Izmjena vode i soli. Biohemija bubrega i urina. Katedra za biohemiju Biohemija razmene vode i soli

Odsjek za biohemiju

Ja odobravam

Glava cafe prof., d.m.s.

Meščaninov V.N.

__________________2006

PREDAVANJE #25

Tema: Vodeno-solni i mineralni metabolizam

Fakulteti: medicinsko-preventivni, medicinsko-preventivni, pedijatrijski.

u jednom- metabolizam soli - izmjena vode i osnovnih elektrolita organizma (Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).

elektroliti- supstance koje se u rastvoru disociraju na anjone i katjone. One se mjere u mol/l.

Neelektroliti- supstance koje se ne disociraju u rastvoru (glukoza, kreatinin, urea). One se mjere u g/l.

Razmjena minerala- izmjena bilo koje mineralne komponente, uključujući i one koje ne utječu na glavne parametre tečnog medija u tijelu.

Voda- glavna komponenta svih telesnih tečnosti.

Biološka uloga vode

1. Voda je univerzalni rastvarač za većinu organskih (osim lipida) i neorganskih spojeva.
2. Voda i tvari otopljene u njoj stvaraju unutrašnje okruženje tijela.
3. Voda obezbeđuje transport materija i toplotne energije kroz telo.
4. Značajan dio hemijskih reakcija organizma odvija se u vodenoj fazi.
5. Voda je uključena u reakcije hidrolize, hidratacije, dehidracije.
6. Određuje prostornu strukturu i svojstva hidrofobnih i hidrofilnih molekula.
7. U kompleksu sa GAG-om, voda obavlja strukturnu funkciju.

OPŠTA SVOJSTVA TELESNIH TEČNOSTI

Sve tjelesne tečnosti karakterišu zajednička svojstva: zapremina, osmotski pritisak i pH vrednost.

Volume. Kod svih kopnenih životinja, tekućina čini oko 70% tjelesne težine.

Raspodjela vode u tijelu zavisi od starosti, pola, mišićne mase, tjelesne građe i sadržaja masti. Sadržaj vode u različitim tkivima je raspoređen na sljedeći način: pluća, srce i bubrezi (80%), skeletni mišići i mozak (75%), koža i jetra (70%), kosti (20%), masno tkivo (10%) . Uglavnom, mršavih ljudi manje masti i više vode. Kod muškaraca voda čini 60%, kod žena - 50% tjelesne težine. Kod starijih više masti i manje mišića. U prosjeku, tijelo muškaraca i žena starijih od 60 godina sadrži 50% i 45% vode, respektivno.

Sa potpunom deprivacijom vode, smrt nastupa nakon 6-8 dana, kada se količina vode u tijelu smanji za 12%.

Sva tjelesna tekućina podijeljena je na intracelularne (67%) i ekstracelularne (33%) bazene.

ekstracelularni bazen(ekstracelularni prostor) sastoji se od:

1. Intravaskularna tečnost;

2. Intersticijska tečnost (međućelijska);

3. Transcelularna tečnost (tečnost pleuralne, perikardijalne, peritonealne šupljine i sinovijalnog prostora, likvor i intraokularna tečnost, lučenje znojnih, pljuvačnih i suznih žlezda, sekrecija pankreasa, jetre, žučne kese, gastrointestinalnog trakta i respiratornog trakta).

Između bazena se intenzivno razmjenjuje tekućina. Kretanje vode iz jednog sektora u drugi događa se kada se osmotski tlak promijeni.

osmotski pritisak - To je pritisak koji vrše sve tvari otopljene u vodi. Osmotski pritisak ekstracelularne tečnosti određen je uglavnom koncentracijom NaCl.

Ekstracelularne i intracelularne tečnosti značajno se razlikuju po sastavu i koncentraciji pojedinih komponenti, ali ukupna ukupna koncentracija osmotski aktivne supstance otprilike isto.

pH- negativan decimalni logaritam koncentracija protona. pH vrednost zavisi od intenziteta stvaranja kiselina i baza u organizmu, njihove neutralizacije puferskim sistemima i uklanjanja iz organizma urinom, izdahnutim vazduhom, znojem i izmetom.

U zavisnosti od karakteristika metabolizma, pH vrednost može značajno da se razlikuje kako unutar ćelija različitih tkiva, tako iu različitim delovima iste ćelije (neutralna kiselost u citosolu, jako kisela u lizosomima i u intermembranskom prostoru mitohondrija). U međućelijskoj tečnosti različitih organa i tkiva i krvnoj plazmi pH vrednost, kao i osmotski pritisak, je relativno konstantna vrednost.

REGULACIJA VODNO-SOLI BILANSA TIJELA

U tijelu se ravnoteža vode i soli unutarćelijske sredine održava konstantnošću ekstracelularne tekućine. Zauzvrat, ravnoteža vode i soli ekstracelularne tekućine održava se kroz krvnu plazmu uz pomoć organa i regulira je hormonima.

Tijela koja reguliraju metabolizam vode i soli

Unos vode i soli u organizam odvija se kroz gastrointestinalni trakt, a ovaj proces kontroliše žeđ i apetit za soli. Uklanjanje viška vode i soli iz organizma obavljaju bubrezi. Osim toga, vodu iz tijela uklanjaju koža, pluća i gastrointestinalni trakt.

Ravnoteža vode u organizmu

Za gastrointestinalni trakt, kožu i pluća, izlučivanje vode je sporedni proces koji se javlja kao rezultat njihovih glavnih funkcija. Na primjer, gastrointestinalni trakt gubi vodu kada se neprobavljene tvari, produkti metabolizma i ksenobiotici izlučuju iz tijela. Pluća gube vodu tokom disanja, a koža tokom termoregulacije.

Promjene u radu bubrega, kože, pluća i gastrointestinalnog trakta mogu dovesti do narušavanja homeostaze vode i soli. Na primjer, u vrućoj klimi, za održavanje tjelesne temperature, koža se pojačava znojenjem, a u slučaju trovanja dolazi do povraćanja ili proljeva iz gastrointestinalnog trakta. Kao rezultat povećane dehidracije i gubitka soli u tijelu dolazi do narušavanja ravnoteže vode i soli.

Hormoni koji regulišu metabolizam vode i soli

vazopresin

Antidiuretski hormon (ADH) ili vazopresin- peptid molekulske težine od oko 1100 D, koji sadrži 9 AA povezanih jednim disulfidnim mostom.

ADH se sintetiše u neuronima hipotalamusa i transportuje do nervnih završetaka zadnje hipofize (neurohipofize).

Visok osmotski tlak ekstracelularne tekućine aktivira osmoreceptore hipotalamusa, što rezultira nervnim impulsima koji se prenose u stražnju hipofizu i uzrokuju oslobađanje ADH u krvotok.

ADH djeluje preko 2 tipa receptora: V 1 i V 2 .

Glavni fiziološki efekat hormona ostvaruju V 2 receptori, koji se nalaze na ćelijama distalnih tubula i sabirnih kanala, koji su relativno nepropusni za molekule vode.

ADH preko V 2 receptora stimuliše sistem adenilat ciklaze, zbog čega se fosforiliraju proteini koji stimulišu ekspresiju gena membranskog proteina - aquaporina-2 . Akvaporin-2 je ugrađen u apikalnu membranu ćelija, formirajući u njoj vodene kanale. Kroz ove kanale, voda se reapsorbuje pasivnom difuzijom iz urina u intersticijski prostor i urin se koncentriše.

U nedostatku ADH, urin nije koncentrisan (gustina<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20l/dan), što dovodi do dehidracije organizma. Ovo stanje se zove dijabetes insipidus .

Uzrok nedostatka ADH i dijabetes insipidusa su: genetski defekti u sintezi prepro-ADH u hipotalamusu, defekti u procesuiranju i transportu proADH, oštećenje hipotalamusa ili neurohipofize (npr. kao posljedica traumatske ozljede mozga, tumora). , ishemija). Nefrogeni dijabetes insipidus nastaje zbog mutacije gena tipa V2 ADH receptora.

V1 receptori su lokalizovani u membranama SMC plovila. ADH preko V 1 receptora aktivira inozitol trifosfatni sistem i stimuliše oslobađanje Ca 2+ iz ER, što stimuliše kontrakciju SMC sudova. Vazokonstriktivni efekat ADH se vidi pri visokim koncentracijama ADH.

Značenje predmeta: Voda i tvari otopljene u njoj stvaraju unutrašnje okruženje tijela. Najvažniji parametri homeostaze vode i soli su osmotski pritisak, pH i zapremina intracelularne i ekstracelularne tečnosti. Promjene ovih parametara mogu dovesti do promjena krvnog tlaka, acidoze ili alkaloze, dehidracije i edema tkiva. Glavni hormoni uključeni u finu regulaciju metabolizma vode i soli i djeluju na distalne tubule i sabirne kanale bubrega: antidiuretski hormon, aldosteron i natriuretski faktor; renin-angiotenzin sistem bubrega. Upravo u bubrezima dolazi do konačnog formiranja sastava i volumena urina, što osigurava regulaciju i postojanost unutrašnjeg okruženja. Bubrezi se odlikuju intenzivnim energetskim metabolizmom, koji je povezan s potrebom za aktivnim transmembranskim transportom značajnih količina supstanci prilikom stvaranja urina.

Biohemijska analiza urina daje ideju o tome funkcionalno stanje bubrezi, metabolizam u različitim organima i tijelu u cjelini, pomaže u razjašnjavanju prirode patološkog procesa, omogućava vam da procijenite učinkovitost liječenja.

Svrha lekcije: proučavati karakteristike parametara metabolizma vode i soli i mehanizme njihove regulacije. Osobine metabolizma u bubrezima. Naučite kako provesti i procijeniti biohemijsku analizu urina.

Učenik mora znati:

1. Mehanizam stvaranja urina: glomerularna filtracija, reapsorpcija i sekrecija.

2. Karakteristike vodenih odjeljaka tijela.

3. Glavni parametri tečnog medijuma tela.

4. Šta osigurava konstantnost parametara intracelularne tečnosti?

5. Sistemi (organi, supstance) koji obezbeđuju postojanost vanćelijske tečnosti.

6. Faktori (sistemi) koji obezbeđuju osmotski pritisak ekstracelularne tečnosti i njegovu regulaciju.

7. Faktori (sistemi) koji obezbeđuju konstantnost zapremine ekstracelularne tečnosti i njenu regulaciju.

8. Faktori (sistemi) koji osiguravaju postojanost kiselinsko-baznog stanja ekstracelularne tečnosti. Uloga bubrega u ovom procesu.

9. Osobine metabolizma u bubrezima: visoka metabolička aktivnost, Prva faza sinteza kreatina, uloga intenzivne glukoneogeneze (izoenzima), aktivacija vitamina D3.

10. Opća svojstva urina (dnevna količina - diureza, gustina, boja, prozirnost), hemijski sastav urin. Patološke komponente urina.

Učenik mora biti u stanju da:

1. Provesti kvalitativno određivanje glavnih komponenti urina.

2. Procijeniti biohemijsku analizu urina.

Učenik mora biti svjestan: neka patološka stanja praćena promjenama biohemijskih parametara urina (proteinurija, hematurija, glukozurija, ketonurija, bilirubinurija, porfirinurija); Principi planiranja laboratorijske studije urina i analize rezultata za donošenje preliminarnog zaključka o biohemijskim promjenama na osnovu rezultata laboratorijskog pregleda.

1. Građa bubrega, nefron.

2. Mehanizmi stvaranja urina.

Zadaci za samoobuku:

1. Pogledajte tok histologije. Zapamtite strukturu nefrona. Obratite pažnju na proksimalni tubul, distalni uvijeni tubul, sabirni kanal, vaskularni glomerul, jukstaglomerularni aparat.

2. Pogledajte kurs normalna fiziologija. Zapamtite mehanizam stvaranja urina: filtracija u glomerulima, reapsorpcija u tubulima sa stvaranjem sekundarnog urina i sekrecije.

3. Regulacija osmotskog pritiska i zapremine ekstracelularne tečnosti povezana je sa regulacijom, uglavnom, sadržaja jona natrijuma i vode u ekstracelularnoj tečnosti.

Navedite hormone uključene u ovaj propis. Opišite njihov učinak prema shemi: uzrok lučenja hormona; ciljni organ (ćelije); mehanizam njihovog djelovanja u ovim stanicama; krajnji efekat njihovog delovanja.

