Μάθημα διαλέξεων γενικής βιοχημείας. Μεταβολισμός νερού-αλατιού Βιοχημεία μεταβολισμού νερού-ηλεκτρολυτών και φωσφορικών-ασβεστίου

Σε λειτουργικούς όρους, συνηθίζεται να γίνεται διάκριση μεταξύ ελεύθερου και δεσμευμένου νερού. Η λειτουργία μεταφοράς που εκτελεί το νερό ως γενικός διαλύτης Καθορίζει τη διάσταση των αλάτων που είναι διηλεκτρικά Συμμετοχή σε διάφορες χημικές αντιδράσεις: ενυδάτωση υδρόλυση αντιδράσεις οξειδοαναγωγής για παράδειγμα β - οξείδωση λιπαρών οξέων. Η κίνηση του νερού στο σώμα πραγματοποιείται με τη συμμετοχή πολλών παραγόντων, οι οποίοι περιλαμβάνουν: η ωσμωτική πίεση που δημιουργείται από διαφορετικές συγκεντρώσεις αλάτων, το νερό κινείται προς ένα υψηλότερο ...

Μοιραστείτε εργασία στα κοινωνικά δίκτυα

Εάν αυτό το έργο δεν σας ταιριάζει, υπάρχει μια λίστα με παρόμοια έργα στο κάτω μέρος της σελίδας. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το κουμπί αναζήτησης

Σελίδα 1

Εκθεση ΙΔΕΩΝ

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΝΕΡΟ/ΑΛΑΤΙ

ανταλλαγή νερού

Η συνολική περιεκτικότητα σε νερό στο σώμα ενός ενήλικα είναι 60 65% (περίπου 40 λίτρα). Ο εγκέφαλος και τα νεφρά είναι τα πιο ενυδατωμένα. Ο λιπώδης, ο οστικός ιστός, αντίθετα, περιέχει μικρή ποσότητα νερού.

Το νερό στο σώμα κατανέμεται σε διαφορετικά τμήματα (διαμερίσματα, πισίνες): στα κύτταρα, στον μεσοκυττάριο χώρο, μέσα στα αγγεία.

Ένα χαρακτηριστικό της χημικής σύστασης του ενδοκυτταρικού υγρού είναι η υψηλή περιεκτικότητα σε κάλιο και πρωτεΐνες. Το εξωκυττάριο υγρό περιέχει υψηλότερες συγκεντρώσεις νατρίου. Οι τιμές του pH του εξωκυττάριου και του ενδοκυτταρικού υγρού δεν διαφέρουν. Σε λειτουργικούς όρους, συνηθίζεται να γίνεται διάκριση μεταξύ ελεύθερου και δεσμευμένου νερού. Το δεσμευμένο νερό είναι εκείνο το τμήμα του που αποτελεί μέρος των κελυφών ενυδάτωσης των βιοπολυμερών. Η ποσότητα του δεσμευμένου νερού χαρακτηρίζει την ένταση των μεταβολικών διεργασιών.

Ο βιολογικός ρόλος του νερού στον οργανισμό.

• Η λειτουργία μεταφοράς που εκτελεί το νερό ως γενικός διαλύτης
• Καθορίζει τη διάσταση των αλάτων, όντας διηλεκτρικό
• Συμμετοχή σε διάφορες χημικές αντιδράσεις: ενυδάτωση, υδρόλυση, αντιδράσεις οξειδοαναγωγής (για παράδειγμα, β - οξείδωση λιπαρών οξέων).

Ανταλλαγή νερού.

Ο συνολικός όγκος υγρού που ανταλλάσσεται για έναν ενήλικα είναι 2-2,5 λίτρα την ημέρα. Ένας ενήλικας χαρακτηρίζεται από ισορροπία νερού, δηλ. η πρόσληψη υγρών ισούται με την απέκκρισή του.

Το νερό εισέρχεται στον οργανισμό με τη μορφή υγρών ποτών (περίπου το 50% του υγρού που καταναλώνεται), ως μέρος των στερεών τροφών. 500 ml είναι ενδογενές νερό που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα οξειδωτικών διεργασιών στους ιστούς,

Η απέκκριση του νερού από το σώμα γίνεται μέσω των νεφρών (1,5 l διούρηση), με εξάτμιση από την επιφάνεια του δέρματος, τους πνεύμονες (περίπου 1 λίτρο), μέσω των εντέρων (περίπου 100 ml).

Παράγοντες στην κίνηση του νερού στο σώμα.

Το νερό στο σώμα ανακατανέμεται συνεχώς μεταξύ διαφορετικών διαμερισμάτων. Η κίνηση του νερού στο σώμα πραγματοποιείται με τη συμμετοχή πολλών παραγόντων, οι οποίοι περιλαμβάνουν:

• οσμωτική πίεση που δημιουργείται από διαφορετικές συγκεντρώσεις αλατιού (το νερό κινείται προς υψηλότερη συγκέντρωση αλατιού),
• Ογκωτική πίεση που δημιουργείται από πτώση της συγκέντρωσης πρωτεΐνης (το νερό κινείται προς υψηλότερη συγκέντρωση πρωτεΐνης)
• υδροστατική πίεση που δημιουργείται από την καρδιά

Η ανταλλαγή του νερού σχετίζεται στενά με την ανταλλαγήΝα και Κ.

Ανταλλαγή νατρίου και καλίου

Γενικός περιεκτικότητα σε νάτριοστο σώμα είναι 100 γρ Ταυτόχρονα, το 50% πέφτει στο εξωκυτταρικό νάτριο, το 45% - στο νάτριο που περιέχεται στα οστά, το 5% - στο ενδοκυτταρικό νάτριο. Η περιεκτικότητα σε νάτριο στο πλάσμα του αίματος είναι 130-150 mmol/l, στα αιμοσφαίρια - 4-10 mmol/l. Η απαίτηση νατρίου για έναν ενήλικα είναι περίπου 4-6 g/ημέρα.

Γενικός περιεκτικότητα σε κάλιοστο σώμα ενός ενήλικα είναι 160 Το 90% αυτής της ποσότητας περιέχεται ενδοκυτταρικά, το 10% κατανέμεται στον εξωκυτταρικό χώρο. Το πλάσμα αίματος περιέχει 4 - 5 mmol / l, εντός των κυττάρων - 110 mmol / l. Η ημερήσια απαίτηση σε κάλιο για έναν ενήλικα είναι 2-4 γρ.

Ο βιολογικός ρόλος του νατρίου και του καλίου:

• προσδιορίζει την οσμωτική πίεση
• καθορίζει την κατανομή του νερού
• δημιουργήσει αρτηριακή πίεση
• συμμετέχουν (Να ) στην απορρόφηση αμινοξέων, μονοσακχαριτών
• Το κάλιο είναι απαραίτητο για τις βιοσυνθετικές διαδικασίες.

Η απορρόφηση του νατρίου και του καλίου συμβαίνει στο στομάχι και τα έντερα. Το νάτριο μπορεί να εναποτίθεται ελαφρά στο ήπαρ. Το νάτριο και το κάλιο απεκκρίνονται από το σώμα κυρίως μέσω των νεφρών, σε μικρότερο βαθμό μέσω των ιδρωτοποιών αδένων και μέσω των εντέρων.

Συμμετέχει στην ανακατανομή του νατρίου και του καλίου μεταξύ των κυττάρων και του εξωκυττάριου υγρούΑΤΡάση νατρίου - καλίου -ένα ένζυμο μεμβράνης που χρησιμοποιεί την ενέργεια του ATP για να μετακινήσει τα ιόντα νατρίου και καλίου σε μια βαθμίδα συγκέντρωσης. Η δημιουργούμενη διαφορά στη συγκέντρωση νατρίου και καλίου παρέχει τη διαδικασία διέγερσης του ιστού.

Ρύθμιση του μεταβολισμού νερού-αλατιού.

Η ρύθμιση της ανταλλαγής νερού και αλάτων πραγματοποιείται με τη συμμετοχή του κεντρικού νευρικού συστήματος, του αυτόνομου νευρικού συστήματος και του ενδοκρινικού συστήματος.

Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, με τη μείωση της ποσότητας του υγρού στο σώμα, σχηματίζεται ένα αίσθημα δίψας. Η διέγερση του κέντρου πόσης που βρίσκεται στον υποθάλαμο οδηγεί στην κατανάλωση νερού και στην αποκατάσταση της ποσότητας του στον οργανισμό.

Το αυτόνομο νευρικό σύστημα συμμετέχει στη ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού ρυθμίζοντας τη διαδικασία της εφίδρωσης.

Οι ορμόνες που εμπλέκονται στη ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού και του αλατιού περιλαμβάνουν την αντιδιουρητική ορμόνη, τα ορυκτοκορτικοειδή, τη νατριουρητική ορμόνη.

Αντιδιουρητική ορμόνηπου συντίθεται στον υποθάλαμο, μετακινείται στην οπίσθια υπόφυση, από όπου απελευθερώνεται στο αίμα. Αυτή η ορμόνη συγκρατεί νερό στο σώμα ενισχύοντας την αντίστροφη επαναρρόφηση του νερού στα νεφρά, ενεργοποιώντας τη σύνθεση της πρωτεΐνης ακουαπορίνης σε αυτά.

Αλδοστερόνη συμβάλλει στην κατακράτηση νατρίου στον οργανισμό και στην απώλεια ιόντων καλίου μέσω των νεφρών. Πιστεύεται ότι αυτή η ορμόνη προάγει τη σύνθεση πρωτεϊνών διαύλου νατρίου, οι οποίες καθορίζουν την αντίστροφη επαναρρόφηση του νατρίου. Ενεργοποιεί επίσης τον κύκλο του Krebs και τη σύνθεση του ATP, το οποίο είναι απαραίτητο για τις διαδικασίες επαναρρόφησης νατρίου. Η αλδοστερόνη ενεργοποιεί τη σύνθεση πρωτεϊνών - μεταφορέων καλίου, η οποία συνοδεύεται από αυξημένη απέκκριση καλίου από τον οργανισμό.

Η λειτουργία τόσο της αντιδιουρητικής ορμόνης όσο και της αλδοστερόνης σχετίζεται στενά με το σύστημα ρενίνης - αγγειοτενσίνης του αίματος.

Ρενινο-αγγειοτασικό σύστημα αίματος.

Με μείωση της ροής του αίματος μέσω των νεφρών κατά την αφυδάτωση, παράγεται ένα πρωτεολυτικό ένζυμο στα νεφράρενίνη, που μεταφράζεταιαγγειοτενσινογόνο(α2-σφαιρίνη) σε αγγειοτενσίνη Ι - ένα πεπτίδιο που αποτελείται από 10 αμινοξέα. ΑγγειοτασίνηΕίμαι υπό δράση ένζυμο μετατροπής αγγειοθεσίνης(ΜΕΑ) υφίσταται περαιτέρω πρωτεόλυση και περνά σεαγγειοτενσίνη II , συμπεριλαμβανομένων 8 αμινοξέων, Αγγειοτασίνη II συστέλλει τα αιμοφόρα αγγεία, διεγείρει την παραγωγή αντιδιουρητικής ορμόνης και αλδοστερόνης, που αυξάνουν τον όγκο του υγρού στο σώμα.

Νατριουρητικό πεπτίδιοπαράγεται στους κόλπους ως απόκριση στην αύξηση του όγκου του νερού στο σώμα και στην κολπική διάταση. Αποτελείται από 28 αμινοξέα, είναι ένα κυκλικό πεπτίδιο με δισουλφιδικές γέφυρες. Το νατριουρητικό πεπτίδιο προάγει την απέκκριση νατρίου και νερού από το σώμα.

Παραβίαση του μεταβολισμού νερού-αλατιού.

Οι διαταραχές του μεταβολισμού του νερού και του αλατιού περιλαμβάνουν αφυδάτωση, υπερυδάτωση, αποκλίσεις στη συγκέντρωση νατρίου και καλίου στο πλάσμα του αίματος.

Αφυδάτωση (αφυδάτωση) συνοδεύεται από σοβαρή δυσλειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος. Οι αιτίες της αφυδάτωσης μπορεί να είναι:

• πείνα για νερό,
• δυσλειτουργία του εντέρου (διάρροια),
• αυξημένη απώλεια μέσω των πνευμόνων (δύσπνοια, υπερθερμία),
• αυξημένη εφίδρωση,
• ο διαβήτης και ο άποιος διαβήτης.

Υπερυδάτωσημια αύξηση της ποσότητας νερού στο σώμα μπορεί να παρατηρηθεί σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις:

• αυξημένη πρόσληψη υγρών στο σώμα,
• νεφρική ανεπάρκεια,
• κυκλοφορικές διαταραχές,
• ηπατική νόσο

Τοπικές εκδηλώσεις συσσώρευσης υγρών στο σώμα είναιοίδημα.

Παρατηρείται οίδημα «πεινασμένου» λόγω υποπρωτεϊναιμίας κατά τη διάρκεια της πρωτεϊνικής ασιτίας, παθήσεων του ήπατος. Το «καρδιακό» οίδημα εμφανίζεται όταν η υδροστατική πίεση διαταράσσεται σε καρδιακές παθήσεις. Το «νεφρικό» οίδημα αναπτύσσεται όταν η ωσμωτική και ογκωτική πίεση του πλάσματος του αίματος αλλάζει σε νεφρικές παθήσεις

Υπονατριαιμία, υποκαλιαιμίαεκδηλώνονται με παραβίαση της διεγερσιμότητας, βλάβη στο νευρικό σύστημα, παραβίαση του καρδιακού ρυθμού. Αυτές οι καταστάσεις μπορεί να εμφανιστούν σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις:

• νεφρική δυσλειτουργία
• επαναλαμβανόμενους εμετούς
• διάρροια
• παραβίαση της παραγωγής αλδοστερόνης, νατριουρητικής ορμόνης.

Ο ρόλος των νεφρών στο μεταβολισμό νερού-αλατιού.

Στα νεφρά γίνεται διήθηση, επαναρρόφηση, έκκριση νατρίου, καλίου. Οι νεφροί ρυθμίζονται από την αλδοστερόνη, μια αντιδιουρητική ορμόνη. Τα νεφρά παράγουν ρενίνη, το αρχικό ένζυμο της ρενίνης, το σύστημα αγγειοτενσίνης. Τα νεφρά εκκρίνουν πρωτόνια και έτσι ρυθμίζουν το pH.

Χαρακτηριστικά του μεταβολισμού του νερού στα παιδιά.

Στα παιδιά η συνολική περιεκτικότητα σε νερό είναι αυξημένη, η οποία στα νεογνά φτάνει το 75%. Στην παιδική ηλικία, παρατηρείται διαφορετική κατανομή του νερού στο σώμα: η ποσότητα του ενδοκυτταρικού νερού μειώνεται στο 30%, γεγονός που οφείλεται σε μειωμένη περιεκτικότητα σε ενδοκυτταρικές πρωτεΐνες. Παράλληλα, η περιεκτικότητα σε εξωκυττάριο νερό αυξήθηκε έως και 45%, γεγονός που σχετίζεται με υψηλότερη περιεκτικότητα σε υδρόφιλες γλυκοζαμινογλυκάνες στη μεσοκυττάρια ουσία του συνδετικού ιστού.

Ο μεταβολισμός του νερού στο σώμα του παιδιού προχωρά πιο εντατικά. Η ανάγκη για νερό στα παιδιά είναι 2-3 φορές μεγαλύτερη από ότι στους ενήλικες. Τα παιδιά χαρακτηρίζονται από την απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας νερού στα πεπτικά υγρά, η οποία επαναρροφάται γρήγορα. Στα μικρά παιδιά, διαφορετική αναλογία απώλειας νερού από το σώμα: μεγαλύτερη αναλογία νερού που εκκρίνεται μέσω των πνευμόνων και του δέρματος. Τα παιδιά χαρακτηρίζονται από κατακράτηση νερού στο σώμα (θετικό ισοζύγιο νερού)

Στην παιδική ηλικία παρατηρείται ασταθής ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού, δεν σχηματίζεται αίσθημα δίψας, με αποτέλεσμα να εκφράζεται τάση για αφυδάτωση.

Κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής, η απέκκριση καλίου υπερισχύει της απέκκρισης νατρίου.

Μεταβολισμός ασβεστίου - φωσφόρου

Γενικό περιεχόμενοασβέστιο είναι το 2% του σωματικού βάρους (περίπου 1,5 kg). Το 99% του συγκεντρώνεται στα οστά, το 1% είναι εξωκυτταρικό ασβέστιο. Η περιεκτικότητα σε ασβέστιο στο πλάσμα του αίματος είναι ίση με 2,3-2,8 mmol/l, Το 50% αυτής της ποσότητας είναι ιονισμένο ασβέστιο και το 50% είναι ασβέστιο συνδεδεμένο με πρωτεΐνες.

Λειτουργίες του ασβεστίου:

• πλαστικό υλικό
• εμπλέκονται στη συστολή των μυών
• εμπλέκονται στην πήξη του αίματος
• ρυθμιστής της δραστηριότητας πολλών ενζύμων (παίζει το ρόλο ενός δεύτερου αγγελιοφόρου)

Η ημερήσια απαίτηση σε ασβέστιο για έναν ενήλικα είναι 1,5 γρ Η απορρόφηση του ασβεστίου στο γαστρεντερικό σωλήνα είναι περιορισμένη. Περίπου το 50% του διατροφικού ασβεστίου απορροφάται με τη συμμετοχήπρωτεΐνη που δεσμεύει το ασβέστιο. Όντας ένα εξωκυτταρικό κατιόν, το ασβέστιο εισέρχεται στα κύτταρα μέσω διαύλων ασβεστίου, εναποτίθεται σε κύτταρα στο σαρκοπλασματικό δίκτυο και στα μιτοχόνδρια.

Γενικό περιεχόμενοφώσφορος στο σώμα είναι το 1% του σωματικού βάρους (περίπου 700 g). Το 90% του φωσφόρου βρίσκεται στα οστά, το 10% είναι ενδοκυτταρικός φώσφορος. Στο πλάσμα του αίματος, η περιεκτικότητα σε φώσφορο είναι 1 -2 mmol/l

Λειτουργίες του φωσφόρου:

• πλαστική λειτουργία
• αποτελεί μέρος των macroergs (ATP)
• συστατικό νουκλεϊκών οξέων, λιποπρωτεϊνών, νουκλεοτιδίων, αλάτων
• μέρος του ρυθμιστικού διαλύματος φωσφορικών
• ρυθμιστής της δραστηριότητας πολλών ενζύμων (φωσφορυλίωση αποφωσφορυλίωση ενζύμων)

Η ημερήσια ανάγκη σε φώσφορο για έναν ενήλικα είναι περίπου 1,5 γρ. Στο γαστρεντερικό σωλήνα, ο φώσφορος απορροφάται με τη συμμετοχήαλκαλική φωσφατάση.

Το ασβέστιο και ο φώσφορος απεκκρίνονται από το σώμα κυρίως μέσω των νεφρών, μια μικρή ποσότητα χάνεται μέσω των εντέρων.

Ρύθμιση του μεταβολισμού του ασβεστίου φωσφόρου.

Η παραθυρεοειδική ορμόνη, η καλσιτονίνη, η βιταμίνη D συμμετέχουν στη ρύθμιση του μεταβολισμού του ασβεστίου και του φωσφόρου.

Παραθορμόνη αυξάνει το επίπεδο του ασβεστίου στο αίμα και ταυτόχρονα μειώνει το επίπεδο του φωσφόρου. Η αύξηση της περιεκτικότητας σε ασβέστιο σχετίζεται με την ενεργοποίησηφωσφατάσες, κολλαγενάσεςοστεοκλάστες, ως αποτέλεσμα των οποίων, όταν ανανεώνεται ο οστικός ιστός, το ασβέστιο «ξεπλένεται» στο αίμα. Επιπλέον, η παραθυρεοειδική ορμόνη ενεργοποιεί την απορρόφηση του ασβεστίου στο γαστρεντερικό σωλήνα με τη συμμετοχή πρωτεΐνης που δεσμεύει το ασβέστιο και μειώνει την απέκκριση του ασβεστίου μέσω των νεφρών. Τα φωσφορικά άλατα υπό τη δράση της παραθυρεοειδούς ορμόνης, αντίθετα, απεκκρίνονται εντατικά μέσω των νεφρών.

