GOUVPO UGMA no Federālās veselības aģentūras un sociālā attīstība
Bioķīmijas katedra
LEKCIJAS KURSS
VISPĀRĒJAI BIOKĪMIJAI
8. modulis. Bioķīmija ūdens-sāls metabolisms un skābju-bāzes stāvokli
Jekaterinburga,
LEKCIJA #24
Tēma: Ūdens-sāls un minerālvielu metabolisms
Fakultātes: medicīniskā un profilaktiskā, medicīniskā un profilaktiskā, pediatriskā.
Ūdens-sāls apmaiņa- ķermeņa ūdens un pamata elektrolītu (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4) apmaiņa.
elektrolīti- vielas, kas šķīdumā sadalās anjonos un katjonos. Tos mēra mol/l.
Neelektrolīti- vielas, kas šķīdumā nedisociējas (glikoze, kreatinīns, urīnviela). Tos mēra g / l.
Minerālu apmaiņa- jebkādu minerālvielu komponentu apmaiņa, ieskaitot tos, kas neietekmē galvenos šķidrās vides parametrus organismā.
Ūdens- visu ķermeņa šķidrumu galvenā sastāvdaļa.
Ūdens bioloģiskā loma
- Ūdens ir universāls šķīdinātājs lielākajai daļai organisko (izņemot lipīdus) un neorganiskie savienojumi.
- Ūdens un tajā izšķīdušās vielas rada iekšējā vide organisms.
- Ūdens nodrošina vielu un siltumenerģijas transportu visā ķermenī.
- Būtiska daļa ķīmiskās reakcijas organisms plūst ūdens fāzē.
- Ūdens ir iesaistīts hidrolīzes, hidratācijas, dehidratācijas reakcijās.
- Nosaka hidrofobo un hidrofilo molekulu telpisko struktūru un īpašības.
- Kompleksā ar GAG ūdens veic strukturālu funkciju.
ĶERMEŅA ŠĶIDRUMU VISPĀRĒJĀS ĪPAŠĪBAS
Apjoms. Visiem sauszemes dzīvniekiem šķidrums veido aptuveni 70% no ķermeņa svara. Ūdens sadalījums organismā ir atkarīgs no vecuma, dzimuma, muskuļu masa,… Pilnīgi atņemot ūdeni, nāve iestājas pēc 6-8 dienām, kad ūdens daudzums organismā samazinās par 12%.ORGANISMA ŪDENS-SĀLS LĪDZSVARA REGULĒŠANA
Organismā intracelulārās vides ūdens un sāls līdzsvaru uztur ārpusšūnu šķidruma noturība. Savukārt ārpusšūnu šķidruma ūdens-sāls līdzsvars tiek uzturēts caur asins plazmu ar orgānu palīdzību un tiek regulēts ar hormonu palīdzību.
Iestādes, kas regulē ūdens-sāls metabolismu
Ūdens un sāļu uzņemšana organismā notiek caur kuņģa-zarnu traktu, šo procesu kontrolē slāpes un sāls apetīte. Liekā ūdens un sāļu izvadīšanu no organisma veic nieres. Turklāt ūdeni no organisma izvada āda, plaušas un kuņģa-zarnu trakts.
Ūdens līdzsvars organismā
Izmaiņas nieru, ādas, plaušu un kuņģa-zarnu trakta darbā var izraisīt ūdens un sāls homeostāzes pārkāpumu. Piemēram, karstā klimatā, lai uzturētu…Hormoni, kas regulē ūdens-sāls metabolismu
Antidiurētiskais hormons (ADH) jeb vazopresīns ir peptīds ar molekulmasu aptuveni 1100 D, kas satur 9 AA, kas savienoti ar vienu disulfīdu... ADH tiek sintezēts hipotalāma neironos, pārnests uz nervu galiem... augsts ekstracelulārā šķidruma osmotiskais spiediens aktivizē hipotalāma osmoreceptorus, kā rezultātā ...Renīna-angiotenzīna-aldosterona sistēma
Renins
Renins- proteolītisks enzīms, ko ražo jukstaglomerulārās šūnas, kas atrodas gar nieru korpusa aferentajām (nesošajām) arteriolām. Renīna sekrēciju stimulē spiediena kritums glomerula aferentajos arteriolos, ko izraisa asinsspiediena pazemināšanās un Na + koncentrācijas samazināšanās. Renīna sekrēciju veicina arī impulsu samazināšanās no priekškambaru un artēriju baroreceptoriem asinsspiediena pazemināšanās rezultātā. Renīna sekrēciju kavē angiotenzīns II, augsts asinsspiediens.
Asinīs renīns iedarbojas uz angiotenzinogēnu.
Angiotensinogēns- α 2 -globulīns, no 400 AA. Angiotenzinogēna veidošanās notiek aknās, un to stimulē glikokortikoīdi un estrogēni. Renīns hidrolizē peptīdu saiti angiotenzinogēna molekulā, atdalot no tās N-gala dekapeptīdu - angiotenzīns I bez bioloģiskas aktivitātes.
Endotēlija šūnu, plaušu un asins plazmas antiotenzīnu konvertējošā enzīma (AKE) (karboksidipeptidilpeptidāzes) iedarbībā no angiotenzīna I C-gala tiek noņemti 2 AA un veidojas. angiotenzīns II (oktapeptīds).
Angiotenzīns II
Angiotenzīns II darbojas caur virsnieru garozas un SMC glomerulārās zonas šūnu inozīta trifosfāta sistēmu. Angiotenzīns II stimulē aldosterona sintēzi un sekrēciju virsnieru garozas glomerulārās zonas šūnās. Augsta angiotenzīna II koncentrācija izraisa smagu perifēro artēriju vazokonstrikciju un paaugstina asinsspiedienu. Turklāt angiotenzīns II stimulē slāpju centru hipotalāmā un kavē renīna sekrēciju nierēs.
Angiotenzīnu II hidrolizē aminopeptidāzes angiotenzīns III (heptapeptīds ar angiotenzīna II aktivitāti, bet ar 4 reizes zemāku koncentrāciju), ko pēc tam angiotenzināzes (proteāzes) hidrolizē līdz AA.
Aldosterons
Aldosterona sintēzi un sekrēciju stimulē angiotenzīns II, zema Na + koncentrācija un augsta K + koncentrācija asins plazmā, AKTH, prostaglandīni... Aldosterona receptori ir lokalizēti gan šūnas kodolā, gan citozolā. ... Rezultātā aldosterons stimulē Na + reabsorbciju nierēs, kas izraisa NaCl aizturi organismā un palielina ...Ūdens-sāls metabolisma regulēšanas shēma
RAAS sistēmas loma attīstībā hipertensija
RAAS hormonu hiperprodukcija izraisa cirkulējošā šķidruma tilpuma palielināšanos, osmotisko un asinsspiediens un noved pie hipertensijas attīstības.
Renīna līmeņa paaugstināšanās notiek, piemēram, ar aterosklerozi nieru artērijas kas rodas gados vecākiem cilvēkiem.
aldosterona hipersekrēcija hiperaldosteronisms rodas vairāku iemeslu dēļ.
primārā hiperaldosteronisma cēlonis (Conn sindroms ) aptuveni 80% pacientu ir virsnieru dziedzeru adenoma, citos gadījumos - aldosteronu ražojošo glomerulārās zonas šūnu difūzā hipertrofija.
Primārā hiperaldosteronisma gadījumā aldosterona pārpalikums palielina Na + in reabsorbciju nieru kanāliņi, kas stimulē ADH sekrēciju un ūdens aizturi nierēs. Turklāt tiek pastiprināta K +, Mg 2+ un H + jonu izdalīšanās.
Rezultātā attīstiet: 1). hipernatriēmija, kas izraisa hipertensiju, hipervolēmiju un tūsku; 2). hipokaliēmija, kas izraisa muskuļu vājums; 3). magnija deficīts un 4). viegla vielmaiņas alkaloze.
Sekundārais hiperaldosteronisms daudz biežāk nekā oriģināls. Tas var būt saistīts ar sirds mazspēju, hroniskas slimības nierēm, kā arī ar audzējiem, kas izdala renīnu. Pacienti tiek novēroti paaugstināts līmenis renīns, angiotenzīns II un aldosterons. Klīniskie simptomi mazāk izteikta nekā primārajā aldosteronā.
KALCIJA, MAGNIJA, FOSFORA METABOLISMS
Kalcija funkcijas organismā:
- Vairāku hormonu intracelulārais starpnieks (inositola trifosfāta sistēma);
- Piedalās darbības potenciālu ģenerēšanā nervos un muskuļos;
- Piedalās asins recēšanu;
- Sāk muskuļu kontrakciju, fagocitozi, hormonu sekrēciju, neirotransmiteru u.c.;
- Piedalās mitozē, apoptozē un nekrobiozē;
- Palielina šūnu membrānas caurlaidību kālija joniem, ietekmē šūnu nātrija vadītspēju, jonu sūkņu darbību;
- Dažu enzīmu koenzīms;
Magnija funkcijas organismā:
- Tas ir daudzu enzīmu (transketolāzes (PFS), glikozes-6f dehidrogenāzes, 6-fosfoglukonāta dehidrogenāzes, glikonolaktona hidrolāzes, adenilāta ciklazes u.c.) koenzīms;
- Kaulu un zobu neorganiskā sastāvdaļa.
Fosfātu funkcijas organismā:
- Kaulu un zobu neorganiskā sastāvdaļa (hidroksiapatīts);
- Iekļauts lipīdos (fosfolipīdos, sfingolipīdos);
- Iekļauts nukleotīdos (DNS, RNS, ATP, GTP, FMN, NAD, NADP utt.);
- Nodrošina enerģijas apmaiņu kopš. veido makroerģiskās saites (ATP, kreatīna fosfāts);
- Tā ir daļa no proteīniem (fosfoproteīniem);
- Iekļauts ogļhidrātos (glikoze-6f, fruktoze-6f utt.);
- Regulē enzīmu aktivitāti (enzīmu fosforilēšanās / defosforilēšanas reakcijas, ir daļa no inozitola trifosfāta - inozitola trifosfāta sistēmas sastāvdaļas);
- Piedalās vielu katabolismā (fosforolīzes reakcija);
- Regulē KOS kopš. veido fosfātu buferi. Neitralizē un izvada protonus urīnā.
Kalcija, magnija un fosfātu sadalījums organismā
Pieauguša cilvēka ķermenī ir aptuveni 1 kg fosfora: kauli un zobi satur 85% fosfora; Ārpusšūnu šķidrums - 1% fosfors. Serumā ... Magnija koncentrācija asins plazmā ir 0,7-1,2 mmol / l.Kalcija, magnija un fosfātu apmaiņa organismā
Ar uzturu dienā jāuzņem kalcijs - 0,7-0,8 g, magnijs - 0,22-0,26 g, fosfors - 0,7-0,8 g. Kalcijs slikti uzsūcas par 30-50%, fosfors labi uzsūcas par 90%.
Papildus kuņģa-zarnu traktam kalcijs, magnijs un fosfors tās rezorbcijas laikā no kaulaudiem nonāk asins plazmā. Kalcija apmaiņa starp asins plazmu un kaulu audiem ir 0,25-0,5 g / dienā, fosfora - 0,15-0,3 g / dienā.
Kalcijs, magnijs un fosfors no organisma izdalās caur nierēm ar urīnu, caur kuņģa-zarnu traktu ar izkārnījumiem un caur ādu ar sviedriem.
maiņas regulējums
Galvenie kalcija, magnija un fosfora metabolisma regulatori ir parathormons, kalcitriols un kalcitonīns.
