Izmjena vode i soli. Biokemija bubrega i urina. Zavod za biokemiju Biokemija vodeno-solne izmjene

Zavod za biokemiju

odobravam

glava kafić prof., d.m.s.

Meshchaninov V.N.

__________________''_____________2006

PREDAVANJE #25

Tema: Vodno-solni i mineralni metabolizam

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

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

elektroliti- tvari koje u otopini disociraju na anione i katione. Mjere se u mol/l.

Neelektroliti- tvari koje ne disociraju u otopini (glukoza, kreatinin, urea). Mjere se u g / l.

Razmjena minerala- izmjena bilo kojih mineralnih komponenti, uključujući one koje ne utječu na glavne parametre tekućeg medija u tijelu.

Voda- glavni sastojak svih tjelesnih tekućina.

Biološka uloga vode

1. Voda je univerzalno otapalo za većinu organskih (osim lipida) i anorganskih spojeva.
2. Voda i tvari otopljene u njoj stvaraju unutarnju okolinu tijela.
3. Voda osigurava prijenos tvari i toplinske energije kroz tijelo.
4. Značajan dio kemijskih reakcija u tijelu 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 s GAG-om, voda ima strukturnu funkciju.

OPĆA SVOJSTVA TJELESNIH TEKUĆINA

Sve tjelesne tekućine karakteriziraju zajednička svojstva: volumen, osmotski tlak i pH vrijednost.

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

Raspodjela vode u tijelu ovisi o dobi, spolu, mišićnoj masi, tjelesnoj građi i masnom tkivu. Sadržaj vode u različitim tkivima raspoređen je na sljedeći način: pluća, srce i bubrezi (80%), skeletni mišići i mozak (75%), koža i jetra (70%), kosti (20%), masno tkivo (10%). . Općenito, mršavi ljudi manje masti i više vode. Kod muškaraca, voda čini 60%, kod žena - 50% tjelesne težine. Kod starijih osoba više masti a manje mišića. U prosjeku, tijelo muškaraca i žena starijih od 60 godina sadrži 50%, odnosno 45% vode.

Uz potpunu deprivaciju vode smrt nastupa nakon 6-8 dana, kada se količina vode u tijelu smanji za 12%.

Sva tjelesna tekućina podijeljena je na unutarstanične (67%) i izvanstanične (33%) bazene.

izvanstanični bazen(izvanstanični prostor) sastoji se od:

1. Intravaskularna tekućina;

2. Intersticijska tekućina (međustanična);

3. Transcelularna tekućina (tekućina pleuralne, perikardijalne, peritonealne šupljine i sinovijalnog prostora, cerebrospinalna i intraokularna tekućina, sekret znojnih, slinovnih i suznih žlijezda, sekret gušterače, jetre, žučnog mjehura, gastrointestinalnog trakta i dišni put).

Između bazena dolazi do intenzivne izmjene tekućina. Kretanje vode iz jednog sektora u drugi događa se kada se mijenja osmotski tlak.

Osmotski tlak - To je pritisak koji vrše sve tvari otopljene u vodi. Osmotski tlak izvanstanične tekućine određen je uglavnom koncentracijom NaCl.

Izvanstanične i unutarstanične tekućine značajno se razlikuju po sastavu i koncentraciji pojedinih komponenti, no ukupna ukupna koncentracija osmotski djelatne tvari otprilike isto.

pH- negativno decimalni logaritam koncentracija protona. pH vrijednost ovisi o intenzitetu stvaranja kiselina i baza u organizmu, njihovoj neutralizaciji puferskim sustavima i uklanjanju iz organizma mokraćom, izdahnutim zrakom, znojem i izmetom.

Ovisno o značajkama metabolizma, pH vrijednost može značajno varirati kako unutar stanica različitih tkiva tako iu različitim odjeljcima iste stanice (neutralna kiselost u citosolu, jako kisela u lizosomima iu intermembranskom prostoru mitohondrija). U međustaničnoj tekućini raznih organa i tkiva te krvnoj plazmi pH vrijednost, kao i osmotski tlak, relativno je konstantna vrijednost.

REGULACIJA RAVNOTEŽE VODE I SOLI U TIJELU

U tijelu se ravnoteža vode i soli intracelularnog okoliša održava postojanošću izvanstanične tekućine. S druge strane, ravnoteža vode i soli izvanstanične tekućine održava se kroz krvnu plazmu uz pomoć organa i regulirana je hormonima.

Tijela koja reguliraju metabolizam vode i soli

Unos vode i soli u tijelo događa se kroz gastrointestinalni trakt, ovaj proces kontrolira žeđ i apetit za soli. Uklanjanje viška vode i soli iz tijela obavljaju bubrezi. Osim toga, vodu iz tijela uklanja koža, pluća i gastrointestinalni trakt.

Ravnoteža vode u tijelu

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 tijekom disanja, a koža tijekom termoregulacije.

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

Hormoni koji reguliraju metabolizam vode i soli

vazopresin

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

ADH se sintetizira u neuronima hipotalamusa i transportira do živčanih završetaka stražnjeg režnja hipofize (neurohipofiza).

Visoki osmotski tlak izvanstanične tekućine aktivira osmoreceptore hipotalamusa, što rezultira živčanim impulsima koji se prenose u stražnji režanj hipofize i uzrokuju otpuštanje ADH u krvotok.

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

Glavni fiziološki učinak hormona ostvaruju V 2 receptori koji se nalaze na stanicama distalnih tubula i sabirnih kanalića koji su relativno nepropusni za molekule vode.

ADH preko V2 receptora stimulira sustav adenilat ciklaze, kao rezultat, fosforiliraju se proteini koji stimuliraju ekspresiju gena membranskog proteina - akvaporina-2 . Akvaporin-2 ugrađen je u apikalnu membranu stanica, tvoreći vodene kanale u njoj. Kroz ove kanale voda se pasivnom difuzijom iz urina reapsorbira u intersticijski prostor i urin se koncentrira.

U nedostatku ADH, urin nije koncentriran (gustoća<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 obradi i transportu proADH, oštećenje hipotalamusa ili neurohipofize (npr. kao posljedica traumatske ozljede mozga, tumora). , ishemija). Nefrogeni dijabetes insipidus nastaje zbog mutacije gena tipa V 2 ADH receptora.

V1 receptori su lokalizirani u membranama SMC posude. ADH preko V 1 receptora aktivira inozitol trifosfatni sustav i potiče otpuštanje Ca 2+ iz ER, što potiče kontrakciju SMC žila. Vazokonstrikcijski učinak ADH vidljiv je pri visokim koncentracijama ADH.

Značenje predmeta: Voda i tvari otopljene u njoj stvaraju unutarnju okolinu tijela. Najvažniji parametri vodeno-solne homeostaze su osmotski tlak, pH te volumen unutarstanične i izvanstanične tekućine. Promjene ovih parametara mogu dovesti do promjena krvnog tlaka, acidoze ili alkaloze, dehidracije i edema tkiva. Glavni hormoni koji sudjeluju u finoj regulaciji metabolizma vode i soli i djeluju na distalne tubule i sabirne kanale bubrega: antidiuretski hormon, aldosteron i natriuretski faktor; renin-angiotenzin sustav bubrega. U bubrezima se odvija konačno formiranje sastava i volumena urina, što osigurava regulaciju i postojanost unutarnjeg okruženja. Bubrezi se odlikuju intenzivnim energetskim metabolizmom, što je povezano s potrebom za aktivnim transmembranskim transportom značajnih količina tvari tijekom stvaranja urina.

Biokemijska analiza urina daje ideju o funkcionalno stanje bubrega, metabolizma u različitim organima i tijelu u cjelini, pomaže razjasniti prirodu patološkog procesa, omogućuje procjenu učinkovitosti liječenja.

Svrha lekcije: proučavati karakteristike parametara metabolizma vode i soli i mehanizme njihove regulacije. Značajke metabolizma u bubrezima. Naučite kako provesti i ocijeniti biokemijsku analizu urina.

Učenik mora znati:

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

2. Karakteristike vodenih odjeljaka tijela.

3. Glavni parametri tekućeg medija tijela.

4. Što osigurava konstantnost parametara unutarstanične tekućine?

5. Sustavi (organi, tvari) koji osiguravaju stalnost izvanstanične tekućine.

6. Čimbenici (sustavi) koji osiguravaju osmotski tlak izvanstanične tekućine i njegovu regulaciju.

7. Čimbenici (sustavi) koji osiguravaju stalnost volumena izvanstanične tekućine i njezinu regulaciju.

8. Čimbenici (sustavi) koji osiguravaju postojanost acidobaznog stanja izvanstanične tekućine. Uloga bubrega u ovom procesu.

9. Značajke metabolizma u bubrezima: visoka metabolička aktivnost, Prva razina sinteza kreatina, uloga intenzivne glukoneogeneze (izoenzimi), aktivacija vitamina D3.

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

Student mora biti sposoban:

1. Provesti kvalitativno određivanje glavnih komponenti urina.

2. Procijeniti biokemijsku analizu urina.

Student mora biti svjestan: neka patološka stanja praćena promjenama biokemijskih parametara urina (proteinurija, hematurija, glukozurija, ketonurija, bilirubinurija, porfirinurija); Načela planiranja laboratorijskog istraživanja urina i analize rezultata za donošenje preliminarnog zaključka o biokemijskim promjenama na temelju rezultata laboratorijskog pregleda.

1. Građa bubrega, nefron.

2. Mehanizmi stvaranja urina.

Zadaci za samoobuku:

1. Odnosi se na tijek histologije. Prisjetite se strukture nefrona. Zabilježite proksimalni tubul, distalni zavojiti tubul, sabirni kanal, vaskularni glomerul, jukstaglomerularni aparat.

2. Upućivanje na tečaj normalna fiziologija. Zapamtite mehanizam stvaranja urina: filtracija u glomerulima, reapsorpcija u tubulima uz stvaranje sekundarnog urina i sekrecije.

3. Regulacija osmotskog tlaka i volumena izvanstanične tekućine povezana je s regulacijom, uglavnom, sadržaja iona natrija i vode u izvanstaničnoj tekućini.

