Водно-електролітний обмін біохімія. Водно-сольовий обмін

ГОУВПО УГМА Федерального агентства з охорони здоров'я та соціального розвитку

Кафедра біохімії

КУРС ЛЕКЦІЙ

ЗА ЗАГАЛЬНОЮ БІОХІМІЇ

Модуль 8. Біохімія водно-сольового обмінута кислотно-основного стану

Єкатеринбург,

ЛЕКЦІЯ №24

Тема: Водно-сольовий та мінеральний обмін

Факультети: лікувально-профілактичний, медико-профілактичний, педіатричний.

Водно-сольовий обмін– обмін води та основних електролітів організму (Na+, K+, Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , HCO 3 - , H 3 PO 4).

Електроліти– речовини, що дисоціюють у розчині на аніони та катіони. Їх вимірюють у моль/л.

Неелектроліти– речовини, що недисоціюють у розчині (глюкоза, креатинін, сечовина). Їх вимірюють у г/л.

Мінеральний обмін– обмін будь-яких мінеральних компонентів, у тому числі й тих, що не впливають на основні параметри рідкого середовища в організмі.

Вода- Основний компонент всіх рідин організму.

Біологічна роль води

1. Вода є універсальним розчинником для більшості органічних (крім ліпідів) та неорганічних сполук.
2. Вода та розчинені в ній речовини створюють внутрішнє середовищеорганізму.
3. Вода забезпечує транспорт речовин та теплової енергії організмом.
4. Значна частина хімічних реакційорганізму протікає у водній фазі.
5. Вода бере участь у реакціях гідролізу, гідратації, дегідратації.
6. Визначає просторову будову та властивості гідрофобних та гідрофільних молекул.
7. У комплексі із ГАГ вода виконує структурну функцію.

ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ РІДИНЬ ОРГАНІЗМУ

Об'єм. У всіх наземних тварин рідина становить близько 70% від маси тіла. Розподіл води в організмі залежить від віку, статі, м'язової маси,… При повному позбавленні води смерть настає через 6-8 днів, коли кількість води в організмі знижується на 12%.

РЕГУЛЯЦІЯ ВОДНО-СОЛЬОВОГО БАЛАНСУ ОРГАНІЗМУ

В організмі водно-сольовий баланс внутрішньоклітинного середовища підтримується сталістю позаклітинної рідини. Водно-сольовий баланс позаклітинної рідини підтримується через плазму крові за допомогою органів і регулюється гормонами.

Органи, що регулюють водно-сольовий обмін

Надходження води та солей в організм відбувається через ШКТ, цей процес контролюється почуттям спраги та сольовим апетитом. Виведення надлишків води та солей з організму здійснюють нирки. Крім того, воду з організму виводять шкіра, легені та ШКТ.

Баланс води в організмі

Зміни у роботі нирок, шкіри, легенів та ШКТ можуть призвести до порушення водно-сольового гомеостазу. Наприклад, у спекотному кліматі, для підтримки…

Гормони, що регулюють водно-сольовий обмін

Антидіуретичний гормон (АДГ), або вазопресин - пептид з молекулярною масою близько 1100 Д, що містить 9 АК, з'єднаних одним дисульфідним... АДГ синтезується в нейронах гіпоталамуса, переноситься в нервові закінчення... Високий осмотичний тиск позаклітинної рідини активує осморецептори гіпоталам

Ренін-ангіотензин-альдостеронова система

Ренін

Ренін- протеолітичний фермент, що продукується юкстагломерулярними клітинами, розташованими вздовж аферентних (приносять) артеріол ниркового тільця. Секрецію реніну стимулює падіння тиску в артеріолах клубочка, що приносять, викликане зменшенням АТ і зниженням концентрації Na + . Секрецію реніну також сприяє зниженню імпульсації від барорецепторів передсердь та артерій внаслідок зменшення артеріального тиску. Секрецію реніну інгібує Ангіотензин II, високий артеріальний тиск.

У крові ренін діє ангіотензиноген.