Καλσιτονίνη μειώνει τα επίπεδα ασβεστίου και φωσφόρου στο αίμα. Η καλσιτονίνη μειώνει τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών και, ως εκ τούτου, μειώνει την απελευθέρωση ασβεστίου από τον οστικό ιστό.

Βιταμίνη D χοληκαλσιφερόλη, αντιραχιτική βιταμίνη.

Βιταμίνη D αναφέρεται σε λιποδιαλυτές βιταμίνες. Η καθημερινή απαίτηση για μια βιταμίνη είναι 25 mcg. Βιταμίνη D υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, συντίθεται στο δέρμα από την πρόδρομή της 7-δεϋδροχοληστερόλη, η οποία, σε συνδυασμό με πρωτεΐνη, εισέρχεται στο ήπαρ. Στο ήπαρ, με τη συμμετοχή του μικροσωμικού συστήματος των οξυγενασών, η οξείδωση εμφανίζεται στην 25η θέση με το σχηματισμό της 25-υδροξυχοληκαλσιφερόλης. Η πρόδρομη αυτή βιταμίνη, με τη συμμετοχή μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης μεταφοράς, μεταφέρεται στα νεφρά, όπου υφίσταται δεύτερη αντίδραση υδροξυλίωσης στην πρώτη θέση με το σχηματισμόενεργή μορφή βιταμίνης D 3 - 1,25-διυδροχοληκαλσιφερόλη (ή καλσιτριόλη). . Η αντίδραση υδροξυλίωσης στους νεφρούς ενεργοποιείται από την παραθυρεοειδική ορμόνη όταν το επίπεδο του ασβεστίου στο αίμα μειώνεται. Με επαρκή περιεκτικότητα σε ασβέστιο στο σώμα, σχηματίζεται ένας ανενεργός μεταβολίτης 24,25 (ΟΗ) στα νεφρά. Η βιταμίνη C συμμετέχει στις αντιδράσεις υδροξυλίωσης.

1,25 (OH) 2 D 3 δρα παρόμοια με τις στεροειδείς ορμόνες. Διεισδύοντας στα κύτταρα-στόχους, αλληλεπιδρά με υποδοχείς που μεταναστεύουν στον κυτταρικό πυρήνα. Στα εντεροκύτταρα, αυτό το σύμπλεγμα υποδοχέα ορμονών διεγείρει τη μεταγραφή του mRNA που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση πρωτεϊνικού φορέα ασβεστίου. Στο έντερο, η απορρόφηση του ασβεστίου ενισχύεται με τη συμμετοχή της πρωτεΐνης που δεσμεύει το ασβέστιο και του Ca 2+ - ΑΤΡάσες. Στον οστικό ιστό, βιταμίνη D3 διεγείρει τη διαδικασία της αφαλάτωσης. Στα νεφρά, ενεργοποίηση από βιταμίνη D3 Η ΑΤΡ-άση ασβεστίου συνοδεύεται από αύξηση της επαναρρόφησης ιόντων ασβεστίου και φωσφορικών. Η καλσιτριόλη εμπλέκεται στη ρύθμιση της ανάπτυξης και της διαφοροποίησης των κυττάρων του μυελού των οστών. Έχει αντιοξειδωτική και αντικαρκινική δράση.

Η υποβιταμίνωση οδηγεί σε ραχίτιδα.

Η υπερβιταμίνωση οδηγεί σε σοβαρή αφαλάτωση των οστών, ασβεστοποίηση μαλακών ιστών.

Παραβίαση του μεταβολισμού του φωσφόρου του ασβεστίου

Ραχιτισμός που εκδηλώνεται με μειωμένη ανοργανοποίηση του οστικού ιστού. Η ασθένεια μπορεί να οφείλεται σε υποβιταμίνωση D3. , έλλειψη ηλιακού φωτός, ανεπαρκής ευαισθησία του οργανισμού στη βιταμίνη. Τα βιοχημικά συμπτώματα της ραχίτιδας είναι η μείωση του επιπέδου του ασβεστίου και του φωσφόρου στο αίμα και η μείωση της δραστηριότητας της αλκαλικής φωσφατάσης. Στα παιδιά, η ραχίτιδα εκδηλώνεται με παραβίαση της οστεογένεσης, παραμορφώσεις των οστών, μυϊκή υπόταση και αυξημένη νευρομυϊκή διεγερσιμότητα. Στους ενήλικες, η υποβιταμίνωση οδηγεί σε τερηδόνα και οστεομαλακία, στους ηλικιωμένους - σε οστεοπόρωση.

Τα νεογέννητα μπορεί να αναπτυχθούνπαροδική υπασβεστιαιμία, αφού σταματάει η πρόσληψη ασβεστίου από τον οργανισμό της μητέρας και παρατηρείται υποπαραθυρεοειδισμός.

Υπασβεστιαιμία, υποφωσφαταιμίαμπορεί να συμβεί σε παραβίαση της παραγωγής παραθυρεοειδούς ορμόνης, καλσιτονίνης, δυσλειτουργίας του γαστρεντερικού σωλήνα (έμετος, διάρροια), νεφρών, με αποφρακτικό ίκτερο, κατά τη διάρκεια της επούλωσης των καταγμάτων.

Ανταλλαγή σιδήρου.

Γενικό περιεχόμενοαδένας στο σώμα ενός ενήλικα είναι 5 γρ. Ο σίδηρος κατανέμεται κυρίως ενδοκυτταρικά, όπου κυριαρχεί ο αιμικός σίδηρος: αιμοσφαιρίνη, μυοσφαιρίνη, κυτοχρώματα. Ο εξωκυτταρικός σίδηρος αντιπροσωπεύεται από την πρωτεΐνη τρανσφερρίνη. Στο πλάσμα του αίματος, η περιεκτικότητα σε σίδηρο είναι 16-19 μmol/l, σε ερυθροκύτταρα - 19 mmol/l. ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ Ο μεταβολισμός του σιδήρου στους ενήλικες είναι 20-25 mg/ημέρα . Το κύριο μέρος αυτής της ποσότητας (90%) είναι ενδογενής σίδηρος, που απελευθερώνεται κατά τη διάσπαση των ερυθροκυττάρων, το 10% είναι εξωγενής σίδηρος, που παρέχεται ως μέρος των προϊόντων διατροφής.

Βιολογικές λειτουργίες του σιδήρου:

• βασικό συστατικό των διεργασιών οξειδοαναγωγής στο σώμα
• μεταφορά οξυγόνου (ως μέρος της αιμοσφαιρίνης)
• εναπόθεση οξυγόνου (στη σύνθεση της μυοσφαιρίνης)
• αντιοξειδωτική λειτουργία (ως μέρος της καταλάσης και των υπεροξειδασών)
• διεγείρει τις ανοσολογικές αποκρίσεις στο σώμα

Η απορρόφηση του σιδήρου συμβαίνει στο έντερο και είναι μια περιορισμένη διαδικασία. Πιστεύεται ότι το 1/10 του σιδήρου στα τρόφιμα απορροφάται. Τα προϊόντα διατροφής περιέχουν οξειδωμένο τρισθενή σίδηρο, ο οποίος στο όξινο περιβάλλον του στομάχου μετατρέπεται σε F e 2+ . Η απορρόφηση του σιδήρου γίνεται σε διάφορα στάδια: είσοδος στα εντεροκύτταρα με τη συμμετοχή της βλεννογόνου μεμβράνης, ενδοκυτταρική μεταφορά από τα ένζυμα των εντεροκυττάρων και μετάβαση του σιδήρου στο πλάσμα του αίματος. Πρωτεΐνες που συμμετέχουν στην απορρόφηση του σιδήρουαποφερριτίνη, που δεσμεύει τον σίδηρο και παραμένει στον εντερικό βλεννογόνο, δημιουργώντας μια αποθήκη σιδήρου. Αυτό το στάδιο του μεταβολισμού του σιδήρου είναι ρυθμιστικό: η σύνθεση της αποφερριτίνης μειώνεται με την έλλειψη σιδήρου στον οργανισμό.

Ο απορροφημένος σίδηρος μεταφέρεται ως μέρος της πρωτεΐνης τρανσφερρίνης, όπου οξειδώνεταισερουλοπλασμίνημέχρι F e 3+ , με αποτέλεσμα την αύξηση της διαλυτότητας του σιδήρου. Η τρανσφερρίνη αλληλεπιδρά με ιστικούς υποδοχείς, ο αριθμός των οποίων είναι πολύ μεταβλητός. Αυτό το στάδιο της ανταλλαγής είναι επίσης ρυθμιστικό.

Ο σίδηρος μπορεί να εναποτεθεί με τη μορφή φερριτίνης και αιμοσιδερίνης.φερριτίνη Ηπατική υδατοδιαλυτή πρωτεΐνη που περιέχει έως και 20% F e 2+ ως φωσφορικό ή υδροξείδιο.Αιμοσιδερίνη αδιάλυτη πρωτεΐνη, περιέχει έως και 30% F e 3+ , περιλαμβάνει στη σύνθεσή του πολυσακχαρίτες, νουκλεοτίδια, λιπίδια..

Η απέκκριση του σιδήρου από το σώμα συμβαίνει ως μέρος του απολεπιστικού επιθηλίου του δέρματος και των εντέρων. Μικρή ποσότητα σιδήρου χάνεται μέσω των νεφρών με τη χολή και το σάλιο.

Η πιο κοινή παθολογία του μεταβολισμού του σιδήρου είναιΣιδηροπενική αναιμία.Ωστόσο, είναι επίσης δυνατό να υπερκορεσθεί ο οργανισμός με σίδηρο με τη συσσώρευση αιμοσιδερίνης και την ανάπτυξηαιμοχρωμάτωση.

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΙΣΤΩΝ

Βιοχημεία συνδετικού ιστού.

Διάφοροι τύποι συνδετικού ιστού κατασκευάζονται σύμφωνα με μία μόνο αρχή: ίνες (κολλαγόνο, ελαστίνη, ρετικουλίνη) και διάφορα κύτταρα (μακροφάγα, ινοβλάστες και άλλα κύτταρα) κατανέμονται σε μια μεγάλη μάζα μεσοκυττάριας βασικής ουσίας (πρωτεογλυκάνες και δικτυωμένες γλυκοπρωτεΐνες).

Ο συνδετικός ιστός εκτελεί μια ποικιλία λειτουργιών:

• λειτουργία υποστήριξης (σκελετός οστών),
• λειτουργία φραγμού
• μεταβολική λειτουργία (σύνθεση σε ινοβλάστες χημικών συστατικών του ιστού),
• λειτουργία εναπόθεσης (συσσώρευση μελανίνης στα μελανοκύτταρα),
• επανορθωτική λειτουργία (συμμετοχή στην επούλωση πληγών),
• συμμετοχή στο μεταβολισμό νερού-αλατιού (οι πρωτεογλυκάνες δεσμεύουν το εξωκυττάριο νερό)

Σύνθεση και ανταλλαγή της κύριας μεσοκυττάριας ουσίας.

Πρωτεογλυκάνες (βλέπε χημεία υδατανθράκων) και γλυκοπρωτεΐνες (ibid.).

Σύνθεση γλυκοπρωτεϊνών και πρωτεογλυκανών.

Το υδατανθρακικό συστατικό των πρωτεογλυκανών αντιπροσωπεύεται από γλυκοζαμινογλυκάνες (GAGs), οι οποίες περιλαμβάνουν ακετυλαμινο σάκχαρα και ουρονικά οξέα. Η πρώτη ύλη για τη σύνθεσή τους είναι η γλυκόζη.

1. γλυκόζη-6-φωσφορική → φρουκτόζη-6-φωσφορικήγλουταμίνη → γλυκοζαμίνη.
2. γλυκόζη → UDP-γλυκόζη →UDP - γλυκουρονικό οξύ
3. γλυκοζαμίνη + UDP-γλυκουρονικό οξύ + FAPS → GAG
4. GAG + πρωτεΐνη → πρωτεογλυκάνη

διάσπαση των πρωτεογλυκανών και των γλυκοπρωτεϊνώνεκτελείται από διάφορα ένζυμα:υαλουρονιδάση, ιδουρονιδάση, εξαμινιδάσες, σουλφατάσες.

Μεταβολισμός πρωτεϊνών συνδετικού ιστού.

Ανταλλαγή κολλαγόνου

Η κύρια πρωτεΐνη του συνδετικού ιστού είναι το κολλαγόνο (δείτε τη δομή στην ενότητα «Χημεία πρωτεϊνών»). Το κολλαγόνο είναι μια πολυμορφική πρωτεΐνη με διάφορους συνδυασμούς πολυπεπτιδικών αλυσίδων στη σύνθεσή του. Στο ανθρώπινο σώμα κυριαρχούν οι μορφές κολλαγόνου 1,2,3 που σχηματίζουν ινίδια.

Σύνθεση κολλαγόνου.

Η σύνθεση του κολλαγόνου συμβαίνει στους ινοβλάστες και στον εξωκυτταρικό χώρο, περιλαμβάνει διάφορα στάδια. Στα πρώτα στάδια συντίθεται το προκολλαγόνο (που αντιπροσωπεύεται από 3 πολυπεπτιδικές αλυσίδες, οι οποίες έχουν επιπλέονΝ και C άκρα θραύσματα). Στη συνέχεια, υπάρχει μια μετα-μεταφραστική τροποποίηση του προκολλαγόνου με δύο τρόπους: με οξείδωση (υδροξυλίωση) και με γλυκοζυλίωση.

1. τα αμινοξέα λυσίνη και προλίνη υφίστανται οξείδωση με τη συμμετοχή ενζύμωνοξυγενάση λυσίνης, οξυγενάση προλίνης, ιόντα σιδήρου και βιταμίνη C.Η προκύπτουσα υδροξυλυσίνη, η υδροξυπρολίνη, εμπλέκεται στο σχηματισμό σταυροδεσμών στο κολλαγόνο
2. η προσκόλληση του συστατικού υδατάνθρακα πραγματοποιείται με τη συμμετοχή ενζύμωνγλυκοζυλοτρανσφεράσες.

Το τροποποιημένο προκολλαγόνο εισέρχεται στον μεσοκυττάριο χώρο, όπου υφίσταται μερική πρωτεόλυση με διάσπαση του τερματικούΝ και θραύσματα Γ. Ως αποτέλεσμα, το προκολλαγόνο μετατρέπεται σετροποκολλαγόνο - δομικό μπλοκ ινών κολλαγόνου.

Διάσπαση κολλαγόνου.

Το κολλαγόνο είναι μια πρωτεΐνη που ανταλλάσσεται αργά. Η διάσπαση του κολλαγόνου πραγματοποιείται από το ένζυμοκολλαγενάση. Είναι ένα ένζυμο που περιέχει ψευδάργυρο που συντίθεται ως προκολλαγενάση. Η προκολλαγενάση ενεργοποιείταιτρυψίνη, πλασμίνη, καλλικρεΐνημε μερική πρωτεόλυση. Η κολλαγενάση διασπά το κολλαγόνο στη μέση του μορίου σε μεγάλα θραύσματα, τα οποία διασπώνται περαιτέρω από ένζυμα που περιέχουν ψευδάργυρο.ζελατινάσες.

Βιταμίνη "C", ασκορβικό οξύ, αντισκορβουτική βιταμίνη

Η βιταμίνη C παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό του κολλαγόνου. Από χημική φύση, είναι ένα οξύ λακτόνης, παρόμοια στη δομή με τη γλυκόζη. Η ημερήσια ανάγκη για ασκορβικό οξύ για έναν ενήλικα είναι 50 100 mg. Η βιταμίνη C βρίσκεται στα φρούτα και τα λαχανικά. Ο ρόλος της βιταμίνης C είναι ο εξής:

• συμμετέχει στη σύνθεση του κολλαγόνου,
• συμμετέχει στο μεταβολισμό της τυροσίνης,
• συμμετέχει στη μετάβαση του φολικού οξέος σε THFA,
• είναι αντιοξειδωτικό

Η αβιταμίνωση «C» εκδηλώνεταισκορβούτο (ουλίτιδα, αναιμία, αιμορραγία).

Ανταλλαγή ελαστίνης.

Η ανταλλαγή ελαστίνης δεν είναι καλά κατανοητή. Πιστεύεται ότι η σύνθεση ελαστίνης με τη μορφή προελαστίνης συμβαίνει μόνο στην εμβρυϊκή περίοδο. Η διάσπαση της ελαστίνης πραγματοποιείται από το ένζυμο ουδετερόφιλωνελαστάση , η οποία συντίθεται ως ανενεργή προελαστάση.

Χαρακτηριστικά της σύνθεσης και του μεταβολισμού του συνδετικού ιστού στην παιδική ηλικία.

• Υψηλότερη περιεκτικότητα σε πρωτεογλυκάνες,
• Μια διαφορετική αναλογία GAGs: περισσότερο υαλουρονικό οξύ, λιγότερες θειικές χονδροττίνες και θειικές κερατάνες.
• Το κολλαγόνο τύπου 3 κυριαρχεί, το οποίο είναι λιγότερο σταθερό και ανταλλάσσεται πιο γρήγορα.
• Πιο εντατική ανταλλαγή συστατικών του συνδετικού ιστού.

Διαταραχές συνδετικού ιστού.

Πιθανές συγγενείς διαταραχές του μεταβολισμού των γλυκοζαμινογλυκανών και πρωτεογλυκανώνβλεννοπολυσακχαριδώσεις.Η δεύτερη ομάδα ασθενειών του συνδετικού ιστού είναικολλαγόνωση, ιδιαίτερα τους ρευματισμούς. Στις κολλαγονώσεις παρατηρείται καταστροφή του κολλαγόνου, ένα από τα συμπτώματα της οποίας είναιυδροξυπρολινουρία

Βιοχημεία γραμμωτού μυϊκού ιστού

Η χημική σύνθεση των μυών: 80-82% είναι νερό, 20% είναι ξηρό υπόλειμμα. Το 18% του ξηρού υπολείμματος πέφτει σε πρωτεΐνες, το υπόλοιπο αντιπροσωπεύεται από αζωτούχες μη πρωτεϊνικές ουσίες, λιπίδια, υδατάνθρακες και μέταλλα.

Μυϊκές πρωτεΐνες.

Οι μυϊκές πρωτεΐνες χωρίζονται σε 3 τύπους:

1. Οι σαρκοπλασματικές (υδατοδιαλυτές) πρωτεΐνες αποτελούν το 30% όλων των μυϊκών πρωτεϊνών
2. Οι μυοϊνιδικές (αλατοδιαλυτές) πρωτεΐνες αποτελούν το 50% όλων των μυϊκών πρωτεϊνών
3. Οι στρωματικές (αδιάλυτες στο νερό) πρωτεΐνες αποτελούν το 20% όλων των μυϊκών πρωτεϊνών

Μυοϊνιδικές πρωτεΐνεςαντιπροσωπεύεται από μυοσίνη, ακτίνη, (κυριότερες πρωτεΐνες) τροπομυοσίνη και τροπονίνη (μικρές πρωτεΐνες).

Μυοσίνη - πρωτεΐνη από παχιά νημάτια μυοϊνιδίων, έχει μοριακό βάρος περίπου 500.000 d, αποτελείται από δύο βαριές αλυσίδες και 4 ελαφριές αλυσίδες. Η μυοσίνη ανήκει στην ομάδα των σφαιρικών-ινιδικών πρωτεϊνών. Εναλλάσσει σφαιρικές «κεφαλές» ελαφρών αλυσίδων και ινιδιακές «ουρές» βαριών αλυσίδων. Το «κεφάλι» της μυοσίνης έχει ενζυμική δράση ΑΤΡάσης. Η μυοσίνη αντιπροσωπεύει το 50% των μυοϊνιδιακών πρωτεϊνών.

