Водно-солев обмен. Водно-солев обмен. Биохимия на бъбреците и урината

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

КАРАГАНДСКА ДЪРЖАВНА МЕДИЦИНА з СКАЙ АКАДЕМИЯ

Катедра по обща и биологична химия

ФУНКЦИОНАЛНА БИОХИМИЯ

(Водно-солев метаболизъм. Биохимия на бъбреците и урината)

РУКОВОДСТВО

Караганда 2004г

Автори: зав. катедра проф. Л.Е. Муравлева, доцент Т.С. Омаров, доцент S.A. Искакова, учители Д.А. Клюев, О.А. Понамарева, Л.Б. Айтишева

Рецензент: професор Н.В. Козаченко

Одобрен на заседание на катедрата пр. № __ от __2004 г

Одобрено от ръководителя отдел

Одобрен от МС на медико-биологичния и фармацевтичния факултет

Проект № _ от __2004г

председател

1. Водно-солев обмен

Един от най-често нарушаваните видове метаболизъм при патологията е водно-солевият. Свързва се с постоянното движение на вода и минерали от външната среда на тялото във вътрешната и обратно.

В тялото на възрастен човек водата представлява 2/3 (58-67%) от телесното тегло. Около половината от обема му е концентриран в мускулите. Нуждата от вода (човек получава до 2,5–3 литра течност дневно) се покрива от нейния прием под формата на пиене (700–1700 ml), предварително приготвена вода, която е част от храната (800–1000 ml) и вода, образувана в тялото по време на метаболизма - 200--300 ml (при изгаряне на 100 g мазнини, протеини и въглехидрати се образуват съответно 107,41 и 55 g вода). Ендогенната вода се синтезира в сравнително голямо количество, когато се активира процесът на окисление на мазнините, което се наблюдава при различни, предимно продължителни стресови състояния, възбуждане на симпатико-надбъбречната система, разтоварваща диета (често използвана за лечение на пациенти със затлъстяване).

Поради постоянно възникващите задължителни загуби на вода, вътрешният обем на течността в тялото остава непроменен. Тези загуби включват бъбречни (1,5 l) и екстраренални, свързани с освобождаването на течност през стомашно-чревния тракт (50–300 ml), дихателните пътища и кожата (850–1200 ml). Като цяло обемът на задължителните загуби на вода е 2,5-3 литра, което до голяма степен зависи от количеството отстранени токсини от тялото.

Ролята на водата в жизнените процеси е много разнообразна. Водата е разтворител на много съединения, директен компонент на редица физикохимични и биохимични трансформации, преносител на ендо- и екзогенни вещества. В допълнение, той изпълнява механична функция, отслабвайки триенето на връзките, мускулите, хрущялните повърхности на ставите (като по този начин улеснява тяхната подвижност) и участва в терморегулацията. Водата поддържа хомеостаза, която зависи от величината на осмотичното налягане на плазмата (изоосмия) и обема на течността (изоволемия), функционирането на механизмите за регулиране на киселинно-алкалното състояние, протичането на процеси, които осигуряват постоянство на температурата (изотермия).

В човешкото тяло водата съществува в три основни физични и химични състояния, според които се разграничават: 1) свободна или подвижна вода (съставлява по-голямата част от вътреклетъчната течност, както и кръв, лимфа, интерстициална течност); 2) вода, свързана с хидрофилни колоиди, и 3) конституционна, включена в структурата на молекулите на протеини, мазнини и въглехидрати.

В тялото на възрастен човек с тегло 70 kg обемът на свободната вода и водата, свързана с хидрофилни колоиди, е приблизително 60% от телесното тегло, т.е. 42 л. Тази течност е представена от вътреклетъчна вода (тя представлява 28 литра, или 40% от телесното тегло), която съставлява вътреклетъчния сектор, и извънклетъчна вода (14 литра, или 20% от телесното тегло), която образува извънклетъчния сектор. Съставът на последния включва интраваскуларна (вътресъдова) течност. Този интраваскуларен сектор се формира от плазма (2,8 l), която представлява 4-5% от телесното тегло, и лимфа.

Интерстициалната вода включва правилна междуклетъчна вода (свободна междуклетъчна течност) и организирана извънклетъчна течност (съставляваща 15--16% от телесното тегло или 10,5 литра), т.е. вода на връзки, сухожилия, фасции, хрущяли и др. Освен това извънклетъчният сектор включва вода, намираща се в някои кухини (коремна и плеврална кухини, перикард, стави, мозъчни вентрикули, очни камери и др.), Както и в стомашно-чревния тракт. Течността на тези кухини не участва активно в метаболитните процеси.

вода човешкото тялоне се застоява в различните си отдели, а постоянно се движи, непрекъснато обменяйки се с други сектори на течността и с външна среда. Движението на водата до голяма степен се дължи на отделянето на храносмилателни сокове. И така, със слюнка, с панкреатичен сок, около 8 литра вода на ден се изпращат в чревната тръба, но тази вода практически не се губи поради абсорбция в долните части на храносмилателния тракт.

Жизненоважните елементи се делят на макронутриенти (дневна нужда >100 mg) и микроелементи (дневна нужда<100 мг). К макроэлементам относятся натрий (Na), калий (К), кальций (Ca), магний (Мg), хлор (Cl), фосфор (Р), сера (S) и иод (I). К жизненно важным микроэлементам, необходимым лишь в следовых количествах, относятся железо (Fe), цинк (Zn), марганец (Мn), медь (Cu), кобальт (Со), хром (Сr), селен (Se) и молибден (Мо). Фтор (F) не принадлежит к этой группе, однако он необходим для поддержания в здоровом состоянии костной и зубной ткани. Вопрос относительно принадлежности к жизненно важным микроэлементам ванадия, никеля, олова, бора и кремния остается открытым. Такие элементы принято называть условно эссенциальными.

Таблица 1 (колона 2) показва средното съдържание на минерали в тялото на възрастен (на базата на тегло от 65 kg). Средната дневна нужда на възрастен от тези елементи е дадена в колона 4. При деца и жени по време на бременност и кърмене, както и при пациенти, нуждата от микроелементи обикновено е по-висока.

Тъй като много елементи могат да се съхраняват в тялото, отклонението от дневната норма се компенсира във времето. Калцият под формата на апатит се съхранява в костната тъкан, йодът се съхранява като част от тиреоглобулина в щитовидната жлеза, желязото се съхранява в състава на феритин и хемосидерин в костния мозък, далака и черния дроб. Черният дроб служи като място за съхранение на много микроелементи.

Минералният метаболизъм се контролира от хормони. Това се отнася например за консумацията на H 2 O, Ca 2+, PO 4 3-, свързването на Fe 2+, I -, екскрецията на H 2 O, Na +, Ca 2+, PO 4 3 - .

Количеството минерали, абсорбирани от храната, като правило зависи от метаболитните нужди на тялото и в някои случаи от състава на храните. Калцият може да се разглежда като пример за влиянието на хранителния състав. Абсорбцията на Ca 2+ йони се подпомага от млечна и лимонена киселина, докато фосфатният йон, оксалатният йон и фитиновата киселина инхибират абсорбцията на калций поради комплексообразуване и образуването на слабо разтворими соли (фитин).

Дефицитът на минерали не е рядко явление: възниква по различни причини, например поради монотонно хранене, нарушения на смилаемостта и различни заболявания. Дефицит на калций може да възникне по време на бременност, както и при рахит или остеопороза. Дефицитът на хлор възниква поради голяма загуба на Cl йони - със силно повръщане. Поради недостатъчното съдържание на йод в хранителните продукти, йодният дефицит и гушата са станали често срещани в много части на Централна Европа. Дефицитът на магнезий може да възникне поради диария или поради монотонна диета при алкохолизъм. Липсата на микроелементи в организма често се проявява чрез нарушение на хемопоезата, т.е. анемия Последната колона изброява функциите, изпълнявани в тялото от тези минерали. От данните в таблицата се вижда, че почти всички макронутриенти функционират в организма като структурни компоненти и електролити. Сигналните функции се изпълняват от йод (като част от йодтиронин) и калций. Повечето микроелементи са кофактори на протеини, главно ензими. В количествено отношение в организма преобладават желязосъдържащите протеини хемоглобин, миоглобин и цитохром, както и повече от 300 цинксъдържащи протеини.

2. Регулиране на водно-солевия метаболизъм. Ролята на вазопресина, алдостерона и системата ренин-ангиотензин

Основните параметри на водно-солевата хомеостаза са осмотичното налягане, pH и обемът на вътреклетъчната и извънклетъчната течност. Промените в тези параметри могат да доведат до промени в кръвното налягане, ацидоза или алкалоза, дехидратация и оток. Основните хормони, участващи в регулирането на водно-солевия баланс, са ADH, алдостерон и предсърдно натриуретичен фактор (PNF).

ADH, или вазопресин, е пептид от 9 аминокиселини, свързан с един дисулфиден мост. Синтезира се като прохормон в хипоталамуса, след което се прехвърля в нервните окончания на задната хипофизна жлеза, откъдето се секретира в кръвния поток при подходяща стимулация. Движението по аксона е свързано със специфичен протеин носител (неврофизин)

Стимулът, който предизвиква секрецията на ADH, е повишаване на концентрацията на натриеви йони и повишаване на осмотичното налягане на извънклетъчната течност.

Най-важните прицелни клетки за ADH са клетките на дисталните тубули и събирателните канали на бъбреците. Клетките на тези канали са относително непропускливи за вода и при липса на ADH урината не е концентрирана и може да се отделя в количества над 20 литра на ден (норма 1-1,5 литра на ден).

За ADH има два вида рецептори - V 1 и V 2 . V2 рецепторът се намира само на повърхността епителни клеткибъбреци. Свързването на ADH с V 2 е свързано с аденилатциклазната система и стимулира активирането на протеин киназа А (PKA). PKA фосфорилира протеини, които стимулират експресията на гена на мембранния протеин, аквапорин-2. Аквапорин 2 се придвижва до апикалната мембрана, вгражда се в нея и образува водни канали. Те осигуряват селективната пропускливост на клетъчната мембрана за вода. Водните молекули свободно дифундират в клетките на бъбречните тубули и след това навлизат в интерстициалното пространство. В резултат на това водата се реабсорбира от бъбречните тубули. Рецепторите тип V1 са локализирани в гладкомускулните мембрани. Взаимодействието на ADH с V1 рецептора води до активиране на фосфолипаза С, която хидролизира фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат с образуването на IP-3. IF-3 причинява освобождаването на Ca 2+ от ендоплазмения ретикулум. Резултатът от действието на хормона чрез V1 рецепторите е свиването на гладкомускулния слой на съдовете.

Дефицитът на ADH, причинен от дисфункция на задната хипофизна жлеза, както и нарушение в хормоналната сигнална система, може да доведе до развитие на безвкусен диабет. Основната проява на безвкусен диабет е полиурията, т.е. отделяне на големи количества урина с ниска плътност.

Алдостеронът е най-активният минералкортикостероид, синтезиран в надбъбречната кора от холестерола.

Синтезът и секрецията на алдостерон от клетките на гломерулната зона се стимулира от ангиотензин II, ACTH, простагландин Е. Тези процеси също се активират при висока концентрация на К + и ниска концентрация на Na +.

Хормонът прониква в клетката-мишена и взаимодейства със специфичен рецептор, разположен както в цитозола, така и в ядрото.

В клетките на бъбречните тубули алдостеронът стимулира синтеза на протеини, които изпълняват различни функции. Тези протеини могат: а) да повишат активността на натриевите канали в клетъчната мембрана на дисталните бъбречни тубули, като по този начин улесняват транспортирането на натриеви йони от урината в клетките; б) да бъдат ензими на цикъла на ТСА и следователно да увеличат способността на цикъла на Кребс да генерира ATP молекули, необходими за активен транспорт на йони; в) активират работата на помпата K +, Na + -ATPase и стимулират синтеза на нови помпи. Общият резултат от действието на протеините, индуцирани от алдостерон, е увеличаване на реабсорбцията на натриеви йони в тубулите на нефроните, което води до задържане на NaCl в тялото.

Основният механизъм за регулиране на синтеза и секрецията на алдостерон е системата ренин-ангиотензин.

Ренинът е ензим, произвеждан от юкстагломерулните клетки на бъбречните аферентни артериоли. Локализацията на тези клетки ги прави особено чувствителни към промени в кръвното налягане. Намаляването на кръвното налягане, загубата на течност или кръв, намаляването на концентрацията на NaCl стимулира освобождаването на ренин.

Ангиотензиноген-2 е глобулин, произвеждан в черния дроб. Той служи като субстрат за ренин. Ренинът се хидролизира пептидна връзкав молекулата на ангиотензиногена и отцепва N-терминалния декапептид (ангиотензин I).

Ангиотензин I служи като субстрат за антиотензин-конвертиращия ензим карбоксидипептидил пептидаза, който се намира в ендотелните клетки и кръвната плазма. Две крайни аминокиселини се разцепват от ангиотензин I, за да образуват октапептид, ангиотензин II.

Ангиотензин II стимулира производството на алдостерон, причинява свиване на артериолите, което води до повишаване на кръвното налягане и причинява жажда. Ангиотензин II активира синтеза и секрецията на алдостерон чрез инозитол фосфатната система.

PNP е пептид от 28 аминокиселини с един дисулфиден мост. PNP се синтезира и съхранява като препрохормон (състоящ се от 126 аминокиселинни остатъка) в кардиоцитите.

Основният фактор, регулиращ секрецията на PNP, е повишаването на кръвното налягане. Други стимули: повишен плазмен осмоларитет, повишен сърдечен ритъм, повишени кръвни нива на катехоламини и глюкокортикоиди.

Основните прицелни органи на PNP са бъбреците и периферните артерии.

Механизмът на действие на PNP има редица особености. PNP рецептор плазмената мембранае протеин с гуанилатциклазна активност. Рецепторът има доменна структура. Лиганд-свързващият домен е локализиран в извънклетъчното пространство. В отсъствието на PNP, вътреклетъчният домен на PNP рецептора е във фосфорилирано състояние и е неактивен. В резултат на свързването на PNP към рецептора, гуанилатциклазната активност на рецептора се повишава и от GTP се образува цикличен GMP. В резултат на действието на PNP се инхибира образуването и секрецията на ренин и алдостерон. Общият ефект от действието на PNP е увеличаване на екскрецията на Na+ и вода и понижаване на кръвното налягане.

PNP обикновено се счита за физиологичен антагонист на ангиотензин II, тъй като под негово влияние няма стесняване на лумена на съдовете и (чрез регулиране на секрецията на алдостерон) задържане на натрий, а напротив, вазодилатация и загуба на сол.

3. Биохимия на бъбреците

Основната функция на бъбреците е да отстраняват водата и водоразтворимите вещества (крайни метаболитни продукти) от тялото (1). Функцията за регулиране на йонния и киселинно-алкалния баланс на вътрешната среда на тялото (хомеостатична функция) е тясно свързана с екскреторната функция. 2). И двете функции се контролират от хормони. В допълнение, бъбреците изпълняват ендокринна функция, като участват пряко в синтеза на много хормони (3). И накрая, бъбреците участват в междинния метаболизъм (4), особено в глюконеогенезата и разграждането на пептиди и аминокиселини (фиг. 1).

Много голям обем кръв преминава през бъбреците: 1500 литра на ден. От този обем се филтрират 180 литра първична урина. След това обемът на първичната урина значително намалява поради реабсорбцията на вода, в резултат на което дневната диуреза е 0,5-2,0 литра.

отделителната функция на бъбреците. Процесът на уриниране

Процесът на образуване на урина в нефроните се състои от три етапа.

Ултрафилтрация (гломерулна или гломерулна филтрация). В гломерулите на бъбречните телца първичната урина се образува от кръвната плазма в процеса на ултрафилтрация, която е изоосмотична с кръвната плазма. Порите, през които се филтрира плазмата, имат ефективен среден диаметър от 2,9 nm. При този размер на порите всички компоненти на кръвната плазма с молекулно тегло (М) до 5 kDa преминават свободно през мембраната. Вещества с М< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М >65 kDa) се задържат от порите и не навлизат в първичната урина. Тъй като повечето протеини на кръвната плазма имат доста високо молекулно тегло (M> 54 kDa) и са отрицателно заредени, те се задържат от гломерулната базална мембрана и съдържанието на протеин в ултрафилтрата е незначително.

Реабсорбция. Първичната урина се концентрира (около 100 пъти над първоначалния си обем) чрез обратна водна филтрация. В същото време, според механизма на активен транспорт в тубулите, почти всички вещества с ниско молекулно тегло се реабсорбират, особено глюкоза, аминокиселини, както и повечето електролити - неорганични и органични йони (Фигура 2).

Реабсорбцията на аминокиселините се осъществява с помощта на специфични за групата транспортни системи (носители).

калциеви и фосфатни йони. Калциевите йони (Ca 2+) и фосфатните йони се реабсорбират почти напълно в бъбречните тубули и процесът протича с изразходване на енергия (под формата на АТФ). Изходът за Ca 2+ е повече от 99%, за фосфатните йони - 80-90%. Степента на реабсорбция на тези електролити се регулира от паратироиден хормон (паратирин), калцитонин и калцитриол.

Пептидният хормон паратирин (PTH), секретиран от паращитовидната жлеза, стимулира реабсорбцията на калциевите йони и едновременно с това инхибира реабсорбцията на фосфатните йони. В комбинация с действието на други костни и чревни хормони, това води до повишаване на нивото на калциевите йони в кръвта и намаляване на нивото на фосфатните йони.

Калцитонинът, пептиден хормон от С-клетките на щитовидната жлеза, инхибира реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони. Това води до намаляване на нивото на двата йона в кръвта. Съответно, по отношение на регулирането на нивото на калциевите йони, калцитонинът е паратиринов антагонист.

Стероидният хормон калцитриол, който се образува в бъбреците, стимулира абсорбцията на калциеви и фосфатни йони в червата, подпомага минерализацията на костите и участва в регулирането на реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони в бъбречните тубули.

натриеви йони. Реабсорбцията на Na + йони от първичната урина е много важна функция на бъбреците. Това е високоефективен процес: абсорбира се около 97% Na+. Стероидният хормон алдостерон стимулира, докато предсърдният натриуретичен пептид [ANP (ANP)], синтезиран в атриума, напротив, инхибира този процес. И двата хормона регулират работата на Na + /K + -ATP-аза, локализирана от тази страна на плазмената мембрана на тубулните клетки (дистални и събирателни канали на нефрона), която се измива от кръвната плазма. Тази натриева помпа изпомпва Na + йони от първичната урина в кръвта в замяна на K + йони.

вода. Реабсорбцията на вода е пасивен процес, при който водата се абсорбира в осмотично еквивалентен обем заедно с Na + йони. В дисталната част на нефрона водата може да се абсорбира само в присъствието на пептидния хормон вазопресин (антидиуретичен хормон, ADH), секретиран от хипоталамуса. ANP инхибира реабсорбцията на вода. т.е., подобрява отделянето на вода от тялото.

Поради пасивния транспорт се абсорбират хлоридни йони (2/3) и урея. Степента на реабсорбция определя абсолютното количество вещества, останали в урината и екскретирани от тялото.

Реабсорбцията на глюкоза от първичната урина е енергийно зависим процес, свързан с хидролизата на АТФ. В същото време се придружава от съпътстващ транспорт на Na + йони (по протежение на градиента, тъй като концентрацията на Na + в първичната урина е по-висока, отколкото в клетките). Аминокиселините и кетонните тела също се абсорбират по подобен механизъм.

Процесите на реабсорбция и секреция на електролити и неелектролити са локализирани в различни части на бъбречните тубули.