Parathormons
Parathormona sekrēcija stimulē zemu Ca2+, Mg2+ koncentrāciju un augstu fosfātu koncentrāciju, inhibē D3 vitamīnu. Hormona sadalīšanās ātrums samazinās pie zemas Ca2 + koncentrācijas un ... Parathormons iedarbojas uz kauliem un nierēm. Tas stimulē insulīnam līdzīgā augšanas faktora 1 sekrēciju, ko veic osteoblasti un ...hiperparatireoze
Hiperparatireoze izraisa: 1. kaulu iznīcināšanu, no tiem mobilizējot kalciju un fosfātus... 2. hiperkalciēmiju, ar paaugstinātu kalcija reabsorbciju nierēs. Hiperkalciēmija izraisa samazinātu neiromuskulāro...Hipoparatireoze
Hipoparatireozi izraisa epitēlijķermenīšu nepietiekamība, un to pavada hipokalciēmija. Hipokalciēmija izraisa neiromuskulārās vadīšanas palielināšanos, tonizējošu krampju lēkmes, krampjus elpošanas muskuļi un diafragma, laringospazmas.
Kalcitriols
1. Ādā UV starojuma ietekmē veidojas 7-dehidroholesterīns no ... 2. Aknās 25-hidroksilāze hidroksilē holekalciferolu par kalcidiolu (25-hidroksiholekalciferols, 25 (OH) D3). ...Kalcitonīns
Kalcitonīns ir polipeptīds, kas sastāv no 32 AA ar vienu disulfīda saiti, ko izdala parafolikulāras K-šūnas. vairogdziedzeris vai epitēlijķermenīšu C-šūnas.
Kalcitonīna sekrēciju stimulē augsta Ca 2+ un glikagona koncentrācija, un inhibē zema Ca 2+ koncentrācija.
Kalcitonīns:
1. kavē osteolīzi (samazina osteoklastu aktivitāti) un kavē Ca 2+ izdalīšanos no kaula;
2. nieru kanāliņos kavē Ca 2+, Mg 2+ un fosfātu reabsorbciju;
3. kavē gremošanu kuņģa-zarnu traktā,
Kalcija, magnija un fosfātu līmeņa izmaiņas dažādu patoloģiju gadījumā
Ca2 + koncentrācijas palielināšanās asins plazmā tiek novērota ar: epitēlijķermenīšu hiperfunkciju; kaulu lūzumi; poliartrīts; vairākas ... Fosfātu koncentrācijas samazināšanās asins plazmā tiek novērota ar: rahītu; ... Fosfātu koncentrācijas palielināšanās asins plazmā tiek novērota ar: epitēlijķermenīšu hipofunkciju; pārdozēšana…Mikroelementu loma: Mg2+, Mn2+, Co, Cu, Fe2+, Fe3+, Ni, Mo, Se, J. Ceruloplazmīna vērtība, Konovalova-Vilsona slimība.
mangāns - aminoacil-tRNS sintetāžu kofaktors.
Na+, Cl-, K+, HCO3- - galveno elektrolītu bioloģiskā loma, nozīme CBS regulēšanā. Apmaiņa un bioloģiskā loma. Anjonu atšķirība un to korekcija.
Hlorīdu satura samazināšanās asins serumā: hipohlorēmiskā alkaloze (pēc vemšanas), respiratorā acidoze, pārmērīga svīšana, nefrīts ar ... Palielināta izvēle urīna hlorīds: hipoaldosteronisms (Adisona slimība),… Samazināta hlorīda izdalīšanās ar urīnu: Hlorīda zudums vemšanas, caurejas, Kušinga slimības, nieru beigu stadijas…LEKCIJA #25
Tēma: KOS
2 kurss. Skābes-bāzes stāvoklis (CBS) - reakcijas relatīvā noturība ...PH regulēšanas bioloģiskā nozīme, pārkāpumu sekas
PH novirze no normas par 0,1 izraisa manāmus traucējumus elpošanas, sirds un asinsvadu, nervu un citās ķermeņa sistēmās. Kad rodas acidēmija: 1. pastiprināta elpošana līdz asam elpas trūkumam, elpošanas mazspēja bronhu spazmas rezultātā;KOS regulēšanas pamatprincipi
CBS regulējums balstās uz 3 galvenajiem principiem:
1. pH noturība . CBS regulēšanas mehānismi uztur pH nemainīgumu.
2. izosmolaritāte . CBS regulēšanas laikā daļiņu koncentrācija starpšūnu un ārpusšūnu šķidrumā nemainās.
3. elektriskā neitralitāte . CBS regulēšanas laikā pozitīvo un negatīvo daļiņu skaits starpšūnu un ārpusšūnu šķidrumā nemainās.
BOS REGULĒŠANAS MEHĀNISMI
Būtībā ir 3 galvenie CBS regulēšanas mehānismi:
- Fizikāli ķīmiskais mehānisms , tās ir asins un audu bufersistēmas;
- Fizioloģiskais mehānisms , tie ir orgāni: plaušas, nieres, kaulu, aknas, āda, kuņģa-zarnu trakts.
- Vielmaiņas (šūnu līmenī).
Šo mehānismu darbībā ir būtiskas atšķirības:
CBS regulēšanas fizikāli ķīmiskie mehānismi
Buferis ir sistēma, kas sastāv no vājas skābes un tās sāls ar stipru bāzi (konjugēts skābju-bāzes pāris).
Bufersistēmas darbības princips ir tāds, ka tā saista H + ar to pārpalikumu un atbrīvo H + ar to trūkumu: H + + A - ↔ AN. Tādējādi bufersistēmai ir tendence pretoties jebkādām pH izmaiņām, kamēr viena no bufersistēmas sastāvdaļām tiek patērēta un ir jāatjauno.
Bufersistēmas raksturo skābes-bāzes pāra komponentu attiecība, kapacitāte, jutība, lokalizācija un pH vērtība, ko tie atbalsta.
Ir daudz buferu gan ķermeņa šūnās, gan ārpus tām. Galvenās ķermeņa bufersistēmas ietver bikarbonātu, fosfātu proteīnu un to dažādo hemoglobīna buferi. Apmēram 60% skābes ekvivalentu saista intracelulārās bufersistēmas un aptuveni 40% ārpusšūnu.
Bikarbonāta (bikarbonāta) buferis
Sastāv no H 2 CO 3 un NaHCO 3 attiecībā 1/20, lokalizēts galvenokārt intersticiālajā šķidrumā. Asins serumā pie pCO 2 = 40 mmHg, Na + 150 mmol/l koncentrācijas tas uztur pH=7,4. Bikarbonāta bufera darbu nodrošina enzīms karboanhidrāze un eritrocītu un nieru 3. joslas proteīns.
Bikarbonāta buferis ir viens no svarīgākajiem ķermeņa buferiem, pateicoties tā īpašībām:
- Neskatoties uz zemo ietilpību - 10%, bikarbonāta buferis ir ļoti jutīgs, tas saista līdz 40% no visa "papildu" H +;
- Bikarbonāta buferis integrē galveno bufersistēmu un CBS regulēšanas fizioloģiskos mehānismus.
Šajā sakarā bikarbonāta buferis ir BBS indikators, tā sastāvdaļu noteikšana ir pamats BBS pārkāpumu diagnosticēšanai.
Fosfātu buferis
Sastāv no skābiem NaH 2 PO 4 un bāziskiem Na 2 HPO 4 fosfātiem, kas lokalizēti galvenokārt šūnu šķidrumā (fosfāti šūnā 14%, intersticiālajā šķidrumā 1%). Skābo un bāzisko fosfātu attiecība asins plazmā ir ¼, urīnā - 25/1.
Fosfātu buferis nodrošina CBS regulēšanu šūnā, bikarbonāta bufera atjaunošanos intersticiālajā šķidrumā un H + izdalīšanos urīnā.
Olbaltumvielu buferšķīdums
Amino- un karboksilgrupu klātbūtne olbaltumvielās piešķir tiem amfoteriskas īpašības – tām piemīt skābju un bāzu īpašības, veidojot bufersistēmu.
Olbaltumvielu buferšķīdums sastāv no proteīna-H un proteīna-Na, tas lokalizējas galvenokārt šūnās. Vissvarīgākais olbaltumvielu buferšķīdums asinīs ir hemoglobīns .
hemoglobīna buferis
Hemoglobīna buferis atrodas eritrocītos, un tam ir vairākas funkcijas:
- tai ir vislielākā jauda (līdz 75%);
- viņa darbs ir tieši saistīts ar gāzes apmaiņu;
- tas sastāv nevis no viena, bet no 2 pāriem: HHb↔H + + Hb - un HHbО 2 ↔H + + HbO 2 -;
HbO 2 ir salīdzinoši spēcīga skābe, pat spēcīgāka par ogļskābi. HbO 2 skābums salīdzinājumā ar Hb ir 70 reizes lielāks, tāpēc oksihemoglobīns galvenokārt ir kālija sāls (KHbO 2) veidā, bet deoksihemoglobīns nedisociētas skābes (HHb) veidā.
Hemoglobīna un bikarbonāta bufera darbs
CBS regulēšanas fizioloģiskie mehānismi
Skābes un bāzes, kas veidojas organismā, var būt gaistošas un negaistošas. Gaistošais H2CO3, kas veidojas no CO2, galaprodukta aerobo ... Negaistošo skābju laktāta, ketonu ķermeņu un taukskābju uzkrājas ... Gaistošās skābes no organisma izdalās galvenokārt ar plaušām ar izelpoto gaisu, negaistošās skābes - ar nierēm ar urīnu.Plaušu loma CBS regulēšanā
Gāzu apmaiņas regulēšana plaušās un attiecīgi H2CO3 izdalīšanās no organisma tiek veikta ar impulsu plūsmu no ķīmijreceptoriem un... Parasti plaušās dienā izdalās 480 litri CO2, kas ir līdzvērtīgs 20. moli H2CO3. ... %.…Nieru loma CBS regulēšanā
Nieres regulē CBS: 1. H + izvadīšanu no organisma acidoģenēzes, amonioģenēzes reakcijās un ar ... 2. Na + aizturi organismā. Na+,K+-ATPāze reabsorbē no urīna Na+, kas kopā ar karboanhidrāzi un acidoģenēzi...Kaulu loma CBS regulēšanā
1. Ca3(PO4)2 + 2H2CO3 → 3 Ca2+ + 2HPO42- + 2HCO3- 2. 2HPO42- + 2HCO3- + 4HA → 2H2PO4- (urīns) + 2H2O + 2CO2 + 4A- 3. Ca- + Ca2+ → urīns)Aknu loma CBS regulēšanā
Aknas regulē CBS:
1. aminoskābju, keto skābju un laktāta pārvēršana neitrālā glikozē;
2. spēcīgas amonjaka bāzes pārvēršana vāji bāziskā urīnvielā;
3. sintezējot asins proteīnus, kas veido olbaltumvielu buferi;
4. sintezē glutamīnu, ko nieres izmanto amonioģenēzei.
Aknu mazspēja izraisa metaboliskās acidozes attīstību.
Tajā pašā laikā aknās tiek sintezēti ketonķermeņi, kas hipoksijas, bada vai diabēta apstākļos veicina acidozi.
Kuņģa-zarnu trakta ietekme uz CBS
Kuņģa-zarnu trakts ietekmē KOS stāvokli, jo izmanto HCl un HCO 3 - gremošanas procesā. Pirmkārt, HCl izdalās kuņģa lūmenā, bet HCO 3 uzkrājas asinīs un attīstās alkaloze. Tad HCO 3 - no asinīm ar aizkuņģa dziedzera sulu nonāk zarnu lūmenā un tiek atjaunots CBS līdzsvars asinīs. Tā kā pārtika, kas nonāk organismā, un izkārnījumi, kas tiek izvadīti no ķermeņa, būtībā ir neitrāli, kopējā ietekme uz CBS ir nulle.