ακτίνη παρουσιάζονται σε δύο μορφέςσφαιρικό (μορφή G), ινώδη (μορφή F). σχήμα G έχει μοριακό βάρος 43.000 d.φά -η μορφή της ακτίνης έχει τη μορφή στριμμένων νημάτων σφαιρικώνσολ - έντυπα. Αυτή η πρωτεΐνη αντιπροσωπεύει το 20-30% των μυοϊνιδιακών πρωτεϊνών.

Τροπομυοσίνη - μια δευτερεύουσα πρωτεΐνη με μοριακό βάρος 65.000 g. Έχει σχήμα ωοειδούς ράβδου, ταιριάζει στις εσοχές του ενεργού νήματος και εκτελεί τη λειτουργία ενός «μονωτή» μεταξύ του ενεργού νήματος και του νήματος μυοσίνης.

Τροπονίνη Το Ca είναι μια εξαρτώμενη πρωτεΐνη που αλλάζει τη δομή της όταν αλληλεπιδρά με ιόντα ασβεστίου.

Σαρκοπλασματικές πρωτεΐνεςαντιπροσωπεύεται από μυοσφαιρίνη, ένζυμα, συστατικά της αναπνευστικής αλυσίδας.

Στρωματικές πρωτεΐνες - κολλαγόνο, ελαστίνη.

Αζωτούχες εκχυλιστικές ουσίες των μυών.

Οι αζωτούχες μη πρωτεϊνικές ουσίες περιλαμβάνουν νουκλεοτίδια (ATP), αμινοξέα (ιδιαίτερα, γλουταμινικό), μυϊκά διπεπτίδια (καρνοσίνη και ανσερίνη). Αυτά τα διπεπτίδια επηρεάζουν το έργο των αντλιών νατρίου και ασβεστίου, ενεργοποιούν το έργο των μυών, ρυθμίζουν την απόπτωση και είναι αντιοξειδωτικά. Οι αζωτούχες ουσίες περιλαμβάνουν κρεατίνη, φωσφοκρεατίνη και κρεατινίνη. Η κρεατίνη συντίθεται στο ήπαρ και μεταφέρεται στους μύες.

Οργανικές ουσίες χωρίς άζωτο

Οι μύες περιέχουν όλες τις κατηγορίεςλιπίδια. Υδατάνθρακες αντιπροσωπεύεται από γλυκόζη, γλυκογόνο και προϊόντα μεταβολισμού υδατανθράκων (γαλακτικό, πυροσταφυλικό).

Μεταλλικά στοιχεία

Οι μύες περιέχουν ένα σύνολο από πολλά μέταλλα. Η υψηλότερη συγκέντρωση ασβεστίου, νατρίου, καλίου, φωσφόρου.

Χημεία μυϊκής συστολής και χαλάρωσης.

Όταν οι γραμμωτοί μύες διεγείρονται, ιόντα ασβεστίου απελευθερώνονται από το σαρκοπλασματικό δίκτυο στο κυτταρόπλασμα, όπου η συγκέντρωση του Ca 2+ αυξάνεται σε 10-3 προσεύχομαι. Τα ιόντα ασβεστίου αλληλεπιδρούν με τη ρυθμιστική πρωτεΐνη τροπονίνη, αλλάζοντας τη διαμόρφωσή της. Ως αποτέλεσμα, η ρυθμιστική πρωτεΐνη τροπομυοσίνη μετατοπίζεται κατά μήκος της ίνας ακτίνης και απελευθερώνονται οι θέσεις αλληλεπίδρασης μεταξύ ακτίνης και μυοσίνης. Η δραστηριότητα της ΑΤΡάσης της μυοσίνης ενεργοποιείται. Λόγω της ενέργειας του ATP, η γωνία κλίσης του "κεφαλιού" της μυοσίνης σε σχέση με την "ουρά" αλλάζει και ως αποτέλεσμα, τα νημάτια ακτίνης ολισθαίνουν σε σχέση με τα νημάτια μυοσίνης.μυική σύσπαση.

Με τον τερματισμό των ερεθισμάτων, ιόντα ασβεστίου «αντλούνται» στο σαρκοπλασματικό δίκτυο με τη συμμετοχή της Ca-ATP-άσης λόγω της ενέργειας του ATP. Συγκέντρωση Ca 2+ στο κυτταρόπλασμα μειώνεται στο 10-7 mole, που οδηγεί στην απελευθέρωση τροπονίνης από ιόντα ασβεστίου. Αυτό, με τη σειρά του, συνοδεύεται από απομόνωση των συσταλτικών πρωτεϊνών ακτίνη και μυοσίνης από την πρωτεΐνη τροπομυοσίνη.μυϊκή χαλάρωση.

Για τη συστολή των μυών, χρησιμοποιούνται διαδοχικά τα ακόλουθα:πηγές ενέργειας:

1. περιορισμένη παροχή ενδογενούς ATP
2. ασήμαντο κεφάλαιο φωσφορικής κρεατίνης
3. ο σχηματισμός ATP λόγω 2 μορίων ADP με τη συμμετοχή του ενζύμου μυοκινάση

(2 ADP → AMP + ATP)

1. αναερόβια οξείδωση γλυκόζης
2. αερόβιες διεργασίες οξείδωσης γλυκόζης, λιπαρών οξέων, σωμάτων ακετόνης

Στην παιδική ηλικίαη περιεκτικότητα σε νερό στους μύες αυξάνεται, η αναλογία των μυοϊνιδιακών πρωτεϊνών είναι μικρότερη, το επίπεδο των στρωματικών πρωτεϊνών είναι υψηλότερο.

Οι παραβιάσεις της χημικής σύνθεσης και λειτουργίας των γραμμωτών μυών περιλαμβάνουνμυοπάθεια, στην οποία υπάρχει παραβίαση του ενεργειακού μεταβολισμού στους μύες και μείωση της περιεκτικότητας σε μυοϊνιδιακές συσταλτικές πρωτεΐνες.

Βιοχημεία νευρικού ιστού.

Η φαιά ουσία του εγκεφάλου (τα σώματα των νευρώνων) και η λευκή ουσία (άξονες) διαφέρουν ως προς την περιεκτικότητα σε νερό και λιπίδια. Η χημική σύνθεση της φαιάς και λευκής ουσίας:

πρωτεΐνες του εγκεφάλου

πρωτεΐνες του εγκεφάλουδιαφέρουν ως προς τη διαλυτότητα. Διανέμωυδατοδιαλυτό(αλατοδιαλυτές) πρωτεΐνες νευρικού ιστού, οι οποίες περιλαμβάνουν νευρολευκωματίνες, νευροσφαιρίνες, ιστόνες, νουκλεοπρωτεΐνες, φωσφοπρωτεΐνες καιαδιάλυτο στο νερό(αδιάλυτα στο άλας), τα οποία περιλαμβάνουν νευροκολλαγόνο, νευροελαστίνη, νευροστρομίνη.

Αζωτούχες μη πρωτεϊνικές ουσίες

Οι μη πρωτεϊνικές ουσίες του εγκεφάλου που περιέχουν άζωτο αντιπροσωπεύονται από αμινοξέα, πουρίνες, ουρικό οξύ, διπεπτίδιο καρνοσίνης, νευροπεπτίδια, νευροδιαβιβαστές. Μεταξύ των αμινοξέων, το γλουταμινικό και το ασπατρικό, που σχετίζονται με τα διεγερτικά αμινοξέα του εγκεφάλου, βρίσκονται σε υψηλότερες συγκεντρώσεις.

Νευροπεπτίδια (νευροεγκεφαλίνες, νευροενδορφίνες) είναι πεπτίδια που έχουν αναλγητική δράση παρόμοια με τη μορφίνη. Είναι ανοσοτροποποιητές, επιτελούν μια λειτουργία νευροδιαβιβαστή.νευροδιαβιβαστές Η νορεπινεφρίνη και η ακετυλοχολίνη είναι βιογενείς αμίνες.

Λιπίδια εγκεφάλου

Τα λιπίδια αποτελούν το 5% του υγρού βάρους της φαιάς ουσίας και το 17% του υγρού βάρους της λευκής ουσίας, αντίστοιχα το 30 - 70% του ξηρού βάρους του εγκεφάλου. Τα λιπίδια του νευρικού ιστού αντιπροσωπεύονται από:

• ελεύθερα λιπαρά οξέα (αραχιδονικό, εγκεφαλικό, νευρικό)
• φωσφολιπίδια (ακεταλφωσφατίδια, σφιγγομυελίνες, χολινοφωσφατίδια, χοληστερόλη)
• σφιγγολιπίδια (γαγγλιοσίδες, εγκεφαλοζίτες)

Η κατανομή των λιπών στη φαιά και λευκή ουσία είναι άνιση. Στη φαιά ουσία, υπάρχει χαμηλότερη περιεκτικότητα σε χοληστερόλη, υψηλή περιεκτικότητα σε cerebroside. Στη λευκή ουσία, η αναλογία της χοληστερόλης και των γαγγλιοσιδών είναι υψηλότερη.

υδατάνθρακες του εγκεφάλου

Οι υδατάνθρακες περιέχονται στον εγκεφαλικό ιστό σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις, γεγονός που είναι συνέπεια της ενεργητικής χρήσης γλυκόζης στον νευρικό ιστό. Οι υδατάνθρακες αντιπροσωπεύονται από γλυκόζη σε συγκέντρωση 0,05%, μεταβολίτες του μεταβολισμού των υδατανθράκων.

Μεταλλικά στοιχεία

Το νάτριο, το ασβέστιο, το μαγνήσιο κατανέμονται αρκετά ομοιόμορφα στη φαιά και λευκή ουσία. Υπάρχει αυξημένη συγκέντρωση φωσφόρου στη λευκή ουσία.

Η κύρια λειτουργία του νευρικού ιστού είναι να διεξάγει και να μεταδίδει νευρικές ώσεις.

Διεξαγωγή νευρικής ώθησης

Η αγωγή μιας νευρικής ώθησης σχετίζεται με μια αλλαγή στη συγκέντρωση νατρίου και καλίου εντός και εκτός των κυττάρων. Όταν μια νευρική ίνα διεγείρεται, η διαπερατότητα των νευρώνων και των διεργασιών τους στο νάτριο αυξάνεται απότομα. Το νάτριο από τον εξωκυτταρικό χώρο εισέρχεται στα κύτταρα. Η απελευθέρωση του καλίου από τα κύτταρα καθυστερεί. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται ένα φορτίο στη μεμβράνη: η εξωτερική επιφάνεια αποκτά αρνητικό φορτίο και η εσωτερική επιφάνεια αποκτά θετικό φορτίο.δυνατότητες δράσης. Στο τέλος της διέγερσης, τα ιόντα νατρίου «αντλούνται» στον εξωκυτταρικό χώρο με τη συμμετοχή του Κ,Να -ATPase, και η μεμβράνη επαναφορτίζεται. Έξω υπάρχει ένα θετικό φορτίο, και μέσα - ένα αρνητικό φορτίο - υπάρχειδυνατότητα ανάπαυσης.

Μετάδοση νευρικής ώθησης

Η μετάδοση μιας νευρικής ώθησης στις συνάψεις συμβαίνει στις συνάψεις με τη βοήθεια νευροδιαβιβαστών. Οι κλασικοί νευροδιαβιβαστές είναι η ακετυλοχολίνη και η νορεπινεφρίνη.

Η ακετυλοχολίνη συντίθεται από ακετυλο-CoA και χολίνη με τη συμμετοχή του ενζύμουτρανσφεράση ακετυλοχολίνης, συσσωρεύεται σε συναπτικά κυστίδια, απελευθερώνεται στη συναπτική σχισμή και αλληλεπιδρά με τους υποδοχείς της μετασυναπτικής μεμβράνης. Η ακετυλοχολίνη διασπάται από ένα ένζυμοχολινεστεράση.

Η νορεπινεφρίνη συντίθεται από την τυροσίνη, η οποία καταστρέφεται από το ένζυμομονοαμινοξειδάση.

Το GABA (γάμα-αμινοβουτυρικό οξύ), η σεροτονίνη και η γλυκίνη μπορούν επίσης να δράσουν ως μεσολαβητές.

Χαρακτηριστικά του μεταβολισμού του νευρικού ιστούέχουν ως εξής:

• η παρουσία του αιματοεγκεφαλικού φραγμού περιορίζει τη διαπερατότητα του εγκεφάλου σε πολλές ουσίες,
• κυριαρχούν οι αερόβιες διεργασίες
• Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας

Στα παιδιά Μέχρι τη στιγμή της γέννησης, τα 2/3 των νευρώνων έχουν σχηματιστεί, οι υπόλοιποι σχηματίζονται κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους. Η μάζα του εγκεφάλου σε ένα παιδί ενός έτους είναι περίπου το 80% της μάζας του εγκεφάλου ενός ενήλικα. Κατά τη διαδικασία ωρίμανσης του εγκεφάλου, η περιεκτικότητα σε λιπίδια αυξάνεται απότομα και οι διεργασίες μυελίνωσης προχωρούν ενεργά.

Βιοχημεία του ήπατος.

Η χημική σύνθεση του ηπατικού ιστού: 80% νερό, 20% ξηρό υπόλειμμα (πρωτεΐνες, αζωτούχες ουσίες, λιπίδια, υδατάνθρακες, μέταλλα).

Το ήπαρ εμπλέκεται σε όλους τους τύπους μεταβολισμού του ανθρώπινου σώματος.

μεταβολισμός υδατανθράκων

Η σύνθεση και η διάσπαση του γλυκογόνου, η γλυκονεογένεση προχωρά ενεργά στο ήπαρ, λαμβάνει χώρα η αφομοίωση της γαλακτόζης και της φρουκτόζης και η οδός της φωσφορικής πεντόζης είναι ενεργή.

μεταβολισμός λιπιδίων

Στο ήπαρ, η σύνθεση τριακυλογλυκερολών, φωσφολιπιδίων, χοληστερόλης, η σύνθεση λιποπρωτεϊνών (VLDL, HDL), η σύνθεση χολικών οξέων από τη χοληστερόλη, η σύνθεση σωμάτων ακετόνης, τα οποία στη συνέχεια μεταφέρονται στους ιστούς,

μεταβολισμό του αζώτου

Το ήπαρ χαρακτηρίζεται από ενεργό μεταβολισμό πρωτεϊνών. Συνθέτει όλες τις λευκωματίνες και τις περισσότερες σφαιρίνες του πλάσματος του αίματος, παράγοντες πήξης του αίματος. Στο ήπαρ, δημιουργείται επίσης ένα ορισμένο απόθεμα πρωτεϊνών του σώματος. Στο ήπαρ, ο καταβολισμός αμινοξέων προχωρά ενεργά - απαμίνωση, τρανσαμίνωση, σύνθεση ουρίας. Στα ηπατοκύτταρα, οι πουρίνες διασπώνται με το σχηματισμό ουρικού οξέος, τη σύνθεση αζωτούχων ουσιών - χολίνη, κρεατίνη.

Αντιτοξική λειτουργία

Το ήπαρ είναι το πιο σημαντικό όργανο για την εξουδετέρωση τόσο των εξωγενών (φάρμακα) όσο και των ενδογενών τοξικών ουσιών (χολερυθρίνη, προϊόντα αποσύνθεσης πρωτεϊνών, αμμωνία). Η αποτοξίνωση των τοξικών ουσιών στο ήπαρ λαμβάνει χώρα σε διάφορα στάδια:

1. αυξάνει την πολικότητα και την υδροφιλία των εξουδετερωμένων ουσιών κατάοξείδωση (ινδόλη σε ινδοξύλιο), υδρόλυση (ακετυλοσαλικυλικό → οξικό + σαλικυλικό οξύ), αναγωγή κ.λπ.
2. σύζευξη με γλυκουρονικό οξύ, θειικό οξύ, γλυκόλη, γλουταθειόνη, μεταλλοθειονεΐνη (για άλατα βαρέων μετάλλων)

Ως αποτέλεσμα του βιομετασχηματισμού, η τοξικότητα, κατά κανόνα, μειώνεται σημαντικά.

ανταλλαγή χρωστικών

Η συμμετοχή του ήπατος στο μεταβολισμό των χρωστικών της χολής συνίσταται στην εξουδετέρωση της χολερυθρίνης, στην καταστροφή του ουροχολινογόνου

Ανταλλαγή πορφυρίνης:

Το ήπαρ συνθέτει πορφοφιλινογόνο, ουροπορφυρινογόνο, κοπροπορφυρινογόνο, πρωτοπορφυρίνη και αίμη.

Εναλλαγή ορμονών

Το ήπαρ απενεργοποιεί ενεργά την αδρεναλίνη, τα στεροειδή (σύζευξη, οξείδωση), τη σεροτονίνη και άλλες βιογενείς αμίνες.

Ανταλλαγή νερού-αλατιού

Το ήπαρ συμμετέχει έμμεσα στον μεταβολισμό του νερού-αλατιού συνθέτοντας πρωτεΐνες του πλάσματος του αίματος που καθορίζουν την ογκοτική πίεση, τη σύνθεση του αγγειοτενσινογόνου, ενός προδρόμου της αγγειοτενσίνης II.

Ανταλλαγή ορυκτών

: Στο συκώτι, η εναπόθεση σιδήρου, χαλκού, η σύνθεση πρωτεϊνών μεταφοράς σερουλοπλασμίνης και τρανσφερίνης, η απέκκριση μετάλλων στη χολή.

Στις αρχές Παιδική ηλικίαοι ηπατικές λειτουργίες βρίσκονται σε αναπτυξιακό στάδιο, η παραβίασή τους είναι πιθανή.