Navedite hormone koji sudjeluju u ovoj regulaciji. Opišite njihovo djelovanje prema shemi: uzrok lučenja hormona; ciljni organ (stanice); mehanizam njihova djelovanja u tim stanicama; konačni učinak njihovog djelovanja.

Provjerite svoje znanje:

A. Vazopresin(sve točno osim jednog):

A. sintetiziran u neuronima hipotalamusa; b. izlučuje se s povećanjem osmotskog tlaka; V. povećava brzinu reapsorpcije vode iz primarnog urina u bubrežnim tubulima; g. povećava reapsorpciju natrijevih iona u bubrežnim tubulima; e. smanjuje osmotski tlak e. urin postaje koncentriraniji.

B. Aldosteron(sve točno osim jednog):

A. sintetiziran u kori nadbubrežne žlijezde; b. izlučuje se kada se smanji koncentracija natrijevih iona u krvi; V. u bubrežnim tubulima povećava reapsorpciju natrijevih iona; d. urin postaje koncentriraniji.

e. Glavni mehanizam za regulaciju lučenja je arenin-angiotenzivni sustav bubrega.

B. Natriuretski faktor(sve točno osim jednog):

A. sintetiziran u bazama stanica atrija; b. poticaj sekrecije - povišen krvni tlak; V. pojačava sposobnost filtriranja glomerula; d. povećava stvaranje mokraće; e. Urin postaje manje koncentriran.

4. Nacrtajte dijagram koji prikazuje ulogu renin-angiotenzivnog sustava u regulaciji lučenja aldosterona i vazopresina.

5. Konstantnost acidobazne ravnoteže izvanstanične tekućine održavaju puferski sustavi krvi; promjena u plućnoj ventilaciji i brzini izlučivanja kiselina (H+) putem bubrega.

Sjetite se puferskih sustava krvi (bazični bikarbonat)!

Provjerite svoje znanje:

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

A. bliže pH 7,0; b.pn oko 5.; V. pH oko 8,0.

6. Odgovorite na pitanja:

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

B. Visoki intenzitet glukoneogeneze;

B. Uloga bubrega u metabolizmu kalcija.

7. Jedna od glavnih zadaća nefrona je reapsorpcija korisnih tvari iz krvi u pravoj količini i uklanjanje krajnjih produkata metabolizma iz krvi.

Napravite stol Biokemijski pokazatelji urina:

Rad u gledalištu.

Laboratorijski rad:

Provedite niz kvalitativnih reakcija u uzorcima urina različitih pacijenata. Donesite zaključak o stanju metaboličkih procesa na temelju rezultata biokemijske analize.

određivanje pH.

Tijek rada: Na sredinu indikatorskog papira nakapaju se 1-2 kapi urina, a promjenom boje jedne od obojenih traka, koja se podudara s bojom kontrolne trake, određuje se pH urina koji se proučava. odlučan. Normalni pH 4,6 - 7,0

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

Napredak: U 1-2 ml urina dodajte 3-4 kapi svježe pripremljene 20% otopine sulfasalicilne kiseline. U prisustvu proteina pojavljuje se bijeli talog ili zamućenje.

3. Kvalitativna reakcija na glukozu (Fehlingova reakcija).

Tijek rada: Dodajte 10 kapi Fehlingovog reagensa u 10 kapi urina. Zagrijte do vrenja. U prisutnosti glukoze javlja se crvena boja. Usporedite rezultate s normom. Normalno, tragovi glukoze u urinu ne otkrivaju se kvalitativnim reakcijama. Normalno nema glukoze u urinu. U nekim patološkim stanjima u mokraći se pojavljuje glukoza. glikozurija.

Određivanje se može provesti pomoću test trake (indikator papir) /

Detekcija ketonskih tijela

Tijek rada: Kap urina, kap 10% otopine natrijevog hidroksida i kap svježe pripremljene 10% otopine natrijevog nitroprusida nanesite na predmetno staklo. Pojavljuje se crvena boja. Ulijte 3 kapi koncentrirane octene kiseline - pojavljuje se boja trešnje.

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

Sami riješite probleme, odgovorite na pitanja:

1. Povećao se osmotski tlak izvanstanične tekućine. 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 pada osmotskog tlaka.

3. Ocrtajte slijed događaja (u obliku dijagrama) usmjerenih na ponovno uspostavljanje homeostaze uz smanjenje koncentracije natrijevog klorida u tkivima.

4. Pacijent ima dijabetes melitus, koji je popraćen ketonemijom. kao dom međuspremnički sustav krv - bikarbonat - će reagirati na promjene acidobazne ravnoteže? Koja je uloga bubrega u obnavljanju KOS-a? Hoće li se pH urina promijeniti kod ovog pacijenta.

5. Sportaš, pripremajući se za natjecanje, prolazi intenzivan trening. Kako promijeniti brzinu glukoneogeneze u bubrezima (argumentirati odgovor)? Je li moguće promijeniti pH urina kod sportaša; obrazložiti odgovor)?

6. Pacijent ima znakove metaboličkog poremećaja u koštanom tkivu, što također utječe na stanje zubi. Razina kalcitonina i paratiroidnog hormona je unutar fiziološke norme. Bolesnik dobiva vitamin D (kolekalciferol) u potrebnim količinama. Nagađajte o mogućem uzroku metaboličkog poremećaja.

7. Razmotrite standardni obrazac "Kompletna analiza urina" (multiprofilna klinika Tjumenske državne medicinske akademije) i moći ćete objasniti fiziološka uloga i dijagnostička vrijednost biokemijskih sastojaka urina utvrđenih u biokemijskim laboratorijima. Ne zaboravite da su biokemijski parametri urina normalni.

Lekcija 27. Biokemija sline.

Značenje predmeta: U usnoj šupljini se spajaju različita tkiva i žive mikroorganizmi. Oni su međusobno povezani i imaju određenu postojanost. I u održavanju homeostaze usne šupljine, i organizmu u cjelini, najvažniju ulogu ima oralna tekućina, odnosno slina. Usna šupljina, kao početni dio probavnog trakta, mjesto je prvog kontakta tijela s hranom, lijekovima i drugim ksenobioticima, mikroorganizmima. . Formiranje, stanje i funkcioniranje zubi i sluznice usne šupljine također je uvelike određeno kemijskim sastavom sline.

Slina obavlja nekoliko funkcija, određenih fizikalno-kemijskim svojstvima i sastavom sline. Poznavanje kemijskog sastava sline, funkcija, brzine salivacije, odnosa sline s bolestima usne šupljine pomaže u prepoznavanju karakteristika patoloških procesa i traženju novih. učinkovita sredstva prevencija bolesti zuba.

Neki biokemijski parametri čiste sline koreliraju s biokemijskim parametrima krvne plazme, stoga je analiza sline zgodna neinvazivna metoda koja se posljednjih godina koristi za dijagnosticiranje dentalnih i somatskih bolesti.

Svrha lekcije: Proučiti fizikalno-kemijska svojstva, sastavne komponente sline, koje određuju njezinu glavnu fiziološke funkcije. Vodeći čimbenici koji dovode do razvoja karijesa, taloženje zubnog kamenca.

Učenik mora znati:

1 . Žlijezde koje izlučuju slinu.

2. Građa sline (micelarna struktura).

3. Mineralizirajuća funkcija sline i čimbenici koji je uzrokuju i utječu na tu funkciju: prezasićenost sline; volumen i brzina spasenja; pH.

4. Zaštitna funkcija slina i komponente sustava koje određuju ovu funkciju.

5. Puferski sustavi sline. pH vrijednosti su normalne. Uzroci kršenja kiselinsko-baznog stanja (kiselinsko-bazno stanje) u usnoj šupljini. Mehanizmi regulacije CBS-a u usnoj šupljini.

6. Mineralni sastav sline i u usporedbi s mineralnim sastavom krvne plazme. Vrijednost komponenti.

7. Osobine organskih sastojaka sline, specifični sastojci sline, njihovo značenje.

8. Funkcija probave i faktore koji ga uzrokuju.

9. Regulatorne i ekskretorne funkcije.

10. Vodeći čimbenici koji dovode do razvoja karijesa, taloženje zubnog kamenca.

Student mora biti sposoban:

1. Razlikovati pojmove "same sline ili sline", "gingivalne tekućine", "oralne tekućine".

2. Znati objasniti stupanj promjene otpornosti na karijes s promjenom pH sline, razloge promjene pH sline.

3. Prikupiti miješanu slinu za analizu i analizirati kemijski sastav sline.

Student mora vladati: informacije o suvremenim idejama o slini kao objektu neinvazivnog biokemijska istraživanja u kliničkoj praksi.

Podaci iz temeljnih disciplina potrebni za proučavanje teme:

1. Anatomija i histologija žlijezde slinovnice; mehanizmi salivacije i njena regulacija.

Zadaci za samoobuku:

Proučite gradivo teme u skladu s ciljnim pitanjima („učenik treba znati”) i pismeno riješite sljedeće zadatke:

1. Napišite čimbenike koji određuju regulaciju salivacije.

2. Skicirajte micelu sline.

3. Napravite tablicu: Usporedba mineralnog sastava sline i krvne plazme.

Naučiti značenje navedenih tvari. Napiši ostale anorganske tvari koje sadrži slina.

4. Napravite tablicu: Glavni organski sastojci sline i njihov značaj.

6. Napišite čimbenike koji dovode do smanjenja i povećanja otpora

(odnosno) na karijes.

Rad u razredu

Laboratorijski rad: Kvalitativna analiza kemijskog sastava sline

U funkcionalnom smislu, uobičajeno je razlikovati slobodnu i vezanu vodu. Transportna funkcija koju voda obavlja kao univerzalno otapalo Određuje disocijaciju soli kao dielektrik Sudjeluje u raznim kemijskim reakcijama: hidratacija hidroliza redoks reakcije npr. β - oksidacija masnih kiselina. Kretanje vode u tijelu odvija se uz sudjelovanje niza čimbenika, koji uključuju: osmotski tlak stvoren različitim koncentracijama soli, voda se kreće prema višoj ...

Podijelite rad na društvenim mrežama

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se popis sličnih radova. Također možete koristiti gumb za pretraživanje

Stranica 1

Esej

METABOLIZAM VODE/SOLI

izmjena vode

Ukupan sadržaj vode u tijelu odrasle osobe je 60 65% (oko 40 litara). Najviše se hidriraju mozak i bubrezi. Adipozno, koštano tkivo, naprotiv, sadrži malu količinu vode.