Acidozes klātbūtnē lūmenā izdalās vairāk HCl, kas veicina čūlas attīstību. Vemšana var kompensēt acidozi, un caureja var to pasliktināt. Ilgstoša vemšana izraisa alkalozes attīstību, bērniem tā var būt smagas sekas līdz nāvei ieskaitot.
CBS regulēšanas šūnu mehānisms
Papildus aplūkotajiem CBS regulēšanas fizikāli ķīmiskajiem un fizioloģiskajiem mehānismiem ir arī šūnu mehānisms KOS regulējums. Tās darbības princips ir tāds, ka lieko H + daudzumu var ievietot šūnās apmaiņā pret K +.
KOS RĀDĪTĀJI
1. pH - (ūdeņraža jauda - ūdeņraža stiprums) - negatīvs decimāllogaritms(-lg) H+ koncentrācija. Norma kapilārajās asinīs ir 7,37 - 7,45, ... 2. pCO2 - oglekļa dioksīda parciālais spiediens līdzsvarā ar ... 3. pO2 - skābekļa parciālais spiediens pilnās asinīs. Norma kapilārajās asinīs ir 83 - 108 mm Hg, venozās asinīs - ...BOS PĀRKĀPUMI
CBS korekcija ir adaptīva reakcija no orgāna, kas izraisīja CBS pārkāpumu. Ir divi galvenie BOS traucējumu veidi - acidoze un alkaloze.Acidoze
es Gāze (elpošana) . To raksturo CO 2 uzkrāšanās asinīs ( pCO 2 =, AB, SB, BB=N,).
1). grūtības CO 2 izdalīšanā, pārkāpumu gadījumā ārējā elpošana(plaušu hipoventilācija ar bronhiālā astma, pneimonija, asinsrites traucējumi ar stagnāciju plaušu cirkulācijā, plaušu tūska, emfizēma, plaušu atelektāze, elpošanas centra nomākums vairāku toksīnu un zāļu, piemēram, morfīna uc ietekmē) (рСО 2 =, рО 2 =↓, AB, SB, BB=N,).
2). augsta CO 2 koncentrācija in vidi(slēgtās telpas) (рСО 2 =, рО 2, AB, SB, BB=N,).
3). anestēzijas un elpošanas aparātu darbības traucējumi.
Gāzveida acidozes gadījumā notiek uzkrāšanās asinīs CO 2, H 2 CO 3 un pazeminot pH. Acidoze stimulē Na + reabsorbciju nierēs, un pēc kāda laika asinīs palielinās AB, SB, BB un kā kompensāciju attīstās ekskrēcijas alkaloze.
Ar acidozi H 2 PO 4 - uzkrājas asins plazmā, kas nespēj atkārtoti uzsūkties nierēs. Rezultātā tas tiek spēcīgi atbrīvots, izraisot fosfatūrija .
Lai kompensētu nieru acidozi, hlorīdi intensīvi izdalās ar urīnu, kas izraisa hipohromēmija .
Pārpalikums H + nonāk šūnās, savukārt K + atstāj šūnas, izraisot hiperkaliēmija .
Pārmērīgs K + tiek spēcīgi izvadīts ar urīnu, kas 5-6 dienu laikā noved pie hipokaliēmija .
II. Bez gāzes. To raksturo negaistošo skābju uzkrāšanās (pCO 2 \u003d ↓, N, AB, SB, BB=↓).
1). Vielmaiņas. Tas attīstās audu metabolisma pārkāpumos, ko pavada pārmērīga negaistošo skābju veidošanās un uzkrāšanās vai bāzu zudums (pCO 2 \u003d ↓, N, АР = , AB, SB, BB=↓).
A). Ketoacidoze. Plkst cukura diabēts, bads, hipoksija, drudzis utt.
b). Laktātacidoze. Ar hipoksiju, aknu darbības traucējumiem, infekcijām utt.
V). Acidoze. Rodas organisko un neorganiskās skābes ar plašu iekaisuma procesi, apdegumi, traumas utt.
Metaboliskās acidozes gadījumā negaistošās skābes uzkrājas un pH pazeminās. Tiek patērētas bufersistēmas, neitralizējošās skābes, kā rezultātā koncentrācija asinīs samazinās AB, SB, BB un pieaug AR.
H + negaistošās skābes, mijiedarbojoties ar HCO 3 - dod H 2 CO 3, kas sadalās H 2 O un CO 2, pašas negaistošās skābes veido sāļus ar Na + bikarbonātiem. Zems pH un augsts pCO 2 stimulē elpošanu, kā rezultātā pCO 2 līmenis asinīs normalizējas vai samazinās, attīstoties gāzveida alkalozei.
Pārmērīgs H + asins plazmā pārvietojas šūnas iekšienē, un savukārt K + atstāj šūnu, pārejošs hiperkaliēmija un šūnas hipokalītija . K+ intensīvi izdalās ar urīnu. 5-6 dienu laikā K+ saturs plazmā normalizējas un pēc tam kļūst zem normas ( hipokaliēmija ).
Nierēs tiek pastiprināti acido-, amonioģenēzes un plazmas bikarbonāta deficīta atjaunošanas procesi. Apmaiņā pret HCO 3 - Cl - aktīvi izdalās ar urīnu, attīstās hipohlorēmija .
Klīniskās izpausmes metaboliskā acidoze:
- mikrocirkulācijas traucējumi . Kateholamīnu ietekmē samazinās asins plūsma un veidojas stāze, mainās asins reoloģiskās īpašības, kas veicina acidozes padziļināšanos.
- bojājumi un caurlaidība asinsvadu siena hipoksijas un acidozes ietekmē. Ar acidozi palielinās kinīnu līmenis plazmā un ārpusšūnu šķidrumā. Kinīni izraisa vazodilatāciju un ievērojami palielina caurlaidību. Attīstās hipotensija. Aprakstītās izmaiņas mikrovaskulārajos traukos veicina trombozes un asiņošanas procesu.
Ja asins pH ir mazāks par 7,2, sirds izsviedes samazināšanās .
- Kussmaul elpošana (kompensācijas reakcija, kas vērsta uz liekā CO 2 izdalīšanos).
2. Ekskrēcijas. Tas attīstās, ja tiek pārkāpti acido- un amonioģenēzes procesi nierēs vai pārmērīgi zaudētas pamata valences ar izkārnījumiem.
A). Skābes aizture plkst nieru mazspēja(hronisks difūzs glomerulonefrīts, nefroskleroze, difūzs nefrīts, urēmija). Urīns neitrāls vai sārmains.
b). Sārmu zudums: nieru (nieru kanāliņu acidoze, hipoksija, intoksikācija ar sulfonamīdiem), kuņģa-zarnu trakta (caureja, pastiprināta siekalošanās).
3. Eksogēni.
Skābu pārtikas produktu, medikamentu (amonija hlorīds; liela daudzuma asins aizvietošanas šķīdumu un parenterālas barošanas šķidrumu pārliešana, kuru pH parasti ir<7,0) и при отравлениях (салицилаты, этанол, метанол, этиленгликоль, толуол и др.).
4. Kombinēts.
Piemēram, ketoacidoze + laktacidoze, vielmaiņas + ekskrēcijas utt.
III. Jaukti (gāze + negāze).
Rodas ar asfiksiju, sirds un asinsvadu mazspēju utt.
Alkaloze
1). pastiprināta CO2 izdalīšanās, aktivizējoties ārējai elpošanai (plaušu hiperventilācija ar kompensējošu aizdusu, kas pavada vairākas slimības, tostarp ... 2). O2 deficīts ieelpotajā gaisā izraisa plaušu hiperventilāciju un ... Hiperventilācija izraisa pCO2 samazināšanos asinīs un pH paaugstināšanos. Alkaloze kavē Na+ reabsorbciju nierēs,…Negāzu alkaloze
Literatūra
1. Seruma vai plazmas bikarbonāti /R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell // Cilvēka bioķīmija: 2 sējumos. T.2. Per. no angļu valodas: - M.: Mir, 1993. - 370.-371.lpp.
2. Asins un skābju-bāzes līdzsvara bufersistēmas / Т.Т. Berezovs, B.F. Korovkins / / Bioloģiskā ķīmija: mācību grāmata / Red. RAMS S.S. Debovs. - 2. izd. pārskatīts un papildu - M.: Medicīna, 1990. - 452.-457.lpp.
Ko darīsim ar saņemto materiālu:
Ja šis materiāls jums izrādījās noderīgs, varat to saglabāt savā lapā sociālajos tīklos:
Ūdens ir vide, kurā notiek lielākā daļa apmaiņas reakciju. Viņa tieši piedalās vielmaiņā. Ūdenim ir noteikta loma ķermeņa termoregulācijas procesos. Ar ūdens palīdzību audos un šūnās tiek nogādātas barības vielas un no tiem izvadīti vielmaiņas gala produkti.
Ūdens izvadīšanu no organisma veic nieres - 1,2-1,5 litri, āda - 0,5 litri, plaušas - 0,2-0,3 litri. Ūdens apmaiņu regulē neirohormonālā sistēma. Ūdens aizturi organismā veicina virsnieru garozas hormoni (kortizons, aldosterons) un aizmugures hipofīzes hormons vazopresīns. Vairogdziedzera hormons tiroksīns veicina ūdens izvadīšanu no organisma.
^
MINERĀLU METABOLISMS
Minerālsāļi ir viena no svarīgākajām pārtikas vielām. Minerālelementiem nav uzturvērtības, bet tie organismam ir nepieciešami kā vielmaiņas regulēšanā, osmotiskā spiediena uzturēšanā iesaistītās vielas, lai nodrošinātu organisma intra- un ārpusšūnu šķidruma nemainīgu pH. Daudzi minerālelementi ir enzīmu un vitamīnu strukturālās sastāvdaļas.
Cilvēku un dzīvnieku orgāni un audi ietver makroelementus un mikroelementus. Pēdējie organismā atrodami ļoti mazos daudzumos. Dažādos dzīvos organismos, tāpat kā cilvēka organismā, skābeklis, ogleklis, ūdeņradis un slāpeklis ir atrodami vislielākajā daudzumā. Šie elementi, kā arī fosfors un sērs ir daļa no dzīvām šūnām dažādu savienojumu veidā. Makroelementos ietilpst arī nātrijs, kālijs, kalcijs, hlors un magnijs. No mikroelementiem dzīvnieku organismā konstatēts: varš, mangāns, jods, molibdēns, cinks, fluors, kobalts u.c. Dzelzs ieņem starpstāvokli starp makro- un mikroelementiem.
Minerālvielas organismā nonāk tikai ar pārtiku. Tad caur zarnu gļotādu un asinsvadiem, portāla vēnā un aknās. Dažas minerālvielas tiek saglabātas aknās: nātrijs, dzelzs, fosfors. Dzelzs ir daļa no hemoglobīna, piedalās skābekļa pārnešanā, kā arī redoks-enzīmu sastāvā. Kalcijs ir daļa no kaulaudiem un piešķir tiem spēku. Turklāt tam ir svarīga loma asinsrecē. Ļoti labs organismam fosfors, kas papildus brīvajam (neorganiskajam) ir atrodams savienojumos ar olbaltumvielām, taukiem un ogļhidrātiem. Magnijs regulē neiromuskulāro uzbudināmību, aktivizē daudzus enzīmus. Kobalts ir daļa no B12 vitamīna. Jods ir iesaistīts vairogdziedzera hormonu veidošanā. Fluors ir atrodams zobu audos. Nātrijam un kālijam ir liela nozīme asins osmotiskā spiediena uzturēšanā.