Βιβλιογραφία

Barker R.: Demonstrative neuroscience. - Μ.: GEOTAR-Media, 2005

I.P. Asmarin, Ε.Ρ. Karazeeva, M.A. Karabasova και άλλοι: Παθολογική φυσιολογία και βιοχημεία. - Μ.: Εξεταστική, 2005

Kvetnaya T.V.: Η μελατονίνη είναι ένας νευροανοσοενδοκρινικός δείκτης παθολογίας που σχετίζεται με την ηλικία. - Αγία Πετρούπολη: DEAN, 2005

Pavlov A.N.: Οικολογία: ορθολογική περιβαλλοντική διαχείριση και ασφάλεια ζωής. - Μ.: Λύκειο, 2005

Pechersky A.V.: Μερική ανεπάρκεια ανδρογόνων που σχετίζεται με την ηλικία. - SPb.: SPbMAPO, 2005

Εκδ. Yu.A. Ershov; Rec. ΔΕΝ. Kuzmenko: Γενική χημεία. Βιοφυσική χημεία. Χημεία βιογενών στοιχείων. - Μ.: Λύκειο, 2005

T.L. Aleinikova και άλλοι. Εκδ. Ο Ε.Σ. Σεβερίνα; Κριτής: Δ.Μ. Νικουλίνα, Ζ.Ι. Mikashenovich, L.M. Pustovalova: Βιοχημεία. - Μ.: GEOTAR-MED, 2005

Tyukavkina N.A.: Βιοοργανική χημεία. - M.: Bustard, 2005

Zhizhin GV: Αυτορυθμιζόμενα κύματα χημικών αντιδράσεων και βιολογικών πληθυσμών. - Αγία Πετρούπολη: Nauka, 2004

Ivanov V.P.: Πρωτεΐνες κυτταρικών μεμβρανών και αγγειακή δυστονία στον άνθρωπο. - Kursk: KSMU KMI, 2004

Ινστιτούτο Φυσιολογίας Φυτών im. Κ.Α. Timiryazev RAS; Μαλλομέταξο ύφασμα. εκδ. V.V. Kuznetsov: Andrei Lvovich Kursanov: Ζωή και έργο. - Μ.: Nauka, 2004

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

Άλλες σχετικές εργασίες που μπορεί να σας ενδιαφέρουν.vshm>
21479.		ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ	150,03 KB
	Υπάρχουν τρεις τύποι ισοζυγίου αζώτου: θετικό ισοζύγιο αζώτου θετικό ισοζύγιο αζώτου αρνητικό ισοζύγιο αζώτου Με θετικό ισοζύγιο αζώτου, η πρόσληψη αζώτου υπερισχύει της απελευθέρωσής του. Με τη νεφρική νόσο, είναι δυνατή μια ψευδώς θετική ισορροπία αζώτου, στην οποία υπάρχει καθυστέρηση στο σώμα των τελικών προϊόντων του μεταβολισμού του αζώτου. Με αρνητικό ισοζύγιο αζώτου, η απέκκριση αζώτου υπερισχύει της πρόσληψής του. Αυτή η κατάσταση είναι δυνατή με ασθένειες όπως η φυματίωση, οι ρευματισμοί, οι ογκολογικές ...
21481.		ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΩΝ ΛΙΠΙΔΙΩΝ	194,66 KB
	Τα λίπη περιλαμβάνουν διάφορες αλκοόλες και λιπαρά οξέα. Οι αλκοόλες αντιπροσωπεύονται από τη γλυκερίνη, τη σφιγγοσίνη και τη χοληστερόλη.Στους ανθρώπινους ιστούς κυριαρχούν λιπαρά οξέα μακράς αλυσίδας με ζυγό αριθμό ατόμων άνθρακα. Διάκριση μεταξύ κορεσμένων και ακόρεστων λιπαρών οξέων...
385.		ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ	148,99 KB
	Η δομή και ο βιολογικός ρόλος της γλυκόζης και του γλυκογόνου. Οδός διφωσφορικής εξόζης για τη διάσπαση της γλυκόζης. Ανοικτή αλυσίδα και κυκλικές μορφές υδατανθράκων Στο σχήμα, το μόριο γλυκόζης παρουσιάζεται με τη μορφή ανοιχτής αλυσίδας και με τη μορφή κυκλικής δομής. Στις εξόζες του τύπου γλυκόζης, το πρώτο άτομο άνθρακα ενώνεται με το οξυγόνο στο πέμπτο άτομο άνθρακα, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται ένας εξαμελής δακτύλιος.
7735.		Η ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΩΣ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ	35,98KB
	Περίπου το 70 τοις εκατό των πληροφοριών μεταδίδεται μέσω μη λεκτικών καναλιών επικοινωνίας στη διαδικασία της επικοινωνίας και μόνο το 30 τοις εκατό μέσω λεκτικών. Επομένως, δεν είναι μια λέξη που μπορεί να πει περισσότερα για ένα άτομο, αλλά ένα βλέμμα, εκφράσεις προσώπου, πλαστικές στάσεις, χειρονομίες, κινήσεις σώματος, διαπροσωπική απόσταση, ρούχα και άλλα μη λεκτικά μέσα επικοινωνίας. Έτσι, τα κύρια καθήκοντα της μη λεκτικής επικοινωνίας μπορούν να θεωρηθούν τα ακόλουθα: η δημιουργία και η διατήρηση ψυχολογικής επαφής, η ρύθμιση της διαδικασίας επικοινωνίας. προσθήκη νέων αποχρώσεων με νόημα στο λεκτικό κείμενο, σωστή ερμηνεία λέξεων,...
6645.		Μεταβολισμός και ενέργεια (μεταβολισμός)	39,88KB
	Είσοδος ουσιών στο κύτταρο. Λόγω της περιεκτικότητας σε διαλύματα αλάτων ζάχαρης και άλλων οσμωτικά δραστικών ουσιών, τα κύτταρα χαρακτηρίζονται από την παρουσία μιας ορισμένης οσμωτικής πίεσης σε αυτά. Η διαφορά μεταξύ της συγκέντρωσης των ουσιών μέσα και έξω από το κύτταρο ονομάζεται βαθμίδα συγκέντρωσης.
21480.		ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΩΝ ΝΟΥΚΛΕΪΚΩΝ ΟΞΕΩΝ	116,86 KB
	Δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ Οι αζωτούχες βάσεις στο DNA αντιπροσωπεύονται από αδενίνη γουανίνη θυμίνη κυτοσίνη υδατάνθρακας - δεοξυριβόζη. Το DNA παίζει σημαντικό ρόλο στην αποθήκευση γενετικών πληροφοριών. Σε αντίθεση με το RNA, το DNA έχει δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες. Το μοριακό βάρος του DNA είναι περίπου 109 dalton.
386.		ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΛΙΠΩΝ ΚΑΙ ΛΙΠΟΕΙΔΩΝ	724,43 KB
	Στη σύνθεση των λιπιδίων έχουν βρεθεί πολυάριθμα και διαφορετικά δομικά συστατικά: ανώτερα λιπαρά οξέα, αλκοόλες, αλδεΰδες, υδατάνθρακες, αζωτούχες βάσεις, αμινοξέα, φωσφορικό οξύ κ.λπ. Τα λιπαρά οξέα που αποτελούν τα λίπη διακρίνονται σε κορεσμένα και ακόρεστα. Λιπαρά οξέα Μερικά φυσιολογικά σημαντικά κορεσμένα λιπαρά οξέα Αριθμός ατόμων C Ασήμαντο όνομα Συστηματική ονομασία Χημικός τύπος μιας ένωσης...
10730.		Διεθνής τεχνολογική ανταλλαγή. Διεθνές εμπόριο υπηρεσιών	56,4 KB
	Υπηρεσίες μεταφορών στην παγκόσμια αγορά. Η κύρια διαφορά είναι ότι οι υπηρεσίες συνήθως δεν έχουν υλοποιημένη μορφή, αν και πολλές υπηρεσίες την αποκτούν, για παράδειγμα: με τη μορφή μαγνητικών μέσων για προγράμματα ηλεκτρονικών υπολογιστών, διάφορα έγγραφα τυπωμένα σε χαρτί κ.λπ. Οι υπηρεσίες, σε αντίθεση με τα αγαθά, παράγονται και καταναλώνονται κυρίως ταυτόχρονα και δεν υπόκεινται σε αποθήκευση. μια κατάσταση όπου ο πωλητής και ο αγοραστής της υπηρεσίας δεν μετακινούνται πέρα ​​από τα σύνορα, μόνο η υπηρεσία διέρχεται.
4835.		Μεταβολισμός σιδήρου και παραβίαση του μεταβολισμού του σιδήρου. Αιμοσηδήρωση	138,5 KB
	Ο σίδηρος είναι ένα απαραίτητο ιχνοστοιχείο που συμμετέχει στην αναπνοή, την αιμοποίηση, τις ανοσοβιολογικές και οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις και αποτελεί μέρος περισσότερων από 100 ενζύμων. Ο σίδηρος είναι απαραίτητο συστατικό της αιμοσφαιρίνης και της μυοαιμοσφαιρίνης. Το σώμα ενός ενήλικα περιέχει περίπου 4 g σιδήρου, από τα οποία περισσότερα από τα μισά (περίπου 2,5 g) είναι σίδηρος αιμοσφαιρίνης.

ΓΟΥΒΠΟ ΟΥΓΜΑ της Ομοσπονδιακής Υπηρεσίας Υγείας και Κοινωνικής Ανάπτυξης

Τμήμα Βιοχημείας

ΜΑΘΗΜΑ ΔΙΑΛΕΞΗΣ

ΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ

Ενότητα 8. Βιοχημεία μεταβολισμού νερού-άλατος και οξεοβασικής κατάστασης

Εκατερίνμπουργκ,

ΔΙΑΛΕΞΗ #24

Θέμα: Μεταβολισμός νερού-αλατιού και μετάλλων

Σχολές: ιατρική και προληπτική, ιατρική και προληπτική, παιδιατρική.

Ανταλλαγή νερού-αλατιού- ανταλλαγή νερού και βασικών ηλεκτρολυτών του σώματος (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).

ηλεκτρολύτες- ουσίες που διασπώνται σε διάλυμα σε ανιόντα και κατιόντα. Μετριούνται σε mol/l.

Μη ηλεκτρολύτες- ουσίες που δεν διασπώνται στο διάλυμα (γλυκόζη, κρεατινίνη, ουρία). Μετριούνται σε g / l.

Ανταλλαγή ορυκτών- την ανταλλαγή τυχόν μεταλλικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που δεν επηρεάζουν τις κύριες παραμέτρους του υγρού μέσου στο σώμα.

Νερό- το κύριο συστατικό όλων των σωματικών υγρών.

Ο βιολογικός ρόλος του νερού

1. Το νερό είναι ένας γενικός διαλύτης για τις περισσότερες οργανικές (εκτός από λιπίδια) και ανόργανες ενώσεις.
2. Το νερό και οι ουσίες που διαλύονται σε αυτό δημιουργούν το εσωτερικό περιβάλλον του σώματος.
3. Το νερό παρέχει τη μεταφορά ουσιών και θερμικής ενέργειας σε όλο το σώμα.
4. Ένα σημαντικό μέρος των χημικών αντιδράσεων του σώματος λαμβάνει χώρα στην υδατική φάση.
5. Το νερό συμμετέχει στις αντιδράσεις υδρόλυσης, ενυδάτωσης, αφυδάτωσης.
6. Προσδιορίζει τη χωρική δομή και τις ιδιότητες των υδρόφοβων και υδρόφιλων μορίων.
7. Σε σύμπλεγμα με το GAG, το νερό εκτελεί μια δομική λειτουργία.

ΓΕΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΥΓΡΩΝ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

Ενταση ΗΧΟΥ. Σε όλα τα χερσαία ζώα, τα υγρά αποτελούν περίπου το 70% του σωματικού βάρους. Η κατανομή του νερού στο σώμα εξαρτάται από την ηλικία, το φύλο, τη μυϊκή μάζα,... Με την πλήρη στέρηση νερού, ο θάνατος επέρχεται μετά από 6-8 ημέρες, όταν η ποσότητα του νερού στο σώμα μειώνεται κατά 12%.

ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΝΕΡΟΥ-ΑΛΑΤΙΟΥ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

Στο σώμα, η ισορροπία νερού-άλατος του ενδοκυτταρικού περιβάλλοντος διατηρείται από τη σταθερότητα του εξωκυττάριου υγρού. Με τη σειρά του, η ισορροπία νερού-αλατιού του εξωκυττάριου υγρού διατηρείται μέσω του πλάσματος του αίματος με τη βοήθεια οργάνων και ρυθμίζεται από ορμόνες.

Σώματα που ρυθμίζουν το μεταβολισμό νερού-αλατιού

Η πρόσληψη νερού και αλάτων στο σώμα γίνεται μέσω του γαστρεντερικού σωλήνα, αυτή η διαδικασία ελέγχεται από τη δίψα και την όρεξη για αλάτι. Η απομάκρυνση της περίσσειας νερού και αλάτων από το σώμα πραγματοποιείται από τα νεφρά. Επιπλέον, το νερό απομακρύνεται από το σώμα από το δέρμα, τους πνεύμονες και το γαστρεντερικό σωλήνα.

Ισορροπία νερού στο σώμα

Οι αλλαγές στο έργο των νεφρών, του δέρματος, των πνευμόνων και του γαστρεντερικού σωλήνα μπορεί να οδηγήσουν σε παραβίαση της ομοιόστασης νερού-αλατιού. Για παράδειγμα, σε θερμά κλίματα, για τη διατήρηση…

Ορμόνες που ρυθμίζουν το μεταβολισμό νερού-αλατιού

Η αντιδιουρητική ορμόνη (ADH) ή η βαζοπρεσσίνη, είναι ένα πεπτίδιο με μοριακό βάρος περίπου 1100 D, που περιέχει 9 AA που συνδέονται με ένα δισουλφίδιο… Η ADH συντίθεται στους νευρώνες του υποθαλάμου, μεταφέρεται στις νευρικές απολήξεις…

Σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης

Ρενίν

Ρενίν- ένα πρωτεολυτικό ένζυμο που παράγεται από παρασπειραματικά κύτταρα που βρίσκονται κατά μήκος των προσαγωγών (φερόντων) αρτηριδίων του νεφρικού σωματιδίου. Η έκκριση ρενίνης διεγείρεται από μια πτώση της πίεσης στα προσαγωγά αρτηρίδια του σπειράματος, που προκαλείται από τη μείωση της αρτηριακής πίεσης και τη μείωση της συγκέντρωσης του Na +. Η έκκριση ρενίνης διευκολύνεται επίσης από τη μείωση των παρορμήσεων από τους κολπικούς και αρτηριακούς βαροϋποδοχείς ως αποτέλεσμα της μείωσης της αρτηριακής πίεσης. Η έκκριση ρενίνης αναστέλλεται από την αγγειοτενσίνη II, την υψηλή αρτηριακή πίεση.

Στο αίμα, η ρενίνη δρα στο αγγειοτενσινογόνο.

Αγγειοτασινογόνο- α2-σφαιρίνη, από 400 ΑΑ. Ο σχηματισμός αγγειοτενσινογόνου συμβαίνει στο ήπαρ και διεγείρεται από γλυκοκορτικοειδή και οιστρογόνα. Η ρενίνη υδρολύει τον πεπτιδικό δεσμό στο μόριο αγγειοτενσινογόνου, διασπώντας το Ν-τερματικό δεκαπεπτίδιο από αυτό - αγγειοτενσίνη Ι χωρίς βιολογική δραστηριότητα.

Υπό τη δράση του μετατρεπτικού ενζύμου αντιτενσίνης (ACE) (καρβοξυδιπεπτιδυλική πεπτιδάση) των ενδοθηλιακών κυττάρων, των πνευμόνων και του πλάσματος του αίματος, 2 AA αφαιρούνται από το C-άκρο της αγγειοτενσίνης Ι και σχηματίζονται αγγειοτενσίνη II (οκταπεπτίδιο).

Αγγειοτασίνη II

Αγγειοτασίνη IIλειτουργεί μέσω του συστήματος τριφωσφορικής ινοσιτόλης των κυττάρων της σπειραματικής ζώνης του φλοιού των επινεφριδίων και του SMC. Η αγγειοτενσίνη II διεγείρει τη σύνθεση και έκκριση αλδοστερόνης από τα κύτταρα της σπειραματικής ζώνης του φλοιού των επινεφριδίων. Οι υψηλές συγκεντρώσεις αγγειοτενσίνης ΙΙ προκαλούν σοβαρή αγγειοσυστολή των περιφερικών αρτηριών και αυξάνουν την αρτηριακή πίεση. Επιπλέον, η αγγειοτενσίνη ΙΙ διεγείρει το κέντρο της δίψας στον υποθάλαμο και αναστέλλει την έκκριση ρενίνης στα νεφρά.

Η αγγειοτενσίνη II υδρολύεται από αμινοπεπτιδάσες σε αγγειοτενσίνη III (ένα επταπεπτίδιο, με δράση αγγειοτενσίνης II, αλλά με 4 φορές χαμηλότερη συγκέντρωση), το οποίο στη συνέχεια υδρολύεται από τις αγγειοτενσινάσες (πρωτεάσες) σε ΑΑ.

Αλδοστερόνη

Η σύνθεση και έκκριση της αλδοστερόνης διεγείρεται από την αγγειοτενσίνη II, τη χαμηλή συγκέντρωση Na + και υψηλή συγκέντρωση K + στο πλάσμα του αίματος, την ACTH, τις προσταγλανδίνες. ... Οι υποδοχείς αλδοστερόνης εντοπίζονται τόσο στον πυρήνα όσο και στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου.

Σχέδιο ρύθμισης του μεταβολισμού νερού-αλατιού

Ο ρόλος του συστήματος RAAS στην ανάπτυξη υπέρτασης

Η υπερπαραγωγή ορμονών RAAS προκαλεί αύξηση του όγκου του κυκλοφορούντος υγρού, ωσμωτική και αρτηριακή πίεση και οδηγεί στην ανάπτυξη υπέρτασης.

Αύξηση της ρενίνης εμφανίζεται, για παράδειγμα, στην αθηροσκλήρωση των νεφρικών αρτηριών, η οποία εμφανίζεται στους ηλικιωμένους.

υπερέκκριση αλδοστερόνης υπεραλδοστερονισμός προκύπτει ως αποτέλεσμα πολλών λόγων.

αιτία πρωτοπαθούς υπεραλδοστερονισμού (σύνδρομο Conn ) σε περίπου 80% των ασθενών υπάρχει αδένωμα των επινεφριδίων, σε άλλες περιπτώσεις - διάχυτη υπερτροφία των κυττάρων της σπειραματικής ζώνης που παράγουν αλδοστερόνη.

Στον πρωτοπαθή υπεραλδοστερονισμό, η περίσσεια αλδοστερόνης αυξάνει την επαναρρόφηση του Na + στα νεφρικά σωληνάρια, η οποία χρησιμεύει ως ερέθισμα για την έκκριση ADH και την κατακράτηση νερού από τα νεφρά. Επιπλέον, ενισχύεται η απέκκριση των ιόντων K +, Mg 2+ και H +.

Ως αποτέλεσμα, αναπτύξτε: 1). υπερνατριαιμία που προκαλεί υπέρταση, υπερογκαιμία και οίδημα. 2). υποκαλιαιμία που οδηγεί σε μυϊκή αδυναμία. 3). ανεπάρκεια μαγνησίου και 4). ήπια μεταβολική αλκάλωση.

Δευτεροπαθής υπεραλδοστερονισμόςπολύ πιο συνηθισμένο από το πρωτότυπο. Μπορεί να συσχετιστεί με καρδιακή ανεπάρκεια, χρόνια νεφρική νόσο και όγκους που εκκρίνουν ρενίνη. Οι ασθενείς έχουν αυξημένα επίπεδα ρενίνης, αγγειοτενσίνης ΙΙ και αλδοστερόνης. Τα κλινικά συμπτώματα είναι λιγότερο έντονα σε σχέση με την πρωτοπαθή αλδοστερόνη.

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΑΣΒΕΣΤΙΟΥ, ΜΑΓΝΗΣΙΟΥ, ΦΩΣΦΟΡΟΥ

Λειτουργίες του ασβεστίου στον οργανισμό:

1. Ενδοκυτταρικός μεσολαβητής ενός αριθμού ορμονών (σύστημα τριφωσφορικής ινοσιτόλης).
2. Συμμετέχει στη δημιουργία δυναμικών δράσης στα νεύρα και τους μύες.
3. Συμμετέχει στην πήξη του αίματος.
4. Ξεκινά μυϊκή σύσπαση, φαγοκυττάρωση, έκκριση ορμονών, νευροδιαβιβαστών κ.λπ.
5. Συμμετέχει στη μίτωση, την απόπτωση και τη νεκροβίωση.
6. Αυξάνει τη διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης για ιόντα καλίου, επηρεάζει την αγωγιμότητα νατρίου των κυττάρων, τη λειτουργία των αντλιών ιόντων.
7. Συνένζυμο ορισμένων ενζύμων.

Λειτουργίες του μαγνησίου στον οργανισμό:

1. Είναι ένα συνένζυμο πολλών ενζύμων (τρανσκετολάση (PFS), αφυδρογονάση γλυκόζης-6f, αφυδρογονάση 6-φωσφογλυκονικού, υδρολάση γλυκονολακτόνης, αδενυλική κυκλάση κ.λπ.).
2. Ανόργανο συστατικό των οστών και των δοντιών.