Ангіотензиноген- α 2 -глобулін, із 400 АК. Утворення ангіотензиногену відбувається в печінці та стимулюється глюкокортикоїдами та естрогенами. Ренін гідролізує пептидний зв'язок в молекулі ангіотензиногену, відщеплюючи від нього N-кінцевий декапептид. ангіотензин I , що не має біологічної активності

Під дією антиотензин-перетворюючого ферменту (АПФ) (карбоксидипептидилпептидази) едотеліальних клітин, легень і плазми крові, з С-кінця ангіотензину I видаляються 2 АК і утворюється ангіотензин II (октапептид).

Ангіотензин II

Ангіотензин IIфункціонує через інозитолтрифосфатну систему клітин клубочкової зони кори надниркових залоз та ГМК. Ангіотензин II стимулює синтез та секрецію альдостерону клітинами клубочкової зони кори надниркових залоз. Високі концентрації ангіотензину II викликають сильне звуження судин периферичних артерій та підвищують артеріальний тиск. Крім цього, ангіотензин II стимулює центр спраги в гіпоталамусі та інгібує секрецію реніну в нирках.

Ангіотензин II під дією амінопептидаз гідролізується в ангіотензин III (гептапептид, з активністю ангіотензину II, але має у 4 рази нижчу концентрацію), який потім гідролізується ангіотензиназами (протеази) до АК.

Альдостерон

Синтез і секрецію альдостерону стимулюють ангіотензин II, низька концентрація Na+ і висока концентрація К+ у плазмі крові, АКТГ, простагландини. затримку NaCl в організмі та підвищує…

Схема регуляції водно-сольового обміну

Роль системи РААС у розвитку гіпертонічної хвороби

Гіперпродукція гормонів РААС викликає підвищення обсягу циркулюючої рідини, осмотичного та артеріального тиску, і веде до розвитку гіпертонічної хвороби

Підвищення реніну виникає, наприклад, при атеросклерозі ниркових артерій, Що виникає у літніх.

Гіперсекреція альдостерону – гіперальдостеронізм , виникає внаслідок кількох причин.

Причиною первинного гіперальдостеронізму (синдром Конна ) приблизно у 80% хворих є аденома надниркових залоз, в інших випадках - дифузна гіпертрофія клітин клубочкової зони, що виробляють альдостерон.

При первинному гіперальдостеронізмі надлишок альдостерону посилює реабсорбцію Na + ниркових канальцяхщо служить стимулом до секреції АДГ та затримки води нирками. Крім того, посилюється виведення іонів К+, Mg2+ та Н+.

Через війну розвиваються: 1). гіпернатріємія, що викликає гіпертонію, гіперволемію та набряки; 2). гіпокаліємія, що веде до м'язової слабкості; 3). дефіцит магнію та 4). легкий метаболічний алкалоз.

Вторинний гіперальдостеронізмтрапляється набагато частіше, ніж первинний. Він може бути пов'язаний із серцевою недостатністю, хронічними захворюванняминирок, а також з пухлинами, що секретують ренін. У хворих спостерігають підвищений рівеньреніну, ангіотензину II та альдостерону. Клінічні симптомименш виражені, ніж при первинному альдостеронізі.

КАЛЬЦІЙ, МАГНІЙ, ФОСФОРНИЙ ОБМІН

Функції кальцію в організмі:

1. Внутрішньоклітинний посередник низки гормонів (інозитолтрифосфатна система);
2. Бере участь у генерації потенціалів дії в нервах та м'язах;
3. Бере участь у згортанні крові;
4. Запускає м'язове скорочення, фагоцитоз, секрецію гормонів, нейромедіаторів тощо;
5. Бере участь у мітозі, апоптозі та некробіозі;
6. Збільшує проникність мембрани клітин для іонів калію, впливає на натрієву провідність клітин, роботу іонних насосів;
7. Кофермент деяких ферментів;

Функції магнію в організмі:

1. Є коферментом багатьох ферментів (транскетолаз (ПФШ), глюкозо-6ф дегідрогенази, 6-фосфоглюконат дегідрогенази, глюконолактон гідролази, аденілатциклази і т.д.);
2. Неорганічний компонент кісток та зубів.