Voda u tijelu je raspoređena u različitim odjelima (odjeljcima, bazenima): u stanicama, u međustaničnom prostoru, unutar posuda.

Značajka kemijskog sastava unutarstanične tekućine je visok sadržaj kalija i proteina. Izvanstanična tekućina sadrži veće koncentracije natrija. pH vrijednosti izvanstanične i unutarstanične tekućine se ne razlikuju. U funkcionalnom smislu, uobičajeno je razlikovati slobodnu i vezanu vodu. Vezana voda je onaj njezin 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 univerzalno otapalo
• Određuje disocijaciju soli, budući da je dielektrik
• Sudjelovanje u raznim kemijskim reakcijama: hidratacija, hidroliza, redoks reakcije (na primjer, β - oksidacija masnih kiselina).

Izmjena vode.

Ukupni volumen izmijenjene tekućine za odraslu osobu je 2-2,5 litara dnevno. Odraslu osobu karakterizira ravnoteža vode, tj. unos tekućine je jednak njenom izlučivanju.

Voda ulazi u tijelo u obliku tekućih pića (oko 50% unesene tekućine), kao dio čvrste hrane. 500 ml je endogena voda nastala kao rezultat oksidativnih procesa u tkivima,

Izlučivanje vode iz tijela događa se putem bubrega (1,5 l diureze), isparavanjem s površine kože, pluća (oko 1 l), kroz crijeva (oko 100 ml).

Čimbenici kretanja vode u tijelu.

Voda u tijelu se neprestano redistribuira između različitih odjeljaka. Kretanje vode u tijelu provodi se uz sudjelovanje niza čimbenika, koji uključuju:

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

Izmjena vode usko je povezana s izmjenom Na i K.

Izmjena natrija i kalija

Općenito sadržaj natrijau tijelu je 100 g U isto vrijeme, 50% pada na izvanstanični natrij, 45% - na natrij sadržan u kostima, 5% - na intracelularni natrij. Sadržaj natrija u krvnoj plazmi je 130-150 mmol / l, u krvnim stanicama - 4-10 mmol / l. Potreba za natrijem za odraslu osobu je oko 4-6 g/dan.

Općenito sadržaj kalijau tijelu odrasle osobe je 160 90% ove količine sadržano je unutar stanica, 10% je raspoređeno u izvanstaničnom prostoru. Krvna plazma sadrži 4 - 5 mmol / l, unutar stanica - 110 mmol / l. Dnevna potreba za kalijem za odraslu osobu iznosi 2-4 g.

Biološka uloga natrija i kalija:

• odrediti osmotski tlak
• odrediti raspodjelu vode
• stvoriti krvni tlak
• sudjelovati (Na ) u apsorpciji aminokiselina, monosaharida
• kalij je bitan za biosintetske procese.

Apsorpcija natrija i kalija događa se u želucu i crijevima. Natrij se može malo taložiti u jetri. Natrij i kalij izlučuju se iz tijela uglavnom putem bubrega, manjim dijelom putem znojnica i kroz crijeva.

Sudjeluje u preraspodjeli natrija i kalija između stanica i izvanstanične tekućinenatrij - kalij ATPaza -membranski enzim koji koristi energiju ATP-a za pomicanje iona natrija i kalija protiv koncentracijskog gradijenta. Stvorena razlika u koncentraciji natrija i kalija osigurava proces ekscitacije tkiva.

Regulacija metabolizma vode i soli.

Regulacija izmjene vode i soli provodi se uz sudjelovanje središnjeg živčani sustav, autonomni živčani sustav i endokrini sustav.

U središnjem živčanom sustavu, sa smanjenjem količine tekućine u tijelu, stvara se osjećaj žeđi. Ekscitacija centra za piće koji se nalazi u hipotalamusu dovodi do potrošnje vode i vraćanja njezine količine u tijelo.

Autonomni živčani sustav uključen je u regulaciju metabolizma vode reguliranjem procesa znojenja.

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

Antidiuretski hormonsintetiziran u hipotalamusu, prelazi u stražnju hipofizu, odakle se otpušta u krv. Ovaj hormon zadržava vodu u tijelu pospješujući obrnutu reapsorpciju vode u bubrezima, aktivirajući sintezu proteina akvaporina u njima.

Aldosteron pridonosi zadržavanju natrija u tijelu i gubitku iona kalija putem bubrega. Vjeruje se da ovaj hormon potiče sintezu proteina natrijevih kanala, koji određuju reverznu reapsorpciju natrija. Također aktivira Krebsov ciklus i sintezu ATP-a koji je neophodan za procese reapsorpcije natrija. Aldosteron aktivira sintezu proteina - prijenosnika kalija, što je popraćeno pojačanim izlučivanjem kalija iz organizma.

Funkcija i antidiuretskog hormona i aldosterona usko je povezana sa sustavom renin-angiotenzin u krvi.

Renin-angiotenzivni krvni sustav.

Sa smanjenjem protoka krvi kroz bubrege tijekom dehidracije, u bubrezima se proizvodi proteolitički enzim renin, koji prevodiangiotenzinogen(α 2 -globulin) u angiotenzin I - peptid koji se sastoji od 10 aminokiselina. Angiotenzin Ja pod akcijom angiotezin-konvertirajući enzim(ACE) podvrgava se daljnjoj proteolizi i prelazi u angiotenzin II , uključujući 8 aminokiselina, angiotenzin II sužava krvne žile, potiče stvaranje antidiuretskog hormona i aldosterona koji povećavaju volumen tekućine u tijelu.

Natriuretski peptidse proizvodi u atriju kao odgovor na povećanje volumena vode u tijelu i istezanje atrija. Sastoji se od 28 aminokiselina, ciklički je peptid s disulfidnim mostovima. Natriuretski peptid potiče izlučivanje natrija i vode iz tijela.

Kršenje metabolizma vode i soli.

Poremećaji metabolizma vode i soli uključuju dehidraciju, hiperhidraciju, odstupanja u koncentraciji natrija i kalija u krvnoj plazmi.

Dehidracija (dehidracija) prati teška disfunkcija središnjeg živčanog sustava. Uzroci dehidracije mogu biti:

• glad za vodom,
• poremećaj rada crijeva (proljev),
• povećan gubitak kroz pluća (kratkoća daha, hipertermija),
• pojačano znojenje,
• dijabetes i dijabetes insipidus.

Hiperhidracijapovećanje količine vode u tijelu može se uočiti u nizu patoloških stanja:

• povećan unos tekućine u organizam,
• zatajenja bubrega,
• poremećaj cirkulacije,
• bolest jetre

Lokalne manifestacije nakupljanja tekućine u tijelu su edem.

"Gladni" edem se opaža zbog hipoproteinemije tijekom proteinskog gladovanja, bolesti jetre. "Srčani" edem nastaje kada postoji kršenje hidrostatski tlak kod bolesti srca. "Bubrežni" edem se razvija kada se osmotski i onkotski tlak krvne plazme mijenja kod bolesti bubrega.

Hiponatremija, hipokalijemijamanifestiraju se kršenjem ekscitabilnosti, oštećenjem živčanog sustava, kršenjem srčanog ritma. Ova stanja mogu se pojaviti u različitim patološkim stanjima:

• poremećaj rada bubrega
• opetovano povraćanje
• proljev
• kršenje proizvodnje aldosterona, natriuretskog hormona.

Uloga bubrega u metabolizmu vode i soli.

U bubrezima dolazi do filtracije, reapsorpcije, izlučivanja natrija, kalija. Bubrezi su regulirani aldosteronom, antidiuretičkim hormonom. Bubrezi proizvode renin, početni enzim renina, angiotenzin sustava. Bubrezi izlučuju protone i time reguliraju pH.

Značajke metabolizma vode u djece.

U djece je povećan ukupni sadržaj vode koji u novorođenčadi doseže 75%. U djetinjstvu se primjećuje drugačija raspodjela vode u tijelu: količina unutarstanične vode smanjena je na 30%, što je posljedica smanjenog sadržaja unutarstaničnih proteina. Istodobno se povećava sadržaj izvanstanične vode do 45%, što je povezano s većim sadržajem hidrofilnih glikozaminoglikana u međustaničnoj tvari. vezivno tkivo.

Metabolizam vode u tijelu djeteta odvija se intenzivnije. Potrebe za vodom kod djece su 2-3 puta veće nego kod odraslih. Za djecu je karakteristično izlučivanje u sastavu probavnih sokova veliki broj vode koja se brzo reapsorbira. U male djece drugačiji je omjer gubitka vode iz organizma: veći udio vode izlučuje se kroz pluća i kožu. Za djecu je karakteristično zadržavanje vode u tijelu (pozitivna ravnoteža vode)

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

Tijekom prvih godina života izlučivanje kalija prevladava nad izlučivanjem natrija.

Metabolizam kalcija i fosfora

Opći sadržaj kalcij iznosi 2% tjelesne težine (oko 1,5 kg). 99% ga je koncentrirano u kostima, 1% je izvanstanični kalcij. Sadržaj kalcija u krvnoj plazmi jednak je 2,3-2,8 mmol/l, 50% ove količine je ionizirani kalcij, a 50% je kalcij vezan za proteine.

Funkcije kalcija:

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

Dnevna potreba za kalcijem za odraslu osobu je 1,5 g Apsorpcija kalcija u gastrointestinalnom traktu je ograničena. Otprilike 50% kalcija iz hrane apsorbira se uz sudjelovanjeprotein koji veže kalcij. Budući da je izvanstanični kation, kalcij ulazi u stanice kroz kalcijeve kanale, taloži se u stanicama u sarkoplazmatskom retikulumu i mitohondrijima.

Opći sadržaj fosfor u tijelu je 1% tjelesne težine (oko 700 g). 90% fosfora nalazi se u kostima, 10% je intracelularni fosfor. U krvnoj plazmi sadržaj fosfora je 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 apsorbira uz sudjelovanjealkalne fosfataze.

Kalcij i fosfor izlučuju se iz tijela uglavnom putem bubrega, mala količina se gubi kroz crijeva.

Regulacija metabolizma kalcija i fosfora.