секреция. Повечето от веществата, които трябва да се отделят от тялото, навлизат в урината чрез активен транспорт в бъбречните тубули. Тези вещества включват Н + и К + йони, пикочна киселина и креатинин, лекарства като пеницилин.

Органични съставки на урината:

Основната част от органичната фракция на урината са азотсъдържащи вещества, крайни продукти на азотния метаболизъм. Урея, произведена в черния дроб. е носител на азот, съдържащ се в аминокиселините и пиримидиновите основи. Количеството урея е пряко свързано с протеиновия метаболизъм: 70 g протеин води до образуването на ~30 g урея. Пикочната киселина е крайният продукт на метаболизма на пурина. Креатининът, който се образува чрез спонтанна циклизация на креатина, е крайният продукт на метаболизма в мускулната тъкан. Тъй като дневното освобождаване на креатинин е индивидуална характеристика (тя е пряко пропорционална на мускулната маса), креатининът може да се използва като ендогенно вещество за определяне на скоростта на гломерулна филтрация. Съдържанието на аминокиселини в урината зависи от естеството на диетата и ефективността на черния дроб. Производни на аминокиселини (например хипурова киселина) също присъстват в урината. Съдържанието в урината на аминокиселинни производни, които са част от специални протеини, като хидроксипролин, присъстващ в колагена, или 3-метилхистидин, който е част от актин и миозин, може да служи като индикатор за интензивността на разцепване на тези протеини .

Съставните компоненти на урината са конюгати, образувани в черния дроб със сярна и глюкуронова киселина, глицин и други полярни вещества.

В урината могат да присъстват продукти на метаболитна трансформация на много хормони (катехоламини, стероиди, серотонин). По съдържанието на крайните продукти може да се прецени биосинтезата на тези хормони в организма. протеинов хормонхориогонадотропин (hCG, M 36 kDa), образуван по време на бременност, навлиза в кръвта и се открива в урината имунологични методи. Наличието на хормона служи като индикатор за бременност.

Жълтият цвят на урината се придава от урохроми - производни на жлъчни пигменти, образувани при разграждането на хемоглобина. Урината потъмнява при съхранение поради окисляването на урохромите.

Неорганични съставки на урината (Фигура 3)

В урината има Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ и NH 4 + катиони, Cl - аниони, SO 4 2- и HPO 4 2- и други йони в следи. Съдържанието на калций и магнезий във фекалиите е значително по-високо, отколкото в урината. Количество неорганични веществадо голяма степен зависи от естеството на диетата. При ацидоза отделянето на амоняк може да се увеличи значително. Екскрецията на много йони се регулира от хормони.

Промените в концентрацията на физиологичните компоненти и появата на патологични компоненти на урината се използват за диагностициране на заболявания. Например при диабет в урината присъстват глюкоза и кетонни тела (Приложение).

4. Хормонална регулация на уринирането

Обемът на урината и съдържанието на йони в нея се регулират поради комбинираното действие на хормоните и структурните особености на бъбреците. Обемът на дневната урина се влияе от хормони:

АЛДОСТЕРОН и ВАЗОПРЕСИН (механизмът на тяхното действие беше обсъден по-рано).

ПАРАТХОРМОН - паратироиден хормон с протеиново-пептидна природа (мембранен механизъм на действие, чрез сАМР) също влияе върху отстраняването на соли от тялото. В бъбреците той подобрява тубулната реабсорбция на Ca +2 и Mg +2, увеличава екскрецията на K +, фосфат, HCO 3 - и намалява екскрецията на H + и NH 4 +. Това се дължи главно на намаляване на тубулната реабсорбция на фосфат. В същото време концентрацията на калций в кръвната плазма се повишава. Хипосекрецията на паратироидния хормон води до противоположни явления - повишаване на съдържанието на фосфати в кръвната плазма и намаляване на съдържанието на Ca +2 в плазмата.

ЕСТРАДИОЛ е женски полов хормон. Стимулира синтеза на 1,25-диоксивитамин D3, подобрява реабсорбцията на калций и фосфор в бъбречните тубули.

хомеостатична бъбречна функция

1) водно-солева хомеостаза

Бъбреците участват в поддържането на постоянно количество вода, като влияят върху йонния състав на вътре- и извънклетъчните течности. Приблизително 75% от натриевите, хлоридните и водните йони се реабсорбират от гломерулния филтрат в проксималния тубул чрез споменатия АТФазен механизъм. В този случай активно се реабсорбират само натриеви йони, анионите се движат поради електрохимичния градиент, а водата се реабсорбира пасивно и изоосмотично.

2) участие на бъбреците в регулирането на киселинно-алкалния баланс

Концентрацията на Н + йони в плазмата и в междуклетъчното пространство е около 40 nM. Това съответства на стойност на pH 7,40. pH на вътрешната среда на тялото трябва да се поддържа постоянно, тъй като значителните промени в концентрацията на писти не са съвместими с живота.

Постоянността на стойността на pH се поддържа от плазмени буферни системи, които могат да компенсират краткотрайни нарушения в киселинно-алкалния баланс. Дългосрочното pH равновесие се поддържа чрез производството и отстраняването на протони. В случай на нарушения в буферните системи и в случай на неспазване на киселинно-алкалния баланс, например в резултат на бъбречно заболяване или неуспехи в честотата на дишане поради хипо- или хипервентилация, стойността на рН на плазмата се понижава. извън допустимите граници. Намаляването на стойността на pH от 7,40 с повече от 0,03 единици се нарича ацидоза, а повишаването се нарича алкалоза.

Произход на протоните. Има два източника на протони - свободни диетични киселини и съдържащи сяра протеинови аминокиселини, диетичните киселини, като лимонена, аскорбинова и фосфорна киселини, даряват протони в чревния тракт (при алкално рН). Аминокиселините метионин и цистеин, образувани при разграждането на протеините, имат най-голям принос за осигуряване на баланса на протоните. В черния дроб серните атоми на тези аминокиселини се окисляват до сярна киселина, която се разпада на сулфатни йони и протони.

По време на анаеробна гликолиза в мускулите и червените кръвни клетки глюкозата се превръща в млечна киселина, дисоциацията на която води до образуването на лактат и протони. Образуването на кетонни тела - ацетооцетна и 3-хидроксимаслена киселина - в черния дроб също води до освобождаване на протони, излишъкът от кетонни тела води до претоварване на плазмената буферна система и понижаване на pH (метаболитна ацидоза; млечна киселина > лактатна ацидоза, кетонни тела > кетоацидоза). При нормални условия тези киселини обикновено се метаболизират до CO 2 и H 2 O и не влияят на протонния баланс.

Тъй като ацидозата е особена опасност за тялото, бъбреците имат специални механизми за справяне с нея:

а) секреция на H +

Този механизъм включва образуването на CO 2 в метаболитни реакции, протичащи в клетките на дисталния тубул; след това образуването на Н 2 СО 3 под действието на карбоанхидраза; неговата по-нататъшна дисоциация на Н + и НСО 3 - и обмен на Н + йони за Na + йони. След това натриевите и бикарбонатните йони дифундират в кръвта, осигурявайки нейното алкализиране. Този механизъм е експериментално потвърден - въвеждането на инхибитори на карбоанхидразата води до увеличаване на загубите на натрий с вторична урина и подкисляването на урината спира.

б) амониогенеза

Активността на амониогенезните ензими в бъбреците е особено висока при условия на ацидоза.

Ензимите на амониогенезата включват глутаминаза и глутамат дехидрогеназа:

в) глюконеогенеза

Среща се в черния дроб и бъбреците. Ключовият ензим на процеса е бъбречната пируват карбоксилаза. Ензимът е най-активен в кисела среда - по това се различава от същия чернодробен ензим. Следователно, при ацидоза в бъбреците, карбоксилазата се активира и киселинно-реактивните вещества (лактат, пируват) започват да се превръщат по-интензивно в глюкоза, която няма киселинни свойства.

Този механизъм е важен при ацидоза, свързана с гладуване (с липса на въглехидрати или с обща липса на хранене). Натрупването на кетонни тела, които по свойствата си са киселини, стимулира глюконеогенезата. А това спомага за подобряване на киселинно-алкалното състояние и в същото време снабдява организма с глюкоза. При пълно гладуване до 50% от кръвната глюкоза се образува в бъбреците.

При алкалоза се инхибира глюконеогенезата (в резултат на промяна на рН, PVC-карбоксилазата се инхибира), секрецията на протони се инхибира, но в същото време се увеличава гликолизата и се увеличава образуването на пируват и лактат.

Метаболитна функция на бъбреците

1) Образуване на активната форма на витамин D 3 . В бъбреците, в резултат на реакцията на микрозомално окисление, настъпва последният етап на узряване на активната форма на витамин D 3 - 1,25-диоксихолекалциферол. Предшественикът на този витамин, витамин D 3, се синтезира в кожата под действието на ултравиолетовите лъчи от холестерола и след това се хидроксилира: първо в черния дроб (на позиция 25), а след това в бъбреците (на позиция 1). Така, участвайки в образуването на активната форма на витамин D 3, бъбреците влияят на фосфорно-калциевия метаболизъм в организма. Следователно, при бъбречни заболявания, когато процесите на хидроксилиране на витамин D3 са нарушени, може да се развие ОСТЕОДИСТРОФИЯ.

2) Регулиране на еритропоезата.Бъбреците произвеждат гликопротеин, наречен бъбречен еритропоетичен фактор (PEF или еритропоетин). Това е хормон, който може да има ефект върху червените стволови клетки. костен мозък, които са прицелни клетки за PEF. PEF насочва развитието на тези клетки по пътя на еритропоезата, т.е. стимулира образуването на червени кръвни клетки. Скоростта на освобождаване на PEF зависи от снабдяването на бъбреците с кислород. Ако количеството на входящия кислород намалее, тогава производството на PEF се увеличава - това води до увеличаване на броя на червените кръвни клетки в кръвта и подобряване на доставката на кислород. Поради това понякога при бъбречни заболявания се наблюдава бъбречна анемия.

3) Биосинтеза на протеини.В бъбреците активно протичат процесите на биосинтеза на протеини, необходими за други тъкани. Някои компоненти са синтезирани тук:

- системи за кръвосъсирване;

- комплементни системи;

- системи за фибринолиза.

- в бъбреците, в клетките на юкстагломеруларния апарат (JUGA), се синтезира РЕНИН

Системата ренин-ангиотензин-алдостерон работи в тясна връзка с друга система за регулиране на съдовия тонус: СИСТЕМАТА КАЛИКРЕИН-КИНИН, чието действие води до понижаване на кръвното налягане.

Протеинът кининоген се синтезира в бъбреците. Веднъж в кръвта, кининогенът под действието на серинови протеинази - каликреини се превръща във вазоактивни пептиди - кинини: брадикинин и калидин. Брадикининът и калидинът имат съдоразширяващ ефект – понижават кръвното налягане. Инактивирането на кинините става с участието на карбоксикатепсин - този ензим едновременно засяга и двете системи за регулиране на съдовия тонус, което води до повишаване на кръвното налягане. Инхибиторите на карбокситепсин се използват при лечебни целипри лечение на някои форми на артериална хипертония (например лекарството клонидин).

Участието на бъбреците в регулирането на кръвното налягане също е свързано с производството на простагландини, които имат хипотензивен ефект и се образуват в бъбреците от арахидонова киселина в резултат на реакции на липидна пероксидация (LPO).

4) Катаболизъм на протеини.Бъбреците участват в катаболизма на няколко протеини и пептиди с ниско молекулно тегло (5-6 kDa), които се филтрират в първичната урина. Сред тях са хормони и някои други биологично активни вещества. В тубулните клетки, под действието на лизозомни протеолитични ензими, тези протеини и пептиди се хидролизират до аминокиселини, които влизат в кръвния поток и се използват повторно от клетки на други тъкани.

Характеристики на метаболизма на бъбречната тъкан

1. Високи разходи за ATP. Основната консумация на АТФ е свързана с процесите на активен транспорт по време на реабсорбция, секреция, както и с биосинтеза на протеини.

Основният начин за получаване на АТФ е окислителното фосфорилиране. Поради това бъбречната тъкан се нуждае от значителни количества кислород. Масата на бъбреците е само 0,5% от общото телесно тегло, а консумацията на кислород от бъбреците е 10% от общия приет кислород. Субстрати за реакциите на биоокисление в бъбречните клетки са:

- мастна киселина;

- кетонови тела;

- глюкоза и др.

2. Висока скорост на биосинтеза на протеини.

3. Висока активност на протеолитичните ензими.

4. Способност за амониогенеза и глюконеогенеза.

воден физиологичен разтвор бъбречна урина

медицинско значение

патологични компоненти на урината
КОМПОНЕНТИ СИМПТОМИ ПРИЧИНИ ЗА ПОЯВАТА ПРОТЕИН протеинурия Увреждане на пикочните пътища (екстраренална протеинурия) или базалните мембрани на нефрона (бъбречна протеинурия). Токсикоза на бременни жени, анемия. Източникът на протеини в урината са главно протеини от кръвната плазма, както и протеини от бъбречната тъкан. КРЪВ Хематурия Хемоглобинурия Еритроцитите в урината се появяват при остър нефрит, възпалителни процеси и травми на пикочните пътища. Хемоглобин - с хемолиза и хемоглобинемия. ГЛЮКОЗА Глюкозурия Захарен диабет, стероиден диабет, тиреотоксикоза. ФРУКТОЗА Фруктозурия Вроден дефицит на ензими, които превръщат фруктозата в глюкоза (фосфофруктокиназен дефект). ГАЛАКТОЗА Галактозурия Вроден дефицит на ензима, който превръща галактозата в глюкоза (галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза). КЕТОННИ ТЕЛА Кетонурия Захарен диабет, гладуване, тиреотоксикоза, черепно-мозъчна травма, мозъчен кръвоизлив, инфекциозни заболявания. БИЛИРУБИН Билирубинурия Жълтеница. Значително повишени нива на билирубин в урината с обструктивна жълтеница. креатин Креатинурия При възрастни се свързва с нарушено превръщане на креатина в креатинин. Наблюдава се при мускулна дистрофия, хипотермия, конвулсивни състояния (тетанус, тетания). ВАЛЕЖИ: Фосфати Оксалати урати Фосфатурия оксалатурия Уратурия Утаяването на някои нормално слабо разтворими компоненти на урината (калциеви, магнезиеви соли) води до образуването пикочни камъни. Това се улеснява от алкализиране на урината в пикочен мехури бъбречно легенче при хронични бактериални инфекции: микроорганизмите разграждат уреята, освобождавайки амоняк, което води до повишаване на pH на урината. При подагра (урината се подкислява) се образуват камъни от пикочна киселина, който е слабо разтворим при рН под 7,0.

5. Физични и химични свойства на урината в нормални и патологични състояния

Полиурията е увеличение на дневния обем на урината. Наблюдава се при диабет и безвкусен диабет, хроничен нефрит, пиелонефрит, при прекомерен прием на течности с храна.

Олигурия - намаляване на дневния обем на урината (по-малко от 0,5 l). Наблюдава се в трескаво състояние, с остър дифузен нефрит, уролитиаза, отравяне със соли на тежки метали и употреба на малки количества течност с храна.

Анурията е спиране на отделянето на урина. Наблюдава се при увреждане на бъбреците поради отравяне, със стрес (продължителната анурия може да доведе до смърт от уремия (отравяне с амоняк)

Цветът на урината обикновено е кехлибарен или сламеножълт, поради пигментите урохром, уробилиноген и др.

Червен цвят на урината - с хематурия, хемоглобинурия (бъбречни камъни, нефрит, травма, хемолиза, употреба на определени лекарства).

Кафяв цвят - с висока концентрация на уробилиноген и билирубин в урината (с чернодробни заболявания), както и хомогентизинова киселина (алкаптонурия в нарушение на метаболизма на тирозин).

Зелен цвят - с употребата на определени лекарства, с повишаване на концентрацията на индоксил сярна киселина, която се разлага с образуването на индиго (повишени процеси на разпадане на протеини в червата)

Прозрачността на урината е нормална. Мътността може да се дължи на наличието на протеин, клетъчни елементи, бактерии, слуз, утайка в урината.

Плътността на урината обикновено варира в доста широк диапазон - от 1,002 до 1,035 през деня (средно 1012-1020). Това означава, че на ден с урината се отделят от 50 до 70 g. плътни вещества. Приблизително изчисление на плътността на остатъка: 35x2,6 \u003d 71 g, където 35 са последните две цифри от определена относителна плътност, 2,6 е коефициент. Увеличаването и намаляването на плътността на урината през деня, тоест нейната концентрация и разреждане, са необходими за поддържане на постоянството на осмотичното налягане на кръвта.

Изостенурия - отделяне на урина с постоянно ниска плътност, равна на плътността на първичната урина (около 1010), което се наблюдава при тежка бъбречна недостатъчност, при безвкусен диабет.

Висока плътност (повече от 1035) се наблюдава при захарен диабет поради високата концентрация на глюкоза в урината, при остър нефрит (олигурия).

Нормалните остатъци от урина се образуват, когато стои.

Люспести - от протеини, мукопротеини, епителни клетки на пикочните пътища

Състои се от оксалати и урати (соли на оксалова и пикочна киселина), които се разтварят при подкисляване.

pH на урината обикновено е в диапазона 5,5 - 6,5.

Киселинната среда на урината при нормална диета може да се дължи на: 1) сярна киселина, образувана по време на катаболизма на съдържащи сяра аминокиселини; 2) фосфорна киселина, образувана при разграждането на нуклеинови киселини, фосфопротеини, фосфолипиди; 3) аниони, адсорбирани в червата от хранителни продукти.

Нарушения на водния метаболизъм (дисхидрия).

Нарушенията на водния метаболизъм включват хиперхидрия (хиперхидратация) и хипохидрия (хипо- и дехидратация). И двете могат да бъдат общи или да обхващат главно извънклетъчното или вътреклетъчното пространство (т.е. извънклетъчния или вътреклетъчния сектор). Всяка от формите на дисхидрия се проявява като хипер-, изо- и хипотонична. В съответствие с това можем да говорим за интра- и извънклетъчна хипер-, изо- и хипотонична свръххидратация, както и за интра- и извънклетъчна хипер-, изо- и хипотонична хипохидратация. Промените, причинени от нарушение на разпределението на вода и електролити в един сектор, неизменно водят до добре дефинирани промени в друг.

Обща дехидратация (обща дехидратация) настъпва, когато в тялото се въвежда по-малко вода, отколкото губи за същия период от време (отрицателен воден баланс). Наблюдава се при стеноза, запушване на хранопровода (причинено от изгаряния, тумори или други причини), перитонит, операции на храносмилателния тракт, полиурия, неадекватно заместване на загубата на вода при изтощени пациенти, холера, при пациенти в кома.

При дефицит на вода, поради съсирването на кръвта, концентрацията на плътни вещества в плазмата се увеличава, което води до повишаване на осмотичното налягане. Последният определя движението на водата от клетките през междуклетъчното пространство в извънклетъчната течност. В резултат на това обемът на вътреклетъчното пространство намалява.

Лабораторните признаци на обща дехидратация са повишен хематокрит, вискозитет на кръвта, хиперпротеинемия, хиперазотемия, полиурия.

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Промяна в разпределението на течността между извънклетъчните и вътреклетъчните сектори. дневна диуреза. Дневна нужда от вода. Регулиране на водно-солевия метаболизъм от бъбреците. Регулиране на осмотичното кръвно налягане.

лекция, добавена на 25.02.2002 г


Водно-солевият метаболизъм като съвкупност от процеси за навлизане на вода и соли (електролити) в организма, тяхното усвояване, разпределение във вътрешната среда и отделяне. Основните заболявания, причинени от нарушение на вазопресин. Регулиране на екскрецията на натрий от бъбреците.