Функції фосфату в організмі:

1. Неорганічний компонент кісток та зубів (гідроксиаппатит);
2. Входить до складу ліпідів (фосфоліпіди, сфінголіпіди);
3. Входить до складу нуклеотидів (ДНК, РНК, АТФ, ГТФ, ФМН, НАД, НАДФ тощо);
4. Забезпечує енергетичний обмін. утворює макроергічні зв'язки (АТФ, креатинфосфат);
5. Входить до складу білків (фосфопротеїни);
6. Входить до складу вуглеводів (глюкозо-6ф, фруктозо-6ф тощо);
7. Регулює активність ферментів (реакції фосфорилювання/дефосфорилювання ферментів, що входить до складу інозитолтрифосфату – компонента інозитолтрифосфатної системи);
8. Бере участь у катаболізмі речовин (реакція фосфоролізу);
9. Регулює КОС т.к. утворює фосфатний буфер. Нейтралізує та виводить протони із сечею.

Розподіл кальцію, магнію та фосфатів в організмі

У дорослому організмі міститься близько 1кг фосфору: Кістки і зуби містять 85% фосфору; Позаклітинна рідина – 1% фосфору. Концентрація магнію в плазмі крові 0,7-1,2 ммоль/л.

Обмін кальцію, магнію та фосфатів в організмі

З їжею на добу має надходити кальцію – 0,7-0,8г, магнію – 0,22-0,26г, фосфору – 0,7-0,8г. Кальцій поглинається погано на 30-50%, фосфор добре - на 90%.

Крім ШКТ, кальцій, магній та фосфор надходять у плазму крові з кісткової тканини, у процесі її резорбції. Обмін між плазмою крові та кістковою тканиною по кальцію становить 0,25-0,5г/добу, за фосфором – 0,15-0,3г/добу.

Виводиться кальцій, магній та фосфор з організму через нирки із сечею, через ШКТ із калом та через шкіру з потом.

Регуляція обміну

Основними регуляторами обміну кальцію, магнію та фосфору є паратгормон, кальцитріол та кальцитонін.

Паратгормон

Секрецію паратгормону стимулює низька концентрація Са2+, Mg2+ та висока концентрація фосфатів, що інгібує вітамін Д3. Швидкість розпаду гормону зменшується при низькій концентрації Са2+ і… Паратгормон діє на кістки та нирки. Він стимулює секрецію остеобластами інсуліноподібного фактора росту 1 та…

Гіперпаратиреоз

Гіперпаратиреоз викликає: 1. руйнування кісток, при мобілізації їх кальцію і фосфатов.… 2. гиперкальциемию, при посиленні реабсорбції кальцію в нирках. Гіперкальціємія спричиняє зниження нервово-м'язової...

Гіпопаратиреоз

Гіпопаратиреоз обумовлений недостатністю паращитовидних залоз та супроводжується гіпокальціємією. Гіпокальціємія викликає підвищення нервово-м'язової провідності, напади тонічних судом, судоми. дихальних м'язівта діафрагми, ларингоспазм.

Кальцитріол

1. У шкірі під впливом УФ-випромінювання з 7-дегідрохолестеролу утворюється… 2. У печінці 25-гідроксилаза гідроксилює холекальциферол у кальцидіол (25-гідроксихолекальциферол, 25(OH)Д3).

Кальцітонін

Кальцитонін - поліпептид, складається з 32 АК з одним дисульфідним зв'язком, секретується парафолікулярними К-клітинами щитовидної залозиабо С-клітинами паращитовидних залоз.

Секрецію кальцитоніну стимулює висока концентрація Са 2+ та глюкагону, пригнічує низька концентрація Са 2+ .

Кальцитонін:

1. пригнічує остеоліз (знижуючи активність остеокластів) та інгібує вивільнення Са 2+ з кістки;

2. у канальцях нирок гальмує реабсорбцію Са 2+, Mg 2+ та фосфатів;

3. гальмує травлення у шлунково-кишковому тракті,

Зміни рівня кальцію, магнію та фосфатів при різних патологіях

Підвищення концентрації Са2+ у плазмі крові спостерігається при: гіперфункції паращитовидних залоз; переломи кісток; поліартрити; множинні… Зниження концентрації фосфатів у плазмі спостерігається при: рахіті; … Підвищення концентрації фосфатів у плазмі крові спостерігається при: гіпофункції паращитовидних залоз; передозування.