Testirajte svoje znanje:

A. Vasopresin(sve tačno osim jednog):

a. sintetizira se u neuronima hipotalamusa; b. izlučuje se s povećanjem osmotskog tlaka; in. povećava brzinu reapsorpcije vode iz primarnog urina u bubrežnim tubulima; g. povećava reapsorpciju natrijumovih jona u bubrežnim tubulima; e. smanjuje osmotski pritisak e. urin postaje koncentrisaniji.

B. Aldosteron(sve tačno osim jednog):

a. sintetizira se u korteksu nadbubrežne žlijezde; b. izlučuje se kada se koncentracija natrijevih iona u krvi smanji; in. u bubrežnim tubulima povećava reapsorpciju natrijevih jona; d. urin postaje koncentrisaniji.

e. Glavni mehanizam za regulisanje sekrecije je arenin-angiotenzivni sistem bubrega.

B. Natriuretski faktor(sve tačno osim jednog):

a. sintetizira se u bazama ćelija atrija; b. stimulans sekrecije - povišen krvni pritisak; in. poboljšava sposobnost filtriranja glomerula; d) povećava stvaranje mokraće; e. Urin postaje manje koncentrisan.

4. Nacrtajte dijagram koji ilustruje ulogu renin-angiotenzivnog sistema u regulaciji lučenja aldosterona i vazopresina.

5. Konstantnost acido-bazne ravnoteže ekstracelularne tečnosti održavaju puferski sistemi krvi; promjena plućne ventilacije i brzine izlučivanja kiselina (H+) putem bubrega.

Zapamtite pufer sisteme krvi (bazni bikarbonat)!

Testirajte svoje znanje:

Hrana životinjskog porijekla je kisele prirode (uglavnom zbog fosfata, za razliku od hrane biljnog porijekla). Kako će se promijeniti pH urina kod osobe koja koristi uglavnom hranu životinjskog porijekla:

a. bliže pH 7,0; b.pn oko 5.; in. pH oko 8,0.

6. Odgovorite na pitanja:

A. Kako objasniti visok udio kiseonika koji troše bubrezi (10%);

B. Visok intenzitet glukoneogeneze;

B. Uloga bubrega u metabolizmu kalcijuma.

7. Jedan od glavnih zadataka nefrona je reapsorbirati korisne tvari iz krvi u pravoj količini i ukloniti krajnje produkte metabolizma iz krvi.

Napravite sto Biohemijski pokazatelji urina:

Rad u gledalištu.

Laboratorijski radovi:

Provedite niz kvalitativnih reakcija u uzorcima urina različitih pacijenata. Na osnovu rezultata biohemijske analize doneti zaključak o stanju metaboličkih procesa.

pH određivanje.

Napredak rada: 1-2 kapi urina se nanose na sredinu indikatorskog papira, a promenom boje jedne od obojenih traka, koja se poklapa sa bojom kontrolne trake, dobija se pH urina koji se proučava. odlučan. Normalan pH 4,6 - 7,0

2. Kvalitativna reakcija na protein. Normalan urin ne sadrži proteine ​​(količine u tragovima se ne otkrivaju normalnim reakcijama). U nekim patološkim stanjima, protein se može pojaviti u urinu - proteinurija.

Napredak: U 1-2 ml mokraće dodati 3-4 kapi sveže pripremljenog 20% ​​rastvora sulfasalicilne kiseline. U prisustvu proteina pojavljuje se bijeli talog ili zamućenost.

3. Kvalitativna reakcija na glukozu (Fehlingova reakcija).

Napredak rada: Dodajte 10 kapi Fehlingovog reagensa u 10 kapi urina. Zagrijte do ključanja. U prisustvu glukoze pojavljuje se crvena boja. Uporedite rezultate sa normom. Normalno, količine glukoze u tragovima u urinu se ne otkrivaju kvalitativnim reakcijama. Normalno nema glukoze u urinu. U nekim patološkim stanjima glukoza se pojavljuje u urinu. glikozurija.

Određivanje se može izvršiti pomoću test trake (indikator papira) /

Detekcija ketonskih tijela

Napredak rada: Kap urina, kap 10% rastvora natrijum hidroksida i kap sveže pripremljenog 10% rastvora natrijum nitroprusida naneti na predmetno staklo. Pojavljuje se crvena boja. Sipajte 3 kapi koncentrirane sirćetne kiseline - pojavljuje se boja trešnje.

Normalno, ketonska tijela su odsutna u urinu. U nekim patološkim stanjima, ketonska tijela se pojavljuju u urinu - ketonurija.

Sami rješavajte probleme, odgovorite na pitanja:

1. Osmotski pritisak ekstracelularne tečnosti je povećan. Opišite, u dijagramskom obliku, slijed događaja koji će dovesti do njegovog smanjenja.

2. Kako će se promijeniti proizvodnja aldosterona ako prekomjerna proizvodnja vazopresina dovede do značajnog smanjenja osmotskog tlaka.

3. Navedite redoslijed događaja (u obliku dijagrama) usmjerenih na obnavljanje homeostaze uz smanjenje koncentracije natrijum hlorida u tkivima.

4. Pacijent ima dijabetes melitus, koji je praćen ketonemijom. kao dom tampon sistem krv - bikarbonat - hoće li reagirati na promjene u acidobaznoj ravnoteži? Koja je uloga bubrega u oporavku KOS-a? Da li će se pH urina promeniti kod ovog pacijenta.

5. Sportista, koji se priprema za takmičenje, prolazi intenzivan trening. Kako promijeniti brzinu glukoneogeneze u bubrezima (argumentirajte odgovor)? Da li je moguće promijeniti pH urina kod sportiste; opravdati odgovor)?

6. Pacijent ima znakove metaboličkog poremećaja u koštanom tkivu, što utiče i na stanje zuba. Nivo kalcitonina i paratiroidnog hormona je unutar fiziološke norme. Pacijent prima vitamin D (kolekalciferol) u potrebnim količinama. Pogodite mogući uzrok metaboličkog poremećaja.

7. Razmotrite standardni obrazac "Kompletna analiza urina" (multiprofilna klinika Tjumenske državne medicinske akademije) i budite u stanju da objasnite fiziološku ulogu i dijagnostička vrijednost biohemijskih komponenti urina utvrđenih u biohemijskim laboratorijama. Zapamtite da su biohemijski parametri urina normalni.

Lekcija 27. Biohemija pljuvačke.

Značenje predmeta: U usnoj šupljini se spajaju različita tkiva i mikroorganizmi žive. Oni su međusobno povezani i imaju određenu postojanost. I u održavanju homeostaze usnoj šupljini, i organizma u cjelini, najvažnija uloga ima oralna tekućina i, konkretno, pljuvačka. Usna šupljina, kao početni dio digestivnog trakta, mjesto je prvog kontakta organizma sa hranom, lijekovima i drugim ksenobioticima, mikroorganizmima. . Formiranje, stanje i funkcioniranje zuba i usne sluznice također je u velikoj mjeri determinisano hemijskim sastavom pljuvačke.

Pljuvačka obavlja nekoliko funkcija, koje su određene fizičko-hemijskim svojstvima i sastavom pljuvačke. Poznavanje hemijskog sastava pljuvačke, funkcija, brzine lučenja, odnosa pljuvačke sa oboljenjima usne šupljine pomaže u prepoznavanju karakteristika patoloških procesa i traženju novih. efektivna sredstva prevencija zubnih bolesti.

Neki biohemijski parametri čiste pljuvačke koreliraju sa biohemijskim parametrima krvne plazme, stoga je analiza pljuvačke pogodna neinvazivna metoda koja se poslednjih godina koristi za dijagnostiku zubnih i somatskih bolesti.

Svrha lekcije: Za proučavanje fizičko-hemijskih svojstava, sastavnih komponenti pljuvačke, koje određuju njenu glavnu fiziološke funkcije. Vodeći faktori koji dovode do razvoja karijesa, taloženja kamenca.

Učenik mora znati:

1 . Žlijezde koje luče pljuvačku.

2. Struktura pljuvačke (micelarna struktura).

3. Mineralizujuća funkcija pljuvačke i faktori koji uzrokuju i utiču na ovu funkciju: prezasićenost pljuvačke; obim i brzina spasenja; pH.

4. Zaštitna funkcija pljuvačke i komponenti sistema koje određuju ovu funkciju.

5. Pufer sistemi za pljuvačku. pH vrednosti su normalne. Uzroci kršenja kiselinsko-baznog stanja (acid-baznog stanja) u usnoj šupljini. Mehanizmi regulacije CBS u usnoj duplji.

6. Mineralni sastav pljuvačke iu poređenju sa mineralnim sastavom krvne plazme. Vrijednost komponenti.

7. Karakteristike organskih komponenti pljuvačke, komponente specifične za pljuvačku, njihov značaj.

8. Probavna funkcija i faktore koji ga uzrokuju.

9. Regulatorne i ekskretorne funkcije.

10. Vodeći faktori koji dovode do razvoja karijesa, taloženja kamenca.

Učenik mora biti u stanju da:

1. Napravite razliku između pojmova "sama pljuvačka ili pljuvačka", "gingivalna tekućina", "oralna tekućina".

2. Znati objasniti stepen promjene otpornosti na karijes sa promjenom pH pljuvačke, razloge za promjenu pH pljuvačke.

3. Prikupiti miješanu pljuvačku za analizu i analizirati hemijski sastav pljuvačke.

Učenik mora biti vešt u: informacije o modernim idejama o pljuvački kao neinvazivnom objektu biohemijsko istraživanje u kliničkoj praksi.

Informacije iz osnovnih disciplina neophodne za proučavanje teme:

1. Anatomija i histologija pljuvačne žlijezde; mehanizama salivacije i njene regulacije.

Zadaci za samoobuku:

Proučite gradivo teme u skladu sa ciljnim pitanjima („učenik treba da zna“) i pismeno obavite sljedeće zadatke:

1. Zapišite faktore koji određuju regulaciju salivacije.

2. Skicirajte micelu pljuvačke.

3. Napravite tabelu: Poređenje mineralnog sastava pljuvačke i krvne plazme.

Naučite značenje navedenih supstanci. Zapišite ostale neorganske tvari sadržane u pljuvački.

4. Napravite tabelu: Glavne organske komponente pljuvačke i njihov značaj.

6. Zapišite faktore koji dovode do smanjenja i povećanja otpora

(odnosno) do karijesa.

Rad u učionici

Laboratorijski radovi: Kvalitativna analiza hemijskog sastava pljuvačke

U funkcionalnom smislu, uobičajeno je razlikovati slobodnu i vezanu vodu. Transportna funkcija koju voda obavlja kao univerzalni rastvarač Određuje disocijaciju soli kao dielektrika. Učešće u raznim hemijskim reakcijama: hidratacija hidroliza redoks reakcije na primer β - oksidacija masnih kiselina. Kretanje vode u organizmu odvija se uz učešće niza faktora, među kojima su: osmotski pritisak koji stvaraju različite koncentracije soli, voda se kreće ka višem...

Podijelite rad na društvenim mrežama

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se lista sličnih radova. Takođe možete koristiti dugme za pretragu

Stranica 1

apstraktno

METABOLIZAM VODE/SOLI

izmjena vode

Ukupan sadržaj vode u tijelu odrasle osobe iznosi 60 65% (oko 40 litara). Mozak i bubrezi su najviše hidrirani. Masno, koštano tkivo, naprotiv, sadrži malu količinu vode.

Voda u tijelu je raspoređena u različitim odjelima (odjeljcima, bazenima): u ćelijama, u međućelijskom prostoru, unutar žila.

Karakteristika hemijskog sastava intracelularne tečnosti je visok sadržaj kalijuma i proteina. Ekstracelularna tečnost sadrži veće koncentracije natrijuma. pH vrijednosti ekstracelularne i intracelularne tekućine se ne razlikuju. U funkcionalnom smislu, uobičajeno je razlikovati slobodnu i vezanu vodu. Vezana voda je onaj njen dio koji je dio hidratacijskih ljuski biopolimera. Količina vezane vode karakterizira intenzitet metaboličkih procesa.

Biološka uloga vode u organizmu.

• Transportna funkcija koju voda obavlja kao univerzalni rastvarač
• Određuje disocijaciju soli, budući da je dielektrik
• Učestvovanje u raznim hemijskim reakcijama: hidratacija, hidroliza, redoks reakcije (na primer, β - oksidacija masnih kiselina).

