крови – одна из самых жестких физиологических констант организма, которая выдерживается в узких границах.
При воздействии закисляющих или ощелачивающих факторов организм использует компенсаторные механизмы, буферные системы крови, а также прибегает к помощи легких, почек, органов ЖКТ и других органов.
В процессе жизнедеятельности организма требуются как кислые, так и щелочные продукты распада, причем кислых образуется в 20 раз больше нежели щелочных!! Поэтому защитные системы организма, обеспечивающие неизменность его кислотно-щелочного равновесия, «настроены» на нейтрализацию и выведение прежде всего кислых продуктов распада.
В целом устойчивость организма к ощелачиванию в несколько раз выше, чем к закислению !!!
Для организма предпочтительнее состояние, приближающееся к легкому компенсированному алкалозу (ощелачиванию), т.к. в этих условиях более активно протекают процессы энергообразования, синтеза белков и липидов, минеральный обмен и др.
В действительности же чаще встречается состояние, близкое к компенсированному ацидозу (закисленности) !!!
Однако постоянная нагрузка на компенсаторные системы может привести к их декомпенсации, что в первую очередь проявится в нарушениях в обмене веществ не только в пределах клетки, но и в масштабах целого организма.
Компенсированный ацидоз может вредить организму незаметно, но постоянно в течение нескольких месяцев и даже лет.
Как организм управляет уровнем кислотности?
При длительных отклонениях от равновесия в кислую сторону, скелет, как депо кальция и магния, может быть привлечен к компенсаторным процессам, т.к. поддержание кислотно-щелочного равновесия в организме с участием скелета высокопроизводительно.
Организм не допускает выхода pH крови за заданные пределы.
Но достигается это дорогой ценой.
В жертву приносится скелет: в целях ощелачивания, вымываются из костей щелочные буферы – кальций и магний.
По данным последних мировых научных исследований,
- кости сначала теряют магний. В первую очередь уходит магний, затем кальций. Отсюда ускоренное развитие остеопороза.
- Разрушаются мышцы. Хроническая слабость и боли в мышцах отмечаются уже в молодом возрасте.
- Слабость костей и мышц ведет к деградации суставов.
- Кислая реакция мочи создает идеальные условия для образования камней в почках. Это принимает характер эпидемии. Хроническое нарушение работы почек вызывает развитие воспалительных заболеваний и почечной недостаточности.
- Кислая реакция слюны разрушает зубы и способствует развитию стоматитов.
- Хроническое закисление может вызывать головные боли, тревожность, бессонницу, задержку жидкости в организме.
- При избыточном кислотном рационе питания большое количество магния, кальция, калия и других нейтрализующих кислоты элементов постоянно истощается, изымается из тканей, и они должны быть обязательно восполнены, иначе очень скоро последуют симптомы болезней.
О роли магний в поддержании кислотно-щелочного баланса в организме
В силу своих биологических эффектов, магний для организма может быть даже важнее кальция!!
По присутствию в организме (21-28г.) магний, наряду с кальцием, натрием и калием, входит в первую четверку минералов в организме, а по содержанию внутри клетки занимает второе место после калия.
Без магния не может быть усвоен кальций. Магний уравновешивает поступление кальция, и препятствует его выведению.
Магний особенно необходим для костной ткани, около 60% его содержится в костях и зубах, причем из этого количества примерно треть может быть оперативно мобилизована для нужд организма. 20% магния находится в мышцах, 19% – в других энергоемких органах организма (мозг, сердце, печень, почки и др.) и 1% – во внеклеточной жидкости.
В крови 60-75% магния находится в ионизированной форме
Причины дефицита магния
Рафинированная пища; структура питания – приготовление пищи по системе фаст-фуд (быстрой пищи) – приводит к потерям 70-80% магния.
В большинстве самых распространенных продуктов питания магний представлен скудно.
Настоящими пожирателями магния являются столь любимая детьми кола, сладости.
Прием большого количества кофеина: кофе, чай, прохладительные напитки (колы), шоколад и др. Чрезмерное употребление сахара ведет к усиленному выбросу магния с мочой.
Недостаток магния усугубляется обеднённостью почв (интенсивное земледелие). Загрязняющие агенты (органические удобрения, промышленные отходы, тяжелые металлы, пестициды) снижают проникновение магния из почвы в культуры.
Дефицит магния может наблюдаться не только при нарушении питания, но и при увеличении потребности в нем: при физической и умственной нагрузке, стрессе, психоэмоциональном напряжении, например, если ребенок посещает школу с усиленной подготовкой, занимается спортом (т.е. имеет повышенную нагрузку на нервную систему).
Другими причинами дефицита магния являются нарушение всасывания (поносы, запоры), заболевания ЖКТ, злоупотребление слабительными;
Повышенное выведение через почки (почечный ацидоз, диабет, мочегонные средства, алкоголь);
Применение лекарств (противозачаточные, эстрогенные, бета-блокаторы, ингибиторы АПФ, сердечные гликозиды, противотуберкулезные, антибиотики, цитостатики.
Нехватка магния влечет за собой дефицит цинка, меди, кальция, калия, кремния и дальнейшее их замещение токсичными тяжелыми металлами: свинцом, кадмием, алюминием.
Огромную негативную роль играет широкое распространение различных диет для похудения. Избыточное употребление животного белка – мода на различные белковые диеты – сдвигает pH в кислую сторону, и повышает экскрецию солей мочевой кислоты.
Биологические эффекты магния
Магний – один из главных энергетиков клетки. Все энергетические процессы в организме идут при обязательном участии магния. 80-90% внутриклеточного магния находится в комплексе с АТФ!!
Магний влияет на вход кальция в клетку (управление кальциевыми каналами). В этом отношении магний выступает как физиологический антагонист кальция и препятствует излишней функциональной активности клеток. Например, он предупреждает избыточное сокращение мышечных клеток (мышечные спазмы, спазмы сосудов при гипертонии и болях в сердце, спазмы бронхов при бронхиальной астме, спазмы кишечника и др.).
Магний защищает нервную систему от разрушительных стрессов и психоэмоционального напряжения. Магний является «изоляционным материалом» для проведения нервного импульса, тормозит избыточное его прохождение.
Магний поддерживает клеточный и гуморальный иммунитет, оказывает противовоспалительное и противоаллергическое действие.
Магний поддерживает соли мочи в растворенном состоянии, и препятствует их осаждению. Подавляет камнеобразование в почках, даже в незначительных концентрациях угнетает кристаллизацию. Ионы магния связывают в моче до 40% щавелевой кислоты. Предотвращают осаждение соединений кальция. Из-за недостатка магния (а его запасы истощаются гораздо быстрее, чем полагали ранее) кальций начинает порождать болезни. Магний, особенно в форме цитрата, сокращает абсорбцию оксалатов в кишечнике и его мочевую экскрецию. Таким образом, магнию отводится еще одна роль в здоровье человека, особенно это касается потребление магния в форме цитрата.
Магний участвует в процессах обезвреживания токсинов в печени, защищает от радиации.
Магний защищает от попадания тяжелых металлов в организм (напр. свинца), и выводит их из обмена веществ.
Магний необходим для укрепления костной ткани, зубов, волос и ногтей.
Итак, магний, как никакой другой элемент, важен для протекания многих метаболических процессов в организме. Неслучайно он созвучен с латинским словом «magnum», одно из значений которого означает «великий».
Магний, как и другие элементы в организме человека, не синтезируется, он поступает в наш организм с водой и пищей, его называют главным металлом жизни.
ЛИТЕРАТУРА
1). Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Патофизиология кислотно-основного равновесия. Основы патохимии. СПб, Элби, стр.334-353.
2). Лившиц В.М., Сидельникова В.И. Медицинские лабораторные анализы. Справочник. изд.второе, М, Триада-Х: 2002. «Кислотно-щелочное равновесие» стр.107-110.
3). Громова О.А. Медицинская газета Больница, «Современная жизнь формирует дефицит магния у детей», 2002, №4-5, стр.11.
4). Ребров В.Г., Громова О.А. Витамины и микроэлементы. «Магний». М, Алев-В: 2003, стр.403-435.
5). Алешин С.В. Вещества жизни: кальций, магний и витамин Д. М, Орто.ру: 2004.
6). Sellmeyer D., Stone K., Sebastian A., Cummings S. Американский журнал клинического питания. 2001; 73(1): стр.118-122.