घर बच्चों की दंत चिकित्सा जल-नमक चयापचय जैव रसायन। जल-नमक चयापचय

जल-नमक चयापचय जैव रसायन। जल-नमक चयापचय


स्वास्थ्य और सामाजिक विकास के लिए GOUVPO UGMA संघीय एजेंसी
जैव रसायन विभाग

व्याख्यान पाठ्यक्रम
सामान्य जैव रसायन में

मॉड्यूल 8. जल-नमक चयापचय की जैव रसायन।

येकातेरिनबर्ग,
2009

विषय: जल-नमक और खनिज चयापचय
संकाय: चिकित्सीय और निवारक, चिकित्सा और निवारक, बाल चिकित्सा।
दूसरा कोर्स.

जल-नमक चयापचय पानी और शरीर के मुख्य इलेक्ट्रोलाइट्स (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4) का आदान-प्रदान है।
इलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ हैं जो विलयन में आयनों और धनायनों में वियोजित हो जाते हैं। इन्हें mol/l में मापा जाता है।
नॉनइलेक्ट्रोलाइट्स ऐसे पदार्थ हैं जो घोल (ग्लूकोज, क्रिएटिनिन, यूरिया) में अलग नहीं होते हैं। इन्हें g/l में मापा जाता है।
जल की जैविक भूमिका

    पानी अधिकांश कार्बनिक (लिपिड को छोड़कर) और अकार्बनिक यौगिकों के लिए एक सार्वभौमिक विलायक है।
    जल और उसमें घुले पदार्थ निर्माण करते हैं आंतरिक पर्यावरणशरीर।
    पानी पूरे शरीर में पदार्थों और तापीय ऊर्जा के परिवहन को सुनिश्चित करता है।
    पर्याप्त भाग रासायनिक प्रतिक्रिएंजीव जलीय अवस्था में होता है।
    जल जल अपघटन, जलयोजन और निर्जलीकरण प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है।
    हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक अणुओं की स्थानिक संरचना और गुणों को निर्धारित करता है।
    जीएजी के साथ संयोजन में, पानी एक संरचनात्मक कार्य करता है।
शारीरिक द्रव्यों के सामान्य गुण
शरीर के सभी तरल पदार्थों की विशेषता सामान्य गुण होते हैं: मात्रा, आसमाटिक दबाव और पीएच मान।
आयतन। सभी स्थलीय जानवरों में, तरल पदार्थ शरीर के वजन का लगभग 70% होता है।
शरीर में पानी का वितरण उम्र, लिंग, मांसपेशियों, शरीर के प्रकार और वसा की मात्रा पर निर्भर करता है। विभिन्न ऊतकों में पानी की मात्रा इस प्रकार वितरित की जाती है: फेफड़े, हृदय और गुर्दे (80%), कंकाल की मांसपेशियाँ और मस्तिष्क (75%), त्वचा और यकृत (70%), हड्डियाँ (20%), वसा ऊतक (10%) . कुल मिलाकर, दुबले-पतले लोगकम वसा और और पानी. पुरुषों में, शरीर के वजन का 60% पानी होता है, महिलाओं में - 50%। वृद्ध लोगों में वसा अधिक और मांसपेशियाँ कम होती हैं। औसतन, 60 वर्ष से अधिक उम्र के पुरुषों और महिलाओं के शरीर में क्रमशः 50% और 45% पानी होता है।
पानी की पूरी कमी होने पर 6-8 दिनों के बाद मृत्यु हो जाती है, जब शरीर में पानी की मात्रा 12% कम हो जाती है।
शरीर के सभी तरल पदार्थ को इंट्रासेल्युलर (67%) और बाह्यसेलुलर (33%) पूल में विभाजित किया गया है।
बाह्यकोशिकीय पूल (बाह्यकोशिकीय स्थान) में निम्न शामिल हैं:
    अंतःवाहिका द्रव;
    अंतरालीय द्रव (अंतरकोशिकीय);
    ट्रांससेलुलर तरल पदार्थ (फुफ्फुस, पेरिकार्डियल, पेरिटोनियल गुहाओं और सिनोवियल स्पेस का तरल पदार्थ, सेरेब्रोस्पाइनल और इंट्राओकुलर तरल पदार्थ, पसीने का स्राव, लार और लैक्रिमल ग्रंथियां, अग्न्याशय, यकृत, पित्ताशय, जठरांत्र पथ और श्वसन पथ का स्राव)।
पूलों के बीच तरल पदार्थों का गहन आदान-प्रदान होता है। एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में पानी की आवाजाही तब होती है जब आसमाटिक दबाव बदलता है।
आसमाटिक दबाव पानी में घुले सभी पदार्थों द्वारा बनाया गया दबाव है। बाह्यकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव मुख्य रूप से NaCl की सांद्रता से निर्धारित होता है।
बाह्यकोशिकीय और अंतःकोशिकीय तरल पदार्थ अलग-अलग घटकों की संरचना और सांद्रता में काफी भिन्न होते हैं, लेकिन आसमाटिक रूप से सक्रिय पदार्थों की कुल सांद्रता लगभग समान होती है।
पीएच प्रोटॉन सांद्रता का नकारात्मक दशमलव लघुगणक है। पीएच मान शरीर में एसिड और बेस के गठन की तीव्रता, बफर सिस्टम द्वारा उनके बेअसर होने और मूत्र, साँस छोड़ने वाली हवा, पसीना और मल के साथ शरीर से बाहर निकलने पर निर्भर करता है।
विनिमय की विशेषताओं के आधार पर, पीएच मान विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं के भीतर और एक ही कोशिका के विभिन्न डिब्बों में स्पष्ट रूप से भिन्न हो सकता है (साइटोसोल में अम्लता तटस्थ है, लाइसोसोम में और माइटोकॉन्ड्रिया के इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में यह अत्यधिक अम्लीय है) ). विभिन्न अंगों और ऊतकों और रक्त प्लाज्मा के अंतरकोशिकीय द्रव में, पीएच मान, आसमाटिक दबाव की तरह, एक अपेक्षाकृत स्थिर मूल्य है।
शरीर के जल-नमक संतुलन का विनियमन
शरीर में, बाह्य कोशिकीय द्रव की स्थिरता से अंतःकोशिकीय वातावरण का जल-नमक संतुलन बना रहता है। बदले में, बाह्य कोशिकीय द्रव का जल-नमक संतुलन अंगों की मदद से रक्त प्लाज्मा के माध्यम से बनाए रखा जाता है और हार्मोन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
1. जल-नमक चयापचय को नियंत्रित करने वाले अंग
शरीर में पानी और नमक का प्रवेश जठरांत्र पथ के माध्यम से होता है; यह प्रक्रिया प्यास और नमक की भूख की भावना से नियंत्रित होती है। गुर्दे शरीर से अतिरिक्त पानी और नमक को बाहर निकालते हैं। इसके अलावा, त्वचा, फेफड़े और जठरांत्र संबंधी मार्ग द्वारा शरीर से पानी निकाल दिया जाता है।
शरीर में पानी का संतुलन

जठरांत्र संबंधी मार्ग, त्वचा और फेफड़ों के लिए, पानी का उत्सर्जन एक पार्श्व प्रक्रिया है जो उनके मुख्य कार्यों के प्रदर्शन के परिणामस्वरूप होती है। उदाहरण के लिए, जब शरीर से अपाच्य पदार्थ, चयापचय उत्पाद और ज़ेनोबायोटिक्स निकलते हैं तो जठरांत्र संबंधी मार्ग में पानी की कमी हो जाती है। सांस लेने के दौरान फेफड़े पानी खो देते हैं और थर्मोरेग्यूलेशन के दौरान त्वचा।
गुर्दे, त्वचा, फेफड़े और जठरांत्र संबंधी मार्ग के कामकाज में परिवर्तन से जल-नमक होमियोस्टैसिस में व्यवधान हो सकता है। उदाहरण के लिए, गर्म जलवायु में, शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए, त्वचा से पसीना निकलता है, और विषाक्तता के मामले में, जठरांत्र संबंधी मार्ग से उल्टी या दस्त होता है। शरीर में निर्जलीकरण बढ़ने और नमक की कमी के परिणामस्वरूप जल-नमक संतुलन का उल्लंघन होता है।

2. हार्मोन जो जल-नमक चयापचय को नियंत्रित करते हैं
वैसोप्रेसिन
एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (एडीएच), या वैसोप्रेसिन, लगभग 1100 डी के आणविक भार वाला एक पेप्टाइड है, जिसमें एक डाइसल्फ़ाइड ब्रिज से जुड़े 9 एए होते हैं।
एडीएच को हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में संश्लेषित किया जाता है और पिट्यूटरी ग्रंथि (न्यूरोहाइपोफिसिस) के पीछे के लोब के तंत्रिका अंत तक पहुंचाया जाता है।
बाह्य कोशिकीय द्रव का उच्च आसमाटिक दबाव हाइपोथैलेमस में ऑस्मोरसेप्टर्स को सक्रिय करता है, जिसके परिणामस्वरूप तंत्रिका आवेग होते हैं जो पश्च पिट्यूटरी ग्रंथि में संचारित होते हैं और रक्तप्रवाह में एडीएच की रिहाई का कारण बनते हैं।
ADH 2 प्रकार के रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करता है: V 1 और V 2।
हार्मोन का मुख्य शारीरिक प्रभाव वी 2 रिसेप्टर्स के माध्यम से महसूस किया जाता है, जो डिस्टल नलिकाओं और एकत्रित नलिकाओं की कोशिकाओं पर स्थित होते हैं, जो पानी के अणुओं के लिए अपेक्षाकृत अभेद्य होते हैं।
एडीएच, वी 2 रिसेप्टर्स के माध्यम से, एडिनाइलेट साइक्लेज़ सिस्टम को उत्तेजित करता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रोटीन फॉस्फोराइलेट होते हैं, झिल्ली प्रोटीन जीन - एक्वापोरिन -2 की अभिव्यक्ति को उत्तेजित करते हैं। एक्वापोरिन-2 कोशिकाओं की शीर्ष झिल्ली में एकीकृत हो जाता है, जिससे इसमें जल चैनल बनते हैं। इन चैनलों के माध्यम से, पानी को निष्क्रिय प्रसार द्वारा मूत्र से अंतरालीय स्थान में पुन: अवशोषित किया जाता है और मूत्र केंद्रित होता है।
ADH की अनुपस्थिति में, मूत्र गाढ़ा (घनत्व) नहीं हो पाता<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20 लीटर/दिन), जिससे शरीर में पानी की कमी हो जाती है। इस स्थिति को कहा जाता है मधुमेह.
एडीएच की कमी और डायबिटीज इन्सिपिडस के कारण हैं: हाइपोथैलेमस में प्रीप्रो-एडीजी के संश्लेषण में आनुवंशिक दोष, प्रोएडीजी के प्रसंस्करण और परिवहन में दोष, हाइपोथैलेमस या न्यूरोहाइपोफिसिस को नुकसान (उदाहरण के लिए, दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के परिणामस्वरूप, ट्यूमर, इस्केमिया)। नेफ्रोजेनिक डायबिटीज इन्सिपिडस एडीएच टाइप वी 2 रिसेप्टर जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है।
वी 1 रिसेप्टर्स एसएमसी वाहिकाओं की झिल्लियों में स्थानीयकृत होते हैं। एडीएच, वी 1 रिसेप्टर्स के माध्यम से, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट प्रणाली को सक्रिय करता है और ईआर से सीए 2+ की रिहाई को उत्तेजित करता है, जो संवहनी एसएमसी के संकुचन को उत्तेजित करता है। ADH का वैसोकॉन्स्ट्रिक्टर प्रभाव ADH की उच्च सांद्रता पर होता है।
नैट्रियूरेटिक हार्मोन (एट्रियल नैट्रियूरेटिक फैक्टर, एएनएफ, एट्रियोपेप्टिन)
पीएनपी एक पेप्टाइड है जिसमें 1 डाइसल्फ़ाइड ब्रिज के साथ 28 एए होता है, जो मुख्य रूप से एट्रियल कार्डियोमायोसाइट्स में संश्लेषित होता है।
पीएनपी का स्राव मुख्य रूप से रक्तचाप में वृद्धि के साथ-साथ प्लाज्मा आसमाटिक दबाव, हृदय गति और रक्त में कैटेकोलामाइन और ग्लुकोकोर्टिकोइड्स की एकाग्रता में वृद्धि से प्रेरित होता है।
पीएनपी गनीलेट साइक्लेज़ सिस्टम के माध्यम से कार्य करता है, प्रोटीन किनेज़ जी को सक्रिय करता है।
गुर्दे में, पीएनएफ अभिवाही धमनियों को फैलाता है, जिससे गुर्दे का रक्त प्रवाह, निस्पंदन दर और Na + उत्सर्जन बढ़ जाता है।
परिधीय धमनियों में, पीएनएफ चिकनी मांसपेशियों की टोन को कम कर देता है, जो धमनियों को चौड़ा करता है और रक्तचाप को कम करता है। इसके अलावा, पीएनएफ रेनिन, एल्डोस्टेरोन और एडीएच की रिहाई को रोकता है।
रेनिन-एंजियोटेंसिन-एल्डोस्टेरोन प्रणाली
रेनिन
रेनिन एक प्रोटियोलिटिक एंजाइम है जो वृक्क कोषिका के अभिवाही (अभिवाही) धमनियों के साथ स्थित जक्सटाग्लोमेरुलर कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है। रेनिन स्राव ग्लोमेरुलस की अभिवाही धमनियों में दबाव में गिरावट से प्रेरित होता है, जो रक्तचाप में कमी और Na + एकाग्रता में कमी के कारण होता है। रक्तचाप में कमी के परिणामस्वरूप अटरिया और धमनियों के बैरोरिसेप्टर्स से आवेगों में कमी से रेनिन स्राव भी सुगम होता है। रेनिन स्राव एंजियोटेंसिन II, उच्च रक्तचाप द्वारा बाधित होता है।
रक्त में रेनिन एंजियोटेंसिनोजेन पर कार्य करता है।
एंजियोटेंसिनोजेन - ? 2-ग्लोबुलिन, 400 एके से। एंजियोटेंसिनोजेन का निर्माण यकृत में होता है और ग्लूकोकार्टोइकोड्स और एस्ट्रोजेन द्वारा उत्तेजित होता है। रेनिन एंजियोटेंसिनोजेन अणु में पेप्टाइड बंधन को हाइड्रोलाइज करता है, जिससे एन-टर्मिनल डिकैपेप्टाइड - एंजियोटेंसिन I निकल जाता है, जिसकी कोई जैविक गतिविधि नहीं होती है।
एडोथेलियल कोशिकाओं, फेफड़ों और रक्त प्लाज्मा के एंटीओटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम (एसीई) (कार्बोक्सीडाइपेप्टिडाइल पेप्टिडेज़) की कार्रवाई के तहत, एंजियोटेंसिन I के सी-टर्मिनस से 2 एए हटा दिए जाते हैं और एंजियोटेंसिन II (ऑक्टेपेप्टाइड) बनता है।
एंजियोटेंसिन II
एंजियोटेंसिन II अधिवृक्क प्रांतस्था और एसएमसी के ज़ोना ग्लोमेरुलोसा की कोशिकाओं के इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट प्रणाली के माध्यम से कार्य करता है। एंजियोटेंसिन II अधिवृक्क प्रांतस्था के जोना ग्लोमेरुलोसा की कोशिकाओं द्वारा एल्डोस्टेरोन के संश्लेषण और स्राव को उत्तेजित करता है। एंजियोटेंसिन II की उच्च सांद्रता परिधीय धमनियों में गंभीर वाहिकासंकुचन का कारण बनती है और रक्तचाप में वृद्धि करती है। इसके अलावा, एंजियोटेंसिन II हाइपोथैलेमस में प्यास केंद्र को उत्तेजित करता है और गुर्दे में रेनिन के स्राव को रोकता है।
एंजियोटेंसिन II को अमीनोपेप्टिडेस द्वारा एंजियोटेंसिन III (एंजियोटेंसिन II की गतिविधि के साथ एक हेप्टापेप्टाइड, लेकिन 4 गुना कम सांद्रता वाला) में हाइड्रोलाइज किया जाता है, जिसे फिर एंजियोटेंसिनेज (प्रोटीज़) द्वारा एके में हाइड्रोलाइज किया जाता है।
एल्डोस्टीरोन
एल्डोस्टेरोन एक सक्रिय मिनरलोकॉर्टिकॉस्टिरॉइड है जो अधिवृक्क प्रांतस्था के ज़ोना ग्लोमेरुलोसा की कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित होता है।
एल्डोस्टेरोन का संश्लेषण और स्राव एंजियोटेंसिन II, Na + की कम सांद्रता और रक्त प्लाज्मा, ACTH और प्रोस्टाग्लैंडीन में K + की उच्च सांद्रता द्वारा उत्तेजित होता है। K+ की कम सांद्रता से एल्डोस्टेरोन का स्राव बाधित होता है।
एल्डोस्टेरोन रिसेप्टर्स कोशिका के केंद्रक और साइटोसोल दोनों में स्थानीयकृत होते हैं। एल्डोस्टेरोन निम्नलिखित के संश्लेषण को प्रेरित करता है: a) Na + परिवहन प्रोटीन, जो Na + को नलिका के लुमेन से वृक्क नलिका के उपकला कोशिका तक ले जाता है; बी) Na +, K + -ATPases c) K + परिवहन प्रोटीन जो K + को वृक्क नलिका कोशिकाओं से प्राथमिक मूत्र में स्थानांतरित करता है; डी) टीसीए चक्र के माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम, विशेष रूप से साइट्रेट सिंथेज़, जो सक्रिय आयन परिवहन के लिए आवश्यक एटीपी अणुओं के निर्माण को उत्तेजित करते हैं।
परिणामस्वरूप, एल्डोस्टेरोन गुर्दे में Na + पुनर्अवशोषण को उत्तेजित करता है, जिससे शरीर में NaCl प्रतिधारण होता है और आसमाटिक दबाव बढ़ जाता है।
एल्डोस्टेरोन गुर्दे, पसीने की ग्रंथियों, आंतों के म्यूकोसा और में K+, NH 4+ के स्राव को उत्तेजित करता है। लार ग्रंथियांओह।