Razmjena vode.

Ukupna zapremina tečnosti koja se razmenjuje za odraslu osobu je 2-2,5 litara dnevno. Odrasla osoba se odlikuje ravnotežom vode, tj. unos tečnosti jednak je njenom izlučivanju.

Voda ulazi u organizam u obliku tečnih napitaka (oko 50% unesene tečnosti), kao deo čvrste hrane. 500 ml je endogena voda nastala kao rezultat oksidativnih procesa u tkivima,

Izlučivanje vode iz organizma vrši se putem bubrega (diureza 1,5 l), isparavanjem sa površine kože, pluća (oko 1 l), kroz crijeva (oko 100 ml).

Faktori kretanja vode u tijelu.

Voda u tijelu se stalno preraspoređuje između različitih odjeljaka. Kretanje vode u tijelu odvija se uz sudjelovanje brojnih faktora, koji uključuju:

• osmotski pritisak koji stvaraju različite koncentracije soli (voda se kreće prema višoj koncentracija soli),
• onkotski pritisak nastao padom koncentracije proteina (voda se kreće prema višoj koncentraciji proteina)
• hidrostatički pritisak koji stvara srce

Razmjena vode je usko povezana sa razmjenom Na i K.

Izmjena natrijuma i kalija

Generale sadržaj natrijumau telu je 100 g Istovremeno, 50% otpada na ekstracelularni natrijum, 45% - na natrijum koji se nalazi u kostima, 5% - na intracelularni natrijum. Sadržaj natrijuma u krvnoj plazmi je 130-150 mmol/l, u krvnim ćelijama - 4-10 mmol/l. Potreba za natrijem za odraslu osobu je oko 4-6 g/dan.

Generale sadržaj kalijumau telu odrasle osobe je 160 90% ove količine sadržano je intracelularno, 10% je raspoređeno u ekstracelularnom prostoru. Krvna plazma sadrži 4 - 5 mmol / l, unutar ćelija - 110 mmol / l. Dnevna potreba za kalijem za odraslu osobu je 2-4 g.

Biološka uloga natrijuma i kalijuma:

• odrediti osmotski pritisak
• odrediti distribuciju vode
• stvaraju krvni pritisak
• učestvovati (Na ) u apsorpciji aminokiselina, monosaharida
• kalij je neophodan za biosintetske procese.

Apsorpcija natrijuma i kalija se dešava u želucu i crijevima. Natrijum se može blago deponovati u jetri. Natrijum i kalijum se izlučuju iz organizma uglavnom preko bubrega, u manjoj meri preko znojne žlezde i kroz creva.

Učestvuje u redistribuciji natrijuma i kalijuma između ćelija i ekstracelularne tečnostinatrijum-kalijum ATPaza -membranski enzim koji koristi energiju ATP-a za pomicanje jona natrijuma i kalija protiv gradijenta koncentracije. Stvorena razlika u koncentraciji natrijuma i kalija osigurava proces ekscitacije tkiva.

Regulacija metabolizma vode i soli.

Regulacija razmene vode i soli vrši se uz učešće centrale nervni sistem, autonomni nervni sistem i endokrini sistem.

U centralnom nervnom sistemu, sa smanjenjem količine tečnosti u telu, formira se osećaj žeđi. Ekscitacija centra za piće koji se nalazi u hipotalamusu dovodi do potrošnje vode i obnavljanja njene količine u organizmu.

Autonomni nervni sistem je uključen u regulaciju metabolizma vode regulacijom procesa znojenja.

Hormoni uključeni u regulaciju metabolizma vode i soli uključuju antidiuretski hormon, mineralokortikoide, natriuretski hormon.

Antidiuretski hormonsintetiziran u hipotalamusu, kreće se u stražnju hipofizu, odakle se oslobađa u krv. Ovaj hormon zadržava vodu u tijelu tako što pojačava obrnutu reapsorpciju vode u bubrezima, aktivirajući sintezu proteina akvaporina u njima.

Aldosteron doprinosi zadržavanju natrijuma u organizmu i gubitku jona kalijuma kroz bubrege. Vjeruje se da ovaj hormon potiče sintezu proteina natrijumskih kanala, koji određuju obrnutu reapsorpciju natrijuma. Također aktivira Krebsov ciklus i sintezu ATP-a, koji je neophodan za procese reapsorpcije natrijuma. Aldosteron aktivira sintezu proteina - transportera kalijuma, što je praćeno pojačanim izlučivanjem kalijuma iz organizma.

Funkcija i antidiuretičkog hormona i aldosterona usko je povezana sa renin-angiotenzinskim sistemom krvi.

Renin-angiotenzivni krvni sistem.

Sa smanjenjem protoka krvi kroz bubrege tokom dehidracije, u bubrezima se proizvodi proteolitički enzim renin, koji prevodiangiotenzinogen(α2-globulin) u angiotenzin I - peptid koji se sastoji od 10 aminokiselina. Angiotenzin Ja sam u akciji enzim koji konvertuje angiotezin(ACE) se podvrgava daljoj proteolizi i prelazi u angiotenzin II , uključujući 8 aminokiselina, angiotenzin II sužava krvne sudove, stimuliše proizvodnju antidiuretskog hormona i aldosterona koji povećavaju volumen tečnosti u organizmu.

Natriuretski peptidproizvodi se u atrijuma kao odgovor na povećanje volumena vode u tijelu i na istezanje atrija. Sastoji se od 28 aminokiselina, ciklični je peptid sa disulfidnim mostovima. Natriuretski peptid podstiče izlučivanje natrijuma i vode iz organizma.

Kršenje metabolizma vode i soli.

Poremećaji metabolizma vode i soli uključuju dehidraciju, hiperhidrataciju, odstupanja u koncentraciji natrijuma i kalija u krvnoj plazmi.

Dehidracija (dehidracija) je praćena teškom disfunkcijom centralnog nervnog sistema. Uzroci dehidracije mogu biti:

• glad za vodom,
• disfunkcija crijeva (proljev),
• povećan gubitak kroz pluća (kratak dah, hipertermija),
• pojačano znojenje,
• dijabetesa i dijabetesa insipidusa.

Hiperhidratacijapovećanje količine vode u tijelu može se primijetiti kod brojnih patoloških stanja:

• povećan unos tečnosti u organizam,
• otkazivanja bubrega,
• poremećaj cirkulacije,
• bolest jetre

Lokalne manifestacije nakupljanja tečnosti u organizmu su edem.

"Gladni" edem se opaža zbog hipoproteinemije tokom gladovanja proteina, bolesti jetre. "Srčani" edem nastaje kada dođe do kršenja hidrostatički pritisak kod bolesti srca. "Bubrežni" edem nastaje kada se osmotski i onkotski pritisak krvne plazme promijeni u bolestima bubrega

Hiponatremija, hipokalemijamanifestiraju se kršenjem ekscitabilnosti, oštećenjem nervnog sistema, kršenjem srčanog ritma. Ova stanja se mogu javiti u različitim patološkim stanjima:

• disfunkcija bubrega
• ponovljeno povraćanje
• dijareja
• kršenje proizvodnje aldosterona, natriuretskog hormona.

Uloga bubrega u metabolizmu vode i soli.

U bubrezima dolazi do filtracije, reapsorpcije, lučenja natrijuma, kalija. Bubrezi su regulisani aldosteronom, antidiuretičkim hormonom. Bubrezi proizvode renin, početni enzim renina, angiotenzinski sistem. Bubrezi izlučuju protone i na taj način regulišu pH.

Osobine metabolizma vode kod djece.

Kod djece je povećan ukupan sadržaj vode, koji kod novorođenčadi dostiže 75%. U djetinjstvu se primjećuje drugačija distribucija vode u tijelu: količina intracelularne vode je smanjena na 30%, što je zbog smanjenog sadržaja intracelularnih proteina. Istovremeno se povećava sadržaj ekstracelularne vode i do 45%, što je povezano sa većim sadržajem hidrofilnih glikozaminoglikana u međućelijskoj supstanci. vezivno tkivo.

Metabolizam vode u djetetovom tijelu teče intenzivnije. Potreba za vodom kod djece je 2-3 puta veća nego kod odraslih. Djecu karakterizira izlučivanje u sastavu probavnih sokova veliki broj vode koja se brzo reapsorbuje. Kod male djece različit je omjer gubitka vode iz tijela: veći udio vode izlučuje se kroz pluća i kožu. Djecu karakterizira zadržavanje vode u tijelu (pozitivna ravnoteža vode)

U djetinjstvu se uočava nestabilna regulacija metabolizma vode, ne formira se osjećaj žeđi, zbog čega je izražena sklonost dehidraciji.

Tokom prvih godina života, izlučivanje kalija dominira nad izlučivanjem natrijuma.

Metabolizam kalcijuma i fosfora

Opšti sadržaj kalcijum iznosi 2% tjelesne težine (oko 1,5 kg). 99% je koncentrisano u kostima, 1% je ekstracelularni kalcij. Sadržaj kalcijuma u krvnoj plazmi je jednak 2,3-2,8 mmol/l, 50% ove količine je jonizovani kalcij, a 50% kalcijum vezan za proteine.

Funkcije kalcijuma:

• plastični materijal
• uključeni u kontrakciju mišića
• uključeni u zgrušavanje krvi
• regulator aktivnosti mnogih enzima (ima ulogu drugog glasnika)

Dnevna potreba za kalcijumom za odraslu osobu je 1,5 g Apsorpcija kalcijuma u gastrointestinalnom traktu je ograničena. Približno 50% kalcijuma iz ishrane se apsorbuje uz učešćeprotein koji vezuje kalcijum. Kao ekstracelularni kation, kalcijum ulazi u ćelije preko kalcijumskih kanala, deponuje se u ćelijama u sarkoplazmatskom retikulumu i mitohondrijama.

Opšti sadržaj fosfor u tijelu je 1% tjelesne težine (oko 700 g). 90% fosfora nalazi se u kostima, 10% je intracelularni fosfor. U krvnoj plazmi je sadržaj fosfora 1 -2 mmol/l

Funkcije fosfora:

• plastična funkcija
• dio je makroerga (ATP)
• komponenta nukleinskih kiselina, lipoproteina, nukleotida, soli
• dio fosfatnog pufera
• regulator aktivnosti mnogih enzima (fosforilacija defosforilacija enzima)

Dnevna potreba za fosforom za odraslu osobu je oko 1,5 g. U gastrointestinalnom traktu, fosfor se apsorbuje uz učešćealkalne fosfataze.

Kalcijum i fosfor se iz organizma izlučuju uglavnom preko bubrega, mala količina se gubi kroz creva.

Regulacija metabolizma kalcijum-fosfora.

Paratiroidni hormon, kalcitonin, vitamin D su uključeni u regulaciju metabolizma kalcijuma i fosfora.

Parathormone povećava nivo kalcijuma u krvi i istovremeno smanjuje nivo fosfora. Povećanje sadržaja kalcija povezano je s aktivacijomfosfataze, kolagenazeosteoklasti, zbog kojih se, kada se koštano tkivo obnavlja, kalcij "ispire" u krv. Osim toga, paratiroidni hormon aktivira apsorpciju kalcija u gastrointestinalnom traktu uz sudjelovanje proteina koji vezuje kalcij i smanjuje izlučivanje kalcija kroz bubrege. Fosfati se pod dejstvom paratiroidnog hormona, naprotiv, intenzivno izlučuju preko bubrega.

kalcitonin smanjuje nivo kalcijuma i fosfora u krvi. Kalcitonin smanjuje aktivnost osteoklasta i na taj način smanjuje oslobađanje kalcija iz koštanog tkiva.

vitamin D holekalciferol, vitamin protiv rahitisa.

vitamin D odnosi se na vitamini rastvorljivi u mastima. Dnevne potrebe za vitaminom su 25 mcg. vitamin D pod uticajem UV zraka u koži se sintetiše iz svog prekursora 7-dehidrokolesterola, koji u kombinaciji sa proteinima ulazi u jetru. U jetri, uz učešće mikrosomalnog sistema oksigenaza, dolazi do oksidacije na 25. poziciji sa stvaranjem 25-hidroksiholekalciferola. Ovaj prekursor vitamina, uz učešće specifičnog transportnog proteina, prenosi se u bubrege, gde prolazi drugu reakciju hidroksilacije na prvoj poziciji sa formiranjem aktivni oblik vitamina D 3 - 1,25-dihidroholekalciferol (ili kalcitriol). . Reakciju hidroksilacije u bubrezima aktivira paratiroidni hormon kada se nivo kalcija u krvi smanji. Uz dovoljan sadržaj kalcija u tijelu, u bubrezima se formira neaktivni metabolit 24,25 (OH). Vitamin C je uključen u reakcije hidroksilacije.

