Ջուր-էլեկտրոլիտ նյութափոխանակության կենսաքիմիա. Ջուր-աղ նյութափոխանակություն

GOUVPO UGMA Առողջապահության դաշնային գործակալություն և սոցիալական զարգացում

Կենսաքիմիայի ամբիոն

ԴԱՍԱԽՈՍՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԻ ԴԱՍԸՆԹԱՑ

ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ԿԵՆՍԱՔԻՄԻԱՅՈՒՄ

Մոդուլ 8. Կենսաքիմիա ջուր-աղ նյութափոխանակությունև թթու-բազային կարգավիճակը

Եկատերինբուրգ,

Դասախոսություն թիվ 24

Թեմա՝ Ջուր-աղ և հանքային նյութափոխանակություն

Ֆակուլտետներ՝ թերապևտիկ և կանխարգելիչ, բժշկական և կանխարգելիչ, մանկաբուժական:

Ջուր-աղ նյութափոխանակություն- ջրի և մարմնի հիմնական էլեկտրոլիտների փոխանակում (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4):

Էլեկտրոլիտներ- նյութեր, որոնք լուծույթում տարանջատվում են անիոնների և կատիոնների: Չափվում են մոլ/լ-ով։

Ոչ էլեկտրոլիտներ- նյութեր, որոնք չեն տարանջատվում լուծույթում (գլյուկոզա, կրեատինին, միզանյութ): Չափվում են գ/լ-ով:

Հանքային նյութափոխանակություն- ցանկացած հանքային բաղադրիչի փոխանակում, ներառյալ նրանց, որոնք չեն ազդում մարմնի հեղուկ միջավայրի հիմնական պարամետրերի վրա:

Ջուր- մարմնի բոլոր հեղուկների հիմնական բաղադրիչը:

Ջրի կենսաբանական դերը

1. Ջուրը ունիվերսալ լուծիչ է օրգանական մեծ մասի համար (բացառությամբ լիպիդների) և անօրգանական միացություններ.
2. Ջուրն ու նրա մեջ լուծված նյութերը ստեղծում են ներքին միջավայրըմարմինը.
3. Ջուրն ապահովում է նյութերի և ջերմային էներգիայի տեղափոխումն ամբողջ մարմնով։
4. Էական մաս քիմիական ռեակցիաներօրգանիզմը հայտնվում է ջրային փուլում:
5. Ջուրը մասնակցում է հիդրոլիզի, խոնավացման և ջրազրկման ռեակցիաներին։
6. Որոշում է հիդրոֆոբ և հիդրոֆիլ մոլեկուլների տարածական կառուցվածքը և հատկությունները:
7. ԳԱԳ-ների հետ միասին ջուրը կատարում է կառուցվածքային ֆունկցիա։

ՄԱՐՄՆԻ ՀԵՂՈՒՔՆԵՐԻ ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

Ծավալը. Բոլոր ցամաքային կենդանիների մոտ հեղուկը կազմում է մարմնի քաշի մոտ 70%-ը։ Ջրի բաշխումն օրգանիզմում կախված է տարիքից, սեռից, մկանային զանգված,... Ջրազրկման դեպքում մահը տեղի է ունենում 6-8 օր հետո, երբ օրգանիզմում ջրի քանակը նվազում է 12%-ով։

ՄԱՐՄԻՆԻ ՋՐԱՂ ՀԱՎԱՇԱՐԺԻ ԿԱՐԳԱՎՈՐՈՒՄԸ

Օրգանիզմում ներբջջային միջավայրի ջր-աղ հավասարակշռությունը պահպանվում է արտաբջջային հեղուկի կայունությամբ։ Իր հերթին, արտաբջջային հեղուկի ջր-աղ հավասարակշռությունը պահպանվում է արյան պլազմայի միջոցով օրգանների օգնությամբ և կարգավորվում հորմոններով։

Ջուր-աղ նյութափոխանակությունը կարգավորող օրգաններ

Ջրի և աղերի մուտքն օրգանիզմ տեղի է ունենում աղեստամոքսային տրակտի միջոցով։ Երիկամները օրգանիզմից հեռացնում են ավելորդ ջուրն ու աղերը։ Բացի այդ, ջուրն օրգանիզմից դուրս է բերվում մաշկի, թոքերի և աղեստամոքսային տրակտի միջոցով:

Մարմնի ջրի հավասարակշռությունը

Երիկամների, մաշկի, թոքերի և աղեստամոքսային տրակտի աշխատանքի փոփոխությունները կարող են հանգեցնել ջրային աղի հոմեոստազի խախտման: Օրինակ՝ շոգ կլիմայական պայմաններում պահպանել...

Ջուր-աղ նյութափոխանակությունը կարգավորող հորմոններ

Հակադիուրետիկ հորմոնը (ADH) կամ վազոպրեսինը մոտ 1100 D մոլեկուլային քաշով պեպտիդ է, որը պարունակում է 9 AA, որոնք կապված են մեկ դիսուլֆիդով... ADH-ն սինթեզվում է հիպոթալամուսի նեյրոններում, փոխանցվում նյարդային վերջավորություններին... Բարձր Արտաբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշումը ակտիվացնում է հիպոթալամուսի օսմոընկալիչները, ինչի արդյունքում...

Ռենին-անգիոտենսին-ալդոստերոն համակարգ

Ռենին

Ռենին- պրոտեոլիտիկ ֆերմենտ, որը արտադրվում է երիկամային կորպուսլի աֆերենտ (աֆերենտ) զարկերակների երկայնքով տեղակայված աջագլոմերուլային բջիջների կողմից: Ռենինի սեկրեցումը խթանվում է գլոմերուլուսի աֆերենտ զարկերակներում ճնշման անկմամբ, ինչը պայմանավորված է արյան ճնշման նվազմամբ և Na + կոնցենտրացիայի նվազմամբ: Ռենինի արտազատմանը նպաստում է նաև նախասրտերի և զարկերակների բարոռեցեպտորների իմպուլսների նվազումը՝ արյան ճնշման նվազման հետևանքով։ Ռենինի սեկրեցումը արգելակվում է անգիոտենզին II-ով, արյան բարձր ճնշումով:

Արյան մեջ ռենինը գործում է անգիոտենսինոգենի վրա։

Անգիոտենսինոգեն- α 2 -գլոբուլին, 400 AK-ից: Անգիոտենսինոգենի ձևավորումը տեղի է ունենում լյարդում և խթանվում է գլյուկոկորտիկոիդներով և էստրոգեններով: Ռենինը հիդրոլիզացնում է պեպտիդային կապը անգիոտենզինոգենի մոլեկուլում՝ պառակտելով նրանից N-տերմինալ դեկապեպտիդը. անգիոտենզին I , որը չունի կենսաբանական ակտիվություն։

Էդոթելային բջիջների, թոքերի և արյան պլազմայի հակաոտենզին փոխակերպող ֆերմենտի (ACE) (կարբոքսիդիպեպտիդիլ պեպտիդազ) ազդեցությամբ 2 AA հեռացվում է անգիոտենզին I-ի C-վերնամասից և անգիոտենզին II (օկտապեպտիդ):

Անգիոտենզին II

Անգիոտենզին IIգործում է մակերիկամի կեղևի գլոմերուլոզայի բջիջների ինոզիտոլ տրիֆոսֆատ համակարգի միջոցով և ՍՄԿ-ի միջոցով: Անգիոտենզին II-ը խթանում է ալդոստերոնի սինթեզը և սեկրեցումը մակերիկամի կեղևի գլոմերուլոզայի բջիջների կողմից: Անգիոտենզին II-ի բարձր կոնցենտրացիաները առաջացնում են ծայրամասային զարկերակների խիստ անոթների կծկում և բարձրացնում արյան ճնշումը: Բացի այդ, անգիոտենզին II-ը խթանում է ծարավի կենտրոնը հիպոթալամուսում և արգելակում է երիկամներում ռենինի սեկրեցումը:

Անգիոտենզին II-ը հիդրոլիզվում է ամինոպեպտիդազների միջոցով անգիոտենզին III (անգիոտենզին II-ի ակտիվությամբ հեպտապեպտիդ, բայց 4 անգամ ավելի ցածր կոնցենտրացիայով), որն այնուհետև հիդրոլիզվում է անգիոտենսինազի (պրոտեազի) կողմից մինչև AA:

Ալդոստերոն

Ալդոստերոնի սինթեզն ու արտազատումը խթանում են անգիոտենզին II-ը, Na+-ի ցածր կոնցենտրացիաները և արյան պլազմայում K+-ի բարձր կոնցենտրացիաները, ACTH, պրոստագլանդինները... Ալդոստերոնի ընկալիչները տեղայնացված են բջջի և՛ կորիզում, և՛ ցիտոզոլում... արդյունքում ալդոստերոնը խթանում է երիկամներում Na+-ի ռեաբսորբցիան, որն առաջացնում է NaCl-ի պահպանում օրգանիզմում և ավելացնում...

Ջուր-աղ նյութափոխանակության կարգավորման սխեմա

RAAS համակարգի դերը զարգացման գործում հիպերտոնիա

RAAS հորմոնների գերարտադրությունը առաջացնում է շրջանառվող հեղուկի ծավալի ավելացում, օսմոտիկ և արյան ճնշում, և հանգեցնում է հիպերտոնիայի զարգացման։

Ռենինի ավելացում տեղի է ունենում, օրինակ, աթերոսկլերոզով երիկամային զարկերակներորը տեղի է ունենում տարեցների մոտ.

Ալդոստերոնի գերսեկրեցիա – հիպերալդոստերոնիզմ , առաջանում է մի քանի պատճառներով.

Առաջնային հիպերալդոստերոնիզմի պատճառ (Կոննի համախտանիշ ) հիվանդների մոտավորապես 80%-ի մոտ առկա է մակերիկամի ադենոմա, այլ դեպքերում՝ գլոմերուլոզայի բջիջների ցրված հիպերտրոֆիա, որոնք արտադրում են ալդոստերոն։

Առաջնային հիպերալդոստերոնիզմի դեպքում ավելցուկային ալդոստերոնը ուժեղացնում է Na + ռեաբսորբցիան երիկամային խողովակներ, որը խթանում է ADH-ի սեկրեցումը և երիկամների կողմից ջրի պահպանումը։ Բացի այդ, ուժեղացված է K +, Mg 2+ և H + իոնների արտազատումը:

Արդյունքում զարգանում են հետևյալը՝ 1). հիպերնատրեմիա՝ առաջացնելով հիպերտոնիա, հիպերվոլեմիա և այտուց; 2). հիպոկալեմիա, որը հանգեցնում է մկանային թուլություն; 3). մագնեզիումի անբավարարություն և 4). թեթև նյութափոխանակության ալկալոզ:

Երկրորդային հիպերալդոստերոնիզմտեղի է ունենում շատ ավելի հաճախ, քան առաջնային: Այն կարող է կապված լինել սրտի անբավարարության հետ, քրոնիկ հիվանդություններերիկամներ, ինչպես նաև ուռուցքներ, որոնք արտազատում են ռենին: Հիվանդները դիտարկվում են բարձրացված մակարդակռենին, անգիոտենզին II և ալդոստերոն: Կլինիկական ախտանիշներավելի քիչ արտահայտված, քան առաջնային ալդոստերոնիզմի դեպքում:

Կալցիում, մագնեզիում, ֆոսֆոր նյութափոխանակություն

Կալցիումի գործառույթները մարմնում.

1. Մի շարք հորմոնների ներբջջային միջնորդ (ինոզիտոլ տրիֆոսֆատ համակարգ);
2. Մասնակցում է նյարդերի և մկանների գործողության ներուժի առաջացմանը.
3. Մասնակցում է արյան մակարդմանը;
4. Առաջացնում է մկանների կծկում, ֆագոցիտոզ, հորմոնների, նեյրոհաղորդիչների սեկրեցիա և այլն;
5. Մասնակցում է միտոզին, ապոպտոզին և նեկրոբիոզին;
6. Բարձրացնում է բջջային մեմբրանի թափանցելիությունը կալիումի իոնների համար, ազդում է բջիջների նատրիումի հաղորդունակության, իոնային պոմպերի աշխատանքի վրա.
7. Որոշ ֆերմենտների կոֆերմենտ;

Մագնեզիումի գործառույթները մարմնում.

1. Այն բազմաթիվ ֆերմենտների (տրանսկետոլազ (PFSH), գլյուկոզա-6ph դեհիդրոգենազ, 6-ֆոսֆոգլուկոնատդեհիդրոգենազ, գլյուկոնոլակտոն հիդրոլազա, ադենիլատ ցիկլազա և այլն) կոենզիմ է.
2. Ոսկորների և ատամների անօրգանական բաղադրիչ:

Ֆոսֆատի գործառույթները մարմնում.

1. Ոսկորների և ատամների անօրգանական բաղադրիչ (հիդրօքսիապատիտ);
2. Լիպիդների մի մասը (ֆոսֆոլիպիդներ, սֆինգոլիպիդներ);
3. Նուկլեոտիդների մի մասը (ԴՆԹ, ՌՆԹ, ATP, GTP, FMN, NAD, NADP և այլն);
4. Ապահովում է էներգետիկ նյութափոխանակությունը, քանի որ ձևավորում է մակրոէերգիկ կապեր (ATP, կրեատին ֆոսֆատ);
5. Սպիտակուցների մի մասը (ֆոսֆոպրոտեիններ);
6. Ներառված է ածխաջրերի մեջ (գլյուկոզա-6ph, ֆրուկտոզա-6ph և այլն);
7. կարգավորում է ֆերմենտների ակտիվությունը (ֆոսֆորիլացման/ֆոսֆորիլացման ռեակցիաներ ֆերմենտների, ինոզիտոլ տրիֆոսֆատի մաս՝ ինոզիտոլ տրիֆոսֆատային համակարգի բաղադրիչ);
8. Մասնակցում է նյութերի կատաբոլիզմին (ֆոսֆոլիզի ռեակցիա);
9. Կարգավորում է CBS-ը, քանի որ ձևավորում է ֆոսֆատային բուֆեր: Չեզոքացնում և հեռացնում է մեզի պրոտոնները:

Կալցիումի, մագնեզիումի և ֆոսֆատների բաշխումը մարմնում

Մեծահասակների մարմինը պարունակում է մոտ 1 կգ ֆոսֆոր. ոսկորները և ատամները պարունակում են 85% ֆոսֆոր; Արտաբջջային հեղուկ – 1% ֆոսֆոր: Շիճուկում... Արյան պլազմայում մագնեզիումի կոնցենտրացիան 0,7-1,2 մմոլ/լ է։

Օրգանիզմում կալցիումի, մագնեզիումի և ֆոսֆատների փոխանակում

Սննդի հետ պետք է օրական ապահովել կալցիումը՝ 0,7-0,8գ, մագնեզիումը՝ 0,22-0,26գ, ֆոսֆորը՝ 0,7-0,8գ։ Կալցիումը վատ է ներծծվում 30-50%-ով, ֆոսֆորը լավ է ներծծվում 90%-ով:

Բացի աղեստամոքսային տրակտից, կալցիումը, մագնեզիումը և ֆոսֆորը ոսկրային հյուսվածքից ներթափանցում են արյան պլազմա դրա ռեզորբցիայի գործընթացում: Արյան պլազմայի և ոսկրային հյուսվածքի միջև փոխանակումը կալցիումի հետ կազմում է 0,25-0,5 գ/օր, ֆոսֆորի համար՝ 0,15-0,3 գ/օր:

Կալցիումը, մագնեզիումը և ֆոսֆորն օրգանիզմից արտազատվում են երիկամների միջոցով՝ մեզի հետ, աղեստամոքսային տրակտով՝ կղանքով և մաշկի միջոցով՝ քրտինքով։

Փոխանակման կարգավորում

Կալցիումի, մագնեզիումի և ֆոսֆորի նյութափոխանակության հիմնական կարգավորիչներն են պարաթիրոիդ հորմոնը, կալցիտրիոլը և կալցիտոնինը։

Պարաթիրոիդ հորմոն

Պարաթիրոիդ հորմոնի սեկրեցումը խթանվում է Ca2+, Mg2+ ցածր կոնցենտրացիաներով և ֆոսֆատների բարձր կոնցենտրացիաներով և արգելակվում է վիտամին D3-ով: Հորմոնների քայքայման արագությունը նվազում է Ca2+-ի ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում և... Պարաթիրոիդ հորմոնը գործում է ոսկորների և երիկամների վրա։ Այն խթանում է ինսուլինանման աճի գործոն 1-ի սեկրեցումը օստեոբլաստների և...