Λειτουργίες των φωσφορικών αλάτων στο σώμα:

1. Ανόργανο συστατικό των οστών και των δοντιών (υδροξυαπατίτης).
2. Περιλαμβάνεται στα λιπίδια (φωσφολιπίδια, σφιγγολιπίδια).
3. Περιλαμβάνεται στα νουκλεοτίδια (DNA, RNA, ATP, GTP, FMN, NAD, NADP, κ.λπ.).
4. Παρέχει ανταλλαγή ενέργειας από τότε. σχηματίζει μακροεργικούς δεσμούς (ATP, φωσφορική κρεατίνη).
5. Είναι μέρος των πρωτεϊνών (φωσφοπρωτεΐνες).
6. Περιλαμβάνεται στους υδατάνθρακες (γλυκόζη-6f, φρουκτόζη-6f, κ.λπ.).
7. Ρυθμίζει τη δραστηριότητα των ενζύμων (αντιδράσεις φωσφορυλίωσης / αποφωσφορυλίωσης ενζύμων, αποτελεί μέρος της τριφωσφορικής ινοσιτόλης - συστατικό του συστήματος τριφωσφορικής ινοσιτόλης).
8. Συμμετέχει στον καταβολισμό ουσιών (αντίδραση φωσφορόλυσης).
9. Ρυθμίζει την ΚΟΣ από τότε. σχηματίζει ένα ρυθμιστικό φωσφορικών. Εξουδετερώνει και απομακρύνει τα πρωτόνια στα ούρα.

Κατανομή ασβεστίου, μαγνησίου και φωσφορικών αλάτων στο σώμα

Ένα ενήλικο σώμα περιέχει περίπου 1 κιλό φώσφορο: Τα οστά και τα δόντια περιέχουν 85% φώσφορο. Εξωκυτταρικό υγρό - 1% φώσφορος. Στον ορό ... Η συγκέντρωση του μαγνησίου στο πλάσμα του αίματος είναι 0,7-1,2 mmol / l.

Η ανταλλαγή ασβεστίου, μαγνησίου και φωσφορικών αλάτων στο σώμα

Με φαγητό την ημέρα, πρέπει να παρέχεται ασβέστιο - 0,7-0,8 g, μαγνήσιο - 0,22-0,26 g, φώσφορος - 0,7-0,8 g. Το ασβέστιο απορροφάται ελάχιστα κατά 30-50%, ο φώσφορος απορροφάται καλά κατά 90%.

Εκτός από τη γαστρεντερική οδό, το ασβέστιο, το μαγνήσιο και ο φώσφορος εισέρχονται στο πλάσμα του αίματος από τον οστικό ιστό κατά την απορρόφησή του. Η ανταλλαγή μεταξύ του πλάσματος του αίματος και του οστικού ιστού για το ασβέστιο είναι 0,25-0,5 g / ημέρα, για το φώσφορο - 0,15-0,3 g / ημέρα.

Το ασβέστιο, το μαγνήσιο και ο φώσφορος απεκκρίνονται από το σώμα μέσω των νεφρών με τα ούρα, μέσω του γαστρεντερικού σωλήνα με τα κόπρανα και μέσω του δέρματος με τον ιδρώτα.

κανονισμός ανταλλαγής

Οι κύριοι ρυθμιστές του μεταβολισμού του ασβεστίου, του μαγνησίου και του φωσφόρου είναι η παραθυρεοειδική ορμόνη, η καλσιτριόλη και η καλσιτονίνη.

Παραθορμόνη

Η έκκριση παραθυρεοειδούς ορμόνης διεγείρει χαμηλή συγκέντρωση Ca2+, Mg2+ και υψηλή συγκέντρωση φωσφορικών αλάτων, αναστέλλει τη βιταμίνη D3. Ο ρυθμός αποσύνθεσης της ορμόνης μειώνεται σε χαμηλή συγκέντρωση Ca2 + και ... Η παραθυρεοειδική ορμόνη δρα στα οστά και τα νεφρά. Διεγείρει την έκκριση του αυξητικού παράγοντα 1 που μοιάζει με ινσουλίνη από τους οστεοβλάστες και...

υπερπαραθυρεοειδισμός

Ο υπερπαραθυρεοειδισμός προκαλεί: 1. καταστροφή των οστών, με την κινητοποίηση ασβεστίου και φωσφορικών από αυτά... 2. υπερασβεστιαιμία, με αυξημένη επαναρρόφηση ασβεστίου στα νεφρά. Η υπερασβεστιαιμία οδηγεί σε μειωμένη νευρομυϊκή...

Υποπαραθυρεοειδισμός

Ο υποπαραθυρεοειδισμός προκαλείται από ανεπάρκεια των παραθυρεοειδών αδένων και συνοδεύεται από υπασβεστιαιμία. Η υπασβεστιαιμία προκαλεί αύξηση της νευρομυϊκής αγωγιμότητας, προσβολές τονικών σπασμών, σπασμούς των αναπνευστικών μυών και του διαφράγματος και λαρυγγόσπασμο.

Καλσιτριόλη

1. Στο δέρμα, υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, σχηματίζεται 7-δεϋδροχοληστερόλη από ... 2. Στο ήπαρ, η 25-υδροξυλάση υδροξυλιώνει τη χοληκαλσιφερόλη σε καλσιδιόλη (25-υδροξυχοληκαλσιφερόλη, 25 (OH) D3). ...

Καλσιτονίνη

Η καλσιτονίνη είναι ένα πολυπεπτίδιο που αποτελείται από 32 AA με έναν δισουλφιδικό δεσμό, που εκκρίνεται από παραθυλακιώδη Κ-κύτταρα του θυρεοειδούς αδένα ή C-κύτταρα των παραθυρεοειδών αδένων.

Η έκκριση καλσιτονίνης διεγείρεται από υψηλή συγκέντρωση Ca2+ και γλυκαγόνης και αναστέλλεται από χαμηλή συγκέντρωση Ca2+.

Καλσιτονίνη:

1. αναστέλλει την οστεόλυση (μειώνοντας τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών) και αναστέλλει την απελευθέρωση Ca 2+ από το οστό.

2. στα σωληνάρια των νεφρών αναστέλλει την επαναρρόφηση Ca 2+, Mg 2+ και φωσφορικών αλάτων.

3. αναστέλλει την πέψη στο γαστρεντερικό σωλήνα,

Αλλαγές στα επίπεδα ασβεστίου, μαγνησίου και φωσφορικών αλάτων σε διάφορες παθολογίες

Αύξηση της συγκέντρωσης του Ca2 + στο πλάσμα του αίματος παρατηρείται με: υπερλειτουργία των παραθυρεοειδών αδένων. κατάγματα οστών? πολυαρθρίτιδα? πολλαπλές ... Μείωση της συγκέντρωσης των φωσφορικών αλάτων στο πλάσμα του αίματος παρατηρείται με: ραχίτιδα; ... Αύξηση της συγκέντρωσης των φωσφορικών αλάτων στο πλάσμα του αίματος παρατηρείται με: υπολειτουργία των παραθυρεοειδών αδένων. υπερβολική δόση…

Ο ρόλος των ιχνοστοιχείων: Mg2+, Mn2+, Co, Cu, Fe2+, Fe3+, Ni, Mo, Se, J. Η αξία της σερουλοπλασμίνης, νόσος Konovalov-Wilson.

Μαγγάνιο -συμπαράγοντας αμινοακυλο-tRNA συνθετάσες.

Ο βιολογικός ρόλος των Na+, Cl-, K+, HCO3- - των κύριων ηλεκτρολυτών, η σημασία στη ρύθμιση του CBS. Ανταλλαγή και βιολογικός ρόλος. Διαφορά ανιόντων και διόρθωσή της.

Μειωμένα επίπεδα χλωρίου στον ορό: υποχλωραιμική αλκάλωση (μετά από έμετο), αναπνευστική οξέωση, υπερβολική εφίδρωση, νεφρίτιδα με… Αυξημένη απέκκριση χλωρίου στα ούρα: υποαλδοστερονισμός (νόσος του Addison),… Μειωμένη απέκκριση χλωρίου στα ούρα, φθορές, απώλειες στα ούρα, απώλειες στα ούρα νεφρική νόσος…

ΔΙΑΛΕΞΗ #25

Θέμα: ΚΩΣ

2 μάθημα. Οξεοβασική κατάσταση (CBS) - η σχετική σταθερότητα της αντίδρασης ...

Βιολογική σημασία της ρύθμισης του pH, συνέπειες παραβιάσεων

Η απόκλιση του pH από τον κανόνα κατά 0,1 προκαλεί αισθητές διαταραχές στο αναπνευστικό, καρδιαγγειακό, νευρικό και άλλα συστήματα του σώματος. Όταν εμφανίζεται οξαιμία: 1. αυξημένη αναπνοή έως έντονη δύσπνοια, αναπνευστική ανεπάρκεια ως αποτέλεσμα βρογχόσπασμου.

Βασικές αρχές ρύθμισης της ΚΩΣ

Η ρύθμιση του CBS βασίζεται σε 3 βασικές αρχές:

1. σταθερότητα pH . Οι μηχανισμοί ρύθμισης του CBS διατηρούν τη σταθερότητα του pH.

2. ισομοριακότητα . Κατά τη ρύθμιση του CBS, η συγκέντρωση των σωματιδίων στο μεσοκυττάριο και εξωκυττάριο υγρό δεν αλλάζει.

3. ηλεκτρική ουδετερότητα . Κατά τη ρύθμιση του CBS, ο αριθμός των θετικών και αρνητικών σωματιδίων στο μεσοκυττάριο και εξωκυττάριο υγρό δεν αλλάζει.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΤΟΥ BOS

Βασικά, υπάρχουν 3 κύριοι μηχανισμοί ρύθμισης του CBS:

1. Φυσικοχημικός μηχανισμός , αυτά είναι ρυθμιστικά συστήματα αίματος και ιστών.
2. Φυσιολογικός μηχανισμός , αυτά είναι όργανα: πνεύμονες, νεφρά, οστικός ιστός, ήπαρ, δέρμα, γαστρεντερική οδός.
3. Μεταβολικός (σε κυτταρικό επίπεδο).

Υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές στη λειτουργία αυτών των μηχανισμών:

Φυσικοχημικοί μηχανισμοί ρύθμισης του CBS

Ρυθμιστήςείναι ένα σύστημα που αποτελείται από ένα ασθενές οξύ και το άλας του με μια ισχυρή βάση (συζευγμένο ζεύγος οξέος-βάσης).

Η αρχή λειτουργίας του buffer συστήματος είναι ότι δεσμεύει το H + με την περίσσευσή τους και απελευθερώνει H + με την ανεπάρκειά τους: H + + A - ↔ AH. Έτσι, το ρυθμιστικό σύστημα τείνει να αντιστέκεται σε τυχόν αλλαγές στο pH, ενώ ένα από τα συστατικά του ρυθμιστικού συστήματος καταναλώνεται και πρέπει να αποκατασταθεί.

Τα ρυθμιστικά συστήματα χαρακτηρίζονται από την αναλογία των συστατικών του ζεύγους οξέος-βάσης, την χωρητικότητα, την ευαισθησία, τον εντοπισμό και την τιμή pH που διατηρούν.

Υπάρχουν πολλά ρυθμιστικά διαλύματα τόσο μέσα όσο και έξω από τα κύτταρα του σώματος. Τα κύρια ρυθμιστικά συστήματα του σώματος περιλαμβάνουν διττανθρακικά, φωσφορική πρωτεΐνη και την ποικιλία του ρυθμιστικού διαλύματος αιμοσφαιρίνης. Περίπου το 60% των ισοδυνάμων οξέος δεσμεύει ενδοκυτταρικά ρυθμιστικά συστήματα και περίπου το 40% εξωκυτταρικά.

Ρυθμιστικό διάλυμα διττανθρακικών (διττανθρακικών).

Αποτελείται από H 2 CO 3 και NaHCO 3 σε αναλογία 1/20, εντοπισμένα κυρίως στο διάμεσο υγρό. Στον ορό του αίματος σε συγκέντρωση pCO 2 = 40 mmHg, Na + 150 mmol/l, διατηρεί pH=7,4. Το έργο του ρυθμιστικού διαλύματος διττανθρακικών παρέχεται από το ένζυμο καρβονική ανυδράση και την πρωτεΐνη της ζώνης 3 των ερυθροκυττάρων και των νεφρών.

Το ρυθμιστικό διάλυμα διττανθρακικών είναι ένα από τα πιο σημαντικά ρυθμιστικά διαλύματα στο σώμα λόγω των χαρακτηριστικών του:

1. Παρά τη χαμηλή χωρητικότητα - 10%, το ρυθμιστικό διάλυμα διττανθρακικών είναι πολύ ευαίσθητο, δεσμεύει έως και το 40% όλων των "επιπλέον" H +.
2. Το ρυθμιστικό διάλυμα διττανθρακικών ενσωματώνει το έργο των κύριων ρυθμιστικών συστημάτων και τους φυσιολογικούς μηχανισμούς ρύθμισης του CBS.

Από αυτή την άποψη, το ρυθμιστικό διάλυμα διττανθρακικών είναι ένας δείκτης του BBS, ο προσδιορισμός των συστατικών του είναι η βάση για τη διάγνωση παραβιάσεων του BBS.

Ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών

Αποτελείται από όξινα φωσφορικά NaH 2 PO 4 και βασικά Na 2 HPO 4, εντοπισμένα κυρίως στο κυτταρικό υγρό (φωσφορικά στο κύτταρο 14%, στο διάμεσο υγρό 1%). Η αναλογία όξινων και βασικών φωσφορικών στο πλάσμα αίματος είναι ¼, στα ούρα - 25/1.

Το ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών εξασφαλίζει τη ρύθμιση του CBS εντός του κυττάρου, την αναγέννηση του ρυθμιστικού διαλύματος διττανθρακικών στο διάμεσο υγρό και την απέκκριση του Η+ στα ούρα.

Ρυθμιστικό διάλυμα πρωτεΐνης

Η παρουσία αμινο και καρβοξυλικών ομάδων στις πρωτεΐνες τους δίνει επαμφοτερίζουσες ιδιότητες - παρουσιάζουν τις ιδιότητες οξέων και βάσεων, σχηματίζοντας ένα ρυθμιστικό σύστημα.

Το πρωτεϊνικό ρυθμιστικό αποτελείται από πρωτεΐνη-H και πρωτεΐνη-Na, εντοπίζεται κυρίως στα κύτταρα. Το πιο σημαντικό ρυθμιστικό πρωτεΐνης στο αίμα είναι αιμοσφαιρίνη .

ρυθμιστικό διάλυμα αιμοσφαιρίνης

Το ρυθμιστικό διάλυμα αιμοσφαιρίνης βρίσκεται στα ερυθροκύτταρα και έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά:

1. έχει την υψηλότερη χωρητικότητα (έως 75%).
2. Η δουλειά του σχετίζεται άμεσα με την ανταλλαγή αερίων.
3. δεν αποτελείται από ένα, αλλά από 2 ζεύγη: HHb↔H + + Hb - και HHbО 2 ↔H + + HbO 2 -;

Το HbO 2 είναι ένα σχετικά ισχυρό οξύ, ακόμη πιο ισχυρό από το ανθρακικό οξύ. Η οξύτητα του HbO 2 σε σύγκριση με την Hb είναι 70 φορές υψηλότερη, επομένως, η οξυαιμοσφαιρίνη υπάρχει κυρίως με τη μορφή άλατος καλίου (KHbO 2) και η δεοξυαιμοσφαιρίνη με τη μορφή αδιάσπαστου οξέος (HHb).

Το έργο της αιμοσφαιρίνης και του ρυθμιστικού διαλύματος διττανθρακικών

Φυσιολογικοί μηχανισμοί ρύθμισης του CBS

Τα οξέα και οι βάσεις που σχηματίζονται στο σώμα μπορεί να είναι πτητικά και μη. Το πτητικό H2CO3 σχηματίζεται από το CO2, το τελικό προϊόν του αερόβιου ... Μη πτητικά γαλακτικά οξέα, κετονοσώματα και λιπαρά οξέα συσσωρεύονται σε ... Πτητικά οξέα εκκρίνονται από το σώμα κυρίως από τους πνεύμονες με εκπνεόμενο αέρα, μη πτητικά οξέα - από τα νεφρά με ούρα.

Ο ρόλος των πνευμόνων στη ρύθμιση του CBS

Η ρύθμιση της ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες και, κατά συνέπεια, η απελευθέρωση του H2CO3 από το σώμα πραγματοποιείται μέσω ενός ρεύματος παρορμήσεων από χημειοϋποδοχείς και ... Κανονικά, οι πνεύμονες εκπέμπουν 480 λίτρα CO2 την ημέρα, που ισοδυναμούν με 20 mol H2CO3.

Ο ρόλος των νεφρών στη ρύθμιση του CBS

Οι νεφροί ρυθμίζουν το CBS: 1. απέκκριση H + από τον οργανισμό στις αντιδράσεις οξεογένεσης, αμμωνιογένεσης και με ... 2. κατακράτηση Na + στον οργανισμό. Η Na+,K+-ATPase επαναρροφά Na+ από τα ούρα, τα οποία μαζί με την ανθρακική ανυδράση και την οξεογένεση...

Ο ρόλος των οστών στη ρύθμιση του CBS

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

Ο ρόλος του ήπατος στη ρύθμιση του CBS

Το ήπαρ ρυθμίζει το CBS:

1. Μετατροπή αμινοξέων, κετοξέων και γαλακτικού σε ουδέτερη γλυκόζη.

2. Η μετατροπή μιας ισχυρής βάσης αμμωνίας σε ασθενώς βασική ουρία.

3. σύνθεση πρωτεϊνών αίματος που σχηματίζουν ένα ρυθμιστικό πρωτεϊνών.

4. συνθέτει γλουταμίνη, η οποία χρησιμοποιείται από τα νεφρά για την αμμωνιογένεση.

Η ηπατική ανεπάρκεια οδηγεί στην ανάπτυξη μεταβολικής οξέωσης.

Ταυτόχρονα, το ήπαρ συνθέτει κετονοσώματα, τα οποία, υπό συνθήκες υποξίας, ασιτίας ή διαβήτη, συμβάλλουν στην οξέωση.

Επίδραση του γαστρεντερικού σωλήνα στο CBS

Ο γαστρεντερικός σωλήνας επηρεάζει την κατάσταση του KOS, καθώς χρησιμοποιεί HCl και HCO 3 - στη διαδικασία της πέψης. Αρχικά, το HCl εκκρίνεται στον αυλό του στομάχου, ενώ το HCO 3 συσσωρεύεται στο αίμα και αναπτύσσεται αλκάλωση. Στη συνέχεια, το HCO 3 - από το αίμα με παγκρεατικό χυμό εισέρχεται στον εντερικό αυλό και η ισορροπία του CBS στο αίμα αποκαθίσταται. Δεδομένου ότι η τροφή που εισέρχεται στο σώμα και τα κόπρανα που αποβάλλονται από το σώμα είναι βασικά ουδέτερα, η συνολική επίδραση στο CBS είναι μηδενική.

Παρουσία οξέωσης, απελευθερώνεται περισσότερο HCl στον αυλό, γεγονός που συμβάλλει στην ανάπτυξη έλκους. Ο έμετος μπορεί να αντισταθμίσει την οξέωση και η διάρροια μπορεί να την επιδεινώσει. Ο παρατεταμένος έμετος προκαλεί την ανάπτυξη αλκάλωσης, στα παιδιά μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες, ακόμη και θάνατο.

Κυτταρικός μηχανισμός ρύθμισης του CBS

Εκτός από τους θεωρούμενους φυσικοχημικούς και φυσιολογικούς μηχανισμούς ρύθμισης του CBS, υπάρχει επίσης κυτταρικός μηχανισμός ρύθμιση της ΚΩΣ. Η αρχή της λειτουργίας του είναι ότι πλεονάζουσες ποσότητες H + μπορούν να τοποθετηθούν σε κύτταρα σε αντάλλαγμα για K +.