1,25 (OH) 2 D 3 deluje slično steroidni hormoni. Prodirući u ciljne ćelije, stupa u interakciju s receptorima koji migriraju u ćelijsko jezgro. U enterocitima, ovaj hormonski receptorski kompleks stimuliše transkripciju mRNA odgovorne za sintezu proteina kalcijuma. U crijevima se apsorpcija kalcija pojačava uz učešće proteina koji vezuje kalcij i Ca 2+ - ATPaze. U koštanom tkivu vitamin D3 stimuliše proces demineralizacije. U bubrezima, aktivacija vitaminom D3 kalcijum ATP-aza je praćena povećanjem reapsorpcije kalcijevih i fosfatnih jona. Kalcitriol je uključen u regulaciju rasta i diferencijacije ćelija koštane srži. Ima antioksidativno i antitumorsko djelovanje.

Hipovitaminoza dovodi do rahitisa.

Hipervitaminoza dovodi do teške demineralizacije kostiju, kalcifikacije mekih tkiva.

Kršenje metabolizma kalcijum-fosfora

Rahitis manifestuje se poremećenom mineralizacijom koštanog tkiva. Bolest može biti uzrokovana hipovitaminozom D3. , nedostatak sunčeve svjetlosti, nedovoljna osjetljivost organizma na vitamin. Biohemijski simptomi rahitisa su smanjenje nivoa kalcijuma i fosfora u krvi i smanjenje aktivnosti alkalne fosfataze. Kod djece se rahitis manifestira kršenjem osteogeneze, deformitetima kostiju, hipotenzijom mišića i povećanom neuromuskularnom ekscitabilnosti. Kod odraslih hipovitaminoza dovodi do karijesa i osteomalacije, kod starijih - do osteoporoze.

Novorođenčad se može razvitiprolazna hipokalcemija, pošto prestaje unos kalcijuma iz majčinog organizma i uočava se hipoparatireoza.

Hipokalcemija, hipofosfatemijamože nastati kod kršenja proizvodnje paratiroidnog hormona, kalcitonina, disfunkcije gastrointestinalnog trakta crevni trakt(povraćanje, dijareja), bubrezi, sa opstruktivnom žuticom, tokom zarastanja preloma.

Razmjena gvožđa.

Opšti sadržajžlezda u organizmu odrasle osobe iznosi 5 g. Gvožđe se distribuira uglavnom intracelularno, gde preovlađuje hem gvožđe: hemoglobin, mioglobin, citohromi. Ekstracelularno željezo je predstavljeno proteinom transferinom. U krvnoj plazmi je sadržaj gvožđa 16-19 µmol/l, u eritrocitima - 19 mmol/l. O Metabolizam gvožđa kod odraslih je 20-25 mg/dan . Najveći dio ove količine (90%) čini endogeno gvožđe koje se oslobađa pri razgradnji eritrocita, 10% je egzogeno gvožđe, koje se isporučuje kao deo prehrambenih proizvoda.

Biološke funkcije gvožđa:

• bitna komponenta redoks procesa u tijelu
• transport kiseonika (kao deo hemoglobina)
• taloženje kiseonika (u sastavu mioglobina)
• antioksidativna funkcija (kao dio katalaze i peroksidaze)
• stimuliše imunološke reakcije u organizmu

Apsorpcija gvožđa se dešava u crevima i ograničen je proces. Veruje se da se 1/10 gvožđa iz hrane apsorbuje. Prehrambeni proizvodi sadrže oksidirano 3-valentno željezo koje se u kiseloj sredini želuca pretvara u F e 2+ . Apsorpcija gvožđa se odvija u nekoliko faza: ulazak u enterocite uz učešće mucina sluzokože, intracelularni transport enzimima enterocita i prelazak gvožđa u krvnu plazmu. Proteini uključeni u apsorpciju gvožđa apoferitin, koji veže gvožđe i ostaje u crevnoj sluznici stvarajući depo gvožđa. Ova faza metabolizma željeza je regulatorna: sinteza apoferitina se smanjuje s nedostatkom željeza u tijelu.

Apsorbovano gvožđe se transportuje kao deo proteina transferina, gde se oksidiraceruloplazmin do F e 3+ , što rezultira povećanjem rastvorljivosti gvožđa. Transferin stupa u interakciju s tkivnim receptorima, čiji je broj vrlo varijabilan. Ova faza razmene je takođe regulatorna.

Gvožđe se može deponovati u obliku feritina i hemosiderina. feritin jetreni vodotopivi proteini koji sadrže do 20% F e 2+ kao fosfat ili hidroksid. Hemosiderin nerastvorljivi protein, sadrži do 30% F e 3+ , uključuje u svoj sastav polisaharide, nukleotide, lipide..

Izlučivanje gvožđa iz organizma odvija se u sklopu pilinga epitela kože i creva. Mala količina gvožđa se gubi putem bubrega sa žuči i pljuvačkom.

Najčešća patologija metabolizma gvožđa jeAnemija zbog nedostatka gvožđa.Međutim, moguće je i prezasićenje organizma gvožđem uz nakupljanje hemosiderina i razvoj hemohromatoza.

BIOHEMIJA TKIVA

Biohemija vezivnog tkiva.

Različite vrste vezivnog tkiva građene su po jednom principu: vlakna (kolagen, elastin, retikulin) i različite ćelije (makrofagi, fibroblasti i druge ćelije) raspoređene su u velikoj masi međustanične osnovne supstance (proteoglikani i retikularni glikoproteini).

Vezivno tkivo obavlja različite funkcije:

• potporna funkcija (koštani skelet),
• barijerna funkcija
• metabolička funkcija (sinteza hemijskih komponenti tkiva u fibroblastima),
• funkcija taloženja (akumulacija melanina u melanocitima),
• reparativna funkcija (učešće u zarastanje rana),
• učešće u metabolizmu vode i soli (proteoglikani vezuju ekstracelularnu vodu)

Sastav i izmjena glavne međućelijske tvari.

Proteoglikani (vidi hemiju ugljikohidrata) i glikoproteini (ibid.).

Sinteza glikoproteina i proteoglikana.

Ugljikohidratnu komponentu proteoglikana predstavljaju glikozaminoglikani (GAG), koji uključuju acetilamino šećere i uronske kiseline. Početni materijal za njihovu sintezu je glukoza.

1. glukoza-6-fosfat → fruktoza-6-fosfat glutamin → glukozamin.
2. glukoza → UDP-glukoza →UDP - glukuronska kiselina
3. glukozamin + UDP-glukuronska kiselina + FAPS → GAG
4. GAG + protein → proteoglikan

razgradnju proteoglikana i glikoproteinaizvode različiti enzimi: hijaluronidaza, iduronidaza, heksaminidaza, sulfataza.

Metabolizam proteina vezivnog tkiva.

Razmjena kolagena

Glavni protein vezivnog tkiva je kolagen (pogledajte strukturu u odeljku „Hemija proteina“). Kolagen je polimorfni protein sa različitim kombinacijama polipeptidnih lanaca u svom sastavu. U ljudskom tijelu preovlađuju oblici kolagena tipova 1,2,3 koji formiraju fibrile.

Sinteza kolagena.

Sinteza kolagena odvija se u firoblastima iu ekstracelularnom prostoru, obuhvata nekoliko faza. U prvim fazama se sintetiše prokolagen (predstavljen sa 3 polipeptidna lanca, koji imaju dodatne N i C završni fragmenti). Zatim postoji posttranslacijska modifikacija prokolagena na dva načina: oksidacijom (hidroksilacijom) i glikozilacijom.

1. aminokiseline lizin i prolin podliježu oksidaciji uz sudjelovanje enzimalizin oksigenaza, prolin oksigenaza, joni gvožđa i vitamin C.Nastali hidroksilizin, hidroksiprolin, uključen je u formiranje poprečnih veza u kolagenu
2. vezivanje ugljikohidratne komponente vrši se uz sudjelovanje enzimaglikoziltransferaze.

Modificirani prokolagen ulazi u međućelijski prostor, gdje se podvrgava djelomičnoj proteolizi cijepanjem terminala. N i C fragmenti. Kao rezultat, prokolagen se pretvara u tropokolagen - strukturni blok kolagenih vlakana.

Raspad kolagena.

Kolagen je protein koji se sporo izmjenjuje. Razgradnju kolagena vrši enzim kolagenaza. To je enzim koji sadrži cink koji se sintetizira kao prokolagenaza. Prokolagenaza je aktiviranatripsin, plazmin, kalikreinparcijalnom proteolizom. Kolagenaza razgrađuje kolagen u sredini molekule na velike fragmente, koje dalje razgrađuju enzimi koji sadrže cink.želatinaze.

Vitamin "C", askorbinska kiselina, antiskorbutski vitamin

Vitamin C igra veoma važnu ulogu u metabolizmu kolagena. By hemijske prirode To je laktonska kiselina, po strukturi slična glukozi. Dnevna potreba za askorbinskom kiselinom za odraslu osobu je 50 100 mg. Vitamin C se nalazi u voću i povrću. Uloga vitamina C je sljedeća:

• učestvuje u sintezi kolagena,
• učestvuje u metabolizmu tirozina,
• uključeni u tranziciju folna kiselina u TGFC,
• je antioksidans

Avitaminoza "C" se manifestuje skorbut (gingivitis, anemija, krvarenje).

Zamjena elastina.

Razmjena elastina nije dobro shvaćena. Vjeruje se da se sinteza elastina u obliku proelastina događa samo u embrionalnom periodu. Razgradnju elastina vrši enzim neutrofila elastaza , koji se sintetizira kao neaktivna proelastaza.

Osobine sastava i metabolizma vezivnog tkiva u djetinjstvu.

• Veći sadržaj proteoglikana,
• Drugačiji omjer GAG-a: više hijaluronske kiseline, manje hondrotin sulfata i keratan sulfata.
• Kolagen tipa 3 prevladava, manje je stabilan i brže se razmjenjuje.
• Intenzivnija izmjena komponenti vezivnog tkiva.

Poremećaji vezivnog tkiva.

Mogući urođeni poremećaji metabolizma glikozaminoglikana i proteoglikanamukopolisaharidoze.Druga grupa bolesti vezivnog tkiva su kolagenoza, posebno reumatizam. Kod kolagenoza se uočava destrukcija kolagena, čiji je jedan od simptomahidroksiprolinurija

Biohemija prugasto-prugastog mišićnog tkiva

Hemijski sastav mišića: 80-82% je voda, 20% suvi ostatak. 18% suhog ostatka otpada na proteine, ostatak predstavljaju dušične neproteinske tvari, lipidi, ugljikohidrati i minerali.

Proteini mišića.

Mišićni proteini se dijele u 3 tipa:

1. sarkoplazmatski (topivi u vodi) proteini čine 30% svih mišićnih proteina
2. miofibrilarni (topivi u soli) proteini čine 50% svih mišićnih proteina
3. stromalni (u vodi netopivi) proteini čine 20% svih mišićnih proteina

Miofibrilarni proteinipredstavljen miozinom, aktinom, (glavni proteini) tropomiozinom i troponinom (manji proteini).

miozin - protein debelih filamenata miofibrila, ima molekulsku težinu od oko 500.000 d, sastoji se od dva teška i 4 laka lanca. Miozin pripada grupi globularno-fibrilarnih proteina. Izmjenjuje globularne "glave" lakih lanaca i fibrilarne "repove" teških lanaca. "Glava" miozina ima enzimsku aktivnost ATPaze. Miozin čini 50% miofibrilarnih proteina.

actin predstavljena u dva oblika globularni (G-oblik), fibrilarni (F-oblik). G-oblik ima molekulsku težinu od 43.000 d. F -forma aktina ima oblik uvijenih sfernih filamenata G -forme. Ovaj protein čini 20-30% miofibrilarnih proteina.

Tropomyosin - minorni protein molekulske težine 65.000 g. Ovalnog je oblika štapića, uklapa se u udubljenja aktivnog filamenta i obavlja funkciju "izolatora" između aktivnog i miozinskog filamenta.