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

parathormon povećava razinu kalcija u krvi i istovremeno smanjuje razinu fosfora. Povećanje sadržaja kalcija povezano je s aktivacijomfosfataze, kolagenazeosteoklasti, zbog čega se, kada se koštano tkivo obnavlja, kalcij "ispire" u krv. Osim toga, paratiroidni hormon aktivira apsorpciju kalcija u probavnom traktu uz sudjelovanje proteina koji veže kalcij i smanjuje izlučivanje kalcija kroz bubrege. Fosfati pod djelovanjem paratiroidnog hormona, naprotiv, intenzivno se izlučuju kroz bubrege.

kalcitonin smanjuje razinu kalcija i fosfora u krvi. Kalcitonin smanjuje aktivnost osteoklasta i time smanjuje otpuštanje kalcija iz koštanog tkiva.

Vitamin D kolekalciferol, antirahitični vitamin.

Vitamin D odnosi se na vitamini topivi u mastima. Dnevna potreba za vitaminom je 25 mcg. Vitamin D pod utjecajem UV zraka sintetizira se u koži iz svog prekursora 7-dehidrokolesterola koji u kombinaciji s proteinima ulazi u jetru. U jetri, uz sudjelovanje mikrosomalnog sustava oksigenaza, oksidacija se javlja na 25. poziciji uz stvaranje 25-hidroksikolekalciferola. Ovaj prekursor vitamina, uz sudjelovanje specifičnog transportnog proteina, prenosi se u bubrege, gdje se podvrgava drugoj reakciji hidroksilacije na prvom mjestu s stvaranjem aktivni oblik vitamina D 3 - 1,25-dihidrokolekalciferol (ili kalcitriol). . Reakciju hidroksilacije u bubrezima aktivira paratiroidni hormon kada se razina kalcija u krvi smanji. Uz dovoljan sadržaj kalcija u tijelu, u bubrezima se stvara neaktivni metabolit 24.25 (OH). Vitamin C je uključen u reakcije hidroksilacije.

1,25 (OH) 2 D 3 djeluje slično steroidni hormoni. Prodirući u ciljne stanice, stupa u interakciju s receptorima koji migriraju u jezgru stanice. U enterocitima ovaj hormonski receptorski kompleks stimulira transkripciju mRNA odgovorne za sintezu proteinskog nosača kalcija. U crijevima se apsorpcija kalcija pojačava uz sudjelovanje proteina koji veže kalcij i Ca 2+ - ATPaze. U koštanom tkivu, vitamin D3 potiče proces demineralizacije. U bubrezima, aktivacija vitaminom D3 kalcijeva ATP-aza praćena je povećanjem reapsorpcije kalcijevih i fosfatnih iona. Kalcitriol je uključen u regulaciju rasta i diferencijacije stanica koštane srži. Ima antioksidativno i antitumorsko djelovanje.

Hipovitaminoza dovodi do rahitisa.

Hipervitaminoza dovodi do teške demineralizacije kostiju, kalcifikacije mekog tkiva.

Kršenje metabolizma kalcija i fosfora

Rahitis očituje se poremećenom mineralizacijom koštanog tkiva. Bolest može biti posljedica hipovitaminoze D3. , nedostatak sunčeve svjetlosti, nedovoljna osjetljivost tijela na vitamin. Biokemijski simptomi rahitisa su smanjenje razine kalcija i fosfora u krvi te smanjenje aktivnosti alkalne fosfataze. U djece se rahitis očituje kršenjem osteogeneze, deformacijama kostiju, hipotenzijom mišića i povećanom neuromuskularnom ekscitabilnošću. U odraslih, hipovitaminoza dovodi do karijesa i osteomalacije, kod starijih - do osteoporoze.

Novorođenčad se može razvitiprolazna hipokalcijemija, budući da prestaje unos kalcija iz majčinog tijela i opaža se hipoparatireoza.

Hipokalcemija, hipofosfatemijamože se pojaviti u kršenju proizvodnje paratiroidnog hormona, kalcitonina, disfunkcije probavnog sustava crijevni trakt(povraćanje, proljev), bubrezi, s opstruktivnom žuticom, tijekom cijeljenja prijeloma.

Izmjena željeza.

Opći sadržajžlijezda u organizmu odrasle osobe iznosi 5 g. Željezo se raspoređuje uglavnom intracelularno, gdje prevladava hem željezo: hemoglobin, mioglobin, citokromi. Izvanstanično željezo predstavljeno je proteinom transferinom. U krvnoj plazmi sadržaj željeza je 16-19 µmol / l, u eritrocitima - 19 mmol / l. OKO Metabolizam željeza kod odraslih je 20-25 mg/dan . Glavni dio ove količine (90%) je endogeno željezo, koje se oslobađa tijekom razgradnje eritrocita, 10% je egzogeno željezo, koje se isporučuje kao dio prehrambenih proizvoda.

Biološke funkcije željeza:

• bitna komponenta redoks procesa u tijelu
• transport kisika (kao dio hemoglobina)
• taloženje kisika (u sastavu mioglobina)
• antioksidativna funkcija (kao dio katalaze i peroksidaze)
• stimulira imunološke reakcije u tijelu

Apsorpcija željeza odvija se u crijevima i ograničen je proces. Vjeruje se da se 1/10 željeza u hrani apsorbira. Prehrambeni proizvodi sadrže oksidirano 3-valentno željezo, koje se u kiseloj sredini želuca pretvara u F e 2+ . Apsorpcija željeza odvija se u nekoliko faza: ulazak u enterocite uz sudjelovanje mucina sluznice, unutarstanični transport pomoću enzima enterocita i prijelaz željeza u krvnu plazmu. Proteini koji sudjeluju u apsorpciji željeza apoferitin, koji veže željezo i ostaje u crijevnoj sluznici stvarajući depo željeza. Ova faza metabolizma željeza je regulatorna: sinteza apoferitina smanjuje se s nedostatkom željeza u tijelu.

Apsorbirano željezo transportira se kao dio proteina transferina, gdje se oksidiraceruloplazmin do F e 3+ , što rezultira povećanjem topljivosti željeza. Transferin stupa u interakciju s tkivnim receptorima, čiji je broj vrlo varijabilan. Ova faza razmjene također je regulatorna.

Željezo se može taložiti u obliku feritina i hemosiderina. feritin proteina jetre topljivih u vodi do 20% F e 2+ kao fosfat ili hidroksid. Hemosiderin netopljive bjelančevine, sadrži do 30% F e 3+ , uključuje u svoj sastav polisaharide, nukleotide, lipide..

Izlučivanje željeza iz organizma događa se u sklopu ljuštećeg epitela kože i crijeva. Mala količina željeza gubi se putem bubrega sa žuči i slinom.

Najčešća patologija metabolizma željeza jeAnemija uzrokovana nedostatkom željeza.Međutim, također je moguće prezasićenje tijela željezom uz nakupljanje hemosiderina i razvoj hemokromatoza.

BIOKEMIJA TKIVA

Biokemija vezivnog tkiva.

Različite vrste vezivnog tkiva građene su prema jedinstvenom principu: vlakna (kolagen, elastin, retikulin) i različite stanice (makrofagi, fibroblasti i druge stanice) raspoređeni su u velikoj masi međustanične osnovne tvari (proteoglikani i retikularni glikoproteini).

Vezivno tkivo obavlja različite funkcije:

• potporna funkcija (koštani kostur),
• barijerna funkcija
• metabolička funkcija (sinteza kemijskih komponenti tkiva u fibroblastima),
• funkcija taloženja (nakupljanje melanina u melanocitima),
• reparativna funkcija (sudjelovanje u zarastanje rana),
• sudjelovanje u metabolizmu vode i soli (proteoglikani vežu izvanstaničnu vodu)

Sastav i izmjena glavne međustanične tvari.

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

Sinteza glikoproteina i proteoglikana.

Ugljikohidratnu komponentu proteoglikana predstavljaju glikozaminoglikani (GAG), koji uključuju acetilamino šećere i uronske kiseline. Polazni 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 (vidi strukturu u odjeljku "Kemija proteina"). Kolagen je polimorfni protein s različitim kombinacijama polipeptidnih lanaca u svom sastavu. U ljudskom tijelu prevladavaju oblici kolagena tipa 1,2,3 koji stvaraju fibrile.

Sinteza kolagena.

Sinteza kolagena odvija se u firoblastima iu izvanstaničnom prostoru, uključuje nekoliko faza. U prvim fazama sintetizira se prokolagen (predstavljen od 3 polipeptidna lanca, koji imaju dodatne N a C kraj fragmenti). Zatim dolazi do posttranslacijske modifikacije prokolagena na dva načina: oksidacijom (hidroksilacijom) i glikozilacijom.

1. aminokiseline lizin i prolin podliježu oksidaciji uz sudjelovanje enzimalizin oksigenaza, prolin oksigenaza, ioni željeza i vitamin C.Dobiveni hidroksilizin, hidroksiprolin, uključeni su u stvaranje poprečnih veza u kolagenu
2. pričvršćivanje ugljikohidratne komponente provodi se uz sudjelovanje enzimaglikoziltransferaze.

Modificirani prokolagen ulazi u međustanični prostor, gdje prolazi kroz djelomičnu proteolizu 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 provodi enzim kolagenaza. To je enzim koji sadrži cink koji se sintetizira kao prokolagenaza. Aktivira se prokolagenazatripsin, plazmin, kalikreindjelomičnom 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 ima vrlo važnu ulogu u metabolizmu kolagena. Po kemijske prirode To je laktonska kiselina, po strukturi slična glukozi. Dnevna potreba za askorbinskom kiselinom za odraslu osobu iznosi 50-100 mg. Vitamin C se nalazi u voću i povrću. Uloga vitamina C je sljedeća:

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

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

Razmjena elastina.

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

Značajke sastava i metabolizma vezivnog tkiva u dječjoj dobi.

• Veći sadržaj proteoglikana,
• Drugačiji omjer GAG-ova: više hijaluronske kiseline, manje hondrottin sulfata i keratan sulfata.
• Prevladava kolagen tipa 3 koji je manje stabilan i brže se izmjenjuje.
• Intenzivnija izmjena komponenti vezivnog tkiva.

Poremećaji vezivnog tkiva.