ΔΕΙΚΤΕΣ ΚΩΣ

1. pH - (power hydrogene - power of hydrogen) - αρνητικός δεκαδικός λογάριθμος (-lg) συγκέντρωσης H +. Ο κανόνας στο τριχοειδές αίμα είναι 7,37 - 7,45, ... 2. pCO2 - μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακα σε ισορροπία με ... 3. pO2 - μερική πίεση οξυγόνου στο πλήρες αίμα. Ο κανόνας στο τριχοειδές αίμα είναι 83 - 108 mm Hg, στο φλεβικό αίμα - ...

ΠΑΡΑΒΑΣΕΙΣ BOS

Η διόρθωση του CBS είναι μια προσαρμοστική αντίδραση από την πλευρά του οργάνου που προκάλεσε την παραβίαση του CBS. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι διαταραχών BOS - οξέωση και αλκάλωση.

Αλκαλική ύφεσις αίματος

ΕΓΩ. Αέριο (αναπνοή) . Χαρακτηρίζεται από τη συσσώρευση CO 2 στο αίμα ( pCO 2 =, AB, SB, BB=N,).

1). δυσκολία στην απελευθέρωση CO 2, με διαταραχές της εξωτερικής αναπνοής (υποαερισμός των πνευμόνων στο βρογχικό άσθμα, πνευμονία, κυκλοφορικές διαταραχές με συμφόρηση στην πνευμονική κυκλοφορία, πνευμονικό οίδημα, εμφύσημα, ατελεκτασία των πνευμόνων, καταστολή του αναπνευστικού αριθμού φαρμάκων κ.λπ.) 2 =, рО 2 =↓, AB, SB, BB=N,).

2). υψηλή συγκέντρωση CO 2 στο περιβάλλον (κλειστά δωμάτια) (рСО 2 =, рО 2, AB, SB, BB=N,).

3). δυσλειτουργίες της αναισθησίας και του αναπνευστικού εξοπλισμού.

Στην αέρια οξέωση, η συσσώρευση συμβαίνει στο αίμα CO 2, H 2 CO 3 και μείωση του pH. Η οξέωση διεγείρει την επαναρρόφηση του Na + στους νεφρούς και μετά από λίγο, εμφανίζεται αύξηση των AB, SB, BB στο αίμα και ως αντιστάθμιση αναπτύσσεται εκκριτική αλκάλωση.

Με την οξέωση, το H 2 PO 4 - συσσωρεύεται στο πλάσμα του αίματος, το οποίο δεν μπορεί να επαναρροφηθεί στα νεφρά. Ως αποτέλεσμα, απελευθερώνεται έντονα, προκαλώντας φωσφατουρία .

Για να αντισταθμιστεί η οξέωση των νεφρών, τα χλωρίδια απεκκρίνονται εντατικά στα ούρα, γεγονός που οδηγεί σε υποχρωμαιμία .

Η περίσσεια H + εισέρχεται στα κύτταρα, σε αντάλλαγμα, το K + φεύγει από τα κύτταρα, προκαλώντας υπερκαλιαιμία .

Η περίσσεια K + απεκκρίνεται έντονα στα ούρα, κάτι που μέσα σε 5-6 ημέρες οδηγεί σε υποκαλιαιμία .

II. Μη αέριο. Χαρακτηρίζεται από τη συσσώρευση μη πτητικών οξέων (pCO 2 \u003d ↓, N, AB, SB, BB=↓).

1). Μεταβολικός.Αναπτύσσεται σε παραβιάσεις του μεταβολισμού των ιστών, οι οποίες συνοδεύονται από υπερβολικό σχηματισμό και συσσώρευση μη πτητικών οξέων ή απώλεια βάσεων (pCO 2 \u003d ↓, N, АР = , AB, SB, BB=↓).

ΕΝΑ). Κετοξέωση. Με διαβήτη, πείνα, υποξία, πυρετό κ.λπ.

σι). Γαλακτική οξέωση. Με υποξία, μειωμένη ηπατική λειτουργία, λοιμώξεις κ.λπ.

V). Αλκαλική ύφεσις αίματος. Εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης οργανικών και ανόργανων οξέων κατά τη διάρκεια εκτεταμένων φλεγμονωδών διεργασιών, εγκαυμάτων, τραυματισμών κ.λπ.

Στη μεταβολική οξέωση, τα μη πτητικά οξέα συσσωρεύονται και το pH μειώνεται. Τα ρυθμιστικά συστήματα, τα εξουδετερωτικά οξέα, καταναλώνονται, ως αποτέλεσμα, η συγκέντρωση στο αίμα μειώνεται AB, SB, BBκαι ανεβαίνει AR.

Τα μη πτητικά οξέα H +, όταν αλληλεπιδρούν με HCO 3 - δίνουν H 2 CO 3, το οποίο αποσυντίθεται σε H 2 O και CO 2, τα ίδια τα μη πτητικά οξέα σχηματίζουν άλατα με διττανθρακικά Na +. Το χαμηλό pH και το υψηλό pCO 2 διεγείρουν την αναπνοή· ως αποτέλεσμα, το pCO 2 στο αίμα ομαλοποιείται ή μειώνεται με την ανάπτυξη αεριώδους αλκάλωσης.

Η περίσσεια H + στο πλάσμα του αίματος κινείται μέσα στο κύτταρο και σε αντάλλαγμα το K + φεύγει από το κύτταρο, μια παροδική υπερκαλιαιμία και τα κύτταρα υποκαλυστία . Το K + απεκκρίνεται εντατικά στα ούρα. Μέσα σε 5-6 ημέρες, η περιεκτικότητα του K + στο πλάσμα ομαλοποιείται και στη συνέχεια γίνεται κάτω από το φυσιολογικό ( υποκαλιαιμία ).

Στους νεφρούς, ενισχύονται οι διαδικασίες οξεο-, αμμωνιογένεσης και αναπλήρωσης της ανεπάρκειας διττανθρακικών του πλάσματος. Σε αντάλλαγμα για το HCO 3 - Cl - εκκρίνεται ενεργά στα ούρα, αναπτύσσεται υποχλωραιμία .

Κλινικές εκδηλώσεις μεταβολικής οξέωσης:

- διαταραχές της μικροκυκλοφορίας . Παρατηρείται μείωση της ροής του αίματος και ανάπτυξη στάσης υπό τη δράση των κατεχολαμινών, οι ρεολογικές ιδιότητες του αίματος αλλάζουν, γεγονός που συμβάλλει στην εμβάθυνση της οξέωσης.

- βλάβη και αυξημένη διαπερατότητα του αγγειακού τοιχώματος υπό την επίδραση της υποξίας και της οξέωσης. Με την οξέωση, το επίπεδο των κινινών στο πλάσμα και στο εξωκυττάριο υγρό αυξάνεται. Οι κινίνες προκαλούν αγγειοδιαστολή και αυξάνουν δραματικά τη διαπερατότητα. Αναπτύσσεται υπόταση. Οι περιγραφόμενες αλλαγές στα αγγεία του μικροαγγειακού συστήματος συμβάλλουν στη διαδικασία της θρόμβωσης και της αιμορραγίας.

Όταν το pH του αίματος είναι μικρότερο από 7,2, μείωση της καρδιακής παροχής .

- Kussmaul αναπνοή (αντισταθμιστική αντίδραση με στόχο την απελευθέρωση περίσσειας CO 2).

2. Απεκκριτικό.Αναπτύσσεται όταν υπάρχει παραβίαση των διεργασιών οξεο- και αμμωνιογένεσης στους νεφρούς ή με υπερβολική απώλεια βασικών σθένους με κόπρανα.

ΕΝΑ). Κατακράτηση οξέος σε νεφρική ανεπάρκεια (χρόνια διάχυτη σπειραματονεφρίτιδα, νεφροσκλήρωση, διάχυτη νεφρίτιδα, ουραιμία). Ούρα ουδέτερα ή αλκαλικά.

σι). Απώλεια αλκαλίων: νεφρική (νεφρική σωληναριακή οξέωση, υποξία, δηλητηρίαση με σουλφοναμίδες), γαστρεντερική (διάρροια, υπερσιελόρροια).

3. Εξωγενής.

Κατάποση όξινων τροφών, φαρμάκων (χλωριούχο αμμώνιο, μετάγγιση μεγάλων ποσοτήτων διαλυμάτων υποκατάστασης αίματος και υγρών παρεντερικής διατροφής, το pH των οποίων είναι συνήθως<7,0) и при отравлениях (салицилаты, этанол, метанол, этиленгликоль, толуол и др.).

4. Συνδυασμένο.

Για παράδειγμα, κετοξέωση + γαλακτική οξέωση, μεταβολική + απεκκριτική κ.λπ.

III. Μικτός (αέριο + μη αέριο).

Εμφανίζεται με ασφυξία, καρδιαγγειακή ανεπάρκεια κ.λπ.

Αλκάλωση

1). ενισχυμένη απέκκριση CO2, με την ενεργοποίηση της εξωτερικής αναπνοής (υπεραερισμός των πνευμόνων με αντισταθμιστική δύσπνοια, που συνοδεύει μια σειρά από ασθένειες, μεταξύ των οποίων ... 2). Η ανεπάρκεια Ο2 στον εισπνεόμενο αέρα προκαλεί υπεραερισμό των πνευμόνων και ... Ο υπεραερισμός οδηγεί σε μείωση του pCO2 στο αίμα και αύξηση του pH. Η αλκάλωση αναστέλλει την επαναρρόφηση Na+ στα νεφρά,…

Μη αέρια αλκάλωση

Βιβλιογραφία

1. Διττανθρακικά ορού ή πλάσματος /R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell // Human Biochemistry: σε 2 τόμους. Τ.2. Ανά. από τα αγγλικά: - M.: Mir, 1993. - σελ.370-371.

2. Ρυθμιστικά συστήματα αίματος και οξεοβασικής ισορροπίας / Т.Т. Berezov, B.F. Korovkin / / Βιολογική χημεία: Εγχειρίδιο / Εκδ. RAMS S.S. Debov. - 2η έκδ. αναθεωρήθηκε και επιπλέον - Μ.: Ιατρική, 1990. - σελ.452-457.

Τι θα κάνουμε με το υλικό που λάβαμε:

Εάν αυτό το υλικό αποδείχθηκε χρήσιμο για εσάς, μπορείτε να το αποθηκεύσετε στη σελίδα σας στα κοινωνικά δίκτυα:

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ

(Μεταβολισμός νερού-αλατιού. Βιοχημεία νεφρών και ούρων)

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ

Κριτής: Καθηγητής N.V. Κοζατσένκο

Εγκρίθηκε στη συνεδρίαση του τμήματος, υπ' αριθμ. _____ ημερομηνίας _______________2004

Εγκεκριμένο από τον επικεφαλής τμήμα ________________________________________________

Εγκεκριμένο στο MC των ιατροβιολογικών και φαρμακευτικών σχολών

Αριθμός έργου _____ ημερομηνίας _______________2004

Πρόεδρος________________________________________________

Ανταλλαγή νερού-αλατιού

Ένας από τους πιο συχνά διαταραγμένους τύπους μεταβολισμού στην παθολογία είναι το νερό-αλάτι. Συνδέεται με τη συνεχή κίνηση του νερού και των μετάλλων από το εξωτερικό περιβάλλον του σώματος προς το εσωτερικό, και αντίστροφα.

Στο σώμα ενός ενήλικα, το νερό αντιπροσωπεύει τα 2/3 (58-67%) του σωματικού βάρους. Περίπου το ήμισυ του όγκου του συγκεντρώνεται στους μύες. Η ανάγκη για νερό (ένα άτομο λαμβάνει έως και 2,5-3 λίτρα υγρού ημερησίως) καλύπτεται από την πρόσληψή του με τη μορφή πόσιμου (700-1700 ml), προσχηματισμένου νερού που αποτελεί μέρος της τροφής (800-1000 ml) και νερού που σχηματίζεται στο σώμα κατά τη διάρκεια του μεταβολισμού - 200-300 ml (κατά την καύση 1 γρ. λίπους και 7 γρ. 100 γρ. σχηματίζονται νερό, αντίστοιχα). Το ενδογενές νερό συντίθεται σε σχετικά μεγάλη ποσότητα όταν ενεργοποιείται η διαδικασία οξείδωσης του λίπους, η οποία παρατηρείται σε διάφορες, κυρίως παρατεταμένες στρεσογόνες καταστάσεις, διέγερση του συμπαθητικού-επινεφριδιακού συστήματος, διαιτοθεραπεία εκφόρτωσης (συχνά χρησιμοποιείται για τη θεραπεία παχύσαρκων ασθενών).

Λόγω των συνεχιζόμενων υποχρεωτικών απωλειών νερού, ο εσωτερικός όγκος του υγρού στο σώμα παραμένει αμετάβλητος. Αυτές οι απώλειες περιλαμβάνουν νεφρική (1,5 l) και εξωνεφρική, που σχετίζονται με την απελευθέρωση υγρού μέσω της γαστρεντερικής οδού (50-300 ml), της αναπνευστικής οδού και του δέρματος (850-1200 ml). Γενικά, ο όγκος των υποχρεωτικών απωλειών νερού είναι 2,5-3 λίτρα, κάτι που εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποσότητα των τοξινών που απομακρύνονται από το σώμα.

Ο ρόλος του νερού στις διαδικασίες της ζωής είναι πολύ διαφορετικός. Το νερό είναι διαλύτης για πολλές ενώσεις, άμεσο συστατικό ενός αριθμού φυσικοχημικών και βιοχημικών μετασχηματισμών, μεταφορέας ενδο- και εξωγενών ουσιών. Επιπλέον, εκτελεί μια μηχανική λειτουργία, αποδυναμώνοντας την τριβή των συνδέσμων, των μυών, των επιφανειών των χόνδρων των αρθρώσεων (διευκολύνοντας έτσι την κινητικότητά τους) και εμπλέκεται στη θερμορύθμιση. Το νερό διατηρεί την ομοιόσταση, η οποία εξαρτάται από το μέγεθος της οσμωτικής πίεσης του πλάσματος (ισοοσμία) και τον όγκο του υγρού (ισοβολαιμία), τη λειτουργία των μηχανισμών ρύθμισης της οξεοβασικής κατάστασης, την εμφάνιση διεργασιών που διασφαλίζουν τη σταθερότητα της θερμοκρασίας (ισοθερμία).

Στο ανθρώπινο σώμα, το νερό υπάρχει σε τρεις κύριες φυσικές και χημικές καταστάσεις, σύμφωνα με τις οποίες διακρίνονται: 1) ελεύθερο, ή κινητό, νερό (αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του ενδοκυτταρικού υγρού, καθώς και το αίμα, τη λέμφο, το διάμεσο υγρό). 2) νερό, δεσμευμένο από υδρόφιλα κολλοειδή, και 3) συστατικό, που περιλαμβάνεται στη δομή των μορίων πρωτεϊνών, λιπών και υδατανθράκων.

Στο σώμα ενός ενήλικου ανθρώπου που ζυγίζει 70 κιλά, ο όγκος του ελεύθερου νερού και του νερού που δεσμεύεται από υδρόφιλα κολλοειδή είναι περίπου το 60% του σωματικού βάρους, δηλ. 42 l. Αυτό το υγρό αντιπροσωπεύεται από το ενδοκυτταρικό νερό (αποτελεί 28 λίτρα, ή το 40% του σωματικού βάρους), το οποίο είναι ενδοκυτταρικός τομέας,και το εξωκυττάριο νερό (14 l, ή 20% του σωματικού βάρους), το οποίο σχηματίζεται εξωκυτταρικός τομέας.Η σύνθεση του τελευταίου περιλαμβάνει ενδαγγειακό (ενδοαγγειακό) υγρό. Αυτός ο ενδαγγειακός τομέας σχηματίζεται από το πλάσμα (2,8 l), το οποίο αποτελεί το 4-5% του σωματικού βάρους, και τη λέμφο.

Το διάμεσο νερό περιλαμβάνει κατάλληλο μεσοκυττάριο νερό (ελεύθερο μεσοκυττάριο υγρό) και οργανωμένο εξωκυττάριο υγρό (που αποτελεί το 15-16% του σωματικού βάρους, ή 10,5 λίτρα), δηλ. νερό συνδέσμων, τενόντων, περιτονίας, χόνδρου κ.λπ. Επιπλέον, ο εξωκυτταρικός τομέας περιλαμβάνει το νερό που βρίσκεται σε ορισμένες κοιλότητες (κοιλιακές και υπεζωκοτικές κοιλότητες, περικάρδιο, αρθρώσεις, κοιλίες εγκεφάλου, οφθαλμικές κοιλότητες κ.λπ.), καθώς και στο γαστρεντερικό σωλήνα. Το υγρό αυτών των κοιλοτήτων δεν συμμετέχει ενεργά στις μεταβολικές διεργασίες.

Το νερό του ανθρώπινου σώματος δεν λιμνάζει στα διάφορα τμήματα του, αλλά κινείται συνεχώς, ανταλλάσσοντας συνεχώς με άλλους τομείς του υγρού και με το εξωτερικό περιβάλλον. Η κίνηση του νερού οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην απελευθέρωση των πεπτικών υγρών. Έτσι, με το σάλιο, με τον παγκρεατικό χυμό, περίπου 8 λίτρα νερού την ημέρα αποστέλλονται στον εντερικό σωλήνα, αλλά αυτό το νερό πρακτικά δεν χάνεται λόγω της απορρόφησης στα κατώτερα μέρη του πεπτικού σωλήνα.

Τα ζωτικά στοιχεία χωρίζονται σε μακροθρεπτικά συστατικά(ημερήσια απαίτηση >100 mg) και ιχνοστοιχεία(καθημερινή απαίτηση<100 мг). К макроэлементам относятся натрий (Na), калий (К), кальций (Ca), магний (Мg), хлор (Cl), фосфор (Р), сера (S) и иод (I). К жизненно важным микроэлементам, необходимым лишь в следовых количествах, относятся железо (Fe), цинк (Zn), марганец (Μn), медь (Cu), кобальт (Со), хром (Сr), селен (Se) и молибден (Мо). Фтор (F) не принадлежит к этой группе, однако он необходим для поддержания в здоровом состоянии костной и зубной ткани. Вопрос относительно принадлежности к жизненно важным микроэлементам ванадия, никеля, олова, бора и кремния остается открытым. Такие элементы принято называть условно эссенциальными.

Ο Πίνακας 1 (στήλη 2) δείχνει τον μέσο όρο περιεχόμενομέταλλα στο σώμα ενός ενήλικα (με βάση βάρος 65 κιλών). Μέσος ημερήσιοςη ανάγκη για ενήλικα σε αυτά τα στοιχεία δίνεται στη στήλη 4. Σε παιδιά και γυναίκες κατά την εγκυμοσύνη και τη γαλουχία, καθώς και σε ασθενείς, η ανάγκη για ιχνοστοιχεία είναι συνήθως μεγαλύτερη.

Δεδομένου ότι πολλά στοιχεία μπορούν να αποθηκευτούν στο σώμα, η απόκλιση από τον ημερήσιο κανόνα αντισταθμίζεται εγκαίρως. Το ασβέστιο με τη μορφή απατίτη αποθηκεύεται στον οστικό ιστό, το ιώδιο αποθηκεύεται ως θυρεοσφαιρίνη στον θυρεοειδή αδένα, ο σίδηρος αποθηκεύεται ως φερριτίνη και η αιμοσιδερίνη στο μυελό των οστών, τη σπλήνα και το ήπαρ. Το συκώτι χρησιμεύει ως χώρος αποθήκευσης πολλών ιχνοστοιχείων.

Ο μεταβολισμός των μετάλλων ελέγχεται από ορμόνες. Αυτό ισχύει, για παράδειγμα, για την κατανάλωση H 2 O, Ca 2+ , PO 4 3- , τη δέσμευση Fe 2+ , I - , την απέκκριση H 2 O, Na + , Ca 2+ , PO 4 3- .