Troponin Ca je ovisni protein koji mijenja svoju strukturu u interakciji s jonima kalcija.

Sarkoplazmatski proteinipredstavljen mioglobinom, enzimima, komponentama respiratornog lanca.

Stromalni proteini - kolagen, elastin.

Dušične ekstraktivne supstance mišića.

Dušične neproteinske supstance uključuju nukleotide (ATP), aminokiseline (posebno glutamat), mišićne dipeptide (karnozin i anserin). Ovi dipeptidi utiču na rad pumpi natrijuma i kalcijuma, aktiviraju rad mišića, regulišu apoptozu, antioksidansi su. Dušične supstance uključuju kreatin, fosfokreatin i kreatinin. Kreatin se sintetiše u jetri i transportuje do mišića.

Organske supstance bez azota

Mišići sadrže sve klase lipida. Ugljikohidrati predstavljaju glukoza, glikogen i produkti metabolizma ugljikohidrata (laktat, piruvat).

Minerali

Mišići sadrže skup mnogih minerala. Najveća koncentracija kalcijuma, natrijuma, kalijuma, fosfora.

Hemija kontrakcije i opuštanja mišića.

Kada su poprečnoprugasti mišići pobuđeni, ioni kalcija se oslobađaju iz sarkoplazmatskog retikuluma u citoplazmu, gdje je koncentracija Ca 2+ povećava na 10-3 moli se. Kalcijevi joni stupaju u interakciju s regulatornim proteinom troponinom, mijenjajući njegovu konformaciju. Kao rezultat toga, regulatorni protein tropomiozin se pomiče duž aktinskog vlakna i mjesta interakcije između aktina i miozina se oslobađaju. Aktivira se ATPazna aktivnost miozina. Zbog energije ATP-a mijenja se ugao nagiba "glave" miozina u odnosu na "rep", a kao rezultat toga, aktinski filamenti klize u odnosu na filamente miozina, uočenomišićna kontrakcija.

Po završetku impulsa, joni kalcija se „pumpaju“ u sarkoplazmatski retikulum uz učešće Ca-ATP-aze zahvaljujući energiji ATP-a. Koncentracija Ca 2+ u citoplazmi se smanjuje na 10-7 mol, što dovodi do oslobađanja troponina iz kalcijevih jona. Ovo je pak praćeno izolacijom kontraktilnih proteina aktina i miozina proteinom tropomiozinom. opuštanje mišića.

Za kontrakciju mišića koriste se sljedeće u nizu:izvori energije:

1. ograničena količina endogenog ATP-a
2. neznatan fond kreatin fosfata
3. stvaranje ATP-a zbog 2 ADP molekula uz učešće enzima miokinaze

(2 ADP → AMP + ATP)

1. anaerobna oksidacija glukoze
2. aerobni procesi oksidacija glukoze, masnih kiselina, acetonskih tijela

U detinjstvupovećan je sadržaj vode u mišićima, manji je udio miofibrilarnih proteina, viši je nivo stromalnih proteina.

Povrede hemijskog sastava i funkcije prugasto-prugastih mišića uključuju miopatija, kod kojih dolazi do kršenja energetskog metabolizma u mišićima i smanjenja sadržaja miofibrilarnih kontraktilnih proteina.

Biohemija nervnog tkiva.

Siva tvar mozga (tijela neurona) i bijela tvar (aksoni) razlikuju se po sadržaju vode i lipida. Hemijski sastav sive i bijele tvari:

proteini mozga

proteini mozgarazlikuju se u rastvorljivosti. Dodijelirastvorljiv u vodiproteini nervnog tkiva (topivi u soli), koji uključuju neuroalbumine, neuroglobuline, histone, nukleoproteine, fosfoproteine ​​inerastvorljiv u vodi(netopivi u soli), koji uključuju neurokolagen, neuroelastin, neurostromin.

Azotne neproteinske supstance

Neproteinske supstance mozga koje ne sadrže dušik predstavljaju aminokiseline, purini, mokraćna kiselina, karnozin dipeptid, neuropeptidi, neurotransmiteri. Među aminokiselinama, glutamat i aspatrat, koji su povezani s ekscitatornim aminokiselinama mozga, nalaze se u višim koncentracijama.

Neuropeptidi (neuroenkefalini, neuroendorfini) to su peptidi koji imaju analgetički efekat sličan morfiju. Oni su imunomodulatori, obavljaju funkciju neurotransmitera. neurotransmiteri norepinefrin i acetilholin su biogeni amini.

Lipidi mozga

Lipidi čine 5% vlažne težine sive tvari i 17% vlažne težine bijele tvari, odnosno 30-70% suhe težine mozga. Lipidi nervnog tkiva su predstavljeni:

• slobodne masne kiseline (arahidonske, cerebronske, nervne)
• fosfolipidi (acetalfosfatidi, sfingomijelini, holinefosfatidi, holesterol)
• sfingolipidi (gangliozidi, cerebrozidi)

Raspodjela masti u sivoj i bijeloj tvari je neujednačena. U sivoj materiji je manji sadržaj holesterola, visok sadržaj cerebrozida. U bijeloj tvari je veći udio kolesterola i gangliozida.

ugljikohidrati mozga

Ugljikohidrati se nalaze u moždanom tkivu u vrlo niskim koncentracijama, što je posljedica aktivne upotrebe glukoze u nervnom tkivu. Ugljikohidrati su predstavljeni glukozom u koncentraciji od 0,05%, metaboliti metabolizma ugljikohidrata.

Minerali

Natrijum, kalcijum, magnezijum su prilično ravnomerno raspoređeni u sivoj i beloj materiji. Postoji povećana koncentracija fosfora u bijeloj tvari.

Glavna funkcija nervnog tkiva je provođenje i prenošenje nervnih impulsa.

Provođenje nervnog impulsa

Provođenje nervnog impulsa povezano je s promjenom koncentracije natrijuma i kalija unutar i izvan stanica. Kada je nervno vlakno pobuđeno, permeabilnost neurona i njihovih procesa na natrij naglo se povećava. Natrijum iz ekstracelularnog prostora ulazi u ćelije. Oslobađanje kalijuma iz ćelija je odloženo. Kao rezultat, na membrani se pojavljuje naboj: vanjska površina dobiva negativan naboj, a unutarnja površina dobiva pozitivan naboj.akcioni potencijal. Na kraju ekscitacije, joni natrijuma se „ispumpavaju“ u ekstracelularni prostor uz učešće K, N / A -ATPaza, a membrana se puni. Vani postoji pozitivan naboj, a unutra - negativan naboj - postoji potencijal odmora.

Prenos nervnog impulsa

Prijenos nervnog impulsa u sinapsama odvija se u sinapsama uz pomoć neurotransmitera. Klasični neurotransmiteri su acetilholin i norepinefrin.

Acetilholin se sintetizira iz acetil-CoA i holina uz sudjelovanje enzimaacetilkolin transferaza, akumulira se u sinaptičkim vezikulama, oslobađa se u sinaptičku pukotinu i stupa u interakciju s receptorima postsinaptičke membrane. Acetilholin se razgrađuje enzimom holinesteraza.

Norepinefrin se sintetizira iz tirozina, koji enzim uništavamonoamin oksidaza.

GABA (gama-aminobutirna kiselina), serotonin i glicin također mogu djelovati kao posrednici.

Osobine metabolizma nervnog tkivasu kako slijedi:

• prisustvo krvno-moždane barijere ograničava propusnost mozga za mnoge supstance,
• dominiraju aerobni procesi
• Glukoza je glavni izvor energije

Kod djece do rođenja je formirano 2/3 neurona, ostali se formiraju tokom prve godine. Masa mozga jednogodišnjeg djeteta je oko 80% mase mozga odrasle osobe. U procesu sazrijevanja mozga, sadržaj lipida naglo se povećava, a procesi mijelinizacije se aktivno odvijaju.

Biohemija jetre.

Hemijski sastav jetrenog tkiva: 80% vode, 20% suvi ostatak (proteini, azotne materije, lipidi, ugljeni hidrati, minerali).

Jetra je uključena u sve vrste metabolizma u ljudskom tijelu.

metabolizam ugljikohidrata

Sinteza i razgradnja glikogena, glukoneogeneza se aktivno odvija u jetri, dolazi do asimilacije galaktoze i fruktoze, a pentozofosfatni put je aktivan.

metabolizam lipida

U jetri se odvija sinteza triacilglicerola, fosfolipida, holesterola, sinteza lipoproteina (VLDL, HDL), sinteza žučnih kiselina iz holesterola, sinteza acetonskih tela koja se zatim transportuju u tkiva,

metabolizam azota

Jetru karakterizira aktivan metabolizam proteina. Sintetiše sve albumine i većinu globulina krvne plazme, faktore koagulacije krvi. U jetri se stvara i određena rezerva tjelesnih proteina. U jetri se aktivno odvija katabolizam aminokiselina - deaminacija, transaminacija, sinteza uree. Purini se razgrađuju u hepatocitima i nastaju mokraćne kiseline, sinteza azotnih supstanci - holina, kreatina.

Antitoksična funkcija

Jetra je najvažniji organ za neutralizaciju i egzogenih (ljekovitih supstanci) i endogenih toksične supstance(bilirubin, produkti raspadanja proteina amonijaka). Detoksikacija toksičnih supstanci u jetri odvija se u nekoliko faza:

1. povećava polaritet i hidrofilnost neutralizovanih supstanci oksidacija (indol u indoksil), hidroliza (acetilsalicilna → sirćetna + salicilna kiselina), redukcija itd.
2. konjugacija sa glukuronskom kiselinom, sumpornom kiselinom, glikokolom, glutationom, metalotioneinom (za soli teških metala)

Kao rezultat biotransformacije, toksičnost se u pravilu značajno smanjuje.

izmjena pigmenta

Učešće jetre u metabolizmu žučnih pigmenata sastoji se u neutralizaciji bilirubina, uništavanju urobilinogena.

Izmjena porfirina:

Jetra sintetizira porfobilinogen, uroporfirinogen, koproporfirinogen, protoporfirin i hem.

Razmjena hormona

Jetra aktivno inaktivira adrenalin, steroide (konjugacija, oksidacija), serotonin i druge biogene amine.

Izmjena vode i soli

Jetra indirektno sudjeluje u metabolizmu vode i soli sintetizirajući proteine ​​krvne plazme koji određuju onkotski tlak, sintezu angiotenzinogena, prekursora angiotenzina. II.

Razmjena minerala

: U jetri, taloženje gvožđa, bakra, sinteza transportnih proteina ceruloplazmina i transferina, izlučivanje minerala u žuči.

U ranim djetinjstvofunkcije jetre su u fazi razvoja, moguće je njihovo kršenje.