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

Biokemija poprečno-prugastog mišićnog tkiva

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

Mišićni proteini.

Mišićni proteini se dijele u 3 vrste:

1. sarkoplazmatski (u vodi topljivi) 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) tropomiozin i troponin (sporedni proteini).

miozin - protein debelih filamenata miofibrila, ima molekulsku masu oko 500 000 d, sastoji se od dva teška lanca i 4 laka lanca. Miozin pripada skupini globularno-fibrilarnih proteina. Izmjenjuju se globularne "glave" lakih lanaca i fibrilarni "repovi" teških lanaca. "Glava" miozina ima enzimsku aktivnost ATPaze. Miozin čini 50% miofibrilarnih proteina.

Aktin predstavljena u dva oblika globularni (G-forma), fibrilarni (F-forma). G-oblik ima molekulsku težinu od 43 000 d. F -oblik aktina ima oblik uvijenih niti sferičnog G -forme. Ovaj protein čini 20-30% miofibrilarnih proteina.

Tropomiozin - manji protein s molekularnom težinom od 65 000 g. Ima ovalni oblik šipke, uklapa se u udubljenja aktivnog filamenta i obavlja funkciju "izolatora" između aktivnog i miozinskog filamenta.

Troponin Ca je ovisan protein koji mijenja svoju strukturu u interakciji s ionima kalcija.

Sarkoplazmatski proteinipredstavljen mioglobinom, enzimima, komponentama dišnog lanca.

Stromalni proteini - kolagen, elastin.

Dušične ekstraktivne tvari mišića.

Dušične neproteinske tvari uključuju nukleotide (ATP), aminokiseline (osobito glutamat), mišićne dipeptide (karnozin i anserin). Ovi dipeptidi utječu na rad natrijeve i kalcijeve pumpe, aktiviraju rad mišića, reguliraju apoptozu te su antioksidansi. Dušične tvari uključuju kreatin, fosfokreatin i kreatinin. Kreatin se sintetizira u jetri i transportira do mišića.

Organske tvari bez dušika

Mišići sadrže sve klase lipidi. Ugljikohidrati predstavljena glukozom, glikogenom i produktima metabolizma ugljikohidrata (laktat, piruvat).

Minerali

Mišići sadrže niz mnogih minerala. Najveća koncentracija kalcija, natrija, kalija, fosfora.

Kemija mišićne kontrakcije i relaksacije.

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

Nakon završetka impulsa, ioni kalcija se "pumpaju" u sarkoplazmatski retikulum uz sudjelovanje Ca-ATP-aze zahvaljujući energiji ATP-a. Koncentracija Ca 2+ u citoplazmi se smanjuje na 10-7 mola, što dovodi do oslobađanja troponina iz kalcijevih iona. To je pak popraćeno izolacijom kontraktilnih proteina aktina i miozina proteinom tropomiozinom. opuštanje mišića.

Za kontrakciju mišića koriste se sljedeći redom:izvori energije:

1. ograničena opskrba endogenim ATP-om
2. neznatan fond kreatin fosfata
3. stvaranje ATP-a zbog 2 molekule ADP-a uz sudjelovanje enzima miokinaze

(2 ADP → AMP + ATP)

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

U djetinjstvupovećan je sadržaj vode u mišićima, manji je udio miofibrilarnih proteina, viša je razina stromalnih proteina.

Povrede kemijskog sastava i funkcije poprečno-prugastih mišića uključuju miopatija, u kojem postoji kršenje energetskog metabolizma u mišićima i smanjenje sadržaja miofibrilarnih kontraktilnih proteina.

Biokemija živčanog tkiva.

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

moždani proteini

moždani proteinirazlikuju po topljivosti. Dodijelitivodotopljivi(u soli topljivi) proteini živčanog tkiva, koji uključuju neuroalbumine, neuroglobuline, histone, nukleoproteine, fosfoproteine ​​inetopljiv u vodi(netopivi u soli), koji uključuju neurokolagen, neuroelastin, neurostromin.

Dušične neproteinske tvari

Neproteinske tvari mozga koje sadrže dušik predstavljene su aminokiselinama, purinima, mokraćnom kiselinom, karnozin dipeptidom, neuropeptidima, neurotransmiterima. Među aminokiselinama, glutamat i aspatrat, koji su povezani s ekscitatornim aminokiselinama mozga, nalaze se u većim koncentracijama.

Neuropeptidi (neuroenkefalini, neuroendorfini) to su peptidi koji imaju analgetski učinak sličan morfiju. Oni su imunomodulatori, obavljaju funkciju neurotransmitera. neurotransmitera norepinefrin i acetilkolin su biogeni amini.

Moždani lipidi

Lipidi čine 5% mokre težine sive tvari i 17% mokre težine bijele tvari, odnosno 30 - 70% suhe mase mozga. Lipide živčanog tkiva predstavljaju:

• slobodne masne kiseline (arahidonska, cerebronska, nervna)
• fosfolipidi (acetalfosfatidi, sfingomijelini, holinfosfatidi, kolesterol)
• sfingolipidi (gangliozidi, cerebrozidi)

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

ugljikohidrati mozga

Ugljikohidrati su sadržani u tkivu mozga u vrlo niskim koncentracijama, što je posljedica aktivne upotrebe glukoze u živčanom tkivu. Ugljikohidrati su zastupljeni glukozom u koncentraciji od 0,05%, metabolitima metabolizma ugljikohidrata.

Minerali

Natrij, kalcij i magnezij prilično su ravnomjerno raspoređeni u sivoj i bijeloj tvari. U bijeloj tvari postoji povećana koncentracija fosfora.

Glavna funkcija živčanog tkiva je provođenje i prijenos živčanih impulsa.

Provođenje živčanog impulsa

Provođenje živčanog impulsa povezano je s promjenom koncentracije natrija i kalija unutar i izvan stanica. Kada je živčano vlakno uzbuđeno, propusnost neurona i njihovih procesa za natrij naglo se povećava. Natrij iz izvanstaničnog prostora ulazi u stanice. Oslobađanje kalija iz stanica je odgođeno. Kao rezultat toga, na membrani se pojavljuje naboj: vanjska površina dobiva negativan naboj, a unutarnja površina dobiva pozitivan naboj.akcijski potencijal. Na kraju ekscitacije, natrijevi ioni se "ispumpavaju" u izvanstanični prostor uz sudjelovanje K, Na -ATPaze, i membrana se ponovno puni. Vani je pozitivan naboj, a unutra - negativan naboj - postoji potencijal mirovanja.

Prijenos živčanog impulsa

Prijenos živčanog impulsa u sinapsama odvija se u sinapsama uz pomoć neurotransmitera. Klasični neurotransmiteri su acetilkolin i norepinefrin.

Acetilkolin se sintetizira iz acetil-CoA i kolina uz sudjelovanje enzimaacetilkolin transferaza, nakuplja se u sinaptičkim vezikulama, oslobađa se u sinaptičku pukotinu i stupa u interakciju s receptorima postsinaptičke membrane. Acetilkolin se razgrađuje pomoću enzima kolinesteraza.

Norepinefrin se sintetizira iz tirozina, uništenog enzimommonoaminooksidaza.

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

Značajke metabolizma živčanog tkivasu kako slijedi:

• prisutnost krvno-moždane barijere ograničava propusnost mozga za mnoge tvari,
• prevladavaju aerobni procesi
• Glukoza je glavni izvor energije

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

Biokemija jetre.

Kemijski sastav jetrenog tkiva: 80% voda, 20% suhi ostatak (proteini, dušične tvari, lipidi, ugljikohidrati, minerali).

Jetra je uključena u sve vrste metabolizma ljudskog tijela.

metabolizam ugljikohidrata

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

metabolizam lipida

U jetri se odvija sinteza triacilglicerola, fosfolipida, kolesterola, sinteza lipoproteina (VLDL, HDL), sinteza žučnih kiselina iz kolesterola, sinteza acetonskih tjelešaca koja se zatim transportiraju u tkiva,

metabolizam dušika

Jetru karakterizira aktivan metabolizam proteina. Sintetizira sve albumine i većinu globulina krvne plazme, faktore zgrušavanja krvi. U jetri se također stvara određena rezerva tjelesnih bjelančevina. U jetri se aktivno odvija katabolizam aminokiselina - deaminacija, transaminacija, sinteza uree. Purini se razgrađuju u hepatocitima i formiraju mokraćne kiseline, sinteza dušičnih tvari - kolin, kreatin.

Antitoksična funkcija

Jetra je najvažniji organ za neutralizaciju kako egzogenih (ljekovitih tvari) tako i endogenih otrovne tvari(bilirubin, produkti raspadanja proteina amonijak). Detoksikacija toksičnih tvari u jetri odvija se u nekoliko faza:

1. povećava polaritet i hidrofilnost neutraliziranih tvari tako što oksidacija (indol u indoksil), hidroliza (acetilsalicilna → octena + salicilna kiselina), redukcija itd.
2. konjugacija s glukuronskom kiselinom, sumpornom kiselinom, glikokolom, glutationom, metalotioneinom (za soli teških metala)

Kao rezultat biotransformacije, toksičnost je u pravilu značajno smanjena.

izmjena pigmenta

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

Razmjena minerala

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

U rano 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 biokemije. - M.: Ispit, 2005

Kvetnaya T.V.: Melatonin je neuroimunoendokrini marker patologije povezane sa starenjem. - St. Petersburg: DEAN, 2005

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

Pechersky A.V.: Djelomični nedostatak androgena povezan sa starošću. - SPb.: SPbMAPO, 2005

ur. Yu.A. Ershov; Rec. NE. Kuzmenko: Opća kemija. Biofizička kemija. Kemija biogenih elemenata. - M.: Viša škola, 2005

T.L. Aleinikova i drugi; ur. E.S. Severina; Recenzent: D.M. Nikulina, Z.I. Mikašenovič, L.M. Pustovalova: Biokemija. - M.: GEOTAR-MED, 2005

Tyukavkina N.A.: Bioorganska kemija. - M.: Bustard, 2005

Zhizhin GV: Samoregulirajući valovi kemijskih reakcija i biološke populacije. - St. Petersburg: Nauka, 2004

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

Institut za fiziologiju bilja im. K.A. Timiryazev RAS; Rep. izd. V.V. Kuznjecov: Andrej Ljvovič Kursanov: Život i djelo. - M.: Nauka, 2004