Minerālvielu vielmaiņa ir cieši saistīta ar organisko vielu (olbaltumvielu, nukleīnskābju, ogļhidrātu, lipīdu) metabolismu. Piemēram, kobalta, mangāna, magnija, dzelzs joni ir nepieciešami normālai aminoskābju metabolismam. Hlora joni aktivizē amilāzi. Kalcija joniem ir aktivizējoša iedarbība uz lipāzi. Taukskābju oksidēšanās ir spēcīgāka vara un dzelzs jonu klātbūtnē.
^
12. NODAĻA. VITAMĪNI
Vitamīni ir zemas molekulmasas organiskie savienojumi, kas ir būtiska pārtikas sastāvdaļa. Dzīvnieka ķermenī tie netiek sintezēti. Galvenais cilvēka ķermeņa un dzīvnieku avots ir augu barība.
Vitamīni ir bioloģiski aktīvas vielas. To trūkumu vai pārtikas trūkumu pavada straujš dzīvībai svarīgo procesu pārkāpums, kas izraisa nopietnu slimību rašanos. Nepieciešamība pēc vitamīniem ir saistīta ar to, ka daudzi no tiem ir fermentu un koenzīmu sastāvdaļas.
Pēc ķīmiskās struktūras vitamīni ir ļoti dažādi. Tos iedala divās grupās: ūdenī šķīstošā un taukos šķīstošā.
^ ŪDENS ŠĶĪSTOŠIE VITAMĪNI
1. Vitamīns B 1 (tiamīns, aneirīns). Tās ķīmisko struktūru raksturo amīnu grupas un sēra atoma klātbūtne. Alkohola grupas klātbūtne B 1 vitamīnā ļauj veidot esterus ar skābēm. Savienojumā ar divām fosforskābes molekulām tiamīns veido tiamīna difosfāta esteri, kas ir vitamīna koenzīma forma. Tiamīna difosfāts ir dekarboksilāžu koenzīms, kas katalizē α-keto skābju dekarboksilāciju. B 1 vitamīna trūkuma vai nepietiekamas uzņemšanas gadījumā ogļhidrātu metabolisms kļūst neiespējams. Pārkāpumi rodas pirovīnskābes un -ketoglutārskābes izmantošanas stadijā.
2. B 2 vitamīns (riboflavīns). Šis vitamīns ir metilēts izoalloksazīna atvasinājums, kas saistīts ar 5-spirtu ribitolu.
Organismā riboflavīns estera veidā ar fosforskābi ir daļa no flavīna enzīmu protezēšanas grupas (FMN, FAD), kas katalizē bioloģiskās oksidācijas procesus, nodrošinot ūdeņraža pārnesi elpošanas ķēdē, kā arī. taukskābju sintēzes un sadalīšanās reakcijas.
3. B 3 vitamīns (pantotēnskābe). Pantotēnskābe ir veidota no -alanīna un dioksidimetilsviestskābes, kas savienotas ar peptīdu saiti. bioloģiskā nozīme Pantotēnskābe ir daļa no koenzīma A, kam ir milzīga loma ogļhidrātu, tauku un olbaltumvielu metabolismā.
4. Vitamīns B 6 (piridoksīns). Pēc ķīmiskās būtības B6 vitamīns ir piridīna atvasinājums. Piridoksīna fosforilēts atvasinājums ir enzīmu koenzīms, kas katalizē aminoskābju metabolisma reakcijas.
5. B 12 vitamīns (kobalamīns). Vitamīna ķīmiskā struktūra ir ļoti sarežģīta. Tajā ir četri pirola gredzeni. Centrā ir kobalta atoms, kas saistīts ar pirola gredzenu slāpekli.
B 12 vitamīnam ir svarīga loma metilgrupu pārnesē, kā arī nukleīnskābju sintēzē.
6. PP vitamīns (nikotīnskābe un tās amīds). Nikotīnskābe ir piridīna atvasinājums.
Nikotīnskābes amīds ir neatņemama koenzīmu NAD + un NADP + sastāvdaļa, kas ir daļa no dehidrogenāzēm.
7. Folijskābe (B c vitamīns). Tas ir izolēts no spinātu lapām (latīņu folium — lapa). Folijskābe satur para-aminobenzoskābi un glutamīnskābi. Folijskābei ir svarīga loma nukleīnskābju metabolismā un olbaltumvielu sintēzē.
8. Para-aminobenzoskābe. Tam ir svarīga loma folijskābes sintēzē.
9. Biotīns (H vitamīns). Biotīns ir daļa no fermenta, kas katalizē karboksilēšanas procesu (CO 2 pievienošanu oglekļa ķēdei). Biotīns ir būtisks taukskābju un purīnu sintēzei.
10. C vitamīns (askorbīnskābe). Pēc ķīmiskās struktūras askorbīnskābe ir tuvu heksozēm. Šī savienojuma iezīme ir tā spēja atgriezeniski oksidēties, veidojot dehidroaskorbīnskābi. Abiem šiem savienojumiem ir vitamīnu aktivitāte. Askorbīnskābe piedalās organisma redoksprocesos, aizsargā SH grupas enzīmus no oksidēšanās un spēj dehidrēt toksīnus.
^ TAUKOS ŠĶĪSTOŠIE VITAMĪNI
Šajā grupā ietilpst A, D, E, K- u.c. grupas vitamīni.
1. A grupas vitamīni. A 1 vitamīns (retinols, antikseroftalmiskais līdzeklis) pēc ķīmiskās būtības ir tuvs karotīniem. Tas ir ciklisks vienvērtīgs spirts .
2. D grupas vitamīni (antirahītisks vitamīns). Pēc ķīmiskās struktūras D grupas vitamīni ir tuvi sterīniem. D 2 vitamīns veidojas no rauga ergosterīna, bet D 3 - no 7-dehidroholesterīna dzīvnieku audos ultravioletā starojuma ietekmē.
3. E grupas vitamīni (, , -tokoferoli). Galvenās E avitaminozes izmaiņas notiek reproduktīvajā sistēmā (augļa nestspējas zudums, deģeneratīvas izmaiņas spermatozoīdos). Tajā pašā laikā E vitamīna deficīts izraisa dažādu audu bojājumus.
4. K grupas vitamīni. Šīs grupas vitamīni (K 1 un K 2) pēc savas ķīmiskās struktūras pieder pie naftohinoniem. Raksturīga K avitaminozes pazīme ir zemādas, intramuskulāras un citas asiņošanas un traucēta asins recēšana. Iemesls tam ir protrombīna proteīna, kas ir asins koagulācijas sistēmas sastāvdaļa, sintēzes pārkāpums.
ANTIVITAMĪNI
Antivitamīni ir vitamīnu antagonisti: bieži vien šīs vielas pēc struktūras ir ļoti līdzīgas attiecīgajiem vitamīniem, un tad to darbība ir balstīta uz atbilstošā vitamīna “konkurētspējīgu” pārvietošanu ar antivitamīnu no tā kompleksa fermentu sistēmā. Tā rezultātā veidojas "neaktīvs" enzīms, tiek traucēta vielmaiņa un rodas nopietna slimība. Piemēram, sulfonamīdi ir para-aminobenzoskābes antivitamīni. B1 vitamīna antivitamīns ir piritiamīns.Ir arī strukturāli atšķirīgi antivitamīni, kas spēj saistīt vitamīnus, liedzot tiem vitamīnu aktivitāti.
^
13. NODAĻA. HORMONI
Hormoni, tāpat kā vitamīni, ir bioloģiski aktīvas vielas un ir vielmaiņas un fizioloģisko funkciju regulatori. To regulējošā loma ir samazināta līdz enzīmu sistēmu aktivizēšanai vai inhibēšanai, bioloģisko membrānu caurlaidības izmaiņām un vielu transportēšanai caur tām, dažādu biosintēzes procesu ierosināšanai vai pastiprināšanai, tostarp enzīmu sintēzei.
Hormoni tiek ražoti iekšējās sekrēcijas dziedzeros (endokrīnie dziedzeri), kuriem nav izvadkanālu un tie izdala savu noslēpumu tieši asinsritē. Endokrīnie dziedzeri ietver vairogdziedzeri, epitēlijķermenīšu (pie vairogdziedzera), dzimumdziedzerus, virsnieru dziedzeri, hipofīzi, aizkuņģa dziedzeri, goiter (akrūts dziedzeri).
Slimības, kas rodas, ja ir traucētas noteiktas iekšējās sekrēcijas dziedzera funkcijas, ir vai nu tā hipofunkcijas (zema hormona sekrēcijas) vai hiperfunkcijas (pārmērīga hormona sekrēcijas) rezultāts.
Hormonus pēc to ķīmiskās struktūras var iedalīt trīs grupās: proteīna rakstura hormoni; hormoni, kas iegūti no aminoskābes tirozīna, un steroīdu struktūras hormoni.
^ PROTEĪNU HORMONI
Tie ietver aizkuņģa dziedzera, hipofīzes priekšējās daļas un epitēlijķermenīšu hormonus.
Aizkuņģa dziedzera hormoni insulīns un glikagons ir iesaistīti ogļhidrātu metabolisma regulēšanā. Savā darbībā viņi ir viens otra antagonisti. Insulīns pazemina un glikagons paaugstina cukura līmeni asinīs.
Hipofīzes hormoni regulē daudzu citu endokrīno dziedzeru darbību. Tie ietver:
Somatotropais hormons (GH) - augšanas hormons, stimulē šūnu augšanu, paaugstina biosintētisko procesu līmeni;
Vairogdziedzera stimulējošais hormons (TSH) - stimulē vairogdziedzera darbību;
Adrenokortikotropais hormons (AKTH) - regulē kortikosteroīdu biosintēzi virsnieru garozā;
Gonadotropie hormoni - regulē dzimumdziedzeru darbību.
^ TIROZĪNA HORMONI
Tie ietver vairogdziedzera hormonus un virsnieru medulla hormonus. Galvenie vairogdziedzera hormoni ir tiroksīns un trijodtironīns. Šie hormoni ir aminoskābes tirozīna jodēti atvasinājumi. Ar vairogdziedzera hipofunkciju vielmaiņas procesi tiek samazināti. Vairogdziedzera hiperfunkcija izraisa bazālā metabolisma palielināšanos.
Virsnieru medulla ražo divus hormonus, adrenalīnu un norepinefrīnu. Šīs vielas paaugstina asinsspiedienu. Adrenalīns būtiski ietekmē ogļhidrātu vielmaiņu – tas paaugstina glikozes līmeni asinīs.
^ STEROĪDI HORMONI
Šajā klasē ietilpst hormoni, ko ražo virsnieru garoza un dzimumdziedzeri (olnīcas un sēklinieki). Pēc ķīmiskās būtības tie ir steroīdi. Virsnieru garoza ražo kortikosteroīdus, tie satur C 21 atomu. Tos iedala mineralokortikoīdos, no kuriem visaktīvākie ir aldosterons un deoksikortikosterons. un glikokortikoīdi - kortizols (hidrokortizons), kortizons un kortikosterons. Glikokortikoīdiem ir liela ietekme uz ogļhidrātu un olbaltumvielu metabolismu. Mineralokortikoīdi regulē galvenokārt ūdens un minerālvielu apmaiņu.
Ir vīriešu (androgēni) un sieviešu (estrogēni) dzimumhormoni. Pirmie ir C19-, bet otrie C18-steroīdi. Androgēni ietver testosteronu, androstenedionu utt., Estrogēnus - estradiolu, estronu un estriolu. Visaktīvākie ir testosterons un estradiols. Dzimumhormoni nosaka normālu seksuālo attīstību, sekundāro dzimumpazīmju veidošanos un ietekmē vielmaiņu.