контролна работа, добавена 12/06/2010


Морфо-функционални характеристики на отделителната система. Анатомия на бъбреците. Структурата на бъбреците. Механизъм на уриниране. Кръвоснабдяване на бъбреците. Нарушение на функциите на отделителната система при патология, пиелонефрит. Методи за изследване на урината и бъбречната функция.

резюме, добавено на 31.10.2008 г


Компоненти и видове нефрони. Отстраняване от тялото на крайните продукти на метаболизма. Регулиране на водно-солевия метаболизъм и кръвното налягане. Филтрация в бъбреците и структурата на тубулната система на бъбреците. Мезангиални клетки и капсула на Шумлянски-Боуман.

презентация, добавена на 02.02.2013 г


Основните форми на нарушения на водно-солевия метаболизъм. Симптоми на воден дефицит. Осмотични и йонни константи. Регулиране на екскрецията на вода и електролити. Патология на производството на алдостерон. Клинични прояви на хиперосмоларна дехидратация, принципи на лечение.

презентация, добавена на 20.12.2015 г


Механизми на образуване на урина. Бъбречни и екстраренални пътища на екскреция на веществата. Основни функции на бъбреците. Приток на кръв различни частибъбреци. Структура кръвоносна система. Класификация на нефроните. Механизми на уриниране. Филтрация, реабсорбция, секреция.

презентация, добавена на 01/12/2014


Структурата и функцията на бъбреците, теорията за образуване на урина. Характеристики на структурата на нефрона. Физични свойства на урината и клинично и диагностично значение. Видове протеинурия, методи за качествено и количествено определяне на протеин в урината. Определяне на глюкоза в урината.

cheat sheet, добавен на 24.06.2010 г


Етиология и патогенеза на нарушена бъбречна функция: гломерулна и тубулна филтрация, реабсорбция, секреция, концентрация и разреждане на урината. Клинична диагностика на бъбречни заболявания, лабораторни изследвания и анализ на физико-химичните свойства на урината.

курсова работа, добавена на 15.06.2015 г


Физиология на водно-солевия метаболизъм. електролитен състав на тялото. Фактори, влияещи върху движението на извънклетъчната вода в него. Електролитен дисбаланс. Клинична картина на извънклетъчна дехидратация. Съотношението на разтворите за инфузионна терапия.

презентация, добавена на 02/05/2017


Основни функции на бъбреците. Правила за събиране на урина за изследване. Цветът, миризмата, киселинността на урината, съдържанието на глюкоза, еритроцити, левкоцити и протеин в нея. Функционална и патологична протеинурия. Прояви на нефротичен и азотемичен синдром.

МОДУЛ 5

ВОДНО-СОЛЕВ И МИНЕРАЛЕН МЕТАБОЛИЗЪМ.

БИОХИМИЯ НА КРЪВ И УРИНА. ТЪКАННА БИОХИМИЯ.

ДЕЙНОСТ 1

Тема: Водно-солев и минерален обмен. Регламент. Нарушение.

Уместност.Понятията водно-солев и минерален метаболизъм са двусмислени. Говорейки за водно-солевия метаболизъм, те имат предвид обмена на основните минерални електролити и преди всичко обмена на вода и NaCl.Водата и минералните соли, разтворени в нея, съставляват вътрешната среда на човешкото тяло, създавайки условия за възникване на биохимични реакции. За поддържането на водно-солевата хомеостаза важна роля играят бъбреците и хормоните, които регулират тяхната функция (вазопресин, алдостерон, предсърден натриуретичен фактор, ренин-ангиотензинова система). Основните параметри на течната среда на тялото са осмотично налягане, pH и обем. Осмотичното налягане и pH на междуклетъчната течност и кръвната плазма са практически еднакви, а стойността на pH на клетките на различните тъкани може да бъде различна. Поддържането на хомеостазата се осигурява от постоянството на осмотичното налягане, pH и обема на междуклетъчната течност и кръвната плазма. Познаването на водно-солевия метаболизъм и методите за коригиране на основните параметри на течната среда на тялото е необходимо за диагностика, лечение и прогноза на такива нарушения като тъканна дехидратация или оток, повишено или понижено кръвно налягане, шок, ацидоза, алкалоза.

Минералният метаболизъм е обмяната на всякакви минерални компоненти на тялото, включително тези, които не засягат основните параметри на течната среда, но изпълняват различни функции, свързани с катализа, регулиране, транспортиране и съхранение на вещества, структуриране на макромолекули и др. Знания на минералния метаболизъм и методите за неговото изследване е необходимо за диагностика, лечение и прогноза на екзогенни (първични) и ендогенни (вторични) нарушения.

Мишена. Да се ​​запознаят с функциите на водата в процесите на живота, които се дължат на особеностите на нейните физико-химични свойства и химичен строеж; да научат съдържанието и разпределението на водата в тялото, тъканите, клетките; състояние на водата; обмен на вода. Имате представа за водния басейн (начините, по които водата влиза и излиза от тялото); ендогенна и екзогенна вода, съдържание в организма, дневна потребност, възрастови характеристики. Да се ​​запознаят с регулацията на общия обем вода в тялото и движението й между отделните течни пространства, възможните нарушения. Да научи и да може да характеризира макро-, олиго-, микро- и ултрамикробиогенните елементи, техните общи и специфични функции; електролитен състав на тялото; биологичната роля на основните катиони и аниони; ролята на натрия и калия. Да се ​​запознаят с фосфатно-калциевия метаболизъм, неговата регулация и нарушение. Определете ролята и метаболизма на желязо, мед, кобалт, цинк, йод, флуор, стронций, селен и други биогенни елементи. Да се ​​научат ежедневните нужди на организма от минерали, тяхното усвояване и отделяне от тялото, възможността и формите на отлагане, нарушения. Да се ​​запознаят с методите за количествено определяне на калций и фосфор в кръвния серум и тяхното клинично и биохимично значение.

ТЕОРЕТИЧНИ ВЪПРОСИ

1. Биологичното значение на водата, нейното съдържание, дневната нужда на организма. Водата бива екзогенна и ендогенна.

2. Свойства и биохимични функции на водата. Разпределение и състояние на водата в организма.

3. Воден обмен в организма, възрастови особености, регулация.

4. Воден баланс на тялото и неговите видове.

5. Ролята на стомашно-чревния тракт чревния трактвъв водния обмен.

6. Функции на минералните соли в организма.

7. Неврохуморална регулация на водно-солевия метаболизъм.

8. Електролитен състав на телесните течности, неговата регулация.

9. Минерални вещества на човешкото тяло, тяхното съдържание, роля.

10. Класификация на биогенните елементи, тяхната роля.

11. Функции и метаболизъм на натрий, калий, хлор.

12. Функции и метаболизъм на желязо, мед, кобалт, йод.

13. Фосфатно-калциев метаболизъм, ролята на хормоните и витамините в неговото регулиране. Минерални и органични фосфати. Фосфати в урината.

14. Ролята на хормоните и витамините в регулацията на минералния метаболизъм.

15. Патологични състояния, свързани с нарушена обмяна на минерални вещества.

1. При пациент на ден от тялото се отделя по-малко вода, отколкото постъпва. Какво заболяване може да доведе до такова състояние?

2. Появата на болест на Адисон-Бирмер (злокачествена хиперхромна анемия) е свързана с дефицит на витамин В12. Изберете метала, който е част от този витамин:

А. Цинк. V. Кобалт. В. Молибден. D. Магнезий. Д. Желязо.

3. Калциевите йони са вторични посредници в клетките. Те активират катаболизма на гликогена чрез взаимодействие с:

4. При пациент съдържанието на калий в кръвната плазма е 8 mmol/l (нормата е 3,6-5,3 mmol/l). В това състояние има:

5. Какъв електролит създава 85% от осмотичното налягане на кръвта?

А. Калий. Б. Калций. C. Магнезий. D. Цинк. Д. Натрий.

6. Посочете хормона, който влияе върху съдържанието на натрий и калий в кръвта?

А. Калцитонин. Б. Хистамин. C. Алдостерон. Г. Тироксин. E. Паратирин

7. Кои от изброените елементи са макробиогенни?

8. При значително отслабване на сърдечната дейност се появява оток. Посочете какъв ще бъде водният баланс на тялото в този случай.

А. Положителна. Б. Отрицателна. В. Динамичен баланс.

9. Ендогенната вода се образува в тялото в резултат на реакции:

10. Пациентът отива на лекар с оплаквания от полиурия и жажда. При анализ на урината се установява, че дневната диуреза е 10 литра, относителната плътност на урината е 1,001 (нормата е 1,012-1,024). За какво заболяване са характерни такива показатели?

11. Посочете какви показатели характеризират нормално съдържаниекалций в кръвта (mmol/l)?

14. Дневната нужда от вода за възрастен е:

А. 30-50 ml/kg. Б. 75-100 мл/кг. C. 75-80 ml/kg. D. 100-120 ml/kg.

15. Пациент на 27 години е с патологични промени в черния дроб и мозъка. Има рязко намаляване на кръвната плазма и повишаване на съдържанието на мед в урината. Предишната диагноза беше болестта на Коновалов-Уилсън. Коя ензимна активност трябва да се изследва за потвърждаване на диагнозата?

16. Известно е, че ендемичната гуша е често срещано заболяване в някои биогеохимични зони. Недостигът на кой елемент е причината за това заболяване? А. Желязо. В. Йода. S. Цинк. Г. Мед. E. Кобалт.

17. Колко ml ендогенна вода се образува в човешкото тяло на ден при балансирана диета?

А. 50-75. Т. 100-120. стр. 150-250. D. 300-400. Е. 500-700.

ПРАКТИЧЕСКА РАБОТА

Количествено определяне на калций и неорганичен фосфор

В кръвния серум

Упражнение 1.Определяне на съдържанието на калций в кръвния серум.

Принцип. Серумният калций се утаява с наситен разтвор на амониев оксалат [(NH 4) 2 C 2 O 4 ] под формата на калциев оксалат (CaC 2 O 4). Последният се превръща със сулфатна киселина в оксалова киселина (H 2 C 2 O 4), която се титрува с разтвор на KMnO 4 .

Химия. 1. CaCl 2 + (NH 4) 2 C 2 O 4 ® CaC 2 O 4 ¯ + 2NH 4 Cl

2. CaC 2 O 4 + H 2 SO 4 ®H 2 C 2 O 4 + CaSO 4

3. 5H 2 C 2 O 4 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 ® 10CO 2 + 2MnSO 4 + 8H 2 O

Напредък. 1 ml кръвен серум и 1 ml разтвор на [(NH 4) 2 C 2 O 4] се изсипват в центрофужна епруветка. Оставете да престои 30 минути и центрофугирайте. Кристалната утайка от калциев оксалат се събира на дъното на епруветката. Бистрата течност се излива върху утайката. Добавете 1-2 ml дестилирана вода към утайката, разбъркайте със стъклена пръчка и центрофугирайте отново. След центрофугиране течността над утайката се изхвърля. Добавете 1 ml1n H 2 SO 4 към епруветката с утайката, разбъркайте добре утайката със стъклена пръчка и поставете епруветката във водна баня при температура 50-70 0 C. Утайката се разтваря. Съдържанието на епруветката се титрува горещо с 0,01 N разтвор KMnO 4 до поява на розов цвят, който не изчезва за 30 s. Всеки милилитър KMnO 4 съответства на 0,2 mg Ca. Съдържанието на калций (X) в mg% в кръвния серум се изчислява по формулата: X = 0,2 × A × 100, където A е обемът KMnO 4, който отива за титруване. Съдържанието на калций в кръвния серум в mmol / l - съдържание в mg% × 0,2495.

Обикновено концентрацията на калций в кръвния серум е 2,25-2,75 mmol / l (9-11 mg%). Повишаване на концентрацията на калций в кръвния серум (хиперкалциемия) се наблюдава при хипервитаминоза D, хиперпаратироидизъм, остеопороза. Намалена концентрация на калций (хипокалцемия) - с хиповитаминоза D (рахит), хипопаратироидизъм, хронична бъбречна недостатъчност.

Задача 2.Определяне на съдържанието на неорганичен фосфор в кръвния серум.

Принцип.Неорганичният фосфор, взаимодействайки с молибденов реагент в присъствието на аскорбинова киселина, образува молибденово синьо, чийто интензитет на цвета е пропорционален на съдържанието на неорганичен фосфор.

Напредък. 2 ml кръвен серум, 2 ml 5% разтвор на трихлороцетна киселина се изсипват в епруветка, смесват се и се оставят за 10 минути, за да се утаят протеините, след което се филтрира. След това 2 ml от получения филтрат се измерват в епруветка, което съответства на 1 ml кръвен серум, добавят се 1,2 ml молибденов реактив, 1 ml 0,15% разтвор на аскорбинова киселина и се допълва с вода до 10 ml (5.8 ml). Разбъркайте добре и оставете за 10 минути за проявяване на цвета. Колориметричен на FEC с филтър за червена светлина. Количеството неорганичен фосфор се намира от калибрационната крива и съдържанието му (B) в пробата се изчислява в mmol / l по формулата: B \u003d (A × 1000) / 31, където A е съдържанието на неорганичен фосфор в 1 ml кръвен серум (намира се от калибровъчната крива); 31 - молекулно тегло на фосфора; 1000 - коефициент на преобразуване на литър.

Клинична и диагностична стойност.Обикновено концентрацията на фосфор в кръвния серум е 0,8-1,48 mmol / l (2-5 mg%). Повишаване на концентрацията на фосфор в кръвния серум (хиперфосфатемия) се наблюдава при бъбречна недостатъчност, хипопаратироидизъм, предозиране на витамин D. Намаляване на концентрацията на фосфор (хипофосфатемия) - в нарушение на абсорбцията му в червата, галактоземия, рахит.

ЛИТЕРАТУРА

1. Губски Ю.И. Биологична химия. Помощник. - Киев-Виница: Нова книга, 2007. - С. 545-557.

2. Гонски Я.И., Максимчук Т.П., Калински М.И. Биохимия на хората: Pdruchnik. - Тернопол: Укрмедкнига, 2002. - С. 507-529.

3. Биохимия: Учебник / Изд. Е.С. Северин. - М.: ГЕОТАР-МЕД, 2003. - С. 597-609.

4. Семинар по биологична химия / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. че в./ За червен. О.Я. Склярова. - К .: Здраве, 2002. - С. 275-280.

ДЕЙНОСТ 2

Тема: Функции на кръвта. Физични и химични свойства и химичен състав на кръвта. Буферни системи, механизъм на действие и роля за поддържане на киселинно-алкалното състояние на организма. Плазмените протеини и тяхната роля. Количествено определяне на общия протеин в кръвния серум.

Уместност. Кръвта е течна тъкан, състояща се от клетки (оформени елементи) и междуклетъчна течна среда - плазма. Кръвта изпълнява транспортни, осморегулаторни, буферни, неутрализиращи, защитни, регулаторни, хомеостатични и други функции. Съставът на кръвната плазма е огледало на метаболизма - промените в концентрацията на метаболитите в клетките се отразяват в концентрацията им в кръвта; съставът на кръвната плазма също се променя, когато се наруши пропускливостта на клетъчните мембрани. В тази връзка, както и наличието на кръвни проби за анализ, нейното изследване се използва широко за диагностициране на заболявания и проследяване на ефективността на лечението. Количественото и качественото изследване на плазмените протеини, в допълнение към специфичната нозологична информация, дава представа за състоянието на протеиновия метаболизъм като цяло. Концентрацията на водородни йони в кръвта (pH) е една от най-строгите химични константи в тялото. Отразява състоянието на метаболитните процеси, зависи от функционирането на много органи и системи. Нарушаването на киселинно-алкалното състояние на кръвта се наблюдава при множество патологични процеси, заболявания и е причина за тежки нарушения на тялото. Следователно навременната корекция на киселинно-алкалните нарушения е необходим компонент на терапевтичните мерки.

Мишена. Да се ​​запознаят с функциите, физичните и химичните свойства на кръвта; киселинно-алкално състояние и основните му показатели. Да се ​​запознаят с буферните системи на кръвта и механизма на тяхното действие; нарушение на киселинно-алкалното състояние на тялото (ацидоза, алкалоза), неговите форми и видове. Да се ​​​​формира представа за протеиновия състав на кръвната плазма, да се характеризират протеиновите фракции и отделните протеини, тяхната роля, нарушения и методи за определяне. Запознайте се с методите за количествено определяне на общия протеин в кръвния серум, отделни фракции на протеини и тяхното клинично и диагностично значение.

ЗАДАЧИ ЗА САМОСТОЯТЕЛНА РАБОТА

ТЕОРЕТИЧНИ ВЪПРОСИ

1. Функциите на кръвта в живота на тялото.

2. Физични и химични свойства на кръв, серум, лимфа: pH, осмотично и онкотично налягане, относителна плътност, вискозитет.

3. Киселинно-алкално състояние на кръвта, неговата регулация. Основните показатели, отразяващи неговото нарушение. Съвременни методи за определяне на киселинно-алкалното състояние на кръвта.

4. Буферни системи на кръвта. Тяхната роля в поддържането на киселинно-алкалния баланс.

5. Ацидоза: видове, причини, механизми на развитие.

6. Алкалоза: видове, причини, механизми на развитие.

7. Кръвни протеини: съдържание, функции, промени в съдържанието при патологични състояния.

8. Основни фракции на кръвните плазмени протеини. Изследователски методи.

9. Албумини, физични и химични свойства, роля.

10. Глобулини, физични и химични свойства, роля.

11. Кръвни имуноглобулини, структура, функции.

12. Хипер-, хипо-, дис- и парапротеинемии, причини.

13. Острофазови протеини. Клинична и диагностична стойност на определението.

ТЕСТОВЕ ЗА САМОКОНТРОЛКА

1. Коя от следните стойности на pH е нормална за артериалната кръв? А. 7.25-7.31. Б. 7.40-7.55. С. 7.35-7.45. D. 6.59-7.0. Е. 4.8-5.7.

2. Какви механизми осигуряват постоянството на pH на кръвта?

3. Каква е причината за развитието на метаболитна ацидоза?

А. Увеличаване на производството, намаляване на окисляването и ресинтеза на кетонни тела.

B. Увеличаване на производството, намаляване на лактатното окисление и ресинтеза.

C. Загуба на основание.

Г. Неефективна секреция на водородни йони, задържане на киселина.

E. Всичко по-горе.

4. Каква е причината за метаболитната алкалоза?

5. Значителна загуба на стомашен сок поради повръщане причинява развитието на:

6. Значителни нарушения на кръвообращението поради шок причиняват развитието на:

7. Инхибирането на дихателния център на мозъка от наркотични вещества води до:

8. Стойността на pH на кръвта се променя при пациент със захарен диабет до 7,3 mmol/l. Какви компоненти на буферната система се използват за диагностициране на нарушения на киселинно-алкалния баланс?

9. Пациентът има запушване на дихателните пътища с храчки. Какво нарушение на киселинно-алкалния баланс може да се определи в кръвта?

10. Пациент с тежка травма е свързан с апарат изкуствено дишане. След многократно определяне на показателите за киселинно-алкалното състояние се установява намаляване на съдържанието на въглероден диоксид в кръвта и увеличаване на екскрецията му. Кое киселинно-алкално разстройство се характеризира с такива промени?

11. Назовете буферната система на кръвта най-висока стойноств регулацията на киселинно-алкалната хомеостаза?

12. Коя буферна система на кръвта играе важна роля за поддържане на pH на урината?

А. Фосфат. Б. Хемоглобин. В. Хидрокарбонат. Г. Протеин.

13. Какви физични и химични свойства на кръвта се осигуряват от наличните в нея електролити?

14. При преглед на пациента се установяват хипергликемия, глюкозурия, хиперкетонемия и кетонурия, полиурия. Какъв тип киселинно-алкално състояние се наблюдава в този случай?