Književnost

Barker R.: Demonstrativna neuroznanost. - M.: GEOTAR-Media, 2005

I.P. Ashmarin, E.P. Karazeeva, M.A. Karabasova i drugi: patološka fiziologija i biohemija. - M.: Ispit, 2005

Kvetnaya T.V.: Melatonin je neuroimunoendokrini marker starosne patologije. - Sankt Peterburg: DEAN, 2005

Pavlov A.N.: Ekologija: racionalno upravljanje okolišem i sigurnost života. - M.: Viša škola, 2005

Pechersky A.V.: Djelomični nedostatak androgena vezan za starenje. - SPb.: SPbMAPO, 2005

Ed. Yu.A. Ershov; Rec. NE. Kuzmenko: Opšta hemija. Biofizička hemija. Hemija biogenih elemenata. - M.: Viša škola, 2005

T.L. Aleinikova i drugi; Ed. E.S. Severina; Recenzent: D.M. Nikulina, Z.I. Mikašenovich, L.M. Pustovalova: Biohemija. - M.: GEOTAR-MED, 2005

Tyukavkina N.A.: Bioorganska hemija. - M.: Drfa, 2005

Zhizhin GV: Samoregulirajući talasi hemijskih reakcija i biološke populacije. - Sankt Peterburg: Nauka, 2004

Ivanov V.P.: Proteini ćelijske membrane i vaskularna distonija u osobi. - Kursk: KSMU KMI, 2004

Institut za biljnu fiziologiju im. K.A. Timiryazev RAS; Rep. ed. V.V. Kuznjecov: Andrej Lvovič Kursanov: Život i rad. - M.: Nauka, 2004

Komov V.P.: Biohemija. - M.: Drfa, 2004

Ostali povezani radovi koji bi vas mogli zanimati.vshm>
21479.		METABOLIZAM PROTEINA	150.03KB
	Postoje tri tipa bilansa azota: bilans azota pozitivan balans azota negativan balans azota Sa pozitivnim balansom azota, unos azota prevladava nad njegovim otpuštanjem. Kod bolesti bubrega moguća je lažno pozitivna ravnoteža dušika, u kojoj dolazi do kašnjenja u tijelu krajnjih produkata metabolizma dušika. Sa negativnom ravnotežom dušika, izlučivanje dušika prevladava nad njegovim unosom. Ovo stanje je moguće kod bolesti kao što su tuberkuloza, reuma, onkološka...
21481.		METABOLIZAM I FUNKCIJE LIPIDA	194.66KB
	Masti uključuju različite alkohole i masne kiseline. Alkoholi su predstavljeni glicerolom, sfingozinom i holesterolom.U ljudskim tkivima preovlađuju dugolančane masne kiseline sa parnim brojem atoma ugljenika. Razlikovati zasićene i nezasićene masne kiseline...
385.		STRUKTURA I METABOLIZAM UGLJENIH HIDRATA	148.99KB
	Struktura i biološka uloga glukoze i glikogena. Heksoza difosfatni put za razgradnju glukoze. Otvoreni lanac i ciklički oblici ugljikohidrata Na slici je molekul glukoze predstavljen u obliku otvorenog lanca iu obliku ciklične strukture. U heksozama tipa glukoze, prvi atom ugljika se spaja sa kisikom na petom atomu ugljika, što rezultira formiranjem šesteročlanog prstena.
7735.		KOMUNIKACIJA KAO RAZMJENA INFORMACIJA	35.98KB
	Oko 70 posto informacija prenosi se neverbalnim kanalima komunikacije u procesu komunikacije, a samo 30 posto verbalnim. Dakle, ne riječ može reći više o osobi, već pogled, izrazi lica, plastični stavovi, gestovi, pokreti tijela, međuljudska distanca, odjeća i druga neverbalna sredstva komunikacije. Dakle, glavnim zadacima neverbalne komunikacije mogu se smatrati: stvaranje i održavanje psihološkog kontakta, regulacija komunikacijskog procesa; dodavanje novih smislenih nijansi verbalnom tekstu; pravilno tumačenje riječi;...
6645.		Metabolizam i energija (metabolizam)	39.88KB
	Ulazak supstanci u ćeliju. Zbog sadržaja rastvora soli šećera i drugih osmotski aktivnih supstanci, ćelije se odlikuju prisustvom određenog osmotskog pritiska u njima. Razlika između koncentracije tvari unutar i izvan ćelije naziva se koncentracijski gradijent.
21480.		METABOLIZAM I FUNKCIJE NUKLEINSKIH KISELINE	116.86KB
	Deoksiribonukleinska kiselina Azotne baze u DNK predstavljaju adenin gvanin timin citozin ugljikohidrat - deoksiriboza. DNK igra važnu ulogu u skladištenju genetskih informacija. Za razliku od RNK, DNK ima dva polinukleotidna lanca. Molekularna težina DNK je oko 109 daltona.
386.		STRUKTURA I METABOLIZAM MASTI I LIPOIDA	724.43KB
	U sastavu lipida pronađene su brojne i raznolike strukturne komponente: više masne kiseline, alkoholi, aldehidi, ugljikohidrati, dušične baze, aminokiseline, fosforna kiselina itd. Masne kiseline koje čine masti dijele se na zasićene i nezasićene. Masne kiseline Neke fiziološki važne zasićene masne kiseline Broj C atoma Trivijalan naziv Sistematski naziv Hemijska formula jedinjenja...
10730.		Međunarodna tehnološka razmjena. Međunarodna trgovina uslugama	56.4KB
	Usluge transporta na svjetskom tržištu. Osnovna razlika je u tome što usluge obično nemaju materijalizovanu formu, iako je veliki broj usluga dobija, na primer: u vidu magnetnih medija za kompjuterske programe, razne dokumentacije štampane na papiru itd. Usluge se, za razliku od robe, proizvode i konzumiraju se uglavnom istovremeno i ne podliježu skladištenju. situacija u kojoj prodavac i kupac usluge ne prelaze granicu, već samo usluga prelazi.
4835.		Metabolizam gvožđa i kršenje metabolizma gvožđa. Hemosederoza	138.5KB
	Gvožđe je esencijalni element u tragovima koji učestvuje u disanju, hematopoezi, imunobiološkim i redoks reakcijama i deo je više od 100 enzima. Gvožđe je esencijalna komponenta hemoglobina i miohemoglobina. Tijelo odrasle osobe sadrži oko 4 g gvožđa, od čega više od polovine (oko 2,5 g) čini hemoglobin.

MODUL 5

VODENO-SOLI I MINERALNI METABOLIZAM.

BIOHEMIJA KRVI I URINA. BIOHEMIJA TKIVA.

AKTIVNOST 1

Tema: Vodeno-solni i mineralni metabolizam. Regulativa. Kršenje.

Relevantnost. Koncepti metabolizma vode i soli i minerala su dvosmisleni. Govoreći o metabolizmu vode i soli, podrazumijevaju razmjenu osnovnih mineralnih elektrolita i prije svega razmjenu vode i NaCl.Voda i mineralne soli rastvorene u njoj čine unutrašnju sredinu ljudskog organizma stvarajući uslove za nastanak biohemijskih reakcije. U održavanju homeostaze vode i soli važnu ulogu imaju bubrezi i hormoni koji regulišu njihovu funkciju (vazopresin, aldosteron, atrijalni natriuretski faktor, renin-angiotenzin sistem). Glavni parametri tečnog medijuma tela su osmotski pritisak, pH i zapremina. Osmotski pritisak i pH međustanične tečnosti i krvne plazme su praktično isti, a pH vrednost ćelija različitih tkiva može biti različita. Održavanje homeostaze osigurava se konstantnošću osmotskog tlaka, pH i volumena međustanične tekućine i krvne plazme. Poznavanje metabolizma vode i soli i metoda korekcije glavnih parametara tjelesnog fluidnog medija neophodno je za dijagnozu, liječenje i prognozu poremećaja kao što su dehidracija ili edem tkiva, povišen ili snižen krvni tlak, šok, acidoza, alkaloza.

Mineralni metabolizam je izmjena bilo koje mineralne komponente tijela, uključujući i one koje ne utiču na glavne parametre tečnog medija, ali obavljaju različite funkcije povezane sa katalizom, regulacijom, transportom i skladištenjem tvari, strukturiranjem makromolekula itd. Znanje mineralnog metabolizma i metoda njegovog proučavanja neophodna je za dijagnozu, liječenje i prognozu egzogenih (primarnih) i endogenih (sekundarnih) poremećaja.

Target. Upoznavanje sa funkcijama vode u procesima života, koje su zbog posebnosti njenih fizičko-hemijskih svojstava i hemijska struktura; naučiti sadržaj i raspodjelu vode u tijelu, tkivima, ćelijama; stanje vode; izmjena vode. Imati ideju o vodenom bazenu (načini na koji voda ulazi i izlazi iz tijela); endogena i egzogena voda, sadržaj u organizmu, dnevne potrebe, starosne karakteristike. Upoznajte se sa propisima ukupna zapremina voda u tijelu i njeno kretanje između odvojenih tečnih prostora, mogućih kršenja. Naučiti i osposobiti da karakterizira makro-, oligo-, mikro- i ultramikrobiogene elemente, njihove opće i specifične funkcije; sastav elektrolita u tijelu; biološka uloga glavnih kationa i anjona; uloga natrijuma i kalijuma. Upoznati se sa metabolizmom fosfata i kalcija, njegovom regulacijom i kršenjem. Odrediti ulogu i metabolizam gvožđa, bakra, kobalta, cinka, joda, fluora, stroncijuma, selena i drugih biogenih elemenata. Naučiti dnevne potrebe organizma za mineralima, njihovu apsorpciju i izlučivanje iz organizma, mogućnost i oblike taloženja, kršenja. Upoznajte metode kvantifikacija kalcija i fosfora u krvnom serumu i njihov klinički i biohemijski značaj.

TEORIJSKA PITANJA

1. biološki značaj voda, njen sadržaj, dnevne potrebe organizma. Voda je egzogena i endogena.

2. Svojstva i biohemijske funkcije vode. Raspodjela i stanje vode u organizmu.

3. Razmjena vode u tijelu, starosne karakteristike, regulacija.

4. Vodena ravnoteža tijela i njegove vrste.

5. Uloga gastrointestinalnog trakta u razmjeni vode.

6. Funkcije mineralnih soli u organizmu.

7. Neurohumoralna regulacija izmjena vode i soli.

8. Sastav elektrolita tjelesnih tekućina, njegova regulacija.

9. Mineralne supstance ljudskog organizma, njihov sadržaj, uloga.

10. Klasifikacija biogenih elemenata, njihova uloga.

11. Funkcije i metabolizam natrijuma, kalija, hlora.

12. Funkcije i metabolizam gvožđa, bakra, kobalta, joda.

13. Fosfatno-kalcijum metabolizam, uloga hormona i vitamina u njegovoj regulaciji. Mineralni i organski fosfati. Fosfati u urinu.

14. Uloga hormona i vitamina u regulaciji mineralnog metabolizma.

15. Patološka stanja povezana sa poremećenim metabolizmom mineralnih materija.

1. Kod pacijenta se dnevno iz tijela izluči manje vode nego što uđe. Koja bolest može dovesti do takvog stanja?

2. Pojava Addison-Birmerove bolesti (maligna hiperhromna anemija) povezana je sa nedostatkom vitamina B12. Odaberite metal koji je dio ovog vitamina:

A. Zink. V. Kobalt. C. Molibden. D. Magnezijum. E. Gvožđe.

3. Kalcijumovi joni su sekundarni glasnici u ćelijama. Oni aktiviraju katabolizam glikogena interakcijom sa:

4. Kod pacijenta, sadržaj kalijuma u krvnoj plazmi je 8 mmol/l (norma je 3,6-5,3 mmol/l). U ovom stanju postoji:

5. Koji elektrolit stvara 85% osmotskog pritiska krvi?

A. Kalijum. B. Kalcijum. C. Magnezijum. D. Cink. E. Natrijum.

6. Navedite hormon koji utiče na sadržaj natrijuma i kalijuma u krvi?

A. Kalcitonin. B. Histamin. C. Aldosteron. D. Thyroxine. E. Parathirin

7. Koji od navedenih elemenata su makrobiogeni?

8. Uz značajno slabljenje srčane aktivnosti, javlja se edem. Navedite kakav će biti balans vode u tijelu u ovom slučaju.

A. Pozitivno. B. Negativno. C. Dinamička ravnoteža.

9. Endogena voda nastaje u tijelu kao rezultat reakcija:

10. Pacijent je otišao kod ljekara sa pritužbama na poliuriju i žeđ. To je otkrila analiza urina dnevna diureza je 10 litara, relativna gustina urina je 1,001 (norma je 1,012-1,024). Za koju bolest su karakteristični takvi pokazatelji?

11. Navedite koji pokazatelji karakteriziraju normalan sadržaj kalcija u krvi (mmol/l)?

14. Dnevne potrebe za vodom za odraslu osobu su:

A. 30-50 ml/kg. B. 75-100 ml/kg. C. 75-80 ml/kg. D. 100-120 ml/kg.

15. Pacijent star 27 godina ima patološke promjene na jetri i mozgu. Dolazi do oštrog smanjenja krvne plazme i povećanja sadržaja bakra u urinu. Prethodna dijagnoza bila je Konovalov-Wilsonova bolest. Koju aktivnost enzima treba testirati da bi se potvrdila dijagnoza?

16. Poznato je da je endemska struma česta bolest u nekim biogeohemijskim zonama. Nedostatak kog elementa je uzrok ove bolesti? A. Gvožđe. V. Yoda. S. Zinc. D. Bakar. E. Kobalt.

17. Koliko ml endogene vode se formira u ljudskom tijelu dnevno uz uravnoteženu ishranu?

A. 50-75. V. 100-120. str. 150-250. D. 300-400. E. 500-700.

PRAKTIČNI RAD

Kvantifikacija kalcijuma i neorganskog fosfora

U krvnom serumu

Vježba 1. Odredite sadržaj kalcija u krvnom serumu.