Роль мікроелементів: Mg2+, Mn2+, Co, Cu, Fe2+, Fe3+, Ni, Mo, Se, J. Значення церулоплазміну, хвороба Коновалова-Вільсона.

Марганець -кофактор аміноацил-тРНК синтетаз.

Біологічна роль Na+, Cl-, K+, HCO3 - основних електролітів, значення в регуляції КОС. Обмін та біологічна роль. Аніонна різниця та її корекція.

Зниження вмісту хлоридів у сироватці крові: алкалоз гіпохлоремічний (після блювоти), ацидоз респіраторний, надлишкове потовиділення, нефрит. Підвищене виділенняхлоридів із сечею: гіпоальдостеронізм (хвороба Аддісона),… Зниження виведення хлоридів із сечею: Втрата хлоридів при блюванні, діареї, хвороба Кушинга, термінальна фаза ниркової…

ЛЕКЦІЯ №25

Тема: КІС

2 курс. Кислотно-основний стан (КОС) - відносна сталість реакції.

Біологічне значення регуляції рН, наслідки порушень

Відхилення рН від норми на 0,1 викликає помітні порушення з боку дихальної, серцево-судинної, нервової та інших систем організму. При ацидемії виникає: 1. посилення дихання до різкої задишки, порушення дихання внаслідок бронхоспазму;

Основні принципи регулювання КОС

В основі регуляції КОС лежать 3 основні принципи:

1. сталість рН . Механізми регуляції КОС підтримують сталість рН.

2. ізоосмолярність . При регуляції КОС, концентрація частинок міжклітинної і позаклітинної рідини не змінюється.

3. електронейтральність . При регуляції КОС, кількість позитивних та негативних частинок у міжклітинній та позаклітинній рідині не змінюється.

МЕХАНІЗМИ РЕГУЛЯЦІЇ КІС

Принципово існують 3 основних механізми регуляції КОС:

1. Фізико-хімічний механізм , це буферні системи крові та тканин;
2. Фізіологічний механізм , Це органи: легені, нирки, кісткова тканина, печінка, шкіра, ШКТ.
3. Метаболічний (На клітинному рівні).

У роботі цих механізмів є важливі відмінності:

Фізико-хімічні механізми регулювання КОС

Буфер– це система, що складається із слабкої кислоти та її солі з сильною основою (сполучена кислотно-основна пара).

Принцип роботи буферної системи полягає в тому, що вона пов'язує Н + за їх надлишку і виділяє Н + за їх недоліку: Н + + А - ↔ АН. Таким чином, буферна система прагне протистояти будь-яким змінам рН, при цьому один із компонентів буферної системи витрачається і вимагає відновлення.

Буферні системихарактеризуються співвідношенням компонентів кислотно-основної пари, ємністю, чутливістю, локалізацією та величиною рН, яку вони підтримують.

Існує безліч буферів як усередині, так і поза клітинами організму. До основних буферних систем організму відносять бікарбонатний, фосфатний білковий та його різновид гемоглобіновий буфер. Близько 60% кислих еквівалентів пов'язують внутрішньоклітинні буферні системи та близько 40% - позаклітинні.

Бікарбонатний (гідрокарбонатний) буфер

Складається з Н 2 3 і NaНСО 3 у співвідношенні 1/20, локалізується в основному в міжклітинній рідині. У сироватці при рСО 2 = 40 мм.рт.ст., концентрації Na + 150 ммоль/л він підтримує рН=7,4. Робота бікарбонатного буфера забезпечується ферментом карбоангідразою та білком смуги 3 еритроцитів та нирок.

Бікарбонатний буфер є одним із найважливіших буферів організму, що пов'язано з його особливостями:

1. Незважаючи на низьку ємність - 10%, бікарбонатний буфер дуже чутливий, він пов'язує до 40% всіх "зайвих" Н +;
2. Бікарбонатний буфер інтегрує роботу основних буферних систем та фізіологічних механізмів регуляції КОС.

У зв'язку з цим бікарбонатний буфер є індикатором КОС, визначення його компонентів – основа для діагностики порушення КОС.