15. Човек в покой се насилва да диша често и дълбоко в продължение на 3-4 минути. Как това ще повлияе на киселинно-алкалния баланс на тялото?

16. Какъв протеин на кръвната плазма свързва и транспортира медта?

17. В кръвната плазма на пациента съдържанието на общ протеин е в рамките на нормата. Кои от посочените показатели (g/l) характеризират физиологичната норма? А. 35-45. Т. 50-60. стр. 55-70. D. 65-85. Е. 85-95.

18. Каква част от кръвните глобулини осигурява хуморален имунитет, действайки като антитела?

19. Пациент, който имаше хепатит С и постоянно пиеше алкохол, разви признаци на чернодробна цироза с асцит и оток долни крайници. Какви промени в състава на кръвта са изиграли основна роля за развитието на отока?

20. На какви физикохимични свойства на протеините се основава методът за определяне на електрофоретичния спектър на кръвните протеини?

ПРАКТИЧЕСКА РАБОТА

Количествено определяне на общия протеин в кръвния серум

биурет метод

Упражнение 1.Определяне на съдържанието на общия протеин в кръвния серум.

Принцип.Протеинът реагира в алкална среда с разтвор на меден сулфат, съдържащ натриево-калиев тартарат, NaI и KI (биуретов реагент), за да образува виолетово-син комплекс. Оптичната плътност на този комплекс е пропорционална на концентрацията на протеин в пробата.

Напредък.Добавете 25 µl кръвен серум (без хемолиза), 1 ml биуретов реагент, съдържащ: 15 mmol/l калиев натриев тартарат, 100 mmol/l натриев йодид, 15 mmol/l калиев йодид и 5 mmol/l меден сулфат към експеримента проба . Добавете 25 µl общ протеинов стандарт (70 g/l) и 1 ml биуретов реагент към стандартната проба. Добавете 1 ml биуретов реактив към третата епруветка. Смесете добре всички епруветки и инкубирайте за 15 минути при 30-37°C. Оставете за 5 минути на стайна температура. Измерете абсорбцията на пробата и стандарта спрямо биуретовия реактив при 540 nm. Изчислете концентрацията на общия протеин (X) в g/l по формулата: X=(Cst×Apr)/Ast, където Cst е концентрацията на общия протеин в стандартната проба (g/l); Apr е оптичната плътност на пробата; Аst - оптична плътност на стандартната проба.

Клинична и диагностична стойност.Съдържанието на общ протеин в кръвната плазма на възрастни е 65-85 g/l; поради фибриногена, протеинът в кръвната плазма е с 2-4 g / l повече, отколкото в серума. При новородени количеството на протеините в кръвната плазма е 50-60 g / l и през първия месец леко намалява, а на три години достига нивото на възрастните. Увеличаването или намаляването на съдържанието на общия плазмен протеин и отделните фракции може да се дължи на много причини. Тези промени не са конкретни, а отразяват общо патологичен процес(възпаление, некроза, неоплазма), динамика, тежест на заболяването. С тяхна помощ можете да оцените ефективността на лечението. Промените в съдържанието на протеин могат да се проявят като хипер, хипо- и диспротеинемия. Хипопротеинемия се наблюдава при недостатъчен прием на протеини в организма; недостатъчност на храносмилането и усвояването на хранителните протеини; нарушение на протеиновия синтез в черния дроб; бъбречно заболяване с нефротичен синдром. Хиперпротеинемията се наблюдава при нарушаване на хемодинамиката и сгъстяване на кръвта, загуба на течност по време на дехидратация (диария, повръщане, безвкусен диабет), в първите дни на тежки изгаряния, в следоперативния период и др. Заслужава да се отбележи не само хипо- или хиперпротеинемия, но също и промени като диспротеинемия (съотношението на албумин и глобулини се променя с постоянно съдържание на общ протеин) и парапротеинемия (появата на абнормни протеини - С-реактивен протеин, криоглобулин) при остри инфекциозни заболявания, възпалителни процесии т.н.

ЛИТЕРАТУРА

1. Губски Ю.И. Биологична химия. - Киев-Тернопол: Ukrmedkniga, 2000. - S. 418-429.

2. Губски Ю.И. Биологична химия. Помощник. - Киев-Виница: Нова книга, 2007. - С. 502-514.

3. Гонски Я.И., Максимчук Т.П., Калински М.И. Биохимия на хората: Pdruchnik. - Тернопол: Укрмедкнига, 2002. - С. 546-553, 566-574.

4. Воронина Л.М. че в. Биологична химия. - Харков: Основа, 2000. - С. 522-532.

5. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологична химия. - М.: Медицина, 1998. - С. 567-578, 586-598.

6. Биохимия: Учебник / Изд. Е.С. Северин. - М.: ГЕОТАР-МЕД, 2003. - С. 682-686.

7. Семинар по биологична химия / Бойкив Д.П., Иванкив О.Л., Кобилянска Л.И. че в./ За червен. О.Я. Склярова. - К .: Здраве, 2002. - С. 236-249.

ДЕЙНОСТ 3

Тема: Биохимичен състав на кръвта в нормални и патологични състояния. Ензими в кръвната плазма. Небелтъчните органични вещества на кръвната плазма са азотсъдържащи и безазотни. Неорганични компоненти на кръвната плазма. Каликреин-кининова система. Определяне на остатъчен азот в кръвната плазма.

Уместност. Когато образуваните елементи се отстранят от кръвта, остава плазмата, а когато фибриногенът се отстрани от нея, остава серумът. Кръвната плазма е сложна система. Съдържа повече от 200 протеина, които се различават по физикохимични и функционални свойства. Сред тях са проензими, ензими, ензимни инхибитори, хормони, транспортни протеини, коагулационни и антикоагулационни фактори, антитела, антитоксини и др. В допълнение, кръвната плазма съдържа непротеинови органични вещества и неорганични компоненти. Повечето патологични състояния, влиянието на външни и вътрешни фактори на околната среда, употребата на фармакологични лекарства обикновено са придружени от промяна в съдържанието на отделните компоненти на кръвната плазма. Въз основа на резултатите от кръвен тест може да се характеризира състоянието на човешкото здраве, хода на адаптационните процеси и др.

Мишена.Запознайте се с биохимичния състав на кръвта в нормални и патологични състояния. Да характеризира кръвните ензими: произхода и значението на определянето на активността за диагностика на патологични състояния. Определете какви вещества съставляват общия и остатъчния азот в кръвта. Запознайте се с безазотните кръвни компоненти, тяхното съдържание, клиничното значение на количественото определяне. Помислете за каликреин-кининовата система на кръвта, нейните компоненти и роля в организма. Запознайте се с метода за количествено определяне на остатъчния азот в кръвта и неговото клинично и диагностично значение.

ЗАДАЧИ ЗА САМОСТОЯТЕЛНА РАБОТА

ТЕОРЕТИЧНИ ВЪПРОСИ

1. Кръвни ензими, техния произход, клинично и диагностично значение на определянето.

2. Небелтъчни азотсъдържащи вещества: формули, съдържание, клинично значение на определението.

3. Общ и остатъчен азот в кръвта. Клинично значение на определението.

4. Азотемия: видове, причини, методи за определяне.

5. Небелтъчни безазотни кръвни съставки: съдържание, роля, клинично значение на определянето.

6. Неорганични кръвни съставки.

7. Каликреин-кининова система, нейната роля в организма. Използването на лекарства - каликреин и инхибитори на образуването на кинин.

ТЕСТОВЕ ЗА САМОКОНТРОЛКА

1. В кръвта на пациента съдържанието на остатъчен азот е 48 mmol/l, урея - 15,3 mmol/l. Какво заболяване на орган показват тези резултати?

А. Далак. Б. Черен дроб. В. Стомах. Г. Бъбрек. Д. Панкреас.

2. Какви показатели за остатъчен азот са характерни за възрастните?

A.14.3-25 mmol / l. B.25-38 mmol / l. C.42.8-71.4 mmol / l. D.70-90 mmol/l.

3. Посочете компонента на кръвта, който не съдържа азот.

A. ATP. Б. Тиамин. В. Аскорбинова киселина. D. Креатин. Д. Глутамин.

4. Какъв тип азотемия се развива, когато тялото е дехидратирано?

5. Какъв ефект има брадикининът върху кръвоносните съдове?

6. Пациент с чернодробна недостатъчност показва намаляване на нивото на остатъчния азот в кръвта. Поради кой компонент е намалял непротеиновият азот в кръвта?

7. Пациентът се оплаква от често повръщане, обща слабост. Съдържанието на остатъчен азот в кръвта е 35 mmol/l, бъбречната функция не е нарушена. Какъв тип азотемия е възникнала?

Роднина. Б. Бъбречна. C. Задържане. Г. Производство.

8. Какви компоненти на фракцията на остатъчния азот преобладават в кръвта при продуктивна азотемия?

9. С-реактивният протеин се открива в кръвния серум:

10. Болестта на Коновалов-Уилсън (хепатоцеребрална дегенерация) се придружава от намаляване на концентрацията на свободна мед в кръвния серум, както и нивото на:

11. Лимфоцитите и други клетки на тялото, когато взаимодействат с вируси, синтезират интерферони. Тези вещества блокират възпроизвеждането на вируса в заразената клетка, инхибирайки синтеза на вируса:

А. Липиди. Б. Белков. В. Витамини. Г. Биогенни амини. Д. Нуклеотиди.

12. Жена на 62 години се оплаква от чести болки в ретростерналната област и гръбначния стълб, фрактури на ребрата. Лекарят предполага мултиплен миелом (плазмоцитом). Кой от изброените показатели има най-голяма диагностична стойност?

ПРАКТИЧЕСКА РАБОТА

ЛИТЕРАТУРА

1. Губски Ю.И. Биологична химия. - Киев-Тернопол: Ukrmedkniga, 2000. - S. 429-431.

2. Губски Ю.И. Биологична химия. Помощник. - Киев-Виница: Нова книга, 2007. - С. 514-517.

3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологична химия. - М.: Медицина, 1998. - С. 579-585.

4. Семинар по биологична химия / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. че в./ За червен. О.Я. Склярова. - К .: Здраве, 2002. - С. 236-249.

ДЕЙНОСТ 4

Тема: Биохимия на коагулационните, антикоагулационните и фибринолитичните системи на организма. Биохимия имунни процеси. Механизми на развитие на имунодефицитни състояния.

Уместност.Една от най-важните функции на кръвта е хемостатичната, в нейното изпълнение участват коагулационни, антикоагулационни и фибринолитични системи. Коагулацията е физиологичен и биохимичен процес, в резултат на който кръвта губи своята течливост и се образуват кръвни съсиреци. Наличието на течно състояние на кръвта при нормални физиологични условия се дължи на работата на антикоагулантната система. С образуването на кръвни съсиреци по стените кръвоносни съдовеактивира се фибринолитичната система, чиято работа води до тяхното разделяне.

Имунитет (от латински immunitas - освобождаване, спасение) - е защитна реакция на организма; Това е способността на клетка или организъм да се защитава срещу живи тела или субстанции, които носят признаци на извънземна информация, като същевременно запазва своята цялост и биологична индивидуалност. органи и тъкани и определени видовеклетки и техните метаболитни продукти, които осигуряват разпознаване, свързване и унищожаване на антигени с помощта на клетъчни и хуморални механизминаречена имунна система . Тази система упражнява имунен надзор - контрол върху генетичното постоянство на вътрешната среда на организма. Нарушаването на имунния контрол води до отслабване на антимикробната резистентност на организма, инхибиране на противотуморната защита, автоимунни нарушения и имунодефицитни състояния.

Мишена.Да се ​​запознаят с функционалните и биохимични характеристики на системата за хемостаза в човешкото тяло; коагулация и съдово-тромбоцитна хемостаза; система за кръвосъсирване: характеристики на отделните компоненти (фактори) на кръвосъсирването; механизми на активиране и функциониране на каскадната система на кръвосъсирването; вътрешни и външни пътища на коагулация; ролята на витамин К в коагулационните реакции, лекарства - агонисти и антагонисти на витамин К; наследствени нарушения на процеса на коагулация на кръвта; антикоагулантна кръвна система функционална характеристикаантикоагуланти - хепарин, антитромбин III, лимонена киселина, простациклин; ролята на съдовия ендотел; промени в биохимичните показатели на кръвта при продължително приложение на хепарин; фибринолитична кръвоносна система: етапи и компоненти на фибринолизата; лекарства, които влияят на процесите на фибринолиза; активатори на плазминоген и инхибитори на плазмин; утаяване на кръвта, тромбоза и фибринолиза при атеросклероза и хипертония.

Да се ​​запознаят с общата характеристика на имунната система, клетъчни и биохимични компоненти; имуноглобулини: структура, биологични функции, механизми на регулация на синтеза, характеристики на отделните класове човешки имуноглобулини; медиатори и хормони на имунната система; цитокини (интерлевкини, интерферони, протеиново-пептидни фактори, регулиращи клетъчния растеж и пролиферация); биохимични компоненти на системата на човешкия комплемент; класически и алтернативни механизми за активиране; развитието на имунодефицитни състояния: първични (наследствени) и вторични имунодефицити; синдром на придобита имунна недостатъчност при хора.

ЗАДАЧИ ЗА САМОСТОЯТЕЛНА РАБОТА

ТЕОРЕТИЧНИ ВЪПРОСИ

1. Концепцията за хемостаза. Основните фази на хемостазата.

2. Механизми на активиране и функциониране на каскадната система

Във функционално отношение е обичайно да се прави разлика между свободна и свързана вода. Транспортната функция, която водата изпълнява като универсален разтворител Определя дисоциацията на солите като диелектрик Участие в различни химични реакции: хидратация хидролиза редокс реакции например β - окисление на мастни киселини. Движението на водата в тялото се осъществява с участието на редица фактори, които включват: осмотично налягане, създадено от различни концентрации на соли, водата се движи към по-висока ...

Споделете работата си в социалните мрежи

Ако тази работа не ви подхожда, има списък с подобни произведения в долната част на страницата. Можете също да използвате бутона за търсене

Страница 1

Есе

ВОДА/СОЛЕВ МЕТАБОЛИЗЪМ

обмен на вода

Общото съдържание на вода в тялото на възрастен човек е 60 65% (около 40 литра). Мозъкът и бъбреците са най-хидратирани. мазен, костенНапротив, те съдържат малко количество вода.

Водата в тялото се разпределя в различни отдели (отделения, басейни): в клетките, в междуклетъчното пространство, вътре в съдовете.

Характеристика на химичния състав на вътреклетъчната течност е високото съдържание на калий и протеини. Извънклетъчната течност съдържа по-високи концентрации на натрий. Стойностите на pH на извънклетъчната и вътреклетъчната течност не се различават. Във функционално отношение е обичайно да се прави разлика между свободна и свързана вода. Свързаната вода е тази част от нея, която е част от хидратационните обвивки на биополимерите. Количеството на свързаната вода характеризира интензивността на метаболитните процеси.

Биологичната роля на водата в организма.

• Транспортната функция, която водата изпълнява като универсален разтворител
• Определя дисоциацията на соли, като диелектрик
• Участие в различни химични реакции: хидратация, хидролиза, редокс реакции (например β - окисление на мастни киселини).

Воден обмен.

Общият обем на обменената течност за възрастен е 2-2,5 литра на ден. Един възрастен се характеризира с воден баланс, т.е. приемът на течности е равен на отделянето им.

Водата влиза в тялото под формата на течни напитки (около 50% от консумираната течност), като част от твърди храни. 500 ml е ендогенна вода, образувана в резултат на окислителни процеси в тъканите,

Екскрецията на вода от тялото става през бъбреците (1,5 l диуреза), чрез изпаряване от повърхността на кожата, белите дробове (около 1 l), през червата (около 100 ml).

Фактори за движението на водата в тялото.

Водата в тялото непрекъснато се преразпределя между различни отделения. Движението на водата в тялото се осъществява с участието на редица фактори, които включват:

• осмотично налягане, създадено от различни концентрации на сол (водата се движи към по-висока концентрация на сол),
• онкотично налягане, създадено от спад в концентрацията на протеин (водата се движи към по-висока концентрация на протеин)
• хидростатично налягане, създадено от сърцето

Обменът на водата е тясно свързан с обменаНа и К.

Обмен на натрий и калий

Общ съдържание на натрийв тялото е 100 гр В същото време 50% се падат на извънклетъчния натрий, 45% - на натрия, съдържащ се в костите, 5% - на вътреклетъчния натрий. Съдържанието на натрий в кръвната плазма е 130-150 mmol/l, в кръвните клетки - 4-10 mmol/l. Необходимостта от натрий за възрастен е около 4-6 g/ден.

Общ съдържание на калийв тялото на възрастен е 160 90% от това количество се съдържа вътреклетъчно, 10% се разпределя в извънклетъчното пространство. Кръвната плазма съдържа 4 - 5 mmol / l, вътре в клетките - 110 mmol / l. Дневната нужда от калий за възрастен е 2-4 g.

Биологичната роля на натрия и калия:

• определяне на осмотичното налягане
• определя разпределението на водата
• създават кръвно налягане
• участвам (На ) при усвояването на аминокиселини, монозахариди
• калият е от съществено значение за биосинтетичните процеси.

Усвояването на натрий и калий става в стомаха и червата. Натрият може леко да се отложи в черния дроб. Натрият и калият се отделят от организма главно през бъбреците, в по-малка степен през потните жлези и през червата.

Участва в преразпределението на натрий и калий между клетките и извънклетъчната течностнатрий - калий АТФаза -мембранен ензим, който използва енергията на АТФ, за да премести натриеви и калиеви йони срещу концентрационен градиент. Създадената разлика в концентрацията на натрий и калий осигурява процеса на възбуждане на тъканта.

Регулиране на водно-солевия метаболизъм.

Регулирането на обмена на вода и соли се осъществява с участието на центр нервна система, вегетативна нервна система и ендокринна система.

В централната нервна система, с намаляване на количеството течност в тялото, се образува чувство на жажда. Възбуждането на центъра за пиене, разположен в хипоталамуса, води до консумация на вода и възстановяване на нейното количество в тялото.

Вегетативната нервна система участва в регулирането на водния метаболизъм чрез регулиране на процеса на изпотяване.

Хормоните, участващи в регулирането на метаболизма на водата и солта, включват антидиуретичен хормон, минералкортикоиди, натриуретичен хормон.

Антидиуретичен хормонсинтезирани в хипоталамуса, транспортирани до заден лобхипофизната жлеза, откъдето се освобождава в кръвта. Този хормон задържа водата в тялото, като засилва обратната реабсорбция на вода в бъбреците, като активира синтеза на протеина аквапорин в тях.

Алдостерон допринася за задържането на натрий в организма и загубата на калиеви йони през бъбреците. Смята се, че този хормон насърчава синтеза на протеини на натриевия канал, които определят обратната реабсорбция на натрий. Той също така активира цикъла на Кребс и синтеза на АТФ, който е необходим за процесите на реабсорбция на натрий. Алдостеронът активира синтеза на протеини - калиеви транспортери, което е придружено от повишено отделяне на калий от тялото.

Функцията както на антидиуретичния хормон, така и на алдостерона е тясно свързана с ренин-ангиотензиновата система на кръвта.

Ренин-ангиотензивна кръвна система.

С намаляване на притока на кръв през бъбреците по време на дехидратация, в бъбреците се произвежда протеолитичен ензимренин, което превеждаангиотензиноген(α 2 -глобулин) към ангиотензин I - пептид, състоящ се от 10 аминокиселини. ангиотензинАз под действие ангиотезин-конвертиращ ензим(ACE) претърпява допълнителна протеолиза и преминава вангиотензин II , включително 8 аминокиселини, Ангиотензин II свива кръвоносните съдове, стимулира производството на антидиуретичен хормон и алдостерон, които увеличават обема на течността в тялото.