Princip. Kalcijum u serumu se taloži zasićenim rastvorom amonijum oksalata [(NH 4) 2 C 2 O 4 ] u obliku kalcijum oksalata (CaC 2 O 4). Potonji se sa sulfatnom kiselinom pretvara u oksalnu kiselinu (H 2 C 2 O 4), koja se titrira sa rastvorom KMnO 4 .

hemija. 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

Napredak. 1 ml krvnog seruma i 1 ml rastvora [(NH 4) 2 C 2 O 4] se sipa u epruvetu za centrifugiranje. Ostavite da odstoji 30 minuta i centrifugirajte. Kristalni precipitat kalcijum oksalata skuplja se na dnu epruvete. Bistra tečnost se prelije preko taloga. U talog dodajte 1-2 ml destilovane vode, promiješajte staklenom šipkom i ponovo centrifugirajte. Nakon centrifugiranja, tečnost iznad taloga se odbacuje. U epruvetu sa precipitatom dodati 1 ml1n H 2 SO 4, talog dobro promešati staklenom šipkom i staviti epruvetu u vodeno kupatilo na temperaturi od 50-70 0 C. Talog se rastvara. Sadržaj epruvete se titrira vrućim sa 0,01 N otopinom KMnO 4 dok se ne pojavi ružičasta boja koja ne nestaje 30 s. Svaki mililitar KMnO 4 odgovara 0,2 mg Ca. Sadržaj kalcijuma (X) u mg% u krvnom serumu izračunava se po formuli: X = 0,2 × A × 100, gdje je A zapremina KMnO 4 koja je otišla na titraciju. Sadržaj kalcija u krvnom serumu u mmol/l - sadržaj u mg% × 0,2495.

Normalno, koncentracija kalcija u krvnom serumu je 2,25-2,75 mmol/l (9-11 mg%). Povećanje koncentracije kalcija u krvnom serumu (hiperkalcemija) opaža se kod hipervitaminoze D, hiperparatireoze, osteoporoze. Smanjena koncentracija kalcija (hipokalcemija) - s hipovitaminozom D (rahitis), hipoparatireoidizmom, kroničnim otkazivanja bubrega.

Zadatak 2. Odredite sadržaj neorganskog fosfora u krvnom serumu.

Princip. Neorganski fosfor, u interakciji sa molibdenskim reagensom u prisustvu askorbinske kiseline, formira molibden plavu, čiji je intenzitet boje proporcionalan sadržaju neorganskog fosfora.

Napredak. U epruvetu se sipa 2 ml krvnog seruma, 2 ml 5% rastvora trihlorosirćetne kiseline, promeša i ostavi 10 minuta da se istaloži protein, nakon čega se filtrira. Zatim se u epruvetu odmeri 2 ml dobijenog filtrata, što odgovara 1 ml krvnog seruma, doda se 1,2 ml molibdenskog reagensa, 1 ml 0,15% rastvora askorbinske kiseline i dopuni vodom do 10 ml (5,8). ml). Dobro promiješajte i ostavite 10 minuta da se boja razvije. Kolorimetrija na FEC-u sa filterom za crveno svjetlo. Količina anorganskog fosfora nalazi se iz kalibracijske krivulje i njegov sadržaj (B) u uzorku se izračunava u mmol / l prema formuli: B = (A × 1000) / 31, gdje je A sadržaj anorganskog fosfora u 1 ml krvnog seruma (nađeno na kalibracionoj krivulji); 31 - molekulska težina fosfora; 1000 - faktor konverzije po litri.

Klinička i dijagnostička vrijednost. Normalno, koncentracija fosfora u krvnom serumu je 0,8-1,48 mmol/l (2-5 mg%). Povećanje koncentracije fosfora u krvnom serumu (hiperfosfatemija) opaženo je kod zatajenja bubrega, hipoparatireoze, predoziranja vitamina D. Smanjenje koncentracije fosfora (hipofosfatemija) - kršenje njegove apsorpcije u crijevima, galaktozemija, rahitis.

LITERATURA

1. Gubsky Yu.I. Biološka hemija. Asistent. - Kijev-Vinnica: Nova knjiga, 2007. - S. 545-557.

2. Gonski Ya.I., Maksimchuk T.P., Kalinsky M.I. Biohemija ljudi: Pdruchnik. - Ternopil: Ukrmedkniga, 2002. - S. 507-529.

3. Biohemija: Udžbenik / Ed. E.S. Severin. - M.: GEOTAR-MED, 2003. - S. 597-609.

4. Radionica o biološkoj hemiji / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. to in./ Za crvenu. O.Ya. Sklyarova. - K.: Zdravlje, 2002. - S. 275-280.

AKTIVNOST 2

Tema: Funkcije krvi. Fizička i hemijska svojstva i hemijski sastav krvi. Puferski sistemi, mehanizam djelovanja i uloga u održavanju acidobaznog stanja organizma. Proteini plazme i njihova uloga. Kvantitativno određivanje ukupnog proteina u krvnom serumu.

Relevantnost. Krv je tečno tkivo koje se sastoji od ćelija (oblikovanih elemenata) i međućelijske tečne sredine - plazme. Krv obavlja transportnu, osmoregulatornu, pufersku, neutralizirajuću, zaštitnu, regulatornu, homeostatsku i druge funkcije. Sastav krvne plazme je ogledalo metabolizma – promjene koncentracije metabolita u stanicama odražavaju se na njihovu koncentraciju u krvi; sastav krvne plazme se takođe menja kada je poremećena permeabilnost ćelijskih membrana. U tom smislu, kao i dostupnosti uzoraka krvi za analizu, njegova studija se naširoko koristi za dijagnosticiranje bolesti i praćenje učinkovitosti liječenja. Kvantitativno i kvalitativno proučavanje proteina plazme, pored specifičnih nozoloških informacija, daje ideju o stanju metabolizma proteina općenito. Koncentracija vodikovih jona u krvi (pH) jedna je od najstrožih kemijskih konstanti u tijelu. Odražava stanje metaboličkih procesa, zavisi od funkcionisanja mnogih organa i sistema. Kršenje kiselinsko-baznog stanja krvi uočava se u brojnim patološkim procesima, bolestima i uzrok je teških poremećaja u tijelu. Stoga je pravovremena korekcija acidobaznih poremećaja neophodna komponenta terapijskih mjera.

Target. Upoznavanje sa funkcijama, fizičkim i hemijskim svojstvima krvi; acidobazno stanje i njegovi glavni pokazatelji. Naučiti pufer sisteme krvi i mehanizam njihovog djelovanja; kršenje kiselinsko-baznog stanja tijela (acidoza, alkaloza), njegovi oblici i vrste. Formirati ideju o proteinskom sastavu krvne plazme, karakterizirati proteinske frakcije i pojedinačne proteine, njihovu ulogu, poremećaje i metode određivanja. Upoznati metode kvantitativnog određivanja ukupnog proteina u krvnom serumu, pojedine frakcije proteina i njihov klinički i dijagnostički značaj.

ZADACI ZA SAMOSTALNI RAD

TEORIJSKA PITANJA

1. Funkcije krvi u životu tijela.

2. Fizička i hemijska svojstva krvi, seruma, limfe: pH, osmotski i onkotski pritisak, relativna gustina, viskozitet.

3. Kiselo-bazno stanje krvi, njegova regulacija. Glavni pokazatelji koji odražavaju njegovo kršenje. Savremene metode određivanje kiselinsko-baznog stanja krvi.

4. Puferski sistemi krvi. Njihova uloga u održavanju acido-bazne ravnoteže.

5. Acidoza: vrste, uzroci, mehanizmi razvoja.

6. Alkaloza: vrste, uzroci, mehanizmi razvoja.

7. Proteini u krvi: sadržaj, funkcije, promjene sadržaja u patološkim stanjima.

8. Glavne frakcije proteina krvne plazme. Metode istraživanja.

9. Albumini, fizička i hemijska svojstva, uloga.

10. Globulini, fizička i hemijska svojstva, uloga.

11. Imunoglobulini krvi, struktura, funkcije.

12. Hiper-, hipo-, dis- i paraproteinemije, uzroci.

13. Proteini akutne faze. Klinička i dijagnostička vrijednost definicije.

TESTOVI ZA SAMOPROVERU

1. Koja je od sljedećih pH vrijednosti normalna za arterijsku krv? A. 7.25-7.31. B. 7.40-7.55. S. 7.35-7.45. D. 6.59-7.0. E. 4.8-5.7.

2. Koji mehanizmi osiguravaju konstantnost pH krvi?

3. Koji je razlog za razvoj metaboličke acidoze?

A. Povećanje proizvodnje, smanjenje oksidacije i resinteze ketonskih tijela.

B. Povećanje proizvodnje, smanjenje oksidacije i resinteze laktata.

C. Gubitak osnove.

D. Neefikasno lučenje jona vodonika, zadržavanje kiseline.

E. Sve navedeno.

4. Šta je uzrok metaboličke alkaloze?

5. Značajni gubici želudačni sok zbog povraćanja izazivaju razvoj:

6. Značajni poremećaji cirkulacije zbog šoka uzrokuju razvoj:

7. Inhibicija respiratornog centra mozga narkoticima dovodi do:

8. Kod pacijenta se promijenila pH vrijednost krvi dijabetes do 7,3 mmol/l. Koje komponente puferskog sistema se koriste za dijagnosticiranje poremećaja acidobazne ravnoteže?

9. Pacijent ima opstrukciju respiratornog trakta sputumom. Koji se poremećaj acidobazne ravnoteže može utvrditi u krvi?

10. Pacijent sa teškom povredom priključen je na aparat za veštačko disanje. Nakon ponovljenih određivanja indikatora kiselinsko-baznog stanja, otkriveno je smanjenje sadržaja ugljičnog dioksida u krvi i povećanje njegovog izlučivanja. Koji acidobazni poremećaj karakteriziraju takve promjene?

11. Imenujte puferski sistem krvi najveća vrijednost u regulaciji acidobazne homeostaze?

12. Koji puferski sistem krvi igra važnu ulogu u održavanju pH urina?

A. Fosfat. B. Hemoglobin. C. Hidrokarbonat. D. Protein.

13. Koja fizička i hemijska svojstva krvi obezbeđuju elektroliti prisutni u njoj?

14. Pregledom bolesnika utvrđena je hiperglikemija, glukozurija, hiperketonemija i ketonurija, poliurija. Koja vrsta kiselinsko-baznog stanja se opaža u ovom slučaju?

15. Osoba koja miruje prisiljava sebe da diše često i duboko 3-4 minute. Kako će to uticati na acido-baznu ravnotežu organizma?

16. Koji protein krvne plazme vezuje i prenosi bakar?

17. U krvnoj plazmi pacijenta sadržaj ukupnog proteina je u granicama normale. Koji od sljedećih pokazatelja (g/l) karakteriziraju fiziološku normu? A. 35-45. V. 50-60. str. 55-70. D. 65-85. E. 85-95.

18. Koji dio krvnih globulina obezbjeđuje humoralni imunitet, djelujući kao antitijela?

19. Kod bolesnika koji je imao hepatitis C i stalno je konzumirao alkohol pojavili su se znaci ciroze jetre sa ascitesom i edemom donjih ekstremiteta. Koje su promjene u sastavu krvi imale glavnu ulogu u nastanku edema?

20. Na kojim se fizičko-hemijskim svojstvima proteina zasniva metoda za određivanje elektroforetskog spektra proteina krvi?

PRAKTIČNI RAD

Kvantitativno određivanje ukupnog proteina u krvnom serumu

biuret metoda

Vježba 1. Odredite sadržaj ukupnog proteina u krvnom serumu.

Princip. Protein reaguje u alkalnoj sredini sa rastvorom bakar sulfata koji sadrži natrijum-kalijum tartarat, NaI i KI (biuret reagens) da bi se formirao ljubičasto-plavi kompleks. Optička gustina ovog kompleksa je proporcionalna koncentraciji proteina u uzorku.