Հիպերպարաթիրեոզ

Հիպերպարաթիրեոզը առաջացնում է. Հիպերկալցեմիան հանգեցնում է նյարդամկանային...

Hypoparathyroidism

Հիպոպարաթիրեոզը առաջանում է պարաթիրեոիդ գեղձերի անբավարարությամբ և ուղեկցվում է հիպոկալցեմիայով։ Հիպոկալցեմիան առաջացնում է նյարդամկանային հաղորդունակության ավելացում, տոնիկ ցնցումների հարձակումներ, ցնցումներ շնչառական մկաններըև դիֆրագմ, լարինգսպազմ:

Կալցիտրիոլ

1. Մաշկում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցությամբ առաջանում է 7-դեհիդրոխոլեստերին... 2. Լյարդում 25-հիդրօքսիլազը խոլեկալցիֆերոլը վերածում է կալցիդիոլի (25-հիդրօքսիխոլեկալցիֆերոլ, 25(OH)D3):...

Կալցիտոնին

Կալցիտոնինը պոլիպեպտիդ է, որը բաղկացած է 32 AA-ից մեկ դիսուլֆիդային կապով, որը արտազատվում է պարաֆոլիկուլյար K բջիջների կողմից: վահանաձև գեղձկամ պարաթիրոիդ գեղձերի C բջիջները:

Կալցիտոնինի արտազատումը խթանվում է Ca 2+ և գլյուկագոնի բարձր կոնցենտրացիաներով և ճնշվում Ca 2+ ցածր կոնցենտրացիաներով:

Կալցիտոնին.

1. ճնշում է օստեոլիզը (նվազեցնում է օստեոկլաստների ակտիվությունը) և արգելակում է Ca 2+-ի արտազատումը ոսկորից;

2. երիկամների խողովակներում այն ​​արգելակում է Ca 2+, Mg 2+ և ֆոսֆատների ռեաբսորբցիան;

3. արգելակում է մարսողությունը ստամոքս-աղիքային տրակտում,

Տարբեր պաթոլոգիաներում կալցիումի, մագնեզիումի և ֆոսֆատների մակարդակների փոփոխություններ

Արյան պլազմայում Ca2+-ի կոնցենտրացիայի ավելացում նկատվում է. ոսկորների կոտրվածքներ; պոլիարտրիտ; բազմակի... Արյան պլազմայում ֆոսֆատների կոնցենտրացիայի նվազում նկատվում է` ռախիտ; ... Արյան պլազմայում ֆոսֆատների կոնցենտրացիայի ավելացում նկատվում է. չափից մեծ դոզա…

Միկրոէլեմենտների դերը՝ Mg2+, Mn2+, Co, Cu, Fe2+, Fe3+, Ni, Mo, Se, J. Ցերուլոպլազմինի նշանակությունը, Կոնովալով-Վիլսոնի հիվանդությունը։

Մանգան -ամինոացիլ-tRNA սինթետազի կոֆակտոր:

Na+, Cl-, K+, HCO3- հիմնական էլեկտրոլիտների կենսաբանական դերը, նշանակությունը CBS-ի կարգավորման գործում: Նյութափոխանակությունը և կենսաբանական դերը: Անիոնների տարբերությունը և դրա ուղղումը.

Արյան շիճուկում քլորիդի պարունակության նվազում՝ հիպոքլորեմիկ ալկալոզ (փսխումից հետո), շնչառական թթվացում, ավելորդ քրտնարտադրություն, նեֆրիտ՝ ուղեկցվող ... Սեկրեցիայի ավելացումքլորիդներ մեզի մեջ՝ հիպոալդոստերոնիզմ (Ադիսոնի հիվանդություն),... Միզուղիների քլորիդի արտազատման նվազում՝ քլորիդների կորուստ՝ փսխման, փորլուծության, Քուշինգի հիվանդություն, երիկամների վերջնական փուլ...

Դասախոսություն թիվ 25

Թեմա՝ CBS

2-րդ դասընթաց. Թթու-բազային վիճակ (ABS) - ռեակցիայի հարաբերական կայունություն...

pH կարգավորման կենսաբանական նշանակությունը, խախտումների հետեւանքները

PH-ի շեղումը նորմայից 0,1-ով առաջացնում է մարմնի շնչառական, սրտանոթային, նյարդային և այլ համակարգերի նկատելի խանգարումներ։ Թթվայնության դեպքում առաջանում է հետևյալը.

ՋԹԿ կարգավորման հիմնական սկզբունքները

CBS-ի կարգավորումը հիմնված է 3 հիմնական սկզբունքների վրա.

1. pH կայունություն . CBS-ի կարգավորիչ մեխանիզմները պահպանում են մշտական ​​pH:

2. isosmolarity . CBS-ը կարգավորելիս միջբջջային և արտաբջջային հեղուկում մասնիկների կոնցենտրացիան չի փոխվում։

3. էլեկտրական չեզոքություն . CBS-ը կարգավորելիս միջբջջային և արտաբջջային հեղուկում դրական և բացասական մասնիկների թիվը չի փոխվում։

ԹԵՂԻ ԿԱՐԳԱՎՈՐՄԱՆ ՄԵԽԱՆԻԶՄՆԵՐԸ

Հիմնականում CBS-ի կարգավորման 3 հիմնական մեխանիզմ կա.

1. Ֆիզիկաքիմիական մեխանիզմ , սրանք արյան և հյուսվածքների բուֆերային համակարգեր են.
2. Ֆիզիոլոգիական մեխանիզմ , սրանք օրգաններ են՝ թոքեր, երիկամներ, ոսկոր, լյարդ, մաշկ, աղեստամոքսային տրակտ.
3. Մետաբոլիկ (բջջային մակարդակում):

Այս մեխանիզմների շահագործման մեջ կան հիմնարար տարբերություններ.

CBS-ի կարգավորման ֆիզիկաքիմիական մեխանիզմները

Բուֆերհամակարգ է, որը բաղկացած է թույլ թթվից և նրա աղից՝ ուժեղ հիմքով (խոնարհված թթու-բազային զույգ)։

Բուֆերային համակարգի գործունեության սկզբունքն այն է, որ այն կապում է H +-ին, երբ ավելցուկ կա, և բաց է թողնում H +, երբ առկա է թերություն՝ H + + A - ↔ AN: Այսպիսով, բուֆերային համակարգը հակված է դիմակայելու pH-ի ցանկացած փոփոխության, և բուֆերային համակարգի բաղադրիչներից մեկը սպառվում է և պահանջում է վերականգնում:

Բուֆերային համակարգերբնութագրվում է թթու-բազային զույգի բաղադրիչների հարաբերակցությամբ, տարողությամբ, զգայունությամբ, տեղայնացման և նրանց կողմից պահպանվող pH արժեքով:

Կան բազմաթիվ բուֆերներ ինչպես մարմնի բջիջների ներսում, այնպես էլ դրսում: Մարմնի հիմնական բուֆերային համակարգերը ներառում են բիկարբոնատ, ֆոսֆատ սպիտակուց և դրա բազմազանություն՝ հեմոգլոբինի բուֆեր։ Թթվային համարժեքների մոտ 60%-ը կապված է ներբջջային բուֆերային համակարգերի հետ, իսկ մոտ 40%-ը՝ արտաբջջային:

Բիկարբոնատ (հիդրոկարբոնատ) բուֆեր

Այն բաղկացած է H 2 CO 3-ից և NaHCO 3-ից 1/20 հարաբերակցությամբ և տեղայնացված է հիմնականում միջբջջային հեղուկում։ Արյան շիճուկում pCO 2 = 40 մմ Hg, Na-ի կոնցենտրացիան + 150 մմոլ/լ, այն պահպանում է pH = 7,4: Բիկարբոնատային բուֆերը տրամադրվում է կարբոն անհիդրազի ֆերմենտի և կարմիր արյան բջիջների և երիկամների 3-րդ սպիտակուցի միջոցով:

Բիկարբոնատային բուֆերը մարմնի ամենակարևոր բուֆերներից մեկն է՝ իր բնութագրերով.

1. Չնայած ցածր հզորությանը `10%, բիկարբոնատային բուֆերը շատ զգայուն է, այն կապում է բոլոր «լրացուցիչ» H +-ի մինչև 40% -ը;
2. Բիկարբոնատային բուֆերը միավորում է հիմնական բուֆերային համակարգերի աշխատանքը և CBS-ի կարգավորման ֆիզիոլոգիական մեխանիզմները:

Այս առումով բիկարբոնատային բուֆերը CBS-ի ցուցիչ է, և դրա բաղադրիչների որոշումը հիմք է հանդիսանում CBS-ի խախտումների ախտորոշման համար:

Ֆոսֆատային բուֆեր

Այն բաղկացած է թթվային NaH 2 PO 4 և հիմնային Na 2 HPO 4 ֆոսֆատներից, որոնք տեղայնացված են հիմնականում բջջային հեղուկում (14% ֆոսֆատներ բջջում, 1% միջբջջային հեղուկում)։ Արյան պլազմայում թթվային և հիմնային ֆոսֆատների հարաբերակցությունը ¼ է, մեզում՝ 25/1։

Ֆոսֆատային բուֆերն ապահովում է բջջի ներսում CBS-ի կարգավորումը, միջբջջային հեղուկում բիկարբոնատային բուֆերի վերածնումն ու մեզի մեջ H+-ի արտազատումը։

Սպիտակուցային բուֆեր

Սպիտակուցներում ամինային և կարբոքսիլային խմբերի առկայությունը նրանց տալիս է ամֆոտերային հատկություններ՝ նրանք ցուցաբերում են թթուների և հիմքերի հատկություններ՝ ձևավորելով բուֆերային համակարգ։

Սպիտակուցային բուֆերը բաղկացած է սպիտակուց-H և սպիտակուց-Na-ից, այն տեղայնացված է հիմնականում բջիջներում։ Արյան մեջ ամենակարևոր սպիտակուցային բուֆերն է հեմոգլոբին .

Հեմոգլոբինի բուֆեր

Հեմոգլոբինի բուֆերը հայտնաբերված է կարմիր արյան բջիջներում և ունի մի շարք առանձնահատկություններ.

1. այն ունի ամենաբարձր հզորությունը (մինչև 75%);
2. նրա աշխատանքը ուղղակիորեն կապված է գազի փոխանակման հետ.
3. այն բաղկացած է ոչ թե մեկ, այլ 2 զույգից. HHb↔H + + Hb - և HHbО 2 ↔H + + HbO 2 -;

HbO 2-ը համեմատաբար ուժեղ թթու է, այն նույնիսկ ավելի ուժեղ է, քան կարբոնաթթուն: HbO 2-ի թթվայնությունը Hb-ի համեմատ 70 անգամ ավելի բարձր է, հետևաբար օքսիհեմոգլոբինը առկա է հիմնականում կալիումական աղի (KHbO 2), իսկ դեզօքսիհեմոգլոբինը չդիսոցավորված թթվի (HHb) տեսքով:

Հեմոգլոբինի և բիկարբոնատային բուֆերի աշխատանքը

CBS-ի կարգավորման ֆիզիոլոգիական մեխանիզմները

Մարմնի մեջ ձևավորված թթուները և հիմքերը կարող են լինել ցնդող կամ ոչ ցնդող: Ցնդող H2CO3՝ առաջացած CO2-ից, աերոբի վերջնական արդյունքը... Ոչ ցնդող թթուներ լակտատ, կետոնային մարմիններ և ճարպաթթուկուտակվում են... Ցնդող թթուները օրգանիզմից արտազատվում են հիմնականում թոքերով՝ արտաշնչված օդով, ոչ ցնդող թթուները՝ երիկամներով՝ մեզով։

Թոքերի դերը CBS-ի կարգավորման գործում

Թոքերում գազափոխանակության կարգավորումը և, համապատասխանաբար, H2CO3-ի արտազատումը օրգանիզմից իրականացվում է քիմիընկալիչներից իմպուլսների հոսքի միջոցով և... Սովորաբար թոքերը արտազատում են օրական 480 լիտր CO2, ինչը համարժեք է 20 մոլի։ H2CO3-ի... CBS-ի պահպանման թոքային մեխանիզմները բարձր արդյունավետ են, նրանք կարողանում են հարթեցնել CBS-ի խախտումը 50-70%-ով...

Երիկամների դերը CBS-ի կարգավորման գործում

Երիկամները կարգավորում են CBS՝ 1. օրգանիզմից հեռացնելով H+-ը թթվածնության, ամոնիագենեզի և... 2. օրգանիզմում Na+ պահելով։ Na+,K+-ATPase-ը վերաներծծում է Na+-ը մեզից, որը ածխաթթվային անհիդրազի և թթվագենեզի հետ միասին...

Ոսկորների դերը CBS-ի կարգավորման գործում

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

Լյարդի դերը CBS-ի կարգավորման գործում

Լյարդը կարգավորում է CBS.

1. ամինաթթուների, keto թթուների և լակտատի փոխակերպումը չեզոք գլյուկոզայի;

2. ուժեղ ամոնիակային բազայի փոխակերպումը թույլ հիմնական միզանյութի.

3. արյան սպիտակուցների սինթեզ, որոնք կազմում են սպիտակուցային բուֆեր;

4. սինթեզում է գլուտամինը, որն օգտագործվում է երիկամների կողմից ամոնիոգենեզի համար։

Լյարդի անբավարարությունը հանգեցնում է մետաբոլիկ acidosis-ի զարգացմանը:

Միաժամանակ լյարդը սինթեզում է կետոնային մարմիններ, որոնք հիպոքսիայի, ծոմապահության կամ շաքարախտի պայմաններում նպաստում են ացիդոզի առաջացմանը։

Ստամոքս-աղիքային տրակտի ազդեցությունը CBS-ի վրա

Ստամոքս-աղիքային տրակտը ազդում է CBS-ի վիճակի վրա, քանի որ այն օգտագործում է HCl և HCO 3 մարսողության գործընթացում: Նախ, HCl արտազատվում է ստամոքսի լույսի մեջ, մինչդեռ HCO 3-ը կուտակվում է արյան մեջ և զարգանում է ալկալոզ: Այնուհետև HCO 3 - ենթաստամոքսային գեղձի հյութով արյունից մտնում է աղիքային լույս և արյան մեջ CO2-ի հավասարակշռությունը վերականգնվում է: Քանի որ օրգանիզմ մտնող սնունդը և օրգանիզմից արտազատվող կղանքը հիմնականում չեզոք են, CBS-ի վրա ընդհանուր ազդեցությունը զրոյական է:

Ացիդոզի առկայության դեպքում լույսի մեջ ավելի շատ HCl է արտազատվում, ինչը նպաստում է խոցերի առաջացմանը։ Փսխումը կարող է փոխհատուցել acidosis-ը, իսկ փորլուծությունը կարող է խորացնել այն։ Երկարատև փսխումը երեխաների մոտ առաջացնում է ալկալոզի զարգացում; ծանր հետևանքներ, նույնիսկ մահ.