Натриуретичен пептидсе произвежда в предсърдията в отговор на увеличаване на обема на водата в тялото и на предсърдно разтягане. Състои се от 28 аминокиселини, е цикличен пептид с дисулфидни мостове. Натриуретичният пептид подпомага отделянето на натрий и вода от тялото.

Нарушаване на водно-солевия метаболизъм.

Нарушенията на водно-солевия метаболизъм включват дехидратация, хиперхидратация, отклонения в концентрацията на натрий и калий в кръвната плазма.

Дехидратация (дехидратация) е придружено от тежка дисфункция на централната нервна система. Причините за дехидратация могат да бъдат:

• глад за вода,
• дисфункция на червата (диария),
• повишена загуба през белите дробове (задух, хипертермия),
• повишено изпотяване,
• диабет и безвкусен диабет.

Хиперхидратацияувеличаване на количеството вода в тялото може да се наблюдава при редица патологични състояния:

• повишен прием на течности в тялото,
• бъбречна недостатъчност,
• нарушения на кръвообращението,
• чернодробно заболяване

Локална проява на натрупване на течност в тялото саоток.

"Гладен" оток се наблюдава поради хипопротеинемия по време на протеиново гладуване, чернодробни заболявания. "Сърдечен" оток възниква, когато хидростатичното налягане е нарушено при сърдечно заболяване. "Бъбречният" оток се развива при промени в осмотичното и онкотичното налягане на кръвната плазма при бъбречни заболявания

Хипонатриемия, хипокалиемиясе проявяват чрез нарушение на възбудимостта, увреждане на нервната система, нарушение на сърдечния ритъм. Тези състояния могат да възникнат при различни патологични състояния:

• бъбречна дисфункция
• многократно повръщане
• диария
• нарушение на производството на алдостерон, натриуретичен хормон.

Ролята на бъбреците във водно-солевия метаболизъм.

В бъбреците се извършва филтриране, реабсорбция, секреция на натрий, калий. Бъбреците се регулират от алдостерон, антидиуретичен хормон. Бъбреците произвеждат ренин, изходния ензим на ренина, ангиотензиновата система. Бъбреците отделят протони и по този начин регулират pH.

Характеристики на водния метаболизъм при деца.

При децата е повишено общото водно съдържание, което при новородените достига 75%. В детството се забелязва различно разпределение на водата в тялото: количеството на вътреклетъчната вода се намалява до 30%, което се дължи на намаленото съдържание на вътреклетъчни протеини. Същевременно съдържанието на извънклетъчна вода се увеличава до 45%, което е свързано с по-високо съдържание на хидрофилни гликозаминогликани в междуклетъчното вещество. съединителната тъкан.

Метаболизмът на водата в тялото на детето протича по-интензивно. Нуждата от вода при децата е 2-3 пъти по-висока, отколкото при възрастните. Децата се характеризират с отделяне на голямо количество вода в храносмилателния сок, която бързо се резорбира. При малки деца, различно съотношение на загуба на вода от тялото: по-голяма част от водата се отделя през белите дробове и кожата. Децата се характеризират със задържане на вода в тялото (положителен воден баланс)

В детска възраст се наблюдава нестабилна регулация на водния метаболизъм, не се формира чувство на жажда, в резултат на което се изразява склонност към дехидратация.

През първите години от живота екскрецията на калий преобладава над екскрецията на натрий.

Калциево-фосфорна обмяна

Общо съдържаниекалций е 2% от телесното тегло (около 1,5 кг). 99% от него е концентриран в костите, 1% е извънклетъчен калций. Съдържанието на калций в кръвната плазма е равно на 2,3-2,8 mmol/l, 50% от това количество е йонизиран калций и 50% е свързан с протеини калций.

Функции на калция:

• пластмасов материал
• участващи в мускулната контракция
• участващи в съсирването на кръвта
• регулатор на активността на много ензими (играе ролята на втори пратеник)

Дневната нужда от калций за възрастен е 1,5 гр Абсорбцията на калций в стомашно-чревния тракт е ограничена. Приблизително 50% от хранителния калций се абсорбира с участиетокалций-свързващ протеин. Като извънклетъчен катион, калцият навлиза в клетките през калциевите канали, отлага се в клетките на саркоплазмения ретикулум и митохондриите.

Общо съдържаниефосфор в тялото е 1% от телесното тегло (около 700 g). 90% от фосфора се намира в костите, 10% е вътреклетъчен фосфор. В кръвната плазма съдържанието на фосфор е 1 -2 mmol/l

Функции на фосфора:

• пластична функция
• е част от макроергите (АТФ)
• компонент на нуклеинови киселини, липопротеини, нуклеотиди, соли
• част от фосфатния буфер
• регулатор на активността на много ензими (фосфорилиране дефосфорилиране на ензими)

Дневната нужда от фосфор за възрастен е около 1,5 г. В стомашно-чревния тракт фосфорът се абсорбира с участиетоалкална фосфатаза.

Калцият и фосфорът се отделят от тялото главно през бъбреците, малко количество се губи през червата.

Регулиране на калциево-фосфорния метаболизъм.

Паратиреоидният хормон, калцитонинът, витамин D участват в регулирането на метаболизма на калция и фосфора.

Паратхормон повишава нивото на калция в кръвта и същевременно намалява нивото на фосфора. Увеличаването на съдържанието на калций е свързано с активиранетофосфатази, колагеназиостеокласти, в резултат на което при обновяване на костната тъкан калцият се „отмива“ в кръвта. В допълнение, паратироидният хормон активира абсорбцията на калций в стомашно-чревния тракт с участието на калций-свързващ протеин и намалява отделянето на калций през бъбреците. Фосфатите под действието на паратироидния хормон, напротив, се екскретират интензивно през бъбреците.

Калцитонин намалява нивото на калций и фосфор в кръвта. Калцитонинът намалява активността на остеокластите и по този начин намалява освобождаването на калций от костната тъкан.

Витамин D холекалциферол, антирахитичен витамин.

Витамин D отнася се до мастноразтворими витамини. Дневната нужда от витамин е 25 мкг. Витамин D под въздействието на ултравиолетовите лъчи се синтезира в кожата от своя предшественик 7-дехидрохолестерол, който в комбинация с протеин навлиза в черния дроб. В черния дроб, с участието на микрозомалната система на оксигеназите, окислението се извършва на 25-та позиция с образуването на 25-хидроксихолекалциферол. Този предшественик на витамина, с участието на специфичен транспортен протеин, се прехвърля в бъбреците, където претърпява втора реакция на хидроксилиране на първа позиция с образуванетоактивна форма на витамин D3 - 1,25-дихидрохолекалциферол (или калцитриол). . Реакцията на хидроксилиране в бъбреците се активира от паратироидния хормон, когато нивото на калций в кръвта намалее. При достатъчно съдържание на калций в организма в бъбреците се образува неактивен метаболит 24.25 (OH). Витамин С участва в реакциите на хидроксилиране.

1,25 (OH) 2 D 3 действа подобно на стероидните хормони. Прониквайки в целевите клетки, той взаимодейства с рецептори, които мигрират към клетъчното ядро. В ентероцитите този хормонален рецепторен комплекс стимулира транскрипцията на иРНК, отговорна за синтеза на протеинов калциев носител. В червата абсорбцията на калций се подобрява с участието на калций-свързващ протеин и Ca 2+ - АТФази. В костната тъкан витамин D3 стимулира процеса на деминерализация. В бъбреците, активиране от вит D3 калциевата АТФ-аза се придружава от повишаване на реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони. Калцитриолът участва в регулацията на растежа и диференциацията на клетките на костния мозък. Има антиоксидантно и противотуморно действие.

Хиповитаминозата води до рахит.

Хипервитаминозата води до тежка костна деминерализация, калцификация на меките тъкани.

Нарушаване на калциево-фосфорния метаболизъм

Рахит проявява се чрез нарушена минерализация на костната тъкан. Заболяването може да се дължи на хиповитаминоза D3. , липса на слънчева светлина, недостатъчна чувствителност на тялото към витамина. Биохимичните симптоми на рахит са намаляване на нивото на калций и фосфор в кръвта и намаляване на активността на алкалната фосфатаза. При децата рахитът се проявява чрез нарушение на остеогенезата, костни деформации, мускулна хипотония и повишена нервно-мускулна възбудимост. При възрастните хиповитаминозата води до кариес и остеомалация, при възрастните - до остеопороза.

Новородените могат да се развиятпреходна хипокалцемия, тъй като приемането на калций от тялото на майката спира и се наблюдава хипопаратироидизъм.

Хипокалцемия, хипофосфатемияможе да възникне в нарушение на производството на паратиреоиден хормон, калцитонин, дисфункция на стомашно-чревния тракт (повръщане, диария), бъбреци, с обструктивна жълтеница, по време на заздравяването на фрактури.

Обмен на желязо.

Общо съдържаниежлеза в тялото на възрастен човек е 5 г. Желязото се разпределя главно вътреклетъчно, където преобладава хем желязото: хемоглобин, миоглобин, цитохроми. Извънклетъчното желязо е представено от протеина трансферин. В кръвната плазма съдържанието на желязо е 16-19 µmol/l, в еритроцитите - 19 mmol/l. ОТНОСНО Метаболизмът на желязото при възрастни е 20-25 mg/ден . Основната част от това количество (90%) е ендогенно желязо, което се отделя при разграждането на еритроцитите, 10% е екзогенно желязо, доставяно като част от хранителните продукти.

Биологични функции на желязото:

• основен компонент на редокс процесите в организма
• пренос на кислород (като част от хемоглобина)
• отлагане на кислород (в състава на миоглобина)
• антиоксидантна функция (като част от каталаза и пероксидаза)
• стимулира имунните реакции в организма

Усвояването на желязо става в червата и е ограничен процес. Смята се, че 1/10 от желязото в храните се усвоява. Хранителните продукти съдържат окислено 3-валентно желязо, което в киселата среда на стомаха се превръща в F e 2+ . Абсорбцията на желязо се извършва на няколко етапа: навлизане в ентероцитите с участието на муцин от лигавицата, вътреклетъчен транспорт от ентероцитни ензими и преход на желязо в кръвната плазма. Протеин, участващ в усвояването на желязотоапоферитин, който свързва желязото и остава в чревната лигавица, създавайки депо на желязо. Този етап от метаболизма на желязото е регулаторен: синтезът на апоферитин намалява с липса на желязо в организма.

Абсорбираното желязо се транспортира като част от протеина трансферин, където се окислявацерулоплазминдо F ​​e 3+ , което води до повишаване на разтворимостта на желязото. Трансферинът взаимодейства с тъканните рецептори, чийто брой е много променлив. Този етап на обмен също е регулаторен.

Желязото може да се отложи под формата на феритин и хемосидерин.феритин чернодробен водоразтворим протеин, съдържащ до 20% F e 2+ като фосфат или хидроксид.Хемосидерин неразтворим протеин, съдържа до 30% F e 3+ , включва в състава си полизахариди, нуклеотиди, липиди..

Отделянето на желязо от тялото става като част от ексфолиращия епител на кожата и червата. Малко количество желязо се губи през бъбреците с жлъчката и слюнката.

Най-честата патология на метаболизма на желязото еЖелязодефицитна анемия.Въпреки това е възможно и пренасищане на тялото с желязо с натрупването на хемосидерин и развитиетохемохроматоза.

ТЪКАННА БИОХИМИЯ

Биохимия на съединителната тъкан.

Различните видове съединителна тъкан са изградени по един принцип: влакна (колаген, еластин, ретикулин) и различни клетки (макрофаги, фибробласти и други клетки) са разпределени в голяма маса междуклетъчно основно вещество (протеогликани и ретикуларни гликопротеини).

Съединителната тъкан изпълнява различни функции:

• опорна функция (костен скелет),
• бариерна функция
• метаболитна функция (синтез на химични компоненти на тъкан във фибробластите),
• функция на отлагане (натрупване на меланин в меланоцитите),
• репаративна функция (участие в заздравяването на рани),
• участие във водно-солевия метаболизъм (протеогликаните свързват извънклетъчната вода)

Състав и обмяна на основното междуклетъчно вещество.

Протеогликани (виж химия на въглехидратите) и гликопротеини (пак там).

Синтез на гликопротеини и протеогликани.

Въглехидратният компонент на протеогликаните е представен от гликозаминогликани (GAG), които включват ацетиламинозахари и уронови киселини. Изходният материал за техния синтез е глюкозата.

1. глюкозо-6-фосфат → фруктозо-6-фосфатглутамин → глюкозамин.
2. глюкоза → UDP-глюкоза →UDP - глюкуронова киселина
3. глюкозамин + UDP-глюкуронова киселина + FAPS → GAG
4. GAG + протеин → протеогликан

разграждане на протеогликани и гликопротеиниизвършва се от различни ензими:хиалуронидаза, идуронидаза, хексаминидаза, сулфатаза.

Метаболизъм на белтъците на съединителната тъкан.

Обмен на колаген

Основният протеин на съединителната тъкан е колагенът (вижте структурата в раздела „Химия на протеините“). Колагенът е полиморфен протеин с различни комбинации от полипептидни вериги в състава си. В човешкото тяло преобладават фибрилообразуващите форми на колаген тип 1,2,3.

Синтез на колаген.

Синтезът на колаген се извършва във фиробластите и в извънклетъчното пространство, включва няколко етапа. На първите етапи се синтезира проколаген (представен от 3 полипептидни вериги, които имат допълнителнин и C крайни фрагменти). След това има пост-транслационна модификация на проколагена по два начина: чрез окисление (хидроксилиране) и чрез гликозилиране.

1. аминокиселините лизин и пролин се окисляват с участието на ензимилизин оксигеназа, пролин оксигеназа, железни йони и витамин С.Полученият хидроксилизин, хидроксипролин, участват в образуването на кръстосани връзки в колагена
2. прикрепването на въглехидратния компонент се осъществява с участието на ензимигликозилтрансферази.

Модифицираният проколаген навлиза в междуклетъчното пространство, където претърпява частична протеолиза чрез разцепване на крайниян и C фрагменти. В резултат на това проколагенът се превръща втропоколаген - структурен блок от колагенови влакна.

Разграждане на колаген.

Колагенът е бавно обменящ се протеин. Разграждането на колагена се осъществява от ензимаколагеназа. Това е ензим, съдържащ цинк, който се синтезира като проколагеназа. Проколагеназата се активиратрипсин, плазмин, каликреинчрез частична протеолиза. Колагеназата разгражда колагена в средата на молекулата на големи фрагменти, които се разграждат допълнително от цинк-съдържащи ензими.желатинази.

Витамин "С", аскорбинова киселина, антискорбутен витамин

Витамин С играе много важна роля в метаболизма на колагена. По химическа природа това е лактонова киселина, подобна по структура на глюкозата. Дневната нужда от аскорбинова киселина за възрастен е 50 100 mg. Витамин С се намира в плодовете и зеленчуците. Ролята на витамин С е следната:

• участва в синтеза на колаген,
• участва в метаболизма на тирозин,
• участва в прехода на фолиевата киселина към THFA,
• е антиоксидант

Проявява се авитаминоза "С".скорбут (гингивит, анемия, кървене).

Обмяна на еластин.

Обмяната на еластин не е добре разбрана. Смята се, че синтезът на еластин под формата на проеластин се случва само в ембрионалния период. Разграждането на еластина се извършва от неутрофилния ензимеластаза , който се синтезира като неактивна проеластаза.

Характеристики на състава и метаболизма на съединителната тъкан в детска възраст.

• По-високо съдържание на протеогликани,
• Различно съотношение на GAG: повече хиалуронова киселина, по-малко хондротин сулфати и кератан сулфати.
• Преобладава колаген тип 3, който е по-малко стабилен и по-бързо обменен.
• По-интензивен обмен на компоненти на съединителната тъкан.

Нарушения на съединителната тъкан.

Възможни вродени нарушения на метаболизма на гликозаминогликани и протеогликанимукополизахаридози.Втората група заболявания на съединителната тъкан саколагеноза, особено ревматизъм. При колагенозите се наблюдава разрушаване на колагена, един от симптомите на което ехидроксипролинурия

Биохимия на набраздената мускулна тъкан

Химическият състав на мускулите: 80-82% е вода, 20% е сух остатък. 18% от сухия остатък се пада на протеини, останалата част е представена от азотни непротеинови вещества, липиди, въглехидрати и минерали.

Мускулни протеини.

Мускулните протеини са разделени на 3 вида:

1. саркоплазмените (водоразтворими) протеини съставляват 30% от всички мускулни протеини
2. миофибриларните (солеразтворими) протеини съставляват 50% от всички мускулни протеини
3. стромалните (водонеразтворими) протеини съставляват 20% от всички мускулни протеини

Миофибриларни протеинипредставени от миозин, актин, (главни протеини) тропомиозин и тропонин (второстепенни протеини).

миозин - протеин от дебели нишки на миофибрили, има молекулно тегло около 500 000 d, състои се от две тежки вериги и 4 леки вериги. Миозинът принадлежи към групата на глобуларно-фибриларните протеини. Той редува глобуларни "глави" на леки вериги и фибриларни "опашки" на тежки вериги. "Главата" на миозина има ензимна АТФазна активност. Миозинът представлява 50% от миофибриларните протеини.

актин представени в две формиглобуларна (G-форма), фибриларна (F-форма). Г-образна форма има молекулно тегло 43 000 d.Е -формата на актина има формата на усукани сферични нишкиЖ -форми. Този протеин представлява 20-30% от миофибриларните протеини.

Тропомиозин - второстепенен протеин с молекулно тегло 65 000 г. Има овална форма на пръчка, вписва се във вдлъбнатините на активната нишка и изпълнява функцията на "изолатор" между активната и миозинова нишка.

Тропонин Ca е зависим протеин, който променя структурата си при взаимодействие с калциеви йони.

Саркоплазмени протеинипредставени от миоглобин, ензими, компоненти на дихателната верига.

Стромални протеини - колаген, еластин.

Азотни екстрактивни вещества на мускулите.

Азотните непротеинови вещества включват нуклеотиди (АТФ), аминокиселини (по-специално глутамат), мускулни дипептиди (карнозин и ансерин). Тези дипептиди влияят върху работата на натриевите и калциевите помпи, активират работата на мускулите, регулират апоптозата и са антиоксиданти. Азотните вещества включват креатин, фосфокреатин и креатинин. Креатинът се синтезира в черния дроб и се транспортира до мускулите.

Органични безазотни вещества

Мускулите съдържат всички класовелипиди. Въглехидрати представени от глюкоза, гликоген и продукти на въглехидратния метаболизъм (лактат, пируват).

Минерали

Мускулите съдържат набор от много минерали. Най-високата концентрация на калций, натрий, калий, фосфор.

Химия на мускулната контракция и релаксация.

Когато напречнонабраздените мускули са възбудени, калциевите йони се освобождават от саркоплазмения ретикулум в цитоплазмата, където концентрацията на Са 2+ се увеличава до 10-3 молете се. Калциевите йони взаимодействат с регулаторния протеин тропонин, променяйки неговата конформация. В резултат на това регулаторният протеин тропомиозин се измества по дължината на актиновото влакно и се освобождават местата на взаимодействие между актин и миозин. АТФазната активност на миозина се активира. Благодарение на енергията на АТФ, ъгълът на наклона на "главата" на миозина по отношение на "опашката" се променя и в резултат на това актиновите нишки се плъзгат спрямо миозиновите нишки, наблюдаванимускулна контракция.

След прекратяване на импулсите, калциевите йони се "изпомпват" в саркоплазмения ретикулум с участието на Ca-ATP-аза поради енергията на ATP. Концентрация на Ca 2+ в цитоплазмата намалява до 10-7 мол, което води до освобождаване на тропонин от калциевите йони. Това от своя страна е съпроводено с изолация контрактилни протеинивъзниква актин и миозин протеин тропомиозинмускулна релаксация.

