GOUVPO UGMA Федерална агенция за здравеопазване и социално развитие
Катедра по биохимия
ЛЕКЦИОНЕН КУРС
ПО ОБЩА БИОХИМИЯ
Модул 8. Биохимия водно-солевия метаболизъми киселинно-алкален статус
Екатеринбург,
ЛЕКЦИЯ № 24
Тема: Водно-солев и минерален обмен
Факултети: терапевтични и превантивни, медицински и превантивни, педиатрични.
Водно-солев метаболизъм– обмен на вода и основни електролити на тялото (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).
Електролити– вещества, които се разпадат в разтвор на аниони и катиони. Те се измерват в mol/l.
Неелектролити– вещества, които не се дисоциират в разтвор (глюкоза, креатинин, урея). Те се измерват в g/l.
Минерална обмяна– обмен на всякакви минерални компоненти, включително такива, които не влияят на основните параметри на течната среда в организма.
вода- основният компонент на всички телесни течности.
Биологична роля на водата
- Водата е универсален разтворител за повечето органични (с изключение на липидите) и неорганични съединения.
- Водата и разтворените в нея вещества създават вътрешна средатяло.
- Водата осигурява транспортирането на вещества и топлинна енергия в тялото.
- Съществена част химична реакцияорганизъм се среща във водната фаза.
- Водата участва в реакциите на хидролиза, хидратация и дехидратация.
- Определя пространствената структура и свойства на хидрофобни и хидрофилни молекули.
- В комбинация с GAGs водата изпълнява структурна функция.
ОБЩИ СВОЙСТВА НА ТЕЛЕСНИТЕ ТЕЧНОСТИ
Сила на звука. При всички сухоземни животни течността съставлява около 70% от телесното тегло. Разпределението на водата в тялото зависи от възрастта, пола, мускулна маса,... При пълно лишаване от вода смъртта настъпва след 6-8 дни, когато количеството вода в тялото намалее с 12%.РЕГУЛИРАНЕ НА ВОДНО-СОЛЕВИЯ БАЛАНС НА ОРГАНИЗМА
В тялото водно-солевият баланс на вътреклетъчната среда се поддържа от постоянството на извънклетъчната течност. От своя страна водно-солевият баланс на извънклетъчната течност се поддържа чрез кръвната плазма с помощта на органи и се регулира от хормони.
Органи, регулиращи водно-солевия метаболизъм
Навлизането на вода и соли в тялото става през стомашно-чревния тракт; този процес се контролира от чувството на жажда и апетита за сол. Бъбреците отстраняват излишната вода и соли от тялото. Освен това водата се отстранява от тялото чрез кожата, белите дробове и стомашно-чревния тракт.
Воден баланс на тялото
Промените във функционирането на бъбреците, кожата, белите дробове и стомашно-чревния тракт могат да доведат до нарушаване на водно-солевата хомеостаза. Например в горещ климат, за да поддържате...Хормони, регулиращи водно-солевия метаболизъм
Антидиуретичният хормон (ADH), или вазопресин, е пептид с молекулно тегло около 1100 D, съдържащ 9 AA, свързани с един дисулфид... ADH се синтезира в невроните на хипоталамуса, прехвърля се в нервните окончания... Високо осмотичното налягане на извънклетъчната течност активира осморецепторите на хипоталамуса, което води до...Ренин-ангиотензин-алдостеронова система
Ренин
Ренин- протеолитичен ензим, продуциран от юкстагломерулни клетки, разположени по аферентните (аферентни) артериоли на бъбречното телце. Секрецията на ренин се стимулира от спадане на налягането в аферентните артериоли на гломерула, причинено от намаляване на кръвното налягане и намаляване на концентрацията на Na +. Секрецията на ренин се улеснява и от намаляване на импулсите от барорецепторите на предсърдията и артериите в резултат на понижаване на кръвното налягане. Секрецията на ренин се инхибира от ангиотензин II, високо кръвно налягане.
В кръвта ренинът действа върху ангиотензиногена.
ангиотензиноген- α 2 -глобулин, от 400 АК. Образуването на ангиотензиноген се случва в черния дроб и се стимулира от глюкокортикоиди и естрогени. Ренинът хидролизира пептидната връзка в молекулата на ангиотензиногена, отделяйки N-терминалния декапептид от нея - ангиотензин I , който няма биологична активност.
Под действието на антиотензин-конвертиращия ензим (ACE) (карбоксидипептидил пептидаза) на едотелни клетки, бели дробове и кръвна плазма, 2 AA се отстраняват от С-края на ангиотензин I и ангиотензин II (октапептид).
Ангиотензин II
Ангиотензин IIфункционира чрез инозитол трифосфатната система на клетките на зоната гломерулоза на надбъбречната кора и SMC. Ангиотензин II стимулира синтеза и секрецията на алдостерон от клетките на зоната гломерулоза на надбъбречната кора. Високите концентрации на ангиотензин II причиняват тежка вазоконстрикция на периферните артерии и повишават кръвното налягане. В допълнение, ангиотензин II стимулира центъра на жаждата в хипоталамуса и инхибира секрецията на ренин в бъбреците.
Ангиотензин II се хидролизира от аминопептидази до ангиотензин III (хептапептид с активност на ангиотензин II, но с 4 пъти по-ниска концентрация), който след това се хидролизира от ангиотензиназа (протеаза) до АА.
Алдостерон
Синтезът и секрецията на алдостерон се стимулират от ангиотензин II, ниски концентрации на Na+ и високи концентрации на K+ в кръвната плазма, ACTH, простагландини... Алдостероновите рецептори са локализирани както в ядрото, така и в цитозола на клетката... Като В резултат алдостеронът стимулира реабсорбцията на Na+ в бъбреците, което води до задържане на NaCl в тялото и повишава...Схема за регулиране на водно-солевия метаболизъм
Ролята на системата RAAS в развитието хипертония
Свръхпроизводството на RAAS хормони води до увеличаване на обема на циркулиращата течност, осмотичната и кръвно налягане, и води до развитие на хипертония.
Увеличаване на ренина се наблюдава например при атеросклероза бъбречни артериикоето се среща при възрастни хора.
Хиперсекреция на алдостерон – хипералдостеронизъм , възниква в резултат на няколко причини.
Причини за първичен хипералдостеронизъм (Синдром на Кон ) при приблизително 80% от пациентите има надбъбречен аденом, в други случаи има дифузна хипертрофия на клетките на zona glomerulosa, които произвеждат алдостерон.
При първичен хипералдостеронизъм излишъкът от алдостерон повишава реабсорбцията на Na + в бъбречни тубули, който стимулира секрецията на ADH и задържането на вода от бъбреците. Освен това се засилва екскрецията на K +, Mg 2+ и H + йони.
В резултат на това се развиват: 1). хипернатриемия, причиняваща хипертония, хиперволемия и оток; 2). хипокалиемия, водеща до мускулна слабост; 3). магнезиев дефицит и 4). лека метаболитна алкалоза.
Вторичен хипералдостеронизъмсе среща много по-често от първичната. Може да е свързано със сърдечна недостатъчност, хронични болестибъбреците, както и с тумори, които секретират ренин. Пациентите се наблюдават повишено ниворенин, ангиотензин II и алдостерон. Клинични симптомипо-слабо изразен, отколкото при първичен алдостеронизъм.
МЕТАБОЛИЗЪМ НА КАЛЦИЙ, МАГНЕЗИЙ, ФОСФОР
Функции на калция в организма:
- Вътреклетъчен медиатор на редица хормони (инозитолтрифосфатна система);
- Участва в генерирането на акционни потенциали в нервите и мускулите;
- Участва в съсирването на кръвта;
- Задейства мускулна контракция, фагоцитоза, секреция на хормони, невротрансмитери и др.;
- Участва в митоза, апоптоза и некробиоза;
- Повишава пропускливостта на клетъчната мембрана за калиеви йони, повлиява натриевата проводимост на клетките и работата на йонните помпи;
- Коензим на някои ензими;
Функции на магнезия в организма:
- Той е коензим на много ензими (транскетолаза (PFSH), глюкозо-6ph дехидрогеназа, 6-фосфоглюконат дехидрогеназа, глюконолактон хидролаза, аденилат циклаза и др.);
- Неорганичен компонент на костите и зъбите.
Функции на фосфата в организма:
- Неорганичен компонент на костите и зъбите (хидроксиапатит);
- Част от липидите (фосфолипиди, сфинголипиди);
- Част от нуклеотидите (ДНК, РНК, АТФ, GTP, FMN, NAD, NADP и др.);
- Осигурява енергиен метаболизъм, защото образува макроергични връзки (АТФ, креатин фосфат);
- Част от протеини (фосфопротеини);
- Част от въглехидратите (глюкоза-6ph, фруктоза-6ph и др.);
- Регулира активността на ензимите (реакции на фосфорилиране/дефосфорилиране на ензими, част от инозитолтрифосфат - компонент на инозитолтрифосфатната система);
- Участва в катаболизма на веществата (реакция на фосфолиза);
- Регулира ВУИ, защото образува фосфатен буфер. Неутрализира и отстранява протоните в урината.
Разпределение на калций, магнезий и фосфати в тялото
Тялото на възрастен съдържа около 1 kg фосфор: Костите и зъбите съдържат 85% фосфор; Екстрацелуларна течност – 1% фосфор. В серума... Концентрацията на магнезий в кръвната плазма е 0,7-1,2 mmol/l.Обмяна на калций, магнезий и фосфати в организма
Калций трябва да се доставя с храната на ден - 0,7-0,8 g, магнезий - 0,22-0,26 g, фосфор - 0,7-0,8 g. Калцият се усвоява слабо с 30-50%, фосфорът се усвоява добре с 90%.
В допълнение към стомашно-чревния тракт, калций, магнезий и фосфор навлизат в кръвната плазма от костната тъкан по време на процеса на нейната резорбция. Обменът между кръвната плазма и костната тъкан за калций е 0,25-0,5 g/ден, за фосфор – 0,15-0,3 g/ден.
Калцият, магнезият и фосфорът се отделят от тялото през бъбреците с урината, през стомашно-чревния тракт с изпражненията и през кожата с потта.
Регулиране на обмена
Основните регулатори на метаболизма на калций, магнезий и фосфор са паратиреоидният хормон, калцитриол и калцитонин.
Паратироиден хормон
Секрецията на паратиреоиден хормон се стимулира от ниски концентрации на Ca2+, Mg2+ и високи концентрации на фосфати и се инхибира от витамин D3. Скоростта на разграждане на хормоните намалява при ниски концентрации на Ca2+ и... Паратироидният хормон действа върху костите и бъбреците. Стимулира секрецията на инсулиноподобен растежен фактор 1 от остеобластите и...Хиперпаратироидизъм
Хиперпаратироидизмът причинява: 1. разрушаване на костите, с мобилизиране на калций и фосфати от тях... 2. хиперкалциемия, с повишена реабсорбция на калций в бъбреците. Хиперкалциемията води до намаляване на невромускулната...Хипопаратироидизъм
Хипопаратироидизмът се причинява от недостатъчност на паращитовидните жлези и е придружен от хипокалцемия. Хипокалциемията причинява повишена нервно-мускулна проводимост, пристъпи на тонични конвулсии, конвулсии дихателни мускулии диафрагмата, ларингоспазъм.
Калцитриол
1. В кожата под въздействието на UV радиация се образува 7-дехидрохолестерол... 2. В черния дроб 25-хидроксилазата хидроксилира холекалциферола в калцидиол (25-хидроксихолекалциферол, 25(OH)D3)....Калцитонин
Калцитонинът е полипептид, състоящ се от 32 АА с една дисулфидна връзка, секретиран от парафоликуларни К клетки щитовидната жлезаили С клетки на паращитовидните жлези.
Секрецията на калцитонин се стимулира от високи концентрации на Ca 2+ и глюкагон и се потиска от ниски концентрации на Ca 2+.
Калцитонин:
1. потиска остеолизата (намаляване на активността на остеокластите) и инхибира освобождаването на Ca 2+ от костта;
2. в бъбречните тубули инхибира реабсорбцията на Ca 2+, Mg 2+ и фосфати;
3. инхибира храносмилането в стомашно-чревния тракт,
Промени в нивата на калций, магнезий и фосфати при различни патологии
Повишаване на концентрацията на Ca2+ в кръвната плазма се наблюдава при: хиперфункция на паращитовидните жлези; костни фрактури; полиартрит; множество... Намаляване на концентрацията на фосфати в кръвната плазма се наблюдава при: рахит; ... Повишаване на концентрацията на фосфати в кръвната плазма се наблюдава при: хипофункция на паращитовидните жлези; предозиране...Ролята на микроелементите: Mg2+, Mn2+, Co, Cu, Fe2+, Fe3+, Ni, Mo, Se, J. Значението на церулоплазмина, болест на Коновалов-Уилсън.
Манган –кофактор на аминоацил-тРНК синтетаза.
Биологична роля на Na+, Cl-, K+, HCO3- - основните електролити, значение в регулацията на CBS. Метаболизъм и биологична роля. Анионна разлика и нейната корекция.
Намалено съдържание на хлорид в кръвния серум: хипохлоремична алкалоза (след повръщане), респираторна ацидоза, прекомерно изпотяване, нефрит с ... Повишена секрецияхлориди в урината: хипоалдостеронизъм (болест на Адисън),... Намалена екскреция на хлориди в урината: Загуба на хлориди чрез повръщане, диария, болест на Кушинг, бъбречна крайна фаза...ЛЕКЦИЯ № 25
Тема: CBS
2-ри курс. Киселинно-основно състояние (ABS) - относително постоянство на реакция...Биологично значение на регулирането на pH, последствия от нарушения
Отклонението на pH от нормата с 0,1 причинява забележими смущения в дихателната, сърдечно-съдовата, нервната и други системи на тялото. При ацидемия се наблюдават: 1. учестено дишане до внезапен задух, нарушено дишане в резултат на бронхоспазъм;Основни принципи на регулиране на ПСОВ
Регулирането на CBS се основава на 3 основни принципа:
1. постоянство на pH . Регулаторните механизми на CBS поддържат постоянно pH.
2. изомоларност . При регулиране на CBS концентрацията на частици в междуклетъчната и извънклетъчната течност не се променя.
3. електрическа неутралност . При регулиране на CBS броят на положителните и отрицателните частици в междуклетъчната и извънклетъчната течност не се променя.
МЕХАНИЗМИ ЗА РЕГУЛИРАНЕ НА СПАТ
По същество има 3 основни механизма за регулиране на CBS:
- Физико-химичен механизъм , това са буферни системи от кръв и тъкани;
- Физиологичен механизъм , това са органи: бели дробове, бъбреци, костен, черен дроб, кожа, стомашно-чревен тракт.
- Метаболитен (на клетъчно ниво).
Има фундаментални разлики в работата на тези механизми:
Физикохимични механизми на регулация на CBS
Буфере система, състояща се от слаба киселина и нейната сол със силна основа (конюгирана двойка киселина-база).
Принципът на действие на буферната система е, че тя свързва H + при излишък и освобождава H + при недостиг: H + + A - ↔ AN. По този начин буферната система има тенденция да устои на всякакви промени в pH и един от компонентите на буферната система се изразходва и изисква възстановяване.
Буферни системихарактеризиращ се със съотношението на компонентите на киселинно-алкалната двойка, капацитет, чувствителност, локализация и pH стойност, която поддържат.
Има много буфери както вътре, така и извън клетките на тялото. Основните буферни системи на тялото включват бикарбонатен, фосфатен протеин и неговата разновидност, хемоглобинов буфер. Около 60% от киселинните еквиваленти се свързват от вътреклетъчни буферни системи и около 40% от извънклетъчни.
Бикарбонатен (хидрокарбонатен) буфер
Състои се от H 2 CO 3 и NaHCO 3 в съотношение 1/20 и се локализира главно в междуклетъчната течност. В кръвния серум при pCO 2 = 40 mm Hg, концентрация на Na + 150 mmol / l, поддържа pH = 7,4. Бикарбонатният буфер се осигурява от ензима карбоанхидраза и протеина лента 3 на червените кръвни клетки и бъбреците.
Бикарбонатният буфер е един от най-важните буфери в тялото, поради неговите характеристики:
- Въпреки ниския капацитет - 10%, бикарбонатният буфер е много чувствителен, свързва до 40% от всички „допълнителни“ H +;
- Бикарбонатният буфер интегрира работата на основните буферни системи и физиологичните механизми за регулиране на CBS.
В тази връзка бикарбонатният буфер е индикатор за CBS, а определянето на неговите компоненти е основата за диагностициране на нарушения на CBS.
Фосфатен буфер
Състои се от кисели NaH 2 PO 4 и основни Na 2 HPO 4 фосфати, локализирани главно в клетъчната течност (14% фосфати в клетката, 1% в междуклетъчната течност). Съотношението на киселинни и основни фосфати в кръвната плазма е ¼, в урината - 25/1.
Фосфатният буфер осигурява регулирането на CBS вътре в клетката, регенерацията на бикарбонатния буфер в междуклетъчната течност и екскрецията на H + в урината.
Протеинов буфер
Наличието на амино и карбоксилни групи в протеините им придава амфотерни свойства - те проявяват свойствата на киселини и основи, образувайки буферна система.
Протеиновият буфер се състои от протеин-H и протеин-Na, той е локализиран главно в клетките. Най-важният протеинов буфер в кръвта е хемоглобин .
Хемоглобинов буфер
Хемоглобиновият буфер се намира в червените кръвни клетки и има редица характеристики:
- има най-висок капацитет (до 75%);
- работата му е пряко свързана с обмена на газ;
- не се състои от една, а от 2 двойки: HHb↔H + + Hb - и HHbО 2 ↔H + + HbO 2 -;
HbO 2 е относително силна киселина, дори е по-силна от въглеродната киселина. Киселинността на HbO 2 в сравнение с Hb е 70 пъти по-висока, следователно оксихемоглобинът присъства главно под формата на калиева сол (KHbO 2), а деоксихемоглобинът е под формата на недисоциирана киселина (HHb).
Работа на хемоглобина и бикарбонатния буфер
Физиологични механизми на регулация на CBS
Киселините и основите, образувани в тялото, могат да бъдат летливи и нелетливи. Летлив H2CO3, образуван от CO2, краен продукт на аеробни... Нелетливи киселини лактат, кетонни тела и мастна киселинасе натрупват в... Летливите киселини се отделят от тялото главно от белите дробове с издишания въздух, нелетливите киселини - от бъбреците с урината.Ролята на белите дробове в регулацията на CBS
Регулирането на газообмена в белите дробове и съответно освобождаването на H2CO3 от тялото се осъществява чрез поток от импулси от хеморецептори и... Нормално белите дробове отделят 480 литра CO2 на ден, което е еквивалентно на 20 мола на H2CO3.... Белодробните механизми за поддържане на ABS са много ефективни, те са в състояние да изравнят нарушението на ABS с 50-70%...Ролята на бъбреците в регулацията на CBS
Бъбреците регулират CBS: 1. чрез отстраняване на Н+ от тялото в реакциите на ацидогенеза, амониагенеза и... 2. чрез задържане на Na+ в тялото. Na+,K+-ATPase реабсорбира Na+ от урината, която заедно с карбоанхидразата и ацидогенезата...Ролята на костите в регулирането на CBS
1. Ca3(PO4)2 + 2H2CO3 → 3 Ca2+ + 2HPO42- + 2HCO3- 2. 2HPO42- + 2HCO3- + 4HA → 2H2PO4- (в урината) + 2H2O + 2CO2 + 4A- 3. A- + Ca2+ → CaA ( в урината)Ролята на черния дроб в регулацията на CBS
Черният дроб регулира CBS:
1. превръщане на аминокиселини, кетокиселини и лактат в неутрална глюкоза;
2. превръщане на силна амонячна основа в слабо основна урея;
3. синтезиране на кръвни протеини, които образуват протеинов буфер;
4. синтезира глутамин, който се използва от бъбреците за амониогенеза.
Чернодробната недостатъчност води до развитие на метаболитна ацидоза.
В същото време черният дроб синтезира кетонови тела, които при условия на хипоксия, гладуване или диабет допринасят за ацидоза.
Влиянието на стомашно-чревния тракт върху CBS
Стомашно-чревният тракт влияе върху състоянието на CBS, тъй като използва HCl и HCO 3 по време на процеса на храносмилане. Първо, HCl се секретира в лумена на стомаха, докато HCO 3 се натрупва в кръвта и се развива алкалоза. След това HCO 3 - от кръвта с панкреатичен сок навлиза в лумена на червата и балансът на CO2 в кръвта се възстановява. Тъй като храната, която влиза в тялото, и изпражненията, които се отделят от тялото, са предимно неутрални, общият ефект върху CBS е нула.
При наличие на ацидоза в лумена се освобождава повече HCl, което допринася за развитието на язви. Повръщането може да компенсира ацидозата, а диарията може да я влоши. Продължителното повръщане причинява развитие на алкалоза при деца, което може да има тежки последствия, дори смърт.
Клетъчен механизъм на регулация на CBS
В допълнение към разгледаните физикохимични и физиологични механизми на регулация на CBS, има и клетъчен механизъм регулиране на ВУИ. Принципът на неговото действие е, че излишните количества Н+ могат да бъдат поставени в клетките в замяна на К+.
ПОКАЗАТЕЛИ ЗА ПСОВ
1. pH - (power hydrogene - силата на водорода) - отрицателен десетичен логаритъм(-lg) H+ концентрация. Нормата в капилярната кръв е 7,37 - 7,45,... 2. рСО2 – парциално налягане на въглеродния диоксид, което е в равновесие с... 3. рО2 – парциално налягане на кислорода в цяла кръв. Нормата в капилярната кръв е 83 - 108 mmHg, във венозната кръв –...НАРУШЕНИЯ НА ДИШАНЕТО
Корекцията на CBS е адаптивна реакция от страна на органа, който е причинил нарушение на CBS. Има два основни типа нарушения на CBS - ацидоза и алкалоза.ацидоза
аз Газ (дишане) . Характеризира се с натрупване на CO 2 в кръвта ( pCO 2 =, AB, SB, BB=N,).
1). затруднено освобождаване на CO 2, в случай на нарушения външно дишане(хиповентилация по време на бронхиална астма, пневмония, нарушения на кръвообращението със застой в белодробната циркулация, белодробен оток, емфизем, белодробна ателектаза, потискане на дихателния център под въздействието на редица токсини и лекарства като морфин и др.) (pCO 2 =, pO 2 = ↓, AB, SB, BB=N,).
2). висока концентрация на CO 2 в заобикаляща среда(затворени пространства) (рСО 2 =, рО 2, AB, SB, BB=N,).
3). неизправности на анестезиологично-дихателно оборудване.
При газова ацидоза настъпва натрупване в кръвта. CO 2, H 2 CO 3 и намаляване на pH. Ацидозата стимулира реабсорбцията на Na + в бъбреците и след известно време се наблюдава повишаване на AB, SB, BB в кръвта и като компенсация се развива екскреторна алкалоза.
При ацидоза H 2 PO 4 - се натрупва в кръвната плазма, която не може да се реабсорбира в бъбреците. В резултат на това той интензивно се отделя, причинявайки фосфатурия .
За да компенсират ацидозата, бъбреците интензивно отделят хлориди с урината, което води до хипохромия .
Излишъкът от H+ навлиза в клетките и в замяна на това K+ напуска клетките, причинявайки хиперкалиемия .
Излишният K+ се отделя интензивно с урината, което в рамките на 5-6 дни води до хипокалиемия .
II. Негаз. Характеризира се с натрупване на нелетливи киселини (pCO 2 =↓,N, AB, SB, BB=↓).
1). Метаболитен.Развива се с нарушения на тъканния метаболизъм, които са придружени от прекомерно образуване и натрупване на нелетливи киселини или загуба на основи (pCO 2 =↓,N, AR = , AB, SB, BB=↓).
А). Кетоацидоза. При захарен диабет, гладуване, хипоксия, треска и др.
б). Лактатна ацидоза. При хипоксия, чернодробна дисфункция, инфекции и др.
V). ацидоза. Възниква в резултат на натрупване на органични и неорганични киселинис обширни възпалителни процеси, изгаряния, наранявания и др.
При метаболитна ацидоза се натрупват нелетливи киселини и рН намалява. Консумират се буферни системи, неутрализиращи киселини, в резултат на което концентрацията в кръвта намалява. AB, SB, BBи се издига AR.
H + нелетливи киселини, когато взаимодействат с HCO 3 - дават H 2 CO 3, който се разпада на H 2 O и CO 2, докато самите нелетливи киселини образуват соли с Na + бикарбонати. Ниското pH и високото pCO 2 стимулират дишането, в резултат на което pCO 2 в кръвта се нормализира или намалява с развитието на газова алкалоза.
Излишният H + в кръвната плазма се премества в клетката и в замяна K + напуска клетката, в кръвната плазма възниква преходно състояние хиперкалиемия и клетките - хипокалигистия . К+ интензивно се екскретира с урината. В рамките на 5-6 дни съдържанието на K + в плазмата се нормализира и след това става под нормата ( хипокалиемия ).
В бъбреците се засилват процесите на ацидогенеза, амониогенеза и попълване на плазмения дефицит на бикарбонат. В замяна на HCO 3 - Cl - активно се екскретира в урината, развивайки се хипохлоремия .
Клинични проявленияметаболитна ацидоза:
- нарушения на микроциркулацията . Наблюдава се намаляване на кръвния поток и развитие на стаза под въздействието на катехоламини, реологичните свойства на кръвта се променят, което допринася за задълбочаване на ацидозата.
- увреждане и повишена пропускливост съдова стена под влияние на хипоксия и ацидоза. При ацидоза се повишава нивото на кинините в плазмата и извънклетъчната течност. Кинините причиняват вазодилатация и драстично повишават пропускливостта. Развива се хипотония. Описаните промени в съдовете на микроваскулатурата допринасят за процеса на образуване на тромби и кървене.
Когато pH на кръвта е под 7,2, намален сърдечен дебит .
- Дъхът на Кусмаул (компенсаторна реакция, насочена към освобождаване на излишния CO 2).
2. Отделителна.Развива се, когато процесите на ацидогенеза и амониагенеза в бъбреците са нарушени или когато има прекомерна загуба на основни валентности в изпражненията.
А). Задържане на киселина при бъбречна недостатъчност(хроничен дифузен гломерулонефрит, нефросклероза, дифузен нефрит, уремия). Урината е неутрална или алкална.
б). Загуба на алкали: бъбречна (бъбречна тубулна ацидоза, хипоксия, сулфонамидна интоксикация), гастроентерална (диария, хиперсаливация).
3. Екзогенни.
Поглъщане на кисели храни, лекарства (амониев хлорид; преливане на големи количества кръвозаместващи разтвори и течности за парентерално хранене, чието pH е нормално<7,0) и при отравлениях (салицилаты, этанол, метанол, этиленгликоль, толуол и др.).
4. Комбиниран.
Например кетоацидоза + лактатна ацидоза, метаболитна + екскреторна и т.н.
III. Смесени (газ + не газ).
Възниква при асфиксия, сърдечно-съдова недостатъчност и др.
Алкалоза
1). повишено отстраняване на CO2, с активиране на външното дишане (хипервентилация на белите дробове с компенсаторен задух, който придружава редица заболявания, включително... 2). Дефицитът на O2 във вдишания въздух причинява хипервентилация на белите дробове и... Хипервентилацията води до намаляване на pCO2 в кръвта и повишаване на pH. Алкалозата инхибира бъбречната реабсорбция на Na+,...Негазова алкалоза
Литература
1. Серумни или плазмени бикарбонати /R. Murray, D. Grenner, P. Mayes, V. Rodwell // Човешка биохимия: в 2 тома. Т.2. пер. от английски: - М.: Мир, 1993. - с. 370-371.
2. Кръвни буферни системи и киселинно-базов баланс / T.T. Березов, Б.Ф. Коровкин // Биологична химия: Учебник / Изд. RAMS S.S. Дебова. - 2-ро изд. преработен и допълнителни - М.: Медицина, 1990. - стр. 452-457.
Какво ще правим с получения материал:
Ако този материал е бил полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:
Водата е средата, в която протичат повечето метаболитни реакции. Той участва пряко в метаболизма. Водата играе определена роля в процесите на терморегулация на тялото. С помощта на водата хранителните вещества се доставят до тъканите и клетките и от тях се отстраняват крайните продукти на метаболизма.
Екскрецията на вода от тялото се извършва от бъбреците - 1,2-1,5 l, кожата - 0,5 l, белите дробове - 0,2-0,3 l. Водният обмен се регулира от неврохормоналната система. Задържането на вода в тялото се подпомага от хормоните на надбъбречната кора (кортизон, алдостерон) и хормона на задния дял на хипофизната жлеза, вазопресин. Хормонът на щитовидната жлеза тироксин увеличава отделянето на вода от тялото.
^
МИНЕРАЛЕН МЕТАБОЛИЗЪМ
Минералните соли са сред основните хранителни вещества. Минералните елементи нямат хранителна стойност, но тялото се нуждае от тях като вещества, участващи в регулацията на метаболизма, поддържане на осмотичното налягане и осигуряване на постоянно рН на вътре- и извънклетъчната течност на тялото. Много минерални елементи са структурни компоненти на ензими и витамини.
Съставът на органите и тъканите на човека и животните включва макроелементи и микроелементи. Последните се съдържат в тялото в много малки количества. В различни живи организми, както и в човешкото тяло, в най-големи количества се намират кислород, въглерод, водород и азот. Тези елементи, както и фосфорът и сярата, влизат в състава на живите клетки под формата на различни съединения. Макроелементите включват също натрий, калий, калций, хлор и магнезий. В организма на животните са открити следните микроелементи: мед, манган, йод, молибден, цинк, флуор, кобалт и др. Желязото заема междинно положение между макро- и микроелементите.
Минералите влизат в тялото само с храната. След това през чревната лигавица и кръвоносните съдове - в порталната вена и в черния дроб. Черният дроб запазва някои минерали: натрий, желязо, фосфор. Желязото е част от хемоглобина, участва в преноса на кислород, както и в състава на редокс ензимите. Калцият е част от костната тъкан и й придава здравина. Освен това играе важна роля в съсирването на кръвта. Фосфорът, който освен свободен (неорганичен) се намира в съединения с протеини, мазнини и въглехидрати, е много полезен за организма. Магнезият регулира нервно-мускулната възбудимост и активира много ензими. Кобалтът е част от витамин В12. Йодът участва в образуването на хормони на щитовидната жлеза. Флуоридът се намира в зъбните тъкани. Натрият и калият са от голямо значение за поддържане на кръвното осмотично налягане.
Метаболизмът на минералите е тясно свързан с метаболизма на органичните вещества (протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати, липиди). Например кобалтови, манганови, магнезиеви и железни йони са необходими за нормалния метаболизъм на аминокиселините. Хлорните йони активират амилазата. Калциевите йони имат активиращ ефект върху липазата. Окисляването на мастните киселини протича по-енергично в присъствието на медни и железни йони.
^
ГЛАВА 12. ВИТАМИНИ
Витамините са органични съединения с ниско молекулно тегло, които са основен компонент на храната. Те не се синтезират в животните. Основният източник за човешкото тяло и животните е растителната храна.
Витамините са биологично активни вещества. Тяхното отсъствие или липса на храна е придружено от рязко нарушаване на жизнените процеси, което води до появата на сериозни заболявания. Необходимостта от витамини се дължи на факта, че много от тях са компоненти на ензими и коензими.
Витамините са много разнообразни по своя химичен строеж. Те се делят на две групи: водоразтворими и мастноразтворими.
^ ВОДОРАЗТВОРИМИ ВИТАМИНИ
1. Витамин B 1 (тиамин, аневрин). Неговата химическа структура се характеризира с наличието на аминова група и серен атом. Наличието на алкохолна група във витамин В1 прави възможно образуването на естери с киселини. Чрез комбиниране с две молекули фосфорна киселина тиаминът образува естера тиамин дифосфат, който е коензимна форма на витамина. Тиамин дифосфатът е коензим на декарбоксилазите, които катализират декарбоксилирането на α-кето киселини. При липса или недостатъчен прием на витамин В1 в организма, метаболизмът на въглехидратите става невъзможен. Нарушенията възникват на етапа на използване на пирогроздена и α-кетоглутарова киселина.
2. Витамин B 2 (рибофлавин). Този витамин е метилирано производно на изоалоксазин, свързан с 5-воден алкохол рибитол.
В организма рибофлавинът под формата на естер с фосфорна киселина е част от протетичната група на флавиновите ензими (FMN, FAD), които катализират процесите на биологично окисление, осигурявайки преноса на водород в дихателната верига, както и реакции на синтез и разграждане на мастни киселини.
3. Витамин B 3 (пантотенова киселина). Пантотеновата киселина е изградена от -аланин и диоксидиметилмаслена киселина, свързани с пептидна връзка. Биологично значениепантотенова киселина е, че тя е част от коензим А, който играе огромна роля в метаболизма на въглехидратите, мазнините и протеините.
4. Витамин B 6 (пиридоксин). По химическа природа витамин B 6 е производно на пиридин. Фосфорилираното производно на пиридоксин е коензим от ензими, които катализират реакциите на метаболизма на аминокиселините.
5. Витамин B 12 (кобаламин). Химическата структура на витамина е много сложна. Съдържа четири пиролови пръстена. В центъра има кобалтов атом, свързан с азота на пироловите пръстени.
Витамин B 12 играе голяма роля в преноса на метилови групи, както и в синтеза на нуклеинови киселини.
6. Витамин РР (никотинова киселина и нейния амид). Никотиновата киселина е производно на пиридин.
Амидът на никотиновата киселина е неразделна част от коензимите NAD + и NADP +, които са част от дехидрогеназите.
7. Фолиева киселина (Витамин B c). Изолиран от листа от спанак (лат. folium - лист). Фолиевата киселина съдържа пара-аминобензоена киселина и глутаминова киселина. Фолиевата киселина играе важна роля в метаболизма на нуклеиновите киселини и протеиновия синтез.
8. Пара-аминобензоена киселина. Играе голяма роля в синтеза на фолиева киселина.
9. Биотин (витамин Н). Биотинът е част от ензим, който катализира процеса на карбоксилиране (добавянето на CO 2 към въглеродната верига). Биотинът е необходим за синтеза на мастни киселини и пурини.
10. Витамин С (аскорбинова киселина). Химическата структура на аскорбиновата киселина е близка до хексозите. Специална характеристика на това съединение е способността му да претърпи обратимо окисление, за да образува дехидроаскорбинова киселина. И двете съединения имат витаминна активност. Аскорбиновата киселина участва в окислително-възстановителните процеси в организма, предпазва SH групата от ензими от окисляване и има способността да дехидратира токсините.
^ МАСТНОРАЗТВОРИМИ ВИТАМИНИ
Тази група включва витамини от групи A, D, E, K- и др.
1. Витамини от група А. Витамин А 1 (ретинол, антиксерофталмичен) е близък по своята химична природа до каротините. Това е цикличен едновалентен алкохол .
2. Витамини от група D (антирахитичен витамин). По своята химическа структура витамините от група D са близки до стеролите. Витамин D 2 се образува от ергостерол в дрожди, а витамин D 3 се образува от 7-де-хидрохолестерол в животински тъкани под въздействието на ултравиолетово лъчение.
3. Витамини от група Е (, , -токофероли). Основните промени при дефицит на витамин Е настъпват в репродуктивната система (загуба на способността за носене на плода, дегенеративни промени в спермата). В същото време дефицитът на витамин Е причинява увреждане на голямо разнообразие от тъкани.
4. Витамини от група К. Според химическата си структура витамините от тази група (К 1 и К 2) принадлежат към нафтохиноните. Характерен признак за недостиг на витамин К е появата на подкожни, мускулни и други кръвоизливи и нарушено съсирване на кръвта. Причината за това е нарушение на синтеза на протеина протромбин, компонент на системата за кръвосъсирване.
АНТИВИТАМИНИ
Антивитамините са антагонисти на витамини: Често тези вещества са много близки по структура до съответните витамини и тогава тяхното действие се основава на „конкурентното“ изместване на съответния витамин от неговия комплекс в ензимната система от антивитамина. В резултат на това се образува "неактивен" ензим, метаболизмът се нарушава и възниква сериозно заболяване. Например сулфонамидите са антивитамини на пара-аминобензоената киселина. Антивитаминът на витамин B 1 е пиритиамин.Има и структурно различни антивитамини, които са в състояние да свързват витамините, лишавайки ги от витаминна активност.
^
ГЛАВА 13. ХОРМОНИ
Хормоните, както и витамините, са биологично активни вещества и са регулатори на метаболизма и физиологичните функции. Тяхната регулаторна роля се свежда до активиране или инхибиране на ензимни системи, промени в пропускливостта на биологичните мембрани и транспорта на вещества през тях, стимулиране или усилване на различни биосинтетични процеси, включително синтеза на ензими.
Хормоните се произвеждат в жлезите с вътрешна секреция, които нямат отделителни канали и отделят своя секрет директно в кръвта. Ендокринните жлези включват щитовидната жлеза, паращитовидната жлеза (близо до щитовидната жлеза), половите жлези, надбъбречните жлези, хипофизната жлеза, панкреаса и тимусните жлези.
Заболяванията, възникващи при нарушаване на функциите на една или друга жлеза с вътрешна секреция, са следствие или на нейната хипофункция (намалена секреция на хормони), или на хиперфункция (прекомерна секреция на хормони).
Хормоните могат да бъдат разделени на три групи въз основа на тяхната химична структура: протеинови хормони; хормони, получени от аминокиселината тирозин, и хормони със стероидна структура.
^ ПРОТЕИНОВИ ХОРМОНИ
Те включват хормони на панкреаса, предния дял на хипофизната жлеза и паращитовидните жлези.
Хормоните на панкреаса - инсулин и глюкагон - участват в регулацията на въглехидратния метаболизъм. В действията си те са антагонисти един на друг. Инсулинът понижава, а глюкагонът повишава нивата на кръвната захар.
Хипофизните хормони регулират дейността на много други ендокринни жлези. Те включват:
Соматотропен хормон (GH) - растежен хормон, стимулира растежа на клетките, повишава нивото на биосинтетичните процеси;
Тиреостимулиращ хормон (TSH) - стимулира дейността на щитовидната жлеза;
Адренокортикотропен хормон (ACTH) - регулира биосинтезата на кортикостероиди от надбъбречната кора;
Гонадотропните хормони регулират функцията на половите жлези.
^ ХОРМОНИ ОТ ТИРОЗИНОВАТА СЕРИЯ
Те включват хормони на щитовидната жлеза и хормони на надбъбречната медула. Основните хормони на щитовидната жлеза са тироксин и трийодтиронин. Тези хормони са йодирани производни на аминокиселината тирозин. При хипофункция на щитовидната жлеза метаболитните процеси намаляват. Хиперфункцията на щитовидната жлеза води до повишаване на основния метаболизъм.
Надбъбречната медула произвежда два хормона, адреналин и норепинефрин. Тези вещества повишават кръвното налягане. Адреналинът оказва значително влияние върху метаболизма на въглехидратите - повишава нивото на глюкозата в кръвта.
^ СТЕРОИДНИ ХОРМОНИ
Този клас включва хормони, произвеждани от надбъбречната кора и половите жлези (яйчници и тестиси). По химическа природа те са стероиди. Надбъбречната кора произвежда кортикостероиди, те съдържат С 21 атом. Те се делят на минералкортикоиди, от които най-активни са алдостерон и дезоксикортикостерон. и глюкокортикоиди - кортизол (хидрокортизон), кортизон и кортикостерон. Глюкокортикоидите имат голямо влияние върху метаболизма на въглехидратите и протеините. Минералокортикоидите регулират основно метаболизма на водата и минералите.
Има мъжки (андрогени) и женски (естрогени) полови хормони. Първите са C 19 -, а вторите C 18 -стероиди. Андрогените включват тестостерон, андростендион и др., а естрогените включват естрадиол, естрон и естриол. Най-активни са тестостеронът и естрадиолът. Половите хормони определят нормалното сексуално развитие, формирането на вторични полови белези и влияят на метаболизма.
^ ГЛАВА 14. БИОХИМИЧНИ ОСНОВИ НА РАЦИОНАЛНОТО ХРАНЕНЕ
В проблема за храненето могат да се разграничат три взаимосвързани раздела: рационално хранене, терапевтично и терапевтично-профилактично. Основата е така нареченото рационално хранене, тъй като се изгражда, като се вземат предвид нуждите на здравия човек, в зависимост от възрастта, професията, климатичните и други условия. Основата на балансираното хранене е балансът и правилното хранене. Рационалното хранене е средство за нормализиране на състоянието на организма и поддържане на неговата висока работоспособност.
Въглехидрати, протеини, мазнини, аминокиселини, витамини и минерали влизат в човешкото тяло с храната. Нуждата от тези вещества е различна и се определя от физиологичното състояние на организма. Растящото тяло се нуждае от повече храна. Човек, занимаващ се със спорт или физически труд, изразходва голямо количество енергия и следователно също се нуждае от повече храна, отколкото заседнал човек.
В храненето на човека количеството протеини, мазнини и въглехидрати трябва да бъде в съотношение 1:1:4, т.е. на 1 g протеин трябва да се консумират 1 g мазнини и 4 g въглехидрати. Протеините трябва да осигуряват около 14% от дневния прием на калории, мазнините около 31%, а въглехидратите около 55%.
На съвременния етап от развитието на науката за храненето не е достатъчно да се изхожда само от общата консумация на хранителни вещества. Много е важно да се установи съотношението на основните хранителни компоненти в диетата (есенциални аминокиселини, ненаситени мастни киселини, витамини, минерали и др.). Съвременното учение за човешките нужди от храна се изразява в концепцията за балансирано хранене. Според тази концепция осигуряването на нормална жизнена активност е възможно не само чрез снабдяване на организма с достатъчно енергия и протеини, но и чрез спазване на доста сложни взаимоотношения между многобройни незаменими хранителни фактори, които са в състояние да упражнят максимално своите полезни биологични ефекти. в тялото. Законът за балансираното хранене се основава на идеи за количествените и качествените аспекти на процесите на усвояване на храната в организма, т.е. цялата сума от метаболитни ензимни реакции.
Институтът по хранене на Академията на медицинските науки на СССР е разработил средни данни за стойностите на нуждата на възрастен от хранителни вещества. Основно, при определяне на оптималните съотношения на отделните хранителни вещества, именно това съотношение на хранителните вещества е необходимо средно за поддържане на нормалното функциониране на възрастен. Ето защо, когато се изготвят общи диети и се оценяват отделните продукти, е необходимо да се съсредоточите върху тези съотношения. Важно е да запомните, че не само дефицитът на отделни основни фактори е вреден, но и излишъкът им също е опасен. Причината за токсичността на излишните основни хранителни вещества вероятно е свързана с дисбаланс в диетата, което от своя страна води до нарушаване на биохимичната хомеостаза (постоянството на състава и свойствата на вътрешната среда) на тялото и нарушаване на клетъчната хранене.
Даденият хранителен баланс трудно може да бъде прехвърлен без промяна на хранителната структура на хора в различни условия на труд и живот, хора от различна възраст и пол и т.н. Въз основа на факта, че разликите в енергийните и хранителните потребности се основават на характеристиките, протичането на метаболитните процеси и тяхната хормонална и нервна регулация, е необходимо за лица от различни възрасти и полове, както и за лица със значителни отклонения от средните показатели на нормалния ензимен статус, да се направят определени корекции в обичайното представяне на формулата за балансирано хранене. .
Институтът по хранене на Академията на медицинските науки на СССР предложи стандарти за
изчисляване на оптималните диети за населението на нашата страна.
Тези диети са диференцирани в зависимост от три климатични условия
зони: северна, централна и южна. Последните научни данни обаче показват, че такова разделение не може да бъде задоволително днес. Последните проучвания показват, че в рамките на нашата страна Северът трябва да бъде разделен на две зони: европейска и азиатска. Тези зони се различават значително по отношение на климатичните условия. В Института по клинична и експериментална медицина на Сибирския клон на Академията на медицинските науки на СССР (Новосибирск) в резултат на дългосрочни изследвания беше показано, че в условията на азиатския север метаболизмът на протеините, мазнини, въглехидрати, витамини, макро- и микроелементи се преструктурира и следователно е необходимо да се изяснят стандартите за хранене на хората, като се вземат предвид промените в метаболизма. В момента се провеждат широкомащабни изследвания в областта на рационализирането на храненето на населението на Сибир и Далечния изток. Основна роля в изучаването на този въпрос се дава на биохимичните изследвания.
Катедра по биохимия
Аз одобрявам
Глава отдел проф., доктор на медицинските науки
Мешчанинов В.Н.
_____''_____________2006 г
ЛЕКЦИЯ № 25
Тема: Водно-солев и минерален обмен
Факултети: терапевтични и превантивни, медицински и превантивни, педиатрични.
Водно-солев метаболизъм– обмен на вода и основни електролити на тялото (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).
Електролити– вещества, които се разпадат в разтвор на аниони и катиони. Те се измерват в mol/l.
Неелектролити– вещества, които не се дисоциират в разтвор (глюкоза, креатинин, урея). Те се измерват в g/l.
Минерална обмяна– обмен на всякакви минерални компоненти, включително такива, които не влияят на основните параметри на течната среда в организма.
вода- основният компонент на всички телесни течности.
Биологична роля на водата
- Водата е универсален разтворител за повечето органични (с изключение на липиди) и неорганични съединения.
- Водата и разтворените в нея вещества създават вътрешната среда на тялото.
- Водата осигурява транспортирането на вещества и топлинна енергия в тялото.
- Значителна част от химичните реакции на тялото протичат във водната фаза.
- Водата участва в реакциите на хидролиза, хидратация и дехидратация.
- Определя пространствената структура и свойства на хидрофобни и хидрофилни молекули.
- В комбинация с GAGs водата изпълнява структурна функция.
ОБЩИ СВОЙСТВА НА ТЕЛЕСНИТЕ ТЕЧНОСТИ
Всички телесни течности се характеризират с общи свойства: обем, осмотично налягане и стойност на pH.
Сила на звука.При всички сухоземни животни течността съставлява около 70% от телесното тегло.
Разпределението на водата в тялото зависи от възрастта, пола, мускулната маса, типа на тялото и количеството мазнини. Съдържанието на вода в различните тъкани се разпределя както следва: бели дробове, сърце и бъбреци (80%), скелетни мускули и мозък (75%), кожа и черен дроб (70%), кости (20%), мастна тъкан (10%) . Като цяло слабите хора имат по-малко мазнини и повече вода. При мъжете водата представлява 60%, при жените - 50% от телесното тегло. Възрастните хора имат повече мазнини и по-малко мускули. Средно тялото на мъжете и жените над 60 години съдържа съответно 50% и 45% вода.
При пълно лишаване от вода смъртта настъпва след 6-8 дни, когато количеството вода в тялото намалее с 12%.
Всички телесни течности са разделени на вътреклетъчни (67%) и извънклетъчни (33%) басейни.
Извънклетъчен басейн(извънклетъчно пространство) се състои от:
1. Интраваскуларна течност;
2. Интерстициална течност (междуклетъчна);
3. Трансцелуларна течност (течност на плевралната, перикардната, перитонеалната кухини и синовиалното пространство, цереброспинална и вътреочна течност, секрет на потните, слюнчените и слъзните жлези, секрет на панкреаса, черния дроб, жлъчния мехур, стомашно-чревния тракт и дихателните пътища).
Течностите се обменят интензивно между басейните. Движението на водата от един сектор в друг става при промяна на осмотичното налягане.
Осмотичното налягане -Това е налягането, създавано от всички вещества, разтворени във вода. Осмотичното налягане на извънклетъчната течност се определя главно от концентрацията на NaCl.
Извънклетъчните и вътреклетъчните течности се различават значително по състав и концентрация на отделните компоненти, но общата обща концентрация на осмотично активните вещества е приблизително еднаква.
pH– отрицателен десетичен логаритъм на протонната концентрация. Стойността на pH зависи от интензивността на образуване на киселини и основи в организма, тяхното неутрализиране чрез буферни системи и отстраняване от тялото с урина, издишан въздух, пот и изпражнения.
В зависимост от характеристиките на обмена, стойността на рН може да се различава значително както в клетките на различни тъкани, така и в различни отделения на една и съща клетка (в цитозола киселинността е неутрална, в лизозомите и в междумембранното пространство на митохондриите е силно киселинна ). В междуклетъчната течност на различни органи и тъкани и кръвната плазма стойността на pH, подобно на осмотичното налягане, е относително постоянна стойност.
РЕГУЛИРАНЕ НА ВОДНО-СОЛЕВИЯ БАЛАНС НА ОРГАНИЗМА
В тялото водно-солевият баланс на вътреклетъчната среда се поддържа от постоянството на извънклетъчната течност. От своя страна водно-солевият баланс на извънклетъчната течност се поддържа чрез кръвната плазма с помощта на органи и се регулира от хормони.
Органи, регулиращи водно-солевия метаболизъм
Навлизането на вода и соли в тялото става през стомашно-чревния тракт; този процес се контролира от чувството на жажда и апетита за сол. Бъбреците отстраняват излишната вода и соли от тялото. Освен това водата се отстранява от тялото чрез кожата, белите дробове и стомашно-чревния тракт.
Воден баланс на тялото
За стомашно-чревния тракт, кожата и белите дробове отделянето на вода е страничен процес, който възниква в резултат на изпълнението на основните им функции. Например стомашно-чревният тракт губи вода, когато от тялото се отделят неусвоени вещества, метаболитни продукти и ксенобиотици. Белите дробове губят вода при дишане, а кожата при терморегулация.
Промените във функционирането на бъбреците, кожата, белите дробове и стомашно-чревния тракт могат да доведат до нарушаване на водно-солевата хомеостаза. Например, в горещ климат, за да се поддържа телесната температура, кожата увеличава изпотяването, а в случай на отравяне се появява повръщане или диария от стомашно-чревния тракт. В резултат на повишена дехидратация и загуба на соли в организма настъпва нарушение на водно-солевия баланс.
Хормони, регулиращи водно-солевия метаболизъм
Вазопресин
Антидиуретичен хормон (ADH) или вазопресин- пептид с молекулно тегло около 1100 D, съдържащ 9 AA, свързани с един дисулфиден мост.
ADH се синтезира в невроните на хипоталамуса и се транспортира до нервните окончания на задния дял на хипофизната жлеза (неврохипофиза).
Високото осмотично налягане на извънклетъчната течност активира осморецепторите в хипоталамуса, което води до нервни импулси, които се предават към задната хипофизна жлеза и причиняват освобождаването на ADH в кръвния поток.
ADH действа чрез 2 вида рецептори: V1 и V2.
Основният физиологичен ефект на хормона се осъществява от V2 рецепторите, които се намират върху клетките на дисталните тубули и събирателните канали, които са относително непроницаеми за водните молекули.
ADH, чрез V 2 рецептори, стимулира аденилатциклазната система, в резултат на което протеините се фосфорилират, стимулирайки експресията на гена на мембранния протеин - аквапорина-2 . Аквапорин-2 е интегриран в апикалната мембрана на клетките, образувайки водни канали в нея. Чрез тези канали водата се реабсорбира от урината в интерстициалното пространство чрез пасивна дифузия и урината се концентрира.
При липса на ADH урината не се концентрира (плътност<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20 l/ден), което води до дехидратация на организма. Това състояние се нарича безвкусен диабет .
Причините за дефицит на ADH и безвкусен диабет са: генетични дефекти в синтеза на prepro-ADG в хипоталамуса, дефекти в обработката и транспорта на proADG, увреждане на хипоталамуса или неврохипофизата (например в резултат на травматично мозъчно увреждане, тумор, исхемия). Нефрогенният безвкусен диабет възниква поради мутация в гена на ADH тип V2 рецептор.
V1 рецепторите са локализирани в мембраните на SMC съдовете. ADH, чрез V 1 рецептори, активира инозитол трифосфатната система и стимулира освобождаването на Ca 2+ от ER, което стимулира свиването на съдовите SMCs. Вазоконстрикторният ефект на ADH възниква при високи концентрации на ADH.
Един от най-често нарушаваните видове метаболизъм при патологията е водно-солевият метаболизъм. Свързва се с постоянното движение на вода и минерали от външната среда на тялото във вътрешната и обратно.
В тялото на възрастен човек водата представлява 2/3 (58-67%) от телесното тегло. Около половината от обема му е концентриран в мускулите. Нуждата от вода (човек получава до 2,5-3 литра течност дневно) се покрива чрез приемането й под формата на пиене (700-1700 ml), предварително приготвена вода, включена в храната (800-1000 ml) и вода, образувана в тялото по време на метаболизма - 200-300 ml (при изгарянето на 100 g мазнини, протеини и въглехидрати се образуват съответно 107,41 и 55 g вода). Ендогенната вода се синтезира в относително големи количества, когато се активира процесът на окисление на мазнините, което се наблюдава при различни, особено продължителни стресови състояния, стимулиране на симпатико-надбъбречната система и разтоварваща диетична терапия (често използвана за лечение на пациенти със затлъстяване).
Поради постоянно възникващите задължителни водни загуби, вътрешният обем на течността в тялото остава непроменен. Такива загуби включват бъбречни (1,5 l) и екстраренални, свързани с освобождаването на течност през стомашно-чревния тракт (50-300 ml), дихателните пътища и кожата (850-1200 ml). Като цяло обемът на задължителните загуби на вода е 2,5-3 литра, до голяма степен в зависимост от количеството отстранени токсини от тялото.
Участието на водата в жизнените процеси е много разнообразно. Водата е разтворител на много съединения, директен компонент на редица физикохимични и биохимични трансформации и преносител на ендо- и екзогенни вещества. В допълнение, той изпълнява механична функция, отслабвайки триенето на връзките, мускулите и повърхността на хрущяла на ставите (като по този начин улеснява тяхната подвижност) и участва в терморегулацията. Водата поддържа хомеостазата в зависимост от осмотичното налягане на плазмата (изосмия) и обема на течността (изоволемия), функционирането на механизмите, регулиращи киселинно-алкалното състояние и протичането на процеси, които осигуряват постоянна температура (изотермия).
В човешкото тяло водата съществува в три основни физикохимични състояния, според които се разграничават: 1) свободна или подвижна вода (съставлява по-голямата част от вътреклетъчната течност, както и кръв, лимфа, интерстициална течност); 2) вода, свързана с хидрофилни колоиди, и 3) конституционна, включена в структурата на молекулите на протеини, мазнини и въглехидрати.
В тялото на възрастен с тегло 70 kg обемът на свободната вода и водата, свързана с хидрофилни колоиди, е приблизително 60% от телесното тегло, т.е. 42 л. Тази течност е представена от вътреклетъчна вода (представляваща 28 литра, или 40% от телесното тегло), съставляваща вътреклетъчния сектор, и извънклетъчна вода (14 литра, или 20% от телесното тегло), образуваща извънклетъчния сектор. Последният съдържа интраваскуларна (вътресъдова) течност. Този интраваскуларен сектор се формира от плазма (2,8 l), която представлява 4-5% от телесното тегло, и лимфа.
Интерстициалната вода включва самата междуклетъчна вода (свободна междуклетъчна течност) и организирана извънклетъчна течност (съставляваща 15-16% от телесното тегло, или 10,5 l), т.е. вода на връзки, сухожилия, фасции, хрущяли и др. Освен това извънклетъчният сектор включва вода, намираща се в някои кухини (коремна и плеврална кухини, перикард, стави, вентрикули на мозъка, камери на окото и др.), както и в стомашно-чревния тракт. Течността на тези кухини не участва активно в метаболитните процеси.
Водата в човешкото тяло не се застоява в различните си части, а постоянно се движи, като непрекъснато се обменя с други сектори на течността и с външната среда. Движението на водата до голяма степен се дължи на отделянето на храносмилателни сокове. Така със слюнка и панкреатичен сок около 8 литра вода на ден се изпращат в чревната тръба, но тази вода практически не се губи поради абсорбция в долните части на храносмилателния тракт.
Жизненоважните елементи се делят на макроелементи (дневна нужда >100 mg) и микроелементи (дневна нужда<100 мг). К макроэлементам относятся натрий (Na), калий (К), кальций (Ca), магний (Мg), хлор (Cl), фосфор (Р), сера (S) и иод (I). К жизненно важным микроэлементам, необходимым лишь в следовых количествах, относятся железо (Fe), цинк (Zn), марганец (Мn), медь (Cu), кобальт (Со), хром (Сr), селен (Se) и молибден (Мо). Фтор (F) не принадлежит к этой группе, однако он необходим для поддержания в здоровом состоянии костной и зубной ткани. Вопрос относительно принадлежности к жизненно важным микроэлементам ванадия, никеля, олова, бора и кремния остается открытым. Такие элементы принято называть условно эссенциальными.
Тъй като много елементи могат да се съхраняват в тялото, отклоненията от дневната норма се компенсират с времето. Калцият под формата на апатит се съхранява в костната тъкан, йодът се съхранява в тиреоглобулин в щитовидната жлеза, желязото се съхранява във феритин и хемосидерин в костния мозък, далака и черния дроб. Черният дроб е място за съхранение на много микроелементи.
Минералният метаболизъм се контролира от хормони. Това се отнася например за консумацията на H2O, Ca2+, PO43-, свързването на Fe2+, I-, екскрецията на H2O, Na+, Ca2+, PO43-.
Количеството минерали, абсорбирани от храната, обикновено зависи от метаболитните нужди на тялото и в някои случаи от състава на храната. Като пример за влиянието на състава на храната, помислете за калция. Абсорбцията на Ca2+ йони се подпомага от млечна и лимонена киселина, докато фосфатният йон, оксалатният йон и фитиновата киселина инхибират абсорбцията на калций поради комплексообразуване и образуването на слабо разтворими соли (фитин).
Дефицитът на минерали не е рядко явление: възниква по различни причини, например поради монотонна диета, нарушена абсорбция и различни заболявания. Дефицит на калций може да възникне по време на бременност, както и при рахит или остеопороза. Дефицитът на хлор възниква поради голяма загуба на Cl- йони по време на силно повръщане.
Поради недостатъчното съдържание на йод в хранителните продукти, йодният дефицит и гушата са станали често срещани в много райони на Централна Европа. Дефицитът на магнезий може да възникне поради диария или поради монотонна диета поради алкохолизъм. Липсата на микроелементи в организма често се проявява като нарушение на хемопоезата, т.е. анемия.
Последната колона изброява функциите, изпълнявани в тялото от тези минерали. От данните в таблицата става ясно, че почти всички макроелементи функционират в организма като структурни компоненти и електролити. Сигналните функции се изпълняват от йод (в състава на йодтиронин) и калций. Повечето микроелементи са кофактори на протеини, главно ензими. В количествено отношение тялото е доминирано от желязосъдържащи протеини хемоглобин, миоглобин и цитохром, както и повече от 300 цинксъдържащи протеини.
Регулиране на водно-солевия метаболизъм. Ролята на вазопресина, алдостерона и системата ренин-ангиотензин
Основните параметри на водно-солевата хомеостаза са осмотичното налягане, pH и обемът на вътреклетъчната и извънклетъчната течност. Промените в тези параметри могат да доведат до промени в кръвното налягане, ацидоза или алкалоза, дехидратация и оток. Основните хормони, участващи в регулирането на водно-солевия баланс, са ADH, алдостерон и предсърдно натриуретичен фактор (ANF).
ADH, или вазопресин, е пептид, съдържащ 9 аминокиселини, свързани с един дисулфиден мост. Той се синтезира като прохормон в хипоталамуса, след което се транспортира до нервните окончания на задния дял на хипофизната жлеза, откъдето се секретира в кръвния поток при подходяща стимулация. Движението по аксона е свързано със специфичен протеин носител (неврофизин)
Стимулът, който предизвиква секреция на ADH, е повишаване на концентрацията на натриеви йони и повишаване на осмотичното налягане на извънклетъчната течност.
Най-важните прицелни клетки за ADH са клетките на дисталните тубули и събирателните канали на бъбреците. Клетките на тези канали са относително непропускливи за вода и при липса на ADH урината не се концентрира и може да се отделя в количества над 20 литра на ден (нормата е 1-1,5 литра на ден).
Има два вида рецептори за ADH - V1 и V2. Рецепторът V2 се намира само на повърхността на епителните клетки на бъбреците. Свързването на ADH с V2 е свързано с аденилатциклазната система и стимулира активирането на протеин киназа A (PKA). PKA фосфорилира протеини, които стимулират експресията на гена на мембранния протеин, аквапорин-2. Аквапорин 2 се придвижва до апикалната мембрана, вгражда се в нея и образува водни канали. Те осигуряват селективна пропускливост на клетъчната мембрана за вода. Водните молекули дифундират свободно в клетките на бъбречните тубули и след това навлизат в интерстициалното пространство. В резултат на това водата се реабсорбира от бъбречните тубули. Рецепторите от тип V1 са локализирани в гладкомускулните мембрани. Взаимодействието на ADH с V1 рецептора води до активиране на фосфолипаза С, която хидролизира фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат до образуване на IP-3. IF-3 предизвиква освобождаването на Ca2+ от ендоплазмения ретикулум. Резултатът от действието на хормона чрез V1 рецепторите е свиване на гладкомускулния слой на кръвоносните съдове.
Дефицитът на ADH, причинен от дисфункция на задния дял на хипофизната жлеза, както и нарушение в системата за предаване на хормонален сигнал, може да доведе до развитие на безвкусен диабет. Основната проява на безвкусен диабет е полиурията, т.е. отделяне на големи количества урина с ниска плътност.
Алдостеронът, най-активният минералкортикостероид, се синтезира в надбъбречната кора от холестерола.
Синтезът и секрецията на алдостерон от клетките на зоната на гломерулозата се стимулират от ангиотензин II, ACTH и простагландин Е. Тези процеси се активират и при високи концентрации на K+ и ниски концентрации на Na+.
Хормонът прониква в клетката-мишена и взаимодейства със специфичен рецептор, разположен както в цитозола, така и в ядрото.
В клетките на бъбречните тубули алдостеронът стимулира синтеза на протеини, които изпълняват различни функции. Тези протеини могат: а) да увеличат активността на натриевите канали в клетъчната мембрана на дисталните бъбречни тубули, като по този начин насърчават транспорта на натриеви йони от урината в клетките; б) да бъдат ензими на цикъла на ТСА и следователно да увеличат способността на цикъла на Кребс да генерира ATP молекули, необходими за активен транспорт на йони; в) активират K+, Na+-ATPase помпата и стимулират синтеза на нови помпи. Общият резултат от действието на протеините, индуцирани от алдостерона, е повишаване на реабсорбцията на натриеви йони в тубулите на нефрона, което води до задържане на NaCl в тялото.
Основният механизъм за регулиране на синтеза и секрецията на алдостерон е системата ренин-ангиотензин.
Ренинът е ензим, произвеждан от юкстагломерулните клетки на бъбречните аферентни артериоли. Местоположението на тези клетки ги прави особено чувствителни към промени в кръвното налягане. Намаляването на кръвното налягане, загубата на течност или кръв и намаляването на концентрацията на NaCl стимулират освобождаването на ренин.
Ангиотензиноген-2 е глобулин, произвеждан в черния дроб. Той служи като субстрат за ренин. Ренинът хидролизира пептидната връзка в молекулата на ангиотензиногена и отцепва N-терминалния декапептид (ангиотензин I).
Ангиотензин I служи като субстрат за антиотензин-конвертиращия ензим карбоксидипептидил пептидаза, открит в ендотелните клетки и кръвната плазма. Две крайни аминокиселини се разцепват от ангиотензин I, за да образуват октапептид, ангиотензин II.
Ангиотензин II стимулира производството на алдостерон, причинявайки свиване на артериолите, което повишава кръвното налягане и причинява жажда. Ангиотензин II активира синтеза и секрецията на алдостерон чрез инозитол фосфатната система.
PNP е пептид, съдържащ 28 аминокиселини с един дисулфиден мост. PNP се синтезира и съхранява като препрохормон (състоящ се от 126 аминокиселинни остатъка) в кардиоцитите.
Основният фактор, регулиращ секрецията на PNP, е повишаването на кръвното налягане. Други стимули: повишен плазмен осмоларитет, повишен сърдечен ритъм, повишени катехоламини и глюкокортикоиди в кръвта.
Основните прицелни органи на PNF са бъбреците и периферните артерии.
Механизмът на действие на PNF има редица особености. Рецепторът на плазмената мембрана PNP е протеин с гуанилатциклазна активност. Рецепторът има доменна структура. Лиганд-свързващият домен е локализиран в извънклетъчното пространство. В отсъствието на PNP, вътреклетъчният домен на PNP рецептора е във фосфорилирано състояние и е неактивен. В резултат на свързването на PNP с рецептора се повишава гуанилатциклазната активност на рецептора и възниква образуването на цикличен GMP от GTP. В резултат на действието на PNF се инхибира образуването и секрецията на ренин и алдостерон. Нетният ефект от PNF е увеличаване на екскрецията на Na+ и вода и понижаване на кръвното налягане.
PNF обикновено се счита за физиологичен антагонист на ангиотензин II, тъй като неговото влияние не причинява стесняване на лумена на кръвоносните съдове и (чрез регулиране на секрецията на алдостерон) задържане на натрий, а напротив, вазодилатация и загуба на сол.
Значение на темата:Водата и разтворените в нея вещества създават вътрешната среда на тялото. Най-важните параметри на водно-солевата хомеостаза са осмотичното налягане, pH и обемът на вътреклетъчната и извънклетъчната течност. Промените в тези параметри могат да доведат до промени в кръвното налягане, ацидоза или алкалоза, дехидратация и оток на тъканите. Основните хормони, участващи във фината регулация на водно-солевия метаболизъм и действащи върху дисталните тубули и събирателните канали на бъбреците: антидиуретичен хормон, алдостерон и натриуретичен фактор; ренин-ангиотензинова система на бъбреците. Именно в бъбреците се извършва окончателното формиране на състава и обема на урината, осигурявайки регулирането и постоянството на вътрешната среда. Бъбреците се характеризират с интензивен енергиен метаболизъм, който е свързан с необходимостта от активен трансмембранен транспорт на значителни количества вещества по време на образуването на урина.
Биохимичният анализ на урината дава представа за функционалното състояние на бъбреците, метаболизма в различни органи и тялото като цяло, помага да се изясни естеството на патологичния процес и позволява да се прецени ефективността на лечението.
Цел на урока:изучаване на характеристиките на параметрите на водно-солевия метаболизъм и механизмите на тяхното регулиране. Характеристики на метаболизма в бъбреците. Научете се да провеждате и оценявате биохимичен анализ на урината.
Ученикът трябва да знае:
1. Механизъм на образуване на урина: гломерулна филтрация, реабсорбция и секреция.
2. Характеристики на водните отделения на тялото.
3. Основни параметри на течната среда на тялото.
4. Какво осигурява постоянството на параметрите на вътреклетъчната течност?
5. Системи (органи, вещества), които осигуряват постоянството на извънклетъчната течност.
6. Фактори (системи), осигуряващи осмотично налягане на извънклетъчната течност и неговата регулация.
7. Фактори (системи), осигуряващи постоянството на обема на извънклетъчната течност и нейното регулиране.
8. Фактори (системи), които осигуряват постоянството на киселинно-алкалното състояние на извънклетъчната течност. Ролята на бъбреците в този процес.
9. Характеристики на метаболизма в бъбреците: висока метаболитна активност, начален етап на синтез на креатин, роля на интензивна глюконеогенеза (изоензими), активиране на витамин D3.
10. Общи свойства на урината (дневно количество - диуреза, плътност, цвят, прозрачност), химичен състав на урината. Патологични компоненти на урината.
Студентът трябва да може да:
1. Извършете качествено определяне на основните компоненти на урината.
2. Оценете биохимичен анализ на урината.
Студентът трябва да има информация: занякои патологични състояния, придружени от промени в биохимичните параметри на урината (протеинурия, хематурия, глюкозурия, кетонурия, билирубинурия, порфиринурия); Принципите на планиране на лабораторно изследване на урината и анализ на резултатите, за да се направи предварително заключение за биохимични промени въз основа на резултатите от лабораторно изследване.
1.Структура на бъбрека, нефрон.
2. Механизми на образуване на урина.
Задачи за самоподготовка:
1. Обърнете се към курса по хистология. Спомнете си структурата на нефрона. Обозначете проксималния тубул, дисталния извит тубул, събирателния канал, хороидалния гломерул, юкстагломеруларния апарат.
2. Обърнете се към нормалния курс по физиология. Спомнете си механизма на образуване на урина: филтрация в гломерулите, реабсорбция в тубулите за образуване на вторична урина и секреция.
3. Регулирането на осмотичното налягане и обема на извънклетъчната течност е свързано с регулирането главно на съдържанието на натриеви и водни йони в извънклетъчната течност.
Назовете хормоните, участващи в тази регулация. Опишете действието им по схемата: причината за секрецията на хормона; прицелен орган (клетки); механизмът на тяхното действие в тези клетки; крайния ефект от тяхното действие.
Тествайте знанията си:
А. Вазопресин(всички са верни освен едно):
А. синтезиран в невроните на хипоталамуса; b. секретира се при повишаване на осмотичното налягане; V. увеличава скоростта на реабсорбция на вода от първичната урина в бъбречните тубули; g. повишава реабсорбцията на натриеви йони в бъбречните тубули; г. намалява осмотичното налягане д. урината става по-концентрирана.
Б. Алдостерон(всички са верни освен едно):
А. синтезиран в надбъбречната кора; b. секретира се при намаляване на концентрацията на натриеви йони в кръвта; V. в бъбречните тубули увеличава реабсорбцията на натриеви йони; г. урината става по-концентрирана.
г. основният механизъм за регулиране на секрецията е аренин-ангиотензиновата система на бъбреците.
Б. Натриуретичен фактор(всички са верни освен едно):
А. синтезиран предимно от предсърдни клетки; b. секреционен стимул – повишено кръвно налягане; V. подобрява филтриращата способност на гломерулите; г. увеличава образуването на урина; г. урината става по-малко концентрирана.
4. Направете диаграма, илюстрираща ролята на ренин-ангиотензивната система в регулацията на секрецията на алдостерон и вазопресин.
5. Постоянността на киселинно-алкалния баланс на извънклетъчната течност се поддържа от кръвни буферни системи; промени в белодробната вентилация и скоростта на отделяне на киселина (Н+) от бъбреците.
Помнете буферните системи на кръвта (главен бикарбонат)!
Тествайте знанията си:
Храната от животински произход е киселинна по природа (основно поради фосфати, за разлика от храната от растителен произход). Как се променя pH на урината при човек, който яде предимно храна от животински произход:
А. по-близо до pH 7,0; b.pH около 5.; V. pH около 8,0.
6. Отговорете на въпросите:
А. Как да обясним високия дял на кислород, консумиран от бъбреците (10%);
B. Висока интензивност на глюконеогенезата;????????????????
Б. Ролята на бъбреците в калциевия метаболизъм.
7. Една от основните задачи на нефроните е реабсорбирането на полезни вещества от кръвта в необходимото количество и отстраняването на крайните метаболитни продукти от кръвта.
Направете маса Биохимични показатели на урината:
Работа в клас.
Лабораторна работа:
Извършете серия от качествени реакции в проби от урина от различни пациенти. Направете заключение за състоянието на метаболитните процеси въз основа на резултатите от биохимичния анализ.
Определяне на pH.
Процедура: Нанесете 1-2 капки урина в средата на индикаторната хартия и по промяната в цвета на една от цветните ленти, която съвпада с цвета на контролната лента, се определя рН на изследваната урина. . Нормалното pH е 4,6 – 7,0
2. Качествена реакция към протеин. Нормалната урина не съдържа протеин (следи от нея не се откриват при нормални реакции). При някои патологични състояния може да се появи белтък в урината - протеинурия.
Напредък: Добавете 3-4 капки прясно приготвен 20% разтвор на сулфасалицилова киселина към 1-2 ml урина. Ако има протеин, се появява бяла утайка или мътност.
3. Качествена реакция към глюкоза (реакция на Fehling).
Процедура: Добавете 10 капки реагент на Fehling към 10 капки урина. Загрейте до кипене. Когато има глюкоза, се появява червен цвят. Сравнете резултатите с нормата. Обикновено следи от глюкоза в урината не се откриват чрез качествени реакции. Общоприето е, че нормално в урината няма глюкоза. При някои патологични състояния в урината се появява глюкоза глюкозурия.
Определянето може да се извърши с помощта на тест лента (индикаторна хартия) /
Откриване на кетонни тела
Процедура: Поставете капка урина, капка 10% разтвор на натриев хидроксид и капка прясно приготвен 10% разтвор на натриев нитропрусид върху предметно стъкло. Появява се червен цвят. Добавете 3 капки концентрирана оцетна киселина - появява се черешов цвят.
Обикновено в урината няма кетонови тела. При някои патологични състояния в урината се появяват кетонни тела - кетонурия.
Решете проблеми самостоятелно и отговорете на въпроси:
1. Повишено е осмотичното налягане на извънклетъчната течност. Опишете в схематична форма последователността от събития, които ще доведат до неговото намаляване.
2. Как ще се промени производството на алдостерон, ако излишното производство на вазопресин води до значително намаляване на осмотичното налягане.
3. Очертайте последователността от събития (под формата на диаграма), насочени към възстановяване на хомеостазата, когато концентрацията на натриев хлорид в тъканите намалява.
4. Пациентът има захарен диабет, който е придружен от кетонемия. Как ще реагира основната буферна система на кръвта, бикарбонатната система, на промените в киселинно-алкалния баланс? Каква е ролята на бъбреците при възстановяването на CBS? Ще се промени ли pH на урината при този пациент.
5. Спортист, който се подготвя за състезание, преминава интензивна подготовка. Как може да се промени скоростта на глюконеогенезата в бъбреците (обосновайте отговора си)? Възможно ли е спортист да промени pH на урината; обосновете отговора)?
6. Пациентът има признаци на метаболитни нарушения в костната тъкан, което се отразява и на състоянието на зъбите. Нивото на калцитонин и паратиреоиден хормон е в рамките на физиологичната норма. Пациентът получава витамин D (холекалциферол) в необходимите количества. Направете предположение за възможната причина за метаболитното нарушение.
7. Прегледайте стандартния формуляр „Общ анализ на урината“ (мултидисциплинарна клиника на Тюменската държавна медицинска академия) и можете да обясните физиологичната роля и диагностичното значение на биохимичните компоненти на урината, определени в биохимичните лаборатории. Не забравяйте, че биохимичните параметри на урината са нормални.
Урок 27. Биохимия на слюнката.
Значение на темата:Устната кухина съдържа различни тъкани и е дом на микроорганизми. Те са взаимосвързани и имат известно постоянство. А за поддържането на хомеостазата на устната кухина и на организма като цяло най-важна роля има устната течност и по-специално слюнката. Устната кухина, като начален отдел на храносмилателния тракт, е мястото на първи контакт на тялото с храна, лекарствени вещества и други ксенобиотици, микроорганизми. . Формирането, състоянието и функционирането на зъбите и устната лигавица също до голяма степен се определят от химичния състав на слюнката.
Слюнката изпълнява няколко функции, обусловени от физикохимичните свойства и състава на слюнката. Познаването на химичния състав на слюнката, функциите, скоростта на слюноотделяне, връзката на слюнката с оралните заболявания помага да се идентифицират характеристиките на патологичните процеси и да се търсят нови ефективни средства за предотвратяване на зъбни заболявания.
Някои биохимични показатели на чистата слюнка корелират с биохимичните показатели на кръвната плазма, следователно анализът на слюнката е удобен неинвазивен метод, използван през последните години за диагностика на стоматологични и соматични заболявания.
Цел на урока:Изучаване на физикохимичните свойства и съставните компоненти на слюнката, които определят нейните основни физиологични функции. Водещи фактори, водещи до развитие на кариес и отлагане на зъбен камък.
Ученикът трябва да знае:
1 . Жлези, които отделят слюнка.
2.Структура на слюнката (мицеларна структура).
3. Минерализираща функция на слюнката и фактори, които определят и влияят на тази функция: пренасищане на слюнката; обем и скорост на спасение; pH.
4. Защитната функция на слюнката и компонентите на системата, които определят тази функция.
5. Буферни системи за слюнка. pH стойностите са нормални. Причини за нарушения на киселинно-алкалното състояние (киселинно-базово състояние) в устната кухина. Механизми на регулиране на CBS в устната кухина.
6. Минерален състав на слюнката и в сравнение с минералния състав на кръвната плазма. Значението на компонентите.
7. Характеристика на органичните компоненти на слюнката, специфични за слюнката компоненти, тяхното значение.
8. Храносмилателна функция и фактори, които я определят.
9. Регулаторни и отделителни функции.
10. Водещи фактори, водещи до развитие на кариес и отлагане на зъбен камък.
Студентът трябва да може да:
1. Разграничаване на понятията „самата слюнка или слюнка“, „гингивална течност“, „орална течност“.
2. Да може да обясни степента на промяна в резистентността към кариес при промяна на рН на слюнката, причините за промените в рН на слюнката.
3. Съберете смесена слюнка за анализ и анализирайте химичния състав на слюнката.
Студентът трябва да притежава:информация за съвременните представи за слюнката като обект на неинвазивни биохимични изследвания в клиничната практика.
Информация от основните дисциплини, необходима за изучаване на темата:
1. Анатомия и хистология на слюнчените жлези; механизми на слюноотделяне и неговото регулиране.
Задачи за самоподготовка:
Проучете материала по темата в съответствие с целевите въпроси („ученикът трябва да знае“) и изпълнете писмено следните задачи:
1. Запишете факторите, които определят регулацията на слюноотделянето.
2.Начертайте схематично слюнчен мицел.
3. Направете таблица: Сравнение на минералния състав на слюнката и кръвната плазма.
Проучете значението на изброените вещества. Запишете други неорганични вещества, съдържащи се в слюнката.
4. Направете таблица: Основните органични съставки на слюнката и тяхното значение.
6. Запишете факторите, водещи до намалена и повишена устойчивост.
(съответно) до кариес.
Работа в клас
Лабораторна работа:Качествен анализ на химичния състав на слюнката