CBS-ի կարգավորման բջջային մեխանիզմ

Բացի CBS-ի կարգավորման դիտարկված ֆիզիկաքիմիական և ֆիզիոլոգիական մեխանիզմներից, կան նաև բջջային մեխանիզմ CBS-ի կարգավորումը. Նրա գործողության սկզբունքն այն է, որ H +-ի ավելցուկային քանակությունները կարող են տեղադրվել բջիջներում K +-ի դիմաց:

ՋՏԿ ՑՈՒՑԻՉՆԵՐ

1. pH - (ուժային ջրածին - ջրածնի հզորությունը) - բացասական տասնորդական լոգարիթմ(-lg) H+ կոնցենտրացիան. Մազանոթ արյան մեջ նորման 7,37 - 7,45,... 2. рСО2 – ածխաթթու գազի մասնակի ճնշում, որը հավասարակշռության մեջ է... 3. рО2 – թթվածնի մասնակի ճնշում ամբողջ արյան մեջ։ Մազանոթային արյան մեջ նորման 83-108 մմ Hg է, երակային արյան մեջ՝…

ՇՆՉԻ ԽԱԽՏՈՒՄՆԵՐ

CBS-ի ուղղումը ադապտիվ ռեակցիա է օրգանի կողմից, որն առաջացրել է CBS-ի խախտում: Գոյություն ունեն CBS-ի խանգարումների երկու հիմնական տեսակ՝ ացիդոզ և ալկալոզ:

Ացիդոզ

Ի. Գազ (շնչառություն) . Բնութագրվում է արյան մեջ CO 2-ի կուտակմամբ ( pCO 2 =, AB, SB, BB=N,):

1). CO 2-ի արտանետման դժվարություն, խախտումների դեպքում արտաքին շնչառություն(հիպովենտիլացիա ընթացքում բրոնխիալ ասթմա, թոքաբորբ, շրջանառության խանգարումներ թոքային շրջանառության լճացումով, թոքային այտուց, էմֆիզեմա, թոքային ատելեկտազ, շնչառական կենտրոնի դեպրեսիա մի շարք տոքսինների և դեղամիջոցների ազդեցության տակ, ինչպիսիք են մորֆինը և այլն) (pCO 2 =, pO 2 = ↓, AB, SB, BB=N,):

2). CO 2-ի բարձր կոնցենտրացիան միջավայրը(փակ տարածություններ) (рСО 2 =, рО 2, AB, SB, BB=N,).

3). անզգայացնող-շնչառական սարքավորումների անսարքություններ.

Գազային ացիդոզի ժամանակ արյան մեջ կուտակում է տեղի ունենում։ CO 2, H 2 CO 3 և pH-ի նվազում: Ացիդոզը խթանում է երիկամներում Na +-ի ռեաբսորբցիան ​​և որոշ ժամանակ անց արյան մեջ առաջանում է AB, SB, BB-ի ավելացում և, որպես փոխհատուցում, զարգանում է արտազատվող ալկալոզ։

Ացիդոզով H 2 PO 4 - կուտակվում է արյան պլազմայում, որն ի վիճակի չէ վերաներծծվել երիկամներում: Արդյունքում այն ​​ինտենսիվորեն ազատվում է՝ առաջացնելով ֆոսֆատուրիա .

Ացիդոզի փոխհատուցման համար երիկամները ինտենսիվորեն քլորիդներ են արտազատում մեզի մեջ, ինչը հանգեցնում է. հիպոքրոմիա .

H+-ի ավելցուկը մտնում է բջիջներ, իսկ K+-ը դուրս է գալիս բջիջներից՝ առաջացնելով հիպերկալեմիա .

Կ+-ի ավելցուկը ինտենսիվորեն արտազատվում է մեզով, ինչը 5-6 օրվա ընթացքում հանգեցնում է հիպոկալեմիա .

II. Ոչ գազային. Բնութագրվում է ոչ ցնդող թթուների կուտակմամբ (pCO 2 =↓, N, AB, SB, BB=↓).

1). Մետաբոլիկ.Զարգանում է հյուսվածքային նյութափոխանակության խանգարումներով, որոնք ուղեկցվում են ոչ ցնդող թթուների ավելորդ ձևավորմամբ և կուտակմամբ կամ հիմքերի կորստով (pCO 2 =↓, N, AR = , AB, SB, BB=↓).

Ա). Կետոացիդոզ. ժամը շաքարային դիաբետ, սով, հիպոքսիա, ջերմություն և այլն:

բ). Կաթնաթթվային. Հիպոքսիայի, լյարդի դիսֆունկցիայի, վարակների և այլնի դեպքում:

V). Ացիդոզ. Առաջանում է օրգանական և անօրգանական թթուներընդարձակ հետ բորբոքային պրոցեսներ, այրվածքներ, վնասվածքներ և այլն։

Մետաբոլիկ acidosis- ով, ոչ ցնդող թթուները կուտակվում են, և pH-ը նվազում է: Սպառվում են բուֆերային համակարգեր՝ չեզոքացնող թթուներ, ինչի արդյունքում արյան մեջ կոնցենտրացիան նվազում է։ AB, SB, BBև բարձրանում է ԱՌ.

H + ոչ ցնդող թթուները, երբ փոխազդում են HCO 3-ի հետ, տալիս են H 2 CO 3, որը տրոհվում է H 2 O և CO 2-ի, մինչդեռ ոչ ցնդող թթուներն իրենք աղեր են կազմում Na + բիկարբոնատներով: Ցածր pH-ը և բարձր pCO 2-ը խթանում են շնչառությունը, որի արդյունքում արյան մեջ pCO 2-ը նորմալանում է կամ նվազում է գազային ալկալոզի զարգացման հետ:

Արյան պլազմայում H+-ի ավելցուկը տեղափոխվում է բջիջ, իսկ ի պատասխան K+-ը դուրս է գալիս բջիջից, արյան պլազմայում անցողիկ վիճակ է առաջանում։ հիպերկալեմիա և բջիջներ - հիպոկալիգիստիա . K+-ն ինտենսիվ արտազատվում է մեզի մեջ։ 5-6 օրվա ընթացքում պլազմայում K + պարունակությունը նորմալանում է, այնուհետև դառնում է նորմայից ցածր ( հիպոկալեմիա ).

Երիկամներում ուժեղանում են թթվայնացման, ամոնիոգենեզի և պլազմայի բիկարբոնատների պակասի համալրման գործընթացները։ Փոխարենը HCO 3 - Cl - ակտիվորեն արտազատվում է մեզի մեջ, զարգանալով հիպոքլորեմիա .

Կլինիկական դրսեւորումներմետաբոլիկ acidosis:

- միկրո շրջանառության խանգարումներ . Նկատվում է արյան հոսքի նվազում և լճացման զարգացում կատեխոլամինների ազդեցությամբ, փոփոխվում են արյան ռեոլոգիական հատկությունները, ինչը նպաստում է ացիդոզի խորացմանը։

- վնաս և թափանցելիության բարձրացում անոթային պատը հիպոքսիայի և ացիդոզի ազդեցության տակ: Ացիդոզով բարձրանում է կինինների մակարդակը պլազմայում և արտաբջջային հեղուկում։ Կինինները առաջացնում են անոթների լայնացում և կտրուկ մեծացնում թափանցելիությունը: Զարգանում է հիպոթենզիա։ Միկրոանոթային համակարգի անոթների նկարագրված փոփոխությունները նպաստում են թրոմբի առաջացման և արյունահոսության գործընթացին։

Երբ արյան pH-ը 7,2-ից պակաս է, նվազել է սրտի արտադրանքը .

- Կուսմաուլի շունչը (փոխհատուցող ռեակցիա, որն ուղղված է ավելցուկային CO 2-ի ազատմանը):

2. Արտազատող.Այն զարգանում է, երբ երիկամներում թթվագենեզի և ամոնիագենեզի պրոցեսները խաթարվում են կամ կղանքում հիմնական վալենտների չափազանց մեծ կորուստ է լինում։

Ա). Թթվի պահպանումը ժամը երիկամային անբավարարություն(քրոնիկ ցրված գլոմերուլոնեֆրիտ, նեֆրոսկլերոզ, ցրված նեֆրիտ, ուրեմիա): Մեզի չեզոք կամ ալկալային է:

բ). Ալկալիների կորուստ՝ երիկամային (երիկամային գլանային ացիդոզ, հիպոքսիա, սուլֆոնամիդային թունավորում), գաստրոէնտերալ (լուծ, հիպերսալիվացիա):

3. Էկզոգեն.

Թթվային մթերքների, դեղամիջոցների ընդունում (ամոնիումի քլորիդ; մեծ քանակությամբ արյան փոխարինող լուծույթների և հեղուկների փոխներարկում պարենտերալ սնուցման համար, որոնց pH-ը նորմալ է.<7,0) и при отравлениях (салицилаты, этанол, метанол, этиленгликоль, толуол и др.).

4. Համակցված.

Օրինակ, ketoacidosis + lactic acidosis, metabolic + excretory եւ այլն:

III. Խառը (գազ + ոչ գազ).

Առաջանում է շնչահեղձություն, սրտանոթային անբավարարություն և այլն:

Ալկալոզ

1). CO2-ի հեռացման ավելացում՝ արտաքին շնչառության ակտիվացմամբ (թոքերի հիպերվենտիլացիա՝ փոխհատուցվող շնչառության հետ, որն ուղեկցում է մի շարք հիվանդությունների, այդ թվում՝... 2). Ներշնչվող օդում O2-ի պակասը առաջացնում է թոքերի հիպերվենտիլացիա և... Հիպերվենտիլացիան հանգեցնում է արյան մեջ pCO2-ի նվազմանը և pH-ի բարձրացմանը։ Ալկալոզը արգելակում է Na+-ի երիկամային ռեաբսորբցիան,...

Ոչ գազային ալկալոզ

գրականություն

1. Շիճուկի կամ պլազմայի բիկարբոնատներ /Ռ. Murray, D. Grenner, P. Mayes, V. Rodwell // Մարդու կենսաքիմիա. 2 հատորով. Տ.2. Պեր. անգլերենից՝ - Մ.՝ Միր, 1993. - էջ 370-371։

2. Արյան բուֆերային համակարգեր և թթու-բազային հավասարակշռություն / T.T. Բերեզովը, Բ.Ֆ. Կորովկին // Կենսաբանական քիմիա: Դասագիրք / Էդ. RAMS S.S. Դեբովա. - 2-րդ հրատ. վերամշակված և լրացուցիչ - Մ.: Բժշկություն, 1990. - էջ 452-457:

Ի՞նչ ենք անելու ստացված նյութի հետ.

Եթե ​​այս նյութը օգտակար էր ձեզ համար, կարող եք այն պահել ձեր էջում սոցիալական ցանցերում.

Ջուրը կենդանի օրգանիզմի ամենակարեւոր բաղադրիչն է։ Օրգանիզմները չեն կարող գոյություն ունենալ առանց ջրի։ Առանց ջրի մարդը մեկ շաբաթից էլ քիչ ժամանակ է մահանում, մինչդեռ առանց սննդի, բայց ջուր ստանալով՝ կարող է ապրել մեկ ամսից ավելի։ Մարմնի կողմից ջրի 20%-ի կորուստը հանգեցնում է մահվան։ Օրգանիզմում ջրի պարունակությունը կազմում է մարմնի քաշի 2/3-ը և փոխվում է տարիքի հետ։ Տարբեր հյուսվածքներում ջրի քանակը տարբեր է: Մարդու ջրի օրական կարիքը մոտավորապես 2,5 լիտր է։ Ջրի այս կարիքը բավարարվում է օրգանիզմ ներմուծելով հեղուկներ և սնունդ: Այս ջուրը համարվում է էկզոգեն: Ջուրը, որն առաջանում է օրգանիզմում սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի օքսիդատիվ տարրալուծման արդյունքում, կոչվում է էնդոգեն։

Ջուրն այն միջավայրն է, որտեղ տեղի են ունենում նյութափոխանակության ռեակցիաների մեծ մասը: Այն անմիջականորեն մասնակցում է նյութափոխանակությանը։ Ջուրը որոշակի դեր է խաղում մարմնի ջերմակարգավորման գործընթացներում։ Ջրի օգնությամբ սնուցիչները հասցվում են հյուսվածքներ և բջիջներ և դրանցից հանվում են նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքները։

Ջրի արտազատումն օրգանիզմից իրականացվում է երիկամներով՝ 1,2-1,5 լ, մաշկով՝ 0,5 լ, թոքերով՝ 0,2-0,3 լ։ Ջրի փոխանակումը կարգավորվում է նյարդահորմոնալ համակարգով։ Օրգանիզմում ջրի պահպանմանը նպաստում են մակերիկամի կեղևի հորմոնները (կորտիզոն, ալդոստերոն) և հիպոֆիզային գեղձի հետին բլթի հորմոնը՝ վազոպրեսինը։ Վահանաձև գեղձի հորմոն թիրոքսինը մեծացնում է ջրի արտազատումը մարմնից:
^

ՀԱՆՔԱՅԻՆ ՄԵԹԱԲՈԼԻԶՄ

Հանքային աղերը սննդի հիմնական բաղադրիչներից են։ Հանքային տարրերը սննդային արժեք չունեն, բայց դրանք օրգանիզմին անհրաժեշտ են որպես նյութափոխանակության կարգավորման, օսմոտիկ ճնշման պահպանման և մարմնի ներբջջային և արտաբջջային հեղուկի մշտական ​​pH-ի ապահովման մեջ ներգրավված նյութեր: Շատ հանքային տարրեր ֆերմենտների և վիտամինների կառուցվածքային բաղադրիչներ են:

Մարդու և կենդանիների օրգանների և հյուսվածքների կազմը ներառում է մակրոէլեմենտներ և միկրոտարրեր։ Վերջիններս օրգանիզմում պարունակվում են շատ քիչ քանակությամբ։ Տարբեր կենդանի օրգանիզմներում, ինչպես և մարդու մարմնում, թթվածինը, ածխածինը, ջրածինը և ազոտը գտնվում են ամենամեծ քանակությամբ։ Այս տարրերը, ինչպես նաև ֆոսֆորն ու ծծումբը կենդանի բջիջների մաս են կազմում տարբեր միացությունների տեսքով։ Մակրոտարրերը ներառում են նաև նատրիում, կալիում, կալցիում, քլոր և մագնեզիում: Կենդանիների օրգանիզմում հայտնաբերվել են հետևյալ միկրոտարրերը՝ պղինձ, մանգան, յոդ, մոլիբդեն, ցինկ, ֆտոր, կոբալտ և այլն։ Երկաթը միջանկյալ դիրք է զբաղեցնում մակրո և միկրոտարրերի միջև։