За мускулна контракция се използват последователно следните:енергиен източник:

1. ограничено снабдяване с ендогенен АТФ
2. незначителен фонд от креатин фосфат
3. образуването на АТФ поради 2 ADP молекули с участието на ензима миокиназа

(2 ADP → AMP + ATP)

1. анаеробно окисление на глюкозата
2. аеробни процеси на окисление на глюкоза, мастни киселини, ацетонови тела

В детствотосъдържанието на вода в мускулите се увеличава, делът на миофибриларните протеини е по-малък, нивото на стромалните протеини е по-високо.

Нарушенията на химичния състав и функцията на набраздената мускулатура включватмиопатия, при които има нарушение на енергийния метаболизъм в мускулите и намаляване на съдържанието на миофибриларни контрактилни протеини.

Биохимия нервна тъкан .

Сивото вещество на мозъка (телата на невроните) и бялото вещество (аксоните) се различават по съдържанието на вода и липиди. Химическият състав на сивото и бялото вещество:

мозъчни протеини

мозъчни протеинисе различават по разтворимост. Разпределетеводоразтворим(солноразтворими) протеини на нервната тъкан, които включват невроалбумини, невроглобулини, хистони, нуклеопротеини, фосфопротеини иводонеразтворим(неразтворими в сол), които включват невроколаген, невроеластин, невростромин.

Азотни небелтъчни вещества

Непротеиновите азотсъдържащи вещества на мозъка са представени от аминокиселини, пурини, пикочна киселина, карнозин дипептид, невропептиди, невротрансмитери. Сред аминокиселините глутаматът и аспатратът, които са свързани с възбуждащите аминокиселини на мозъка, се намират в по-високи концентрации.

Невропептиди (невроенкефалини, невроендорфини) това са пептиди, които имат аналгетичен ефект, подобен на морфина. Те са имуномодулатори, изпълняват невротрансмитерна функция.невротрансмитери норепинефринът и ацетилхолинът са биогенни амини.

Мозъчни липиди

Липидите съставляват 5% от мокрото тегло на сивото вещество и 17% от мокрото тегло на бялото вещество, съответно 30 - 70% от сухото тегло на мозъка. Липидите на нервната тъкан са представени от:

• свободни мастни киселини (арахидонова, мозъчна, нервна)
• фосфолипиди (ацеталфосфатиди, сфингомиелини, холинфосфатиди, холестерол)
• сфинголипиди (ганглиозиди, цереброзиди)

Разпределението на мазнините в сивото и бялото вещество е неравномерно. IN сива материяима по-ниско съдържание на холестерол, високо съдържание на цереброзиди. В бялото вещество делът на холестерола и ганглиозидите е по-висок.

мозъчни въглехидрати

Въглехидратите се съдържат в мозъчната тъкан в много ниски концентрации, което е следствие от активното използване на глюкозата в нервната тъкан. Въглехидратите са представени от глюкоза в концентрация 0,05%, метаболити на въглехидратния метаболизъм.

Минерали

Натрият, калцият, магнезият са разпределени доста равномерно в сивото и бялото вещество. Има повишена концентрация на фосфор в бялото вещество.

Основната функция на нервната тъкан е да провежда и предава нервните импулси.

Провеждане на нервен импулс

Провеждането на нервен импулс е свързано с промяна в концентрацията на натрий и калий вътре и извън клетките. Когато нервното влакно е възбудено, пропускливостта на невроните и техните процеси за натрий рязко се увеличава. Натрият от извънклетъчното пространство навлиза в клетките. Освобождаването на калий от клетките се забавя. В резултат на това на мембраната се появява заряд: външната повърхност придобива отрицателен заряд, а вътрешната повърхност придобива положителен заряд.потенциал за действие. В края на възбуждането натриевите йони се „изпомпват“ в извънклетъчното пространство с участието на K, Na -ATPase и мембраната се презарежда. Отвън има положителен заряд, а вътре - отрицателен заряд - имапотенциал за почивка.

Предаване на нервен импулс

Предаването на нервен импулс в синапсите става в синапсите с помощта на невротрансмитери. Класическите невротрансмитери са ацетилхолин и норепинефрин.

Ацетилхолинът се синтезира от ацетил-КоА и холин с участието на ензимаацетилхолин трансфераза, се натрупва в синаптичните везикули, освобождава се в синаптичната цепнатина и взаимодейства с рецепторите на постсинаптичната мембрана. Ацетилхолинът се разгражда от ензимхолинестераза.

Норепинефринът се синтезира от тирозин, унищожен от ензимамоноаминооксидаза.

GABA (гама-аминомаслена киселина), серотонин и глицин също могат да действат като медиатори.

Характеристики на метаболизма на нервната тъканса както следва:

• наличието на кръвно-мозъчната бариера ограничава пропускливостта на мозъка за много вещества,
• преобладават аеробните процеси
• Глюкозата е основният източник на енергия

При деца до момента на раждането са формирани 2/3 от невроните, останалите се формират през първата година. Масата на мозъка на едногодишно дете е около 80% от масата на мозъка на възрастен. В процеса на узряване на мозъка съдържанието на липиди рязко се увеличава и процесите на миелинизация активно протичат.

Биохимия на черния дроб.

Химичен състав на чернодробната тъкан: 80% вода, 20% сух остатък (протеини, азотни вещества, липиди, въглехидрати, минерали).

Черният дроб участва във всички видове метаболизъм на човешкото тяло.

въглехидратния метаболизъм

Синтезът и разграждането на гликоген, глюконеогенезата активно протичат в черния дроб, настъпва асимилацията на галактоза и фруктоза и е активен пентозофосфатният път.

липиден метаболизъм

В черния дроб синтезът на триацилглицероли, фосфолипиди, холестерол, синтезът на липопротеини (VLDL, HDL), синтезът на жлъчни киселини от холестерола, синтезът на ацетонови тела, които след това се транспортират до тъканите,

азотен метаболизъм

Черният дроб се характеризира с активен метаболизъм на протеини. Той синтезира всички албумини и повечето глобулини на кръвната плазма, факторите на кръвосъсирването. В черния дроб също се създава определен резерв от телесни протеини. В черния дроб активно протича катаболизмът на аминокиселините - дезаминиране, трансаминиране, синтез на урея. В хепатоцитите пурините се разпадат с образуването на пикочна киселина, синтеза на азотни вещества - холин, креатин.

Антитоксична функция

Черният дроб е най-важното тялонеутрализиране както на екзогенни (лекарства), така и на ендогенни токсични вещества (билирубин, разпадни продукти на протеини, амоняк). Детоксикацията на токсичните вещества в черния дроб протича на няколко етапа:

1. повишава полярността и хидрофилността на неутрализираните вещества чрезокисляване (индол до индоксил), хидролиза (ацетилсалицилова → оцетна + салицилова киселина), редукция и др.
2. спрежение с глюкуронова киселина, сярна киселина, гликокол, глутатион, металотионеин (за соли на тежки метали)

В резултат на биотрансформацията токсичността, като правило, значително намалява.

обмен на пигменти

Участието на черния дроб в метаболизма на жлъчните пигменти се състои в неутрализацията на билирубина, разрушаването на уробилиногена

Порфиринов обмен:

Черният дроб синтезира порфобилиноген, уропорфириноген, копропорфириноген, протопорфирин и хем.

Хормонален обмен

Черният дроб активно инактивира адреналин, стероиди (конюгация, окисление), серотонин и други биогенни амини.

Водно-солев обмен

Черният дроб индиректно участва във водно-солевия метаболизъм чрез синтезиране на протеини в кръвната плазма, които определят онкотичното налягане, синтеза на ангиотензиноген, прекурсор на ангиотензин II.

Обмен на минерали

: В черния дроб, отлагането на желязо, мед, синтеза на транспортните протеини церулоплазмин и трансферин, екскрецията на минерали в жлъчката.

В ранните детствочернодробните функции са в етап на развитие, възможно е тяхното нарушение.

Литература

Баркър Р.: Демонстративна невронаука. - М .: GEOTAR-Media, 2005

И.П. Ашмарин, Е.П. Каразеева, М.А. Карабасова и др.: Патологична физиология и биохимия. - М.: Изпит, 2005

Кветная Т.В.: Мелатонинът е невроимуноендокринен маркер на свързаната с възрастта патология. - Санкт Петербург: DEAN, 2005

Павлов A.N.: Екология: рационално управление на околната среда и безопасност на живота. - М.: Висше училище, 2005

Pechersky A.V.: Частичен свързан с възрастта андрогенен дефицит. - SPb .: SPbMAPO, 2005

Изд. Ю.А. Ершов; Rec. НЕ. Кузменко: обща химия. Биофизична химия. Химия на биогенните елементи. - М.: Висше училище, 2005

Т.Л. Алейникова и др.; Изд. Е.С. Северина; Рецензент: Д.М. Никулина, З.И. Микашенович, Л.М. Пустовалова: Биохимия. - М.: ГЕОТАР-МЕД, 2005

Tyukavkina N.A.: Биоорганична химия. - М.: Дропла, 2005

Zhizhin GV: Саморегулиращи се вълни на химични реакции и биологични популации. - Санкт Петербург: Наука, 2004

Иванов V.P.: Протеини на клетъчните мембрани и съдова дистония при хора. - Курск: KSMU KMI, 2004

Институт по физиология на растенията im. К.А. Тимирязев RAS; Представител изд. В.В. Кузнецов: Андрей Львович Курсанов: Живот и творчество. - М.: Наука, 2004

Комов V.P.: Биохимия. - М.: Дропла, 2004

Други свързани произведения, които може да ви заинтересуват.vshm>
21479.		МЕТАБОЛИЗЪМ НА БЕЛТЪЦИ	150.03KB
	Има три вида азотен баланс: азотен баланс положителен азотен баланс отрицателен азотен баланс При положителен азотен баланс приемът на азот преобладава над освобождаването му. При бъбречно заболяване е възможно фалшиво положителен азотен баланс, при който има забавяне в организма на крайните продукти на азотния метаболизъм. При отрицателен азотен баланс екскрецията на азот преобладава над приема му. Това състояние е възможно при заболявания като туберкулоза, ревматизъм, онкологични ...
21481.		МЕТАБОЛИЗЪМ И ФУНКЦИИ НА ЛИПИДИТЕ	194.66KB
	Мазнините включват различни алкохоли и мастни киселини. Алкохолите са представени от глицерол, сфингозин и холестерол.В човешките тъкани преобладават дълговерижни мастни киселини с четен брой въглеродни атоми. Правете разлика между наситени и ненаситени мастни киселини...
385.		СТРУКТУРА И МЕТАБОЛИЗЪМ НА ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ	148,99 КБ
	Структурата и биологичната роля на глюкозата и гликогена. Хексозо дифосфатен път за разграждане на глюкозата. Отворена верига и циклични форми на въглехидрати. На фигурата молекулата на глюкозата е представена под формата на отворена верига и под формата на циклична структура. В хексозите от типа глюкоза първият въглероден атом се свързва с кислорода при петия въглероден атом, което води до образуването на шестчленен пръстен.
7735.		КОМУНИКАЦИЯТА КАТО ОБМЕН НА ИНФОРМАЦИЯ	35,98 КБ
	Около 70 процента от информацията се предава по невербални канали за комуникация в процеса на комуникация и само 30 процента по вербални. Следователно не дума може да каже повече за човек, а поглед, изражение на лицето, пластични пози, жестове, движения на тялото, междуличностна дистанция, облекло и други невербални средства за комуникация. Така че основните задачи на невербалната комуникация могат да се считат за: създаване и поддържане на психологически контактрегулиране на комуникационния процес; добавяне на нови смислови нюанси към словесния текст;правилно тълкуване на думите;...
6645.		Метаболизъм и енергия (метаболизъм)	39,88 КБ
	Навлизане на вещества в клетката. Поради съдържанието на разтвори на захарни соли и други осмотично активни вещества, клетките се характеризират с наличието на определено осмотично налягане в тях. Разликата между концентрацията на вещества вътре и извън клетката се нарича концентрационен градиент.
21480.		МЕТАБОЛИЗЪМ И ФУНКЦИИ НА НУКЛЕИНОВИТЕ КИСЕЛИНИ	116,86 КБ
	Дезоксирибонуклеинова киселина Азотните бази в ДНК са представени от аденин гуанин тимин цитозин въглехидрат - дезоксирибоза. ДНК играе важна роля в съхраняването на генетична информация. За разлика от РНК, ДНК има две полинуклеотидни вериги. Молекулното тегло на ДНК е около 109 далтона.
386.		СТРУКТУРА И МЕТАБОЛИЗЪМ НА МАЗНИНИ И ЛИПОИДИ	724.43KB
	В състава на липидите са открити многобройни и разнообразни структурни компоненти: висши мастни киселини, алкохоли, алдехиди, въглехидрати, азотни основи, аминокиселини, фосфорна киселина и др. Мастните киселини, които изграждат мазнините, се делят на наситени и ненаситени. Мастни киселини Някои физиологично важни наситени мастни киселини Брой С атоми Тривиално име Систематично наименование Химична формула на съединение...
10730.		Международен технологичен обмен. Международна търговия с услуги	56,4 КБ
	Транспортни услуги на световния пазар. Основната разлика е, че услугите обикновено нямат материализирана форма, въпреки че редица услуги я придобиват, например: под формата на магнитни носители за компютърни програми, различна документация, отпечатана на хартия и др. Услугите, за разлика от стоките, се произвеждат и се консумират предимно едновременно и не подлежат на съхранение. ситуация, при която продавачът и купувачът на услугата не преминават границата, а само услугата преминава.
4835.		Метаболизъм на желязото и нарушение на метаболизма на желязото. Хемоседероза	138,5 КБ
	Желязото е основен микроелемент, който участва в дишането, хемопоезата, имунобиологичните и окислително-възстановителните реакции и е част от повече от 100 ензима. Желязото е основен компонент на хемоглобина и миохемоглобина. Тялото на възрастен човек съдържа около 4 g желязо, от които повече от половината (около 2,5 g) е хемоглобин желязо.

Водата е най-важният компонент на живия организъм. Организмите не могат да съществуват без вода. Без вода човек умира за по-малко от седмица, докато без храна, но приемайки вода, може да живее повече от месец. Загубата на 20% вода от тялото води до смърт. В тялото съдържанието на вода е 2/3 от телесното тегло и се променя с възрастта. Количеството вода в различните тъкани е различно. Дневната нужда на човека от вода е приблизително 2,5 литра. Тази нужда от вода се покрива чрез внасяне на течности и храни в организма. Тази вода се счита за екзогенна. Водата, която се образува в резултат на окислителното разграждане в организма на протеини, мазнини и въглехидрати, се нарича ендогенна.

Водата е средата, в която протичат повечето обменни реакции. Тя участва пряко в метаболизма. Определена роля принадлежи на водата в процесите на терморегулация на тялото. С помощта на водата хранителните вещества се доставят до тъканите и клетките и от тях се отстраняват крайните продукти на метаболизма.

Отделянето на вода от тялото се извършва от бъбреците - 1,2-1,5 л, кожата - 0,5 л, белите дробове - 0,2-0,3 л. Обменът на вода се регулира от нервно-хормоналната система. Задържането на вода в тялото се насърчава от хормоните на надбъбречната кора (кортизон, алдостерон) и хормона на задния дял на хипофизната жлеза вазопресин. Хормонът на щитовидната жлеза тироксин засилва отделянето на вода от тялото.
^

МИНЕРАЛЕН МЕТАБОЛИЗЪМ

минерални солиса сред основните хранителни вещества. Минералните елементи нямат хранителна стойност, но организмът се нуждае от тях като вещества, участващи в регулацията на метаболизма, в поддържането на осмотичното налягане, за осигуряване на постоянно рН на вътре- и извънклетъчната течност на тялото. много минерални елементиса структурни компоненти на ензими и витамини.

Органите и тъканите на хората и животните включват макроелементи и микроелементи. Последните се намират в тялото в много малки количества. В различни живи организми, както и в човешкото тяло, в повечетовъзникват кислород, въглерод, водород, азот. Тези елементи, както и фосфорът и сярата, влизат в състава на живите клетки под формата на различни съединения. Макроелементите включват също натрий, калий, калций, хлор и магнезий. От микроелементите в организма на животните са открити: мед, манган, йод, молибден, цинк, флуор, кобалт и др. Желязото заема междинно положение между макро- и микроелементите.

Минералите влизат в тялото само с храната. След това през чревната лигавица и кръвоносните съдове, в порталната вена и в черния дроб. Някои минерали се задържат в черния дроб: натрий, желязо, фосфор. Желязото е част от хемоглобина, участва в преноса на кислород, както и в състава на редокс ензимите. Калцият е част от костната тъкан и й придава здравина. Освен това играе важна роля в съсирването на кръвта. Много полезен за организма е фосфорът, който освен свободен (неорганичен) се намира в съединения с протеини, мазнини и въглехидрати. Магнезият регулира нервно-мускулната възбудимост, активира много ензими. Кобалтът е част от витамин В12. Йодът участва в образуването на хормони на щитовидната жлеза. Флуоридът се намира в тъканите на зъбите. Натрият и калият са от голямо значение за поддържане на осмотичното налягане на кръвта.

Метаболизмът на минералните вещества е тясно свързан с метаболизма на органичните вещества (протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати, липиди). Например йони на кобалт, манган, магнезий, желязо са необходими за нормалния метаболизъм на аминокиселините. Хлорните йони активират амилазата. Калциевите йони имат активиращ ефект върху липазата. Окислението на мастните киселини е по-интензивно в присъствието на медни и железни йони.
^

ГЛАВА 12. ВИТАМИНИ

Витамините са с ниско молекулно тегло органични съединения, които са основен компонент на храната. Те не се синтезират в животинския организъм. Основният източник за човешкото тяло и животните е растителната храна.

Витамините са биологично активни вещества. Тяхното отсъствие или липса на храна е придружено от рязко нарушаване на жизнените процеси, което води до появата на сериозни заболявания. Необходимостта от витамини се дължи на факта, че много от тях са компоненти на ензими и коензими.

По мой собствен начин химическа структуравитамините са много разнообразни. Те се делят на две групи: водоразтворими и мастноразтворими.

^ ВОДОРАЗТВОРИМИ ВИТАМИНИ

1. Витамин B 1 (тиамин, аневрин). Неговата химическа структура се характеризира с наличието на аминова група и серен атом. Наличието на алкохолна група във витамин B 1 прави възможно образуването на естери с киселини. Комбинирайки се с две молекули фосфорна киселина, тиаминът образува естер на тиамин дифосфат, който е коензимната форма на витамина. Тиамин дифосфатът е коензим на декарбоксилазите, които катализират декарбоксилирането на α-кето киселини. При липса или недостатъчен прием на витамин В 1 метаболизмът на въглехидратите става невъзможен. Нарушенията възникват на етапа на използване на пирогроздена и -кетоглутарова киселина.

2. Витамин B 2 (рибофлавин). Този витамин е метилирано производно на изоалоксазин, свързан с 5-алкохола рибитол.

В организма рибофлавинът под формата на естер с фосфорна киселина е част от протетичната група на флавиновите ензими (FMN, FAD), които катализират процесите на биологично окисление, осигурявайки преноса на водород в дихателната верига, както и реакциите на синтез и разлагане на мастни киселини.

3. Витамин B 3 (пантотенова киселина). Пантотеновата киселина е изградена от -аланин и диоксидиметилмаслена киселина, свързани с пептидна връзка. Биологичното значение на пантотеновата киселина е, че тя е част от коензим А, който играе огромна роля в метаболизма на въглехидратите, мазнините и протеините.