Фосфатний буфер

Складається з кислого NaН 2 РО 4 і основного Na 2 НРО 4 фосфатів, локалізується в основному клітинної рідини (фосфатів в клітині 14%, міжклітинної рідини 1%). Співвідношення кислого та основного фосфатів у плазмі крові становить ¼, у сечі – 25/1.

Фосфатний буфер забезпечує регуляцію КОС усередині клітини, регенерацію бікарбонатного буфера у міжклітинній рідині та виведення Н+ із сечею.

Білковий буфер

Наявність у білків аміно та карбоксильних груп надає їм амфотерних властивостей – вони виявляють властивості кислот і основ, утворюючи буферну систему.

Білковий буфер складається з протеїн-Н та протеїн-Na, локалізується він переважно у клітинах. Найважливіший білковий буфер крові – гемоглобіновий .

Гемоглобіновий буфер

Гемоглобіновий буфер знаходиться в еритроцитах і має низку особливостей:

1. у нього найвища ємність (до 75%);
2. його робота безпосередньо пов'язана із газообміном;
3. він складається не з однієї, а з 2 пар: HHb↔H++ Hb - і HHbО 2 ↔H++ HbО 2 -;

HbО 2 є відносно сильною кислотою, він навіть сильніший за вугільну кислоту. Кислотність HbО 2 порівняно з Hb у 70 разів вище, тому оксигемоглобін присутня в основному у вигляді калійної солі (КHbО 2), а дезоксигемоглобін у вигляді недисоційованої кислоти (HHb).

Робота гемоглобінового та бікарбонатного буфера

Фізіологічні механізми регулювання КОС

кислоти, що утворюються в організмі, і основи можуть бути леткими і нелетючими. Летуча Н2СО3, утворюється з СО2, кінцевого аеробного продукту… Нелеткі кислоти лактат, кетонові тіла і жирні кислотинакопичуються в… Летючі кислоти виділяються з організму головним чином легкими з повітрям, що видихається, нелеткі – нирками з сечею.

Роль легень у регуляції КОС

Регуляція газообміну в легенях і відповідно виділення Н2СО3 з організму здійснюється через потік імпульсів від хеморецепторів і… В нормі за добу легені виділяють 480л СО2, що еквівалентно 20 молям Н2СО3. %.

Роль нирок у регуляції КОС

Нирки регулюють КОС: 1. виведенням з організму H+ у реакціях ацидогенезу, амоніогенезу та з… 2. затримкою в організмі Na+. Na+,К+-АТФаза реабсорбує Na+ із сечі, що разом з карбоангідразою та ацидогенезом.

Роль кісток у регуляції КОС

1. Са3(РО4)2 + 2Н2СО3 → 3 Са2+ + 2НРО42- + 2НСО3- 2. 2НРО42- + 2НСО3- + 4НА → 2Н2РО4- (в сечу) + 2Н2О + 2СО2 + 4А-3. у сечу)

Роль печінки у регуляції КОС

Печінка регулює КОС:

1. перетворенням амінокислот, кетокислот та лактату на нейтральну глюкозу;

2. перетворенням сильної основи аміаку на слабко основну сечовину;

3. синтезуючи білки крові, що утворюють білковий буфер;

4. синтезує глутамін, який використовується нирками для амоніогенезу.

Печінкова недостатність призводить до розвитку метаболічного ацидозу.

У той же час печінка синтезує кетонові тіла, які в умовах гіпоксії, голодування або цукрового діабету сприяють ацидозу.

Вплив ШКТ на КОС

ШКТ впливає стан КОС, оскільки використовує HCl і НСО 3 - у процесі травлення. Спочатку в просвіт шлунка секретується HCl, при цьому в крові накопичуються НСО 3 - та розвивається алкалоз. Потім НСО 3 - з крові з панкреатичним соком надходять у просвіт кишечника і рівновага КОС у крові відновлюється. Так як їжа, яка надходить в організм, і кал, який виділяється з організму, в основному нейтральний сумарний ефект на КОС виявляється нульовим.

За наявності ацидозу у просвіт виділяється більше HCl, що сприяє розвитку виразки. Блювота здатна компенсувати ацидоз, а діарея – посилити. Тривале блювання викликає розвиток алкалозу, у дітей вона може мати тяжкі наслідки, Аж до смерті.