Komov V.P.: Biokemija. - M.: Bustard, 2004

Ostali srodni radovi koji bi vas mogli zanimati.vshm>
21479.		METABOLIZAM PROTEINA	150,03 KB
	Postoje tri vrste ravnoteže dušika: ravnoteža dušika pozitivna ravnoteža dušika negativna ravnoteža dušika Kod pozitivne bilance dušika unos dušika prevladava nad njegovim otpuštanjem. Kod bolesti bubrega moguća je lažno pozitivna ravnoteža dušika, u kojoj postoji kašnjenje u tijelu krajnjih proizvoda metabolizma dušika. Uz negativnu ravnotežu dušika, izlučivanje dušika prevladava nad njegovim unosom. Ovo stanje je moguće kod bolesti kao što su tuberkuloza, reumatizam, onkološki ...
21481.		METABOLIZAM I FUNKCIJE LIPIDA	194,66KB
	U masti spadaju različiti alkoholi i masne kiseline. Alkoholi su zastupljeni glicerolom, sfingozinom i kolesterolom.U ljudskim tkivima prevladavaju dugolančane masne kiseline s parnim brojem ugljikovih atoma. Razlikovati zasićene i nezasićene masne kiseline...
385.		STRUKTURA I METABOLIZAM UGLJIKOHIDRATA	148.99KB
	Građa i biološka uloga glukoze i glikogena. Heksozadifosfatni put za razgradnju glukoze. Otvoreni lanac i ciklički oblici ugljikohidrata Na slici je molekula glukoze prikazana u obliku otvorenog lanca i u obliku cikličke strukture. U heksozama tipa glukoze, prvi atom ugljika spaja se s kisikom na petom atomu ugljika, što rezultira stvaranjem šesteročlanog prstena.
7735.		KOMUNIKACIJA KAO RAZMJENA INFORMACIJA	35,98 KB
	Neverbalnim komunikacijskim kanalima u procesu komuniciranja prenosi se oko 70 posto informacija, a verbalnim samo 30 posto. Dakle, više o čovjeku ne može reći riječ, već pogled, mimika, plastični stavovi, geste, pokreti tijela, međuljudska udaljenost, odijevanje i druga neverbalna sredstva komunikacije. Dakle, glavni zadaci neverbalne komunikacije mogu se smatrati sljedećim: stvaranje i održavanje psihološkog kontakta, regulacija komunikacijskog procesa; dodavanje novih smislenih nijansi verbalnom tekstu; ispravno tumačenje riječi;...
6645.		Metabolizam i energija (metabolizam)	39,88 KB
	Ulazak tvari u stanicu. Zbog sadržaja otopina šećernih soli i drugih osmotski aktivnih tvari, stanice karakterizira prisutnost određenog osmotskog tlaka u njima. Razlika između koncentracije tvari unutar i izvan stanice naziva se koncentracijski gradijent.
21480.		METABOLIZAM I FUNKCIJE NUKLEINSKIH KISELINA	116.86KB
	Deoksiribonukleinska kiselina Dušične baze u DNK predstavljene su adenin gvanin timin citozin ugljikohidrat – deoksiriboza. DNK igra važnu ulogu u pohranjivanju 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 i dr. Masne kiseline koje izgrađuju masti dijele se na zasićene i nezasićene. Masne kiseline Neke fiziološki važne zasićene masne kiseline Broj C atoma Trivijalni naziv Sustavni naziv Kemijska formula spoja...
10730.		Međunarodna tehnološka razmjena. Međunarodna trgovina uslugama	56,4 KB
	Prijevozne usluge na svjetskom tržištu. Osnovna je razlika u tome što usluge obično nemaju materijalizirani oblik, iako ga niz usluga dobiva, npr.: u obliku magnetskih medija za računalne programe, razne dokumentacije tiskane na papiru i sl. Usluge se, za razliku od robe, proizvode. i troše se uglavnom istodobno i ne podliježu skladištenju. situacija u kojoj prodavatelj i kupac usluge ne prelaze granicu, samo usluga prelazi.
4835.		Metabolizam željeza i kršenje metabolizma željeza. Hemosederoza	138,5 KB
	Željezo je esencijalni element u tragovima koji sudjeluje u disanju, hematopoezi, imunobiološkim i redoks reakcijama te je dio više od 100 enzima. Željezo je bitna komponenta hemoglobina i miohemoglobina. Tijelo odrasle osobe sadrži oko 4 g željeza, od čega je više od polovice (oko 2,5 g) hemoglobinsko željezo.

MODUL 5

METABOLIZAM VODE-SOLI I MINERALA.

BIOKEMIJA KRVI I URINA. BIOKEMIJA TKIVA.

AKTIVNOST 1

Tema: Vodno-solni i mineralni metabolizam. Regulacija. Kršenje.

Relevantnost. Koncepti metabolizma vode i soli i minerala su dvosmisleni. Govoreći o metabolizmu vode i soli, misli se na izmjenu osnovnih mineralnih elektrolita i prije svega na izmjenu vode i NaCl.Voda i u njoj otopljene mineralne soli čine unutarnju okolinu ljudskog organizma, stvarajući uvjete za nastanak biokemijskih reakcije. U održavanju vodeno-solne homeostaze važnu ulogu imaju bubrezi i hormoni koji reguliraju njihovu funkciju (vazopresin, aldosteron, atrijski natriuretski faktor, renin-angiotenzinski sustav). Glavni parametri tekućeg medija u tijelu su osmotski tlak, pH i volumen. Osmotski tlak i pH međustanične tekućine i krvne plazme praktički su isti, a pH vrijednost stanica različitih tkiva može biti različita. Održavanje homeostaze osigurava postojanost osmotskog tlaka, pH i volumena međustanične tekućine i krvne plazme. Poznavanje metabolizma vode i soli i metoda za korekciju glavnih parametara tjelesne tekućine potrebno je za dijagnozu, liječenje i prognozu takvih poremećaja kao što su dehidracija ili edem tkiva, povišeni ili sniženi krvni tlak, šok, acidoza, alkaloza.

Metabolizam minerala je izmjena bilo koje mineralne komponente tijela, uključujući one koje ne utječu na glavne parametre tekućeg medija, ali obavljaju različite funkcije povezane s katalizom, regulacijom, transportom i skladištenjem tvari, strukturiranjem makromolekula itd. Znanje mineralnog metabolizma i metoda njegova proučavanja nužna je za dijagnostiku, liječenje i prognozu egzogenih (primarnih) i endogenih (sekundarnih) poremećaja.

Cilj. Upoznati funkcije vode u životnim procesima koje su posljedica osobitosti njezinih fizikalno-kemijskih svojstava i kemijska struktura; naučiti sadržaj i raspored vode u tijelu, tkivima, stanicama; stanje vode; izmjena vode. Imati predodžbu o vodenom bazenu (načini na koje voda ulazi i izlazi iz tijela); endogena i egzogena voda, sadržaj u organizmu, dnevne potrebe, dobne karakteristike. Upoznajte se s propisom ukupni volumen voda u tijelu i njeno kretanje između odvojenih tekućih prostora, moguća kršenja. Naučiti i znati karakterizirati makro-, oligo-, mikro- i ultramikrobiogene elemente, njihove opće i specifične funkcije; sastav elektrolita u tijelu; biološka uloga glavnih kationa i aniona; ulogu natrija i kalija. Upoznati metabolizam fosfat-kalcija, njegovu regulaciju i poremećaj. Odrediti ulogu i metabolizam željeza, bakra, kobalta, cinka, joda, fluora, stroncija, selena i drugih biogenih elemenata. Upoznati dnevne potrebe organizma za mineralima, njihovu apsorpciju i izlučivanje iz organizma, mogućnosti i oblike taloženja, poremećaje. Upoznajte metode kvantifikacija kalcija i fosfora u krvnom serumu te njihov klinički i biokemijski značaj.

TEORIJSKA PITANJA

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

2. Svojstva i biokemijske funkcije vode. Raspodjela i stanje vode u tijelu.

3. Izmjena vode u tijelu, dobne značajke, regulacija.

4. Ravnoteža vode u tijelu i njegove vrste.

5. Uloga gastrointestinalnog trakta u izmjeni vode.

6. Funkcije mineralnih soli u organizmu.

7. Neurohumoralna regulacija izmjena vode i soli.

8. Elektrolitski sastav tjelesnih tekućina, njegova regulacija.

9. Mineralne tvari ljudskog tijela, njihov sadržaj, uloga.

10. Klasifikacija biogenih elemenata, njihova uloga.

11. Funkcije i metabolizam natrija, kalija, klora.

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

13. Metabolizam fosfata i kalcija, uloga hormona i vitamina u njegovoj regulaciji. Mineralni i organski fosfati. Fosfati u mokraći.

14. Uloga hormona i vitamina u regulaciji metabolizma minerala.

15. Patološka stanja povezana s poremećenim metabolizmom mineralnih tvari.

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

2. Pojava Addison-Birmerove bolesti (maligne hiperkromne anemije) povezana je s nedostatkom vitamina B12. Odaberite metal koji je dio ovog vitamina:

A. Zink. V. Kobalt. C. Molibden. D. Magnezij. E. Željezo.

3. Ioni kalcija sekundarni su glasnici u stanicama. Oni aktiviraju katabolizam glikogena u interakciji s:

4. Kod bolesnika sadržaj kalija 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 tlaka krvi?

A. Kalij. B. Kalcij. C. Magnezij. D. Cink. E. Natrij.

6. Navedite hormon koji utječe na sadržaj natrija i kalija u krvi?

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

7. Koji su od navedenih elemenata makrobiogeni?

8. Uz značajno slabljenje srčane aktivnosti dolazi do edema. Navedite kakva će biti ravnoteža vode u tijelu u ovom slučaju.

A. Pozitivan. B. Negativno. C. Dinamička ravnoteža.

9. Endogena voda nastaje u tijelu kao rezultat reakcija:

10. Pacijent je otišao liječniku s pritužbama na poliuriju i žeđ. Analiza urina je to otkrila dnevna diureza iznosi 10 litara, relativna gustoća urina je 1,001 (norma je 1,012-1,024). Za koju bolest su takvi pokazatelji karakteristični?