Η ποσότητα των μετάλλων που απορροφάται από τα τρόφιμα, κατά κανόνα, εξαρτάται από τις μεταβολικές απαιτήσεις του σώματος και σε ορισμένες περιπτώσεις από τη σύνθεση των τροφών. Το ασβέστιο μπορεί να θεωρηθεί ως παράδειγμα της επίδρασης της σύνθεσης των τροφίμων. Η απορρόφηση των ιόντων Ca 2+ προωθείται από το γαλακτικό και το κιτρικό οξύ, ενώ το φωσφορικό ιόν, το οξαλικό ιόν και το φυτικό οξύ αναστέλλουν την απορρόφηση του ασβεστίου λόγω της συμπλοκοποίησης και του σχηματισμού κακώς διαλυτών αλάτων (φυτίνη).

Ανεπάρκεια ορυκτών- το φαινόμενο δεν είναι τόσο σπάνιο: εμφανίζεται για διάφορους λόγους, για παράδειγμα, λόγω της μονότονης διατροφής, των διαταραχών της πεπτικότητας και διαφόρων ασθενειών. Έλλειψη ασβεστίου μπορεί να εμφανιστεί κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, καθώς και με ραχίτιδα ή οστεοπόρωση. Η ανεπάρκεια χλωρίου εμφανίζεται λόγω μεγάλης απώλειας ιόντων Cl - με έντονους εμετούς.

Λόγω της ανεπαρκούς περιεκτικότητας σε ιώδιο στα τρόφιμα, η ανεπάρκεια ιωδίου και η βρογχοκήλη έχουν γίνει κοινά σε πολλά μέρη της Κεντρικής Ευρώπης. Η έλλειψη μαγνησίου μπορεί να εμφανιστεί λόγω διάρροιας ή λόγω μονότονης διατροφής στον αλκοολισμό. Η έλλειψη ιχνοστοιχείων στο σώμα συχνά εκδηλώνεται με παραβίαση της αιμοποίησης, δηλαδή αναιμία.

Η τελευταία στήλη παραθέτει τις λειτουργίες που εκτελούνται στο σώμα από αυτά τα μέταλλα. Από τον πίνακα φαίνεται ότι σχεδόν όλα μακροθρεπτικά συστατικάλειτουργούν στο σώμα ως δομικά συστατικά και ηλεκτρολύτες. Οι λειτουργίες σήματος εκτελούνται από το ιώδιο (ως μέρος της ιωδοθυρονίνης) και το ασβέστιο. Τα περισσότερα ιχνοστοιχεία είναι συμπαράγοντες πρωτεϊνών, κυρίως ενζύμων. Σε ποσοτικούς όρους, στον οργανισμό κυριαρχούν οι πρωτεΐνες που περιέχουν σίδηρο αιμοσφαιρίνη, μυοσφαιρίνη και κυτόχρωμα, καθώς και περισσότερες από 300 πρωτεΐνες που περιέχουν ψευδάργυρο.

Τραπέζι 1

Παρόμοιες πληροφορίες.

Σημασία θέματος:Το νερό και οι ουσίες που διαλύονται σε αυτό δημιουργούν το εσωτερικό περιβάλλον του σώματος. Οι πιο σημαντικές παράμετροι της ομοιόστασης νερού-αλατιού είναι η οσμωτική πίεση, το pH και ο όγκος του ενδοκυτταρικού και εξωκυττάριου υγρού. Αλλαγές σε αυτές τις παραμέτρους μπορεί να οδηγήσουν σε αλλαγές στην αρτηριακή πίεση, οξέωση ή αλκάλωση, αφυδάτωση και οίδημα ιστού. Οι κύριες ορμόνες που εμπλέκονται στη λεπτή ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού-αλατιού και που δρουν στα περιφερικά σωληνάρια και τους συλλεκτικούς πόρους των νεφρών: αντιδιουρητική ορμόνη, αλδοστερόνη και νατριουρητικός παράγοντας. σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης των νεφρών. Είναι στα νεφρά που λαμβάνει χώρα ο τελικός σχηματισμός της σύνθεσης και του όγκου των ούρων, ο οποίος εξασφαλίζει τη ρύθμιση και τη σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος. Οι νεφροί διακρίνονται από έναν έντονο ενεργειακό μεταβολισμό, ο οποίος συνδέεται με την ανάγκη για ενεργή διαμεμβρανική μεταφορά σημαντικών ποσοτήτων ουσιών κατά τον σχηματισμό των ούρων.

Η βιοχημική ανάλυση των ούρων δίνει μια ιδέα της λειτουργικής κατάστασης των νεφρών, του μεταβολισμού σε διάφορα όργανα και του σώματος στο σύνολό του, βοηθά να διευκρινιστεί η φύση της παθολογικής διαδικασίας και καθιστά δυνατή την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας.

Σκοπός του μαθήματος:να μελετήσει τα χαρακτηριστικά των παραμέτρων του μεταβολισμού νερού-αλατιού και τους μηχανισμούς ρύθμισής τους. Χαρακτηριστικά του μεταβολισμού στα νεφρά. Μάθετε πώς να διεξάγετε και να αξιολογείτε μια βιοχημική ανάλυση των ούρων.

Ο μαθητής πρέπει να γνωρίζει:

1. Ο μηχανισμός σχηματισμού ούρων: σπειραματική διήθηση, επαναρρόφηση και έκκριση.

2. Χαρακτηριστικά των υδάτινων διαμερισμάτων του σώματος.

3. Οι κύριες παράμετροι του υγρού μέσου του σώματος.

4. Τι εξασφαλίζει τη σταθερότητα των παραμέτρων του ενδοκυτταρικού υγρού;

5. Συστήματα (όργανα, ουσίες) που εξασφαλίζουν τη σταθερότητα του εξωκυττάριου υγρού.

6. Παράγοντες (συστήματα) που εξασφαλίζουν την οσμωτική πίεση του εξωκυττάριου υγρού και τη ρύθμισή του.

7. Παράγοντες (συστήματα) που διασφαλίζουν τη σταθερότητα του όγκου του εξωκυττάριου υγρού και τη ρύθμισή του.

8. Παράγοντες (συστήματα) που διασφαλίζουν τη σταθερότητα της οξεοβασικής κατάστασης του εξωκυττάριου υγρού. Ο ρόλος των νεφρών σε αυτή τη διαδικασία.

9. Χαρακτηριστικά του μεταβολισμού στα νεφρά: υψηλή μεταβολική δραστηριότητα, το αρχικό στάδιο της σύνθεσης κρεατίνης, ο ρόλος της εντατικής γλυκονεογένεσης (ισοένζυμα), ενεργοποίηση της βιταμίνης D3.

10. Γενικές ιδιότητες των ούρων (ποσότητα ανά ημέρα - διούρηση, πυκνότητα, χρώμα, διαφάνεια), χημική σύσταση ούρων. Παθολογικά συστατικά των ούρων.

Ο μαθητής πρέπει να είναι σε θέση:

1. Διεξάγετε έναν ποιοτικό προσδιορισμό των κύριων συστατικών των ούρων.

2. Αξιολογήστε τη βιοχημική ανάλυση των ούρων.

Ο μαθητής πρέπει να γνωρίζει:ορισμένες παθολογικές καταστάσεις που συνοδεύονται από αλλαγές στις βιοχημικές παραμέτρους των ούρων (πρωτεϊνουρία, αιματουρία, γλυκοζουρία, κετονουρία, χολερυθρινουρία, πορφυρινουρία). Οι αρχές του σχεδιασμού μιας εργαστηριακής μελέτης ούρων και της ανάλυσης των αποτελεσμάτων για να γίνει ένα προκαταρκτικό συμπέρασμα σχετικά με τις βιοχημικές αλλαγές με βάση τα αποτελέσματα μιας εργαστηριακής εξέτασης.

1. Η δομή του νεφρού, νεφρώνας.

2. Μηχανισμοί σχηματισμού ούρων.

Καθήκοντα για αυτοεκπαίδευση:

1. Ανατρέξτε στο μάθημα της ιστολογίας. Θυμηθείτε τη δομή του νεφρώνα. Σημειώστε το εγγύς σωληνάριο, το περιφερικό σωληνάριο, τον αγωγό συλλογής, το αγγειακό σπείραμα, την παρασπειραματική συσκευή.

2. Ανατρέξτε στο μάθημα της φυσιολογικής φυσιολογίας. Θυμηθείτε τον μηχανισμό σχηματισμού ούρων: διήθηση στα σπειράματα, επαναρρόφηση στα σωληνάρια με σχηματισμό δευτερογενών ούρων και έκκριση.

3. Η ρύθμιση της οσμωτικής πίεσης και του όγκου του εξωκυττάριου υγρού σχετίζεται με τη ρύθμιση, κυρίως, της περιεκτικότητας σε ιόντα νατρίου και νερού στο εξωκυττάριο υγρό.

Ονομάστε τις ορμόνες που εμπλέκονται σε αυτόν τον κανονισμό. Περιγράψτε την επίδρασή τους σύμφωνα με το σχήμα: η αιτία της έκκρισης ορμονών. όργανο-στόχος (κύτταρα). ο μηχανισμός της δράσης τους σε αυτά τα κύτταρα. το τελικό αποτέλεσμα της δράσης τους.

Δοκιμάστε τις γνώσεις σας:

Α. Βαζοπρεσσίνη(όλα σωστά εκτός από ένα):

ΕΝΑ. συντίθεται στους νευρώνες του υποθαλάμου. σι. εκκρίνεται με αύξηση της οσμωτικής πίεσης. V. αυξάνει τον ρυθμό επαναρρόφησης νερού από τα πρωτογενή ούρα στα νεφρικά σωληνάρια. ζ. αυξάνει την επαναρρόφηση στα νεφρικά σωληνάρια των ιόντων νατρίου. ε. μειώνει την οσμωτική πίεση ε. τα ούρα γίνονται πιο συγκεντρωμένα.

Β. Αλδοστερόνη(όλα σωστά εκτός από ένα):

ΕΝΑ. συντίθεται στον φλοιό των επινεφριδίων. σι. εκκρίνεται όταν μειώνεται η συγκέντρωση ιόντων νατρίου στο αίμα. V. στα νεφρικά σωληνάρια αυξάνει την επαναρρόφηση των ιόντων νατρίου. δ. τα ούρα γίνονται πιο συγκεντρωμένα.

ε. Ο κύριος μηχανισμός ρύθμισης της έκκρισης είναι το αρενινο-αγγειοτασικό σύστημα των νεφρών.

Β. Νατριουρητικός παράγοντας(όλα σωστά εκτός από ένα):

ΕΝΑ. συντίθεται στις βάσεις των κυττάρων του κόλπου. σι. ερέθισμα έκκρισης - αυξημένη αρτηριακή πίεση. V. ενισχύει την ικανότητα φιλτραρίσματος των σπειραμάτων. δ. αυξάνει τον σχηματισμό ούρων. ε. Τα ούρα γίνονται λιγότερο συγκεντρωμένα.

4. Σχεδιάστε ένα διάγραμμα που απεικονίζει τον ρόλο του συστήματος ρενίνης-αγγειοτασικής στη ρύθμιση της έκκρισης αλδοστερόνης και αγγειοπιεσίνης.

5. Η σταθερότητα της οξεοβασικής ισορροπίας του εξωκυττάριου υγρού διατηρείται από τα ρυθμιστικά συστήματα του αίματος. αλλαγή στον πνευμονικό αερισμό και στον ρυθμό απέκκρισης των οξέων (H +) από τα νεφρά.

Θυμηθείτε τα ρυθμιστικά συστήματα του αίματος (βασικά διττανθρακικά)!

Δοκιμάστε τις γνώσεις σας:

Τα τρόφιμα ζωικής προέλευσης είναι όξινα (κυρίως λόγω φωσφορικών αλάτων, σε αντίθεση με τα τρόφιμα φυτικής προέλευσης). Πώς θα αλλάξει το pH των ούρων σε ένα άτομο που χρησιμοποιεί κυρίως τρόφιμα ζωικής προέλευσης:

ΕΝΑ. πιο κοντά στο pH 7,0. b.pn περίπου 5.; V. pH περίπου 8,0.

6. Απαντήστε στις ερωτήσεις:

Α. Πώς εξηγείται το υψηλό ποσοστό οξυγόνου που καταναλώνεται από τα νεφρά (10%);

Β. Υψηλή ένταση γλυκονεογένεσης.

Β. Ο ρόλος των νεφρών στο μεταβολισμό του ασβεστίου.

7. Ένα από τα κύρια καθήκοντα των νεφρώνων είναι να επαναπορροφούν χρήσιμες ουσίες από το αίμα στη σωστή ποσότητα και να απομακρύνουν τα τελικά προϊόντα του μεταβολισμού από το αίμα.

Κάντε ένα τραπέζι Βιοχημικοί δείκτες ούρων:

Εργασίες στο αμφιθέατρο.

Εργαστηριακές εργασίες:

Πραγματοποιήστε μια σειρά ποιοτικών αντιδράσεων σε δείγματα ούρων από διαφορετικούς ασθενείς. Κάντε ένα συμπέρασμα σχετικά με την κατάσταση των μεταβολικών διεργασιών με βάση τα αποτελέσματα της βιοχημικής ανάλυσης.

Προσδιορισμός pH.

Πρόοδος εργασίας: 1-2 σταγόνες ούρων εφαρμόζονται στη μέση του χαρτιού δείκτη και αλλάζοντας το χρώμα μιας από τις έγχρωμες λωρίδες, που συμπίπτει με το χρώμα της ταινίας ελέγχου, προσδιορίζεται το pH των υπό μελέτη ούρων. Κανονικό pH 4,6 - 7,0

2. Ποιοτική αντίδραση στην πρωτεΐνη. Τα φυσιολογικά ούρα δεν περιέχουν πρωτεΐνες (οι ιχνοποσότητες δεν ανιχνεύονται με φυσιολογικές αντιδράσεις). Σε ορισμένες παθολογικές καταστάσεις, η πρωτεΐνη μπορεί να εμφανιστεί στα ούρα - πρωτεϊνουρία.

Πρόοδος: Σε 1-2 ml ούρων, προσθέστε 3-4 σταγόνες φρεσκοπαρασκευασμένου διαλύματος σουλφασαλικυλικού οξέος 20%. Παρουσία πρωτεΐνης, εμφανίζεται ένα λευκό ίζημα ή θολότητα.

3. Ποιοτική αντίδραση για τη γλυκόζη (αντίδραση Fehling).

Πρόοδος εργασίας: Προσθέστε 10 σταγόνες αντιδραστηρίου Fehling σε 10 σταγόνες ούρων. Ζεσταίνουμε μέχρι να βράσει. Παρουσία γλυκόζης εμφανίζεται ένα κόκκινο χρώμα. Συγκρίνετε τα αποτελέσματα με τον κανόνα. Κανονικά, ίχνη γλυκόζης στα ούρα δεν ανιχνεύονται με ποιοτικές αντιδράσεις. Κανονικά δεν υπάρχει γλυκόζη στα ούρα. Σε ορισμένες παθολογικές καταστάσεις, η γλυκόζη εμφανίζεται στα ούρα. γλυκοζουρία.

Ο προσδιορισμός μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας μια δοκιμαστική ταινία (χαρτί ένδειξης) /

Ανίχνευση κετονικών σωμάτων

Πρόοδος εργασίας: Εφαρμόστε μια σταγόνα ούρων, μια σταγόνα διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου 10% και μια σταγόνα πρόσφατα παρασκευασμένου διαλύματος νιτροπρωσσικού νατρίου 10% σε μια γυάλινη πλάκα. Εμφανίζεται ένα κόκκινο χρώμα. Ρίξτε 3 σταγόνες συμπυκνωμένο οξικό οξύ - εμφανίζεται ένα χρώμα κερασιού.

Φυσιολογικά, τα κετονοσώματα απουσιάζουν στα ούρα. Σε ορισμένες παθολογικές καταστάσεις, τα σώματα κετόνης εμφανίζονται στα ούρα - κετονουρία.

Λύστε τα προβλήματα μόνοι σας, απαντήστε σε ερωτήσεις:

1. Η ωσμωτική πίεση του εξωκυττάριου υγρού έχει αυξηθεί. Περιγράψτε, σε διαγραμματική μορφή, την αλληλουχία των γεγονότων που θα οδηγήσουν στη μείωσή της.

2. Πώς θα αλλάξει η παραγωγή αλδοστερόνης εάν η υπερβολική παραγωγή βαζοπρεσσίνης οδηγεί σε σημαντική μείωση της οσμωτικής πίεσης.

3. Περιγράψτε την αλληλουχία των γεγονότων (με τη μορφή διαγράμματος) που στοχεύουν στην αποκατάσταση της ομοιόστασης με μείωση της συγκέντρωσης χλωριούχου νατρίου στους ιστούς.

4. Ο ασθενής έχει σακχαρώδη διαβήτη, ο οποίος συνοδεύεται από κετοναιμία. Πώς θα ανταποκριθεί το κύριο ρυθμιστικό σύστημα αίματος - διττανθρακικά - σε αλλαγές στην οξεοβασική ισορροπία; Ποιος είναι ο ρόλος των νεφρών στην ανάρρωση της ΚΩΣ; Εάν το pH των ούρων θα αλλάξει σε αυτόν τον ασθενή.

5. Ένας αθλητής, που προετοιμάζεται για έναν αγώνα, υποβάλλεται σε εντατική προπόνηση. Πώς να αλλάξετε τον ρυθμό της γλυκονεογένεσης στα νεφρά (υποστηρίξτε την απάντηση); Είναι δυνατόν να αλλάξει το pH των ούρων σε έναν αθλητή; δικαιολογήστε την απάντηση);

6. Ο ασθενής έχει σημάδια μεταβολικής διαταραχής στον οστικό ιστό, που επηρεάζει και την κατάσταση των δοντιών. Το επίπεδο της καλσιτονίνης και της παραθυρεοειδούς ορμόνης είναι εντός του φυσιολογικού κανόνα. Ο ασθενής λαμβάνει βιταμίνη D (χοληκαλσιφερόλη) στις απαιτούμενες ποσότητες. Κάντε μια εικασία για την πιθανή αιτία της μεταβολικής διαταραχής.

7. Σκεφτείτε το τυπικό έντυπο «Γενική ανάλυση ούρων» (διεπιστημονική κλινική της Κρατικής Ιατρικής Ακαδημίας Tyumen) και μπορείτε να εξηγήσετε τον φυσιολογικό ρόλο και τη διαγνωστική αξία των βιοχημικών συστατικών των ούρων που προσδιορίζονται σε βιοχημικά εργαστήρια. Θυμηθείτε ότι οι βιοχημικές παράμετροι των ούρων είναι φυσιολογικές.

Μάθημα 27. Βιοχημεία του σάλιου.

Σημασία θέματος:Διάφοροι ιστοί συνδυάζονται στη στοματική κοιλότητα και ζουν μικροοργανισμοί. Είναι αλληλένδετα και μια ορισμένη σταθερότητα. Και στη διατήρηση της ομοιόστασης της στοματικής κοιλότητας, και του σώματος συνολικά, ο σημαντικότερος ρόλος ανήκει στο στοματικό υγρό και, συγκεκριμένα, στο σάλιο. Η στοματική κοιλότητα, ως αρχικό τμήμα του πεπτικού σωλήνα, είναι ο τόπος της πρώτης επαφής του σώματος με τρόφιμα, φάρμακα και άλλα ξενοβιοτικά, μικροοργανισμούς . Ο σχηματισμός, η κατάσταση και η λειτουργία των δοντιών και του στοματικού βλεννογόνου καθορίζεται επίσης σε μεγάλο βαθμό από τη χημική σύνθεση του σάλιου.

Το σάλιο εκτελεί διάφορες λειτουργίες, που καθορίζονται από τις φυσικοχημικές ιδιότητες και τη σύνθεση του σάλιου. Η γνώση της χημικής σύνθεσης του σάλιου, των λειτουργιών, του ρυθμού σιελόρροιας, της σχέσης του σάλιου με τις ασθένειες της στοματικής κοιλότητας βοηθά στον εντοπισμό των χαρακτηριστικών των παθολογικών διεργασιών και στην αναζήτηση νέων αποτελεσματικών μέσων πρόληψης των οδοντικών ασθενειών.