4. Витамин B 6 (пиридоксин). По химическа природа витамин В6 е производно на пиридина. Фосфорилираното производно на пиридоксин е коензим от ензими, които катализират реакциите на метаболизма на аминокиселините.

5. Витамин B 12 (кобаламин). Химическата структура на витамина е много сложна. Съдържа четири пиролови пръстена. В центъра е кобалтов атом, свързан с азота на пироловите пръстени.

Витамин B 12 играе важна роля в преноса на метилови групи, както и в синтеза на нуклеинови киселини.

6. Витамин РР (никотинова киселина и нейния амид). Никотиновата киселина е производно на пиридина.

Амидът на никотиновата киселина е неразделна част от коензимите NAD + и NADP +, които са част от дехидрогеназите.

7. Фолиева киселина (Витамин B c). Изолиран е от листата на спанака (лат. folium - лист). Фолиевата киселина съдържа пара-аминобензоена киселина и глутаминова киселина. Фолиевата киселина играе важна роля в метаболизма на нуклеиновата киселина и синтеза на протеини.

8. Пара-аминобензоена киселина. Играе важна роля в синтеза на фолиева киселина.

9. Биотин (витамин Н). Биотинът е част от ензима, който катализира процеса на карбоксилиране (добавяне на CO 2 към въглеродната верига). Биотинът е от съществено значение за синтеза на мастни киселини и пурини.

10. Витамин С (аскорбинова киселина). По химическа структура аскорбиновата киселина е близка до хексозите. Характеристика на това съединение е способността му да се окислява обратимо с образуването на дехидроаскорбинова киселина. И двете съединения имат витаминна активност. Аскорбиновата киселина участва в окислително-възстановителните процеси в организма, защитава SH-групата на ензимите от окисляване и има способността да дехидратира токсините.

^ МАСТНОРАЗТВОРИМИ ВИТАМИНИ

Тази група включва витамини от групи A, D, E, K- и др.

1. Витамини от група А. Витамин А 1 (ретинол, антиксерофталмичен) е близък до каротините по своята химическа природа. Това е цикличен едновалентен алкохол .

2. Витамини от група D (антирахитичен витамин). По своята химична структура витамините от група D са близки до стеролите. Витамин D 2 се образува от дрожден ергостерол, а D 3 - от 7-де-хидрохолестерол в животинските тъкани под въздействието на ултравиолетова радиация.

3. Витамини от група Е (, , -токофероли). Основните промени при авитаминоза Е настъпват в репродуктивната система (загуба на способността за раждане на плода, дегенеративни променисперма). В същото време дефицитът на витамин Е причинява увреждане на голямо разнообразие от тъкани.

4. Витамини от група К. Според химическата си структура витамините от тази група (К 1 и К 2) принадлежат към нафтохиноните. характерна особеностбери-бери К е появата на подкожни, мускулни и други кръвоизливи и нарушено съсирване на кръвта. Причината за това е нарушение на синтеза на протромбиновия протеин, компонент на системата за коагулация на кръвта.

АНТИВИТАМИНИ

Антивитамините са витаминни антагонисти: Често тези вещества са много сходни по структура със съответните витамини и тогава тяхното действие се основава на „конкурентното“ изместване на съответния витамин от антивитамина от неговия комплекс в ензимната система. В резултат на това се образува "неактивен" ензим, метаболизмът се нарушава и сериозно заболяване. Например сулфонамидите са антивитамини на пара-аминобензоената киселина. Антивитаминът на витамин B1 е пиритиамин.

Има и структурно различни антивитамини, които са в състояние да свързват витамините, лишавайки ги от витаминна активност.
^

ГЛАВА 13. ХОРМОНИ

Хормоните, както и витамините, са биологично активни вещества и са регулатори на метаболизма и физиологичните функции. Тяхната регулаторна роля се свежда до активиране или инхибиране на ензимни системи, промени в пропускливостта на биологичните мембрани и транспорта на вещества през тях, възбуждане или усилване на различни биосинтетични процеси, включително синтеза на ензими.

Хормоните се произвеждат в жлезите с вътрешна секреция (ендокринни жлези), които нямат отделителни канали и отделят своя секрет директно в кръвта. Ендокринните жлези включват щитовидната жлеза, паращитовидната жлеза (близо до щитовидната жлеза), половите жлези, надбъбречните жлези, хипофизната жлеза, панкреаса, гушата (тимусната жлеза).

Заболявания, които възникват, когато функциите на една или друга ендокринна жлеза, са резултат или от неговата хипофункция (намалена секреция на хормона), или от хиперфункция (прекомерна секреция на хормона).

Хормоните според тяхната химична структура могат да бъдат разделени на три групи: хормони с белтъчна природа; хормони, получени от аминокиселината тирозин, и хормони със стероидна структура.

^ ПРОТЕИНОВИ ХОРМОНИ

Те включват хормони от панкреаса, предната хипофизна жлеза и паращитовидните жлези.

Хормоните на панкреаса инсулин и глюкагон участват в регулацията на въглехидратния метаболизъм. В действията си те са антагонисти един на друг. Инсулинът понижава, а глюкагонът повишава нивата на кръвната захар.

Хипофизните хормони регулират дейността на много други ендокринни жлези. Те включват:

Соматотропен хормон (GH) - растежен хормон, стимулира растежа на клетките, повишава нивото на биосинтетичните процеси;

Тиреостимулиращ хормон (TSH) - стимулира дейността на щитовидната жлеза;

Адренокортикотропен хормон (ACTH) - регулира биосинтезата на кортикостероиди от надбъбречната кора;

Гонадотропни хормони – регулират функцията на половите жлези.

^ ТИРОЗИН ХОРМОНИ

Те включват хормони на щитовидната жлеза и хормони на надбъбречната медула. Основните хормони на щитовидната жлеза са тироксин и трийодтиронин. Тези хормони са йодирани производни на аминокиселината тирозин. При хипофункция на щитовидната жлеза се намаляват метаболитните процеси. Хиперфункцията на щитовидната жлеза води до повишаване на основния метаболизъм.

Надбъбречната медула произвежда два хормона, адреналин и норепинефрин. Тези вещества повишават кръвното налягане. Адреналинът оказва значително влияние върху метаболизма на въглехидратите - повишава нивото на глюкозата в кръвта.

^ СТЕРОИДНИ ХОРМОНИ

Този клас включва хормони, произвеждани от надбъбречната кора и половите жлези (яйчници и тестиси). По химическа природа те са стероиди. Надбъбречната кора произвежда кортикостероиди, те съдържат С 21 атом. Те се делят на минералкортикоиди, от които най-активни са алдостерон и дезоксикортикостерон. и глюкокортикоиди - кортизол (хидрокортизон), кортизон и кортикостерон. Глюкокортикоидите имат голямо влияние върху метаболизма на въглехидратите и протеините. Минералокортикоидите регулират основно обмяната на вода и минерали.

Има мъжки (андрогени) и женски (естрогени) полови хормони. Първите са C 19 -, а вторите C 18 -стероиди. Андрогените включват тестостерон, андростендион и др., естрогените - естрадиол, естрон и естриол. Най-активни са тестостеронът и естрадиолът. Половите хормони определят нормалното сексуално развитие, формирането на вторични полови белези и влияят на метаболизма.

^ ГЛАВА 14

В проблема за храненето могат да се разграничат три взаимосвързани раздела: рационално хранене, лечебно и лечебно-профилактично. Основата е така нареченото рационално хранене, тъй като то се изгражда, като се вземат предвид нуждите на здравия човек в зависимост от възрастта, професията, климатичните и други условия. Основата на рационалното хранене е балансът и правилната диета. Рационалното хранене е средство за нормализиране на състоянието на организма и поддържане на неговата висока работоспособност.

С храната в човешкото тяло влизат въглехидрати, протеини, мазнини, аминокиселини, витамини и минерали. Нуждата от тези вещества е различна и се определя от физиологичното състояние на организма. Растящото тяло се нуждае от повече храна. Човек, занимаващ се със спорт или физически труд, изразходва голямо количество енергия и следователно също се нуждае от повече храна, отколкото заседнал човек.

В храненето на човека количеството протеини, мазнини и въглехидрати трябва да бъде в съотношение 1: 1: 4, т.е. Протеините трябва да осигуряват около 14% от дневния прием на калории, мазнините около 31%, а въглехидратите около 55%.

На сегашния етап от развитието на науката за храненето не е достатъчно да се изхожда само от общата консумация на хранителни вещества. Много е важно да се установи съотношението в диетата на основните хранителни компоненти (есенциални аминокиселини, ненаситени мастни киселини, витамини, минерали и др.). Съвременната доктрина за човешките нужди от храна е изразена в концепцията за балансирана диета. Според тази концепция осигуряването на нормален живот е възможно не само ако тялото е снабдено с достатъчно количество енергия и протеини, но и ако се наблюдават доста сложни взаимоотношения между многобройни незаменими хранителни фактори, които могат да проявят максимално своето благотворно биологично действие в тялото. Законът за балансираното хранене се основава на идеи за количествените и качествените аспекти на процесите на усвояване на храната в организма, т.е. цялото количество метаболитни ензимни реакции.

Институтът по хранене на Академията на медицинските науки на СССР е разработил средни данни за размера на нуждата на възрастен от хранителни вещества. Основно, при определяне на оптималните съотношения на отделните хранителни вещества, именно такова съотношение на хранителните вещества е необходимо средно за поддържане на нормалния живот на възрастен човек. Ето защо, когато се изготвят общи диети и се оценяват отделните продукти, е необходимо да се съсредоточите върху тези съотношения. Важно е да запомните, че не само липсата на отделни основни фактори е вредна, но и излишъкът им е опасен. Причината за токсичността на излишъка от основни хранителни вещества вероятно е свързана с дисбаланс в диетата, което от своя страна води до нарушаване на биохимичната хомеостаза (постоянството на състава и свойствата на вътрешната среда) на тялото, до нарушение на клетъчното хранене.

Даденият хранителен баланс трудно може да бъде пренесен без промени в хранителната структура на хора в различни условия на труд и живот, хора от различни възрасти и полове и т.н. Въз основа на факта, че разликите в енергийните и хранителните потребности се основават на характеристиките на протичането на метаболитните процеси и тяхната хормонална и нервна регулация, е необходимо за хора от различни възрасти и пол, както и за хора със значителни отклонения от средните показатели за нормален ензимен статус, да се направят определени корекции в обичайното представяне на балансирана хранителна формула .

Институтът по хранене на Академията на медицинските науки на СССР предложи стандарти за

изчисляване на оптимални диети за населението на нашата страна.

Тези диети са диференцирани по отношение на три климатични

зони: северна, централна и южна. Въпреки това, последните научни доказателства сочат, че такова разделение днес не може да задоволи. Последните проучвания показват, че в рамките на нашата страна Северът трябва да бъде разделен на две зони: европейска и азиатска. Тези зони се различават значително една от друга. климатични условия. В Института по клинична и експериментална медицина на Сибирския клон на Академията на медицинските науки на СССР (Новосибирск) в резултат на дългосрочни изследвания е показано, че в условията на азиатския север метаболизмът на протеините, мазнините, въглехидратите, витамините, макро- и микроелементите се пренареждат и следователно е необходимо да се изяснят хранителните норми на човека, като се вземат предвид промените в метаболизма. В момента се провеждат широкомащабни изследвания в областта на рационализирането на храненето на населението на Сибир и Далечния изток. Основната роля в изучаването на този въпрос се дава на биохимичните изследвания.

GOUVPO UGMA на Федералната агенция за здравеопазване и социално развитие

Катедра по биохимия

ЛЕКЦИОНЕН КУРС

ЗА ОБЩА БИОХИМИЯ

Модул 8. Биохимия на водно-солевия метаболизъм и киселинно-алкалното състояние

Екатеринбург,

ЛЕКЦИЯ №24

Тема: Водно-солев и минерален обмен

Факултети: медицински и превантивен, медицински и превантивен, педиатричен.

Водно-солев обмен- обмен на вода и основни електролити на тялото (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).

електролити- вещества, които се разпадат в разтвор на аниони и катиони. Те се измерват в mol/l.

Неелектролити- вещества, които не се дисоциират в разтвор (глюкоза, креатинин, урея). Те се измерват в g ​​/ l.

Обмен на минерали- обмен на всякакви минерални компоненти, включително тези, които не влияят на основните параметри на течната среда в тялото.

вода- основният компонент на всички телесни течности.

Биологичната роля на водата

1. Водата е универсален разтворител за повечето органични (с изключение на липиди) и неорганични съединения.
2. Водата и разтворените в нея вещества създават вътрешната среда на тялото.
3. Водата осигурява транспорта на вещества и топлинна енергия в тялото.
4. Значителна част от химичните реакции на тялото протичат във водната фаза.
5. Водата участва в реакциите на хидролиза, хидратация, дехидратация.
6. Определя пространствената структура и свойства на хидрофобни и хидрофилни молекули.
7. В комплекс с GAG водата изпълнява структурна функция.

ОБЩИ СВОЙСТВА НА ТЕЛЕСНИТЕ ТЕЧНОСТИ

Сила на звука. При всички сухоземни животни течността съставлява около 70% от телесното тегло. Разпределението на водата в тялото зависи от възрастта, пола, мускулна маса,… При пълно лишаване от вода смъртта настъпва след 6-8 дни, когато количеството вода в тялото намалее с 12%.

РЕГУЛИРАНЕ НА ВОДНО-СОЛЕВИЯ БАЛАНС НА ОРГАНИЗМА

В тялото водно-солевият баланс на вътреклетъчната среда се поддържа от постоянството на извънклетъчната течност. От своя страна водно-солевият баланс на извънклетъчната течност се поддържа чрез кръвната плазма с помощта на органи и се регулира от хормони.

Органи, регулиращи водно-солевия метаболизъм

Приемът на вода и соли в тялото става през стомашно-чревния тракт, този процес се контролира от жаждата и апетита за сол. Отстраняването на излишната вода и соли от тялото се извършва от бъбреците. Освен това водата се отстранява от тялото чрез кожата, белите дробове и стомашно-чревния тракт.

Воден баланс в организма

Промените в работата на бъбреците, кожата, белите дробове и стомашно-чревния тракт могат да доведат до нарушаване на водно-солевата хомеостаза. Например в горещ климат, за да поддържате...

Хормони, които регулират водно-солевия метаболизъм

Антидиуретичният хормон (ADH) или вазопресинът е пептид с молекулно тегло около 1100 D, съдържащ 9 AA, свързани с един дисулфид ... ADH се синтезира в невроните на хипоталамуса, прехвърля се в нервните окончания ... The високото осмотично налягане на извънклетъчната течност активира осморецепторите на хипоталамуса, което води до ...

Ренин-ангиотензин-алдостеронова система

Ренин

Ренин- протеолитичен ензим, продуциран от юкстагломерулни клетки, разположени по аферентните (довеждащи) артериоли на бъбречното телце. Секрецията на ренин се стимулира от спадане на налягането в аферентните артериоли на гломерула, причинено от намаляване на кръвното налягане и намаляване на концентрацията на Na +. Секрецията на ренин също се улеснява от намаляване на импулсите от предсърдните и артериалните барорецептори в резултат на понижаване на кръвното налягане. Секрецията на ренин се инхибира от ангиотензин II, високо кръвно налягане.

В кръвта ренинът действа върху ангиотензиногена.

ангиотензиноген- α 2 -глобулин, от 400 AA. Образуването на ангиотензиноген се случва в черния дроб и се стимулира от глюкокортикоиди и естрогени. Ренинът хидролизира пептидната връзка в молекулата на ангиотензиногена, отделяйки N-терминалния декапептид от нея - ангиотензин I без биологична активност.

Под действието на антиотензин-конвертиращия ензим (ACE) (карбоксидипептидил пептидаза) на ендотелни клетки, бели дробове и кръвна плазма, 2 AAs се отстраняват от С-края на ангиотензин I и се образуват ангиотензин II (октапептид).

Ангиотензин II

Ангиотензин IIфункционира чрез инозитолтрифосфатната система на клетките на гломерулната зона на надбъбречната кора и SMC. Ангиотензин II стимулира синтеза и секрецията на алдостерон от клетките на гломерулната зона на надбъбречната кора. Високите концентрации на ангиотензин II причиняват тежка вазоконстрикция на периферните артерии и повишават кръвното налягане. В допълнение, ангиотензин II стимулира центъра на жаждата в хипоталамуса и инхибира секрецията на ренин в бъбреците.

Ангиотензин II се хидролизира от аминопептидази до ангиотензин III (хептапептид, с активност на ангиотензин II, но с 4 пъти по-ниска концентрация), който след това се хидролизира от ангиотензинази (протеази) до АА.

Алдостерон

Синтезът и секрецията на алдостерон се стимулира от ангиотензин II, ниска концентрация на Na + и висока концентрация на K + в кръвната плазма, ACTH, простагландини... Алдостероновите рецептори са локализирани както в ядрото, така и в цитозола на клетката. ... В резултат на това алдостеронът стимулира реабсорбцията на Na + в бъбреците, което причинява задържане на NaCl в тялото и увеличава ...

Схема за регулиране на водно-солевия метаболизъм

Ролята на системата RAAS в развитието на хипертония

Хиперпродукцията на хормоните на RAAS води до увеличаване на обема на циркулиращата течност, осмотичното и артериалното налягане и води до развитие на хипертония.

Повишаване на ренина се наблюдава например при атеросклероза на бъбречните артерии, която се среща при възрастни хора.

хиперсекреция на алдостерон хипералдостеронизъм възниква в резултат на няколко причини.

причина за първичен хипералдостеронизъм (Синдром на Кон ) при около 80% от пациентите има аденом на надбъбречните жлези, в други случаи - дифузна хипертрофия на клетките на гломерулната зона, които произвеждат алдостерон.

При първичен хипералдостеронизъм излишъкът от алдостерон увеличава реабсорбцията на Na + в бъбречните тубули, което служи като стимул за секрецията на ADH и задържането на вода от бъбреците. Освен това се засилва екскрецията на K +, Mg 2+ и H + йони.

В резултат на това развийте: 1). хипернатриемия, причиняваща хипертония, хиперволемия и оток; 2). хипокалиемия, водеща до мускулна слабост; 3). магнезиев дефицит и 4). лека метаболитна алкалоза.

Вторичен хипералдостеронизъм много по-често срещано от оригинала. Може да бъде свързано със сърдечна недостатъчност, хронично бъбречно заболяване и ренин-секретиращи тумори. Пациентите имат повишени нива на ренин, ангиотензин II и алдостерон. Клиничните симптоми са по-слабо изразени, отколкото при първичната алдостеронеза.

МЕТАБОЛИЗЪМ НА КАЛЦИЙ, МАГНЕЗИЙ, ФОСФОР

Функции на калция в организма:

1. Вътреклетъчен медиатор на редица хормони (инозитолтрифосфатна система);
2. Участва в генерирането на акционни потенциали в нервите и мускулите;
3. Участва в съсирването на кръвта;
4. Започва мускулна контракция, фагоцитоза, секреция на хормони, невротрансмитери и др.;
5. Участва в митоза, апоптоза и некробиоза;
6. Повишава пропускливостта на клетъчната мембрана за калиеви йони, повлиява натриевата проводимост на клетките, работата на йонните помпи;
7. Коензим на някои ензими;

Функции на магнезия в организма:

1. Той е коензим на много ензими (транскетолаза (PFS), глюкозо-6f дехидрогеназа, 6-фосфоглюконат дехидрогеназа, глюконолактон хидролаза, аденилат циклаза и др.);
2. Неорганичен компонент на костите и зъбите.