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

14. Dnevna potreba za vodom za odraslu osobu je:

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

15. Bolesnik star 27 godina ima patološke promjene na jetri i mozgu. Postoji naglo smanjenje krvne plazme i povećanje sadržaja bakra u mokraći. Prethodna dijagnoza bila je Konovalov-Wilsonova bolest. Koju aktivnost enzima treba ispitati za potvrdu dijagnoze?

16. Poznato je da je endemska gušavost česta bolest u nekim biogeokemijskim zonama. Nedostatak kojeg elementa je uzrok ove bolesti? A. Željezo. V. Yoda. S. Cink. D. Bakar. E. Kobalt.

17. Koliko ml endogene vode dnevno nastaje u ljudskom tijelu uravnoteženom prehranom?

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

PRAKTIČNI RAD

Kvantifikacija kalcija i anorganskog fosfora

U krvnom serumu

Vježba 1. Odredite sadržaj kalcija u krvnom serumu.

Načelo. Kalcij u serumu taloži se zasićenom otopinom amonijevog oksalata [(NH 4) 2 C 2 O 4 ] u obliku kalcijevog oksalata (CaC 2 O 4). Potonji se pretvara sulfatnom kiselinom u oksalnu kiselinu (H 2 C 2 O 4), koja se titrira otopinom KMnO 4 .

Kemija. 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 otopine [(NH 4) 2 C 2 O 4] ulije se u epruvetu za centrifugiranje. Ostavite stajati 30 minuta i centrifugirajte. Kristalni talog kalcijeva oksalata skuplja se na dnu epruvete. Bistra tekućina se prelije preko taloga. Talogu dodati 1-2 ml destilirane vode, promiješati staklenim štapićem i ponovno centrifugirati. Nakon centrifugiranja, tekućina iznad taloga se odbacuje. U epruvetu s talogom dodamo 1 ml1n H 2 SO 4, talog dobro promiješamo staklenim štapićem i stavimo epruvetu u vodenu kupelj na temperaturu 50-70 0 C. Talog se otapa. Sadržaj epruvete se vruće titrira s 0,01 N otopinom KMnO 4 do pojave ružičaste boje koja ne nestaje 30 s. Svaki mililitar KMnO 4 odgovara 0,2 mg Ca. Sadržaj kalcija (X) u mg% u krvnom serumu izračunava se po formuli: X = 0,2 × A × 100, gdje je A volumen KMnO 4 koji je otišao 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) opaženo je kod hipervitaminoze D, hiperparatireoze, osteoporoze. Smanjena koncentracija kalcija (hipokalcemija) - s hipovitaminozom D (rahitis), hipoparatireoza, kron. zatajenja bubrega.

Zadatak 2. Odrediti sadržaj anorganskog fosfora u krvnom serumu.

Načelo. Anorganski fosfor, u interakciji s molibdenovim reagensom u prisutnosti askorbinske kiseline, tvori molibden plavo, čiji je intenzitet boje proporcionalan sadržaju anorganskog fosfora.

Napredak. U epruvetu se ulije 2 ml krvnog seruma, 2 ml 5% otopine trikloroctene kiseline, promiješa i ostavi 10 minuta da se talože proteini, nakon čega se filtrira. Zatim se u epruvetu odmjeri 2 ml dobivenog filtrata, što odgovara 1 ml krvnog seruma, doda se 1,2 ml molibdenskog reagensa, 1 ml 0,15% otopine askorbinske kiseline i dolije vode do 10 ml (5.8. ml). Dobro promiješajte i ostavite 10 minuta da se razvije boja. Kolorimetrija na FEC s filtrom crvenog svjetla. Količina anorganskog fosfora nalazi se iz kalibracijske krivulje, a njegov sadržaj (B) u uzorku izračunava se u mmol / l prema formuli: B \u003d (A × 1000) / 31, gdje je A sadržaj anorganskog fosfora u 1 ml krvnog seruma (nađeno iz kalibracijske krivulje); 31 - molekularna težina fosfora; 1000 - faktor pretvorbe 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 vitaminom D. Smanjenje koncentracije fosfora (hipofosfatemija) - kršenje njegove apsorpcije u crijevima, galaktozemija, rahitis.

KNJIŽEVNOST

1. Gubsky Yu.I. Biološka kemija. Pomoćnik. - Kijev-Vinnitsa: Nova knjiga, 2007. - S. 545-557.

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

3. Biokemija: udžbenik / ur. E.S. Severin. - M.: GEOTAR-MED, 2003. - S. 597-609.

4. Radionica biološke kemije / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. to u./ Za crveno. O.Ya. Skljarova. - K .: Zdravlje, 2002. - S. 275-280.

AKTIVNOST 2

Tema: Funkcije krvi. Fizikalna i kemijska svojstva i kemijski sastav krvi. Puferski sustavi, mehanizam djelovanja i uloga u održavanju acidobaznog stanja organizma. Proteini plazme i njihova uloga. Kvantitativno određivanje ukupnih proteina u krvnom serumu.

Relevantnost. Krv je tekuće tkivo koje se sastoji od stanica (oblikovanih elemenata) i međustaničnog tekućeg medija - plazme. Krv obavlja transportne, osmoregulacijske, puferske, neutralizacijske, zaštitne, regulacijske, homeostatske i druge funkcije. Sastav krvne plazme ogledalo je metabolizma – promjene u koncentraciji metabolita u stanicama odražavaju se na njihovu koncentraciju u krvi; mijenja se i sastav krvne plazme kada je poremećena propusnost staničnih membrana. U tom smislu, kao i dostupnost uzoraka krvi za analizu, njegova studija se naširoko koristi za dijagnosticiranje bolesti i praćenje učinkovitosti liječenja. Kvantitativna i kvalitativna studija proteina plazme, osim specifičnih nosoloških informacija, daje ideju o stanju metabolizma proteina općenito. Koncentracija vodikovih iona u krvi (pH) jedna je od najstrožih kemijskih konstanti u tijelu. Odražava stanje metaboličkih procesa, ovisi o funkcioniranju mnogih organa i sustava. Kršenje acidobaznog stanja krvi opaženo je u brojnim patološkim procesima, bolestima i uzrok je teških poremećaja u tijelu. Stoga je pravovremena korekcija acidobaznih poremećaja nužna komponenta terapijskih mjera.

Cilj. Upoznati funkcije, fizikalna i kemijska svojstva krvi; acidobazno stanje i njegovi glavni pokazatelji. Naučiti puferske sustave krvi i mehanizam njihova djelovanja; kršenje kiselinsko-baznog stanja tijela (acidoza, alkaloza), njegovi oblici i vrste. Stvoriti predodžbu o proteinskom sastavu krvne plazme, karakterizirati proteinske frakcije i pojedine proteine, njihovu ulogu, poremećaje i metode određivanja. Upoznati se s metodama kvantitativnog određivanja ukupnih bjelančevina u krvnom serumu, pojedinih frakcija bjelančevina te njihovim kliničkim i dijagnostičkim značenjem.

ZADACI ZA SAMOSTALNI RAD

TEORIJSKA PITANJA

1. Funkcije krvi u životu tijela.

2. Fizikalna i kemijska svojstva krvi, seruma, limfe: pH, osmotski i onkotski tlak, relativna gustoća, viskoznost.

3. Acidobazno stanje krvi, njegova regulacija. Glavni pokazatelji koji odražavaju njegovo kršenje. Suvremene metode određivanje acidobaznog stanja krvi.

4. Puferski sustavi krvi. Njihova uloga u održavanju acidobazne 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, fizikalna i kemijska svojstva, uloga.

10. Globulini, fizikalna i kemijska 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 SAMOPROVJERU

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 temelja.

D. Neučinkovito izlučivanje vodikovih iona, zadržavanje kiseline.

E. Sve navedeno.

4. Što je uzrok metaboličke alkaloze?

5. Značajni gubici želučana kiselina zbog povraćanja uzrokuju razvoj:

6. Značajni poremećaji cirkulacije uslijed šoka uzrokuju razvoj:

7. Inhibicija respiratornog centra mozga narkoticima dovodi do:

8. Kod bolesnika je promijenjena pH vrijednost krvi dijabetes do 7,3 mmol / l. Koje se komponente puferskog sustava koriste za dijagnosticiranje poremećaja acidobazne ravnoteže?

9. Bolesnik ima opstrukciju dišnog trakta s ispljuvkom. Koji se poremećaj acidobazne ravnoteže može utvrditi u krvi?

10. Teško ozlijeđeni pacijent priključen je na aparat za umjetno disanje. Nakon ponovljenog određivanja pokazatelja acidobaznog stanja, otkriveno je smanjenje sadržaja ugljičnog dioksida u krvi i povećanje njegovog izlučivanja. Koji je acidobazni poremećaj karakteriziran takvim promjenama?

11. Navedite puferski sustav krvi najveća vrijednost u regulaciji acidobazne homeostaze?

12. Koji puferski sustav krvi ima važnu ulogu u održavanju pH urina?

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

13. Koja fizikalna i kemijska svojstva krvi osiguravaju elektroliti prisutni u njoj?

14. Pregledom bolesnika utvrđena je hiperglikemija, glukozurija, hiperketonemija i ketonurija, poliurija. Koje se acidobazno stanje uočava u ovom slučaju?

15. Osoba u mirovanju prisiljava se da često i duboko diše 3-4 minute. Kako će to utjecati na acidobaznu ravnotežu tijela?

16. Koji protein krvne plazme veže i prenosi bakar?

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

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

19. Bolesnik koji je imao hepatitis C i stalno je konzumirao alkohol, razvio je znakove ciroze jetre s ascitesom i edemom donjih ekstremiteta. Koje su promjene u sastavu krvi imale glavnu ulogu u nastanku edema?

20. Na kojim se fizikalno-kemijskim svojstvima proteina temelji metoda određivanja elektroforetskog spektra proteina krvi?

PRAKTIČNI RAD

Kvantitativno određivanje ukupnih proteina u krvnom serumu

biuretska metoda

Vježba 1. Odredite sadržaj ukupnih proteina u krvnom serumu.

