Оптимальна температура життєвої активності людини
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe63.9.809Ключові слова:
зсувна в’язкість крові, еритроцити, насиченість гемоглобіну киснем, лужно-кислотний балансАнотація
В роботi приймається, що оптимальна температура життєактивностi людини вiдповiдає максимальному переносу кисню артерiями в одиницю часу. З огляду на це хiмiчнi перетворення в клiтинах будуть найбiльш iнтенсивними. Встановлено, що перенос кисню визначається, перш за все, ступенем насиченостi кровi киснем та в’язкiстю плазми кровi. Обидвi цi характеристики залежать вiд температури та показника лужно-кислотного балансу кровi. Враховуються також додатковi параметри, якi впливають на об’єм еритроцитiв, а разом з тим i на температуру максимального переносу кисню. При цьому вважається, що еритроцити впливають на зсувну в’язкiсть кровi у той самий спосiб, як домiшковi частинки на в’язкiсть суспензiй. Показано, що за нормальних умов оптимальна температура складає 36.6 ∘C. Обговорюється залежнiсть оптимальної температури життєвої активностi людини вiд показника кислотно-лужного балансу.
Посилання
<li>N.P.O. Green, G.W. Stout, D.J. Taylor. Biological Science (Cambridge Univ. Press, 1997).
</li>
<li>G.L. Zubay, W.W. Parson, D.E. Vance. Principles of Biochemistry: Energy, Proteins, Catalysis (McGraw-Hill College Division, 1995).
</li>
<li>F.J. Ayala, J.A. Kiger, jr. Modern Genetics (Benjamin, 1980).
</li>
<li>L.A. Bulavin, N.P. Malomuzh. Upper temperature limit for the existence of living matter. J. Mol. Liq. 124, 136 (2006).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.molliq.2005.11.027">https://doi.org/10.1016/j.molliq.2005.11.027</a>
</li>
<li>A.I. Fisenko, N.P. Malomuzh. The role of the H-bond network in the creation of the life-giving properties of water. Chem. Phys. 345, 164 (2008).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2007.08.013">https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2007.08.013</a>
</li>
<li>A.I. Fisenko, N.P. Malomuzh. To what extent is water responsible for the maintenance of the life for warm-blooded organisms? Int. J. Mol. Sci. 10, 2383 (2009).
<a href="https://doi.org/10.3390/ijms10052383">https://doi.org/10.3390/ijms10052383</a>
</li>
<li>L.A. Bulavin, N.P. Malomuzh. Dynamic phase transition in water as the most important factor provoking the protein denaturation in warm-blooded organisms. Fiz. Zhivogo 18, 16 (2010) (in Russian).
</li>
<li>N.P. Malomuzh, A.V. Oleinik. The origin of the kinematic shear viscosity of water. Zh. Strukt. Khim. 49, 1093 (2008) (in Russian).
</li>
<li>L.A. Bulavin, A.I. Fisenko, N.P. Malomuzh. Surprising properties of the kinematic shear viscosity of water. Chem. Phys. Lett. 453, 183 (2008).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.cplett.2008.01.028">https://doi.org/10.1016/j.cplett.2008.01.028</a>
</li>
<li> L.A. Bulavin, T.V. Lokotosh, N.P. Malomuzh. Role of the collective self-diffusion in water and other liquids. J. Mol. Liq. 137, 1 (2008).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.molliq.2007.05.003">https://doi.org/10.1016/j.molliq.2007.05.003</a>
</li>
<li> The Engineering ToolBox. Water – Thermal Properties [http://www.engineeringtoolbox.com/water-thermal-properties-d_162.html].
</li>
<li> D. Randall, W. Burggren, K. French, R. Eckert. Animal Physiology: Mechanisms and Adaptation (Freeman, 1997).
</li>
<li> L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Fluid Mechanics (Pergamon Press, 1993).
</li>
<li> B. Tremey, B. Vigue. Changes in blood gases with temperature: Implications for clinical Practice. Ann. Fr. Anesth. Reanim. 23, 474 (2004).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.annfar.2004.01.017">https://doi.org/10.1016/j.annfar.2004.01.017</a>
</li>
<li> S. Mrozek, F. Vardon, Th. Geeraerts. Brain temperature: physiology and pathophysiology after brain injury. Anesth. Res. Pract. 2012, 13 (2012).
<a href="https://doi.org/10.1155/2012/989487">https://doi.org/10.1155/2012/989487</a>
</li>
<li> J.-A. Collins, A. Rudensky, J. Gibson et al. Relating oxygen partial pressure, saturation and content: The hemoglobin-oxygen dissociation curve. Breathe 11, 194 (2015).
<a href="https://doi.org/10.1183/20734735.001415">https://doi.org/10.1183/20734735.001415</a>
</li>
<li> N.P. Malomuzh, E.V. Orlov. A new version of the cell method for determining the viscosity of suspensions. Kolloidn. Zh. 64, 802 (2002) (in Russian).
</li>
<li> A. Einstein. Eine neue bestimmung der molekuldimensionen. Ann. Phys. 19, 289 (1906).
<a href="https://doi.org/10.1002/andp.19063240204">https://doi.org/10.1002/andp.19063240204</a>
</li>
<li> A. Einstein. Berichtigung zu meiner arbeit: "Eine neue bestimmung der molekuldimensionen". Ann. Phys. 34, 591 (1911).
<a href="https://doi.org/10.1002/andp.19113390313">https://doi.org/10.1002/andp.19113390313</a>
</li>
<li> Hydrodynamic Interaction of Particles in Suspensions. Edited by A.Yu. Ishlinskii, G.G. Chornyi (Mir, 1980) (in Russian).
</li>
<li> J. Happel, R. Brenner. Low Reynolds Number Hydrodynamics: With Special Applications to Particulate Media (Prentice-Hall, 1965).
</li>
<li> J. Happel. Viscosity of suspension of uniform spheres. J. Appl. Phys. 28, 1288 (1957).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.1722635">https://doi.org/10.1063/1.1722635</a>
</li>
<li> G.V. Richieri, H.C. Mel. Temperature effects on osmotic fragility, and the erythrocyte membrane. Biochim. Biophys. Acta 813, 41 (1985).
<a href="https://doi.org/10.1016/0005-2736(85)90343-8">https://doi.org/10.1016/0005-2736(85)90343-8</a>
</li>
<li> J.F. Gillooly, R. Zenil-Ferguson. Vertebrate blood cell volume increase with temperature: implications for aerobic activity. Peer J. 2, 346 (2014).
<a href="https://doi.org/10.7717/peerj.346">https://doi.org/10.7717/peerj.346</a>
</li>
<li> P. Swietach, T. Tiffert, J.M.-A. Maruitz et al. Hydrogen ion dynamics in human red blood cells. J. Physiol. 588, 4995 (2010).
<a href="https://doi.org/10.1113/jphysiol.2010.197392">https://doi.org/10.1113/jphysiol.2010.197392</a>
</li>
<li> D. Kuzman, T. Znidartit, M. Gros et al. Effect of pH on red blood cell deformability. Eur. J. Physiol. 440, 193 (2000).
<a href="https://doi.org/10.1007/s004240000061">https://doi.org/10.1007/s004240000061</a>
</li>
<li> W.H. Reinhart, R. Gaudenz, R. Walter. Acidosis induced by lactate, piruvate, or HCl increases blood viscosity. J. Crit. Care 17, 68 (2002).
<a href="https://doi.org/10.1053/jcrc.2002.33027">https://doi.org/10.1053/jcrc.2002.33027</a>
</li>
<li> P.V. Rand, W.H. Austin, E. Lacombe, N. Barker. pH and blood viscosity. J. Appl. Physiol. 25, 550 (1968).
<a href="https://doi.org/10.1152/jappl.1968.25.5.550">https://doi.org/10.1152/jappl.1968.25.5.550</a>
</li>
<li> T.S. Chow. Viscosity of concentrated dispersions. Phys. Rev. E 48, 1977 (1993).
<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevE.48.1977">https://doi.org/10.1103/PhysRevE.48.1977</a>
</li>
<li> Blood Plasma and Serum Viscosity [http://www.rheosense.com/application/viscosity-of-blood-plasma-and-serum].
</li>
<li> R.I. Weed, A.I. Bowdler. Metabolic dependence of the critical hemolytic volume of human erythrocytes: Relationship of osmotic fragility and autohemolysis in hereditary spherocytosis and normal res cells. J. Clin. Invest. 45, 1137 (1966).
<a href="https://doi.org/10.1172/JCI105420">https://doi.org/10.1172/JCI105420</a>
</li>
<li> E. Naeraa, E.S. Peterson, E. Boye, J.W. Severinghaus. pH and molecular CO2 components of the Bohr effect in human blood. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 18, 96 (1966).
<a href="https://doi.org/10.3109/00365516609065612">https://doi.org/10.3109/00365516609065612</a>
</li>
<li> L. Cordone, A. Cupane, P.L. San Biagio, E. Vitrano. Effect of some monohydric alcohols on the oxygen affinity of hemoglobin: Relevance of solvent dielectric constant and hydrophobicity. Biopolymers 18, 1975 (1979).
<a href="https://doi.org/10.1002/bip.1979.360180811">https://doi.org/10.1002/bip.1979.360180811</a>
</li>
<li> T. Hamazaki, H. Shishido. Increase in blood viscosity due to alcohol drinking. Trombosis Res 30, 587 (1983).
<a href="https://doi.org/10.1016/0049-3848(83)90267-0">https://doi.org/10.1016/0049-3848(83)90267-0</a>
</li>
<li> H. Tonnesen, L. Hejberg, S. Frobenius, J.R. Andersen. Erythrocyte mean cell volume – correlation to drinking pattern in heavy alcoholics. Acta Med. Scand. 219, 515 (1986).
<a href="https://doi.org/10.1111/j.0954-6820.1986.tb03348.x">https://doi.org/10.1111/j.0954-6820.1986.tb03348.x</a>
</li>
<li> W. Stringer, J. Porszasz, K. Wasserman, K. Maehara. Lactic acidosis as facilitator of oxyhemoglobin dissociation during exercise. J. Appl. Physiol. 76, 1462 (1994).
<a href="https://doi.org/10.1152/jappl.1994.76.4.1462">https://doi.org/10.1152/jappl.1994.76.4.1462</a>
</li>
<li> J.A. Smith, R.D. Telford, M. Kolbuch-Braddon, M.J. Weidemann. Lactate/H+uptake by red blood cells during exercise alters their physical properties. Eur. J. Appl. Physiol. 75, 54 (1997).
<a href="https://doi.org/10.1007/s004210050126">https://doi.org/10.1007/s004210050126</a>
</li>
<li> A. Lamminpaa, J. Vilska. Acid-base balance in alcohol users seen in an emergency room. Vet. Hum. Toxicol. 33, 482 (1991).
</li>
<li> S. Zehtabchi, R. Sinert, B.J. Baron, L. Paladino, K. Yadav. Does ethanol explain the acidosis commonly seen in ethanol-intoxicated patients? Clin.Toxicol. 43, 161 (2005).
<a href="https://doi.org/10.1081/CLT-53083">https://doi.org/10.1081/CLT-53083</a>
</li>
<li> I. Izumi, A. Nasermoaddelia, M. Sekine, S. Kagamimori. Effect of moderate alcohol intake on nocturnal sleep respiratory parameters in healthy middle-aged men. Environ. Health Prev. Med. 10, 16 (2005).
<a href="https://doi.org/10.1265/ehpm.10.16">https://doi.org/10.1265/ehpm.10.16</a>
</li>
<li> P.A. Easton, P. West, R.C. Meatherall et al. The effect of excessive ethanol ingestion on sleep in severe chronic obstructive pulmonary disease. Sleep 10, 224 (1987).
<a href="https://doi.org/10.1093/sleep/10.3.224">https://doi.org/10.1093/sleep/10.3.224</a>
</li>
<li> F.G. Issa, C.E. Sullivan. Alcohol, snoring and sleep apnea. J. Neurol., Neurosurg. Psychiatry 45, 353 (1982).
<a href="https://doi.org/10.1136/jnnp.45.4.353">https://doi.org/10.1136/jnnp.45.4.353</a>
</li>
<li> Biological Chemistry with Exercises and Problems. Edited by S.E. Severin (GEOTAR-Media, 2011) (in Russian).
</li>
<li> D.L. Nelson, M.M. Cox. Lehninger Principles of Biochemistry (Freeman, 2008).
</li>
<ol>
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