Հանքանյութերն օրգանիզմ են մտնում միայն սննդի հետ։ Այնուհետև աղիների լորձաթաղանթի և արյան անոթների միջոցով մտնում է պորտալար և լյարդ: Լյարդը պահպանում է որոշ հանքանյութեր՝ նատրիում, երկաթ, ֆոսֆոր: Երկաթը հեմոգլոբինի մի մասն է, որը մասնակցում է թթվածնի տեղափոխմանը, ինչպես նաև ռեդոքս ֆերմենտների բաղադրությանը։ Կալցիումը ոսկրային հյուսվածքի մի մասն է և ուժ է տալիս: Բացի այդ, այն կարևոր դեր է խաղում արյան մակարդման գործում։ Ֆոսֆորը, որը բացի ազատից (անօրգանականից) առկա է սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի միացություններում, շատ օգտակար է օրգանիզմի համար։ Մագնեզիումը կարգավորում է նյարդամկանային գրգռվածությունը և ակտիվացնում է բազմաթիվ ֆերմենտներ: Կոբալտը վիտամին B 12-ի մի մասն է: Յոդը մասնակցում է վահանաձև գեղձի հորմոնների ձևավորմանը: Ֆտորը հայտնաբերված է ատամնաբուժական հյուսվածքներում: Նատրիումը և կալիումը մեծ նշանակություն ունեն արյան օսմոտիկ ճնշման պահպանման համար։

Հանքանյութերի նյութափոխանակությունը սերտորեն կապված է օրգանական նյութերի (սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ, ածխաջրեր, լիպիդներ) նյութափոխանակության հետ։ Օրինակ՝ կոբալտը, մանգանը, մագնեզիումը և երկաթի իոնները անհրաժեշտ են ամինաթթուների նորմալ նյութափոխանակության համար։ Քլորի իոնները ակտիվացնում են ամիլազան: Կալցիումի իոնները ակտիվացնող ազդեցություն ունեն լիպազի վրա: Ճարպաթթուների օքսիդացումն ավելի ակտիվ է տեղի ունենում պղնձի և երկաթի իոնների առկայության դեպքում:
^

ԳԼՈՒԽ 12. ՎԻՏԱՄԻՆՆԵՐ

Վիտամինները ցածր մոլեկուլային օրգանական միացություններ են, որոնք սննդի հիմնական բաղադրիչն են: Կենդանիների մեջ չեն սինթեզվում։ Մարդու մարմնի և կենդանիների հիմնական աղբյուրը բուսական սնունդն է:

Վիտամինները կենսաբանական ակտիվ նյութեր են: Նրանց բացակայությունը կամ սննդի բացակայությունը ուղեկցվում է կենսական գործընթացների կտրուկ խախտմամբ՝ հանգեցնելով լուրջ հիվանդությունների առաջացման։ Վիտամինների անհրաժեշտությունը պայմանավորված է նրանով, որ դրանցից շատերը ֆերմենտների և կոֆերմենտների բաղադրիչներ են:

Վիտամիններն իրենց քիմիական կառուցվածքով շատ բազմազան են։ Դրանք բաժանվում են երկու խմբի՝ ջրում լուծվող և ճարպալուծվող։

^ ՋՐԱՅԻՆ ԼՈՒՅՍԻ ՎԻՏԱՄԻՆՆԵՐ

1. Վիտամին B 1 (թիամին, անևրին): Նրա քիմիական կառուցվածքը բնութագրվում է ամին խմբի և ծծմբի ատոմի առկայությամբ։ Վիտամին B1-ում ալկոհոլային խմբի առկայությունը թույլ է տալիս թթուներով էսթերներ ձևավորել։ Ֆոսֆորաթթվի երկու մոլեկուլների հետ միանալով՝ թիամինը ձևավորում է էսթեր թիամին դիֆոսֆատը, որը վիտամինի կոֆերմենտային ձևն է։ Թիամին դիֆոսֆատը դեկարբոքսիլազների կոֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է α-կետո թթուների դեկարբոքսիլացումը։ Վիտամին B1-ի օրգանիզմի բացակայության կամ անբավարար ընդունման դեպքում ածխաջրերի նյութափոխանակությունն անհնար է դառնում: Խախտումները տեղի են ունենում պիրուվիկ և α-կետօղլուտարական թթուների օգտագործման փուլում։

2. Վիտամին B 2 (ռիբոֆլավին): Այս վիտամինը isoalloxazine-ի մեթիլացված ածանցյալ է, որը կապված է 5-հիդրիկ ալկոհոլային ռիբիտոլի հետ:

Օրգանիզմում ռիբոֆլավինը ֆոսֆորաթթվի հետ էսթերի տեսքով մտնում է ֆլավինի ֆերմենտների պրոթեզավորման խմբի մեջ (FMN, FAD), որոնք կատալիզացնում են կենսաբանական օքսիդացման գործընթացները՝ ապահովելով ջրածնի փոխանցումը շնչառական շղթայում, ինչպես նաև ռեակցիաները։ ճարպաթթուների սինթեզ և քայքայում.

3. Վիտամին B 3 (պանտոտենաթթու): Պանտոտենաթթուն կազմված է -ալանինից և երկօքսիդիմեթիլբուտիրաթթվից՝ կապված պեպտիդային կապով։ Կենսաբանական նշանակությունպանտոտենաթթուն այն է, որ այն հանդիսանում է կոֆերմենտի A-ի մի մասը, որը հսկայական դեր է խաղում ածխաջրերի, ճարպերի և սպիտակուցների նյութափոխանակության մեջ:

4. Վիտամին B 6 (պիրիդոքսին): Քիմիական բնույթով վիտամին B 6-ը պիրիդինի ածանցյալ է: Պիրիդոքսինի ֆոսֆորիլացված ածանցյալը ֆերմենտների կոֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է ամինաթթուների նյութափոխանակության ռեակցիաները:

5. Վիտամին B 12 (կոբալամին): Վիտամինի քիմիական կառուցվածքը շատ բարդ է։ Այն պարունակում է չորս պիրոլի օղակներ: Կենտրոնում կա կոբալտի ատոմ՝ կապված պիրոլի օղակների ազոտի հետ։

Վիտամին B 12-ը մեծ դեր է խաղում մեթիլ խմբերի տեղափոխման, ինչպես նաև նուկլեինաթթուների սինթեզում։

6. Վիտամին PP (նիկոտինաթթու և դրա ամիդ): Նիկոտինաթթուն պիրիդինի ածանցյալ է:

Նիկոտինաթթվի ամիդը NAD + և NADP + կոենզիմների անբաժանելի մասն է, որոնք մտնում են դեհիդրոգենազների մեջ:

7. Ֆոլաթթու (վիտամին B c). Մեկուսացված է սպանախի տերեւներից (լատիներեն folium - տերեւ): Ֆոլաթթուն պարունակում է պարամինոբենզոյան թթու և գլուտամինաթթու: Ֆոլաթթուն կարևոր դեր է խաղում նուկլեինաթթուների նյութափոխանակության և սպիտակուցների սինթեզի մեջ։

8. Պարա-ամինոբենզոյան թթու. Այն մեծ դեր է խաղում ֆոլաթթվի սինթեզում։

9. Բիոտին (վիտամին H): Բիոտինը ֆերմենտի մի մասն է, որը կատալիզացնում է կարբոքսիլացման գործընթացը (ածխածնային շղթային CO 2-ի ավելացում): Բիոտինը անհրաժեշտ է ճարպաթթուների և պուրինների սինթեզի համար։

10. Վիտամին C (ասկորբինաթթու): Ասկորբինաթթվի քիմիական կառուցվածքը մոտ է հեքսոզներին։ Այս միացության առանձնահատուկ առանձնահատկությունն այն է, որ նա կարող է ենթարկվել շրջելի օքսիդացման՝ առաջացնելով դեհիդրոասկորբինաթթու: Այս երկու միացություններն էլ ունեն վիտամինային ակտիվություն: Ասկորբինաթթուն մասնակցում է օրգանիզմի ռեդոքս գործընթացներին, պաշտպանում է SH ֆերմենտների խումբը օքսիդացումից և ունի տոքսինները ջրազրկելու հատկություն։

^ ՃԱՐՊԼՈՒՅՑ ՎԻՏԱՄԻՆՆԵՐ

Այս խումբը ներառում է A, D, E, K- խմբերի վիտամիններ և այլն:

1. A խմբի վիտամիններ: Վիտամին A 1-ը (ռետինոլ, հակաքսերոֆթալմիկ) իր քիմիական բնույթով մոտ է կարոտիններին: Ցիկլային միահիդրիկ սպիրտ է .

2. D խմբի վիտամիններ (հակիրախիտ վիտամին). Իրենց քիմիական կառուցվածքով D խմբի վիտամինները մոտ են ստերոլներին։ Վիտամին D 2-ը ձևավորվում է խմորիչի էրգոստերոլից, իսկ վիտամին D 3-ը ձևավորվում է կենդանիների հյուսվածքներում 7-դե-հիդրոքոլեստերինից՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ:

3. E խմբի վիտամիններ (, , -տոկոֆերոլներ). Վիտամին E-ի պակասի հետ կապված հիմնական փոփոխությունները տեղի են ունենում վերարտադրողական համակարգում (պտղի կրելու ունակության կորուստ, սերմի դեգեներատիվ փոփոխություններ): Միևնույն ժամանակ, վիտամին E-ի պակասը վնասում է հյուսվածքների լայն տեսականի:

4. K խմբի վիտամիններ Ըստ իրենց քիմիական կառուցվածքի այս խմբի վիտամինները (K 1 և K 2) պատկանում են նաֆթոքինոններին։ Վիտամին K-ի պակասի բնորոշ նշան է ենթամաշկային, միջմկանային և այլ արյունազեղումների առաջացումը և արյան մակարդման խանգարումը։ Դրա պատճառը արյան մակարդման համակարգի բաղադրիչ պրոտոմբինի սպիտակուցի սինթեզի խախտումն է։

ՀԱԿԱՎԻՏԱՄԻՆՆԵՐ

Հակավիտամինները վիտամինների հակառակորդներ են. հաճախ այդ նյութերը կառուցվածքով շատ մոտ են համապատասխան վիտամիններին, և այնուհետև դրանց ազդեցությունը հիմնված է հակավիտամինի կողմից ֆերմենտային համակարգում համապատասխան վիտամինի «մրցակցային» տեղաշարժի վրա: Արդյունքում ձևավորվում է «ոչ ակտիվ» ֆերմենտ, խանգարվում է նյութափոխանակությունը և առաջանում է լուրջ հիվանդություն։ Օրինակ, սուլֆոնամիդները պարաամինոբենզոաթթվի հակավիտամիններ են: Վիտամին B 1-ի հակավիտամինը պիրիտիամինն է:

Կան նաև կառուցվածքային տարբեր հակավիտամիններ, որոնք ունակ են կապել վիտամինները՝ զրկելով նրանց վիտամինային ակտիվությունից։
^

ԳԼՈՒԽ 13. ՀՈՐՄՈՆՆԵՐ

Հորմոնները, ինչպես վիտամինները, կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր են և հանդիսանում են նյութափոխանակության և ֆիզիոլոգիական ֆունկցիաների կարգավորիչներ։ Նրանց կարգավորիչ դերը կրճատվում է ֆերմենտային համակարգերի ակտիվացման կամ արգելակման, կենսաբանական թաղանթների թափանցելիության փոփոխության և դրանց միջոցով նյութերի տեղափոխման, տարբեր կենսասինթետիկ գործընթացների խթանման կամ ուժեղացման, ներառյալ ֆերմենտների սինթեզը:

Հորմոնները արտադրվում են էնդոկրին գեղձերում, որոնք չունեն արտազատվող խողովակներ և արտազատում են իրենց սեկրեցները անմիջապես արյան մեջ։ Էնդոկրին գեղձերը ներառում են վահանաձև գեղձը, պարաթիրոիդը (վահանաձև գեղձի մոտ), սեռական գեղձերը, մակերիկամները, հիպոֆիզը, ենթաստամոքսային գեղձը և տիմուսային գեղձերը:

Հիվանդությունները, որոնք առաջանում են, երբ այս կամ այն ​​էնդոկրին գեղձի ֆունկցիաները խաթարվում են, հետևանք են կա՛մ դրա հիպոֆունկցիայի (հորմոնի սեկրեցիայի նվազում), կա՛մ հիպերֆունկցիայի (հորմոնի ավելցուկ սեկրեցիա):

Հորմոնները կարելի է բաժանել երեք խմբի՝ ելնելով դրանց քիմիական կառուցվածքից՝ սպիտակուցային հորմոններ; հորմոններ, որոնք ստացվում են թիրոզին ամինաթթուից և ստերոիդ կառուցվածք ունեցող հորմոններ:

^ ՍՊԵՏՈՒՆԱԿԱՆ ՀՈՐՄՈՆՆԵՐ

Դրանք ներառում են ենթաստամոքսային գեղձի հորմոններ, առաջի հիպոֆիզ և պարաթիրոիդ գեղձեր:

Ենթաստամոքսային գեղձի հորմոնները՝ ինսուլինը և գլյուկագոնը, մասնակցում են ածխաջրերի նյութափոխանակության կարգավորմանը։ Իրենց գործողություններում նրանք միմյանց հակառակորդներ են: Ինսուլինը նվազեցնում է, իսկ գլյուկագոնը բարձրացնում է արյան շաքարի մակարդակը:

Հիպոֆիզի հորմոնները կարգավորում են բազմաթիվ այլ էնդոկրին գեղձերի գործունեությունը: Դրանք ներառում են.

Somatotropic հորմոն (GH) - աճի հորմոն, խթանում է բջիջների աճը, բարձրացնում է կենսասինթետիկ գործընթացների մակարդակը;

Վահանաձև գեղձի խթանող հորմոն (TSH) - խթանում է վահանաձև գեղձի գործունեությունը.

Ադրենոկորտիկոտրոպ հորմոն (ACTH) - կարգավորում է կորտիկոստերոիդների կենսասինթեզը վերերիկամային ծառի կեղևի կողմից.

Գոնադոտրոպ հորմոնները կարգավորում են սեռական գեղձերի աշխատանքը։

^ ՏԻՐՈԶԻՆԱՅԻՆ ՇԱՐՔԻ ՀՈՐՄՈՆՆԵՐ

Դրանք ներառում են վահանաձև գեղձի հորմոններ և վերերիկամային մեդուլայի հորմոններ: Վահանաձև գեղձի հիմնական հորմոններն են թիրոքսինը և տրիյոդոթիրոնինը: Այս հորմոնները թիրոզինի ամինաթթվի յոդացված ածանցյալներն են։ Վահանաձև գեղձի հիպոֆունկցիայի դեպքում նյութափոխանակության գործընթացները նվազում են: Վահանաձև գեղձի հիպերֆունկցիան հանգեցնում է բազալ նյութափոխանակության բարձրացման:

Վերերիկամային մեդուլլան արտադրում է երկու հորմոն՝ ադրենալին և նորեպինեֆրին։ Այս նյութերը բարձրացնում են արյան ճնշումը։ Ադրենալինը զգալի ազդեցություն ունի ածխաջրերի նյութափոխանակության վրա՝ բարձրացնում է արյան մեջ գլյուկոզայի մակարդակը։

^ ՍՏԵՐՈԻԴ ՀՈՐՄՈՆՆԵՐ

Այս դասը ներառում է հորմոններ, որոնք արտադրվում են վերերիկամային կեղևի և սեռական գեղձերի կողմից (ձվարաններ և ամորձիներ): Քիմիական բնույթով դրանք ստերոիդներ են։ Վերերիկամային կեղևը արտադրում է կորտիկոստերոիդներ, դրանք պարունակում են C 21 ատոմ։ Դրանք բաժանվում են միներալոկորտիկոիդների, որոնցից առավել ակտիվ են ալդոստերոնը և դեզօքսիկորտիկոստերոնը։ և գլյուկոկորտիկոիդներ՝ կորտիզոլ (հիդրոկորտիզոն), կորտիզոն և կորտիկոստերոն։ Գլյուկոկորտիկոիդները մեծ ազդեցություն ունեն ածխաջրերի և սպիտակուցների նյութափոխանակության վրա։ Միներալոկորտիկոիդները հիմնականում կարգավորում են ջրի և հանքանյութերի նյութափոխանակությունը։

Կան արական (անդրոգեններ) և իգական (էստրոգեններ) սեռական հորմոններ։ Առաջինները C 19 - են, իսկ երկրորդները C 18 - ստերոիդներ: Անդրոգենները ներառում են տեստոստերոն, անդրոստենեդիոն և այլն, իսկ էստրոգենները ներառում են էստրադիոլ, էստրոն և էստրիոլ: Առավել ակտիվ են տեստոստերոնը և էստրադիոլը: Սեռական հորմոնները որոշում են նորմալ սեռական զարգացումը, երկրորդական սեռական հատկանիշների ձևավորումը և ազդում նյութափոխանակության վրա:

^ ԳԼՈՒԽ 14. ՌԱՑԻՈՆԱԿԱՆ ՍՆՈՒՆՄԱՆ ԿԵՆՍԱՔԻՄԻԱԿԱՆ ՀԻՄՈՒՆՔՆԵՐԸ.

Սնուցման հարցում կարելի է առանձնացնել երեք փոխկապակցված բաժիններ՝ ռացիոնալ սնուցում, թերապևտիկ և թերապևտիկ-կանխարգելիչ։ Հիմքը այսպես կոչված ռացիոնալ սնուցումն է, քանի որ այն կառուցված է՝ հաշվի առնելով առողջ մարդու կարիքները՝ կախված տարիքից, մասնագիտությունից, կլիմայական և այլ պայմաններից։ Հավասարակշռված սննդակարգի հիմքը հավասարակշռությունն է և ճիշտ սնունդը: Ռացիոնալ սնունդը օրգանիզմի վիճակը նորմալացնելու և նրա բարձր աշխատունակությունը պահպանելու միջոց է։

Ածխաջրերը, սպիտակուցները, ճարպերը, ամինաթթուները, վիտամինները և հանքանյութերը մարդու օրգանիզմ են մտնում սննդի հետ միասին։ Այդ նյութերի կարիքը տարբեր է և որոշվում է օրգանիզմի ֆիզիոլոգիական վիճակով։ Աճող օրգանիզմն ավելի շատ սննդի կարիք ունի: Սպորտով կամ ֆիզիկական աշխատանքով զբաղվող մարդը մեծ քանակությամբ էներգիա է ծախսում, հետևաբար նաև ավելի շատ սննդի կարիք ունի, քան նստակյաց մարդը:

Մարդու սնուցման մեջ սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի քանակը պետք է լինի 1:1:4 հարաբերակցությամբ, այսինքն՝ անհրաժեշտ է 1 գ սպիտակուցի և 4 գ ածխաջրերի համար: Սպիտակուցները պետք է ապահովեն օրական ընդունվող կալորիականության մոտ 14%-ը, ճարպերը՝ մոտ 31%-ը, իսկ ածխաջրերը՝ մոտ 55%-ը։

Սնուցման գիտության զարգացման ներկա փուլում բավարար չէ միայն սննդանյութերի ընդհանուր սպառումից ելնելը։ Շատ կարևոր է սննդակարգում սահմանել սննդի հիմնական բաղադրիչների համամասնությունը (անհրաժեշտ ամինաթթուներ, չհագեցած ճարպաթթուներ, վիտամիններ, հանքանյութեր և այլն): Ժամանակակից ուսուցումը մարդու սննդի կարիքների մասին արտահայտված է հավասարակշռված սննդակարգի հայեցակարգում: Այս հայեցակարգի համաձայն՝ բնականոն կենսագործունեության ապահովումը հնարավոր է ոչ միայն օրգանիզմին բավարար քանակությամբ էներգիա և սպիտակուց մատակարարելով, այլև բազմաթիվ անփոխարինելի սննդային գործոնների միջև բավականին բարդ հարաբերություններ դիտարկելով, որոնք ունակ են առավելագույնս կիրառել իրենց կենսաբանական օգտակար ազդեցությունները։ մարմնի մեջ. Հավասարակշռված սնուցման օրենքը հիմնված է մարմնում սննդի յուրացման գործընթացների քանակական և որակական ասպեկտների մասին պատկերացումների վրա, այսինքն՝ նյութափոխանակության ֆերմենտային ռեակցիաների ամբողջ գումարը։

ԽՍՀՄ բժշկական գիտությունների ակադեմիայի սնուցման ինստիտուտը մշակել է չափահաս մարդու սննդային կարիքների վերաբերյալ միջին տվյալներ։ Հիմնականում առանձին սննդանյութերի օպտիմալ հարաբերակցությունը որոշելիս սննդանյութերի հենց այս հարաբերակցությունն է միջինում անհրաժեշտ չափահաս մարդու բնականոն գործունեությունը պահպանելու համար: Ուստի ընդհանուր սննդակարգեր պատրաստելիս և առանձին ապրանքատեսակներ գնահատելիս անհրաժեշտ է կենտրոնանալ այս հարաբերակցության վրա։ Կարևոր է հիշել, որ ոչ միայն առանձին էական գործոնների պակասն է վնասակար, այլև դրանց ավելցուկը։ Ավելորդ էական սննդանյութերի թունավորության պատճառը, հավանաբար, կապված է սննդակարգի անհավասարակշռության հետ, որն իր հերթին հանգեցնում է մարմնի կենսաքիմիական հոմեոստազի (ներքին միջավայրի կազմի և հատկությունների կայունության) խաթարմանը և բջջային աշխատանքի խանգարմանը։ սնուցում.

Տվյալ սննդային հավասարակշռությունը դժվար թե հնարավոր լինի փոխանցել առանց տարբեր աշխատանքային և կենսապայմաններում գտնվող մարդկանց սննդային կառուցվածքը փոխելու, տարբեր տարիքի և սեռի մարդկանց և այլն: Ելնելով այն հանգամանքից, որ էներգիայի և սննդային կարիքների տարբերությունները հիմնված են բնութագրերի վրա, ընթացքը նյութափոխանակության գործընթացները և դրանց հորմոնալ և նյարդային կարգավորումը, անհրաժեշտ է տարբեր տարիքի և սեռի մարդկանց, ինչպես նաև նորմալ ֆերմենտային վիճակի միջին ցուցանիշներից զգալի շեղումներ ունեցող անձանց համար որոշակի ճշգրտումներ կատարել հավասարակշռված սնուցման բանաձևի սովորական ներկայացմանը: .

ԽՍՀՄ բժշկական գիտությունների ակադեմիայի սնուցման ինստիտուտը ստանդարտներ է առաջարկել

մեր երկրի բնակչության համար օպտիմալ դիետաների հաշվարկը.

Այս դիետաները տարբերվում են երեք կլիմայական պայմանների համեմատ

գոտիներ՝ հյուսիսային, կենտրոնական և հարավային: Սակայն վերջին գիտական ​​տվյալները վկայում են, որ նման բաժանումն այսօր չի կարող գոհացուցիչ լինել։ Վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մեր երկրի ներսում Հյուսիսը պետք է բաժանվի երկու գոտու՝ եվրոպական և ասիական։ Այս գոտիները զգալիորեն տարբերվում են միմյանցից կլիմայական պայմաններով։ ԽՍՀՄ Բժշկական գիտությունների ակադեմիայի Սիբիրյան մասնաճյուղի կլինիկական և փորձարարական բժշկության ինստիտուտում (Նովոսիբիրսկ) երկարատև ուսումնասիրությունների արդյունքում պարզվել է, որ ասիական հյուսիսի պայմաններում սպիտակուցների նյութափոխանակությունը, ճարպերը, ածխաջրերը, վիտամինները, մակրո և միկրոէլեմենտները վերակառուցվում են, և, հետևաբար, անհրաժեշտ է հստակեցնել մարդու սնուցման չափանիշները՝ հաշվի առնելով նյութափոխանակության փոփոխությունները: Ներկայումս Սիբիրի և Հեռավոր Արևելքի բնակչության սնուցման ռացիոնալացման ոլորտում լայնածավալ հետազոտություններ են անցկացվում: Այս հարցի ուսումնասիրության մեջ առաջնային դերը տրվում է կենսաքիմիական հետազոտություններին։

Կենսաքիմիայի ամբիոն

Ես հաստատում եմ

Գլուխ բաժին պրոֆ., բժշկական գիտությունների դոկտոր

Մեշչանինով Վ.Ն.

_____‘______________2006 թ

Դասախոսություն թիվ 25

Թեմա՝ Ջուր-աղ և հանքային նյութափոխանակություն

Ֆակուլտետներ՝ թերապևտիկ և կանխարգելիչ, բժշկական և կանխարգելիչ, մանկաբուժական:

Ջուր-աղ նյութափոխանակություն- ջրի և մարմնի հիմնական էլեկտրոլիտների փոխանակում (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4):

Էլեկտրոլիտներ- նյութեր, որոնք լուծույթում տարանջատվում են անիոնների և կատիոնների: Չափվում են մոլ/լ-ով։

Ոչ էլեկտրոլիտներ- նյութեր, որոնք չեն տարանջատվում լուծույթում (գլյուկոզա, կրեատինին, միզանյութ): Չափվում են գ/լ-ով:

Հանքային նյութափոխանակություն- ցանկացած հանքային բաղադրիչի փոխանակում, ներառյալ նրանց, որոնք չեն ազդում մարմնի հեղուկ միջավայրի հիմնական պարամետրերի վրա:

Ջուր- մարմնի բոլոր հեղուկների հիմնական բաղադրիչը:

Ջրի կենսաբանական դերը

1. Ջուրը ունիվերսալ լուծիչ է օրգանական (բացառությամբ լիպիդների) և անօրգանական միացությունների մեծ մասի համար:
2. Ջուրն ու նրա մեջ լուծված նյութերը ստեղծում են մարմնի ներքին միջավայրը։
3. Ջուրն ապահովում է նյութերի և ջերմային էներգիայի տեղափոխումն ամբողջ մարմնով։
4. Մարմնի քիմիական ռեակցիաների զգալի մասը տեղի է ունենում ջրային փուլում։
5. Ջուրը մասնակցում է հիդրոլիզի, խոնավացման և ջրազրկման ռեակցիաներին։
6. Որոշում է հիդրոֆոբ և հիդրոֆիլ մոլեկուլների տարածական կառուցվածքը և հատկությունները:
7. ԳԱԳ-ների հետ միասին ջուրը կատարում է կառուցվածքային ֆունկցիա։

ՄԱՐՄՆԻ ՀԵՂՈՒՔՆԵՐԻ ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

Մարմնի բոլոր հեղուկները բնութագրվում են ընդհանուր հատկություններով՝ ծավալ, օսմոտիկ ճնշում և pH արժեք:

Ծավալը.Բոլոր ցամաքային կենդանիների մոտ հեղուկը կազմում է մարմնի քաշի մոտ 70%-ը։

Ջրի բաշխումն օրգանիզմում կախված է տարիքից, սեռից, մկանային զանգվածից, մարմնի տեսակից և ճարպի քանակից։ Տարբեր հյուսվածքներում ջրի պարունակությունը բաշխված է հետևյալ կերպ՝ թոքեր, սիրտ և երիկամներ (80%), կմախքային մկաններ և ուղեղ (75%), մաշկ և լյարդ (70%), ոսկորներ (20%), ճարպային հյուսվածք (10%): . Ընդհանուր առմամբ, նիհար մարդիկ ունեն ավելի քիչ ճարպ և ​​ավելի շատ ջուր: Տղամարդկանց մոտ ջուրը կազմում է 60%, կանանց մոտ՝ մարմնի քաշի 50%-ը։ Տարեց մարդիկ ունեն ավելի շատ ճարպ և ​​ավելի քիչ մկաններ: Միջին հաշվով 60 տարեկանից բարձր տղամարդկանց և կանանց օրգանիզմը պարունակում է համապատասխանաբար 50% և 45% ջուր։

Ջրից լրիվ զրկվելու դեպքում մահը տեղի է ունենում 6-8 օր հետո, երբ օրգանիզմում ջրի քանակը նվազում է 12%-ով։

Ամբողջ մարմնի հեղուկը բաժանված է ներբջջային (67%) և արտաբջջային (33%) լողավազանների:

Արտաբջջային լողավազան(արտբջջային տարածություն) բաղկացած է.

1. Ներանոթային հեղուկ;

2. Ինտերստիցիալ հեղուկ (միջբջջային);

3. Տրանսբջջային հեղուկ (պլեվրային, պերիկարդի, որովայնի խոռոչների և սինովիալ տարածության հեղուկ, ողնուղեղային և ներակնային հեղուկ, քրտինքի, թքագեղձերի և արցունքային գեղձերի արտազատում, ենթաստամոքսային գեղձի, լյարդի, լեղապարկի, աղեստամոքսային տրակտի և շնչուղիների սեկրեցիա):

Հեղուկները ինտենսիվ փոխանակվում են լողավազանների միջև: Ջրի շարժումը մի հատվածից մյուսը տեղի է ունենում, երբ փոխվում է օսմոտիկ ճնշումը:

Օսմոտիկ ճնշում -Սա ջրի մեջ լուծված բոլոր նյութերի կողմից ստեղծված ճնշումն է: Արտաբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշումը որոշվում է հիմնականում NaCl-ի խտությամբ։

Արտբջջային և ներբջջային հեղուկները էապես տարբերվում են առանձին բաղադրիչների բաղադրությամբ և կոնցենտրացիայով, սակայն օսմոտիկ ակտիվ նյութերի ընդհանուր ընդհանուր կոնցենտրացիան մոտավորապես նույնն է:

pH- Պրոտոնի կոնցենտրացիայի բացասական տասնորդական լոգարիթմ: pH-ի արժեքը կախված է մարմնում թթուների և հիմքերի ձևավորման ինտենսիվությունից, բուֆերային համակարգերի կողմից դրանց չեզոքացումից և օրգանիզմից մեզի, արտաշնչված օդի, քրտինքի և կղանքի միջոցով հեռացնելուց:

Կախված փոխանակման առանձնահատկություններից, pH-ի արժեքը կարող է զգալիորեն տարբերվել ինչպես տարբեր հյուսվածքների բջիջներում, այնպես էլ նույն բջջի տարբեր բաժանմունքներում (ցիտոզոլում թթվայնությունը չեզոք է, լիզոսոմներում և միտոքոնդրիաների միջմեմբրանային տարածությունում՝ բարձր թթվային ): Տարբեր օրգանների և հյուսվածքների միջբջջային հեղուկում և արյան պլազմայում pH-ի արժեքը, ինչպես օսմոտիկ ճնշումը, համեմատաբար հաստատուն արժեք է:

ՄԱՐՄԻՆԻ ՋՐԱՂ ՀԱՎԱՇԱՐԺԻ ԿԱՐԳԱՎՈՐՈՒՄԸ

Օրգանիզմում ներբջջային միջավայրի ջր-աղ հավասարակշռությունը պահպանվում է արտաբջջային հեղուկի կայունությամբ։ Իր հերթին, արտաբջջային հեղուկի ջր-աղ հավասարակշռությունը պահպանվում է արյան պլազմայի միջոցով օրգանների օգնությամբ և կարգավորվում հորմոններով։

Ջուր-աղ նյութափոխանակությունը կարգավորող օրգաններ

Ջրի և աղերի մուտքն օրգանիզմ տեղի է ունենում աղեստամոքսային տրակտի միջոցով։ Երիկամները օրգանիզմից հեռացնում են ավելորդ ջուրն ու աղերը։ Բացի այդ, ջուրն օրգանիզմից դուրս է բերվում մաշկի, թոքերի և աղեստամոքսային տրակտի միջոցով:

Մարմնի ջրի հավասարակշռությունը

Ստամոքս-աղիքային տրակտի, մաշկի և թոքերի համար ջրի արտազատումը կողմնակի գործընթաց է, որը տեղի է ունենում նրանց հիմնական գործառույթների կատարման արդյունքում: Օրինակ՝ աղեստամոքսային տրակտը ջուր է կորցնում, երբ օրգանիզմից դուրս են գալիս չմարսված նյութեր, նյութափոխանակության արտադրանքներ և քսենոբիոտիկներ։ Թոքերը շնչառության ժամանակ կորցնում են ջուրը, իսկ մաշկը՝ ջերմակարգավորման ժամանակ։

Երիկամների, մաշկի, թոքերի և աղեստամոքսային տրակտի աշխատանքի փոփոխությունները կարող են հանգեցնել ջրային աղի հոմեոստազի խախտման: Օրինակ՝ տաք կլիմայական պայմաններում մարմնի ջերմաստիճանը պահպանելու համար մաշկը մեծացնում է քրտնարտադրությունը, իսկ թունավորման դեպքում փսխում կամ փորլուծություն է առաջանում աղեստամոքսային տրակտից։ Օրգանիզմում ջրազրկման և աղերի կորստի ավելացման արդյունքում առաջանում է ջր-աղ հավասարակշռության խախտում։

Ջուր-աղ նյութափոխանակությունը կարգավորող հորմոններ

Վազոպրեսին

Հակադիուրետիկ հորմոն (ADH) կամ վազոպրեսին- մոտ 1100 D մոլեկուլային քաշով պեպտիդ, որը պարունակում է 9 AA, որը միացված է մեկ դիսուլֆիդային կամրջով:

ADH-ն սինթեզվում է հիպոթալամուսի նեյրոններում և տեղափոխվում հիպոֆիզի հետին բլթի նյարդային վերջավորություններ (նեյրոհիպոֆիզ):

Արտբջջային հեղուկի բարձր օսմոտիկ ճնշումը ակտիվացնում է հիպոթալամուսի օսմոընկալիչները, ինչը հանգեցնում է նյարդային ազդակների, որոնք փոխանցվում են հետևի հիպոֆիզի գեղձին և առաջացնում ADH-ի արտազատում արյան մեջ:

ADH-ն գործում է 2 տեսակի ընկալիչների միջոցով՝ V 1 և V 2:

Հորմոնի հիմնական ֆիզիոլոգիական ազդեցությունն իրականացնում են V 2 ընկալիչները, որոնք տեղակայված են հեռավոր խողովակների և ջրի մոլեկուլների համար համեմատաբար անթափանց խողովակների բջիջների վրա։

ADH-ը, V 2 ընկալիչների միջոցով, խթանում է ադենիլատ ցիկլազային համակարգը, արդյունքում սպիտակուցները ֆոսֆորիլացվում են՝ խթանելով մեմբրանի սպիտակուցի գենի արտահայտումը. ակվապորինա-2 . Ակվապորին-2-ը ինտեգրվում է բջիջների գագաթային թաղանթին՝ դրանում ջրային ալիքներ ձևավորելով։ Այս ուղիներով ջուրը պասիվ դիֆուզիայի միջոցով մեզից ներծծվում է միջքաղաքային տարածություն և մեզը խտանում է:

ADH-ի բացակայության դեպքում մեզը չի կենտրոնանում (խտություն<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20 լ/օր), ինչը հանգեցնում է օրգանիզմի ջրազրկման։ Այս պայմանը կոչվում է շաքարախտ insipidus .

ADH դեֆիցիտի և շաքարախտի insipidus-ի պատճառներն են. ուռուցք, իշեմիա): Նեֆրոգեն շաքարային դիաբետը առաջանում է ADH տիպի V 2 ընկալիչի գենի մուտացիայի պատճառով:

V 1 ընկալիչները տեղայնացված են SMC անոթների թաղանթներում: ADH-ը, V 1 ընկալիչների միջոցով, ակտիվացնում է ինոզիտոլ տրիֆոսֆատ համակարգը և խթանում է Ca 2+-ի արտազատումը ER-ից, ինչը խթանում է անոթային SMC-ների կծկումը: ADH-ի վազոկոնստրրիտորական ազդեցությունը տեղի է ունենում ADH-ի բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում:

Պաթոլոգիայում նյութափոխանակության ամենահաճախ խանգարվող տեսակներից մեկը ջրային աղի նյութափոխանակությունն է: Այն կապված է ջրի և հանքանյութերի անընդհատ շարժման հետ մարմնի արտաքին միջավայրից դեպի ներքին, և հակառակը։

Հասուն մարդու մարմնում ջուրը կազմում է մարմնի քաշի 2/3-ը (58-67%): Նրա ծավալի մոտ կեսը կենտրոնացած է մկաններում։ Ջրի կարիքը (մարդը ստանում է օրական մինչև 2,5-3 լիտր հեղուկ) ծածկվում է խմելու (700-1700 մլ), նախամշակված ջրի (800-1000 մլ) ձևով և գոյացած ջրով։ օրգանիզմում նյութափոխանակության ընթացքում՝ 200-300 մլ (100 գ ճարպերի, սպիտակուցների և ածխաջրերի այրման արդյունքում առաջանում է համապատասխանաբար 107,41 և 55 գ ջուր)։ Էնդոգեն ջուրը սինթեզվում է համեմատաբար մեծ քանակությամբ, երբ ակտիվանում է ճարպերի օքսիդացման գործընթացը, որը նկատվում է տարբեր, հատկապես երկարատև սթրեսային պայմաններում, սիմպաթիկ-ադրենալ համակարգի խթանման և բեռնաթափման դիետիկ թերապիայի (հաճախ օգտագործվում է գեր հիվանդների բուժման համար):

Մշտապես տեղի ունեցող պարտադիր ջրի կորուստների պատճառով օրգանիզմում հեղուկի ներքին ծավալը մնում է անփոփոխ։ Այդպիսի կորուստները ներառում են երիկամային (1,5 լ) և արտաերիկամային, որոնք կապված են ստամոքս-աղիքային տրակտի (50-300 մլ), շնչուղիների և մաշկի միջոցով հեղուկի արտազատման հետ (850-1200 մլ): Ընդհանուր առմամբ ջրի պարտադիր կորուստների ծավալը կազմում է 2,5-3 լիտր՝ մեծապես կախված օրգանիզմից հեռացվող տոքսինների քանակից։

Ջրի մասնակցությունը կյանքի գործընթացներին շատ բազմազան է։ Ջուրը շատ միացությունների լուծիչ է, մի շարք ֆիզիկաքիմիական և կենսաքիմիական փոխակերպումների անմիջական բաղադրիչ և էնդոգեն և էկզոգեն նյութերի փոխադրող։ Բացի այդ, այն կատարում է մեխանիկական ֆունկցիա՝ թուլացնելով կապանների, մկանների և հոդերի աճառի մակերեսը (դրանով իսկ հեշտացնելով դրանց շարժունակությունը) և մասնակցում է ջերմակարգավորմանը։ Ջուրը պահպանում է հոմեոստազը՝ կախված պլազմայի օսմոտիկ ճնշումից (իզոսմիա) և հեղուկի ծավալից (իզովոլեմիա), թթու-բազային վիճակը կարգավորող մեխանիզմների գործարկումից և մշտական ​​ջերմաստիճան ապահովող պրոցեսների առաջացումից (իզոթերմիա):

Մարդու մարմնում ջուրը գոյություն ունի երեք հիմնական ֆիզիկաքիմիական վիճակներում, ըստ որոնց նրանք տարբերակում են. 2) ջուր՝ կապված հիդրոֆիլ կոլոիդներով, և 3) կոնստիտուցիոնալ՝ ներառված սպիտակուցների, ճարպերի և ածխաջրերի մոլեկուլների կառուցվածքում։

70 կգ կշռող չափահաս մարդու մարմնում հիդրոֆիլ կոլոիդներով կապված ազատ ջրի և ջրի ծավալը կազմում է մարմնի քաշի մոտավորապես 60%-ը, այսինքն. 42 լ. Այս հեղուկը ներկայացված է ներբջջային ջրով (կազմում է 28 լիտր կամ մարմնի քաշի 40%-ը), որը կազմում է ներբջջային հատվածը և արտաբջջային ջրով (14 լիտր կամ մարմնի քաշի 20%)՝ ձևավորելով արտաբջջային հատվածը։ Վերջինս պարունակում է ներանոթային (ներանոթային) հեղուկ։ Այս ներանոթային հատվածը ձևավորվում է պլազմայից (2,8 լ), որը կազմում է մարմնի քաշի 4-5%-ը և լիմֆով։

Միջբջջային ջուրը ներառում է միջբջջային ջուրը (ազատ միջբջջային հեղուկ) և կազմակերպված արտաբջջային հեղուկը (կազմում է մարմնի քաշի 15-16%-ը կամ 10,5 լ), այսինքն. կապանների, ջլերի, ֆասիայի, աճառի ջուր և այլն: Բացի այդ, արտաբջջային հատվածը ներառում է որոշ խոռոչներում հայտնաբերված ջուրը (որովայնի և պլևրալ խոռոչներ, պերիկարդ, հոդեր, ուղեղի փորոքներ, աչքի խցիկներ և այլն), ինչպես նաև ստամոքս-աղիքային տրակտում: Այս խոռոչների հեղուկը ակտիվորեն չի մասնակցում նյութափոխանակության գործընթացներին։

Մարդու մարմնի ջուրը չի լճանում իր տարբեր հատվածներում, այլ անընդհատ շարժվում է՝ շարունակաբար փոխանակվելով հեղուկի այլ հատվածների և արտաքին միջավայրի հետ։ Ջրի շարժումը մեծապես պայմանավորված է մարսողական հյութերի արտազատմամբ։ Այսպիսով, թուքով և ենթաստամոքսային գեղձի հյութով օրական մոտ 8 լիտր ջուր է ուղարկվում աղիքային խողովակ, բայց այդ ջուրը գործնականում չի կորչում մարսողական համակարգի ստորին հատվածներում ներծծվելու պատճառով:

Կենսական տարրերը բաժանվում են մակրոէլեմենտների (օրական պահանջարկը >100 մգ) և միկրոտարրերի (օրական պահանջարկը).<100 мг). К макроэлементам относятся натрий (Na), калий (К), кальций (Ca), магний (Мg), хлор (Cl), фосфор (Р), сера (S) и иод (I). К жизненно важным микроэлементам, необходимым лишь в следовых количествах, относятся железо (Fe), цинк (Zn), марганец (Мn), медь (Cu), кобальт (Со), хром (Сr), селен (Se) и молибден (Мо). Фтор (F) не принадлежит к этой группе, однако он необходим для поддержания в здоровом состоянии костной и зубной ткани. Вопрос относительно принадлежности к жизненно важным микроэлементам ванадия, никеля, олова, бора и кремния остается открытым. Такие элементы принято называть условно эссенциальными.

Քանի որ շատ տարրեր կարող են պահպանվել մարմնում, օրական նորմայից շեղումները ժամանակի ընթացքում փոխհատուցվում են։ Կալցիումը ապատիտի տեսքով պահվում է ոսկրային հյուսվածքում, յոդը պահվում է վահանաձև գեղձի թիրոգլոբուլինում, երկաթը՝ ֆերիտինում, իսկ հեմոսիդերինը՝ ոսկրածուծում, փայծաղում և լյարդում։ Լյարդը շատ միկրոտարրերի պահեստավորման վայր է:

Հանքային նյութափոխանակությունը վերահսկվում է հորմոններով: Սա վերաբերում է, օրինակ, H2O, Ca2+, PO43--ի սպառմանը, Fe2+, I--ի կապակցմանը, H2O, Na+, Ca2+, PO43--ի արտազատմանը։

Սննդից ներծծվող հանքանյութերի քանակը սովորաբար կախված է օրգանիզմի նյութափոխանակության կարիքներից, իսկ որոշ դեպքերում՝ սննդի բաղադրությունից։ Որպես սննդի բաղադրության ազդեցության օրինակ դիտարկենք կալցիումը։ Ca2+ իոնների կլանումը խթանում է կաթնաթթուները և կիտրոնաթթուները, մինչդեռ ֆոսֆատ իոնը, օքսալատ իոնը և ֆիտաթթուն արգելակում են կալցիումի կլանումը կոմպլեքսացիայի և վատ լուծվող աղերի (ֆիտինի) ձևավորման պատճառով:

Հանքանյութերի պակասը հազվադեպ երեւույթ չէ. այն առաջանում է տարբեր պատճառներով, օրինակ՝ միապաղաղ սննդակարգի, կլանման խանգարման, տարբեր հիվանդությունների պատճառով։ Կալցիումի պակասը կարող է առաջանալ հղիության ընթացքում, ինչպես նաև ռախիտի կամ օստեոպորոզի դեպքում: Քլորի պակասը տեղի է ունենում ուժեղ փսխման ժամանակ Cl-ի իոնների մեծ կորստի պատճառով:

Սննդամթերքում յոդի անբավարար պարունակության պատճառով Կենտրոնական Եվրոպայի շատ տարածքներում յոդի անբավարարությունը և խոփը տարածված են դարձել: Մագնեզիումի պակասը կարող է առաջանալ փորլուծության կամ ալկոհոլիզմի պատճառով միապաղաղ դիետայի պատճառով: Մարմնի միկրոտարրերի պակասը հաճախ արտահայտվում է որպես արյունաստեղծության խանգարում, այսինքն՝ անեմիա։

Վերջին սյունակում թվարկված են այս միներալների կողմից մարմնում կատարվող գործառույթները: Աղյուսակի տվյալներից պարզ է դառնում, որ գրեթե բոլոր մակրոտարրերը մարմնում գործում են որպես կառուցվածքային բաղադրիչներ և էլեկտրոլիտներ: Ազդանշանային ֆունկցիաները կատարում են յոդը (յոդթիրոնինի բաղադրության մեջ) և կալցիումը։ Միկրոէլեմենտների մեծ մասը սպիտակուցների, հիմնականում՝ ֆերմենտների, կոֆակտորներ են։ Քանակական առումով օրգանիզմում գերակշռում են երկաթ պարունակող սպիտակուցները՝ հեմոգլոբինը, միոգլոբինը և ցիտոքրոմը, ինչպես նաև ցինկ պարունակող ավելի քան 300 սպիտակուցներ։

Ջուր-աղ նյութափոխանակության կարգավորում. Վազոպրեսինի, ալդոստերոնի և ռենին-անգիոտենսին համակարգի դերը

Ջուր-աղ հոմեոստազի հիմնական պարամետրերն են օսմոտիկ ճնշումը, pH-ը և ներբջջային և արտաբջջային հեղուկի ծավալը։ Այս պարամետրերի փոփոխությունները կարող են հանգեցնել արյան ճնշման փոփոխության, թթվայնության կամ ալկալոզի, ջրազրկման և այտուցի: Ջր-աղ հավասարակշռության կարգավորման մեջ ներգրավված հիմնական հորմոններն են՝ ADH, ալդոստերոնը և նախասրտերի նատրիուրետիկ գործոնը (ANF):

ADH-ը կամ վազոպրեսինը պեպտիդ է, որը պարունակում է 9 ամինաթթուներ, որոնք միացված են մեկ դիսուլֆիդային կամրջով: Այն սինթեզվում է հիպոթալամուսում որպես պրոհորմոն, այնուհետև տեղափոխվում է հիպոֆիզային գեղձի հետին բլթի նյարդային վերջավորություններ, որտեղից այն արտազատվում է արյան մեջ՝ համապատասխան գրգռման դեպքում։ Աքսոնի երկայնքով շարժումը կապված է հատուկ կրող սպիտակուցի (նեյրոֆիզինի) հետ:

ADH-ի սեկրեցիա առաջացնող խթանը նատրիումի իոնների կոնցենտրացիայի ավելացումն է և արտաբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշման բարձրացումը:

ADH-ի համար ամենակարևոր թիրախային բջիջները հեռավոր խողովակների և երիկամների հավաքող խողովակների բջիջներն են: Այս ծորանների բջիջները համեմատաբար անթափանց են ջրի նկատմամբ, իսկ ADH-ի բացակայության դեպքում մեզը չի խտանում և կարող է արտազատվել օրական 20 լիտրը գերազանցող քանակությամբ (նորման՝ 1-1,5 լիտր օրական)։

ADH-ի համար կան երկու տեսակի ընկալիչներ՝ V1 և V2: V2 ընկալիչը հայտնաբերվում է միայն երիկամների էպիթելի բջիջների մակերեսին: ADH-ի միացումը V2-ին կապված է ադենիլատ ցիկլազային համակարգի հետ և խթանում է պրոտեին կինազ A-ի (PKA) ակտիվացումը: PKA-ն ֆոսֆորիլացնում է սպիտակուցները, որոնք խթանում են թաղանթային սպիտակուցի գենի՝ ակվապորին-2-ի արտահայտումը: Aquaporin 2-ը շարժվում է դեպի գագաթային թաղանթ, ներկառուցվում դրա մեջ և ձևավորում ջրային ալիքներ: Դրանք ապահովում են բջջային թաղանթի ընտրովի թափանցելիությունը ջրի նկատմամբ: Ջրի մոլեկուլները ազատորեն ցրվում են երիկամային խողովակային բջիջների մեջ, այնուհետև մտնում են միջքաղաքային տարածություն: Արդյունքում ջուրը նորից ներծծվում է երիկամային խողովակներից։ V1 տիպի ընկալիչները տեղայնացված են հարթ մկանային թաղանթներում: ADH-ի փոխազդեցությունը V1 ընկալիչի հետ հանգեցնում է ֆոսֆոլիպազ C-ի ակտիվացմանը, որը հիդրոլիզացնում է ֆոսֆատիդիլինոզիտոլ-4,5-բիֆոսֆատը՝ առաջացնելով IP-3: IF-3-ն առաջացնում է Ca2+-ի արտազատում էնդոպլազմիկ ցանցից։ V1 ընկալիչների միջոցով հորմոնի գործողության արդյունքը արյան անոթների հարթ մկանային շերտի կծկումն է։

ADH-ի անբավարարությունը, որն առաջանում է հիպոֆիզային գեղձի հետին բլթի դիսֆունկցիայի, ինչպես նաև հորմոնալ ազդանշանի փոխանցման համակարգի խանգարման հետևանքով, կարող է հանգեցնել շաքարային դիաբետի զարգացմանը: Շաքարային դիաբետի հիմնական դրսևորումը պոլիուրիան է, այսինքն. մեծ քանակությամբ ցածր խտության մեզի արտազատում.

Ալդոստերոնը՝ ամենաակտիվ հանքային կորտիկոստերոիդը, սինթեզվում է մակերիկամի կեղևում՝ խոլեստերինից։

Զոնա գլոմերուլոզայի բջիջների կողմից ալդոստերոնի սինթեզը և սեկրեցումը խթանվում է անգիոտենզին II-ի, ACTH-ի և պրոստագլանդին E-ի կողմից: Այս գործընթացները ակտիվանում են նաև K+-ի բարձր և Na+-ի ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում:

Հորմոնը ներթափանցում է թիրախային բջիջ և փոխազդում է հատուկ ընկալիչի հետ, որը գտնվում է ինչպես ցիտոզոլում, այնպես էլ միջուկում:

Երիկամային խողովակային բջիջներում ալդոստերոնը խթանում է տարբեր գործառույթներ կատարող սպիտակուցների սինթեզը։ Այս սպիտակուցները կարող են. ա) մեծացնել նատրիումի ալիքների ակտիվությունը երիկամների հեռավոր խողովակների բջջային թաղանթում՝ դրանով իսկ նպաստելով նատրիումի իոնների տեղափոխմանը մեզից դեպի բջիջներ. բ) լինել TCA ցիկլի ֆերմենտներ և, հետևաբար, բարձրացնել Կրեբսի ցիկլի կարողությունը՝ ստեղծելու ATP մոլեկուլներ, որոնք անհրաժեշտ են ակտիվ իոնների տեղափոխման համար. գ) ակտիվացնել K+, Na+-ATPase պոմպը և խթանել նոր պոմպերի սինթեզը։ Ալդոստերոնի կողմից հրահրված սպիտակուցների գործողության ընդհանուր արդյունքը նեֆրոնային խողովակներում նատրիումի իոնների վերաներծծման ավելացումն է, ինչը օրգանիզմում NaCl-ի պահպանում է առաջացնում:

Ալդոստերոնի սինթեզի և սեկրեցիայի կարգավորման հիմնական մեխանիզմը ռենին-անգիոտենզին համակարգն է։

Ռենինը ֆերմենտ է, որը արտադրվում է երիկամային աֆերենտային զարկերակների աջագլոմերուլային բջիջների կողմից: Այս բջիջների գտնվելու վայրը նրանց հատկապես զգայուն է դարձնում արյան ճնշման փոփոխությունների նկատմամբ: Արյան ճնշման նվազումը, հեղուկի կամ արյան կորուստը և NaCl-ի կոնցենտրացիայի նվազումը խթանում են ռենինի արտազատումը:

Անգիոտենսինոգեն-2-ը լյարդում արտադրվող գլոբուլին է: Այն ծառայում է որպես ռենինի հիմք։ Ռենինը հիդրոլիզացնում է պեպտիդային կապը անգիոտենսինոգենի մոլեկուլում և անջատում է N-տերմինալ դեկապեպտիդը (անգիոտենզին I):

Անգիոտենզին I-ը ծառայում է որպես հակաոտենզին փոխակերպող կարբոքսիդիպեպտիդիլ պեպտիդազ ֆերմենտի սուբստրատ, որը հայտնաբերված է էնդոթելային բջիջներում և արյան պլազմայում: Անգիոտենզին I-ից անջատվում են երկու վերջնական ամինաթթուներ՝ ձևավորելով օկտապեպտիդ՝ անգիոտենզին II:

Անգիոտենզին II-ը խթանում է ալդոստերոնի արտադրությունը՝ առաջացնելով զարկերակների կծկում, որը բարձրացնում է արյան ճնշումը և առաջացնում ծարավ։ Անգիոտենզին II-ն ակտիվացնում է ալդոստերոնի սինթեզը և սեկրեցումը ինոզիտոլ ֆոսֆատ համակարգի միջոցով:

PNP-ն պեպտիդ է, որը պարունակում է 28 ամինաթթուներ մեկ դիսուլֆիդային կամրջով: PNP-ն սինթեզվում և պահվում է որպես նախապրոհորմոն (բաղկացած է 126 ամինաթթուների մնացորդներից) սրտոցիտներում։

PNP-ի սեկրեցումը կարգավորող հիմնական գործոնը արյան ճնշման բարձրացումն է։ Այլ գրգռիչներ՝ պլազմայի օսմոլարության բարձրացում, սրտի հաճախության բարձրացում, արյան մեջ կատեխոլամինների և գլյուկոկորտիկոիդների ավելացում:

PNF-ի հիմնական թիրախային օրգաններն են երիկամները և ծայրամասային զարկերակները:

PNF-ի գործողության մեխանիզմն ունի մի շարք առանձնահատկություններ. Պլազմային թաղանթային ընկալիչ PNP-ն գուանիլատցիկլազային ակտիվությամբ սպիտակուց է: Ընդունիչն ունի տիրույթի կառուցվածք։ Լիգանդի կապող տիրույթը տեղայնացված է արտաբջջային տարածությունում: PNP-ի բացակայության դեպքում PNP ընկալիչի ներբջջային տիրույթը գտնվում է ֆոսֆորիլացված վիճակում և ոչ ակտիվ է։ PNP-ի ընկալիչին միանալու արդյունքում ընկալիչի գուանիլատ ցիկլազային ակտիվությունը մեծանում է և տեղի է ունենում GTP-ից ցիկլային GMP-ի ձևավորում։ PNF-ի գործողության արդյունքում արգելակվում է ռենինի և ալդոստերոնի ձևավորումն ու սեկրեցումը։ PNF-ի զուտ ազդեցությունը Na+-ի և ջրի արտազատման ավելացումն է և արյան ճնշման նվազումը:

PNF-ը սովորաբար համարվում է անգիոտենզին II-ի ֆիզիոլոգիական հակառակորդ, քանի որ դրա ազդեցությունը չի առաջացնում արյան անոթների լույսի նեղացում և (ալդոստերոնի սեկրեցիայի կարգավորման միջոցով) նատրիումի պահպանում, այլ, ընդհակառակը, անոթների լայնացում և աղի կորուստ:

Թեմայի իմաստը.Ջուրն ու նրա մեջ լուծված նյութերը ստեղծում են մարմնի ներքին միջավայրը։ Ջուր-աղ հոմեոստազի կարևորագույն պարամետրերն են օսմոտիկ ճնշումը, pH-ը և ներբջջային և արտաբջջային հեղուկի ծավալը։ Այս պարամետրերի փոփոխությունները կարող են հանգեցնել արյան ճնշման փոփոխության, թթվայնության կամ ալկալոզի, ջրազրկման և հյուսվածքների այտուցի: Հիմնական հորմոնները, որոնք ներգրավված են ջրային-աղ նյութափոխանակության նուրբ կարգավորման մեջ և գործում են երիկամների հեռավոր խողովակների և հավաքող խողովակների վրա՝ հակադիուրետիկ հորմոն, ալդոստերոն և նատրիուրետիկ գործոն; երիկամների ռենին-անգիոտենսին համակարգ. Հենց երիկամներում է տեղի ունենում մեզի կազմի և ծավալի վերջնական ձևավորումը՝ ապահովելով ներքին միջավայրի կարգավորումն ու կայունությունը։ Երիկամներին բնորոշ է ինտենսիվ էներգետիկ նյութափոխանակությունը, որը կապված է մեզի առաջացման ժամանակ զգալի քանակությամբ նյութերի ակտիվ տրանսմեմբրանային փոխադրման անհրաժեշտության հետ։

Մեզի կենսաքիմիական անալիզը պատկերացում է տալիս երիկամների ֆունկցիոնալ վիճակի, տարբեր օրգաններում նյութափոխանակության և ընդհանուր առմամբ մարմնի մասին, օգնում է պարզաբանել պաթոլոգիական գործընթացի բնույթը և թույլ է տալիս դատել բուժման արդյունավետությունը:

Դասի նպատակը.ուսումնասիրել ջր-աղ նյութափոխանակության պարամետրերի բնութագրերը և դրանց կարգավորման մեխանիզմները։ Երիկամներում նյութափոխանակության առանձնահատկությունները. Սովորեք անցկացնել և գնահատել մեզի կենսաքիմիական անալիզը:

Ուսանողը պետք է իմանա.

1. Մեզի առաջացման մեխանիզմ՝ գլոմերուլային ֆիլտրացիա, ռեաբսորբցիա և սեկրեցիա։

2. Մարմնի ջրային բաժանմունքների բնութագրերը.

3. Մարմնի հեղուկ միջավայրի հիմնական պարամետրերը.

4. Ի՞նչն է ապահովում ներբջջային հեղուկի պարամետրերի կայունությունը:

5. Համակարգեր (օրգաններ, նյութեր), որոնք ապահովում են արտաբջջային հեղուկի կայունությունը։

6. Արտբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշումն ապահովող գործոններ (համակարգեր) և դրա կարգավորումը.

7. Արտբջջային հեղուկի ծավալի կայունությունն ու կարգավորումը ապահովող գործոններ (համակարգեր).

8. Արտբջջային հեղուկի թթու-հիմնային վիճակի կայունությունն ապահովող գործոններ (համակարգեր). Երիկամների դերն այս գործընթացում.

9. Երիկամներում նյութափոխանակության առանձնահատկությունները՝ նյութափոխանակության բարձր ակտիվություն, կրեատինի սինթեզի սկզբնական փուլ, ինտենսիվ գլյուկոնեոգենեզի (իզոֆերմենտների) դեր, վիտամին D3-ի ակտիվացում։

10. Մեզի ընդհանուր հատկությունները (օրական քանակը՝ միզամուղ, խտություն, գույն, թափանցիկություն), մեզի քիմիական բաղադրությունը։ Մեզի պաթոլոգիական բաղադրիչները.

Ուսանողը պետք է կարողանա.

1. Իրականացնել մեզի հիմնական բաղադրիչների որակական որոշում.

2. Գնահատեք մեզի կենսաքիմիական անալիզը:

Ուսանողը պետք է ունենա տեղեկատվություն՝ մասինորոշ պաթոլոգիական վիճակներ, որոնք ուղեկցվում են մեզի կենսաքիմիական պարամետրերի փոփոխություններով (սպիտակուցներ, հեմատուրիա, գլյուկոզուրիա, կետոնուրիա, բիլիռուբինուրիա, պորֆիրինուրիա); Մեզի լաբորատոր թեստի պլանավորման և արդյունքների վերլուծության սկզբունքները` լաբորատոր թեստի արդյունքների հիման վրա կենսաքիմիական փոփոխությունների վերաբերյալ նախնական եզրակացություն տալու համար:

1.Երիկամի, նեֆրոնի կառուցվածքը.

2. Մեզի առաջացման մեխանիզմներ.

Ինքնուսուցման առաջադրանքներ.