Načelo. Protein reagira u alkalnom okruženju s otopinom bakrenog sulfata koja sadrži natrijev kalijev tartarat, NaI i KI (biuret reagens) i stvara ljubičasto-plavi kompleks. Optička gustoća ovog kompleksa proporcionalna je koncentraciji proteina u uzorku.

Napredak. Dodajte 25 µl krvnog seruma (bez hemolize), 1 ml biuretnog reagensa koji sadrži: 15 mmol/l kalij-natrij tartarata, 100 mmol/l natrijevog jodida, 15 mmol/l kalijevog jodida i 5 mmol/l bakrenog sulfata u eksperiment. uzorak . Standardnom uzorku dodajte 25 µl ukupnog proteinskog standarda (70 g/l) i 1 ml biuretnog reagensa. Dodajte 1 ml biuret 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 koncentraciju ukupnih proteina (X) u g/l pomoću formule: X=(Cst×Apr)/Ast, gdje je Cst koncentracija ukupnih proteina u standardnom uzorku (g/l); Apr je optička gustoća uzorka; Ast - optička gustoća standardnog uzorka.

Klinička i dijagnostička vrijednost. Sadržaj ukupnih proteina u krvnoj plazmi odraslih je 65-85 g/l; zbog fibrinogena proteina u krvnoj plazmi ima 2-4 g/l više nego u serumu. U novorođenčadi količina proteina krvne plazme iznosi 50-60 g/l i tijekom prvih mjesec dana blago opada, a s tri godine dostiže razinu odraslih. Povećanje ili smanjenje sadržaja ukupnih 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 dovoljnog unosa proteina u tijelo; nedostatak probave i apsorpcije proteina hrane; kršenje sinteze proteina u jetri; bolest bubrega s nefrotskim sindromom. Hiperproteinemija se opaža u kršenju hemodinamike i zgušnjavanju krvi, gubitku tekućine tijekom dehidracije (proljev, povraćanje, dijabetes insipidus), u prvim danima teških opeklina, u postoperativno razdoblje i dr. Značajne su ne samo hipo- ili hiperproteinemija, već i takve promjene kao što su disproteinemija (omjer albumina i globulina se mijenja uz konstantan sadržaj ukupnih proteina) i paraproteinemija (pojava abnormalnih proteina - C-reaktivni protein, krioglobulin) kod akutnih zarazne bolesti, upalni procesi itd.

KNJIŽEVNOST

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

2. Gubsky Yu.I. Biološka kemija. Pomoćnik. - Kijev-Vinnitsa: Nova knjiga, 2007. - S. 502-514.

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

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

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

6. Biokemija: udžbenik / ur. E.S. Severin. - M.: GEOTAR-MED, 2003. - S. 682-686.

7. Radionica biološke kemije / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. to u./ Za crveno. O.Ya. Skljarova. - K .: Zdravlje, 2002. - S. 236-249.

AKTIVNOST 3

Tema: Biokemijski sastav krvi u normalnim i patološkim stanjima. Enzimi u krvnoj plazmi. Neproteinske organske tvari krvne plazme sadrže dušik i bez dušika. Anorganski sastojci krvne plazme. Kalikrein-kininski sustav. Određivanje rezidualnog dušika u krvnoj plazmi.

Relevantnost. Kad se iz krvi uklone formacijski elementi, ostaje plazma, a kad se iz nje ukloni fibrinogen, ostaje serum. Krvna plazma je složen sustav. Sadrži više od 200 proteina, koji se razlikuju po fizikalno-kemijskim i funkcionalnim svojstvima. Među njima su proenzimi, enzimi, inhibitori enzima, hormoni, transportni proteini, faktori zgrušavanja i antikoagulacije, antitijela, antitoksini i drugi. Osim toga, krvna plazma sadrži neproteinske organske tvari i anorganske komponente. Većina patoloških stanja, utjecaj vanjskih i unutarnjih čimbenika okoliša, uporaba farmakoloških lijekova obično su popraćeni promjenom sadržaja pojedinih komponenti krvne plazme. Na temelju rezultata krvnog testa može se karakterizirati stanje ljudskog zdravlja, tijek procesa prilagodbe itd.

Cilj. Upoznati se s biokemijskim sastavom krvi u normalnim i patološkim stanjima. Karakterizirati krvne enzime: podrijetlo i značaj određivanja aktivnosti za dijagnostiku patoloških stanja. Odredite koje tvari čine ukupni i rezidualni dušik u krvi. Upoznati se s bezdušičnim sastojcima krvi, njihovim sadržajem, kliničkim značenjem kvantitativnog određivanja. Razmotrite kalikrein-kininski sustav krvi, njegove komponente i ulogu u tijelu. Upoznati se s metodom kvantitativnog određivanja rezidualnog dušika u krvi i njezinim kliničkim i dijagnostičkim značenjem.

ZADACI ZA SAMOSTALNI RAD

TEORIJSKA PITANJA

1. Krvni enzimi, njihov nastanak, klinički i dijagnostički značaj određivanja.

2. Neproteinske tvari koje sadrže dušik: formule, sadržaj, klinički značaj definicije.

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

4. Azotemija: vrste, uzroci, metode određivanja.

5. Neproteinski bezdušični sastojci krvi: sadržaj, uloga, klinički značaj određivanja.

6. Anorganske komponente krvi.

7. Kalikrein-kininski sustav, njegova uloga u organizmu. Primjena lijekova - kalikreina i inhibitora stvaranja kinina.

TESTOVI ZA SAMOPROVJERU

1. U krvi bolesnika sadržaj zaostalog dušika je 48 mmol/l, uree - 15,3 mmol/l. Na koju bolest organa ukazuju ovi rezultati?

A. Slezena. B. Jetra. C. Želudac. D. Bubreg. E. Gušterača.

2. Koji su pokazatelji rezidualnog dušika 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 učinak ima bradikinin na krvne žile?

6. Pacijent s insuficijencijom jetre pokazao je pad razine rezidualnog dušika u krvi. Zbog koje je komponente došlo do smanjenja neproteinskog dušika u krvi?

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

Rođak. B. Bubrežna. C. Zadržavanje. D. Proizvodnja.

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

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

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

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

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

12. 62-godišnja žena se žali na česte bolove u retrosternalnoj regiji i kralježnici, prijelome rebara. Liječnik predlaže multipli mijelom (plazmocitom). Koji od navedenih pokazatelja ima najveću dijagnostičku vrijednost?

PRAKTIČNI RAD

KNJIŽEVNOST

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

2. Gubsky Yu.I. Biološka kemija. Pomoćnik. - Kijev-Vinnitsa: Nova knjiga, 2007. - S. 514-517.

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

4. Radionica biološke kemije / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. to u./ Za crveno. O.Ya. Skljarova. - K .: Zdravlje, 2002. - S. 236-249.

AKTIVNOST 4

Tema: Biokemija koagulacijskih, antikoagulacijskih i fibrinolitičkih sustava organizma. Biokemija imunoloških procesa. Mehanizmi razvoja stanja imunodeficijencije.

Relevantnost. Jedna od najvažnijih funkcija krvi je hemostatska, u njenoj provedbi sudjeluju koagulacijski, antikoagulacijski i fibrinolitički sustavi. Zgrušavanje je fiziološki i biokemijski proces, uslijed kojeg krv gubi fluidnost i nastaju krvni ugrušci. Postojanje u normalnim fiziološkim uvjetima tekuće stanje krv je zbog rada antikoagulantnog sustava. Stvaranjem krvnih ugrušaka na stijenkama krvnih žila aktivira se fibrinolitički sustav, čiji rad dovodi do njihovog cijepanja.

Imunitet (od lat. immunitas - oslobođenje, spas) - je zaštitna reakcija organizma; To je sposobnost stanice ili organizma da se brani od živih tijela ili tvari koje nose znakove stranih informacija, a da pritom zadrži svoj integritet i biološku individualnost. Organi i tkiva, kao i određene vrste stanica i njihovi metabolički produkti, koji omogućuju prepoznavanje, vezanje i uništavanje antigena pomoću staničnih i humoralnih mehanizama, nazivaju se imunološki sustav. . Ovaj sustav provodi imunološki nadzor - kontrolu nad genetskom postojanošću unutarnjeg okoliša tijela. Kršenje imunološkog nadzora dovodi do slabljenja antimikrobne otpornosti organizma, inhibicije antitumorske zaštite, autoimunih poremećaja i stanja imunodeficijencije.

Cilj. Upoznati funkcionalne i biokemijske karakteristike sustava hemostaze u ljudskom tijelu; koagulacija i krvožilno-trombocitna hemostaza; sustav zgrušavanja krvi: karakteristike pojedinih komponenti (čimbenika) zgrušavanja; mehanizmi aktivacije i funkcioniranja kaskadnog sustava zgrušavanja krvi; unutarnji i vanjske načine zgrušavanje; uloga vitamina K u reakcijama koagulacije, lijekovi - agonisti i antagonisti vitamina K; nasljedni poremećaji procesa koagulacije krvi; antikoagulantni krvni sustav funkcionalna karakteristika antikoagulansi - heparin, antitrombin III, limunska kiselina, prostaciklin; uloga vaskularnog endotela; promjene u biokemijskim parametrima krvi s produljenom primjenom heparina; fibrinolitički krvni sustav: stadiji i komponente fibrinolize; lijekovi koji utječu na procese fibrinolize; aktivatore plazminogena i inhibitore plazmina; sedimentacija krvi, tromboza i fibrinoliza kod ateroskleroze i hipertenzije.

Upoznati opće karakteristike imunološkog sustava, stanične i biokemijske komponente; imunoglobulini: struktura, biološke funkcije, mehanizmi regulacije sinteze, karakteristike pojedinih klasa humanih imunoglobulina; medijatori i hormoni imunološkog sustava; citokini (interleukini, interferoni, proteinsko-peptidni faktori koji reguliraju rast i proliferaciju stanica); biokemijske komponente sustava ljudskog komplementa; klasični i alternativni mehanizmi aktivacije; razvoj stanja imunodeficijencije: primarne (nasljedne) i sekundarne imunodeficijencije; sindrom stečene imunodeficijencije kod ljudi.

ZADACI ZA SAMOSTALNI RAD

TEORIJSKA PITANJA

1. Pojam hemostaze. Glavne faze hemostaze.

2. Mehanizmi aktivacije i funkcioniranja kaskadnog sustava