उच्च रक्तचाप के विकास में आरएएएस प्रणाली की भूमिका
आरएएएस हार्मोन के अधिक उत्पादन से परिसंचारी द्रव, आसमाटिक और की मात्रा में वृद्धि होती है रक्तचाप, और उच्च रक्तचाप के विकास की ओर ले जाता है।
रेनिन में वृद्धि होती है, उदाहरण के लिए, गुर्दे की धमनियों के एथेरोस्क्लेरोसिस के साथ, जो बुजुर्गों में होती है।
एल्डोस्टेरोन का अतिस्राव - हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म - कई कारणों से होता है।
लगभग 80% रोगियों में प्राथमिक हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म (कॉन सिंड्रोम) का कारण अधिवृक्क एडेनोमा है, अन्य मामलों में यह ज़ोना ग्लोमेरुलोसा की कोशिकाओं की फैली हुई अतिवृद्धि है जो एल्डोस्टेरोन का उत्पादन करती है।
प्राथमिक हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म में, अतिरिक्त एल्डोस्टेरोन वृक्क नलिकाओं में Na + पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है, जो गुर्दे द्वारा ADH स्राव और जल प्रतिधारण को उत्तेजित करता है। इसके अलावा, K+, Mg2+ और H+ आयनों का उत्सर्जन बढ़ाया जाता है।
परिणामस्वरूप, निम्नलिखित विकसित होते हैं: 1). हाइपरनेट्रेमिया, जिससे उच्च रक्तचाप, हाइपरवोलेमिया और एडिमा होती है; 2). मांसपेशियों में कमजोरी के कारण हाइपोकैलिमिया; 3). मैग्नीशियम की कमी और 4). हल्के चयापचय क्षारमयता.
माध्यमिक हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म प्राथमिक हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म की तुलना में बहुत अधिक सामान्य है। यह हृदय विफलता, क्रोनिक किडनी रोग और रेनिन-स्रावित ट्यूमर से जुड़ा हो सकता है। मरीजों पर नजर रखी जा रही है बढ़ा हुआ स्तररेनिन, एंजियोटेंसिन II और एल्डोस्टेरोन। प्राथमिक एल्डोस्टेरोनिज़्म की तुलना में नैदानिक ​​लक्षण कम स्पष्ट होते हैं।

कैल्शियम, मैग्नीशियम, फास्फोरस चयापचय
शरीर में कैल्शियम के कार्य:


    कई हार्मोनों का इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ (इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट सिस्टम);
    तंत्रिकाओं और मांसपेशियों में क्रिया क्षमता के निर्माण में भाग लेता है;
    रक्त के थक्के जमने में भाग लेता है;
    मांसपेशियों में संकुचन, फागोसाइटोसिस, हार्मोन का स्राव, न्यूरोट्रांसमीटर, आदि को ट्रिगर करता है;
    माइटोसिस, एपोप्टोसिस और नेक्रोबायोसिस में भाग लेता है;
    पोटेशियम आयनों के लिए कोशिका झिल्ली की पारगम्यता बढ़ाता है, कोशिकाओं की सोडियम चालकता, आयन पंपों के संचालन को प्रभावित करता है;
    कुछ एंजाइमों का कोएंजाइम;
शरीर में मैग्नीशियम के कार्य:
    यह कई एंजाइमों (ट्रांसकेटोलेज़ (पीएफएसएच), ग्लूकोज-6पीएच डिहाइड्रोजनेज, 6-फॉस्फोग्लुकोनेट डिहाइड्रोजनेज, ग्लूकोनोलैक्टोन हाइड्रॉलेज़, एडिनाइलेट साइक्लेज़, आदि) का एक कोएंजाइम है;
    हड्डियों और दांतों का एक अकार्बनिक घटक।
शरीर में फॉस्फेट के कार्य:
    हड्डियों और दांतों का अकार्बनिक घटक (हाइड्रॉक्सीएपेटाइट);
    लिपिड का हिस्सा (फॉस्फोलिपिड्स, स्फिंगोलिपिड्स);
    न्यूक्लियोटाइड्स का हिस्सा (डीएनए, आरएनए, एटीपी, जीटीपी, एफएमएन, एनएडी, एनएडीपी, आदि);
    ऊर्जा चयापचय प्रदान करता है क्योंकि मैक्रोर्जिक बॉन्ड (एटीपी, क्रिएटिन फॉस्फेट) बनाता है;
    प्रोटीन का हिस्सा (फॉस्फोप्रोटीन);
    कार्बोहाइड्रेट का हिस्सा (ग्लूकोज-6ph, फ्रुक्टोज-6ph, आदि);
    एंजाइमों की गतिविधि को नियंत्रित करता है (एंजाइमों के फॉस्फोराइलेशन/डीफॉस्फोराइलेशन की प्रतिक्रियाएं, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट का हिस्सा - इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट प्रणाली का एक घटक);
    पदार्थों के अपचय (फॉस्फोलिसिस प्रतिक्रिया) में भाग लेता है;
    सीबीएस को विनियमित करता है क्योंकि फॉस्फेट बफर बनाता है। मूत्र में प्रोटोन को निष्क्रिय और हटा देता है।
शरीर में कैल्शियम, मैग्नीशियम और फॉस्फेट का वितरण
एक वयस्क में औसतन 1000 ग्राम कैल्शियम होता है:
    हड्डियों और दांतों में 99% कैल्शियम होता है। हड्डियों में, 99% कैल्शियम खराब घुलनशील हाइड्रॉक्सीपैटाइट [सीए 10 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 एच 2 ओ] के रूप में होता है, और 1% घुलनशील फॉस्फेट के रूप में होता है;
    बाह्यकोशिकीय द्रव 1%। रक्त प्लाज्मा कैल्शियम को इस रूप में प्रस्तुत किया जाता है: ए)। मुफ़्त Ca 2+ आयन (लगभग 50%); बी)। Ca 2+ आयन प्रोटीन से जुड़े होते हैं, मुख्य रूप से एल्ब्यूमिन (45%); ग) साइट्रेट, सल्फेट, फॉस्फेट और कार्बोनेट (5%) के साथ गैर-विघटित कैल्शियम कॉम्प्लेक्स। रक्त प्लाज्मा में, कुल कैल्शियम की सांद्रता 2.2-2.75 mmol/l है, और आयनित कैल्शियम 1.0-1.15 mmol/l है;
    अंतःकोशिकीय द्रव में बाह्यकोशिकीय द्रव की तुलना में 10,000-100,000 गुना कम कैल्शियम होता है।
एक वयस्क के शरीर में लगभग 1 किलो फॉस्फोरस होता है:
    हड्डियों और दांतों में 85% फॉस्फोरस होता है;
    बाह्यकोशिकीय द्रव - 1% फॉस्फोरस। रक्त सीरम में, अकार्बनिक फास्फोरस की सांद्रता 0.81-1.55 mmol/l, फॉस्फोलिपिड फास्फोरस 1.5-2 g/l है;
    अंतःकोशिकीय द्रव - 14% फॉस्फोरस।
रक्त प्लाज्मा में मैग्नीशियम की सांद्रता 0.7-1.2 mmol/l है।

शरीर में कैल्शियम, मैग्नीशियम और फॉस्फेट का आदान-प्रदान
प्रतिदिन भोजन के साथ कैल्शियम - 0.7-0.8 ग्राम, मैग्नीशियम - 0.22-0.26 ग्राम, फास्फोरस - 0.7-0.8 ग्राम मिलना चाहिए। कैल्शियम 30-50% तक खराब अवशोषित होता है, फॉस्फोरस 90% तक अच्छी तरह से अवशोषित होता है।
गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के अलावा, कैल्शियम, मैग्नीशियम और फास्फोरस इसके पुनर्जीवन की प्रक्रिया के दौरान हड्डी के ऊतकों से रक्त प्लाज्मा में प्रवेश करते हैं। कैल्शियम के लिए रक्त प्लाज्मा और हड्डी के ऊतकों के बीच विनिमय 0.25-0.5 ग्राम/दिन है, फास्फोरस के लिए - 0.15-0.3 ग्राम/दिन।
कैल्शियम, मैग्नीशियम और फास्फोरस शरीर से मूत्र के साथ गुर्दे के माध्यम से, मल के साथ जठरांत्र पथ के माध्यम से और पसीने के साथ त्वचा के माध्यम से उत्सर्जित होते हैं।
विनिमय का विनियमन
कैल्शियम, मैग्नीशियम और फास्फोरस चयापचय के मुख्य नियामक पैराथाइरॉइड हार्मोन, कैल्सीट्रियोल और कैल्सीटोनिन हैं।
पैराथाएरॉएड हार्मोन
पैराथाइरॉइड हार्मोन (पीटीएच) पैराथाइरॉइड ग्रंथियों में संश्लेषित 84 एके (लगभग 9.5 केडीए) का एक पॉलीपेप्टाइड है।
पैराथाइरॉइड हार्मोन का स्राव सीए 2+, एमजी 2+ की कम सांद्रता और फॉस्फेट की उच्च सांद्रता से उत्तेजित होता है, और विटामिन डी 3 द्वारा बाधित होता है।
कम Ca 2+ सांद्रता पर हार्मोन के टूटने की दर कम हो जाती है और यदि Ca 2+ सांद्रता अधिक हो तो बढ़ जाती है।
पैराथाइरॉइड हार्मोन हड्डियों और किडनी पर कार्य करता है। यह ऑस्टियोब्लास्ट द्वारा इंसुलिन जैसे विकास कारक 1 और साइटोकिन्स के स्राव को उत्तेजित करता है, जो ऑस्टियोक्लास्ट की चयापचय गतिविधि को बढ़ाता है। ऑस्टियोक्लास्ट्स में, क्षारीय फॉस्फेट और कोलेजनेज़ का निर्माण तेज हो जाता है, जो हड्डी मैट्रिक्स के टूटने का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप सीए 2+ और फॉस्फेट हड्डी से बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थ में एकत्रित हो जाते हैं।
गुर्दे में, पैराथाइरॉइड हार्मोन दूरस्थ घुमावदार नलिकाओं में Ca 2+, Mg 2+ के पुनर्अवशोषण को उत्तेजित करता है और फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण को कम करता है।
पैराथाइरॉइड हार्मोन कैल्सिट्रिऑल (1,25(OH) 2 D 3) के संश्लेषण को प्रेरित करता है।
परिणामस्वरूप, रक्त प्लाज्मा में पैराथाइरॉइड हार्मोन Ca 2+ और Mg 2+ की सांद्रता को बढ़ाता है, और फॉस्फेट की सांद्रता को कम करता है।
अतिपरजीविता
प्राथमिक हाइपरपैराथायरायडिज्म (1:1000) में, हाइपरकैल्सीमिया के जवाब में पैराथाइरॉइड हार्मोन स्राव के दमन का तंत्र बाधित हो जाता है। कारणों में ट्यूमर (80%), फैलाना हाइपरप्लासिया, या पैराथाइरॉइड ग्रंथि का कैंसर (2% से कम) शामिल हो सकते हैं।
हाइपरपैराथायरायडिज्म के कारण:

    हड्डियों का विनाश, उनमें से कैल्शियम और फॉस्फेट का एकत्रीकरण। रीढ़ की हड्डी में फ्रैक्चर का खतरा बढ़ जाता है जांध की हड्डीऔर अग्रबाहु की हड्डियाँ;
    हाइपरकैल्सीमिया, गुर्दे में कैल्शियम के पुनर्अवशोषण में वृद्धि के साथ। हाइपरकैल्सीमिया से न्यूरोमस्कुलर उत्तेजना और मांसपेशी हाइपोटेंशन में कमी आती है। मरीजों में सामान्य और मांसपेशियों में कमजोरी विकसित होती है, तेजी से थकान होनाऔर कुछ मांसपेशी समूहों में दर्द;
    वृक्क नलिकाओं में फॉस्फेट और Ca2+ की सांद्रता में वृद्धि के साथ गुर्दे की पथरी का निर्माण;
    हाइपरफॉस्फेटुरिया और हाइपोफोस्फेटेमिया, गुर्दे में फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण में कमी के साथ;
सेकेंडरी हाइपरपैराथायरायडिज्म क्रोनिक रीनल फेल्योर और विटामिन डी 3 की कमी के साथ होता है।
पर वृक्कीय विफलताकैल्सीट्रियोल का निर्माण बाधित होता है, जो आंत में कैल्शियम के अवशोषण को बाधित करता है और हाइपोकैल्सीमिया की ओर ले जाता है। हाइपरपैराथायरायडिज्म हाइपोकैल्सीमिया की प्रतिक्रिया में होता है, लेकिन पैराथाइरॉइड हार्मोन प्लाज्मा कैल्शियम के स्तर को सामान्य करने में सक्षम नहीं है। कभी-कभी हाइपरफ़ॉस्टेटेमिया होता है। कैल्शियम की बढ़ी हुई गतिशीलता के कारण हड्डी का ऊतकऑस्टियोपोरोसिस विकसित होता है।
हाइपोपैराथायरायडिज्म
हाइपोपैराथायरायडिज्म पैराथाइरॉइड ग्रंथियों की अपर्याप्तता के कारण होता है और हाइपोकैल्सीमिया के साथ होता है। हाइपोकैल्सीमिया के कारण न्यूरोमस्कुलर चालन में वृद्धि, टॉनिक ऐंठन के हमले, श्वसन की मांसपेशियों और डायाफ्राम की ऐंठन और लैरींगोस्पाज्म होता है।
कैल्सिट्रिऑल
कैल्सीट्रियोल को कोलेस्ट्रॉल से संश्लेषित किया जाता है।
    त्वचा में, यूवी विकिरण के प्रभाव में, अधिकांश कोलेकैल्सीफेरॉल (विटामिन डी 3) 7-डीहाइड्रोकोलेस्ट्रोल से बनता है। विटामिन डी 3 की थोड़ी मात्रा भोजन से मिलती है। कोलेकैल्सिफेरॉल एक विशिष्ट विटामिन डी-बाइंडिंग प्रोटीन (ट्रांसकैल्सिफेरिन) से बंधता है, रक्त में प्रवेश करता है और यकृत में ले जाया जाता है।
    यकृत में, 25-हाइड्रॉक्सीलेज़ हाइड्रॉक्सिलेट कोलेकैल्सीफेरॉल को कैल्सीडिओल (25-हाइड्रॉक्सीकोलेकल्सीफेरॉल, 25(OH)D 3) में बदल देता है। डी-बाइंडिंग प्रोटीन कैल्सीडिओल को किडनी तक पहुंचाता है।
    गुर्दे में, माइटोकॉन्ड्रियल 1?-हाइड्रॉक्सिलेज़ हाइड्रॉक्सिलेट्स कैल्सीडिओल को कैल्सीट्रियोल (1,25(OH)2D3) में बदल देता है, जो विटामिन डी3 का सक्रिय रूप है। पैराथाइरॉइड हार्मोन 1?-हाइड्रॉक्सिलेज़ को प्रेरित करता है।
कैल्सिट्रिऑल का संश्लेषण पैराथाइरॉइड हार्मोन, रक्त में फॉस्फेट और सीए 2+ (पैराथाइरॉइड हार्मोन के माध्यम से) की कम सांद्रता से प्रेरित होता है।
कैल्सिट्रिऑल का संश्लेषण हाइपरकैल्सीमिया द्वारा बाधित होता है; यह 24?-हाइड्रॉक्सिलेज़ को सक्रिय करता है, जो कैल्सीडिओल को निष्क्रिय मेटाबोलाइट 24,25(OH) 2 D 3 में परिवर्तित करता है, जबकि तदनुसार सक्रिय कैल्सिट्रिऑल नहीं बनता है।
कैल्सीट्रियोल छोटी आंत, किडनी और हड्डियों को प्रभावित करता है।
कैल्सीट्रियोल:
    आंतों की कोशिकाओं में Ca 2+ -ट्रांसफरिंग प्रोटीन के संश्लेषण को प्रेरित करता है, जो Ca 2+, Mg 2+ और फॉस्फेट का अवशोषण सुनिश्चित करता है;
    गुर्दे की दूरस्थ नलिकाओं में Ca 2+, Mg 2+ और फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण को उत्तेजित करता है;
    कम सीए 2+ स्तर पर, यह ऑस्टियोक्लास्ट की संख्या और गतिविधि को बढ़ाता है, जो ऑस्टियोलाइसिस को उत्तेजित करता है;
    पैराथाइरॉइड हार्मोन के निम्न स्तर के साथ, ऑस्टियोजेनेसिस को उत्तेजित करता है।
परिणामस्वरूप, कैल्सिट्रिऑल रक्त प्लाज्मा में Ca 2+, Mg 2+ और फॉस्फेट की सांद्रता को बढ़ाता है।
कैल्सीट्रियोल की कमी हड्डी के ऊतकों में अनाकार कैल्शियम फॉस्फेट और हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टल के गठन को बाधित करती है, जिससे रिकेट्स और ऑस्टियोमलेशिया का विकास होता है।
रिकेट्स एक बीमारी है बचपनहड्डी के ऊतकों के अपर्याप्त खनिजकरण से जुड़ा हुआ।
रिकेट्स के कारण: आहार में विटामिन डी 3, कैल्शियम और फास्फोरस की कमी, विटामिन डी 3 का बिगड़ा हुआ अवशोषण छोटी आंत, सूर्य के प्रकाश की कमी, 1ए-हाइड्रॉक्सिलेज की खराबी, लक्ष्य कोशिकाओं में कैल्सीट्रियोल रिसेप्टर्स की खराबी के कारण कोलेकैल्सीफेरॉल के संश्लेषण में कमी। रक्त प्लाज्मा में Ca 2+ की सांद्रता में कमी पैराथाइरॉइड हार्मोन के स्राव को उत्तेजित करती है, जो ऑस्टियोलाइसिस के माध्यम से हड्डी के ऊतकों के विनाश का कारण बनती है।
रिकेट्स से खोपड़ी की हड्डियाँ प्रभावित होती हैं; छाती, उरोस्थि के साथ मिलकर, आगे की ओर उभरी हुई होती है; हाथ और पैर की ट्यूबलर हड्डियाँ और जोड़ विकृत हो जाते हैं; पेट बड़ा हो जाता है और बाहर निकल जाता है; मोटर विकास में देरी हो रही है। रिकेट्स से बचाव के मुख्य उपाय हैं उचित पोषण और पर्याप्त धूप में रहना।
कैल्सीटोनिन
कैल्सीटोनिन एक पॉलीपेप्टाइड है जिसमें एक डाइसल्फ़ाइड बंधन के साथ 32 एए होता है, जो थायरॉयड ग्रंथि के पैराफोलिक्यूलर के-कोशिकाओं या पैराथायराइड ग्रंथियों के सी-कोशिकाओं द्वारा स्रावित होता है।
कैल्सीटोनिन का स्राव Ca 2+ और ग्लूकागन की उच्च सांद्रता से उत्तेजित होता है, और Ca 2+ की कम सांद्रता से दब जाता है।
कैल्सीटोनिन:
    ऑस्टियोलाइसिस (ऑस्टियोक्लास्ट गतिविधि को कम करना) को दबाता है और हड्डी से सीए 2 + की रिहाई को रोकता है;
    गुर्दे की नलिकाओं में यह Ca 2+, Mg 2+ और फॉस्फेट के पुनर्अवशोषण को रोकता है;
    जठरांत्र संबंधी मार्ग में पाचन को रोकता है,
विभिन्न विकृति विज्ञान में कैल्शियम, मैग्नीशियम और फॉस्फेट के स्तर में परिवर्तन
रक्त प्लाज्मा में Ca 2+ की सांद्रता में कमी तब देखी जाती है जब:

    गर्भावस्था;
    पोषण संबंधी डिस्ट्रोफी;
    बच्चों में रिकेट्स;
    एक्यूट पैंक्रियाटिटीज;
    पित्त पथ की रुकावट, स्टीटोरिया;
    वृक्कीय विफलता;
    साइट्रेटेड रक्त का आसव;
रक्त प्लाज्मा में Ca 2+ की सांद्रता में वृद्धि तब देखी जाती है जब:

    हड्डी का फ्रैक्चर;
    पॉलीआर्थराइटिस;
    मल्टीपल मायलोमा;
    मेटास्टेसिस घातक ट्यूमरहड्डियों में;
    विटामिन डी और सीए 2+ की अधिक मात्रा;
    बाधक जाँडिस;
रक्त प्लाज्मा में फॉस्फेट की सांद्रता में कमी तब देखी जाती है जब:
    सूखा रोग;
    पैराथाइरॉइड ग्रंथियों का हाइपरफंक्शन;
    अस्थिमृदुता;
    गुर्दे का अम्लरक्तता
रक्त प्लाज्मा में फॉस्फेट की सांद्रता में वृद्धि तब देखी जाती है जब:
    पैराथाइरॉइड ग्रंथियों का हाइपोफंक्शन;
    विटामिन डी की अधिक मात्रा;
    वृक्कीय विफलता;
    डायबिटीज़ संबंधी कीटोएसिडोसिस;
    एकाधिक मायलोमा;
    ऑस्टियोलाइसिस।
मैग्नीशियम सांद्रता अक्सर पोटेशियम सांद्रता के समानुपाती होती है और सामान्य कारणों पर निर्भर करती है।
रक्त प्लाज्मा में Mg 2+ की सांद्रता में वृद्धि तब देखी जाती है जब:
    ऊतक टूटना;
    संक्रमण;
    यूरीमिया;
    मधुमेह अम्लरक्तता;
    थायरोटॉक्सिकोसिस;
    पुरानी शराबबंदी.
सूक्ष्म तत्वों की भूमिका: Mg 2+, Mn 2+, Co, Cu, Fe 2+, Fe 3+, Ni, Mo, Se, J. सेरुलोप्लास्मिन का महत्व, कोनोवलोव-विल्सन रोग।

मैंगनीज एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेस के लिए एक सहकारक है।

Na+,Cl-,K+,HCO3--बुनियादी इलेक्ट्रोलाइट्स की जैविक भूमिका, CBS के नियमन में महत्व। चयापचय और जैविक भूमिका. ऋणायन अंतर और उसका सुधार।

भारी धातुएँ (सीसा, पारा, तांबा, क्रोमियम, आदि), उनके विषैले प्रभाव।

रक्त सीरम में क्लोराइड के स्तर में वृद्धि: निर्जलीकरण, तीव्र गुर्दे की विफलता, दस्त के बाद चयापचय एसिडोसिस और बाइकार्बोनेट की हानि, श्वसन क्षारमयता, सिर का आघात, अधिवृक्क हाइपोफंक्शन, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, थियाजाइड मूत्रवर्धक, हाइपरल्डोस्टेरोनिज़्म, कुशिंग रोग के लंबे समय तक उपयोग के साथ।
रक्त सीरम में क्लोराइड की मात्रा में कमी: हाइपोक्लोरेमिक अल्कलोसिस (उल्टी के बाद), श्वसन एसिडोसिस, अत्यधिक पसीना, नमक की हानि के साथ नेफ्रैटिस (पुनर्अवशोषण में कमी), सिर की चोट, बाह्य कोशिकीय लचीलेपन की मात्रा में वृद्धि के साथ एक स्थिति, अल्सरेटिव अल्सर, एडिसन रोग (हाइपोएल्डोस्टेरोनिज़्म)।
मूत्र में क्लोराइड का बढ़ा हुआ उत्सर्जन: हाइपोएल्डोस्टेरोनिज्म (एडिसन रोग), नमक खोने वाला नेफ्रैटिस, नमक का सेवन बढ़ाना, मूत्रवर्धक के साथ उपचार।
मूत्र में क्लोराइड उत्सर्जन में कमी: उल्टी, दस्त, कुशिंग रोग, अंतिम चरण की गुर्दे की विफलता, एडिमा के कारण नमक प्रतिधारण के कारण क्लोराइड का नुकसान।
रक्त सीरम में सामान्य कैल्शियम सामग्री 2.25-2.75 mmol/l है।
मूत्र में कैल्शियम का सामान्य उत्सर्जन 2.5-7.5 mmol/दिन है।
रक्त सीरम में कैल्शियम के स्तर में वृद्धि: हाइपरपैराथायरायडिज्म, हड्डी के ऊतकों में ट्यूमर मेटास्टेसिस, मल्टीपल मायलोमा, कैल्सीटोनिन की रिहाई में कमी, विटामिन डी ओवरडोज, थायरोटॉक्सिकोसिस।
रक्त सीरम में कैल्शियम के स्तर में कमी: हाइपोपैराथायरायडिज्म, कैल्सीटोनिन स्राव में वृद्धि, हाइपोविटामिनोसिस डी, गुर्दे में बिगड़ा हुआ पुनर्अवशोषण, बड़े पैमाने पर रक्त आधान, हाइपोएल्ब्यूनिमिया।
मूत्र में कैल्शियम का बढ़ा हुआ उत्सर्जन: लंबे समय तक सूर्य के प्रकाश के संपर्क में रहना (हाइपरविटामिनोसिस डी), हाइपरपैराथायरायडिज्म, हड्डी के ऊतकों में ट्यूमर मेटास्टेसिस, गुर्दे में बिगड़ा हुआ पुनर्अवशोषण, थायरोटॉक्सिकोसिस, ऑस्टियोपोरोसिस, ग्लूकोकार्टोइकोड्स के साथ उपचार।
मूत्र में कैल्शियम का उत्सर्जन कम होना: हाइपोपैराथायरायडिज्म, रिकेट्स, तीव्र नेफ्रैटिस (गुर्दे में बिगड़ा हुआ निस्पंदन), हाइपोथायरायडिज्म।
रक्त सीरम में लौह तत्व सामान्य mmol/l है।
रक्त सीरम में लौह सामग्री में वृद्धि: अप्लास्टिक और हेमोलिटिक एनीमिया, हेमोक्रोमैटोसिस, तीव्र हेपेटाइटिस और स्टीटोसिस, यकृत सिरोसिस, थैलेसीमिया, बार-बार संक्रमण।
रक्त सीरम में लौह तत्व की कमी: लोहे की कमी से एनीमिया, तीव्र और जीर्ण संक्रमण, ट्यूमर, गुर्दे की बीमारियाँ, खून की कमी, गर्भावस्था, आंतों में आयरन का बिगड़ा हुआ अवशोषण।

थीम का अर्थ:जल और उसमें घुले पदार्थ शरीर के आंतरिक वातावरण का निर्माण करते हैं। जल-नमक होमियोस्टैसिस के सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर आसमाटिक दबाव, पीएच और इंट्रासेल्युलर और बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थ की मात्रा हैं। इन मापदंडों में परिवर्तन से रक्तचाप, एसिडोसिस या क्षारमयता, निर्जलीकरण और ऊतक शोफ में परिवर्तन हो सकता है। इसमें शामिल मुख्य हार्मोन बढ़िया विनियमनजल-नमक चयापचय और गुर्दे की दूरस्थ नलिकाओं और एकत्रित नलिकाओं पर कार्य करना: एंटीडाययूरेटिक हार्मोन, एल्डोस्टेरोन और नैट्रियूरेटिक कारक; गुर्दे की रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली। यह गुर्दे में है कि मूत्र की संरचना और मात्रा का अंतिम गठन होता है, जो आंतरिक वातावरण के विनियमन और स्थिरता को सुनिश्चित करता है। गुर्दे को तीव्र ऊर्जा चयापचय की विशेषता होती है, जो मूत्र के निर्माण के दौरान महत्वपूर्ण मात्रा में पदार्थों के सक्रिय ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन की आवश्यकता से जुड़ा होता है।

मूत्र के जैव रासायनिक विश्लेषण से इसका पता चलता है कार्यात्मक अवस्थागुर्दे, चयापचय विभिन्न अंगऔर समग्र रूप से शरीर, चरित्र को स्पष्ट करने में मदद करता है पैथोलॉजिकल प्रक्रिया, हमें उपचार की प्रभावशीलता का आकलन करने की अनुमति देता है।

पाठ का उद्देश्य:जल-नमक चयापचय के मापदंडों की विशेषताओं और उनके विनियमन के तंत्र का अध्ययन करें। गुर्दे में चयापचय की विशेषताएं। आचरण और मूल्यांकन करना सीखें जैव रासायनिक विश्लेषणमूत्र.

छात्र को पता होना चाहिए:

1. मूत्र निर्माण की क्रियाविधि: केशिकागुच्छीय निस्पंदन, पुनर्अवशोषण और स्राव।

2. शरीर के जल कक्षों की विशेषताएँ।

3. शरीर के तरल वातावरण के बुनियादी पैरामीटर।

4. इंट्रासेल्युलर द्रव के मापदंडों की स्थिरता क्या सुनिश्चित करती है?

5. सिस्टम (अंग, पदार्थ) जो बाह्य कोशिकीय द्रव की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।

6. बाह्यकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव और उसका नियमन प्रदान करने वाले कारक (प्रणालियाँ)।

7. बाह्यकोशिकीय द्रव की मात्रा की स्थिरता और उसके नियमन को सुनिश्चित करने वाले कारक (सिस्टम)।

8. बाह्यकोशिकीय द्रव की अम्ल-क्षार अवस्था की स्थिरता सुनिश्चित करने वाले कारक (सिस्टम)। इस प्रक्रिया में गुर्दे की भूमिका.

9. गुर्दे में चयापचय की विशेषताएं: उच्च चयापचय गतिविधि, क्रिएटिन संश्लेषण का प्रारंभिक चरण, तीव्र ग्लूकोनियोजेनेसिस (आइसोएंजाइम) की भूमिका, विटामिन डी 3 की सक्रियता।

10. मूत्र के सामान्य गुण (प्रति दिन मात्रा - मूत्राधिक्य, घनत्व, रंग, पारदर्शिता), रासायनिक संरचनामूत्र. मूत्र के पैथोलॉजिकल घटक।

छात्र को सक्षम होना चाहिए:

1. मूत्र के मुख्य घटकों का गुणात्मक निर्धारण करें।



2. जैव रासायनिक मूत्र विश्लेषण का आकलन करें।

छात्र के पास जानकारी होनी चाहिए: के बारे मेंकुछ पैथोलॉजिकल स्थितियाँमूत्र के जैव रासायनिक मापदंडों में परिवर्तन के साथ (प्रोटीनुरिया, हेमट्यूरिया, ग्लूकोसुरिया, केटोनुरिया, बिलीरुबिनुरिया, पोरफाइरिनुरिया); योजना सिद्धांत प्रयोगशाला अनुसंधानप्रयोगशाला परीक्षण के परिणामों के आधार पर जैव रासायनिक परिवर्तनों के बारे में प्रारंभिक निष्कर्ष निकालने के लिए मूत्र और परिणामों का विश्लेषण।

1.गुर्दे की संरचना, नेफ्रोन।

2. मूत्र निर्माण की क्रियाविधि.

स्व-अध्ययन कार्य:

1. ऊतक विज्ञान पाठ्यक्रम का संदर्भ लें। नेफ्रॉन की संरचना याद रखें. समीपस्थ नलिका, दूरस्थ कुंडलित नलिका, संग्रहण नलिका, कोरोइडल ग्लोमेरुलस, जक्सटाग्लोमेरुलर उपकरण को लेबल करें।

2. सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान पाठ्यक्रम का संदर्भ लें। मूत्र निर्माण के तंत्र को याद रखें: ग्लोमेरुली में निस्पंदन, द्वितीयक मूत्र बनाने के लिए नलिकाओं में पुनर्अवशोषण, और स्राव।

3. आसमाटिक दबाव और बाह्य कोशिकीय द्रव की मात्रा का विनियमन, मुख्य रूप से, बाह्य कोशिकीय द्रव में सोडियम और पानी आयनों की सामग्री के विनियमन से जुड़ा हुआ है।

इस नियमन में शामिल हार्मोनों के नाम बताइये। योजना के अनुसार उनके प्रभाव का वर्णन करें: हार्मोन के स्राव का कारण; लक्ष्य अंग (कोशिकाएं); इन कोशिकाओं में उनकी क्रिया का तंत्र; उनकी कार्रवाई का अंतिम प्रभाव.

अपनी बुद्धि जाचें:

ए वैसोप्रेसिन(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में संश्लेषित; बी। आसमाटिक दबाव बढ़ने पर स्रावित होता है; वी वृक्क नलिकाओं में प्राथमिक मूत्र से पानी के पुनर्अवशोषण की दर बढ़ जाती है; जी. वृक्क नलिकाओं में सोडियम आयनों के पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है; घ. आसमाटिक दबाव कम कर देता है e. मूत्र अधिक गाढ़ा हो जाता है।



बी एल्डोस्टेरोन(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। अधिवृक्क प्रांतस्था में संश्लेषित; बी। रक्त में सोडियम आयनों की सांद्रता कम होने पर स्रावित होता है; वी वृक्क नलिकाओं में सोडियम आयनों का पुनर्अवशोषण बढ़ जाता है; घ. मूत्र अधिक गाढ़ा हो जाता है।

घ. स्राव को विनियमित करने का मुख्य तंत्र गुर्दे की एरेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली है।

बी. नैट्रियूरेटिक कारक(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। मुख्य रूप से आलिंद कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित; बी। स्राव उत्तेजना - रक्तचाप में वृद्धि; वी ग्लोमेरुली की फ़िल्टरिंग क्षमता को बढ़ाता है; जी. मूत्र निर्माण बढ़ाता है; घ. मूत्र कम गाढ़ा हो जाता है।

4. एल्डोस्टेरोन और वैसोप्रेसिन के स्राव के नियमन में रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली की भूमिका को दर्शाने वाला एक चित्र बनाएं।

5. बाह्यकोशिकीय द्रव के एसिड-बेस संतुलन की स्थिरता रक्त बफर सिस्टम द्वारा बनाए रखी जाती है; फुफ्फुसीय वेंटिलेशन और गुर्दे द्वारा एसिड (एच+) उत्सर्जन की दर में परिवर्तन।

रक्त बफर सिस्टम (मुख्य बाइकार्बोनेट) याद रखें!

अपनी बुद्धि जाचें:

पशु मूल का भोजन प्रकृति में अम्लीय होता है (मुख्य रूप से फॉस्फेट के कारण, भोजन के विपरीत)। पौधे की उत्पत्ति). मुख्य रूप से पशु मूल का भोजन खाने वाले व्यक्ति में मूत्र पीएच कैसे बदलता है:

एक। पीएच 7.0 के करीब; बी.पी.एच लगभग 5.; वी पीएच लगभग 8.0.

6. प्रश्नों के उत्तर दें:

ए. गुर्दे द्वारा खपत ऑक्सीजन के उच्च अनुपात (10%) की व्याख्या कैसे करें;

बी. ग्लूकोनियोजेनेसिस की उच्च तीव्रता;????????????

बी. कैल्शियम चयापचय में गुर्दे की भूमिका।

7. नेफ्रॉन का एक मुख्य कार्य रक्त से पुनः अवशोषण करना है उपयोगी सामग्रीआवश्यक मात्रा में और रक्त से चयापचय अंतिम उत्पादों को हटा दें।

एक टेबल बनाओ मूत्र के जैव रासायनिक पैरामीटर:

कक्षा का काम.

प्रयोगशाला कार्य:

विभिन्न रोगियों के मूत्र के नमूनों में गुणात्मक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला को अंजाम देना। स्थिति के बारे में निष्कर्ष निकालें चयापचय प्रक्रियाएंजैव रासायनिक विश्लेषण के परिणामों के अनुसार।

पीएच का निर्धारण.

प्रक्रिया: संकेतक पेपर के बीच में मूत्र की 1-2 बूंदें लगाएं और रंगीन पट्टियों में से एक के रंग में परिवर्तन के आधार पर, जो नियंत्रण पट्टी के रंग से मेल खाता है, परीक्षण किए जा रहे मूत्र का पीएच निर्धारित किया जाता है। . सामान्य पीएच 4.6 - 7.0 है

2. प्रोटीन के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया. सामान्य मूत्र में प्रोटीन नहीं होता है (सामान्य प्रतिक्रियाओं से इसकी मात्रा का पता नहीं चलता है)। कुछ रोग स्थितियों में मूत्र में प्रोटीन दिखाई दे सकता है - प्रोटीनमेह.

प्रगति: 1-2 मिलीलीटर मूत्र में ताजा तैयार 20% सल्फासैलिसिलिक एसिड घोल की 3-4 बूंदें मिलाएं। यदि प्रोटीन मौजूद है, तो एक सफेद अवक्षेप या बादल दिखाई देता है।

3. ग्लूकोज के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया (फेहलिंग की प्रतिक्रिया)।

प्रक्रिया: मूत्र की 10 बूंदों में फेहलिंग अभिकर्मक की 10 बूंदें मिलाएं। उबाल आने तक गर्म करें। ग्लूकोज मौजूद होने पर लाल रंग दिखाई देता है। परिणामों की तुलना मानक से करें। आम तौर पर, गुणात्मक प्रतिक्रियाओं से मूत्र में ग्लूकोज की मात्रा का पता नहीं लगाया जाता है। यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि मूत्र में आमतौर पर ग्लूकोज नहीं होता है। कुछ रोग स्थितियों में, मूत्र में ग्लूकोज दिखाई देता है ग्लूकोसुरिया.

निर्धारण एक परीक्षण पट्टी (सूचक पत्र) का उपयोग करके किया जा सकता है /

कीटोन निकायों का पता लगाना

प्रक्रिया: एक गिलास स्लाइड पर मूत्र की एक बूंद, 10% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल की एक बूंद और ताजा तैयार 10% सोडियम नाइट्रोप्रासाइड घोल की एक बूंद लगाएं। एक लाल रंग दिखाई देता है. सांद्र की 3 बूँदें डालें एसीटिक अम्ल– चेरी रंग दिखाई देता है.

आम तौर पर, मूत्र में कोई कीटोन बॉडी नहीं होती है। कुछ रोग स्थितियों में, कीटोन बॉडी मूत्र में दिखाई देती है - कीटोनुरिया।

समस्याओं को स्वतंत्र रूप से हल करें और प्रश्नों के उत्तर दें:

1. बाह्यकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव बढ़ गया है। आरेखीय रूप में घटनाओं के उस क्रम का वर्णन करें जिससे इसमें कमी आएगी।

2. यदि वैसोप्रेसिन के अतिरिक्त उत्पादन से आसमाटिक दबाव में उल्लेखनीय कमी हो तो एल्डोस्टेरोन उत्पादन कैसे बदलेगा।

3. ऊतकों में सोडियम क्लोराइड की सांद्रता कम होने पर होमोस्टैसिस को बहाल करने के उद्देश्य से घटनाओं के अनुक्रम (आरेख के रूप में) की रूपरेखा तैयार करें।

4. रोगी को मधुमेह मेलिटस है, जो किटोनीमिया के साथ होता है। रक्त का मुख्य बफर सिस्टम, बाइकार्बोनेट सिस्टम, एसिड-बेस बैलेंस में बदलाव पर कैसे प्रतिक्रिया करेगा? सीबीएस की बहाली में गुर्दे की क्या भूमिका है? क्या इस रोगी के मूत्र का पीएच बदल जाएगा?

5. किसी प्रतियोगिता की तैयारी कर रहा एक एथलीट गहन प्रशिक्षण से गुजरता है। किडनी में ग्लूकोनियोजेनेसिस की दर कैसे बदल सकती है (अपना उत्तर बताएं)? क्या किसी एथलीट के लिए मूत्र पीएच बदलना संभव है; उत्तर के लिए कारण बतायें)?

6. रोगी में हड्डी के ऊतकों में चयापचय संबंधी विकारों के लक्षण होते हैं, जो दांतों की स्थिति को भी प्रभावित करते हैं। कैल्सीटोनिन और पैराथाइरॉइड हार्मोन का स्तर भीतर है शारीरिक मानदंड. रोगी को आवश्यक मात्रा में विटामिन डी (कोलेकल्सीफेरोल) प्राप्त होता है। के बारे में अनुमान लगाएं संभावित कारणचयापचयी विकार।

7. मानक प्रपत्र की समीक्षा करें " सामान्य विश्लेषणमूत्र" ( बहुविषयक क्लिनिकटूमेन स्टेट मेडिकल एकेडमी) और शारीरिक भूमिका को समझाने में सक्षम हो नैदानिक ​​मूल्यजैव रासायनिक प्रयोगशालाओं में मूत्र के जैव रासायनिक घटकों का निर्धारण किया जाता है। याद रखें कि मूत्र के जैव रासायनिक पैरामीटर सामान्य हैं।

पाठ 27. लार की जैव रसायन।

थीम का अर्थ:मौखिक गुहा में विभिन्न ऊतक और सूक्ष्मजीव होते हैं। वे आपस में जुड़े हुए हैं और उनमें एक निश्चित स्थिरता है। और होमोस्टैसिस को बनाए रखने में मुंह, और समग्र रूप से जीव की सबसे महत्वपूर्ण भूमिका होती है मौखिक द्रवऔर, विशेष रूप से, लार। मौखिक गुहा, पाचन तंत्र के प्रारंभिक भाग के रूप में, भोजन के साथ शरीर के पहले संपर्क का स्थान है, औषधीय पदार्थऔर अन्य ज़ेनोबायोटिक्स, सूक्ष्मजीव . दांतों और मौखिक श्लेष्मा का गठन, स्थिति और कार्यप्रणाली भी काफी हद तक लार की रासायनिक संरचना से निर्धारित होती है।

लार कई कार्य करती है, जो लार के भौतिक रासायनिक गुणों और संरचना द्वारा निर्धारित होती है। लार की रासायनिक संरचना, कार्य, लार की दर, मौखिक गुहा के रोगों के साथ लार के संबंध का ज्ञान रोग प्रक्रियाओं की विशेषताओं की पहचान करने और नए की खोज करने में मदद करता है। प्रभावी साधनदंत रोगों की रोकथाम.

शुद्ध लार के कुछ जैव रासायनिक पैरामीटर रक्त प्लाज्मा के जैव रासायनिक मापदंडों से संबंधित होते हैं; इसलिए, लार विश्लेषण एक सुविधाजनक गैर-आक्रामक विधि है जिसका उपयोग किया जाता है पिछले साल कादंत एवं दैहिक रोगों के निदान के लिए।

पाठ का उद्देश्य:लार के भौतिक रासायनिक गुणों और घटक घटकों का अध्ययन करना जो इसके बुनियादी शारीरिक कार्यों को निर्धारित करते हैं। क्षरण और टार्टर जमाव के विकास के प्रमुख कारक।

छात्र को पता होना चाहिए:

1 . ग्रंथियाँ जो लार स्रावित करती हैं।

2.लार की संरचना (माइकेलर संरचना)।

3. लार का खनिजीकरण कार्य और इस कार्य को निर्धारित और प्रभावित करने वाले कारक: लार की अधिक संतृप्ति; मोक्ष की मात्रा और गति; पीएच.

4. सुरक्षात्मक कार्यलार और सिस्टम घटक जो इस कार्य को निर्धारित करते हैं।

5. लार बफर सिस्टम। पीएच मान सामान्य है. मौखिक गुहा में एबीएस (एसिड-बेस स्थिति) के उल्लंघन के कारण। मौखिक गुहा में सीबीएस के नियमन के तंत्र।

6. लार की खनिज संरचना और रक्त प्लाज्मा की खनिज संरचना की तुलना में। घटकों का अर्थ.

7. लार के कार्बनिक घटकों की विशेषताएँ, लार के विशिष्ट घटक, उनका महत्व।

8. पाचन क्रिया और इसे निर्धारित करने वाले कारक।

9. नियामक और उत्सर्जन कार्य।

10. क्षय और टार्टर जमाव के विकास के लिए अग्रणी कारक।

छात्र को सक्षम होना चाहिए:

1. "स्वयं लार या लार", "मसूड़े का तरल पदार्थ", "मौखिक तरल पदार्थ" की अवधारणाओं के बीच अंतर करें।

2. लार के पीएच में परिवर्तन होने पर क्षय के प्रतिरोध में परिवर्तन की डिग्री, लार के पीएच में परिवर्तन के कारणों की व्याख्या करने में सक्षम हो।

3. विश्लेषण के लिए मिश्रित लार एकत्र करें और लार की रासायनिक संरचना का विश्लेषण करें।

छात्र के पास होना चाहिए:नैदानिक ​​​​अभ्यास में गैर-आक्रामक जैव रासायनिक अनुसंधान की वस्तु के रूप में लार के बारे में आधुनिक विचारों के बारे में जानकारी।

विषय का अध्ययन करने के लिए आवश्यक बुनियादी विषयों की जानकारी:

1. लार ग्रंथियों की शारीरिक रचना और ऊतक विज्ञान; लार निकलने की क्रियाविधि और उसका नियमन।

स्व-अध्ययन कार्य:

लक्ष्यित प्रश्नों ("छात्र को पता होना चाहिए") के अनुसार विषय सामग्री का अध्ययन करें और लिखित रूप में पूरा करें अगले कार्य:

1. उन कारकों को लिखिए जो लार के नियमन को निर्धारित करते हैं।

2. योजनाबद्ध तरीके से एक लार मिसेल बनाएं।

3. एक तालिका बनाएं: तुलना में लार और रक्त प्लाज्मा की खनिज संरचना।

सूचीबद्ध पदार्थों के अर्थ का अध्ययन करें। अन्य लिखो अकार्बनिक पदार्थलार में निहित है.

4. एक तालिका बनायें: लार के मुख्य कार्बनिक घटक और उनका महत्व।

6. प्रतिरोध में कमी और वृद्धि के लिए जिम्मेदार कारकों को लिखिए।

(क्रमशः) क्षरण के लिए।

कक्षा का काम

प्रयोगशाला कार्य:लार की रासायनिक संरचना का गुणात्मक विश्लेषण

जल जीवित जीव का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। जल के बिना जीवों का अस्तित्व संभव नहीं है। पानी के बिना व्यक्ति एक सप्ताह से भी कम समय में मर जाता है, जबकि भोजन के बिना, लेकिन पानी प्राप्त करने पर वह एक महीने से अधिक समय तक जीवित रह सकता है। शरीर में 20% पानी की कमी से मृत्यु हो जाती है। शरीर में पानी की मात्रा शरीर के वजन का 2/3 होती है और उम्र के साथ बदलती रहती है। विभिन्न ऊतकों में पानी की मात्रा भिन्न-भिन्न होती है। एक व्यक्ति की पानी की दैनिक आवश्यकता लगभग 2.5 लीटर है। पानी की यह आवश्यकता शरीर में तरल पदार्थों के प्रवेश से पूरी होती है खाद्य उत्पाद. इस जल को बहिर्जात माना जाता है। पानी, जो शरीर में प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीडेटिव टूटने के परिणामस्वरूप बनता है, अंतर्जात कहलाता है।

पानी वह माध्यम है जिसमें अधिकांश चयापचय प्रतिक्रियाएं होती हैं। यह सीधे तौर पर चयापचय में शामिल होता है। पानी शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन की प्रक्रियाओं में एक निश्चित भूमिका निभाता है। पानी इसे ऊतकों और कोशिकाओं तक पहुंचाता है पोषक तत्वऔर उनसे अंतिम चयापचय उत्पादों को हटाना।

शरीर से पानी का उत्सर्जन गुर्दे द्वारा किया जाता है - 1.2-1.5 लीटर, त्वचा - 0.5 लीटर, फेफड़े - 0.2-0.3 लीटर। जल विनिमय को न्यूरोहार्मोनल प्रणाली द्वारा नियंत्रित किया जाता है। शरीर में जल प्रतिधारण को अधिवृक्क प्रांतस्था (कोर्टिसोन, एल्डोस्टेरोन) के हार्मोन और पिट्यूटरी ग्रंथि के पीछे के लोब के हार्मोन, वैसोप्रेसिन द्वारा बढ़ावा दिया जाता है। हार्मोन थाइरॉयड ग्रंथिथायरोक्सिन शरीर से पानी को बाहर निकालने को बढ़ाता है।
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खनिज चयापचय


खनिज लवण आवश्यक खाद्य पदार्थों में से हैं। खनिज तत्व नहीं होते पोषण का महत्व, लेकिन शरीर को चयापचय के नियमन में शामिल पदार्थों के रूप में, आसमाटिक दबाव बनाए रखने में, शरीर के इंट्रा- और बाह्य तरल पदार्थ के निरंतर पीएच को सुनिश्चित करने के लिए उनकी आवश्यकता होती है। अनेक खनिज तत्व हैं सरंचनात्मक घटकएंजाइम और विटामिन.

मानव और पशु अंगों और ऊतकों की संरचना में मैक्रोलेमेंट्स और माइक्रोलेमेंट्स शामिल हैं। उत्तरार्द्ध शरीर में बहुत कम मात्रा में निहित होते हैं। विभिन्न जीवित जीवों में, जैसे मानव शरीर में, ऑक्सीजन, कार्बन, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन सबसे अधिक मात्रा में पाए जाते हैं। ये तत्व, साथ ही फॉस्फोरस और सल्फर, विभिन्न यौगिकों के रूप में जीवित कोशिकाओं का हिस्सा हैं। मैक्रोलेमेंट्स में सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम, क्लोरीन और मैग्नीशियम भी शामिल हैं। जानवरों के शरीर में निम्नलिखित सूक्ष्म तत्व पाए गए: तांबा, मैंगनीज, आयोडीन, मोलिब्डेनम, जस्ता, फ्लोरीन, कोबाल्ट, आदि। आयरन मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स के बीच एक मध्यवर्ती स्थान रखता है।

खनिज पदार्थ भोजन के साथ ही शरीर में प्रवेश करते हैं। फिर आंतों के म्यूकोसा और रक्त वाहिकाओं के माध्यम से - में पोर्टल नसऔर जिगर में. लीवर कुछ खनिजों को बरकरार रखता है: सोडियम, लोहा, फास्फोरस। आयरन हीमोग्लोबिन का हिस्सा है, जो ऑक्सीजन के स्थानांतरण के साथ-साथ रेडॉक्स एंजाइमों की संरचना में भी भाग लेता है। कैल्शियम हड्डी के ऊतकों का हिस्सा है और इसे ताकत देता है। इसके अलावा यह रक्त का थक्का जमने में भी अहम भूमिका निभाता है। फास्फोरस, जो प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट के साथ मुक्त (अकार्बनिक) यौगिकों के अलावा पाया जाता है, शरीर के लिए बहुत उपयोगी है। मैग्नीशियम न्यूरोमस्कुलर उत्तेजना को नियंत्रित करता है और कई एंजाइमों को सक्रिय करता है। कोबाल्ट विटामिन बी 12 का हिस्सा है। आयोडीन थायराइड हार्मोन के निर्माण में शामिल होता है। फ्लोराइड दंत ऊतकों में पाया जाता है। रक्त आसमाटिक दबाव को बनाए रखने में सोडियम और पोटेशियम का बहुत महत्व है।

खनिजों के चयापचय का चयापचय से गहरा संबंध है कार्बनिक पदार्थ(प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड)। उदाहरण के लिए, सामान्य अमीनो एसिड चयापचय के लिए कोबाल्ट, मैंगनीज, मैग्नीशियम और लौह आयन आवश्यक हैं। क्लोरीन आयन एमाइलेज को सक्रिय करते हैं। कैल्शियम आयनों का लाइपेज पर सक्रिय प्रभाव पड़ता है। फैटी एसिड का ऑक्सीकरण तांबे और लौह आयनों की उपस्थिति में अधिक तीव्रता से होता है।
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अध्याय 12. विटामिन


विटामिन कम आणविक भार वाले होते हैं कार्बनिक यौगिक, जो भोजन का एक आवश्यक घटक हैं। वे जानवरों में संश्लेषित नहीं होते हैं। मानव शरीर और जानवरों के लिए मुख्य स्रोत पादप भोजन है।

विटामिन जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ हैं। उनकी अनुपस्थिति या भोजन की कमी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में तीव्र व्यवधान के साथ होती है, जिससे गंभीर बीमारियों का उद्भव होता है। विटामिन की आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि उनमें से कई एंजाइम और कोएंजाइम के घटक हैं।

मेरे अपने तरीके से रासायनिक संरचनाविटामिन बहुत विविध हैं। इन्हें दो समूहों में बांटा गया है: पानी में घुलनशील और वसा में घुलनशील।

^ पानी में घुलनशील विटामिन

1. विटामिन बी 1 (थियामिन, एन्यूरिन)। इसकी रासायनिक संरचना एक अमाइन समूह और एक सल्फर परमाणु की उपस्थिति की विशेषता है। विटामिन बी1 में अल्कोहल समूह की उपस्थिति एसिड के साथ एस्टर बनाना संभव बनाती है। फॉस्फोरिक एसिड के दो अणुओं के साथ मिलकर, थायमिन एस्टर थायमिन डाइफॉस्फेट बनाता है, जो विटामिन का एक कोएंजाइम रूप है। थायमिन डाइफॉस्फेट डिकार्बोक्सिलेज का एक कोएंजाइम है जो α-कीटो एसिड के डिकार्बोक्सिलेशन को उत्प्रेरित करता है। शरीर में विटामिन बी1 की अनुपस्थिति या अपर्याप्त मात्रा में इसे पहुंचाना असंभव हो जाता है कार्बोहाइड्रेट चयापचय. पाइरुविक और α-कीटोग्लुटेरिक एसिड के उपयोग के चरण में उल्लंघन होते हैं।

2. विटामिन बी 2 (राइबोफ्लेविन)। यह विटामिन 5-हाइड्रिक अल्कोहल राइबिटोल से बंधा आइसोएलोक्साज़िन का मिथाइलेटेड व्युत्पन्न है।

शरीर में, फॉस्फोरिक एसिड के साथ एस्टर के रूप में राइबोफ्लेविन फ्लेविन एंजाइमों (एफएमएन, एफएडी) के कृत्रिम समूह का हिस्सा है, जो जैविक ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है, श्वसन श्रृंखला में हाइड्रोजन के हस्तांतरण को सुनिश्चित करता है, साथ ही प्रतिक्रियाओं को भी सुनिश्चित करता है। फैटी एसिड का संश्लेषण और टूटना।

3. विटामिन बी 3 (पैंटोथेनिक एसिड)। पैंटोथेनिक एसिड -अलैनिन और डाइऑक्साइडिमिथाइलब्यूट्रिक एसिड से बना होता है, जो एक पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़ा होता है। जैविक महत्व पैंथोथेटिक अम्लक्या यह कोएंजाइम ए का हिस्सा है, जो कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन के चयापचय में बहुत बड़ी भूमिका निभाता है।

4. विटामिन बी 6 (पाइरिडोक्सिन)। रासायनिक प्रकृति से, विटामिन बी 6 एक पाइरीडीन व्युत्पन्न है। पाइरिडोक्सिन का फॉस्फोराइलेटेड व्युत्पन्न एंजाइमों का एक कोएंजाइम है जो अमीनो एसिड चयापचय प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है।

5. विटामिन बी 12 (कोबालामिन)। विटामिन की रासायनिक संरचना बहुत जटिल है। इसमें चार पाइरोल वलय होते हैं। केंद्र में एक कोबाल्ट परमाणु होता है जो पाइरोल रिंगों के नाइट्रोजन से बंधा होता है।

विटामिन बी 12 मिथाइल समूहों के स्थानांतरण के साथ-साथ न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण में एक बड़ी भूमिका निभाता है।

6. विटामिन पीपी (निकोटिनिक एसिड और उसके एमाइड)। निकोटिनिक एसिड एक पाइरीडीन व्युत्पन्न है।

एमाइड निकोटिनिक एसिडकोएंजाइम NAD + और NADP + का एक अभिन्न अंग है, जो डिहाइड्रोजनेज का हिस्सा हैं।

7. फोलिक एसिड (विटामिन बी सी)। पालक की पत्तियों से पृथक (लैटिन फोलियम - पत्ती)। फोलिक एसिड में पैरा-एमिनोबेंजोइक एसिड और ग्लूटामिक एसिड होता है। फोलिक एसिडन्यूक्लिक एसिड के चयापचय और प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

8. पैरा-एमिनोबेंजोइक एसिड। यह फोलिक एसिड के संश्लेषण में एक बड़ी भूमिका निभाता है।

9. बायोटिन (विटामिन एच)। बायोटिन एक एंजाइम का हिस्सा है जो कार्बोक्सिलेशन (कार्बन श्रृंखला में CO2 का योग) की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करता है। बायोटिन फैटी एसिड और प्यूरीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

10. विटामिन सी (एस्कॉर्बिक एसिड)। एस्कॉर्बिक एसिड की रासायनिक संरचना हेक्सोज़ के करीब है। इस यौगिक की एक विशेष विशेषता डिहाइड्रोस्कॉर्बिक एसिड बनाने के लिए प्रतिवर्ती ऑक्सीकरण से गुजरने की क्षमता है। इन दोनों यौगिकों में विटामिन गतिविधि होती है। एस्कॉर्बिक एसिड शरीर की रेडॉक्स प्रक्रियाओं में भाग लेता है, एंजाइमों के एसएच समूह को ऑक्सीकरण से बचाता है, और विषाक्त पदार्थों को निर्जलित करने की क्षमता रखता है।

^ वसा में घुलनशील विटामिन

इस समूह में समूह ए, डी, ई, के- आदि के विटामिन शामिल हैं।

1. समूह ए के विटामिन। विटामिन ए 1 (रेटिनोल, एंटीक्सेरोफथैल्मिक) अपनी रासायनिक प्रकृति में कैरोटीन के करीब है। यह एक चक्रीय मोनोहाइड्रिक अल्कोहल है .

2. समूह डी के विटामिन (एंटीराचिटिक विटामिन)। उनकी रासायनिक संरचना में, समूह डी के विटामिन स्टेरोल्स के करीब हैं। विटामिन डी 2 खमीर में एर्गोस्टेरॉल से बनता है, और विटामिन डी 3 पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में जानवरों के ऊतकों में 7-डी-हाइड्रोकोलेस्ट्रोल से बनता है।

3. समूह ई के विटामिन (, , -टोकोफ़ेरॉल)। विटामिन ई की कमी से मुख्य परिवर्तन प्रजनन प्रणाली में होते हैं (भ्रूण धारण करने की क्षमता में कमी, शुक्राणु में अपक्षयी परिवर्तन)। वहीं, विटामिन ई की कमी से कई प्रकार के ऊतकों को नुकसान पहुंचता है।

4. समूह K के विटामिन। उनकी रासायनिक संरचना के अनुसार, इस समूह के विटामिन (K 1 और K 2) नेफ्थोक्विनोन से संबंधित हैं। एक विशिष्ट विशेषताविटामिन K की कमी से चमड़े के नीचे, इंट्रामस्क्युलर और अन्य रक्तस्राव और बिगड़ा हुआ रक्त का थक्का जमना होता है। इसका कारण रक्त जमावट प्रणाली के एक घटक, प्रोटीन प्रोथ्रोम्बिन के संश्लेषण का उल्लंघन है।

एंटीविटामिन

एंटीविटामिन विटामिन के विरोधी होते हैं: अक्सर ये पदार्थ संरचना में संबंधित विटामिन के बहुत करीब होते हैं, और फिर उनकी क्रिया एंटीविटामिन द्वारा एंजाइम सिस्टम में इसके कॉम्प्लेक्स से संबंधित विटामिन के "प्रतिस्पर्धी" विस्थापन पर आधारित होती है। नतीजतन, एक "निष्क्रिय" एंजाइम बनता है, चयापचय बाधित होता है, और एक गंभीर बीमारी होती है। उदाहरण के लिए, सल्फोनामाइड्स पैरा-एमिनोबेंजोइक एसिड एंटीविटामिन हैं। विटामिन बी 1 का एंटीविटामिन पाइरिथियामिन है।

संरचनात्मक रूप से भिन्न एंटीविटामिन भी हैं जो विटामिन को बांधने में सक्षम हैं, जिससे वे विटामिन गतिविधि से वंचित हो जाते हैं।
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अध्याय 13. हार्मोन


हार्मोन, विटामिन की तरह, जैविक रूप से होते हैं सक्रिय पदार्थऔर चयापचय और शारीरिक कार्यों के नियामक हैं। उनकी नियामक भूमिका एंजाइम प्रणालियों के सक्रियण या निषेध, जैविक झिल्ली की पारगम्यता में परिवर्तन और उनके माध्यम से पदार्थों के परिवहन, एंजाइमों के संश्लेषण सहित विभिन्न जैवसंश्लेषक प्रक्रियाओं की उत्तेजना या वृद्धि तक कम हो जाती है।

अंतःस्रावी ग्रंथियों में हार्मोन का उत्पादन होता है, जो नहीं होता है उत्सर्जन नलिकाएंऔर अपने स्राव को सीधे रक्तप्रवाह में छोड़ देते हैं। अंतःस्रावी ग्रंथियों में थायरॉयड, पैराथायराइड (थायराइड के पास), गोनाड, अधिवृक्क ग्रंथियां, पिट्यूटरी ग्रंथि, अग्न्याशय और थाइमस ग्रंथियां शामिल हैं।

जो बीमारियाँ तब होती हैं जब एक या किसी अन्य अंतःस्रावी ग्रंथि के कार्य बाधित हो जाते हैं, वे या तो इसके हाइपोफंक्शन (कम हार्मोन स्राव) या हाइपरफंक्शन (अत्यधिक हार्मोन स्राव) का परिणाम होते हैं।

हार्मोनों को उनकी रासायनिक संरचना के आधार पर तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है: प्रोटीन हार्मोन; अमीनो एसिड टायरोसिन से प्राप्त हार्मोन, और स्टेरॉयड संरचना वाले हार्मोन।

^ प्रोटीन हार्मोन

इनमें अग्न्याशय, पूर्वकाल पिट्यूटरी ग्रंथि और पैराथाइरॉइड ग्रंथियां के हार्मोन शामिल हैं।

अग्नाशयी हार्मोन - इंसुलिन और ग्लूकागन - कार्बोहाइड्रेट चयापचय के नियमन में शामिल होते हैं। अपने कार्य में वे एक-दूसरे के विरोधी हैं। इंसुलिन कम करता है और ग्लूकागन रक्त शर्करा के स्तर को बढ़ाता है।

पिट्यूटरी हार्मोन कई अन्य अंतःस्रावी ग्रंथियों की गतिविधि को नियंत्रित करते हैं। इसमे शामिल है:

सोमाटोट्रोपिक हार्मोन (जीएच) - विकास हार्मोन, कोशिका वृद्धि को उत्तेजित करता है, जैवसंश्लेषक प्रक्रियाओं के स्तर को बढ़ाता है;

थायराइड-उत्तेजक हार्मोन (टीएसएच) - थायरॉयड ग्रंथि की गतिविधि को उत्तेजित करता है;

एड्रेनोकोर्टिकोट्रोपिक हार्मोन (ACTH) - अधिवृक्क प्रांतस्था द्वारा कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स के जैवसंश्लेषण को नियंत्रित करता है;

गोनाडोट्रोपिक हार्मोन गोनाड के कार्य को नियंत्रित करते हैं।

^ टायरोसिन श्रृंखला के हार्मोन

इनमें थायराइड हार्मोन और एड्रेनल मेडुला हार्मोन शामिल हैं। मुख्य थायराइड हार्मोन थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन हैं। ये हार्मोन अमीनो एसिड टायरोसिन के आयोडीन युक्त व्युत्पन्न हैं। थायरॉयड ग्रंथि के हाइपोफंक्शन के साथ, चयापचय प्रक्रियाएं कम हो जाती हैं। थायरॉयड ग्रंथि के हाइपरफंक्शन से बेसल चयापचय में वृद्धि होती है।

अधिवृक्क मज्जा दो हार्मोन, एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन का उत्पादन करता है। ये पदार्थ रक्तचाप बढ़ाते हैं। एड्रेनालाईन का कार्बोहाइड्रेट चयापचय पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है - यह रक्त शर्करा के स्तर को बढ़ाता है।

^ स्टेरॉयड हार्मोन

इस वर्ग में अधिवृक्क प्रांतस्था और गोनाड (अंडाशय और वृषण) द्वारा उत्पादित हार्मोन शामिल हैं। रासायनिक प्रकृति से ये स्टेरॉयड हैं। अधिवृक्क प्रांतस्था कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स का उत्पादन करती है, उनमें सी 21 परमाणु होता है। उन्हें मिनरलोकॉर्टिकोइड्स में विभाजित किया गया है, जिनमें से सबसे सक्रिय एल्डोस्टेरोन और डीऑक्सीकोर्टिकोस्टेरोन हैं। और ग्लुकोकोर्टिकोइड्स - कोर्टिसोल (हाइड्रोकार्टिसोन), कोर्टिसोन और कॉर्टिकोस्टेरोन। ग्लूकोकार्टोइकोड्स का कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन के चयापचय पर बहुत प्रभाव पड़ता है। मिनरलोकॉर्टिकोइड्स मुख्य रूप से पानी और खनिजों के चयापचय को नियंत्रित करते हैं।

पुरुष (एण्ड्रोजन) और महिला (एस्ट्रोजेन) सेक्स हार्मोन होते हैं। पहले वाले C 19 - और दूसरे वाले C 18 -स्टेरॉयड हैं। एण्ड्रोजन में टेस्टोस्टेरोन, एंड्रोस्टेनेडियोन आदि शामिल हैं, और एस्ट्रोजन में एस्ट्राडियोल, एस्ट्रोन और एस्ट्रिऑल शामिल हैं। सबसे सक्रिय टेस्टोस्टेरोन और एस्ट्राडियोल हैं। सेक्स हार्मोन सामान्य निर्धारित करते हैं यौन विकास, माध्यमिक यौन विशेषताओं का निर्माण, चयापचय को प्रभावित करता है।

^ अध्याय 14. तर्कसंगत पोषण की जैव रासायनिक नींव

पोषण की समस्या में, तीन परस्पर संबंधित वर्गों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: तर्कसंगत पोषण, चिकित्सीय और चिकित्सीय-रोगनिरोधी। इसका आधार तथाकथित तर्कसंगत पोषण है, क्योंकि यह जरूरतों को ध्यान में रखकर बनाया गया है स्वस्थ व्यक्ति, उम्र, पेशे, जलवायु और अन्य स्थितियों पर निर्भर करता है। तर्कसंगत पोषण का आधार संतुलन है और सही मोडपोषण। तर्कसंगत पोषण शरीर की स्थिति को सामान्य करने और उसकी उच्च कार्य क्षमता को बनाए रखने का एक साधन है।

कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा, अमीनो एसिड, विटामिन और खनिज भोजन के साथ मानव शरीर में प्रवेश करते हैं। इन पदार्थों की आवश्यकता अलग-अलग होती है और निर्धारित होती है शारीरिक अवस्थाशरीर। बढ़ते शरीर को अधिक भोजन की आवश्यकता होती है। खेल या शारीरिक श्रम में शामिल व्यक्ति बड़ी मात्रा में ऊर्जा खर्च करता है, और इसलिए उसे एक गतिहीन व्यक्ति की तुलना में अधिक भोजन की भी आवश्यकता होती है।

मानव पोषण में प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट की मात्रा 1:1:4 के अनुपात में होनी चाहिए, यानी 1 ग्राम प्रोटीन आवश्यक है। 1 ग्राम वसा और 4 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का सेवन करें। प्रोटीन को दैनिक कैलोरी सेवन का लगभग 14%, वसा को लगभग 31% और कार्बोहाइड्रेट को लगभग 55% प्रदान करना चाहिए।

पर आधुनिक मंचपोषण विज्ञान के विकास में, केवल कुल पोषक तत्वों के सेवन पर निर्भर रहना पर्याप्त नहीं है। इसे इंस्टॉल करना बहुत जरूरी है विशिष्ट गुरुत्वआवश्यक खाद्य घटकों (आवश्यक अमीनो एसिड, असंतृप्त फैटी एसिड, विटामिन, खनिज, आदि) के पोषण में। भोजन के लिए मानव की आवश्यकता का आधुनिक सिद्धांत इस अवधारणा में व्यक्त किया गया है संतुलित पोषण. इस अवधारणा के अनुसार, सामान्य जीवन गतिविधि सुनिश्चित करना न केवल शरीर को पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा और प्रोटीन की आपूर्ति करके संभव है, बल्कि कई अपूरणीय पोषण कारकों के बीच जटिल संबंधों को देखकर भी संभव है जो अपने लाभकारी जैविक प्रभावों को अधिकतम करने में सक्षम हैं। शरीर में। संतुलित पोषण का नियम शरीर में भोजन आत्मसात करने की प्रक्रियाओं के मात्रात्मक और गुणात्मक पहलुओं, यानी चयापचय एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं के संपूर्ण योग के बारे में विचारों पर आधारित है।

यूएसएसआर एकेडमी ऑफ मेडिकल साइंसेज के पोषण संस्थान ने एक वयस्क की पोषण संबंधी आवश्यकताओं पर औसत डेटा विकसित किया है। मुख्य रूप से, व्यक्तिगत पोषक तत्वों के इष्टतम अनुपात को निर्धारित करने में, पोषक तत्वों का यह अनुपात एक वयस्क के सामान्य कामकाज को बनाए रखने के लिए औसतन आवश्यक है। इसलिए, सामान्य आहार तैयार करते समय और व्यक्तिगत उत्पादों का मूल्यांकन करते समय, इन अनुपातों पर ध्यान देना आवश्यक है। यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि न केवल व्यक्तिगत आवश्यक कारकों की कमी हानिकारक है, बल्कि उनकी अधिकता भी खतरनाक है। अतिरिक्त आवश्यक पोषक तत्वों की विषाक्तता का कारण संभवतः आहार में असंतुलन से जुड़ा है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर के जैव रासायनिक होमियोस्टैसिस (आंतरिक वातावरण की संरचना और गुणों की स्थिरता) और सेलुलर में व्यवधान होता है। पोषण।

अलग-अलग कामकाजी और रहने की स्थिति वाले लोगों की पोषण संरचना को बदले बिना दिए गए पोषण संतुलन को शायद ही स्थानांतरित किया जा सकता है विभिन्न उम्र केऔर लिंग, आदि। इस तथ्य के आधार पर कि ऊर्जा और पोषक तत्वों की जरूरतों में अंतर चयापचय प्रक्रियाओं और उनके हार्मोनल और तंत्रिका विनियमन की विशिष्टताओं पर आधारित है, यह विभिन्न उम्र और लिंग के लोगों के साथ-साथ लोगों के लिए भी आवश्यक है। सामान्य एंजाइमेटिक स्थिति के औसत संकेतकों से महत्वपूर्ण विचलन, संतुलित पोषण सूत्र की सामान्य प्रस्तुति में कुछ समायोजन किए जाने चाहिए।

यूएसएसआर एकेडमी ऑफ मेडिकल साइंसेज के पोषण संस्थान ने इसके लिए मानक प्रस्तावित किए हैं

हमारे देश की जनसंख्या के लिए इष्टतम आहार की गणना।

ये आहार तीन जलवायु परिस्थितियों के सापेक्ष भिन्न होते हैं

क्षेत्र: उत्तरी, मध्य और दक्षिणी। हालाँकि, हाल के वैज्ञानिक आंकड़ों से संकेत मिलता है कि ऐसा विभाजन आज संतोषजनक नहीं हो सकता है। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि हमारे देश के भीतर उत्तर को दो क्षेत्रों में विभाजित किया जाना चाहिए: यूरोपीय और एशियाई। ये क्षेत्र एक दूसरे से काफी भिन्न हैं वातावरण की परिस्थितियाँ. यूएसएसआर (नोवोसिबिर्स्क) के चिकित्सा विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के क्लिनिकल और प्रायोगिक चिकित्सा संस्थान में, दीर्घकालिक अध्ययनों के परिणामस्वरूप, यह दिखाया गया कि एशियाई उत्तर की स्थितियों में प्रोटीन का चयापचय, वसा, कार्बोहाइड्रेट, विटामिन, मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स का पुनर्गठन किया जाता है, और इसलिए चयापचय में परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए मानव पोषण मानकों को स्पष्ट करने की आवश्यकता है। वर्तमान में, साइबेरिया की आबादी के लिए पोषण के युक्तिकरण के क्षेत्र में बड़े पैमाने पर शोध किया जा रहा है सुदूर पूर्व. इस मुद्दे के अध्ययन में प्राथमिक भूमिका जैव रासायनिक अनुसंधान को दी गई है।

थीम का अर्थ:जल और उसमें घुले पदार्थ शरीर के आंतरिक वातावरण का निर्माण करते हैं। जल-नमक होमियोस्टैसिस के सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर आसमाटिक दबाव, पीएच और इंट्रासेल्युलर और बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थ की मात्रा हैं। इन मापदंडों में परिवर्तन से रक्तचाप, एसिडोसिस या क्षारमयता, निर्जलीकरण और ऊतक शोफ में परिवर्तन हो सकता है। जल-नमक चयापचय के ठीक नियमन में शामिल मुख्य हार्मोन और गुर्दे की दूरस्थ नलिकाओं और एकत्रित नलिकाओं पर कार्य करते हैं: एंटीडाययूरेटिक हार्मोन, एल्डोस्टेरोन और नैट्रियूरेटिक कारक; गुर्दे की रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली। यह गुर्दे में है कि मूत्र की संरचना और मात्रा का अंतिम गठन होता है, जो आंतरिक वातावरण के विनियमन और स्थिरता को सुनिश्चित करता है। गुर्दे को तीव्र ऊर्जा चयापचय की विशेषता होती है, जो मूत्र के निर्माण के दौरान महत्वपूर्ण मात्रा में पदार्थों के सक्रिय ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन की आवश्यकता से जुड़ा होता है।

मूत्र का जैव रासायनिक विश्लेषण गुर्दे की कार्यात्मक स्थिति, विभिन्न अंगों और पूरे शरीर में चयापचय का एक विचार देता है, रोग प्रक्रिया की प्रकृति को स्पष्ट करने में मदद करता है, और उपचार की प्रभावशीलता का न्याय करने की अनुमति देता है।

पाठ का उद्देश्य:जल-नमक चयापचय के मापदंडों की विशेषताओं और उनके विनियमन के तंत्र का अध्ययन करें। गुर्दे में चयापचय की विशेषताएं। जैव रासायनिक मूत्र विश्लेषण करना और मूल्यांकन करना सीखें।

छात्र को पता होना चाहिए:

1. मूत्र निर्माण का तंत्र: ग्लोमेरुलर निस्पंदन, पुनर्अवशोषण और स्राव।

2. शरीर के जल कक्षों की विशेषताएँ।

3. शरीर के तरल वातावरण के बुनियादी पैरामीटर।

4. इंट्रासेल्युलर द्रव के मापदंडों की स्थिरता क्या सुनिश्चित करती है?

5. सिस्टम (अंग, पदार्थ) जो बाह्य कोशिकीय द्रव की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।

6. बाह्यकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव और उसका नियमन प्रदान करने वाले कारक (प्रणालियाँ)।

7. बाह्यकोशिकीय द्रव की मात्रा की स्थिरता और उसके नियमन को सुनिश्चित करने वाले कारक (सिस्टम)।

8. बाह्यकोशिकीय द्रव की अम्ल-क्षार अवस्था की स्थिरता सुनिश्चित करने वाले कारक (सिस्टम)। इस प्रक्रिया में गुर्दे की भूमिका.

9. गुर्दे में चयापचय की विशेषताएं: उच्च चयापचय गतिविधि, क्रिएटिन संश्लेषण का प्रारंभिक चरण, तीव्र ग्लूकोनियोजेनेसिस (आइसोएंजाइम) की भूमिका, विटामिन डी 3 की सक्रियता।

10. मूत्र के सामान्य गुण (प्रति दिन मात्रा - मूत्राधिक्य, घनत्व, रंग, पारदर्शिता), मूत्र की रासायनिक संरचना। मूत्र के पैथोलॉजिकल घटक।

छात्र को सक्षम होना चाहिए:

1. मूत्र के मुख्य घटकों का गुणात्मक निर्धारण करें।

2. जैव रासायनिक मूत्र विश्लेषण का आकलन करें।

छात्र को इसकी समझ हासिल करनी चाहिए:

मूत्र के जैव रासायनिक मापदंडों (प्रोटीनुरिया, हेमट्यूरिया, ग्लूकोसुरिया, केटोनुरिया, बिलीरुबिनुरिया, पोर्फिरिनुरिया) में परिवर्तन के साथ कुछ रोग संबंधी स्थितियों के बारे में .

विषय का अध्ययन करने के लिए आवश्यक बुनियादी विषयों की जानकारी:

1.गुर्दे की संरचना, नेफ्रोन।

2. मूत्र निर्माण की क्रियाविधि.

स्व-अध्ययन कार्य:

लक्ष्यित प्रश्नों ("छात्र को पता होना चाहिए") के अनुसार विषय सामग्री का अध्ययन करें और निम्नलिखित कार्यों को लिखित रूप में पूरा करें:

1. ऊतक विज्ञान पाठ्यक्रम का संदर्भ लें। नेफ्रॉन की संरचना याद रखें. समीपस्थ नलिका, दूरस्थ कुंडलित नलिका, संग्रहण नलिका, कोरोइडल ग्लोमेरुलस, जक्सटाग्लोमेरुलर उपकरण को लेबल करें।

2. सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान पाठ्यक्रम का संदर्भ लें। मूत्र निर्माण के तंत्र को याद रखें: ग्लोमेरुली में निस्पंदन, द्वितीयक मूत्र बनाने के लिए नलिकाओं में पुनर्अवशोषण, और स्राव।

3. आसमाटिक दबाव और बाह्य कोशिकीय द्रव की मात्रा का विनियमन, मुख्य रूप से, बाह्य कोशिकीय द्रव में सोडियम और पानी आयनों की सामग्री के विनियमन से जुड़ा हुआ है।

इस नियमन में शामिल हार्मोनों के नाम बताइये। योजना के अनुसार उनके प्रभाव का वर्णन करें: हार्मोन के स्राव का कारण; लक्ष्य अंग (कोशिकाएं); इन कोशिकाओं में उनकी क्रिया का तंत्र; उनकी कार्रवाई का अंतिम प्रभाव.

अपनी बुद्धि जाचें:

ए वैसोप्रेसिन(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में संश्लेषित; बी। आसमाटिक दबाव बढ़ने पर स्रावित होता है; वी वृक्क नलिकाओं में प्राथमिक मूत्र से पानी के पुनर्अवशोषण की दर बढ़ जाती है; जी. वृक्क नलिकाओं में सोडियम आयनों के पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है; घ. आसमाटिक दबाव कम कर देता है e. मूत्र अधिक गाढ़ा हो जाता है।

बी एल्डोस्टेरोन(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। अधिवृक्क प्रांतस्था में संश्लेषित; बी। रक्त में सोडियम आयनों की सांद्रता कम होने पर स्रावित होता है; वी वृक्क नलिकाओं में सोडियम आयनों का पुनर्अवशोषण बढ़ जाता है; घ. मूत्र अधिक गाढ़ा हो जाता है।

घ. स्राव को विनियमित करने का मुख्य तंत्र गुर्दे की एरेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली है।

बी. नैट्रियूरेटिक कारक(एक को छोड़कर सभी सही हैं):

एक। मुख्य रूप से आलिंद कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित; बी। स्राव उत्तेजना - रक्तचाप में वृद्धि; वी ग्लोमेरुली की फ़िल्टरिंग क्षमता को बढ़ाता है; जी. मूत्र निर्माण बढ़ाता है; घ. मूत्र कम गाढ़ा हो जाता है।

4. एल्डोस्टेरोन और वैसोप्रेसिन के स्राव के नियमन में रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली की भूमिका को दर्शाने वाला एक चित्र बनाएं।

5. बाह्यकोशिकीय द्रव के एसिड-बेस संतुलन की स्थिरता रक्त बफर सिस्टम द्वारा बनाए रखी जाती है; फुफ्फुसीय वेंटिलेशन और गुर्दे द्वारा एसिड (एच+) उत्सर्जन की दर में परिवर्तन।

रक्त बफर सिस्टम (मुख्य बाइकार्बोनेट) याद रखें!

अपनी बुद्धि जाचें:

पशु मूल का भोजन प्रकृति में अम्लीय होता है (मुख्य रूप से फॉस्फेट के कारण, पौधे की उत्पत्ति के भोजन के विपरीत)। मुख्य रूप से पशु मूल का भोजन खाने वाले व्यक्ति में मूत्र पीएच कैसे बदलता है:

एक। पीएच 7.0 के करीब; बी.पी.एच लगभग 5.; वी पीएच लगभग 8.0.

6. प्रश्नों के उत्तर दें:

ए. गुर्दे द्वारा खपत ऑक्सीजन के उच्च अनुपात (10%) की व्याख्या कैसे करें;

बी. ग्लूकोनियोजेनेसिस की उच्च तीव्रता;

बी. कैल्शियम चयापचय में गुर्दे की भूमिका।

7. नेफ्रॉन का एक मुख्य कार्य रक्त से उपयोगी पदार्थों को आवश्यक मात्रा में पुनः अवशोषित करना और रक्त से चयापचय के अंतिम उत्पादों को निकालना है।

एक टेबल बनाओ मूत्र के जैव रासायनिक पैरामीटर:

कक्षा का काम.

प्रयोगशाला कार्य:

विभिन्न रोगियों के मूत्र के नमूनों में गुणात्मक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला को अंजाम देना। जैव रासायनिक विश्लेषण के परिणामों के आधार पर चयापचय प्रक्रियाओं की स्थिति के बारे में निष्कर्ष निकालें।

पीएच का निर्धारण.

प्रक्रिया: संकेतक पेपर के बीच में मूत्र की 1-2 बूंदें लगाएं और रंगीन पट्टियों में से एक के रंग में परिवर्तन के आधार पर, जो नियंत्रण पट्टी के रंग से मेल खाता है, परीक्षण किए जा रहे मूत्र का पीएच निर्धारित किया जाता है। . सामान्य पीएच 4.6 - 7.0 है

2. प्रोटीन के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया. सामान्य मूत्र में प्रोटीन नहीं होता है (सामान्य प्रतिक्रियाओं से इसकी मात्रा का पता नहीं चलता है)। कुछ रोग स्थितियों में मूत्र में प्रोटीन दिखाई दे सकता है - प्रोटीनमेह.

प्रगति: 1-2 मिलीलीटर मूत्र में ताजा तैयार 20% सल्फासैलिसिलिक एसिड घोल की 3-4 बूंदें मिलाएं। यदि प्रोटीन मौजूद है, तो एक सफेद अवक्षेप या बादल दिखाई देता है।

3. ग्लूकोज के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया (फेहलिंग की प्रतिक्रिया)।

प्रक्रिया: मूत्र की 10 बूंदों में फेहलिंग अभिकर्मक की 10 बूंदें मिलाएं। उबाल आने तक गर्म करें। ग्लूकोज मौजूद होने पर लाल रंग दिखाई देता है। परिणामों की तुलना मानक से करें। आम तौर पर, गुणात्मक प्रतिक्रियाओं से मूत्र में ग्लूकोज की मात्रा का पता नहीं लगाया जाता है। यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि मूत्र में आमतौर पर ग्लूकोज नहीं होता है। कुछ रोग स्थितियों में, मूत्र में ग्लूकोज दिखाई देता है ग्लूकोसुरिया.