1. Անդրադարձեք հյուսվածաբանության դասընթացին: Հիշեք նեֆրոնի կառուցվածքը: Նշեք պրոքսիմալ խողովակը, հեռավոր ոլորված խողովակը, հավաքող ծորան, խորոիդային գլոմերուլուսը, աջագլոմերուլային ապարատը:

2. Վերաբերեք նորմալ ֆիզիոլոգիայի դասընթացին: Հիշեք մեզի ձևավորման մեխանիզմը՝ ֆիլտրում գլոմերուլներում, խողովակներում ռեաբսորբցիա՝ երկրորդական մեզի ձևավորման համար և արտազատում:

3. Օսմոտիկ ճնշման և արտաբջջային հեղուկի ծավալի կարգավորումը կապված է արտաբջջային հեղուկում նատրիումի և ջրի իոնների պարունակության կարգավորման հետ։

Անվանեք այս կանոնակարգում ներգրավված հորմոնները: Նկարագրեք դրանց ազդեցությունը ըստ սխեմայի՝ հորմոնի սեկրեցիայի պատճառը; թիրախային օրգան (բջիջներ); դրանց գործողության մեխանիզմը այս բջիջներում. նրանց գործողության վերջնական ազդեցությունը:

Ստուգեք ձեր գիտելիքները.

A. Vasopressin(բոլորը ճիշտ են, բացի մեկից):

Ա. սինթեզված հիպոթալամուսի նեյրոններում; բ. արտազատվում է, երբ osmotic ճնշումը մեծանում է; Վ. մեծացնում է երիկամային խողովակներում առաջնային մեզից ջրի վերաներծծման արագությունը. է. մեծացնում է նատրիումի իոնների վերաներծծումը երիկամային խողովակներում. դ) նվազեցնում է օսմոտիկ ճնշումը, ե.

B. Aldosterone(բոլորը ճիշտ են, բացի մեկից):

Ա. սինթեզված վերերիկամային ծառի կեղևում; բ. արտազատվում է, երբ արյան մեջ նատրիումի իոնների կոնցենտրացիան նվազում է. Վ. երիկամային խողովակներում մեծացնում է նատրիումի իոնների ռեաբսորբցիան. դ. մեզը դառնում է ավելի կենտրոնացված.

դ. սեկրեցիայի կարգավորման հիմնական մեխանիզմը երիկամների արենին-անգիոտենզին համակարգն է:

B. Նատրիուրետիկ գործոն(բոլորը ճիշտ են, բացի մեկից):

Ա. սինթեզվում է հիմնականում նախասրտերի բջիջներով; բ. սեկրեցիայի խթանում - արյան ճնշման բարձրացում; Վ. ուժեղացնում է գլոմերուլների զտման ունակությունը. g. մեծացնում է մեզի ձևավորումը; դ. մեզը դառնում է ավելի քիչ կենտրոնացված:

4. Կազմեք դիագրամ, որը ցույց է տալիս ռենին-անգիոտենսին համակարգի դերը ալդոստերոնի և վազոպրեսինի սեկրեցիայի կարգավորման գործում:

5. Արտաբջջային հեղուկի թթու-բազային հավասարակշռության կայունությունը պահպանվում է արյան բուֆերային համակարգերի միջոցով. թոքային օդափոխության փոփոխությունները և երիկամներով թթվի (H+) արտազատման արագությունը:

Հիշեք արյան բուֆերային համակարգերը (հիմնական բիկարբոնատ):

Ստուգեք ձեր գիտելիքները.

Կենդանական ծագման սնունդն իր բնույթով թթվային է (հիմնականում ֆոսֆատների շնորհիվ՝ ի տարբերություն բուսական ծագման սննդի)։ Ինչպե՞ս է փոխվում մեզի pH-ն այն մարդու մոտ, ով ուտում է հիմնականում կենդանական ծագման սնունդ.

Ա. ավելի մոտ pH 7.0; b.pH մոտ 5.; Վ. pH մոտ 8.0:

6. Պատասխանեք հարցերին.

Ա. Ինչպե՞ս կարող ենք բացատրել երիկամների կողմից սպառվող թթվածնի մեծ մասը (10%);

Բ. Գլյուկոնեոգենեզի բարձր ինտենսիվություն;????????????

B. Երիկամների դերը կալցիումի նյութափոխանակության մեջ:

7. Նեֆրոնների հիմնական խնդիրներից է արյունից օգտակար նյութերը անհրաժեշտ քանակությամբ վերաներծծելն ու արյունից նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքները հեռացնելը։

Սեղան պատրաստեք Մեզի կենսաքիմիական պարամետրերը.

Դասարանական աշխատանք.

Լաբորատոր աշխատանք.

Իրականացնել մի շարք որակական ռեակցիաներ տարբեր հիվանդների մեզի նմուշներում: Կենսաքիմիական վերլուծության արդյունքների հիման վրա եզրակացություն արեք նյութափոխանակության գործընթացների վիճակի մասին:

pH-ի որոշում.

Ընթացակարգը՝ 1-2 կաթիլ մեզի քսել ցուցիչի թղթի մեջտեղում և, ելնելով գունավոր գծերից մեկի գույնի փոփոխությունից, որը համապատասխանում է հսկիչ շերտի գույնին, որոշվում է փորձարկվող մեզի pH-ը։ . Նորմալ pH-ը 4,6 – 7,0 է

2. Որակական ռեակցիա սպիտակուցին. Նորմալ մեզը չի պարունակում սպիտակուցներ (նորմալ ռեակցիաներով հետքի քանակությունը չի հայտնաբերվում): Որոշ պաթոլոգիական պայմաններում սպիտակուցը կարող է հայտնվել մեզի մեջ. պրոտեինուրիա.

Առաջընթաց 1-2 մլ մեզի մեջ ավելացնել 3-4 կաթիլ թարմ պատրաստված 20% սուլֆասալիցիլաթթվի լուծույթ: Սպիտակուցի առկայության դեպքում հայտնվում է սպիտակ նստվածք կամ ամպամածություն:

3. Որակական ռեակցիա գլյուկոզայի նկատմամբ (Fehling-ի ռեակցիա):

Ընթացակարգը. 10 կաթիլ մեզի վրա ավելացրեք 10 կաթիլ Fehling-ի ռեագենտ: Տաքացրեք մինչև եռալ: Երբ գլյուկոզա կա, կարմիր գույն է հայտնվում: Արդյունքները համեմատեք նորմայի հետ: Սովորաբար մեզի մեջ գլյուկոզայի հետք քանակությունը որակական ռեակցիաներով չի հայտնաբերվում: Ընդհանրապես ընդունված է, որ մեզի մեջ սովորաբար գլյուկոզա չկա: Որոշ պաթոլոգիական պայմաններում գլյուկոզա հայտնվում է մեզի մեջ գլյուկոզուրիա.

Որոշումը կարող է իրականացվել փորձարկման շերտի (ցուցանիշի թղթի) միջոցով /

Կետոնային մարմինների հայտնաբերում

Ընթացակարգը. Մեկ կաթիլ մեզի, մի կաթիլ նատրիումի հիդրօքսիդի 10% լուծույթ և մի կաթիլ թարմ պատրաստված 10% նատրիումի նիտրոպրուսիդ լուծույթ քսեք ապակե սլայդի վրա: Կարմիր գույն է հայտնվում: Ավելացնել 3 կաթիլ խտացված քացախաթթու - հայտնվում է բալի գույն:

Սովորաբար մեզի մեջ չկան կետոնային մարմիններ: Որոշ պաթոլոգիական պայմաններում մեզի մեջ հայտնվում են կետոնային մարմիններ. կետոնուրիա.

Ինքնուրույն լուծել խնդիրները և պատասխանել հարցերին.

1. Ավելացել է արտաբջջային հեղուկի օսմոտիկ ճնշումը։ Նկարագրեք գծապատկերային ձևով իրադարձությունների հաջորդականությունը, որոնք կհանգեցնեն դրա կրճատմանը:

2. Ինչպե՞ս կփոխվի ալդոստերոնի արտադրությունը, եթե վազոպրեսինի ավելցուկ արտադրությունը հանգեցնում է օսմոտիկ ճնշման զգալի նվազմանը:

3. Ուրվագծե՛ք իրադարձությունների հաջորդականությունը (գծագրի տեսքով), որոնք ուղղված են հոմեոստազի վերականգնմանը, երբ հյուսվածքներում նատրիումի քլորիդի կոնցենտրացիան նվազում է:

4. Հիվանդն ունի շաքարային դիաբետ, որն ուղեկցվում է կետոնեմիայով։ Ինչպե՞ս է արյան հիմնական բուֆերային համակարգը՝ բիկարբոնատային համակարգը, արձագանքելու թթու-բազային հավասարակշռության փոփոխություններին: Ո՞րն է երիկամների դերը CBS-ի վերականգնման գործում: Կփոխվի՞ մեզի pH-ն այս հիվանդի մոտ:

5. Մարզիկը, նախապատրաստվելով մրցումների, ինտենսիվ մարզումներ է անցնում։ Ինչպե՞ս կարող է փոխվել գլյուկոնեոգենեզի արագությունը երիկամներում (պատճառաբանեք ձեր պատասխանը): Հնարավո՞ր է մարզիկի համար փոխել մեզի pH-ը. պատճառաբանեք պատասխանը):

6. Հիվանդի մոտ առկա են ոսկրային հյուսվածքի նյութափոխանակության խանգարման նշաններ, ինչը նույնպես ազդում է ատամների վիճակի վրա։ Կալցիտոնինի և պարաթիրոիդ հորմոնի մակարդակը ֆիզիոլոգիական նորմայի սահմաններում է։ Հիվանդը ստանում է վիտամին D (խոլեկալցիֆերոլ) անհրաժեշտ քանակությամբ։ Կռահեք նյութափոխանակության խանգարման հնարավոր պատճառի մասին։

7. Վերանայեք «Մեզի ընդհանուր անալիզ» ստանդարտ ձևը (Տյումենի պետական ​​բժշկական ակադեմիայի բազմամասնագիտական ​​կլինիկա) և կարողանաք բացատրել կենսաքիմիական լաբորատորիաներում որոշված ​​մեզի կենսաքիմիական բաղադրիչների ֆիզիոլոգիական դերն ու ախտորոշիչ նշանակությունը: Հիշեք, որ մեզի կենսաքիմիական պարամետրերը նորմալ են:

Դաս 27. Թքի կենսաքիմիա.

Թեմայի իմաստը.Բերանի խոռոչը պարունակում է տարբեր հյուսվածքներ և միկրոօրգանիզմներ։ Դրանք փոխկապակցված են և ունեն որոշակի կայունություն։ Իսկ բերանի խոռոչի և ամբողջ օրգանիզմի հոմեոստազի պահպանման գործում ամենակարևոր դերը պատկանում է բերանի հեղուկին և, մասնավորապես, թքին։ Բերանի խոռոչը, որպես մարսողական համակարգի սկզբնական հատված, մարմնի առաջին շփման վայրն է սննդի, դեղերի և այլ քսենոբիոտիկների, միկրոօրգանիզմների հետ: . Ատամների և բերանի լորձաթաղանթի ձևավորումը, վիճակը և գործունեությունը նույնպես մեծապես պայմանավորված են թքի քիմիական բաղադրությամբ:

Թուքը կատարում է մի քանի գործառույթ՝ որոշված ​​թուքի ֆիզիկաքիմիական հատկություններով և բաղադրությամբ։ Թքի քիմիական բաղադրության, ֆունկցիաների, թքի արագության, բերանի խոռոչի հիվանդությունների հետ կապի իմացությունը օգնում է բացահայտել պաթոլոգիական պրոցեսների բնութագրերը և գտնել ատամնաբուժական հիվանդությունների կանխարգելման նոր արդյունավետ միջոցներ:

Մաքուր թուքի որոշ կենսաքիմիական ցուցանիշներ փոխկապակցված են արյան պլազմայի կենսաքիմիական ցուցանիշների հետ, հետևաբար, թքի վերլուծությունը հարմար ոչ ինվազիվ մեթոդ է, որն օգտագործվում է վերջին տարիներին ատամնաբուժական և սոմատիկ հիվանդությունների ախտորոշման համար:

Դասի նպատակը.Ուսումնասիրել թուքի ֆիզիկաքիմիական հատկությունները և բաղկացուցիչ բաղադրիչները, որոնք որոշում են նրա հիմնական ֆիզիոլոգիական գործառույթները: Կարիեսի և ատամնաքարերի նստվածքի զարգացմանը նպաստող առաջատար գործոններ.

Ուսանողը պետք է իմանա.

1 . Խցուկներ, որոնք թուք են արտազատում:

2.Թքի կառուցվածքը (միցելյար կառուցվածք):

3. Թքի հանքային ֆունկցիան և այս ֆունկցիան որոշող և ազդող գործոններ. թուքի գերհագեցում; փրկության ծավալը և արագությունը; pH.

4. Թքի պաշտպանիչ գործառույթը և համակարգի բաղադրիչները, որոնք որոշում են այս գործառույթը:

5. Թքի բուֆերային համակարգեր. pH արժեքները նորմալ են: Բերանի խոռոչում ABS-ի (թթու-բազային կարգավիճակի) խախտման պատճառները. Բերանի խոռոչում CBS-ի կարգավորման մեխանիզմները.

6. Թքի հանքային բաղադրությունը և արյան պլազմայի հանքային բաղադրության համեմատ: Բաղադրիչների նշանակությունը.

7. Թքի օրգանական բաղադրիչների բնութագրերը, թքի համար հատուկ բաղադրիչները, դրանց նշանակությունը.

8. Մարսողական ֆունկցիան և այն պայմանավորող գործոնները.

9. Կարգավորող և արտազատող գործառույթներ.

10. Կարիեսի և ատամնաքարերի նստվածքի առաջացմանը նպաստող առաջատար գործոններ։

Ուսանողը պետք է կարողանա.

1. Տարբերակել «թուք ինքնին կամ թուք», «լնդային հեղուկ», «բերանի հեղուկ» հասկացությունները:

2. Կարողանալ բացատրել կարիեսի նկատմամբ դիմադրողականության փոփոխության աստիճանը, երբ փոխվում է թքի pH-ը, թքի pH-ի փոփոխության պատճառները:

3. Վերլուծության համար հավաքեք խառը թուք և վերլուծեք թուքի քիմիական բաղադրությունը:

Ուսանողը պետք է ունենա.տեղեկատվություն թքի մասին ժամանակակից պատկերացումների մասին՝ որպես կլինիկական պրակտիկայում ոչ ինվազիվ կենսաքիմիական հետազոտության օբյեկտ:

Տեղեկություններ հիմնական առարկաներից, որոնք անհրաժեշտ են թեման ուսումնասիրելու համար.

1. Թքագեղձերի անատոմիա և հյուսվածքաբանություն; թուքի արտազատման մեխանիզմները և դրա կարգավորումը.

Ինքնուսուցման առաջադրանքներ.

Ուսումնասիրեք թեմայի նյութը նպատակային հարցերին համապատասխան («աշակերտը պետք է իմանա») և գրավոր կատարեք հետևյալ առաջադրանքները.

1. Գրեք այն գործոնները, որոնք պայմանավորում են թքագեղձի կարգավորումը:

2. Սխեմատիկորեն նկարեք թքի միցել:

3. Կազմեք աղյուսակ՝ համեմատած թքի և արյան պլազմայի հանքային բաղադրությունը:

Ուսումնասիրեք թվարկված նյութերի նշանակությունը: Գրե՛ք թքի մեջ պարունակվող այլ անօրգանական նյութեր։

4. Կազմեք աղյուսակ՝ Թքի հիմնական օրգանական բաղադրիչները և դրանց նշանակությունը:

6. Գրե՛ք դիմադրության նվազման և ավելացմանը տանող գործոնները:

(համապատասխանաբար) կարիեսին.

Դասարանական աշխատանք

Լաբորատոր աշխատանք.Թքի քիմիական կազմի որակական վերլուծություն