^ 14. NODAĻA
Uztura problēmā var izdalīt trīs savstarpēji saistītas sadaļas: racionāls uzturs, ārstnieciskā un terapeitiskā un profilaktiskā. Pamats ir tā sauktais racionālais uzturs, jo tas tiek veidots, ņemot vērā veselīga cilvēka vajadzības, atkarībā no vecuma, profesijas, klimatiskajiem un citiem apstākļiem. Racionāla uztura pamatā ir līdzsvars un pareizs uzturs. Racionāls uzturs ir līdzeklis ķermeņa stāvokļa normalizēšanai un tā augsto darba spēju saglabāšanai.
Ar pārtiku cilvēka organismā nonāk ogļhidrāti, olbaltumvielas, tauki, aminoskābes, vitamīni un minerālvielas. Nepieciešamība pēc šīm vielām ir dažāda, un to nosaka organisma fizioloģiskais stāvoklis. Augošam ķermenim nepieciešams vairāk pārtikas. Persona, kas nodarbojas ar sportu vai fizisku darbu, patērē lielu enerģijas daudzumu, un tāpēc viņam ir nepieciešams vairāk pārtikas nekā mazkustīgam cilvēkam.
Cilvēka uzturā olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu daudzumam jābūt proporcijā 1:1:4, t.i., tas nepieciešams 1 g proteīna.Ēd 1 g tauku un 4 g ogļhidrātu. Olbaltumvielām vajadzētu nodrošināt aptuveni 14% no ikdienas kaloriju daudzuma, taukiem - aptuveni 31%, bet ogļhidrātiem - aptuveni 55%.
Pašreizējā uztura zinātnes attīstības stadijā nepietiek tikai ar kopējo uzturvielu patēriņu. Ir ļoti svarīgi noteikt uzturā neaizvietojamo pārtikas sastāvdaļu (neaizstājamo aminoskābju, nepiesātināto taukskābju, vitamīnu, minerālvielu uc) proporciju uzturā. Mūsdienu doktrīna par cilvēka vajadzībām pēc pārtikas ir izteikta sabalansēta uztura koncepcijā. Saskaņā ar šo koncepciju normālas dzīves nodrošināšana ir iespējama ne tikai tad, ja organisms tiek apgādāts ar atbilstošu enerģijas un olbaltumvielu daudzumu, bet arī tad, ja tiek novērotas diezgan sarežģītas attiecības starp daudziem neaizvietojamiem uztura faktoriem, kas var izpausties maksimāli labvēlīgā bioloģiskajā efektā. ķermenis. Sabalansēta uztura likums ir balstīts uz priekšstatiem par pārtikas asimilācijas procesu kvantitatīviem un kvalitatīviem aspektiem organismā, tas ir, par visu vielmaiņas fermentatīvo reakciju daudzumu.
PSRS Medicīnas zinātņu akadēmijas Uztura institūts ir izstrādājis vidējos datus par pieauguša cilvēka nepieciešamības pēc uzturvielām lielumu. Galvenokārt, nosakot atsevišķu uzturvielu optimālās attiecības, tieši šāda uzturvielu attiecība ir nepieciešama vidēji, lai uzturētu normālu pieauguša cilvēka dzīvi. Tāpēc, gatavojot vispārējās diētas un izvērtējot atsevišķus produktus, ir jākoncentrējas uz šīm attiecībām. Ir svarīgi atcerēties, ka kaitīgs ir ne tikai atsevišķu būtisku faktoru nepietiekamība, bet arī to pārpalikums. Būtisku uzturvielu pārpalikuma toksicitātes iemesls, iespējams, ir saistīts ar nelīdzsvarotību uzturā, kas savukārt noved pie ķermeņa bioķīmiskās homeostāzes (iekšējās vides sastāva un īpašību noturības) pārkāpuma. šūnu uztura pārkāpums.
Doto uztura līdzsvaru diez vai var pārnest bez izmaiņām cilvēku uztura struktūrā dažādos darba un dzīves apstākļos, dažāda vecuma un dzimuma cilvēkiem utt. vielmaiņas procesus un to hormonālo un nervu regulējumu, ir nepieciešams dažāda vecuma un dzimuma cilvēkiem, kā arī cilvēkiem ar būtiskām novirzēm no normāla fermentatīvā stāvokļa vidējiem rādītājiem, veikt noteiktas korekcijas ierastajā sabalansētas uztura formulas noformējumā. .
PSRS Medicīnas zinātņu akadēmijas Uztura institūts ierosināja standartus
optimālo uztura aprēķins mūsu valsts iedzīvotājiem.
Šīs diētas ir diferencētas attiecībā uz trim klimatiskajiem apstākļiem
zonas: ziemeļu, centrālā un dienvidu. Tomēr jaunākie zinātniskie pierādījumi liecina, ka šāds sadalījums mūsdienās nevar apmierināt. Jaunākie pētījumi liecina, ka mūsu valstī ziemeļi ir jāsadala divās zonās: Eiropas un Āzijas. Šīs zonas būtiski atšķiras viena no otras klimatisko apstākļu ziņā. PSRS Medicīnas zinātņu akadēmijas Sibīrijas nodaļas Klīniskās un eksperimentālās medicīnas institūtā (Novosibirskā) ilgstošu pētījumu rezultātā ir pierādīts, ka Āzijas ziemeļu apgabala apstākļos proteīnu vielmaiņa, tauki, ogļhidrāti, vitamīni, makro un mikroelementi tiek pārkārtoti, un tādēļ ir nepieciešams precizēt cilvēka uztura normas, ņemot vērā vielmaiņas izmaiņas. Šobrīd plašā mērogā tiek veikti pētījumi Sibīrijas un Tālo Austrumu iedzīvotāju uztura racionalizācijas jomā. Galvenā loma šī jautājuma izpētē ir bioķīmiskajiem pētījumiem.
Bioķīmijas katedra
ES apstiprinu
Galva kafejnīca prof., d.m.s.
Meščaņinovs V.N.
_______''_________________2006
LEKCIJA #25
Tēma: Ūdens-sāls un minerālvielu metabolisms
Fakultātes: medicīniskā un profilaktiskā, medicīniskā un profilaktiskā, pediatriskā.
Ūdens-sāls apmaiņa- ķermeņa ūdens un pamata elektrolītu (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4) apmaiņa.
elektrolīti- vielas, kas šķīdumā sadalās anjonos un katjonos. Tos mēra mol/l.
Neelektrolīti- vielas, kas šķīdumā nedisociējas (glikoze, kreatinīns, urīnviela). Tos mēra g / l.
Minerālu apmaiņa- jebkādu minerālvielu komponentu apmaiņa, ieskaitot tos, kas neietekmē galvenos šķidrās vides parametrus organismā.
Ūdens- visu ķermeņa šķidrumu galvenā sastāvdaļa.
Ūdens bioloģiskā loma
- Ūdens ir universāls šķīdinātājs lielākajai daļai organisko (izņemot lipīdus) un neorganisko savienojumu.
- Ūdens un tajā izšķīdušās vielas veido organisma iekšējo vidi.
- Ūdens nodrošina vielu un siltumenerģijas transportu visā ķermenī.
- Ievērojama daļa ķermeņa ķīmisko reakciju notiek ūdens fāzē.
- Ūdens ir iesaistīts hidrolīzes, hidratācijas, dehidratācijas reakcijās.
- Nosaka hidrofobo un hidrofilo molekulu telpisko struktūru un īpašības.
- Kompleksā ar GAG ūdens veic strukturālu funkciju.
ĶERMEŅA ŠĶIDRUMU VISPĀRĒJĀS ĪPAŠĪBAS
Visiem ķermeņa šķidrumiem ir raksturīgas kopīgas īpašības: tilpums, osmotiskais spiediens un pH vērtība.
Apjoms. Visiem sauszemes dzīvniekiem šķidrums veido aptuveni 70% no ķermeņa svara.
Ūdens sadalījums organismā ir atkarīgs no vecuma, dzimuma, muskuļu masas, ķermeņa uzbūves un tauku satura. Ūdens saturs dažādos audos sadalās šādi: plaušās, sirdī un nierēs (80%), skeleta muskuļos un smadzenēs (75%), ādā un aknās (70%), kaulos (20%), taukaudos (10%). . Parasti liesiem cilvēkiem ir mazāk tauku un vairāk ūdens. Vīriešiem ūdens veido 60%, sievietēm - 50% no ķermeņa svara. Gados vecākiem cilvēkiem ir vairāk tauku un mazāk muskuļu. Vidēji vīriešu un sieviešu, kas vecāki par 60 gadiem, organismā ir attiecīgi 50% un 45% ūdens.
Ar pilnīgu ūdens atņemšanu nāve iestājas pēc 6-8 dienām, kad ūdens daudzums organismā samazinās par 12%.
Viss ķermeņa šķidrums ir sadalīts intracelulārajos (67%) un ārpusšūnu (33%) baseinos.
ārpusšūnu baseins(ārpusšūnu telpa) sastāv no:
1. Intravaskulārais šķidrums;
2. Intersticiāls šķidrums (starpšūnu);
3. Transcelulārais šķidrums (pleiras, perikarda, peritoneālo dobumu un sinoviālā telpas šķidrums, cerebrospinālais un intraokulārais šķidrums, sviedru sekrēcija, siekalu un asaru dziedzeri, aizkuņģa dziedzera, aknu, žultspūšļa, kuņģa-zarnu trakta un elpceļu sekrēcija).
Starp baseiniem notiek intensīva šķidrumu apmaiņa. Ūdens kustība no viena sektora uz otru notiek, mainoties osmotiskajam spiedienam.
Osmotiskais spiediens - Tas ir spiediens, ko rada visas ūdenī izšķīdušās vielas. Ekstracelulārā šķidruma osmotisko spiedienu galvenokārt nosaka NaCl koncentrācija.
Ekstracelulārie un intracelulārie šķidrumi būtiski atšķiras pēc sastāva un atsevišķu komponentu koncentrācijas, bet kopējā osmotiski aktīvo vielu kopējā koncentrācija ir aptuveni vienāda.
pH ir protonu koncentrācijas negatīvais decimāllogaritms. PH vērtība ir atkarīga no skābju un bāzu veidošanās intensitātes organismā, to neitralizācijas ar bufersistēmām un izvadīšanas no organisma ar urīnu, izelpoto gaisu, sviedriem un izkārnījumiem.
Atkarībā no vielmaiņas īpašībām pH vērtība var ievērojami atšķirties gan dažādu audu šūnās, gan vienas un tās pašas šūnas dažādos nodalījumos (neitrāls skābums citozolā, stipri skābs lizosomās un mitohondriju starpmembrānu telpā). Dažādu orgānu un audu starpšūnu šķidrumā un asins plazmā pH vērtība, kā arī osmotiskais spiediens ir samērā nemainīgs lielums.
ORGANISMA ŪDENS-SĀLS LĪDZSVARA REGULĒŠANA
Organismā intracelulārās vides ūdens un sāls līdzsvaru uztur ārpusšūnu šķidruma noturība. Savukārt ārpusšūnu šķidruma ūdens-sāls līdzsvars tiek uzturēts caur asins plazmu ar orgānu palīdzību un tiek regulēts ar hormonu palīdzību.
Iestādes, kas regulē ūdens-sāls metabolismu
Ūdens un sāļu uzņemšana organismā notiek caur kuņģa-zarnu traktu, šo procesu kontrolē slāpes un sāls apetīte. Liekā ūdens un sāļu izvadīšanu no organisma veic nieres. Turklāt ūdeni no organisma izvada āda, plaušas un kuņģa-zarnu trakts.