Функции на фосфата в организма:

1. Неорганичен компонент на костите и зъбите (хидроксиапатит);
2. Влиза в състава на липидите (фосфолипиди, сфинголипиди);
3. Включени в нуклеотидите (ДНК, РНК, АТФ, GTP, FMN, NAD, NADP и др.);
4. Осигурява енергиен обмен, тъй като. образува макроергични връзки (АТФ, креатин фосфат);
5. Влиза в състава на протеини (фосфопротеини);
6. Включва се във въглехидратите (глюкоза-6f, фруктоза-6f и др.);
7. Регулира активността на ензимите (реакции на фосфорилиране/дефосфорилиране на ензими, влиза в състава на инозитолтрифосфата - компонент на инозитолтрифосфатната система);
8. Участва в катаболизма на веществата (реакция на фосфоролиза);
9. Регулира КОС от. образува фосфатен буфер. Неутрализира и отстранява протоните в урината.

Разпределение на калций, магнезий и фосфати в тялото

Тялото на възрастен човек съдържа около 1 kg фосфор: Костите и зъбите съдържат 85% фосфор; Екстрацелуларна течност - 1% фосфор. В серума ... Концентрацията на магнезий в кръвната плазма е 0,7-1,2 mmol / l.

Обмяната на калций, магнезий и фосфати в организма

С храната на ден трябва да се доставя калций - 0,7-0,8 g, магнезий - 0,22-0,26 g, фосфор - 0,7-0,8 g. Калцият се усвоява слабо с 30-50%, фосфорът се усвоява добре с 90%.

В допълнение към стомашно-чревния тракт, калцият, магнезият и фосфорът навлизат в кръвната плазма от костната тъкан по време на нейната резорбция. Обменът между кръвната плазма и костната тъкан за калций е 0,25-0,5 g / ден, за фосфор - 0,15-0,3 g / ден.

Калцият, магнезият и фосфорът се отделят от тялото през бъбреците с урината, през стомашно-чревния тракт с изпражненията и през кожата с потта.

регулиране на обмена

Основните регулатори на метаболизма на калций, магнезий и фосфор са паратиреоидният хормон, калцитриол и калцитонин.

Паратхормон

Секрецията на паратироиден хормон стимулира ниска концентрация на Ca2+, Mg2+ и висока концентрация на фосфати, инхибира витамин D3. Скоростта на разпадане на хормона намалява при ниска концентрация на Ca2 + и ... Паратироидният хормон действа върху костите и бъбреците. Стимулира секрецията на инсулиноподобен растежен фактор 1 от остеобластите и ...

хиперпаратироидизъм

Хиперпаратироидизмът причинява: 1. разрушаване на костите, с мобилизиране на калций и фосфати от тях ... 2. хиперкалциемия, с повишена реабсорбция на калций в бъбреците. Хиперкалциемията води до намалена невромускулна...

Хипопаратироидизъм

Хипопаратироидизмът се причинява от недостатъчност на паращитовидните жлези и е придружен от хипокалцемия. Хипокалциемията причинява повишаване на нервно-мускулната проводимост, пристъпи на тонични конвулсии, конвулсии на дихателните мускули и диафрагмата и ларингоспазъм.

Калцитриол

1. В кожата под въздействието на ултравиолетовите лъчи се образува 7-дехидрохолестерол от ... 2. В черния дроб 25-хидроксилазата хидроксилира холекалциферол до калцидиол (25-хидроксихолекалциферол, 25 (OH) D3)....

Калцитонин

Калцитонинът е полипептид, състоящ се от 32 АК с една дисулфидна връзка, секретиран от парафоликуларни К-клетки на щитовидната жлеза или С-клетки на паращитовидните жлези.

Секрецията на калцитонин се стимулира от висока концентрация на Ca 2+ и глюкагон и се инхибира от ниска концентрация на Ca 2+.

Калцитонин:

1. инхибира остеолизата (намаляване на активността на остеокластите) и инхибира освобождаването на Ca 2+ от костта;

2. в тубулите на бъбреците инхибира реабсорбцията на Ca 2+, Mg 2+ и фосфати;

3. инхибира храносмилането в стомашно-чревния тракт,

Промени в нивото на калций, магнезий и фосфати при различни патологии

Увеличаване на концентрацията на Ca2 + в кръвната плазма се наблюдава при: хиперфункция на паращитовидните жлези; костни фрактури; полиартрит; множество ... Наблюдава се намаляване на концентрацията на фосфати в кръвната плазма при: рахит; ... Повишаване на концентрацията на фосфати в кръвната плазма се наблюдава при: хипофункция на паращитовидните жлези; предозиране...

Ролята на микроелементите: Mg2+, Mn2+, Co, Cu, Fe2+, Fe3+, Ni, Mo, Se, J. Стойността на церулоплазмина, болестта на Коновалов-Уилсън.

Манган -кофактор на аминоацил-тРНК синтетази.

Биологичната роля на Na+, Cl-, K+, HCO3- - основните електролити, значението в регулацията на CBS. Обмяна и биологична роля. Анионна разлика и нейната корекция.

Намалени нива на серумен хлорид: хипохлоремична алкалоза (след повръщане), респираторна ацидоза, прекомерно изпотяване, нефрит с... Повишена екскреция на хлорид в урината: хипоалдостеронизъм (болест на Адисън),... Намалена екскреция на хлорид в урината: Загуба на хлориди при повръщане, диария, гадене на Кушинг, край -стадий на бъбреците...

ЛЕКЦИЯ №25

Тема: КОС

2 курс. Киселинно-основно състояние (CBS) - относителната постоянство на реакцията ...

Биологично значение на регулирането на pH, последствия от нарушения

Отклонението на pH от нормата с 0,1 причинява забележими нарушения в дихателната, сърдечно-съдовата, нервната и други системи на тялото. При възникване на ацидемия: 1. учестено дишане до рязък задух, дихателна недостатъчност в резултат на бронхоспазъм;

Основни принципи на регулиране на КОС

Регулирането на CBS се основава на 3 основни принципа:

1. постоянство на pH . Механизмите на регулиране на CBS поддържат постоянството на pH.

2. изомоларност . По време на регулирането на CBS концентрацията на частици в междуклетъчната и извънклетъчната течност не се променя.

3. електрическа неутралност . По време на регулирането на CBS броят на положителните и отрицателните частици в междуклетъчната и извънклетъчната течност не се променя.

МЕХАНИЗМИ НА РЕГУЛИРАНЕ НА БОС

По принцип има 3 основни механизма на регулиране на CBS:

1. Физико-химичен механизъм , това са буферни системи от кръв и тъкани;
2. Физиологичен механизъм , това са органи: бели дробове, бъбреци, костна тъкан, черен дроб, кожа, стомашно-чревен тракт.
3. Метаболитен (на клетъчно ниво).

Има фундаментални разлики в работата на тези механизми:

Физико-химични механизми на регулация на CBS

Буфере система, състояща се от слаба киселина и нейната сол със силна основа (конюгирана двойка киселина-база).

Принципът на действие на буферната система е, че тя свързва H + с техния излишък и освобождава H + с техния дефицит: H + + A - ↔ AH. По този начин буферната система има тенденция да устои на всякакви промени в pH, докато един от компонентите на буферната система се изразходва и трябва да бъде възстановен.

Буферните системи се характеризират със съотношението на компонентите на киселинно-алкалната двойка, капацитет, чувствителност, локализация и стойността на pH, която поддържат.

Има много буфери както вътре, така и извън клетките на тялото. Основните буферни системи на тялото включват бикарбонатен, фосфатен протеин и неговата разновидност хемоглобинов буфер. Около 60% от киселинните еквиваленти свързват вътреклетъчните буферни системи и около 40% извънклетъчните.

Бикарбонатен (бикарбонатен) буфер

Състои се от H 2 CO 3 и NaHCO 3 в съотношение 1/20, локализиран главно в интерстициалната течност. В кръвния серум при pCO 2 = 40 mmHg, концентрация на Na + 150 mmol/l поддържа рН=7,4. Работата на бикарбонатния буфер се осигурява от ензима карбоанхидраза и протеина от лента 3 на еритроцитите и бъбреците.

Бикарбонатният буфер е един от най-важните буфери в тялото поради своите характеристики:

1. Въпреки ниския капацитет - 10%, бикарбонатният буфер е много чувствителен, свързва до 40% от всички "допълнителни" H +;
2. Бикарбонатният буфер интегрира работата на основните буферни системи и физиологичните механизми на регулиране на CBS.

В тази връзка бикарбонатният буфер е индикатор за BBS, определянето на неговите компоненти е основата за диагностициране на нарушения на BBS.

Фосфатен буфер

Състои се от кисели NaH 2 PO 4 и основни Na ​​2 HPO 4 фосфати, локализирани главно в клетъчната течност (фосфати в клетката 14%, в интерстициалната течност 1%). Съотношението на киселинни и основни фосфати в кръвната плазма е ¼, в урината - 25/1.

Фосфатният буфер осигурява регулирането на CBS вътре в клетката, регенерацията на бикарбонатния буфер в интерстициалната течност и екскрецията на H + в урината.

Протеинов буфер

Наличието на амино и карбоксилни групи в протеините им придава амфотерни свойства - те проявяват свойствата на киселини и основи, образувайки буферна система.

Протеиновият буфер се състои от протеин-H и протеин-Na, той е локализиран главно в клетките. Най-важният протеинов буфер в кръвта е хемоглобин .

хемоглобинов буфер

Хемоглобиновият буфер се намира в еритроцитите и има редица характеристики:

1. има най-висок капацитет (до 75%);
2. работата му е пряко свързана с газообмена;
3. не се състои от една, а от 2 двойки: HHb↔H + + Hb - и HHbО 2 ↔H + + HbO 2 -;

HbO 2 е относително силна киселина, дори по-силна от въглеродната киселина. Киселинността на HbO 2 в сравнение с Hb е 70 пъти по-висока, следователно оксихемоглобинът присъства главно под формата на калиева сол (KHbO 2), а деоксихемоглобинът е под формата на недисоциирана киселина (HHb).

Работата на хемоглобина и бикарбонатния буфер

Физиологични механизми на регулация на CBS

Образуваните в организма киселини и основи могат да бъдат летливи и нелетливи. Летливият H2CO3 се образува от CO2, крайният продукт на аеробните ... Нелетливите киселини лактат, кетонови тела и мастни киселини се натрупват в ... Летливите киселини се отделят от тялото главно от белите дробове с издишания въздух, нелетливите киселини - през бъбреците с урина.

Ролята на белите дробове в регулацията на CBS

Регулирането на газообмена в белите дробове и съответно освобождаването на H2CO3 от тялото се осъществява чрез поток от импулси от хеморецептори и ... Обикновено белите дробове отделят 480 литра CO2 на ден, което е еквивалентно на 20 молове H2CO3 ... %....

Ролята на бъбреците в регулацията на CBS

Бъбреците регулират CBS: 1. екскреция на H + от тялото в реакциите на ацидогенеза, амониогенеза и с ... 2. задържане на Na + в тялото. Na+,K+-ATPase реабсорбира Na+ от урината, което заедно с карбоанхидразата и ацидогенезата...

Ролята на костите в регулирането на CBS

1. Ca3(PO4)2 + 2H2CO3 → 3 Ca2+ + 2HPO42- + 2HCO3- 2. 2HPO42- + 2HCO3- + 4HA → 2H2PO4- (урина) + 2H2O + 2CO2 + 4A- 3. A- + Ca2+ → CaA ( в урина)

Ролята на черния дроб в регулацията на CBS

Черният дроб регулира CBS:

1. превръщане на аминокиселини, кетокиселини и лактат в неутрална глюкоза;

2. превръщането на силна основа на амоняк в слабо основна урея;

3. синтезиране на кръвни протеини, които образуват протеинов буфер;

4. синтезира глутамин, който се използва от бъбреците за амониогенеза.

Чернодробната недостатъчност води до развитие на метаболитна ацидоза.

В същото време черният дроб синтезира кетонови тела, които в условия на хипоксия, глад или диабет допринасят за ацидоза.

Влияние на стомашно-чревния тракт върху CBS

Стомашно-чревният тракт влияе върху състоянието на KOS, тъй като използва HCl и HCO 3 - в процеса на храносмилане. Първо, HCl се секретира в лумена на стомаха, докато HCO 3 се натрупва в кръвта и се развива алкалоза. След това HCO 3 - от кръвта със панкреатичен сокнавлизат в чревния лумен и балансът на CBS в кръвта се възстановява. Тъй като храната, която влиза в тялото, и изпражненията, които се отделят от тялото, са основно неутрални, общият ефект върху CBS е нула.

При наличие на ацидоза повече HCl се отделя в лумена, което допринася за развитието на язва. Повръщането може да компенсира ацидозата, а диарията може да я влоши. Продължителното повръщане причинява развитие на алкалоза, при деца може да има сериозни последици, дори смърт.

Клетъчен механизъм на регулация на CBS

В допълнение към разгледаните физикохимични и физиологични механизми на регулация на CBS, има и клетъчен механизъм регулиране на КОС. Принципът на неговото действие е, че излишните количества Н+ могат да бъдат поставени в клетките в замяна на К+.

КОС ИНДИКАТОРИ

1. pH - (power hydrogene - сила на водорода) - отрицателен десетичен логаритъм (-lg) на концентрацията на H +. Нормата в капилярната кръв е 7,37 - 7,45, ... 2. pCO2 - парциално налягане на въглеродния диоксид в равновесие с ... 3. pO2 - парциално налягане на кислорода в цяла кръв. Нормата в капилярната кръв е 83 - 108 mm Hg, във венозната кръв - ...

НАРУШЕНИЯ НА BOS

Корекцията на CBS е адаптивна реакция от страна на органа, който е причинил нарушението на CBS. Има два основни вида нарушения на BOS - ацидоза и алкалоза.

ацидоза

аз Газ (дишане) . Характеризира се с натрупване на CO 2 в кръвта ( pCO 2 =, AB, SB, BB=N,).

1). затруднено освобождаване на CO 2, с нарушения на външното дишане (хиповентилация на белите дробове с бронхиална астма, пневмония, нарушения на кръвообращението със стагнация в малкия кръг, белодробен оток, емфизем, ателектаза на белите дробове, депресия на дихателния център под влияние на редица токсини и лекарства като морфин и др.) (рСО 2 =, рО 2 =↓, AB, SB, BB=N,).

2). висока концентрация на CO 2 в околната среда (затворени помещения) (рСО 2 =, рО 2, AB, SB, BB=N,).

3). неизправности на анестезия и дихателна апаратура.

При газова ацидоза настъпва натрупване в кръвта CO 2, H 2 CO 3 и понижаване на pH. Ацидозата стимулира реабсорбцията на Na + в бъбреците и след известно време се наблюдава повишаване на AB, SB, BB в кръвта и като компенсация се развива екскреторна алкалоза.

При ацидоза H 2 PO 4 - се натрупва в кръвната плазма, която не може да се реабсорбира в бъбреците. В резултат на това се отделя силно, причинявайки фосфатурия .

За да се компенсира ацидозата на бъбреците, хлоридите се екскретират интензивно в урината, което води до хипохромемия .

Излишният H + навлиза в клетките, в замяна K + напуска клетките, причинявайки хиперкалиемия .

Излишъкът от K + силно се екскретира в урината, което в рамките на 5-6 дни води до хипокалиемия .

II. Негаз. Характеризира се с натрупване на нелетливи киселини (pCO 2 \u003d ↓, N, AB, SB, BB=↓).

1). Метаболитен.Развива се при нарушения на тъканния метаболизъм, които са придружени от прекомерно образуване и натрупване на нелетливи киселини или загуба на основи (pCO 2 \u003d ↓, N, АР = , AB, SB, BB=↓).

А). Кетоацидоза. При диабет, гладуване, хипоксия, треска и др.

б). Лактатна ацидоза. При хипоксия, нарушена чернодробна функция, инфекции и др.

V). ацидоза. Възниква в резултат на натрупване на органични и неорганични киселинис обширни възпалителни процеси, изгаряния, наранявания и др.

При метаболитна ацидоза се натрупват нелетливи киселини и рН намалява. Консумират се буферни системи, неутрализиращи киселини, в резултат на което концентрацията в кръвта намалява AB, SB, BBи се издига AR.

H + нелетливи киселини, когато взаимодействат с HCO 3 - дават H 2 CO 3, който се разлага на H 2 O и CO 2, самите нелетливи киселини образуват соли с Na + бикарбонати. Ниското pH и високото pCO 2 стимулират дишането; в резултат на това pCO 2 в кръвта се нормализира или намалява с развитието на газова алкалоза.

Излишният H + в кръвната плазма се движи вътре в клетката и в замяна K + напуска клетката, преходно хиперкалиемия , и клетките хипокалистия . K + се екскретира интензивно с урината. В рамките на 5-6 дни съдържанието на K + в плазмата се нормализира и след това става под нормата ( хипокалиемия ).

В бъбреците се засилват процесите на ацидо-, амониогенеза и попълване на плазмения дефицит на бикарбонат. В замяна на HCO 3 - Cl - активно се екскретира в урината, развива се хипохлоремия .

Клинични прояви на метаболитна ацидоза:

- нарушения на микроциркулацията . Наблюдава се намаляване на кръвния поток и развитие на стаза под действието на катехоламини, реологичните свойства на кръвта се променят, което допринася за задълбочаване на ацидозата.

- увреждане и пропускливост съдова стена под влияние на хипоксия и ацидоза. При ацидоза се повишава нивото на кинините в плазмата и извънклетъчната течност. Кинините причиняват вазодилатация и драстично повишават пропускливостта. Развива се хипотония. Описаните промени в съдовете на микроваскулатурата допринасят за процеса на тромбоза и кървене.

Когато pH на кръвта е под 7,2, намаляване на сърдечния дебит .

- Kussmaul дишане (компенсаторна реакция, насочена към освобождаване на излишък от CO 2).

2. Отделителна.Развива се при нарушение на процесите на ацидо- и амониогенеза в бъбреците или при прекомерна загуба на основни валентности с изпражненията.

А). Задържане на киселина при бъбречна недостатъчност (хроничен дифузен гломерулонефрит, нефросклероза, дифузен нефрит, уремия). Урината е неутрална или алкална.

б). Загуба на алкали: бъбречна (бъбречна тубулна ацидоза, хипоксия, интоксикация със сулфонамиди), стомашно-чревна (диария, хиперсаливация).

3. Екзогенни.

Поглъщане на киселинни храни, лекарства (амониев хлорид; преливане на големи количества кръвозаместващи разтвори и течности за парентерално хранене, чието pH обикновено е<7,0) и при отравлениях (салицилаты, этанол, метанол, этиленгликоль, толуол и др.).

4. Комбиниран.

Например кетоацидоза + лактатна ацидоза, метаболитна + екскреторна и т.н.

III. Смесени (газ + не газ).

Възниква при асфиксия, сърдечно-съдова недостатъчност и др.

Алкалоза

1). повишена екскреция на CO2, с активиране на външното дишане (хипервентилация на белите дробове с компенсаторна диспнея, която придружава редица заболявания, включително ... 2). Дефицитът на O2 във вдишания въздух причинява хипервентилация на белите дробове и ... Хипервентилацията води до намаляване на pCO2 в кръвта и повишаване на pH. Алкалозата инхибира реабсорбцията на Na+ в бъбреците,...

Негазова алкалоза

Литература

1. Серумни или плазмени бикарбонати /R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell // Човешка биохимия: в 2 тома. Т.2. пер. от английски: - М.: Мир, 1993. - с.370-371.

2. Буферни системи на кръвта и киселинно-алкалния баланс / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин // Биологична химия: Учебник / Изд. RAMS S.S. Дебов. - 2-ро изд. ревизиран и допълнителни - М.: Медицина, 1990. - стр.452-457.

Какво ще правим с получения материал:

Ако този материал се оказа полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи: