Dom Dječija stomatologija Biohemija metabolizma vode i soli. Metabolizam vode i soli

Dječija stomatologija

Biohemija metabolizma vode i soli. Metabolizam vode i soli

GOUVPO UGMA Federalna agencija za zdravstvo i socijalni razvoj
Odsjek za biohemiju

TEČAJ PREDAVANJA
U OPĆOJ BIOHEMIJI

Modul 8. Biohemija metabolizma vode i soli.

Ekaterinburg,
2009

Tema: Vodeno-solni i mineralni metabolizam

Fakulteti: terapeutsko-preventivni, medicinsko-preventivni, pedijatrijski.
2. kurs.

Metabolizam vode i soli je izmjena vode i glavnih tjelesnih elektrolita (Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).
Elektroliti su supstance koje se u rastvoru disociraju na anione i katione. One se mjere u mol/l.
Neelektroliti su tvari koje se ne disociraju u otopini (glukoza, kreatinin, urea). One se mjere u g/l.
Biološka uloga vode

unutrašnje okruženje

hemijske reakcije

OPŠTA SVOJSTVA TJELESNIH TEČNOSTI
Sve tjelesne tečnosti karakterišu zajednička svojstva: zapremina, osmotski pritisak i pH vrednost.
Volume. Kod svih kopnenih životinja, tekućina čini oko 70% tjelesne težine.
Raspodjela vode u tijelu zavisi od starosti, pola, mišićne mase, tipa tijela i količine masti. Sadržaj vode u različitim tkivima je raspoređen na sljedeći način: pluća, srce i bubrezi (80%), skeletni mišići i mozak (75%), koža i jetra (70%), kosti (20%), masno tkivo (10%) . Sve u svemu, mršavih ljudi manje masti i više vode. Kod muškaraca voda čini 60%, kod žena - 50% tjelesne težine. Stariji ljudi imaju više masti i manje mišića. U prosjeku, tijelo muškaraca i žena starijih od 60 godina sadrži 50% i 45% vode, respektivno.
Sa potpunom deprivacijom vode, smrt nastupa nakon 6-8 dana, kada se količina vode u tijelu smanji za 12%.
Sva tjelesna tekućina podijeljena je na intracelularne (67%) i ekstracelularne (33%) bazene.
Ekstracelularni bazen (ekstracelularni prostor) sastoji se od:

Tečnosti se intenzivno razmenjuju između bazena. Kretanje vode iz jednog sektora u drugi nastaje kada se osmotski tlak promijeni.
Osmotski pritisak je pritisak koji stvaraju sve supstance otopljene u vodi. Osmotski pritisak ekstracelularne tečnosti određen je uglavnom koncentracijom NaCl.
Ekstracelularne i intracelularne tečnosti značajno se razlikuju po sastavu i koncentraciji pojedinih komponenti, ali je ukupna ukupna koncentracija osmotski aktivnih supstanci približno ista.
pH je negativni decimalni logaritam koncentracije protona. pH vrednost zavisi od intenziteta stvaranja kiselina i baza u organizmu, njihove neutralizacije puferskim sistemima i uklanjanja iz organizma urinom, izdahnutim vazduhom, znojem i izmetom.
U zavisnosti od karakteristika razmene, pH vrednost može značajno da se razlikuje kako unutar ćelija različitih tkiva, tako iu različitim delovima iste ćelije (u citosolu je kiselost neutralna, u lizosomima i u intermembranskom prostoru mitohondrija je visoko kisela ). U međućelijskoj tekućini različitih organa i tkiva i krvnoj plazmi pH vrijednost je, kao i osmotski tlak, relativno konstantna vrijednost.
REGULACIJA VODNO-SOLI BILANSA TIJELA
U tijelu se ravnoteža vode i soli unutarćelijske sredine održava konstantnošću ekstracelularne tekućine. Zauzvrat, ravnoteža vode i soli ekstracelularne tekućine održava se kroz krvnu plazmu uz pomoć organa i regulira je hormonima.
1. Organi koji regulišu metabolizam vode i soli
Ulazak vode i soli u organizam odvija se kroz gastrointestinalni trakt, a taj proces kontroliše osjećaj žeđi i apetit za slanom. Bubrezi uklanjaju višak vode i soli iz tijela. Osim toga, vodu iz tijela uklanjaju koža, pluća i gastrointestinalni trakt.
Balans vode u tijelu

Za gastrointestinalni trakt, kožu i pluća, izlučivanje vode je sporedni proces koji nastaje kao rezultat obavljanja njihovih glavnih funkcija. Na primjer, gastrointestinalni trakt gubi vodu kada se neprobavljene tvari, produkti metabolizma i ksenobiotici oslobađaju iz tijela. Pluća gube vodu tokom disanja, a koža tokom termoregulacije.
Promjene u radu bubrega, kože, pluća i gastrointestinalnog trakta mogu dovesti do poremećaja homeostaze vode i soli. Na primjer, u vrućim klimama, za održavanje tjelesne temperature, koža se pojačava znojenjem, a u slučaju trovanja dolazi do povraćanja ili proljeva iz gastrointestinalnog trakta. Kao rezultat povećane dehidracije i gubitka soli u tijelu dolazi do narušavanja ravnoteže vode i soli.

2. Hormoni koji regulišu metabolizam vode i soli
vazopresin
Antidiuretski hormon (ADH), ili vazopresin, je peptid sa molekulskom težinom od oko 1100 D, koji sadrži 9 AA povezanih jednim disulfidnim mostom.
ADH se sintetiše u neuronima hipotalamusa i transportuje do nervnih završetaka zadnjeg režnja hipofize (neurohipofize).
Visok osmotski pritisak ekstracelularne tečnosti aktivira osmoreceptore u hipotalamusu, što dovodi do nervnih impulsa koji se prenose u zadnju hipofizu i izazivaju oslobađanje ADH u krvotok.
ADH djeluje preko 2 tipa receptora: V1 i V2.
Glavni fiziološki efekat hormona ostvaruje se preko V 2 receptora, koji se nalaze na ćelijama distalnih tubula i sabirnih kanala, koji su relativno nepropusni za molekule vode.
ADH preko V 2 receptora stimuliše sistem adenilat ciklaze, usled čega dolazi do fosforilacije proteina, stimulišući ekspresiju gena membranskog proteina - akvaporina-2. Akvaporin-2 se integriše u apikalnu membranu ćelija, formirajući u njoj vodene kanale. Kroz ove kanale, voda se reapsorbuje iz urina u intersticijski prostor pasivnom difuzijom i urin se koncentriše.
U nedostatku ADH, urin se ne koncentriše (gustina<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20 l/dan), što dovodi do dehidracije organizma. Ovo stanje se zove dijabetes.
Uzroci nedostatka ADH i dijabetes insipidusa su: genetski defekti u sintezi prepro-ADG u hipotalamusu, defekti u procesuiranju i transportu proADG, oštećenje hipotalamusa ili neurohipofize (na primjer, kao posljedica traumatske ozljede mozga, tumor, ishemija). Nefrogeni dijabetes insipidus nastaje zbog mutacije gena za ADH tip V2 receptora.
V 1 receptori su lokalizovani u membranama SMC krvnih sudova. ADH, preko V 1 receptora, aktivira inozitol trifosfatni sistem i stimuliše oslobađanje Ca 2+ iz ER, što stimuliše kontrakciju vaskularnih SMC. Vazokonstriktorski efekat ADH javlja se pri visokim koncentracijama ADH.
Natriuretski hormon (atrijalni natriuretski faktor, ANF, atriopeptin)
PNP je peptid koji sadrži 28 AA sa 1 disulfidnim mostom, sintetiziran uglavnom u atrijalnim kardiomiocitima.
Lučenje PNP stimulira se uglavnom povećanjem krvnog tlaka, kao i povećanjem osmotskog tlaka plazme, otkucaja srca i koncentracije kateholamina i glukokortikoida u krvi.
PNP djeluje kroz sistem gvanilat ciklaze, aktivirajući protein kinazu G.
U bubrezima, PNF širi aferentne arteriole, što povećava bubrežni protok krvi, brzinu filtracije i izlučivanje Na+.
U perifernim arterijama, PNF smanjuje tonus glatkih mišića, što proširuje arteriole i snižava krvni tlak. Osim toga, PNF inhibira oslobađanje renina, aldosterona i ADH.
Sistem renin-angiotenzin-aldosteron
Renin
Renin je proteolitički enzim koji proizvode jukstaglomerularne stanice smještene duž aferentnih (aferentnih) arteriola bubrežnog tjelešca. Sekrecija renina je stimulirana padom tlaka u aferentnim arteriolama glomerula, uzrokovanim smanjenjem krvnog tlaka i smanjenjem koncentracije Na+. Lučenje renina je također olakšano smanjenjem impulsa iz baroreceptora atrija i arterija kao rezultat smanjenja krvnog tlaka. Angiotenzin II, visoki krvni pritisak, inhibira lučenje renina.
U krvi renin djeluje na angiotenzinogen.
Angiotenzinogen - ? 2-globulin, od 400 AK. Stvaranje angiotenzinogena se dešava u jetri i stimulisano je glukokortikoidima i estrogenima. Renin hidrolizuje peptidnu vezu u molekuli angiotenzinogena, odvajajući od nje N-terminalni dekapeptid - angiotenzin I, koji nema biološku aktivnost.
Pod dejstvom antiotenzin konvertujućeg enzima (ACE) (karboksidipeptidil peptidaze) edotelnih ćelija, pluća i krvne plazme, 2 AA se uklanjaju sa C-terminusa angiotenzina I i nastaje angiotenzin II (oktapeptid).
Angiotenzin II
Angiotenzin II funkcioniše kroz inozitol trifosfatni sistem ćelija zone glomeruloze kore nadbubrežne žlezde i SMC. Angiotenzin II stimuliše sintezu i lučenje aldosterona ćelijama glomerulozne zone korteksa nadbubrežne žlezde. Visoke koncentracije angiotenzina II uzrokuju jaku vazokonstrikciju perifernih arterija i povećavaju krvni tlak. Osim toga, angiotenzin II stimulira centar za žeđ u hipotalamusu i inhibira lučenje renina u bubrezima.
Angiotenzin II se hidrolizira aminopeptidazama u angiotenzin III (heptapeptid sa aktivnošću angiotenzina II, ali ima 4 puta nižu koncentraciju), koji se zatim hidrolizuje angiotenzinazom (proteazom) u AK.
Aldosteron
Aldosteron je aktivni mineralokortikosteroid koji se sintetizira u stanicama glomerulozne zone korteksa nadbubrežne žlijezde.
Sintezu i lučenje aldosterona stimulišu angiotenzin II, niske koncentracije Na+ i visoke koncentracije K+ u krvnoj plazmi, ACTH i prostaglandini. Niske koncentracije K+ inhibiraju lučenje aldosterona.
Aldosteronski receptori su lokalizovani i u jezgru i u citosolu ćelije. Aldosteron indukuje sintezu: a) Na + transportnih proteina, koji transportuju Na + iz lumena tubula do epitelne ćelije bubrežnog tubula; b) Na + , K + -ATPaze c) K + transportni proteini koji prenose K + iz ćelija bubrežnih tubula u primarni urin; d) mitohondrijalni enzimi TCA ciklusa, posebno citrat sintaza, koji stimulišu stvaranje ATP molekula neophodnih za aktivni transport jona.
Kao rezultat, aldosteron stimulira reapsorpciju Na+ u bubrezima, što uzrokuje zadržavanje NaCl u tijelu i povećava osmotski tlak.
Aldosteron stimuliše lučenje K+, NH4+ u bubrezima, znojnim žlezdama, crevnoj sluznici i pljuvačne žlijezde Oh.

Uloga RAAS sistema u nastanku hipertenzije
Prekomjerna proizvodnja RAAS hormona uzrokuje povećanje volumena cirkulirajuće tekućine, osmotske i krvni pritisak, te dovodi do razvoja hipertenzije.
Do povećanja renina dolazi, na primjer, kod ateroskleroze bubrežnih arterija, koja se javlja kod starijih osoba.
Hipersekrecija aldosterona – hiperaldosteronizam – nastaje kao rezultat nekoliko razloga.
Uzrok primarnog hiperaldosteronizma (Connov sindrom) u približno 80% bolesnika je adenoma nadbubrežne žlijezde, u ostalim slučajevima difuzna hipertrofija stanica glomerulozne zone koje proizvode aldosteron.
Kod primarnog hiperaldosteronizma, višak aldosterona povećava reapsorpciju Na+ u bubrežnim tubulima, što stimulira lučenje ADH i zadržavanje vode u bubrezima. Osim toga, pojačano je izlučivanje K+, Mg 2+ i H+ jona.
Kao rezultat, razvijaju se: 1). hipernatremija, koja uzrokuje hipertenziju, hipervolemiju i edem; 2). hipokalijemija koja dovodi do slabosti mišića; 3). nedostatak magnezijuma i 4). blaga metabolička alkaloza.
Sekundarni hiperaldosteronizam je mnogo češći od primarnog hiperaldosteronizma. Može biti povezano sa zatajenjem srca, hroničnom bolešću bubrega i tumorima koji luče renin. Pacijenti se posmatraju povećan nivo renin, angiotenzin II i aldosteron. Klinički simptomi su manje izraženi nego kod primarnog aldosteronizma.

METABOLIZAM KALCIJUMA, MAGNEZIJA, FOSFORA
Funkcije kalcijuma u organizmu:

Funkcije magnezijuma u organizmu:

Funkcije fosfata u tijelu:

Raspodjela kalcijuma, magnezijuma i fosfata u organizmu
Odrasla osoba sadrži u prosjeku 1000 g kalcija:

Tijelo odrasle osobe sadrži oko 1 kg fosfora:

Koncentracija magnezijuma u krvnoj plazmi je 0,7-1,2 mmol/l.

Razmjena kalcijuma, magnezija i fosfata u tijelu
Uz hranu dnevno, kalcijum treba snabdjeti - 0,7-0,8 g, magnezijum - 0,22-0,26 g, fosfor - 0,7-0,8 g. Kalcijum se slabo apsorbuje 30-50%, fosfor se dobro apsorbuje 90%.
Osim u gastrointestinalni trakt, kalcijum, magnezij i fosfor ulaze u krvnu plazmu iz koštanog tkiva tokom procesa njegove resorpcije. Razmjena između krvne plazme i koštanog tkiva za kalcijum je 0,25-0,5 g/dan, za fosfor – 0,15-0,3 g/dan.
Kalcijum, magnezijum i fosfor se izlučuju iz organizma putem bubrega sa urinom, kroz gastrointestinalni trakt sa izmetom i kroz kožu sa znojem.
Regulacija razmjene
Glavni regulatori metabolizma kalcijuma, magnezija i fosfora su paratiroidni hormon, kalcitriol i kalcitonin.
Paratiroidni hormon
Paratiroidni hormon (PTH) je polipeptid od 84 AK (oko 9,5 kDa) koji se sintetizira u paratiroidnim žlijezdama.
Lučenje paratiroidnog hormona stimulisano je niskim koncentracijama Ca 2+, Mg 2+ i visokim koncentracijama fosfata, a inhibirano je vitaminom D 3.
Brzina razgradnje hormona opada pri niskim koncentracijama Ca 2+ i povećava se ako su koncentracije Ca 2+ visoke.
Paratiroidni hormon djeluje na kosti i bubrege. Stimulira lučenje faktora rasta 1 sličnog inzulinu i citokina od strane osteoblasta, koji povećavaju metaboličku aktivnost osteoklasta. U osteoklastima se ubrzava stvaranje alkalne fosfataze i kolagenaze, koje uzrokuju razgradnju koštanog matriksa, što rezultira mobilizacijom Ca 2+ i fosfata iz kosti u ekstracelularnu tekućinu.
U bubrezima paratiroidni hormon stimuliše reapsorpciju Ca 2+, Mg 2+ u distalnim izvijenim tubulima i smanjuje reapsorpciju fosfata.
Paratiroidni hormon indukuje sintezu kalcitriola (1,25(OH) 2 D 3).
Kao rezultat toga, paratiroidni hormon u krvnoj plazmi povećava koncentraciju Ca 2+ i Mg 2+, a smanjuje koncentraciju fosfata.
Hiperparatireoza
Kod primarnog hiperparatireoze (1:1000), mehanizam supresije sekrecije paratiroidnog hormona kao odgovor na hiperkalcemiju je poremećen. Uzroci mogu uključivati tumor (80%), difuznu hiperplaziju ili rak (manje od 2%) paratireoidne žlijezde.
Hiperparatireoza uzrokuje:

femur

brza zamornost

Sekundarni hiperparatireoidizam se javlja kod hroničnog zatajenja bubrega i nedostatka vitamina D3.
At zatajenje bubrega inhibira se stvaranje kalcitriola, što otežava apsorpciju kalcija u crijevima i dovodi do hipokalcemije. Hiperparatireoza se javlja kao odgovor na hipokalcemiju, ali paratiroidni hormon nije u stanju da normalizuje nivoe kalcijuma u plazmi. Ponekad se javlja hiperfostatemija. Zbog povećane mobilizacije kalcijuma iz koštanog tkiva razvija se osteoporoza.
Hipoparatireoza
Hipoparatireoza je uzrokovana insuficijencijom paratireoidnih žlijezda i praćena je hipokalcemijom. Hipokalcemija uzrokuje pojačanu neuromišićnu provodljivost, napade toničnih konvulzija, konvulzije respiratornih mišića i dijafragme i laringospazam.
Calcitriol
Kalcitriol se sintetiše iz holesterola.

Sintezu kalcitriola stimulišu paratiroidni hormon, niske koncentracije fosfata i Ca 2+ (preko paratiroidnog hormona) u krvi.
Hiperkalcemija inhibira sintezu kalcitriola, aktivira 24?-hidroksilazu, koja pretvara kalcidiol u neaktivni metabolit 24,25(OH) 2 D 3, dok se odgovarajući aktivni kalcitriol ne stvara.
Kalcitriol utiče na tanko crevo, bubrege i kosti.
kalcitriol:

Kao rezultat, kalcitriol povećava koncentraciju Ca 2+, Mg 2+ i fosfata u krvnoj plazmi.
Nedostatak kalcitriola remeti stvaranje amorfnih kristala kalcijum fosfata i hidroksiapatita u koštanom tkivu, što dovodi do razvoja rahitisa i osteomalacije.
Rahitis je bolest djetinjstvo povezana sa nedovoljnom mineralizacijom koštanog tkiva.
Uzroci rahitisa: nedostatak vitamina D 3, kalcijuma i fosfora u ishrani, poremećena apsorpcija vitamina D 3 tanko crijevo, smanjena sinteza holekalciferola zbog nedostatka sunčeve svjetlosti, defekt 1a-hidroksilaze, defekt kalcitriolnih receptora u ciljnim stanicama. Smanjenje koncentracije Ca 2+ u krvnoj plazmi stimulira lučenje paratireoidnog hormona, koji osteolizom uzrokuje destrukciju koštanog tkiva.
Kod rahitisa su zahvaćene kosti lubanje; grudni koš, zajedno sa prsnom kosti, strši naprijed; deformirane su cjevaste kosti i zglobovi ruku i nogu; stomak se povećava i strši; motorički razvoj je odgođen. Glavni načini prevencije rahitisa su pravilna prehrana i dovoljno izlaganje suncu.
kalcitonin
Kalcitonin je polipeptid koji se sastoji od 32 AA sa jednom disulfidnom vezom, koji luče parafolikularne K-ćelije štitne žlijezde ili C-ćelije paratireoidnih žlijezda.
Lučenje kalcitonina je stimulirano visokim koncentracijama Ca 2+ i glukagona, a potisnuto niskim koncentracijama Ca 2+.
kalcitonin:

Promjene u razinama kalcija, magnezija i fosfata u različitim patologijama
Smanjenje koncentracije Ca 2+ u krvnoj plazmi se opaža kada:

Povećanje koncentracije Ca 2+ u krvnoj plazmi se opaža kada:

malignih tumora

Smanjenje koncentracije fosfata u krvnoj plazmi se opaža kada:

Povećanje koncentracije fosfata u krvnoj plazmi se opaža kada:

Koncentracija magnezija je često proporcionalna koncentraciji kalija i ovisi o uobičajenim uzrocima.
Povećanje koncentracije Mg 2+ u krvnoj plazmi opaža se kod:

Uloga mikroelemenata: Mg 2+, Mn 2+, Co, Cu, Fe 2+, Fe 3+, Ni, Mo, Se, J. Značaj ceruloplazmina, Konovalov-Wilsonova bolest.

Mangan je kofaktor za aminoacil-tRNA sintetaze.

Biološka uloga Na + , Cl - , K + , HCO 3 - - osnovnih elektrolita, značaj u regulaciji CBS. Metabolizam i biološka uloga. Anionska razlika i njena korekcija.

Teški metali (olovo, živa, bakar, hrom, itd.), njihovo toksično dejstvo.

Povišene razine klorida u krvnom serumu: dehidracija, akutno zatajenje bubrega, metabolička acidoza nakon dijareje i gubitka bikarbonata, respiratorna alkaloza, ozljeda glave, hipofunkcija nadbubrežne žlijezde, uz dugotrajnu primjenu kortikosteroida, tiazidnih diuretika, hiperaldosteronizam, Cushingova bolest.
Smanjen sadržaj hlorida u krvnom serumu: hipohloremična alkaloza (nakon povraćanja), respiratorna acidoza, prekomerno znojenje, nefritis sa gubitkom soli (poremećena reapsorpcija), povreda glave, stanje sa povećanjem volumena ekstracelularne fleksibilnosti, ulcerozni čir, Addisonova bolest bolest (hipoaldosteronizam).
Povećano izlučivanje hlorida u urinu: hipoaldosteronizam (Addisonova bolest), nefritis koji gubi sol, povećan unos soli, liječenje diureticima.
Smanjeno izlučivanje hlorida u urinu: Gubitak hlorida zbog povraćanja, dijareje, Cushingove bolesti, zatajenja bubrega u krajnjoj fazi, zadržavanja soli zbog edema.
Normalan sadržaj kalcija u krvnom serumu je 2,25-2,75 mmol/l.
Normalno izlučivanje kalcija u urinu je 2,5-7,5 mmol/dan.
Povišene razine kalcija u krvnom serumu: hiperparatireoza, tumorske metastaze u koštano tkivo, multipli mijelom, smanjeno oslobađanje kalcitonina, predoziranje vitaminom D, tireotoksikoza.
Smanjena razina kalcija u krvnom serumu: hipoparatireoza, povećano lučenje kalcitonina, hipovitaminoza D, poremećena reapsorpcija u bubrezima, masivna transfuzija krvi, hipoalbunemija.
Pojačano izlučivanje kalcija u urinu: produženo izlaganje sunčevoj svjetlosti (hipervitaminoza D), hiperparatireoza, tumorske metastaze u koštano tkivo, poremećena reapsorpcija u bubrezima, tireotoksikoza, osteoporoza, liječenje glukokortikoidima.
Smanjeno izlučivanje kalcija u urinu: hipoparatireoza, rahitis, akutni nefritis (poremećena filtracija u bubrezima), hipotireoza.
Sadržaj gvožđa u krvnom serumu je normalan mmol/l.
Povećan sadržaj željeza u krvnom serumu: aplastična i hemolitička anemija, hemokromatoza, akutni hepatitis i steatoza, ciroza jetre, talasemija, ponovljene transfuzije.
Smanjen sadržaj gvožđa u krvnom serumu: Anemija zbog nedostatka gvožđa, akutne i hronične infekcije, tumori, bolesti bubrega, gubitak krvi, trudnoća, poremećena apsorpcija gvožđa u crevima.

Značenje teme: Voda i materije rastvorene u njoj stvaraju unutrašnje okruženje tela. Najvažniji parametri homeostaze vode i soli su osmotski pritisak, pH i zapremina intracelularne i ekstracelularne tečnosti. Promjene ovih parametara mogu dovesti do promjena krvnog tlaka, acidoze ili alkaloze, dehidracije i edema tkiva. Glavni hormoni koji učestvuju u fina regulacija metabolizam vode i soli i djelovanje na distalne tubule i sabirne kanale bubrega: antidiuretski hormon, aldosteron i natriuretski faktor; renin-angiotenzin sistem bubrega. Upravo u bubrezima dolazi do konačnog formiranja sastava i volumena urina, čime se osigurava regulacija i postojanost unutrašnjeg okruženja. Bubrege karakteriše intenzivan energetski metabolizam, koji je povezan sa potrebom za aktivnim transmembranskim transportom značajnih količina supstanci tokom formiranja urina.

Biohemijska analiza urina daje ideju o tome funkcionalno stanje bubrezi, metabolizam raznih organa i tijelo u cjelini, pomaže da se razjasni karakter patološki proces, omogućava nam da procenimo efikasnost lečenja.

Svrha lekcije: proučavaju karakteristike parametara metabolizma vode i soli i mehanizme njihove regulacije. Osobine metabolizma u bubrezima. Naučite da sprovodite i procenjujete biohemijske analize urin.

Učenik mora znati:

1. Mehanizam stvaranja urina: glomerularna filtracija, reapsorpciju i sekreciju.

2. Karakteristike vodenih odjeljaka tijela.

3. Osnovni parametri tjelesnog okruženja.

4. Šta osigurava konstantnost parametara intracelularne tečnosti?

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

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

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

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

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

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

Učenik mora biti u stanju da:

1. Izvršite kvalitativno određivanje glavnih komponenti urina.

2. Procijeniti biohemijsku analizu urina.

Student mora imati informacije: o neki patološka stanja praćena promjenama u biokemijskim parametrima urina (proteinurija, hematurija, glukozurija, ketonurija, bilirubinurija, porfirinurija); Principi planiranja laboratorijska istraživanja urina i analizom rezultata da se na osnovu rezultata laboratorijskog pregleda donese preliminarni zaključak o biohemijskim promjenama.

1.Struktura bubrega, nefron.

2. Mehanizmi stvaranja urina.

Zadaci za samostalno učenje:

1. Pogledajte kurs histologije. Zapamtite strukturu nefrona. Označite proksimalni tubul, distalni uvijeni tubul, sabirni kanal, horoidalni glomerul, jukstaglomerularni aparat.

2. Uputite se na kurs normalne fiziologije. Zapamtite mehanizam stvaranja urina: filtracija u glomerulima, reapsorpcija u tubulima da bi se formirao sekundarni urin i sekrecija.

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

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

Testirajte svoje znanje:

A. Vasopresin(sve su tačne osim jednog):

A. sintetizira se u neuronima hipotalamusa; b. izlučuje se kada se osmotski pritisak poveća; V. povećava brzinu reapsorpcije vode iz primarnog urina u bubrežnim tubulima; g. povećava reapsorpciju jona natrijuma u bubrežnim tubulima; d) smanjuje osmotski pritisak e. urin postaje koncentrisaniji.

B. Aldosteron(sve su tačne osim jednog):

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

d) glavni mehanizam za regulaciju sekrecije je arenin-angiotenzin sistem bubrega.

B. Natriuretski faktor(sve su tačne osim jednog):

A. sintetiziraju prvenstveno atrijske ćelije; b. stimulans sekrecije – povišen krvni pritisak; V. poboljšava sposobnost filtriranja glomerula; g. povećava stvaranje urina; d. urin postaje manje koncentriran.

4. Napravite dijagram koji ilustruje ulogu sistema renin-angiotenzin u regulaciji lučenja aldosterona i vazopresina.

5. Konstantnost acido-bazne ravnoteže ekstracelularne tečnosti održava se pomoću sistema pufera krvi; promjene u plućnoj ventilaciji i brzini izlučivanja kiseline (H+) putem bubrega.

Zapamtite sistem pufera krvi (glavni bikarbonat)!

Testirajte svoje znanje:

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

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

6. Odgovorite na pitanja:

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

B. Visok intenzitet glukoneogeneze;????????????

B. Uloga bubrega u metabolizmu kalcijuma.

7. Jedan od glavnih zadataka nefrona je reapsorpcija iz krvi korisnim materijalom u potrebnoj količini i ukloniti krajnje produkte metabolizma iz krvi.

Napravite sto Biohemijski parametri urina:

Rad u učionici.

Laboratorijski rad:

Provesti niz kvalitativnih reakcija u uzorcima urina različitih pacijenata. Donesite zaključak o stanju metabolički procesi prema rezultatima biohemijske analize.

Određivanje pH.

Postupak: Na sredinu indikatorskog papira nanijeti 1-2 kapi urina i na osnovu promjene boje jedne od obojenih traka, koja odgovara boji kontrolne trake, određuje se pH urina koji se ispituje . Normalan pH je 4,6 – 7,0

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

Napredak: Dodajte 3-4 kapi svježe pripremljenog 20% rastvora sulfasalicilne kiseline u 1-2 ml urina. Ako je prisutan protein, pojavljuje se bijeli talog ili zamućenje.

3. Kvalitativna reakcija na glukozu (Fehlingova reakcija).

Postupak: Dodajte 10 kapi Fehlingovog reagensa u 10 kapi urina. Zagrijte do ključanja. Kada je glukoza prisutna, pojavljuje se crvena boja. Uporedite rezultate sa normom. Normalno, količine glukoze u tragovima u urinu se ne otkrivaju kvalitativnim reakcijama. Općenito je prihvaćeno da normalno nema glukoze u urinu. U nekim patološkim stanjima glukoza se pojavljuje u urinu glukozurija.

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

Detekcija ketonskih tijela

Postupak: Kap urina, kap 10% rastvora natrijum hidroksida i kap sveže pripremljenog 10% rastvora natrijum nitroprusida naneti na staklo. Pojavljuje se crvena boja. Dodajte 3 kapi koncentrovanog sirćetna kiselina– pojavljuje se boja trešnje.

Normalno, nema ketonskih tijela u urinu. U nekim patološkim stanjima, ketonska tijela se pojavljuju u urinu - ketonurija.

Samostalno rješavajte probleme i odgovarajte na pitanja:

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

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

3. Navedite redoslijed događaja (u obliku dijagrama) usmjerenih na obnavljanje homeostaze kada se koncentracija natrijum hlorida u tkivima smanji.

4. Pacijent ima dijabetes melitus, koji je praćen ketonemijom. Kako će glavni puferski sistem krvi, bikarbonatni sistem, reagovati na promene u acido-baznoj ravnoteži? Koja je uloga bubrega u obnavljanju CBS-a? Hoće li se pH urina promijeniti kod ovog pacijenta.

5. Sportista, koji se priprema za takmičenje, prolazi intenzivan trening. Kako se brzina glukoneogeneze može promijeniti u bubrezima (razlozi za vaš odgovor)? Da li je moguće da sportista promeni pH urina; dati razloge za odgovor)?

6. Pacijent ima znakove metaboličkih poremećaja u koštanom tkivu, što utiče i na stanje zuba. Nivoi kalcitonina i paratiroidnog hormona su unutar fiziološka norma. Pacijent prima vitamin D (kolekalciferol) u potrebnim količinama. Pogodite mogući razlog metabolički poremećaji.

7. Pregledajte standardni obrazac " Opća analiza urin" ( multidisciplinarna klinika Tjumenska državna medicinska akademija) i biti u stanju da objasni fiziološku ulogu i dijagnostička vrijednost biohemijske komponente urina određene u biohemijskim laboratorijama. Zapamtite da su biohemijski parametri urina normalni.

Lekcija 27. Biohemija pljuvačke.

Značenje teme: Usna šupljina sadrži različita tkiva i mikroorganizme. Oni su međusobno povezani i imaju određenu postojanost. I u održavanju homeostaze usnoj šupljini, i organizma u cjelini, najvažnija uloga pripada oralna tečnost i, konkretno, pljuvačke. Usna šupljina, kao početni dio digestivnog trakta, mjesto je prvog kontakta tijela sa hranom, lekovite supstance i drugi ksenobiotici, mikroorganizmi . Formiranje, stanje i funkcioniranje zuba i usne sluznice također je u velikoj mjeri determinisano hemijskim sastavom pljuvačke.

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

Neki biohemijski parametri čiste pljuvačke su u korelaciji sa biohemijskim parametrima krvne plazme; stoga je analiza sline pogodna neinvazivna metoda koja se koristi u poslednjih godina za dijagnostiku stomatoloških i somatskih bolesti.

Svrha lekcije: Proučiti fizičko-hemijska svojstva i sastavne komponente pljuvačke koje određuju njene osnovne fiziološke funkcije. Vodeći faktori koji dovode do razvoja karijesa i taloženja kamenca.

Učenik mora znati:

1 . Žlijezde koje luče pljuvačku.

2.Struktura pljuvačke (micelarna struktura).

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

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

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

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

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

8. Probavna funkcija i faktori koji je određuju.

9. Regulatorne i ekskretorne funkcije.

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

Učenik mora biti u stanju da:

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

2. Znati objasniti stepen promjene otpornosti na karijes kada se promijeni pH pljuvačke, razloge za promjenu pH pljuvačke.

3. Sakupite miješanu pljuvačku za analizu i analizirajte hemijski sastav pljuvačke.

Student mora posjedovati: informacije o savremenim idejama o pljuvački kao objektu neinvazivnih biohemijskih istraživanja u kliničkoj praksi.

Informacije iz osnovnih disciplina neophodne za proučavanje teme:

1. Anatomija i histologija pljuvačnih žlijezda; mehanizama salivacije i njene regulacije.

Zadaci za samostalno učenje:

Proučite materiju teme u skladu sa ciljnim pitanjima („učenik treba da zna“) i popunite pismeno naredni zadaci:

1. Zapišite faktore koji određuju regulaciju salivacije.

2. Šematski nacrtajte micelu sline.

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

Proučite značenje navedenih supstanci. Zapišite drugo neorganske supstance sadržane u pljuvački.

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

6. Zapišite faktore koji dovode do smanjenja i povećanja otpora.

(odnosno) do karijesa.

Rad u učionici

Laboratorijski radovi: Kvalitativna analiza hemijskog sastava pljuvačke

Voda je najvažnija komponenta živog organizma. Organizmi ne mogu postojati bez vode. Bez vode čovek umire za manje od nedelju dana, dok bez hrane, a primajući vodu, može da živi više od mesec dana. Gubitak 20% vode u tijelu dovodi do smrti. Sadržaj vode u tijelu čini 2/3 tjelesne težine i mijenja se s godinama. Količina vode u različitim tkivima varira. Dnevna potreba osobe za vodom je oko 2,5 litara. Ova potreba za vodom zadovoljava se unošenjem tečnosti u organizam i prehrambenih proizvoda. Ova voda se smatra egzogenom. Voda, koja nastaje kao rezultat oksidativne razgradnje proteina, masti i ugljikohidrata u tijelu, naziva se endogena.

Voda je medij u kojem se odvija većina metaboličkih reakcija. Direktno je uključen u metabolizam. Voda igra određenu ulogu u procesima termoregulacije organizma. Voda ga dostavlja tkivima i ćelijama hranljive materije i uklanjanje konačnih metaboličkih proizvoda iz njih.

Izlučivanje vode iz tijela vrše bubrezi - 1,2-1,5 l, koža - 0,5 l, pluća - 0,2-0,3 l. Razmjenu vode reguliše neurohormonski sistem. Zadržavanje vode u tijelu potiču hormoni kore nadbubrežne žlijezde (kortizon, aldosteron) i hormon stražnjeg režnja hipofize, vazopresin. Hormon štitne žlijezde tiroksin pospješuje uklanjanje vode iz tijela.
^

MINERALNI METABOLIZAM

Mineralne soli spadaju u esencijalne prehrambene supstance. Mineralnih elemenata nema nutritivnu vrijednost, ali su tijelu potrebne kao tvari koje učestvuju u regulaciji metabolizma, u održavanju osmotskog tlaka, kako bi se osigurao konstantan pH unutar- i ekstracelularne tekućine tijela. Mnogi mineralni elementi su strukturne komponente enzimi i vitamini.

Sastav ljudskih i životinjskih organa i tkiva uključuje makroelemente i mikroelemente. Potonji se nalaze u tijelu u vrlo malim količinama. U različitim živim organizmima, kao iu ljudskom tijelu, kisik, ugljik, vodonik i dušik nalaze se u najvećim količinama. Ovi elementi, kao i fosfor i sumpor, dio su živih ćelija u obliku raznih jedinjenja. Makroelementi takođe uključuju natrijum, kalijum, kalcijum, hlor i magnezijum. U organizmu životinja pronađeni su sljedeći mikroelementi: bakar, mangan, jod, molibden, cink, fluor, kobalt itd. Gvožđe zauzima srednje mjesto između makro- i mikroelemenata.

Minerali ulaze u organizam samo hranom. Zatim kroz crijevnu sluznicu i krvne žile - u portalna vena i u jetru. Jetra zadržava neke minerale: natrijum, gvožđe, fosfor. Gvožđe je deo hemoglobina, učestvuje u prenosu kiseonika, kao i u sastavu redoks enzima. Kalcijum je deo koštanog tkiva i daje mu snagu. Osim toga, igra važnu ulogu u zgrušavanju krvi. Fosfor, koji se pored slobodnog (anorganskog) nalazi u jedinjenjima sa proteinima, mastima i ugljenim hidratima, veoma je koristan za organizam. Magnezijum reguliše neuromišićnu ekscitabilnost i aktivira mnoge enzime. Kobalt je dio vitamina B12. Jod je uključen u stvaranje hormona štitnjače. Fluorid se nalazi u zubnim tkivima. Natrijum i kalij su od velike važnosti za održavanje osmotskog pritiska krvi.

Metabolizam minerala usko je povezan s metabolizmom organska materija(proteini, nukleinske kiseline, ugljikohidrati, lipidi). Na primjer, joni kobalta, mangana, magnezija i željeza neophodni su za normalan metabolizam aminokiselina. Joni hlora aktiviraju amilazu. Kalcijumovi joni imaju aktivirajući efekat na lipazu. Oksidacija masnih kiselina se odvija snažnije u prisustvu jona bakra i gvožđa.
^

POGLAVLJE 12. VITAMINI

Vitamini su male molekularne težine organska jedinjenja, koji su esencijalni sastojak hrane. Ne sintetiziraju se kod životinja. Glavni izvor za ljudsko tijelo i životinje je biljna hrana.

Vitamini su biološki aktivne supstance. Njihov nedostatak ili nedostatak hrane prati nagli poremećaj vitalnih procesa, što dovodi do pojave ozbiljnih bolesti. Potreba za vitaminima je zbog činjenice da su mnogi od njih komponente enzima i koenzima.

Na svoj način hemijska struktura vitamini su veoma raznovrsni. Dijele se u dvije grupe: rastvorljive u vodi i rastvorljive u mastima.

^ VITAMINI RASPOREDIVI U VODI

1. Vitamin B 1 (tiamin, aneurin). Njegovu hemijsku strukturu karakteriše prisustvo aminske grupe i atoma sumpora. Prisustvo alkoholne grupe u vitaminu B1 omogućava stvaranje estera sa kiselinama. Kombinacijom sa dva molekula fosforne kiseline, tiamin formira ester tiamin difosfat, koji je koenzimski oblik vitamina. Tiamin difosfat je koenzim dekarboksilaza koji katalizuju dekarboksilaciju α-keto kiselina. U nedostatku ili nedovoljnom unosu vitamina B1 u organizam, postaje nemoguće izvršiti metabolizam ugljikohidrata. Poremećaji se javljaju u fazi iskorišćenja pirogrožđane i α-ketoglutarne kiseline.

2. Vitamin B 2 (riboflavin). Ovaj vitamin je metilirani derivat izoaloksazina vezan za 5-hidrični alkohol ribitol.

U organizmu riboflavin u obliku estera sa fosfornom kiselinom je deo protetske grupe flavin enzima (FMN, FAD), koji kataliziraju biološke oksidacione procese, obezbeđujući prenos vodonika u respiratornom lancu, kao i reakcije sinteza i razgradnja masnih kiselina.

3. Vitamin B 3 (pantotenska kiselina). Pantotenska kiselina se sastoji od -alanina i dioksidimetilmaslačne kiseline, povezanih peptidnom vezom. Biološki značaj pantotenska kiselina je da je dio koenzima A, koji igra ogromnu ulogu u metabolizmu ugljikohidrata, masti i proteina.

4. Vitamin B 6 (piridoksin). Po hemijskoj prirodi, vitamin B 6 je derivat piridina. Fosforilirani derivat piridoksina je koenzim enzima koji katalizuju reakcije metabolizma aminokiselina.

5. Vitamin B 12 (kobalamin). Hemijska struktura vitamina je veoma složena. Sadrži četiri pirolna prstena. U centru se nalazi atom kobalta vezan za azot pirolnih prstenova.

Vitamin B 12 igra veliku ulogu u prijenosu metilnih grupa, kao i sintezi nukleinskih kiselina.

6. Vitamin PP (nikotinska kiselina i njen amid). Nikotinska kiselina je derivat piridina.

Amid nikotinska kiselina sastavni je dio koenzima NAD+ i NADP+, koji su dio dehidrogenaza.

7. Folna kiselina (vitamin B c). Izolirano iz listova spanaća (lat. folium - list). Folna kiselina sadrži para-aminobenzojevu kiselinu i glutaminsku kiselinu. Folna kiselina igra važnu ulogu u metabolizmu nukleinskih kiselina i sintezi proteina.

8. Para-aminobenzojeva kiselina. Ima veliku ulogu u sintezi folne kiseline.

9. Biotin (vitamin H). Biotin je dio enzima koji katalizira proces karboksilacije (dodavanje CO 2 u ugljikov lanac). Biotin je neophodan za sintezu masnih kiselina i purina.

10. Vitamin C (askorbinska kiselina). Hemijska struktura askorbinske kiseline je bliska heksozama. Posebna karakteristika ovog spoja je njegova sposobnost da se podvrgne reverzibilnoj oksidaciji kako bi se formirala dehidroaskorbinska kiselina. Oba ova spoja imaju vitaminsku aktivnost. Askorbinska kiselina učestvuje u redoks procesima organizma, štiti SH grupu enzima od oksidacije i ima sposobnost da dehidrira toksine.

^ VITAMINI OTVORENI U MASTI

U ovu grupu spadaju vitamini grupa A, D, E, K- itd.

1. Vitamini grupe A. Vitamin A 1 (retinol, antikseroftalmički) je po svojoj hemijskoj prirodi blizak karotenima. To je ciklični monohidrični alkohol .

2. Vitamini grupe D (antirahitični vitamin). Po svojoj hemijskoj strukturi vitamini grupe D su bliski steroli. Vitamin D 2 nastaje iz ergosterola u kvascu, a vitamin D 3 nastaje iz 7-dehidroholesterola u životinjskim tkivima pod uticajem ultraljubičastog zračenja.

3. Vitamini grupe E (, , -tokoferoli). Glavne promjene kod nedostatka vitamina E nastaju u reproduktivnom sistemu (gubitak sposobnosti rađanja fetusa, degenerativne promjene u spermi). U isto vrijeme, nedostatak vitamina E uzrokuje oštećenje širokog spektra tkiva.

4. Vitamini grupe K. Po svojoj hemijskoj strukturi vitamini ove grupe (K 1 i K 2) pripadaju naftokinonima. Karakteristična karakteristika Nedostatak vitamina K je pojava potkožnih, intramuskularnih i drugih krvarenja i poremećeno zgrušavanje krvi. Razlog za to je kršenje sinteze proteina protrombina, komponente sistema koagulacije krvi.

ANTIVITAMINI

Antivitamini su antagonisti vitamina: često su ove supstance po strukturi veoma bliske odgovarajućim vitaminima, a onda se njihovo delovanje zasniva na „kompetitivnom” izbacivanju odgovarajućeg vitamina iz njegovog kompleksa u enzimskom sistemu od strane antivitamina. Kao rezultat, formira se "neaktivan" enzim, metabolizam se poremeti i nastaje ozbiljna bolest. Na primjer, sulfonamidi su antivitamini para-aminobenzojeve kiseline. Antivitamin vitamina B1 je piritiamin.

Postoje i strukturno različiti antivitamini koji su u stanju da vežu vitamine, uskraćujući im vitaminsku aktivnost.
^

POGLAVLJE 13. HORMONI

Hormoni su, kao i vitamini, biološki aktivne supstance i regulatori su metabolizma i fizioloških funkcija. Njihova regulatorna uloga svodi se na aktivaciju ili inhibiciju enzimskih sistema, promjenu permeabilnosti bioloških membrana i transporta supstanci kroz njih, stimulaciju ili pojačavanje različitih biosintetskih procesa, uključujući i sintezu enzima.

Hormoni se proizvode u endokrinim žlijezdama koje nemaju izvodni kanali i oslobađaju svoje izlučevine direktno u krvotok. Endokrine žlijezde uključuju štitnu žlijezdu, paratiroidnu (u blizini štitne žlijezde), gonade, nadbubrežne žlijezde, hipofizu, gušteraču i timus.

Bolesti koje nastaju kada su funkcije jedne ili druge endokrine žlijezde poremećene posljedica su ili njene hipofunkcije (smanjeno lučenje hormona) ili hiperfunkcije (pretjerano lučenje hormona).

Hormoni se mogu podeliti u tri grupe na osnovu njihove hemijske strukture: proteinski hormoni; hormoni izvedeni iz aminokiseline tirozin i hormoni sa steroidnom strukturom.

^ PROTEINSKI HORMONI

To uključuje hormone pankreasa, prednje hipofize i paratireoidnih žlijezda.

Hormoni pankreasa - inzulin i glukagon - uključeni su u regulaciju metabolizma ugljikohidrata. U svom djelovanju oni su jedni drugima antagonisti. Inzulin snižava, a glukagon povećava nivo šećera u krvi.

Hormoni hipofize regulišu aktivnost mnogih drugih endokrinih žlijezda. To uključuje:

Somatotropni hormon (GH) - hormon rasta, stimuliše rast ćelija, povećava nivo biosintetskih procesa;

Tireostimulirajući hormon (TSH) - stimuliše aktivnost štitne žlijezde;

Adrenokortikotropni hormon (ACTH) - reguliše biosintezu kortikosteroida u korteksu nadbubrežne žlijezde;

Gonadotropni hormoni reguliraju funkciju spolnih žlijezda.

^ HORMONI SERIJE TIROZINA

To uključuje hormone štitnjače i hormone srži nadbubrežne žlijezde. Glavni hormoni štitnjače su tiroksin i trijodtironin. Ovi hormoni su jodirani derivati aminokiseline tirozin. S hipofunkcijom štitne žlijezde, metabolički procesi se smanjuju. Hiperfunkcija štitne žlijezde dovodi do povećanja bazalnog metabolizma.

Srž nadbubrežne žlijezde proizvodi dva hormona, adrenalin i norepinefrin. Ove supstance povećavaju krvni pritisak. Adrenalin ima značajan utjecaj na metabolizam ugljikohidrata – povećava razinu glukoze u krvi.

^ STEROID HORMONS

Ova klasa uključuje hormone koje proizvodi korteks nadbubrežne žlijezde i gonade (jajnici i testisi). Po hemijskoj prirodi su steroidi. Kora nadbubrežne žlijezde proizvodi kortikosteroide, oni sadrže C 21 atom. Dijele se na mineralokortikoide, od kojih su najaktivniji aldosteron i deoksikortikosteron. i glukokortikoidi - kortizol (hidrokortizon), kortizon i kortikosteron. Glukokortikoidi imaju veliki utjecaj na metabolizam ugljikohidrata i proteina. Mineralokortikoidi uglavnom regulišu metabolizam vode i minerala.

Postoje muški (androgeni) i ženski (estrogeni) polni hormoni. Prvi su C 19 -, a drugi C 18 -steroidi. Androgeni uključuju testosteron, androstendion, itd., a estrogeni uključuju estradiol, estron i estriol. Najaktivniji su testosteron i estradiol. Spolni hormoni određuju normalu seksualni razvoj, formiranje sekundarnih polnih karakteristika, utiču na metabolizam.

^ POGLAVLJE 14. BIOHEMIJSKE OSNOVE RACIONALNE PREHRANE

U problemu ishrane mogu se izdvojiti tri međusobno povezana dijela: racionalna ishrana, terapijska i terapeutsko-profilaktička. Osnova je takozvana racionalna prehrana, budući da je izgrađena uzimajući u obzir potrebe zdrava osoba, zavisno od starosti, zanimanja, klimatskih i drugih uslova. Osnova racionalne ishrane je ravnoteža i ispravan način rada ishrana. Racionalna prehrana je sredstvo za normalizaciju stanja tijela i održavanje njegove visoke radne sposobnosti.

Ugljikohidrati, proteini, masti, aminokiseline, vitamini i minerali ulaze u ljudski organizam hranom. Potreba za ovim supstancama varira i određena je fiziološko stanje tijelo. Telo koje raste treba više hrane. Osoba koja se bavi sportom ili fizičkim radom troši veliku količinu energije, pa je stoga potrebna i više hrane nego osoba koja sedi.

U ishrani ljudi količina proteina, masti i ugljenih hidrata treba da bude u omjeru 1:1:4, odnosno potrebna je za 1 g proteina.Unosi se 1 g masti i 4 g ugljenih hidrata. Proteini treba da obezbede oko 14% dnevnog unosa kalorija, masti oko 31%, a ugljeni hidrati oko 55%.

On moderna pozornica U razvoju nauke o ishrani nije dovoljno oslanjati se samo na ukupan unos nutrijenata. Veoma je važno instalirati specifična gravitacija u ishrani esencijalnih sastojaka hrane (esencijalne aminokiseline, nezasićene masne kiseline, vitamini, minerali itd.). Savremena doktrina ljudskih potreba za hranom izražena je u konceptu uravnoteženu ishranu. Prema ovom konceptu, osiguravanje normalne životne aktivnosti moguće je ne samo snabdijevanjem tijela adekvatnom količinom energije i proteina, već i promatranjem prilično složenih odnosa između brojnih nezamjenjivih nutritivnih faktora koji su u stanju da ispolje maksimum svojih korisnih bioloških učinaka. u telu. Zakon uravnotežene ishrane zasniva se na idejama o kvantitativnim i kvalitativnim aspektima procesa asimilacije hrane u organizmu, odnosno celokupnom zbiru metaboličkih enzimskih reakcija.

Institut za ishranu Akademije medicinskih nauka SSSR-a razvio je prosječne podatke o prehrambenim potrebama odrasle osobe. Uglavnom, u određivanju optimalnih omjera pojedinih nutrijenata, upravo je taj omjer nutrijenata u prosjeku neophodan za održavanje normalnog funkcioniranja odrasle osobe. Stoga je pri izradi općih dijeta i procjeni pojedinačnih proizvoda potrebno usredotočiti se na ove omjere. Važno je zapamtiti da ne samo da je nedostatak pojedinih bitnih faktora štetan, već je i njihov višak opasan. Razlog toksičnosti viška esencijalnih nutrijenata vjerovatno je povezan s neravnotežom u ishrani, što zauzvrat dovodi do narušavanja biohemijske homeostaze (konstantnosti sastava i svojstava unutrašnje sredine) organizma i poremećaja ćelijskog rada. ishrana.

Zadati balans ishrane teško se može preneti bez promene nutritivne strukture ljudi u različitim uslovima rada i života, ljudi raznih uzrasta i spol itd. S obzirom na to da su razlike u potrebama za energijom i nutrijentima zasnovane na posebnostima metaboličkih procesa i njihove hormonalne i nervne regulacije, neophodno je osobama različite dobi i spola, kao i osobama sa značajna odstupanja od prosječnih pokazatelja normalnog enzimskog statusa, moraju se izvršiti određena prilagođavanja uobičajenog prikaza formule uravnotežene ishrane.

Institut za ishranu Akademije medicinskih nauka SSSR-a predložio je standarde za

izračunavanje optimalne ishrane za stanovništvo naše zemlje.

Ove dijete se razlikuju u odnosu na tri klimatska uslova

zone: sjeverna, centralna i južna. Međutim, noviji naučni podaci ukazuju da takva podjela danas ne može biti zadovoljavajuća. Najnovija istraživanja su pokazala da se sjever unutar naše zemlje mora podijeliti na dvije zone: evropsku i azijsku. Ove zone se značajno razlikuju jedna od druge po pitanju klimatskim uslovima. Na Institutu za kliničku i eksperimentalnu medicinu Sibirskog ogranka Akademije medicinskih nauka SSSR-a (Novosibirsk), kao rezultat dugotrajnih studija, pokazalo se da u uslovima azijskog severa metabolizam proteina, masti, ugljikohidrata, vitamina, makro- i mikroelemenata se restrukturira, te stoga postoji potreba da se razjasne ljudski standardi prehrane uzimajući u obzir promjene u metabolizmu. Trenutno se provode istraživanja u velikom obimu u oblasti racionalizacije ishrane stanovništva Sibira i Daleki istok. Primarnu ulogu u proučavanju ove problematike imaju biohemijska istraživanja.

Značenje teme: Voda i materije rastvorene u njoj stvaraju unutrašnje okruženje tela. Najvažniji parametri homeostaze vode i soli su osmotski pritisak, pH i zapremina intracelularne i ekstracelularne tečnosti. Promjene ovih parametara mogu dovesti do promjena krvnog tlaka, acidoze ili alkaloze, dehidracije i edema tkiva. Glavni hormoni uključeni u finu regulaciju metabolizma vode i soli i djeluju na distalne tubule i sabirne kanale bubrega: antidiuretski hormon, aldosteron i natriuretski faktor; renin-angiotenzin sistem bubrega. Upravo u bubrezima dolazi do konačnog formiranja sastava i volumena urina, čime se osigurava regulacija i postojanost unutrašnjeg okruženja. Bubrege karakteriše intenzivan energetski metabolizam, koji je povezan sa potrebom za aktivnim transmembranskim transportom značajnih količina supstanci tokom formiranja urina.

Biohemijska analiza urina daje predstavu o funkcionalnom stanju bubrega, metabolizmu u različitim organima i tijelu u cjelini, pomaže u razjašnjavanju prirode patološkog procesa i omogućava procjenu učinkovitosti liječenja.

Svrha lekcije: proučavaju karakteristike parametara metabolizma vode i soli i mehanizme njihove regulacije. Osobine metabolizma u bubrezima. Naučite provoditi i procjenjivati biohemijsku analizu urina.

Učenik mora znati:

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

2. Karakteristike vodenih odjeljaka tijela.

3. Osnovni parametri tjelesnog okruženja.

4. Šta osigurava konstantnost parametara intracelularne tečnosti?

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

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

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

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

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

10. Opšta svojstva urina (dnevna količina - diureza, gustina, boja, providnost), hemijski sastav urina. Patološke komponente urina.

Učenik mora biti u stanju da:

1. Izvršite kvalitativno određivanje glavnih komponenti urina.

2. Procijeniti biohemijsku analizu urina.

Učenik treba da shvati:

O nekim patološkim stanjima praćenim promjenama biohemijskih parametara urina (proteinurija, hematurija, glukozurija, ketonurija, bilirubinurija, porfirinurija) .

Informacije iz osnovnih disciplina neophodne za proučavanje teme:

1.Struktura bubrega, nefron.

2. Mehanizmi stvaranja urina.

Zadaci za samostalno učenje:

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

1. Pogledajte kurs histologije. Zapamtite strukturu nefrona. Označite proksimalni tubul, distalni uvijeni tubul, sabirni kanal, horoidalni glomerul, jukstaglomerularni aparat.

2. Uputite se na kurs normalne fiziologije. Zapamtite mehanizam stvaranja urina: filtracija u glomerulima, reapsorpcija u tubulima da bi se formirao sekundarni urin i sekrecija.

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

Testirajte svoje znanje:

A. Vasopresin(sve su tačne osim jednog):

B. Aldosteron(sve su tačne osim jednog):

d) glavni mehanizam za regulaciju sekrecije je arenin-angiotenzin sistem bubrega.

B. Natriuretski faktor(sve su tačne osim jednog):

4. Napravite dijagram koji ilustruje ulogu sistema renin-angiotenzin u regulaciji lučenja aldosterona i vazopresina.

5. Konstantnost acido-bazne ravnoteže ekstracelularne tečnosti održava se pomoću sistema pufera krvi; promjene u plućnoj ventilaciji i brzini izlučivanja kiseline (H+) putem bubrega.

Zapamtite sistem pufera krvi (glavni bikarbonat)!

Testirajte svoje znanje:

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

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

6. Odgovorite na pitanja:

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

B. Visok intenzitet glukoneogeneze;

B. Uloga bubrega u metabolizmu kalcijuma.

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

Napravite sto Biohemijski parametri urina:

Rad u učionici.

Laboratorijski radovi:

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

Određivanje pH.

Napredak: Dodajte 3-4 kapi svježe pripremljenog 20% rastvora sulfasalicilne kiseline u 1-2 ml urina. Ako je prisutan protein, pojavljuje se bijeli talog ili zamućenje.

3. Kvalitativna reakcija na glukozu (Fehlingova reakcija).

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

Detekcija ketonskih tijela

Postupak: Kap urina, kap 10% rastvora natrijum hidroksida i kap sveže pripremljenog 10% rastvora natrijum nitroprusida naneti na staklo. Pojavljuje se crvena boja. Dodajte 3 kapi koncentrirane octene kiseline - pojavljuje se boja trešnje.

Normalno, nema ketonskih tijela u urinu. U nekim patološkim stanjima, ketonska tijela se pojavljuju u urinu - ketonurija.

Samostalno rješavajte probleme i odgovarajte na pitanja:

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

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

3. Navedite redoslijed događaja (u obliku dijagrama) usmjerenih na obnavljanje homeostaze kada se koncentracija natrijum hlorida u tkivima smanji.

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

7. Pregledati standardni obrazac „Opšta analiza urina“ (multidisciplinarna klinika Tjumenske državne medicinske akademije) i biti u stanju da objasni fiziološku ulogu i dijagnostički značaj biohemijskih komponenti urina utvrđenih u biohemijskim laboratorijama. Zapamtite da su biohemijski parametri urina normalni.

Regulaciju metabolizma vode obavljaju neurohumoralno, posebno različiti dijelovi centralnog nervnog sistema: moždana kora, diencefalon i produžena moždina, simpatički i parasimpatički gangliji. Mnoge endokrine žlezde su takođe uključene. Djelovanje hormona u u ovom slučaju svodi se na to da mijenjaju propusnost ćelijskih membrana za vodu, osiguravajući njeno oslobađanje ili resorpciju.Potreba tijela za vodom reguliše se osjećajem žeđi. Već kod prvih znakova zgušnjavanja krvi javlja se žeđ kao rezultat refleksnog pobuđivanja određenih područja moždane kore. Potrošena voda apsorbira se kroz crijevni zid, a njen višak ne uzrokuje razrjeđivanje krvi . Od krv, brzo prelazi u međućelijske prostore rastresitog vezivnog tkiva, jetre, kože itd. Ova tkiva služe kao depo vode u organizmu.Pojedini katjoni imaju određeni uticaj na protok i oslobađanje vode iz tkiva. Na + joni podstiču vezivanje proteina koloidnim česticama, ioni K+ i Ca 2+ stimulišu oslobađanje vode iz organizma.

Dakle, vazopresin neurohipofize (antidiuretski hormon) potiče čitanje vode iz primarnog urina, smanjujući izlučivanje potonjeg iz tijela. Hormoni kore nadbubrežne žlijezde – aldosteron, deoksikortikosterol – doprinose zadržavanju natrijuma u organizmu, a budući da kationi natrijuma povećavaju hidrataciju tkiva, u njima se i zadržava voda. Ostali hormoni stimulišu lučenje vode od strane bubrega: tiroksin - hormon štitne žlezde, paratiroidni hormon - hormon paratiroidne žlezde, androgeni i estrogeni - hormoni polnih žlezda. Hormoni štitne žlezde stimulišu lučenje vode kroz znoj Količina vode u tkivima, prvenstveno slobodne vode, povećava se kod bolesti bubrega, poremećene funkcije kardiovaskularnog sistema, proteinskog gladovanja, poremećene funkcije jetre (ciroza). Povećanje sadržaja vode u međućelijskom prostoru dovodi do edema. Nedovoljno stvaranje vazopresina dovodi do povećane diureze i dijabetesa insipidusa. Dehidracija tijela se također opaža kod nedovoljne proizvodnje aldosterona u korteksu nadbubrežne žlijezde.

Voda i materije rastvorene u njoj, uključujući mineralne soli, stvaraju unutrašnje okruženje tela, čija svojstva ostaju konstantna ili se menjaju na prirodan način kada se promeni funkcionalno stanje organa i ćelija. Glavni parametri tečnog okruženja tela tijelo su osmotski pritisak,pH I volumen.

Osmotski pritisak ekstracelularne tečnosti u velikoj meri zavisi od soli (NaCl) koja se u ovoj tečnosti nalazi u najvećoj koncentraciji. Stoga je glavni mehanizam regulacije osmotskog tlaka povezan s promjenom brzine oslobađanja ili vode ili NaCl, uslijed čega se mijenja koncentracija NaCl u tkivnim tekućinama, a samim tim i osmotski tlak. Regulacija volumena se događa istovremenom promjenom brzine oslobađanja i vode i NaCl. Osim toga, mehanizam žeđi regulira potrošnju vode. Regulacija pH je osigurana selektivnim oslobađanjem kiselina ili lužina u urinu; Ovisno o tome, pH urina može varirati od 4,6 do 8,0. Poremećaji homeostaze vode i soli povezani su s patološkim stanjima kao što su dehidracija ili edem tkiva, povišen ili smanjen krvni tlak, šok, acidoza i alkaloza.

Regulacija osmotskog pritiska i zapremine ekstracelularne tečnosti. Izlučivanje vode i NaCl putem bubrega regulirano je antidiuretskim hormonom i aldosteronom.

Antidiuretski hormon (vazopresin). Vasopresin se sintetiše u neuronima hipotalamusa. Osmoreceptori hipotalamusa, kada se osmotski tlak tkivne tekućine povećava, stimuliraju oslobađanje vazopresina iz sekretornih granula. Vasopresin povećava brzinu reapsorpcije vode iz primarnog urina i na taj način smanjuje diurezu. Urin postaje koncentrisaniji. Na taj način antidiuretski hormon održava potrebnu količinu tečnosti u tijelu bez utjecaja na količinu oslobođenog NaCl. Osmotski pritisak ekstracelularne tečnosti se smanjuje, odnosno eliminiše se stimulans koji je izazvao oslobađanje vazopresina.U nekim bolestima koje oštećuju hipotalamus ili hipofizu (tumori, povrede, infekcije), sinteza i lučenje vazopresina se smanjuje i razvija dijabetes insipidus.

Osim što smanjuje diurezu, vazopresin također uzrokuje sužavanje arteriola i kapilara (otuda i naziv), te, posljedično, povećanje krvnog tlaka.

Aldosteron. Ovaj steroidni hormon se proizvodi u korteksu nadbubrežne žlijezde. Sekrecija se povećava kako se koncentracija NaCl u krvi smanjuje. U bubrezima aldosteron povećava stopu reapsorpcije Na+ (i sa njim C1) u tubulima nefrona, što uzrokuje zadržavanje NaCl u tijelu. Time se uklanja stimulans koji je izazvao lučenje aldosterona.Pretjerano lučenje aldosterona dovodi, shodno tome, do prekomjernog zadržavanja NaCl i povećanja osmotskog tlaka ekstracelularne tekućine. A to služi kao signal za oslobađanje vazopresina, koji ubrzava reapsorpciju vode u bubrezima. Kao rezultat toga, i NaCl i voda se akumuliraju u tijelu; volumen ekstracelularne tekućine se povećava uz održavanje normalnog osmotskog tlaka.

Renin-angiotenzin sistem. Ovaj sistem služi kao glavni mehanizam za regulaciju lučenja aldosterona; O tome zavisi i lučenje vazopresina.Renin je proteolitički enzim koji se sintetiše u jukstaglomerularnim ćelijama koje okružuju aferentnu arteriolu bubrežnog glomerula.

Renin-angiotenzin sistem igra važnu ulogu u obnavljanju volumena krvi, koji se može smanjiti kao rezultat krvarenja, pretjeranog povraćanja, proljeva i znojenja. Vazokonstrikcija angiotenzinom II igra važnu ulogu hitna mjera za održavanje krvnog pritiska. Tada se voda i NaCl koji dolaze s pićem i hranom zadržavaju u tijelu u većoj mjeri nego što je to normalno, čime se osigurava vraćanje volumena krvi i pritiska. Nakon toga, renin prestaje da se oslobađa, regulatorne supstance koje su već prisutne u krvi se uništavaju i sistem se vraća u prvobitno stanje.

Značajno smanjenje volumena cirkulirajuće tekućine može uzrokovati opasan poremećaj dotoka krvi u tkiva prije nego što regulatorni sistemi vrate krvni tlak i volumen. U tom slučaju poremećene su funkcije svih organa, a prije svega mozga; javlja se stanje koje se zove šok. U nastanku šoka (kao i edema) značajnu ulogu imaju promjene u normalnoj distribuciji tekućine i albumina između krvotoka i međućelijskog prostora.Vazopresin i aldosteron učestvuju u regulaciji ravnoteže vode i soli, djelujući na nivou tubula nefrona - mijenjaju brzinu reapsorpcije komponenti primarnog urina.

Metabolizam vode i soli i lučenje probavnih sokova. Količina dnevnog lučenja svih probavnih žlijezda je prilično velika. IN normalnim uslovima voda ovih tečnosti se reapsorbuje u crevima; obilno povraćanje i dijareja mogu uzrokovati značajno smanjenje volumena ekstracelularne tekućine i dehidraciju tkiva. Značajan gubitak tekućine s probavnim sokovima podrazumijeva povećanje koncentracije albumina u krvnoj plazmi i međućelijskoj tekućini, budući da se albumin ne izlučuje sekretima; iz tog razloga raste osmotski pritisak međućelijske tečnosti, voda iz ćelija počinje da prelazi u međućelijsku tečnost i funkcije ćelije su poremećene. Visok osmotski tlak ekstracelularne tekućine također dovodi do smanjenja ili čak prestanka stvaranja urina , a ako se voda i soli ne dovode izvana, životinja razvija komu.