Ūdens līdzsvars organismā
Kuņģa-zarnu traktam, ādai un plaušām ūdens izvadīšana ir blakus process, kas notiek to galveno funkciju rezultātā. Piemēram, kuņģa-zarnu trakts zaudē ūdeni, kad no organisma tiek izvadītas nesagremotās vielas, vielmaiņas produkti un ksenobiotikas. Elpošanas laikā plaušas zaudē ūdeni, bet termoregulācijas laikā - āda.
Izmaiņas nieru, ādas, plaušu un kuņģa-zarnu trakta darbā var izraisīt ūdens un sāls homeostāzes pārkāpumu. Piemēram, karstā klimatā, lai uzturētu ķermeņa temperatūru, āda pastiprina svīšanu, saindēšanās gadījumā rodas vemšana vai caureja no kuņģa-zarnu trakta. Paaugstinātas dehidratācijas un sāļu zuduma rezultātā organismā notiek ūdens un sāls līdzsvara pārkāpums.
Hormoni, kas regulē ūdens-sāls metabolismu
Vasopresīns
Antidiurētiskais hormons (ADH) vai vazopresīns- peptīds ar molekulmasu aptuveni 1100 D, kas satur 9 AA, kas savienoti ar vienu disulfīda tiltu.
ADH tiek sintezēts hipotalāma neironos un tiek transportēts uz aizmugures hipofīzes (neirohipofīzes) nervu galiem.
Ārpusšūnu šķidruma augstais osmotiskais spiediens aktivizē hipotalāma osmoreceptorus, kā rezultātā rodas nervu impulsi, kas tiek pārnesti uz hipofīzes aizmugurējo daļu un izraisa ADH izdalīšanos asinsritē.
ADH iedarbojas caur 2 veidu receptoriem: V 1 un V 2 .
Hormona galveno fizioloģisko iedarbību realizē V 2 receptori, kas atrodas uz distālo kanāliņu šūnām un savācējvadiem, kas ir samērā necaurlaidīgi ūdens molekulām.
ADH caur V 2 receptoriem stimulē adenilāta ciklāzes sistēmu, kā rezultātā tiek fosforilēti proteīni, kas stimulē membrānas proteīna gēna ekspresiju - akvaporīna-2 . Akvaporīns-2 ir iestrādāts šūnu apikālajā membrānā, veidojot tajā ūdens kanālus. Caur šiem kanāliem ūdens tiek reabsorbēts pasīvās difūzijas ceļā no urīna intersticiālajā telpā, un urīns tiek koncentrēts.
Ja nav ADH, urīns nav koncentrēts (blīvums<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20l/dienā), kas noved pie organisma dehidratācijas. Šo stāvokli sauc cukura diabēts insipidus .
ADH deficīta un diabēta insipidus cēloņi ir: ģenētiski defekti prepro-ADH sintēzē hipotalāmā, defekti proADH apstrādē un transportēšanā, hipotalāma vai neirohipofīzes bojājumi (piemēram, traumatiska smadzeņu trauma, audzēja rezultātā). , išēmija). Nefrogēns cukura diabēts rodas V2 tipa ADH receptoru gēna mutācijas dēļ.
V 1 receptori ir lokalizēti SMC trauku membrānās. ADH caur V 1 receptoriem aktivizē inozīta trifosfāta sistēmu un stimulē Ca 2+ izdalīšanos no ER, kas stimulē SMC trauku kontrakciju. ADH vazokonstriktīvā iedarbība ir novērojama pie augstām ADH koncentrācijām.
Viens no visbiežāk traucētajiem vielmaiņas veidiem patoloģijā ir ūdens-sāls. Tas ir saistīts ar pastāvīgu ūdens un minerālvielu kustību no ķermeņa ārējās vides uz iekšējo un otrādi.
Pieauguša cilvēka organismā ūdens veido 2/3 (58-67%) no ķermeņa svara. Apmēram puse no tā tilpuma ir koncentrēta muskuļos. Nepieciešamību pēc ūdens (cilvēks saņem līdz 2,5–3 litriem šķidruma dienā) sedz tā uzņemšana dzeramā veidā (700–1700 ml), iepriekš sagatavots ūdens, kas ir daļa no pārtikas (800–1000 ml), un ūdens , organismā veidojas vielmaiņas laikā - 200--300 ml (sadedzinot 100 g tauku, olbaltumvielu un ogļhidrātu, veidojas attiecīgi 107,41 un 55 g ūdens). Salīdzinoši lielā daudzumā tiek sintezēts endogēns ūdens, kad aktivizējas tauku oksidēšanās process, kas novērojams dažādos, primāri ilgstošos stresa apstākļos, simpātiskās-virsnieru sistēmas uzbudināšanā, atslogojošas diētas terapijā (bieži lieto aptaukošanās pacientu ārstēšanai).
Sakarā ar pastāvīgi notiekošajiem obligātajiem ūdens zudumiem iekšējais šķidruma tilpums organismā paliek nemainīgs. Šie zudumi ir nieru (1,5 l) un ārpusnieru zudumi, kas saistīti ar šķidruma izdalīšanos caur kuņģa-zarnu traktu (50–300 ml), elpceļiem un ādu (850–1200 ml). Kopumā obligāto ūdens zudumu apjoms ir 2,5-3 litri, kas lielā mērā ir atkarīgs no organisma izvadīto toksīnu daudzuma.
Ūdens loma dzīvības procesos ir ļoti daudzveidīga. Ūdens ir daudzu savienojumu šķīdinātājs, vairāku fizikāli ķīmisko un bioķīmisko pārvērtību tieša sastāvdaļa, endo- un eksogēno vielu transportētājs. Turklāt tas veic mehānisku funkciju, vājinot saišu, muskuļu, locītavu skrimšļa virsmu berzi (tādējādi veicinot to mobilitāti), un ir iesaistīts termoregulācijā. Ūdens uztur homeostāzi, kas ir atkarīga no plazmas osmotiskā spiediena lieluma (izoosmija) un šķidruma tilpuma (izovolēmija), skābes-bāzes stāvokļa regulēšanas mehānismu darbības, procesu norises, kas nodrošina temperatūras noturību. (izotermija).
Cilvēka organismā ūdens eksistē trīs galvenajos fizikālos un ķīmiskos stāvokļos, pēc kuriem tie izšķir: 1) brīvu jeb kustīgu ūdeni (veido lielāko daļu intracelulārā šķidruma, kā arī asinis, limfu, intersticiālu šķidrumu); 2) ūdens, kas saistīts ar hidrofiliem koloīdiem, un 3) konstitucionāls, iekļauts olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu molekulu struktūrā.
Pieauguša cilvēka organismā, kas sver 70 kg, brīvā ūdens un ar hidrofilajiem koloīdiem saistītā ūdens tilpums ir aptuveni 60% no ķermeņa svara, t.i. 42 l. Šo šķidrumu pārstāv intracelulārais ūdens (tas veido 28 litrus jeb 40% no ķermeņa svara), kas veido intracelulāro sektoru, un ārpusšūnu ūdens (14 litri jeb 20% no ķermeņa svara), kas veido ārpusšūnu sektoru. Pēdējā sastāvā ietilpst intravaskulārs (intravaskulārs) šķidrums. Šo intravaskulāro sektoru veido plazma (2,8 l), kas veido 4-5% no ķermeņa svara, un limfa.
Intersticiālais ūdens ietver pareizu starpšūnu ūdeni (brīvo starpšūnu šķidrumu) un sakārtotu ārpusšūnu šķidrumu (sastāv no 15-16% no ķermeņa svara jeb 10,5 litriem), t.i. saišu, cīpslu, fasciju, skrimšļu u.c. ūdens. Turklāt ārpusšūnu sektorā ietilpst ūdens, kas atrodas dažos dobumos (vēdera un pleiras dobumos, perikardā, locītavās, smadzeņu kambaros, acu kambaros utt.), Kā arī kuņģa-zarnu traktā. Šo dobumu šķidrums aktīvi nepiedalās vielmaiņas procesos.
Cilvēka ķermeņa ūdens nestāv stagnē savos dažādos departamentos, bet pastāvīgi pārvietojas, nepārtraukti apmainoties ar citiem šķidruma sektoriem un ārējo vidi. Ūdens kustība lielā mērā ir saistīta ar gremošanas sulas izdalīšanos. Tātad ar siekalām, ar aizkuņģa dziedzera sulu, zarnu caurulē tiek nosūtīti apmēram 8 litri ūdens dienā, bet šis ūdens praktiski netiek zaudēts, jo uzsūcas gremošanas trakta apakšējās daļās.
Svarīgos elementus iedala makroelementos (dienas nepieciešamība >100 mg) un mikroelementos (dienas nepieciešamība<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.
Tā kā organismā var uzkrāties daudzi elementi, novirze no dienas normas tiek savlaicīgi kompensēta. Kalcijs apatīta veidā tiek uzkrāts kaulaudos, jods tiek uzglabāts kā daļa no tiroglobulīna vairogdziedzerī, dzelzs tiek uzglabāts feritīna un hemosiderīna sastāvā kaulu smadzenēs, liesā un aknās. Aknas kalpo kā daudzu mikroelementu uzglabāšanas vieta.
Minerālu metabolismu kontrolē hormoni. Tas attiecas, piemēram, uz H2O, Ca2+, PO43- patēriņu, Fe2+, I- saistīšanos, H2O, Na+, Ca2+, PO43- izdalīšanos.
No pārtikas uzņemto minerālvielu daudzums, kā likums, ir atkarīgs no organisma vielmaiņas prasībām un dažos gadījumos no pārtikas sastāva. Kalciju var uzskatīt par pārtikas sastāva ietekmes piemēru. Ca2+ jonu uzsūkšanos veicina pienskābe un citronskābe, savukārt fosfātu jons, oksalāta jons un fitīnskābe kavē kalcija uzsūkšanos kompleksa veidošanās un slikti šķīstošu sāļu (fitīna) veidošanās dēļ.
Minerālvielu deficīts nav reta parādība: tas rodas dažādu iemeslu dēļ, piemēram, vienmuļa uztura, gremošanas traucējumu un dažādu slimību dēļ. Kalcija deficīts var rasties grūtniecības laikā, kā arī ar rahītu vai osteoporozi. Hlora deficīts rodas sakarā ar lielu Cl- jonu zudumu ar smagu vemšanu.
Tā kā pārtikas produktos ir nepietiekams joda saturs, joda deficīts un struma slimība ir kļuvusi par izplatītu parādību daudzviet Centrāleiropā. Magnija deficīts var rasties caurejas vai monotonas diētas dēļ alkoholisma gadījumā. Mikroelementu trūkums organismā bieži izpaužas kā hematopoēzes pārkāpums, t.i., anēmija.
Pēdējā ailē ir uzskaitītas funkcijas, ko organismā veic šie minerāli. No tabulas datiem var redzēt, ka gandrīz visi makroelementi darbojas organismā kā strukturālie komponenti un elektrolīti. Signāla funkcijas veic jods (jodotironīna sastāvā) un kalcijs. Lielākā daļa mikroelementu ir olbaltumvielu, galvenokārt fermentu, kofaktori. Kvantitatīvā izteiksmē organismā dominē dzelzi saturoši proteīni hemoglobīns, mioglobīns un citohroms, kā arī vairāk nekā 300 cinku saturoši proteīni.
Ūdens-sāls metabolisma regulēšana. Vasopresīna, aldosterona un renīna-angiotenzīna sistēmas loma
Galvenie ūdens-sāls homeostāzes parametri ir osmotiskais spiediens, pH un intracelulārā un ārpusšūnu šķidruma tilpums. Šo parametru izmaiņas var izraisīt asinsspiediena izmaiņas, acidozi vai alkalozi, dehidratāciju un tūsku. Galvenie hormoni, kas iesaistīti ūdens un sāls līdzsvara regulēšanā, ir ADH, aldosterons un priekškambaru natriurētiskais faktors (PNF).
ADH jeb vazopresīns ir 9 aminoskābju peptīds, kas savienots ar vienu disulfīda tiltu. Tas tiek sintezēts kā prohormons hipotalāmā, pēc tam pārnests uz aizmugures hipofīzes nervu galiem, no kurienes ar atbilstošu stimulāciju izdalās asinsritē. Kustība pa aksonu ir saistīta ar specifisku nesējproteīnu (neirofizīnu)
Stimuls, kas izraisa ADH sekrēciju, ir nātrija jonu koncentrācijas palielināšanās un ekstracelulārā šķidruma osmotiskā spiediena palielināšanās.
Vissvarīgākās ADH mērķa šūnas ir distālo kanāliņu šūnas un nieru savākšanas kanāli. Šo kanālu šūnas ir relatīvi ūdens necaurlaidīgas, un, ja nav ADH, urīns nav koncentrēts un var izdalīties daudzumos, kas pārsniedz 20 litrus dienā (norma 1-1,5 litri dienā).
Ir divu veidu ADH receptori, V1 un V2. V2 receptors ir atrodams tikai uz nieru epitēlija šūnu virsmas. ADH saistīšanās ar V2 ir saistīta ar adenilāta ciklāzes sistēmu un stimulē proteīnkināzes A (PKA) aktivāciju. PKA fosforilē proteīnus, kas stimulē membrānas proteīna gēna akvaporīna-2 ekspresiju. Aquaporin 2 pārvietojas uz apikālo membrānu, iekļaujas tajā un veido ūdens kanālus. Tie nodrošina šūnu membrānas selektīvu ūdens caurlaidību. Ūdens molekulas brīvi izkliedējas nieru kanāliņu šūnās un pēc tam nonāk intersticiālajā telpā. Rezultātā ūdens tiek reabsorbēts no nieru kanāliņiem. V1 tipa receptori ir lokalizēti gludās muskulatūras membrānās. ADH mijiedarbība ar V1 receptoru izraisa fosfolipāzes C aktivāciju, kas hidrolizē fosfatidilinozitol-4,5-bifosfātu, veidojot IP-3. IF-3 izraisa Ca2+ izdalīšanos no endoplazmatiskā tīkla. Hormona darbības rezultāts caur V1 receptoriem ir asinsvadu gludo muskuļu slāņa kontrakcija.
ADH deficīts, ko izraisa hipofīzes mugurējās daļas disfunkcija, kā arī hormonālās signalizācijas sistēmas traucējumi, var izraisīt cukura diabēta attīstību. Galvenā diabēta insipidus izpausme ir poliūrija, t.i. liela daudzuma zema blīvuma urīna izdalīšanās.
Aldosterons ir visaktīvākais mineralokortikosteroīds, ko virsnieru garozā sintezē no holesterīna.
Glomerulārās zonas šūnu aldosterona sintēzi un sekrēciju stimulē angiotenzīns II, AKTH, prostaglandīns E. Šie procesi tiek aktivizēti arī pie lielas K + koncentrācijas un zemas Na + koncentrācijas.
Hormons iekļūst mērķa šūnā un mijiedarbojas ar specifisku receptoru, kas atrodas gan citozolā, gan kodolā.
Nieru kanāliņu šūnās aldosterons stimulē proteīnu sintēzi, kas veic dažādas funkcijas. Šīs olbaltumvielas var: a) palielināt nātrija kanālu aktivitāti distālo nieru kanāliņu šūnu membrānā, tādējādi atvieglojot nātrija jonu transportēšanu no urīna šūnās; b) būt par TCA cikla fermentiem un līdz ar to palielināt Krebsa cikla spēju radīt ATP molekulas, kas nepieciešamas aktīvai jonu transportēšanai; c) aktivizēt sūkņa K +, Na + -ATPāzes darbu un stimulēt jaunu sūkņu sintēzi. Aldosterona inducēto proteīnu darbības kopējais rezultāts ir nātrija jonu reabsorbcijas palielināšanās nefronu kanāliņos, kas izraisa NaCl aizturi organismā.
Galvenais aldosterona sintēzes un sekrēcijas regulēšanas mehānisms ir renīna-angiotenzīna sistēma.
Renīns ir enzīms, ko ražo nieru aferento arteriolu jukstaglomerulārās šūnas. Šo šūnu lokalizācija padara tās īpaši jutīgas pret asinsspiediena izmaiņām. Asinsspiediena pazemināšanās, šķidruma vai asiņu zudums, NaCl koncentrācijas samazināšanās stimulē renīna izdalīšanos.
Angiotensinogēns-2 ir globulīns, ko ražo aknās. Tas kalpo kā renīna substrāts. Renīns hidrolizē peptīdu saiti angiotenzinogēna molekulā un atdala N-gala dekapeptīdu (angiotenzīnu I).
Angiotenzīns I kalpo kā substrāts antiotenzīnu konvertējošajam enzīmam karboksidipeptidilpeptidāzei, kas atrodas endotēlija šūnās un asins plazmā. No angiotenzīna I tiek atdalītas divas terminālas aminoskābes, veidojot oktapeptīdu angiotenzīnu II.
Angiotenzīns II stimulē aldosterona veidošanos, izraisa arteriolu sašaurināšanos, kā rezultātā paaugstina asinsspiedienu un izraisa slāpes. Angiotenzīns II aktivizē aldosterona sintēzi un sekrēciju caur inozīta fosfāta sistēmu.
PNP ir 28 aminoskābju peptīds ar vienu disulfīda tiltu. PNP tiek sintezēts un uzglabāts kā preprohormons (sastāv no 126 aminoskābju atlikumiem) kardiocītos.
Galvenais faktors, kas regulē PNP sekrēciju, ir asinsspiediena paaugstināšanās. Citi stimuli: palielināta plazmas osmolaritāte, paātrināta sirdsdarbība, paaugstināts kateholamīnu un glikokortikoīdu līmenis asinīs.
Galvenie PNP mērķa orgāni ir nieres un perifērās artērijas.
PNP darbības mehānismam ir vairākas iezīmes. Plazmas membrānas PNP receptors ir proteīns ar guanilāta ciklāzes aktivitāti. Receptoram ir domēna struktūra. Ligandu saistošais domēns ir lokalizēts ekstracelulārajā telpā. Ja nav PNP, PNP receptoru intracelulārais domēns ir fosforilētā stāvoklī un ir neaktīvs. PNP saistīšanās rezultātā ar receptoru palielinās receptora guanilāta ciklāzes aktivitāte un no GTP veidojas ciklisks GMP. PNP darbības rezultātā tiek kavēta renīna un aldosterona veidošanās un sekrēcija. PNP darbības kopējais efekts ir Na + un ūdens izvadīšanas palielināšanās un asinsspiediena pazemināšanās.
PNP parasti tiek uzskatīts par angiotenzīna II fizioloģisko antagonistu, jo tā ietekmē notiek nevis asinsvadu lūmena sašaurināšanās un (regulējot aldosterona sekrēciju) nātrija aizture, bet, gluži pretēji, vazodilatācija un sāls zudums.
Priekšmeta nozīme:Ūdens un tajā izšķīdušās vielas veido organisma iekšējo vidi. Svarīgākie ūdens-sāls homeostāzes parametri ir osmotiskais spiediens, pH un intracelulārā un ārpusšūnu šķidruma tilpums. Šo parametru izmaiņas var izraisīt asinsspiediena izmaiņas, acidozi vai alkalozi, dehidratāciju un audu tūsku. Galvenie hormoni, kas iesaistīti smalkā ūdens-sāls metabolisma regulēšanā un iedarbojas uz nieru distālajām kanāliņiem un savākšanas kanāliem: antidiurētiskais hormons, aldosterons un nātrijurētiskais faktors; renīna-angiotenzīna sistēma nierēs. Tieši nierēs notiek galīgā urīna sastāva un tilpuma veidošanās, kas nodrošina iekšējās vides regulēšanu un noturību. Nieres izceļas ar intensīvu enerģijas metabolismu, kas saistīts ar nepieciešamību pēc aktīvas transmembrānas transportēšanas ievērojamam vielu daudzumam urīna veidošanās laikā.
Urīna bioķīmiskā analīze sniedz priekšstatu par nieru funkcionālo stāvokli, vielmaiņu dažādos orgānos un organismā kopumā, palīdz noskaidrot patoloģiskā procesa būtību un ļauj spriest par ārstēšanas efektivitāti. .
Nodarbības mērķis: izpētīt ūdens-sāļu metabolisma parametru raksturojumu un to regulēšanas mehānismus. Metabolisma iezīmes nierēs. Uzziniet, kā veikt un novērtēt urīna bioķīmisko analīzi.
Studentam jāzina:
1. Urīna veidošanās mehānisms: glomerulārā filtrācija, reabsorbcija un sekrēcija.
2. Ķermeņa ūdens nodalījumu raksturojums.
3. Ķermeņa šķidrās vides galvenie parametri.
4. Kas nodrošina intracelulārā šķidruma parametru noturību?
5. Sistēmas (orgāni, vielas), kas nodrošina ārpusšūnu šķidruma noturību.
6. Faktori (sistēmas), kas nodrošina ekstracelulārā šķidruma osmotisko spiedienu un tā regulēšanu.
7. Faktori (sistēmas), kas nodrošina ekstracelulārā šķidruma tilpuma noturību un tā regulēšanu.
8. Faktori (sistēmas), kas nodrošina ekstracelulārā šķidruma skābju-bāzes stāvokļa noturību. Nieru loma šajā procesā.
9. Metabolisma īpatnības nierēs: augsta vielmaiņas aktivitāte, kreatīna sintēzes sākuma stadija, intensīvas glikoneoģenēzes (izoenzīmu) loma, D3 vitamīna aktivācija.
10. Urīna vispārīgās īpašības (daudzums dienā - diurēze, blīvums, krāsa, caurspīdīgums), urīna ķīmiskais sastāvs. Urīna patoloģiskie komponenti.
Studentam jāspēj:
1. Veiciet urīna galveno sastāvdaļu kvalitatīvu noteikšanu.
2. Novērtējiet urīna bioķīmisko analīzi.
Studentam jāapzinās: daži patoloģiski stāvokļi, ko pavada urīna bioķīmisko parametru izmaiņas (proteīnūrija, hematūrija, glikozūrija, ketonūrija, bilirubinūrija, porfirinūrija); Urīna laboratoriskā pētījuma plānošanas principi un rezultātu analīze, lai, pamatojoties uz laboratoriskās izmeklēšanas rezultātiem, izdarītu provizorisku secinājumu par bioķīmiskajām izmaiņām.
1. Nieres struktūra, nefrons.
2. Urīna veidošanās mehānismi.
Pašapmācības uzdevumi:
1. Skatiet histoloģijas gaitu. Atcerieties nefrona struktūru. Ņemiet vērā proksimālo kanāliņu, distālo vītņoto kanāliņu, savākšanas kanālu, asinsvadu glomerulus, jukstaglomerulāro aparātu.
2. Skatiet parastās fizioloģijas gaitu. Atcerieties urīna veidošanās mehānismu: filtrēšana glomerulos, reabsorbcija kanāliņos, veidojot sekundāru urīnu un sekrēciju.
3. Ekstracelulārā šķidruma osmotiskā spiediena un tilpuma regulēšana ir saistīta galvenokārt ar nātrija un ūdens jonu satura regulēšanu ārpusšūnu šķidrumā.
Nosauciet šajā regulā iesaistītos hormonus. Aprakstiet to iedarbību saskaņā ar shēmu: hormonu sekrēcijas cēlonis; mērķa orgāns (šūnas); to darbības mehānisms šajās šūnās; viņu darbības galīgais rezultāts.
Pārbaudi savas zināšanas:
A. Vasopresīns(viss pareizi, izņemot vienu):
A. sintezēts hipotalāma neironos; b. izdalās ar osmotiskā spiediena palielināšanos; V. palielina ūdens reabsorbcijas ātrumu no primārā urīna nieru kanāliņos; g) palielina nātrija jonu reabsorbciju nieru kanāliņos; e. samazina osmotisko spiedienu e. urīns kļūst koncentrētāks.
B. Aldosterons(viss pareizi, izņemot vienu):
A. sintezēts virsnieru garozā; b. izdalās, kad samazinās nātrija jonu koncentrācija asinīs; V. nieru kanāliņos palielina nātrija jonu reabsorbciju; d) urīns kļūst koncentrētāks.
e) Galvenais sekrēcijas regulēšanas mehānisms ir nieru arenīna-angiotensīvā sistēma.
B. Natriurētiskais faktors(viss pareizi, izņemot vienu):
A. sintezēts ātrija šūnu pamatnēs; b. sekrēcijas stimuls - paaugstināts asinsspiediens; V. uzlabo glomerulu filtrēšanas spēju; d) palielina urīna veidošanos; e. Urīns kļūst mazāk koncentrēts.
4. Uzzīmējiet diagrammu, kas ilustrē renīna-angiotensīvās sistēmas lomu aldosterona un vazopresīna sekrēcijas regulēšanā.
5. Ekstracelulārā šķidruma skābju-bāzes līdzsvara noturību uztur asins bufersistēmas; izmaiņas plaušu ventilācijā un skābju (H +) izdalīšanās ātrums caur nierēm.
Atcerieties asins bufersistēmas (bāzes bikarbonāts)!
Pārbaudi savas zināšanas:
Dzīvnieku izcelsmes pārtikai ir skābs raksturs (galvenokārt fosfātu dēļ, atšķirībā no augu izcelsmes pārtikas). Kā mainīsies urīna pH cilvēkam, kurš lieto galvenokārt dzīvnieku izcelsmes pārtiku:
A. tuvāk pH 7,0; b.pn apmēram 5.; V. pH ap 8,0.
6. Atbildiet uz jautājumiem:
A. Kā izskaidrot lielo nieru patērētā skābekļa īpatsvaru (10%);
B. Augsta glikoneoģenēzes intensitāte;
B. Nieru loma kalcija metabolismā.
7. Viens no galvenajiem nefronu uzdevumiem ir no asinīm reabsorbēt derīgās vielas pareizajā daudzumā un izvadīt no asinīm vielmaiņas galaproduktus.
Izveidojiet galdu Urīna bioķīmiskie rādītāji:
Auditorijas darbs.
Laboratorijas darbi:
Veikt virkni kvalitatīvu reakciju dažādu pacientu urīna paraugos. Pamatojoties uz bioķīmiskās analīzes rezultātiem, izdariet secinājumu par vielmaiņas procesu stāvokli.
pH noteikšana.
Darba gaita: uz indikatorpapīra vidus tiek uzklāti 1-2 pilieni urīna un, mainot vienai no krāsainajām sloksnēm krāsu, kas sakrīt ar kontroles joslas krāsu, tiek iegūts pētāmā urīna pH. noteikts. Normāls pH 4,6 - 7,0
2. Kvalitatīva reakcija uz olbaltumvielām. Normāls urīns nesatur olbaltumvielas (normālas reakcijas nenosaka nelielu daudzumu). Dažos patoloģiskos apstākļos urīnā var parādīties olbaltumvielas - proteīnūrija.
Progress: 1-2 ml urīna pievieno 3-4 pilienus svaigi pagatavota 20% sulfasalicilskābes šķīduma. Olbaltumvielu klātbūtnē parādās baltas nogulsnes vai duļķainība.
3. Kvalitatīva reakcija uz glikozi (Fēlinga reakcija).
Darba gaita: pievienojiet 10 pilienus Fēlinga reaģenta 10 pilieniem urīna. Uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai. Glikozes klātbūtnē parādās sarkana krāsa. Salīdziniet rezultātus ar normu. Parasti glikozes pēdas urīnā netiek atklātas ar kvalitatīvām reakcijām. Parasti urīnā nav glikozes. Dažos patoloģiskos apstākļos glikoze parādās urīnā. glikozūrija.
Noteikšanu var veikt, izmantojot testa strēmeli (indikatorpapīru) /
Ketonu ķermeņu noteikšana
Darba gaita: Uz stikla priekšmetstikliņa uzklāt pilienu urīna, pilienu 10% nātrija hidroksīda šķīduma un pilienu svaigi pagatavota 10% nātrija nitroprusīda šķīduma. Parādās sarkana krāsa. Ielej 3 pilienus koncentrētas etiķskābes - parādās ķiršu krāsa.
Parasti urīnā nav ketonvielu. Dažos patoloģiskos apstākļos ketonu ķermeņi parādās urīnā - ketonūrija.
Atrisiniet problēmas pats, atbildiet uz jautājumiem:
1. Ekstracelulārā šķidruma osmotiskais spiediens ir palielinājies. Diagrammā aprakstiet notikumu secību, kas novedīs pie tā samazināšanās.
2. Kā mainīsies aldosterona ražošana, ja pārmērīga vazopresīna ražošana izraisa ievērojamu osmotiskā spiediena pazemināšanos.
3. Ieskicē notikumu secību (diagrammas veidā), kuras mērķis ir atjaunot homeostāzi ar nātrija hlorīda koncentrācijas samazināšanos audos.
4. Pacientam ir cukura diabēts, ko pavada ketonēmija. Kā galvenā asins bufersistēma – bikarbonāts – reaģēs uz skābju-bāzes līdzsvara izmaiņām? Kāda ir nieru loma KOS atjaunošanā? Vai šim pacientam mainīsies urīna pH.
5. Sportists, gatavojoties sacensībām, iziet intensīvus treniņus. Kā mainīt glikoneoģenēzes ātrumu nierēs (argumentēt atbildi)? Vai ir iespējams mainīt urīna pH sportistam; pamato atbildi)?
6. Pacientam ir vielmaiņas traucējumu pazīmes kaulaudos, kas ietekmē arī zobu stāvokli. Kalcitonīna un parathormona līmenis ir fizioloģiskās normas robežās. Pacients saņem D vitamīnu (holekalciferolu) vajadzīgajā daudzumā. Izdariet minējumu par iespējamo vielmaiņas traucējumu cēloni.
7. Apsveriet standarta veidlapu "Vispārējā urīna analīze" (Tjumeņas Valsts Medicīnas akadēmijas daudznozaru klīnika) un spēt izskaidrot bioķīmiskajās laboratorijās noteikto urīna bioķīmisko komponentu fizioloģisko lomu un diagnostisko vērtību. Atcerieties, ka urīna bioķīmiskie parametri ir normāli.
27. nodarbība. Siekalu bioķīmija.
Priekšmeta nozīme: Mutes dobumā tiek apvienoti dažādi audi un dzīvo mikroorganismi. Tie ir savstarpēji saistīti un zināma noturība. Un mutes dobuma un visa ķermeņa homeostāzes uzturēšanā vissvarīgākā loma ir mutes šķidrumam un konkrēti siekalām. Mutes dobums kā sākotnējā gremošanas trakta daļa ir vieta, kur ķermenis pirmo reizi saskaras ar pārtiku, zālēm un citām ksenobiotikām, mikroorganismiem. . Zobu un mutes gļotādas veidošanos, stāvokli un darbību lielā mērā nosaka arī siekalu ķīmiskais sastāvs.
Siekalas pilda vairākas funkcijas, ko nosaka siekalu fizikāli ķīmiskās īpašības un sastāvs. Zināšanas par siekalu ķīmisko sastāvu, funkcijām, siekalošanās ātrumu, siekalu saistību ar mutes dobuma slimībām palīdz identificēt patoloģisko procesu pazīmes un meklēt jaunus efektīvus zobu slimību profilakses līdzekļus.
Daži tīru siekalu bioķīmiskie parametri korelē ar asins plazmas bioķīmiskajiem parametriem, tāpēc siekalu analīze ir ērta neinvazīva metode, kas pēdējos gados tiek izmantota zobu un somatisko slimību diagnosticēšanai.
Nodarbības mērķis: Pētīt siekalu fizikāli ķīmiskās īpašības, to sastāvdaļas, kas nosaka to galvenās fizioloģiskās funkcijas. Vadošie faktori, kas izraisa kariesa attīstību, zobakmens nogulsnēšanos.
Studentam jāzina:
1 . Dziedzeri, kas izdala siekalas.
2. Siekalu struktūra (micelārā struktūra).
3. Siekalu mineralizējošā funkcija un faktori, kas izraisa un ietekmē šo funkciju: siekalu pārsātinājums; glābšanas apjoms un ātrums; pH.
4. Siekalu aizsargfunkcija un sistēmas sastāvdaļas, kas nosaka šo funkciju.
5. Siekalu bufersistēmas. PH vērtības ir normālas. Skābju-bāzes stāvokļa (skābes bāzes stāvokļa) pārkāpuma cēloņi mutes dobumā. CBS regulēšanas mehānismi mutes dobumā.
6. Siekalu minerālais sastāvs un salīdzinājumā ar asins plazmas minerālo sastāvu. Komponentu vērtība.
7. Siekalu organisko komponentu raksturojums, siekalām raksturīgās sastāvdaļas, to nozīme.
8. Gremošanas funkcija un to izraisošie faktori.
9. Regulēšanas un izvadīšanas funkcijas.
10. Vadošie faktori, kas izraisa kariesa attīstību, zobakmens nogulsnēšanos.
Studentam jāspēj:
1. Atšķirt jēdzienus "pašas siekalas vai siekalas", "smaganu šķidrums", "mutes šķidrums".
2. Spēt izskaidrot kariesa rezistences izmaiņu pakāpi līdz ar siekalu pH izmaiņām, siekalu pH izmaiņu cēloņus.
3. Savākt jauktas siekalas analīzei un analizēt siekalu ķīmisko sastāvu.
Studentam jābūt kvalificētam: informācija par mūsdienu priekšstatiem par siekalām kā neinvazīvu bioķīmisko pētījumu objektu klīniskajā praksē.
Informācija no pamata disciplīnām, kas nepieciešamas tēmas izpētei:
1. Siekalu dziedzeru anatomija un histoloģija; siekalošanās mehānismi un tās regulēšana.
Pašapmācības uzdevumi:
Apgūstiet tēmas materiālu atbilstoši mērķa jautājumiem (“skolēnam jāzina”) un rakstiski izpildiet šādus uzdevumus:
1. Pierakstiet faktorus, kas nosaka siekalošanās regulējumu.
2. Uzzīmējiet siekalu micellu.
3. Izveidojiet tabulu: siekalu un asins plazmas minerālu sastāvs salīdzinājumā.
Uzziniet uzskaitīto vielu nozīmi. Pierakstiet citas siekalās esošās neorganiskās vielas.
4. Izveidojiet tabulu: Galvenās siekalu organiskās sastāvdaļas un to nozīme.
6. Pierakstiet faktorus, kas izraisa pretestības samazināšanos un palielināšanos
(attiecīgi) uz kariesu.
Darbs klasē
Laboratorijas darbi: Siekalu ķīmiskā sastāva kvalitatīva analīze