Napredak. U eksperiment dodajte 25 µl krvnog seruma (bez hemolize), 1 ml biuretnog reagensa koji sadrži: 15 mmol/l kalij-natrijum tartrata, 100 mmol/l natrijevog jodida, 15 mmol/l kalijum jodida i 5 mmol/l bakar sulfata. uzorak. Standardnom uzorku dodajte 25 µl standarda ukupnog proteina (70 g/l) i 1 ml biuretnog reagensa. Dodajte 1 ml biuretnog reagensa u treću epruvetu. Sve epruvete dobro promiješajte i inkubirajte 15 minuta na 30-37°C. Ostavite 5 minuta na sobnoj temperaturi. Izmjerite apsorbanciju uzorka i standarda u odnosu na biuret reagens na 540 nm. Izračunajte ukupnu koncentraciju proteina (X) u g/l koristeći formulu: X=(Cst×Apr)/Ast, gdje je Cst koncentracija ukupnog proteina u standardnom uzorku (g/l); Apr je optička gustina uzorka; As - optička gustina standardnog uzorka.

Klinička i dijagnostička vrijednost. Sadržaj ukupnog proteina u krvnoj plazmi odraslih je 65-85 g/l; zbog fibrinogena, proteina u krvnoj plazmi je 2-4 g/l više nego u serumu. Kod novorođenčadi količina proteina krvne plazme iznosi 50-60 g/l i tokom prvog mjeseca blago opada, a sa tri godine dostiže nivo odraslih. Povećanje ili smanjenje sadržaja ukupnog proteina plazme i pojedinih frakcija može biti uzrokovano mnogim razlozima. Ove promjene nisu specifične, već odražavaju opći patološki proces (upala, nekroza, neoplazma), dinamiku i težinu bolesti. Uz njihovu pomoć možete procijeniti učinkovitost liječenja. Promjene u sadržaju proteina mogu se manifestirati kao hiper, hipo- i disproteinemija. Hipoproteinemija se opaža kada nema dovoljno proteina u tijelu; nedovoljna probava i apsorpcija proteina hrane; kršenje sinteze proteina u jetri; bolest bubrega sa nefrotskim sindromom. Hiperproteinemija se javlja kod poremećaja hemodinamike i zgušnjavanja krvi, gubitka tečnosti tokom dehidracije (proliv, povraćanje, dijabetes insipidus), u prvim danima teških opekotina, u postoperativni period i dr. Zapažaju se ne samo hipo- ili hiperproteinemija, već i promjene kao što su disproteinemija (odnos albumina i globulina se mijenja uz konstantan sadržaj ukupnog proteina) i paraproteinemija (pojava abnormalnih proteina - C-reaktivni protein, krioglobulin) u akutnom zarazne bolesti, upalni procesi itd.

LITERATURA

1. Gubsky Yu.I. Biološka hemija. - Kijev-Ternopil: Ukrmedkniga, 2000. - S. 418-429.

2. Gubsky Yu.I. Biološka hemija. Asistent. - Kijev-Vinnica: Nova knjiga, 2007. - S. 502-514.

3. Gonski Ya.I., Maksimchuk T.P., Kalinsky M.I. Biohemija ljudi: Pdruchnik. - Ternopil: Ukrmedkniga, 2002. - S. 546-553, 566-574.

4. Voronina L.M. to u. Biološka hemija. - Harkov: Osnova, 2000. - S. 522-532.

5. Berezov T.T., Korovkin B.F. Biološka hemija. - M.: Medicina, 1998. - S. 567-578, 586-598.

6. Biohemija: Udžbenik / Ed. E.S. Severin. - M.: GEOTAR-MED, 2003. - S. 682-686.

7. Radionica o biološkoj hemiji / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. to in./ Za crvenu. O.Ya. Sklyarova. - K.: Zdravlje, 2002. - S. 236-249.

AKTIVNOST 3

Tema: Biohemijski sastav krvi u normalnim i patološkim stanjima. Enzimi u krvnoj plazmi. Neproteinske organske tvari krvne plazme sadrže dušik i ne sadrže dušik. Neorganske komponente krvne plazme. Kalikrein-kinin sistem. Određivanje rezidualnog dušika u krvnoj plazmi.

Relevantnost. Kada se formirani elementi uklone iz krvi, ostaje plazma, a kada se iz nje ukloni fibrinogen ostaje serum. Krvna plazma je složen sistem. Sadrži više od 200 proteina koji se razlikuju po fizičko-hemijskim i funkcionalnim svojstvima. Među njima su proenzimi, enzimi, inhibitori enzima, hormoni, transportni proteini, faktori koagulacije i antikoagulacije, antitijela, antitoksini i drugi. Osim toga, krvna plazma sadrži neproteinske organske tvari i anorganske komponente. Većina patoloških stanja, utjecaj vanjskih i unutrašnjih faktora okoline, upotreba farmakoloških lijekova obično su praćeni promjenom sadržaja pojedinih komponenti krvne plazme. Na osnovu rezultata krvnog testa može se okarakterizirati stanje ljudskog zdravlja, tok procesa adaptacije itd.

Target. Upoznajte se sa biohemijskim sastavom krvi u normalnim i patološkim stanjima. Karakterizirati enzime krvi: porijeklo i značaj određivanja aktivnosti za dijagnozu patoloških stanja. Odredite koje tvari čine ukupni i rezidualni dušik krvi. Upoznati komponente krvi bez dušika, njihov sadržaj, klinički značaj kvantitativnog određivanja. Razmotrite kalikrein-kininski sistem krvi, njegove komponente i ulogu u tijelu. Upoznajte se sa metodom kvantitativnog određivanja rezidualnog azota u krvi i njegovim kliničkim i dijagnostičkim značajem.

ZADACI ZA SAMOSTALNI RAD

TEORIJSKA PITANJA

1. Enzimi krvi, njihovo porijeklo, klinički i dijagnostički značaj određivanja.

2. Neproteinske supstance koje sadrže azot: formule, sadržaj, klinički značaj definicije.

3. Ukupni i rezidualni dušik u krvi. Klinički značaj definicije.

4. Azotemija: vrste, uzroci, metode određivanja.

5. Neproteinske komponente krvi bez azota: sadržaj, uloga, klinički značaj određivanja.

6. Neorganske komponente krvi.

7. Kalikrein-kinin sistem, njegova uloga u organizmu. Upotreba lijekova - kalikreina i inhibitora stvaranja kinina.

TESTOVI ZA SAMOPROVERU

1. U krvi pacijenta, sadržaj rezidualnog dušika je 48 mmol/l, ureje - 15,3 mmol/l. Na koje bolesti organa ukazuju ovi rezultati?

A. Slezena. B. Jetra. C. Stomak. D. Bubreg. E. Pankreas.

2. Koji su pokazatelji rezidualnog azota tipični za odrasle?

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

3. Navedite komponentu krvi koja ne sadrži dušik.

A. ATP. B. Tiamin. C. Askorbinska kiselina. D. Kreatin. E. Glutamin.

4. Koja se vrsta azotemije razvija kada je tijelo dehidrirano?

5. Kakav efekat bradikinin ima na krvne sudove?

6. Bolesnik sa insuficijencijom jetre pokazao je smanjenje nivoa rezidualnog dušika u krvi. Zbog koje komponente se smanjio neproteinski dušik u krvi?

7. Pacijent se žali na često povraćanje, opću slabost. Sadržaj rezidualnog dušika u krvi je 35 mmol/l, funkcija bubrega nije poremećena. Koja vrsta azotemije je nastala?

A. Rođak. B. Renal. C. Zadržavanje. D. Proizvodnja.

8. Koje komponente frakcije rezidualnog dušika prevladavaju u krvi u slučaju produktivne azotemije?

9. C-reaktivni protein se nalazi u krvnom serumu:

10. Konovalov-Wilsonova bolest (hepatocerebralna degeneracija) je praćena smanjenjem koncentracije slobodnog bakra u krvnom serumu, kao i nivoa:

11. Limfociti i druge ćelije tijela, u interakciji s virusima, sintetiziraju interferone. Ove tvari blokiraju reprodukciju virusa u zaraženoj ćeliji, inhibirajući sintezu virusa:

A. Lipidi. B. Belkov. C. Vitamini. D. Biogeni amini. E. Nukleotidi.

12. Žena, 62 godine, žali se na česte bolove u retrosternalnoj regiji i kičmi, prijelom rebara. Lekar predlaže multipli mijelom (plazmocitom). Koji od sljedećih pokazatelja ima najveću dijagnostičku vrijednost?

PRAKTIČNI RAD

LITERATURA

1. Gubsky Yu.I. Biološka hemija. - Kijev-Ternopil: Ukrmedkniga, 2000. - S. 429-431.

2. Gubsky Yu.I. Biološka hemija. Asistent. - Kijev-Vinnica: Nova knjiga, 2007. - S. 514-517.

3. Berezov T.T., Korovkin B.F. Biološka hemija. - M.: Medicina, 1998. - S. 579-585.

4. Radionica o biološkoj hemiji / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. to in./ Za crvenu. O.Ya. Sklyarova. - K.: Zdravlje, 2002. - S. 236-249.

AKTIVNOST 4

Tema: Biohemija koagulacionog, antikoagulacionog i fibrinolitičkog sistema organizma. Biohemija imunoloških procesa. Mehanizmi razvoja stanja imunodeficijencije.

Relevantnost. Jedna od najvažnijih funkcija krvi je hemostatska, u njenoj realizaciji učestvuju koagulacijski, antikoagulacijski i fibrinolitički sistemi. Koagulacija je fiziološki i biohemijski proces, usled kojeg krv gubi tečnost i stvaraju se krvni ugrušci. Postojanje u normalnim fiziološkim uslovima tečno stanje krv je zbog rada antikoagulansnog sistema. Stvaranjem krvnih ugrušaka na zidovima krvnih žila aktivira se fibrinolitički sistem čiji rad dovodi do njihovog cijepanja.

Imunitet (od latinskog immunitas - oslobođenje, spasenje) - je zaštitna reakcija organizma; To je sposobnost ćelije ili organizma da se brani od živih tijela ili supstanci koje nose znakove vanzemaljskih informacija, zadržavajući pritom svoj integritet i biološku individualnost. Organi i tkiva, kao i određene vrste ćelija i njihovih metaboličkih proizvoda, koji putem ćelijskih i humoralnih mehanizama obezbeđuju prepoznavanje, vezivanje i uništavanje antigena, nazivaju se imunim sistemom. . Ovaj sistem vrši imunološki nadzor - kontrolu nad genetskom postojanošću unutrašnjeg okruženja tela. Kršenje imunološkog nadzora dovodi do slabljenja antimikrobne otpornosti organizma, inhibicije antitumorske zaštite, autoimunih poremećaja i stanja imunodeficijencije.

Target. Upoznavanje sa funkcionalnim i biohemijskim karakteristikama sistema hemostaze u ljudskom organizmu; koagulacija i vaskularno-trombocitna hemostaza; sistem koagulacije krvi: karakteristike pojedinih komponenti (faktora) zgrušavanja; mehanizmi aktivacije i funkcionisanja kaskadnog sistema zgrušavanja krvi; interni i eksterne načine koagulacija; uloga vitamina K u reakcijama koagulacije, lijekovi - agonisti i antagonisti vitamina K; nasljedni poremećaji procesa koagulacije krvi; antikoagulantni krvni sistem funkcionalna karakteristika antikoagulansi - heparin, antitrombin III, limunska kiselina, prostaciklin; uloga vaskularnog endotela; promjene biokemijskih parametara krvi s produženom primjenom heparina; fibrinolitički krvni sistem: faze i komponente fibrinolize; lijekovi koji utječu na procese fibrinolize; aktivatori plazminogena i inhibitori plazmina; sedimentacija krvi, tromboza i fibrinoliza kod ateroskleroze i hipertenzije.

Da se upoznaju sa opštim karakteristikama imunog sistema, ćelijskim i biohemijskim komponentama; imunoglobulini: struktura, biološke funkcije, mehanizmi regulacije sinteze, karakteristike pojedinih klasa humanih imunoglobulina; medijatori i hormoni imunog sistema; citokini (interleukini, interferoni, proteinsko-peptidni faktori koji regulišu rast i proliferaciju ćelija); biohemijske komponente ljudskog sistema komplementa; klasični i alternativni mehanizmi aktiviranja; razvoj stanja imunodeficijencije: primarne (nasljedne) i sekundarne imunodeficijencije; sindroma humane imunodeficijencije.

ZADACI ZA SAMOSTALNI RAD

TEORIJSKA PITANJA

1. Koncept hemostaze. Glavne faze hemostaze.

2. Mehanizmi aktiviranja i funkcionisanja kaskadnog sistema