निर्धारण एक परीक्षण पट्टी (सूचक पत्र) का उपयोग करके किया जा सकता है /

कीटोन निकायों का पता लगाना

प्रक्रिया: एक गिलास स्लाइड पर मूत्र की एक बूंद, 10% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल की एक बूंद और ताजा तैयार 10% सोडियम नाइट्रोप्रासाइड घोल की एक बूंद लगाएं। एक लाल रंग दिखाई देता है. सांद्र एसिटिक एसिड की 3 बूंदें मिलाएं - एक चेरी रंग दिखाई देता है।

आम तौर पर, मूत्र में कोई कीटोन बॉडी नहीं होती है। कुछ रोग स्थितियों में, कीटोन बॉडी मूत्र में दिखाई देती है - कीटोनुरिया।

समस्याओं को स्वतंत्र रूप से हल करें और प्रश्नों के उत्तर दें:

1. बाह्यकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव बढ़ गया है। आरेखीय रूप में घटनाओं के उस क्रम का वर्णन करें जिससे इसमें कमी आएगी।

2. यदि वैसोप्रेसिन के अतिरिक्त उत्पादन से आसमाटिक दबाव में उल्लेखनीय कमी हो तो एल्डोस्टेरोन उत्पादन कैसे बदलेगा।

3. ऊतकों में सोडियम क्लोराइड की सांद्रता कम होने पर होमोस्टैसिस को बहाल करने के उद्देश्य से घटनाओं के अनुक्रम (आरेख के रूप में) की रूपरेखा तैयार करें।

4. रोगी को मधुमेह मेलिटस है, जो किटोनीमिया के साथ होता है। रक्त का मुख्य बफर सिस्टम, बाइकार्बोनेट सिस्टम, एसिड-बेस बैलेंस में बदलाव पर कैसे प्रतिक्रिया करेगा? सीबीएस की बहाली में गुर्दे की क्या भूमिका है? क्या इस रोगी के मूत्र का पीएच बदल जाएगा?

5. किसी प्रतियोगिता की तैयारी कर रहा एक एथलीट गहन प्रशिक्षण से गुजरता है। किडनी में ग्लूकोनियोजेनेसिस की दर कैसे बदल सकती है (अपना उत्तर बताएं)? क्या किसी एथलीट के लिए मूत्र पीएच बदलना संभव है; उत्तर के लिए कारण बतायें)?

6. रोगी में हड्डी के ऊतकों में चयापचय संबंधी विकारों के लक्षण होते हैं, जो दांतों की स्थिति को भी प्रभावित करते हैं। कैल्सीटोनिन और पैराथाइरॉइड हार्मोन का स्तर शारीरिक मानक के भीतर है। रोगी को आवश्यक मात्रा में विटामिन डी (कोलेकल्सीफेरोल) प्राप्त होता है। चयापचय संबंधी विकार के संभावित कारण के बारे में अनुमान लगाएं।

7. मानक प्रपत्र "सामान्य मूत्र विश्लेषण" (ट्युमेन स्टेट मेडिकल अकादमी के बहुविषयक क्लिनिक) की समीक्षा करें और जैव रासायनिक प्रयोगशालाओं में निर्धारित मूत्र के जैव रासायनिक घटकों की शारीरिक भूमिका और नैदानिक ​​​​महत्व को समझाने में सक्षम हों। याद रखें कि मूत्र के जैव रासायनिक पैरामीटर सामान्य हैं।

जल चयापचय का विनियमन विशेष रूप से, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विभिन्न भागों द्वारा न्यूरोह्यूमोरल रूप से किया जाता है: सेरेब्रल कॉर्टेक्स, डाइएनसेफेलॉन और मेडुला ऑबोंगटा, सहानुभूतिपूर्ण और पैरासिम्पेथेटिक गैन्ग्लिया। कई अंतःस्रावी ग्रंथियाँ भी इसमें शामिल होती हैं। में हार्मोन की क्रिया इस मामले मेंइस तथ्य पर उबलता है कि वे कोशिका झिल्ली की पारगम्यता को पानी में बदल देते हैं, जिससे इसकी रिहाई या पुन: अवशोषण सुनिश्चित होता है। शरीर की पानी की आवश्यकता प्यास की भावना से नियंत्रित होती है। पहले से ही रक्त के गाढ़ा होने के पहले लक्षणों पर, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कुछ क्षेत्रों की प्रतिवर्त उत्तेजना के परिणामस्वरूप प्यास उत्पन्न होती है। पिया गया पानी आंतों की दीवार के माध्यम से अवशोषित हो जाता है और इसकी अधिकता से रक्त पतला नहीं होता है . से रक्त, यह जल्दी से ढीले संयोजी ऊतक, यकृत, त्वचा आदि के अंतरकोशिकीय स्थानों में चला जाता है। ये ऊतक शरीर में पानी के डिपो के रूप में काम करते हैं। ऊतकों से पानी के प्रवाह और रिहाई पर व्यक्तिगत धनायनों का एक निश्चित प्रभाव होता है। Na + आयन कोलाइडल कणों द्वारा प्रोटीन के बंधन को बढ़ावा देते हैं, K + और Ca 2+ आयन शरीर से पानी की रिहाई को उत्तेजित करते हैं।

इस प्रकार, न्यूरोहाइपोफिसिस (एंटीडाययूरेटिक हार्मोन) का वैसोप्रेसिन प्राथमिक मूत्र से पानी के पुनर्अवशोषण को बढ़ावा देता है, जिससे शरीर से पानी का उत्सर्जन कम हो जाता है। अधिवृक्क प्रांतस्था के हार्मोन - एल्डोस्टेरोन, डीऑक्सीकोर्टिकोस्टेरॉल - शरीर में सोडियम प्रतिधारण में योगदान करते हैं, और चूंकि सोडियम धनायन ऊतक जलयोजन को बढ़ाते हैं, इसलिए उनमें पानी भी बरकरार रहता है। अन्य हार्मोन गुर्दे द्वारा पानी के स्राव को उत्तेजित करते हैं: थायरोक्सिन - थायरॉयड ग्रंथि का एक हार्मोन, पैराथाइरॉइड हार्मोन - पैराथाइरॉइड ग्रंथि का एक हार्मोन, एण्ड्रोजन और एस्ट्रोजेन - सेक्स ग्रंथियों के हार्मोन। थायराइड हार्मोन पसीने के माध्यम से पानी के स्राव को उत्तेजित करते हैं। ग्रंथियाँ। ऊतकों में पानी की मात्रा, मुख्य रूप से मुक्त पानी, गुर्दे की बीमारी, हृदय प्रणाली के ख़राब कार्य, प्रोटीन भुखमरी, बिगड़ा हुआ यकृत समारोह (सिरोसिस) के साथ बढ़ जाती है। अंतरकोशिकीय स्थानों में पानी की मात्रा बढ़ने से एडिमा हो जाती है। वैसोप्रेसिन के अपर्याप्त गठन से डाययूरिसिस और डायबिटीज इन्सिपिडस में वृद्धि होती है। अधिवृक्क प्रांतस्था में एल्डोस्टेरोन के अपर्याप्त उत्पादन के साथ शरीर का निर्जलीकरण भी देखा जाता है।

पानी और उसमें घुले पदार्थ, जिनमें खनिज लवण भी शामिल हैं, शरीर के आंतरिक वातावरण का निर्माण करते हैं, जिसके गुण स्थिर रहते हैं या अंगों और कोशिकाओं की कार्यात्मक अवस्था में परिवर्तन होने पर प्राकृतिक तरीके से बदलते हैं। तरल वातावरण के मुख्य पैरामीटर शरीर हैं परासरणी दवाब,पीएचऔर आयतन.

बाह्यकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव काफी हद तक नमक (NaCl) पर निर्भर करता है, जो इस द्रव में उच्चतम सांद्रता में निहित है। इसलिए, आसमाटिक दबाव को विनियमित करने का मुख्य तंत्र पानी या NaCl की रिहाई की दर में बदलाव से जुड़ा है, जिसके परिणामस्वरूप ऊतक तरल पदार्थ में NaCl की एकाग्रता बदल जाती है, और इसलिए आसमाटिक दबाव भी बदल जाता है। पानी और NaCl दोनों के निकलने की दर को एक साथ बदलने से आयतन विनियमन होता है। इसके अलावा, प्यास तंत्र पानी की खपत को नियंत्रित करता है। पीएच विनियमन मूत्र में एसिड या क्षार के चयनात्मक रिलीज द्वारा सुनिश्चित किया जाता है; इसके आधार पर, मूत्र का पीएच 4.6 से 8.0 तक भिन्न हो सकता है। जल-नमक होमियोस्टैसिस में गड़बड़ी ऊतक निर्जलीकरण या एडिमा, रक्तचाप में वृद्धि या कमी, सदमा, एसिडोसिस और क्षारीयता जैसी रोग संबंधी स्थितियों से जुड़ी होती है।

आसमाटिक दबाव और बाह्य कोशिकीय द्रव मात्रा का विनियमन।गुर्दे द्वारा पानी और NaCl का उत्सर्जन एंटीडाययूरेटिक हार्मोन और एल्डोस्टेरोन द्वारा नियंत्रित होता है।

एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (वैसोप्रेसिन)।वैसोप्रेसिन हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स में संश्लेषित होता है। हाइपोथैलेमस के ओस्मोरिसेप्टर, जब ऊतक द्रव का आसमाटिक दबाव बढ़ता है, तो स्रावी कणिकाओं से वैसोप्रेसिन की रिहाई को उत्तेजित करता है। वैसोप्रेसिन प्राथमिक मूत्र से पानी के पुनर्अवशोषण की दर को बढ़ाता है और इस प्रकार मूत्राधिक्य को कम करता है। मूत्र अधिक गाढ़ा हो जाता है। इस तरह, एंटीडाययूरेटिक हार्मोन जारी NaCl की मात्रा को प्रभावित किए बिना शरीर में तरल पदार्थ की आवश्यक मात्रा को बनाए रखता है। बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थ का आसमाटिक दबाव कम हो जाता है, यानी, वैसोप्रेसिन की रिहाई का कारण बनने वाली उत्तेजना समाप्त हो जाती है। कुछ बीमारियों में जो हाइपोथैलेमस या पिट्यूटरी ग्रंथि (ट्यूमर, चोट, संक्रमण) को नुकसान पहुंचाते हैं, वैसोप्रेसिन का संश्लेषण और स्राव कम हो जाता है और विकसित होता है मूत्रमेह।

डाययूरिसिस को कम करने के अलावा, वैसोप्रेसिन धमनियों और केशिकाओं (इसलिए नाम) के संकुचन का कारण बनता है, और, परिणामस्वरूप, रक्तचाप में वृद्धि होती है।

एल्डोस्टेरोन।यह स्टेरॉयड हार्मोन अधिवृक्क प्रांतस्था में निर्मित होता है। रक्त में NaCl की सांद्रता कम होने पर स्राव बढ़ जाता है। गुर्दे में, एल्डोस्टेरोन नेफ्रॉन नलिकाओं में Na+ (और इसके साथ C1) के पुन:अवशोषण की दर को बढ़ा देता है, जिससे शरीर में NaCl प्रतिधारण होता है। यह उस उत्तेजना को हटा देता है जिसके कारण एल्डोस्टेरोन का स्राव होता है। तदनुसार, एल्डोस्टेरोन के अत्यधिक स्राव से अत्यधिक NaCl प्रतिधारण होता है और बाह्य कोशिकीय द्रव के आसमाटिक दबाव में वृद्धि होती है। और यह वैसोप्रेसिन की रिहाई के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है, जो गुर्दे में पानी के पुनर्अवशोषण को तेज करता है। परिणामस्वरूप, NaCl और पानी दोनों शरीर में जमा हो जाते हैं; सामान्य आसमाटिक दबाव बनाए रखते हुए बाह्य कोशिकीय द्रव की मात्रा बढ़ जाती है।

रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली।यह प्रणाली एल्डोस्टेरोन स्राव को विनियमित करने के लिए मुख्य तंत्र के रूप में कार्य करती है; वैसोप्रेसिन का स्राव भी इस पर निर्भर करता है। रेनिन एक प्रोटियोलिटिक एंजाइम है जो वृक्क ग्लोमेरुलस के अभिवाही धमनी के आसपास जक्सटाग्लोमेरुलर कोशिकाओं में संश्लेषित होता है।

रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली रक्त की मात्रा को बहाल करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जो रक्तस्राव, अत्यधिक उल्टी, दस्त और पसीने के परिणामस्वरूप कम हो सकती है। एंजियोटेंसिन II द्वारा वाहिकासंकुचन एक भूमिका निभाता है आपातकालीन उपायरक्तचाप को बनाए रखने के लिए. फिर पीने और भोजन के साथ आने वाला पानी और NaCl शरीर में सामान्य से अधिक मात्रा में बरकरार रहता है, जो रक्त की मात्रा और दबाव की बहाली सुनिश्चित करता है। इसके बाद, रेनिन का स्राव बंद हो जाता है, रक्त में पहले से मौजूद नियामक पदार्थ नष्ट हो जाते हैं और सिस्टम अपनी मूल स्थिति में लौट आता है।

परिसंचारी तरल पदार्थ की मात्रा में उल्लेखनीय कमी से नियामक प्रणालियों द्वारा रक्तचाप और मात्रा को बहाल करने से पहले ऊतकों को रक्त की आपूर्ति में खतरनाक व्यवधान हो सकता है। इस मामले में, सभी अंगों और सबसे बढ़कर, मस्तिष्क के कार्य बाधित हो जाते हैं; सदमा नामक स्थिति उत्पन्न होती है। सदमे (साथ ही एडिमा) के विकास में, रक्तप्रवाह और अंतरकोशिकीय स्थान के बीच द्रव और एल्ब्यूमिन के सामान्य वितरण में परिवर्तन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वैसोप्रेसिन और एल्डोस्टेरोन जल-नमक संतुलन के नियमन में शामिल होते हैं, कार्य करते हैं नेफ्रॉन नलिकाओं के स्तर पर - वे प्राथमिक मूत्र के घटकों के पुनर्अवशोषण की दर को बदलते हैं।

जल-नमक चयापचय और पाचक रसों का स्राव।सभी पाचन ग्रंथियों के दैनिक स्राव की मात्रा काफी बड़ी होती है। में सामान्य स्थितियाँइन तरल पदार्थों का पानी आंतों में पुनः अवशोषित हो जाता है; अत्यधिक उल्टी और दस्त के कारण बाह्य कोशिकीय द्रव की मात्रा और ऊतक निर्जलीकरण में उल्लेखनीय कमी आ सकती है। पाचक रसों के साथ तरल पदार्थ की महत्वपूर्ण हानि से रक्त प्लाज्मा और अंतरकोशिकीय द्रव में एल्ब्यूमिन की सांद्रता में वृद्धि होती है, क्योंकि एल्ब्यूमिन स्राव के साथ उत्सर्जित नहीं होता है; इस कारण से, अंतरकोशिकीय द्रव का आसमाटिक दबाव बढ़ जाता है, कोशिकाओं से पानी अंतरकोशिकीय द्रव में जाने लगता है और कोशिका के कार्य बाधित हो जाते हैं। बाह्य कोशिकीय द्रव का उच्च आसमाटिक दबाव भी मूत्र निर्माण में कमी या समाप्ति की ओर ले जाता है , और यदि बाहर से पानी और नमक की आपूर्ति नहीं की जाती है, तो जानवर कोमा में चला जाता है।



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