Ορισμένες βιοχημικές παράμετροι του καθαρού σάλιου συσχετίζονται με τις βιοχημικές παραμέτρους του πλάσματος του αίματος· επομένως, η ανάλυση σάλιου είναι μια βολική μη επεμβατική μέθοδος που χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια για τη διάγνωση οδοντικών και σωματικών ασθενειών.

Σκοπός του μαθήματος:Να μελετήσει τις φυσικοχημικές ιδιότητες, τα συστατικά συστατικά του σάλιου, τα οποία καθορίζουν τις κύριες φυσιολογικές λειτουργίες του. Κύριοι παράγοντες που οδηγούν στην ανάπτυξη τερηδόνας, η εναπόθεση πέτρας.

Ο μαθητής πρέπει να γνωρίζει:

1 . Αδένες που εκκρίνουν σάλιο.

2. Η δομή του σάλιου (μικκυλιακή δομή).

3. Λειτουργία μεταλλοποίησης του σάλιου και παράγοντες που προκαλούν και επηρεάζουν αυτήν τη λειτουργία: υπερκορεσμός του σάλιου. όγκος και ταχύτητα σωτηρίας. pH.

4. Η προστατευτική λειτουργία του σάλιου και τα συστατικά του συστήματος που καθορίζουν αυτή τη λειτουργία.

5. Ρυθμιστικά συστήματα σάλιου. Οι τιμές του pH είναι φυσιολογικές. Αιτίες παραβίασης της οξεοβασικής κατάστασης (κατάσταση οξέος-βάσης) στη στοματική κοιλότητα. Μηχανισμοί ρύθμισης του CBS στη στοματική κοιλότητα.

6. Ανόργανη σύνθεση του σάλιου και σε σύγκριση με την ανόργανη σύσταση του πλάσματος του αίματος. Η αξία των εξαρτημάτων.

7. Χαρακτηριστικά των οργανικών συστατικών του σάλιου, ειδικά για το σάλιο συστατικά, η σημασία τους.

8. Πεπτική λειτουργία και παράγοντες που την προκαλούν.

9. Ρυθμιστικές και απεκκριτικές λειτουργίες.

10. Παράγοντες που οδηγούν στην ανάπτυξη τερηδόνας, η εναπόθεση πέτρας.

Ο μαθητής πρέπει να είναι σε θέση:

1. Διακρίνετε τις έννοιες «σάλιο καθεαυτό ή σάλιο», «ουλικό υγρό», «στοματικό υγρό».

2. Να μπορείς να εξηγήσεις τον βαθμό μεταβολής της αντίστασης στην τερηδόνα με αλλαγή στο pH του σάλιου, τους λόγους για την αλλαγή του pH του σάλιου.

3. Συλλέξτε ανάμεικτο σάλιο για ανάλυση και αναλύστε τη χημική σύσταση του σάλιου.

Ο μαθητής πρέπει να είναι ικανός σε:πληροφορίες σχετικά με τις σύγχρονες ιδέες για το σάλιο ως αντικείμενο μη επεμβατικής βιοχημικής έρευνας στην κλινική πράξη.

Πληροφορίες από τους βασικούς κλάδους που είναι απαραίτητοι για τη μελέτη του θέματος:

1. Ανατομία και ιστολογία των σιελογόνων αδένων. μηχανισμοί σιελόρροιας και ρύθμισή του.

Καθήκοντα για αυτοεκπαίδευση:

Μελετήστε την ύλη του θέματος σύμφωνα με τις ερωτήσεις-στόχους («ο μαθητής πρέπει να γνωρίζει») και ολοκληρώστε γραπτώς τις ακόλουθες εργασίες:

1. Καταγράψτε τους παράγοντες που καθορίζουν τη ρύθμιση της σιελόρροιας.

2. Σχεδιάστε ένα μικκύλιο σάλιου.

3. Φτιάξτε έναν πίνακα: Συγκριτικά η ανόργανη σύνθεση του σάλιου και του πλάσματος του αίματος.

Μάθετε τη σημασία των ουσιών που αναφέρονται. Γράψτε άλλες ανόργανες ουσίες που περιέχονται στο σάλιο.

4. Φτιάξτε έναν πίνακα: Τα κύρια οργανικά συστατικά του σάλιου και η σημασία τους.

6. Καταγράψτε τους παράγοντες που οδηγούν σε μείωση και αύξηση της αντίστασης

(αντίστοιχα) στην τερηδόνα.

Εργασίες στην τάξη

Εργαστηριακές εργασίες:Ποιοτική ανάλυση της χημικής σύστασης του σάλιου

Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί εμφανίστηκαν στο νερό πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια και μέχρι σήμερα το νερό είναι ο κύριος βιοδιαλύτης.

Το νερό είναι ένα υγρό μέσο, ​​το οποίο είναι το κύριο συστατικό ενός ζωντανού οργανισμού, παρέχοντας τις ζωτικές φυσικές και χημικές διεργασίες του: ωσμωτική πίεση, τιμή pH, σύσταση ορυκτών. Το νερό αποτελεί κατά μέσο όρο το 65% του συνολικού σωματικού βάρους ενός ενήλικου ζώου και περισσότερο από το 70% ενός νεογέννητου. Περισσότερο από το μισό αυτού του νερού βρίσκεται μέσα στα κύτταρα του σώματος. Δεδομένου του πολύ μικρού μοριακού βάρους του νερού, υπολογίζεται ότι περίπου το 99% όλων των μορίων στο κύτταρο είναι μόρια νερού (Bohinski R., 1987).

Η υψηλή θερμοχωρητικότητα του νερού (απαιτείται 1 cal για τη θέρμανση 1 g νερού κατά 1°C) επιτρέπει στο σώμα να απορροφά σημαντική ποσότητα θερμότητας χωρίς σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας του πυρήνα. Λόγω της υψηλής θερμότητας της εξάτμισης του νερού (540 cal/g), το σώμα διαχέει μέρος της θερμικής ενέργειας, αποφεύγοντας την υπερθέρμανση.

Τα μόρια του νερού χαρακτηρίζονται από έντονη πόλωση. Σε ένα μόριο νερού, κάθε άτομο υδρογόνου σχηματίζει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων με το κεντρικό άτομο οξυγόνου. Επομένως, το μόριο του νερού έχει δύο μόνιμα δίπολα, αφού η υψηλή πυκνότητα ηλεκτρονίων κοντά στο οξυγόνο του δίνει αρνητικό φορτίο, ενώ κάθε άτομο υδρογόνου χαρακτηρίζεται από μειωμένη πυκνότητα ηλεκτρονίων και φέρει μερικό θετικό φορτίο. Ως αποτέλεσμα, προκύπτουν ηλεκτροστατικοί δεσμοί μεταξύ του ατόμου οξυγόνου ενός μορίου νερού και του υδρογόνου ενός άλλου μορίου, που ονομάζονται δεσμοί υδρογόνου. Αυτή η δομή του νερού εξηγεί την υψηλή θερμότητα εξάτμισης και το σημείο βρασμού του.

Οι δεσμοί υδρογόνου είναι σχετικά αδύναμοι. Η ενέργεια διάστασής τους (ενέργεια θραύσης δεσμών) σε υγρό νερό είναι 23 kJ/mol, σε σύγκριση με 470 kJ για έναν ομοιοπολικό δεσμό O-H σε ένα μόριο νερού. Η διάρκεια ζωής ενός δεσμού υδρογόνου είναι από 1 έως 20 picoseconds (1 picosecond = 1 (G 12 s). Ωστόσο, οι δεσμοί υδρογόνου δεν είναι μοναδικοί στο νερό. Μπορούν επίσης να εμφανιστούν μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου και του αζώτου σε άλλες δομές.

Στην κατάσταση του πάγου, κάθε μόριο νερού σχηματίζει το πολύ τέσσερις δεσμούς υδρογόνου, σχηματίζοντας ένα κρυσταλλικό πλέγμα. Αντίθετα, σε υγρό νερό σε θερμοκρασία δωματίου, κάθε μόριο νερού έχει δεσμούς υδρογόνου με κατά μέσο όρο 3-4 άλλα μόρια νερού. Αυτή η κρυσταλλική δομή του πάγου τον κάνει λιγότερο πυκνό από το υγρό νερό. Επομένως, ο πάγος επιπλέει στην επιφάνεια του υγρού νερού, προστατεύοντάς το από το πάγωμα.

Έτσι, οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού παρέχουν τις δυνάμεις δέσμευσης που διατηρούν το νερό σε υγρή μορφή σε θερμοκρασία δωματίου και μετατρέπουν τα μόρια σε κρυστάλλους πάγου. Σημειώστε ότι, εκτός από τους δεσμούς υδρογόνου, τα βιομόρια χαρακτηρίζονται από άλλους τύπους μη ομοιοπολικών δεσμών: ιοντικές, υδρόφοβες και δυνάμεις van der Waals, οι οποίες είναι μεμονωμένα αδύναμες, αλλά μαζί έχουν ισχυρή επίδραση στις δομές των πρωτεϊνών, των νουκλεϊκών οξέων, των πολυσακχαριτών και των κυτταρικών μεμβρανών.

Τα μόρια του νερού και τα προϊόντα ιονισμού τους (Η + και ΟΗ) έχουν έντονη επίδραση στις δομές και τις ιδιότητες των κυτταρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των νουκλεϊκών οξέων, των πρωτεϊνών και των λιπών. Εκτός από τη σταθεροποίηση της δομής των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων, οι δεσμοί υδρογόνου εμπλέκονται στη βιοχημική έκφραση των γονιδίων.

Ως βάση του εσωτερικού περιβάλλοντος των κυττάρων και των ιστών, το νερό καθορίζει τη χημική τους δράση, αποτελώντας μοναδικό διαλύτη για διάφορες ουσίες. Το νερό αυξάνει τη σταθερότητα των κολλοειδών συστημάτων, συμμετέχει σε πολυάριθμες αντιδράσεις υδρόλυσης και υδρογόνωσης σε διαδικασίες οξείδωσης. Το νερό εισέρχεται στο σώμα με τροφή και πόσιμο νερό.

Πολλές μεταβολικές αντιδράσεις στους ιστούς οδηγούν στο σχηματισμό νερού, το οποίο ονομάζεται ενδογενές (8-12% του συνολικού σωματικού υγρού). Οι πηγές του ενδογενούς νερού του σώματος είναι κυρίως λίπη, υδατάνθρακες, πρωτεΐνες. Άρα η οξείδωση 1 g λιπών, υδατανθράκων και πρωτεϊνών οδηγεί στο σχηματισμό του 1,07. 0,55 και 0,41 g νερού, αντίστοιχα. Ως εκ τούτου, τα ζώα στην έρημο μπορούν να κάνουν χωρίς νερό για κάποιο χρονικό διάστημα (καμήλες ακόμη και για αρκετό καιρό). Ο σκύλος πεθαίνει χωρίς να πιει νερό μετά από 10 ημέρες και χωρίς φαγητό - μετά από μερικούς μήνες. Η απώλεια 15-20% του νερού από τον οργανισμό οδηγεί στο θάνατο του ζώου.

Το χαμηλό ιξώδες του νερού καθορίζει τη συνεχή ανακατανομή του υγρού μέσα στα όργανα και τους ιστούς του σώματος. Το νερό εισέρχεται στο γαστρεντερικό σωλήνα και στη συνέχεια σχεδόν όλο αυτό το νερό απορροφάται πίσω στο αίμα.

Η μεταφορά νερού μέσω των κυτταρικών μεμβρανών πραγματοποιείται γρήγορα: 30-60 λεπτά μετά την πρόσληψη νερού, το ζώο τίθεται σε μια νέα οσμωτική ισορροπία μεταξύ του εξωκυττάριου και του ενδοκυτταρικού υγρού των ιστών. Ο όγκος του εξωκυττάριου υγρού έχει μεγάλη επίδραση στην αρτηριακή πίεση. μια αύξηση ή μείωση του όγκου του εξωκυττάριου υγρού οδηγεί σε διαταραχές στην κυκλοφορία του αίματος.

Αύξηση της ποσότητας νερού στους ιστούς (υπερυδρία) συμβαίνει με θετικό ισοζύγιο νερού (υπερβολική ποσότητα νερού σε περίπτωση παραβίασης της ρύθμισης του μεταβολισμού νερού-αλατιού). Η υπερυδρία οδηγεί σε συσσώρευση υγρού στους ιστούς (οίδημα). Η αφυδάτωση του σώματος σημειώνεται με έλλειψη πόσιμου νερού ή με υπερβολική απώλεια υγρών (διάρροια, αιμορραγία, αυξημένη εφίδρωση, υπεραερισμός των πνευμόνων). Η απώλεια νερού από τα ζώα συμβαίνει λόγω της επιφάνειας του σώματος, του πεπτικού συστήματος, της αναπνοής, του ουροποιητικού συστήματος, του γάλακτος στα θηλάζοντα ζώα.

Η ανταλλαγή νερού μεταξύ αίματος και ιστών συμβαίνει λόγω της διαφοράς της υδροστατικής πίεσης στο αρτηριακό και φλεβικό κυκλοφορικό σύστημα, καθώς και λόγω της διαφοράς στην ογκοτική πίεση στο αίμα και τους ιστούς. Η βαζοπρεσίνη, μια ορμόνη από την οπίσθια υπόφυση, συγκρατεί το νερό στο σώμα επαναπορροφώντας το στα νεφρικά σωληνάρια. Η αλδοστερόνη, μια ορμόνη του φλοιού των επινεφριδίων, διασφαλίζει την κατακράτηση νατρίου στους ιστούς και μαζί της αποθηκεύεται νερό. Οι ανάγκες ενός ζώου σε νερό είναι κατά μέσο όρο 35-40 g ανά κιλό σωματικού βάρους την ημέρα.

Σημειώστε ότι οι χημικές ουσίες στο σώμα των ζώων είναι σε ιονισμένη μορφή, με τη μορφή ιόντων. Τα ιόντα, ανάλογα με το πρόσημο του φορτίου, αναφέρονται σε ανιόντα (αρνητικά φορτισμένο ιόν) ή κατιόντα (θετικά φορτισμένο ιόν). Στοιχεία που διασπώνται στο νερό για να σχηματίσουν ανιόντα και κατιόντα ταξινομούνται ως ηλεκτρολύτες. Τα άλατα αλκαλιμετάλλων (NaCl, KC1, NaHC0 3), τα άλατα οργανικών οξέων (γαλακτικό νάτριο, για παράδειγμα) διασπώνται πλήρως όταν διαλύονται στο νερό και είναι ηλεκτρολύτες. Εύκολα διαλυτά στο νερό, τα σάκχαρα και οι αλκοόλες δεν διασπώνται στο νερό και δεν φέρουν φορτίο, επομένως θεωρούνται μη ηλεκτρολύτες. Το άθροισμα των ανιόντων και των κατιόντων στους ιστούς του σώματος είναι γενικά το ίδιο.

Τα ιόντα των ουσιών διάστασης, που έχουν φορτίο, προσανατολίζονται γύρω από δίπολα νερού. Τα δίπολα του νερού περιβάλλουν τα κατιόντα με τα αρνητικά τους φορτία, ενώ τα ανιόντα περιβάλλονται από τα θετικά φορτία του νερού. Σε αυτή την περίπτωση εμφανίζεται το φαινόμενο της ηλεκτροστατικής ενυδάτωσης. Λόγω της ενυδάτωσης, αυτό το μέρος του νερού στους ιστούς βρίσκεται σε δεσμευμένη κατάσταση. Ένα άλλο μέρος του νερού συνδέεται με διάφορα κυτταρικά οργανίδια, που αποτελούν το λεγόμενο ακίνητο νερό.

Οι ιστοί του σώματος περιλαμβάνουν 20 υποχρεωτικά από όλα τα φυσικά χημικά στοιχεία. Ο άνθρακας, το οξυγόνο, το υδρογόνο, το άζωτο, το θείο είναι απαραίτητα συστατικά των βιομορίων, εκ των οποίων το οξυγόνο κυριαρχεί κατά μάζα.

Τα χημικά στοιχεία του σώματος σχηματίζουν άλατα (ορυκτά) και αποτελούν μέρος βιολογικά ενεργών μορίων. Τα βιομόρια έχουν χαμηλό μοριακό βάρος (30-1500) ή είναι μακρομόρια (πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, γλυκογόνο) με μοριακά βάρη εκατομμυρίων μονάδων. Ξεχωριστά χημικά στοιχεία (Na, K, Ca, S, P, C1) αποτελούν περίπου 10-2% ή περισσότερο στους ιστούς (μακροστοιχεία), ενώ άλλα (Fe, Co, Cu, Zn, J, Se, Ni, Mo), για παράδειγμα, υπάρχουν σε πολύ μικρότερες ποσότητες - 10-3 -10 ~ 6% (μικροστοιχεία). Στο σώμα ενός ζώου, τα μέταλλα αποτελούν το 1-3% του συνολικού σωματικού βάρους και κατανέμονται εξαιρετικά άνισα. Σε ορισμένα όργανα, η περιεκτικότητα σε ιχνοστοιχεία μπορεί να είναι σημαντική, για παράδειγμα, ιώδιο στον θυρεοειδή αδένα.

Μετά την απορρόφηση των μετάλλων σε μεγαλύτερο βαθμό στο λεπτό έντερο, εισέρχονται στο ήπαρ, όπου μερικά από αυτά εναποτίθενται, ενώ άλλα κατανέμονται σε διάφορα όργανα και ιστούς του σώματος. Τα μέταλλα απεκκρίνονται από το σώμα κυρίως με τη σύνθεση ούρων και κοπράνων.

Η ανταλλαγή ιόντων μεταξύ των κυττάρων και του μεσοκυττάριου υγρού λαμβάνει χώρα με βάση τόσο την παθητική όσο και την ενεργητική μεταφορά μέσω ημιπερατών μεμβρανών. Η προκύπτουσα ωσμωτική πίεση προκαλεί κυτταρική σούρωση, διατηρώντας την ελαστικότητα των ιστών και το σχήμα των οργάνων. Η ενεργή μεταφορά ιόντων ή η μετακίνησή τους σε περιβάλλον με χαμηλότερη συγκέντρωση (έναντι της οσμωτικής βαθμίδας) απαιτεί τη δαπάνη ενέργειας των μορίων ATP. Η μεταφορά ενεργών ιόντων είναι χαρακτηριστική των ιόντων Na +, Ca 2 ~ και συνοδεύεται από αύξηση των οξειδωτικών διεργασιών που παράγουν ATP.

Ο ρόλος των μετάλλων είναι η διατήρηση μιας ορισμένης οσμωτικής πίεσης του πλάσματος του αίματος, η οξεοβασική ισορροπία, η διαπερατότητα διαφόρων μεμβρανών, η ρύθμιση της ενζυμικής δραστηριότητας, η διατήρηση των βιομοριακών δομών, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων, στη διατήρηση των κινητικών και εκκριτικών λειτουργιών του πεπτικού σωλήνα. Επομένως, για πολλές παραβιάσεις των λειτουργιών της πεπτικής οδού ενός ζώου, συνιστώνται διάφορες συνθέσεις ορυκτών αλάτων ως θεραπευτικοί παράγοντες.

Τόσο η απόλυτη ποσότητα όσο και η σωστή αναλογία στους ιστούς μεταξύ ορισμένων χημικών στοιχείων είναι σημαντικές. Ειδικότερα, η βέλτιστη αναλογία στους ιστούς Na:K:Cl είναι συνήθως 100:1:1,5. Ένα έντονο χαρακτηριστικό είναι η «ασυμμετρία» στην κατανομή των ιόντων άλατος μεταξύ του κυττάρου και του εξωκυττάριου περιβάλλοντος των ιστών του σώματος.