Клітинний механізм регуляції КОС

Крім розглянутих фізико-хімічний та фізіологічних механізмів регуляції КОС існує ще клітинний механізм регуляції КОС. Принцип його полягає в тому, що надлишкові кількості H + можуть розміщуватися в клітинах в обмін на К + .

ПОКАЗНИКИ КІС

1. рН - (power hydrogene - сила водню) – негативний десятковий логарифм(-lg) концентрації Н+. Норма в капілярній крові 7,37 - 7,45, ... 2. рСО2 - парціальний тиск вуглекислого газу, що знаходиться в рівновазі з ... 3. рО2 - парціальний тиск кисню в цілісній крові. Норма в капілярній крові 83 - 108 мм.рт.ст., у венозній -...

ПОРУШЕННЯ КІС

Корекція КОС - пристосувальна реакція з боку органу, що спричинив порушення КОС. Виділяють два основні види порушень КОС – ацидоз та алкалоз.

Ацидоз

I. Газовий (дихальний) . Характеризується накопиченням у крові СО 2 ( рСО 2 = AB, SB, BB = N,).

1). утруднення виділення СО 2 при порушеннях зовнішнього дихання(гіповентиляція легень при бронхіальній астмі, пневмонії, порушеннях кровообігу із застоєм у малому колі, набряку легень, емфіземі, ателектазі легень, пригніченні дихального центру під впливом ряду токсинів та препаратів типу морфіну тощо) (рСО 2 =, рО 2 =↓, AB, SB, BB = N,).

2). висока концентрація 2 в навколишньому середовищі(замкнуті приміщення) (рСО 2 =, рО 2, AB, SB, BB=N,).

3). несправності наркозно-дихальної апаратури.

При газовому ацидозі відбувається накопичення крові СО 2, Н 2 3 і зниження рН. Ацидоз стимулює реабсорбцію в нирках Na+ і через деякий час у крові відбувається підвищення AB, SB, BB і як компенсація розвивається видільний алкалоз.

При ацидозі в плазмі крові накопичується H2PO4-, який не здатний реабсорбуватися у нирках. В результаті він посилено виділяється, викликаючи фосфатурію .

Для компенсації ацидозу нирки із сечею посилено виділяються хлориди, що призводить до гіпохроремії .

Надлишок H + надходить у клітини, замість клітин виходить К + викликаючи геперкаліємію .

Надлишок К+ посилено виводиться із сечею, що протягом 5-6 днів призводить до гіпокаліємії .

ІІ. Негазова. Характеризується накопиченням нелетких кислот (рСО 2 =↓,N, AB, SB, BB=↓).

1). Метаболічний.Розвивається при порушеннях тканинного метаболізму, що супроводжуються надлишковим утворенням та накопиченням нелетких кислот або втратою основ (рСО 2 =↓,N, АР = , AB, SB, BB = ↓).

а). Кетоацидоз. При цукровому діабеті, голодування, гіпоксії, лихоманка і т.д.

б). лактоацидоз. При гіпоксії, порушенні функції печінки, інфекції тощо.

в). Ацидоз. Виникає внаслідок накопичення органічних та неорганічних кислотпри великих запальних процесах, опіки, травми і т.д.

При метаболічному ацидозі відбувається накопичення нелетких кислот та зниження рН. Буферні системи, нейтралізуючи кислоти, витрачаються, в результаті в крові знижується концентрація AB, SB, BBі підвищується АР.

Н + нелетких кислот при взаємодії з НСО 3 - дають Н 2 3 , яка розпадається на Н 2 Про і СО 2 самі ж нелеткі кислоти утворюють з Na + бікарбонатів солі. Низька рН та висока рСО 2 стимулює дихання, в результаті рСО 2 у крові нормалізується або знижується з розвитком газового алкалозу.

Надлишок Н + плазмі крові переміщає всередину клітини, а замість клітини виходить К + , в плазмі крові виникає транзиторна гіперкаліємія , а клітинах - гіпокалігістія . К+ інтенсивно виводиться із сечею. Протягом 5-6 днів вміст К+ у плазмі нормалізується і потім стає нижчим за норму ( гіпокаліємія ).

У нирках посилюються процеси ацидо-, амоніогенезу та поповнення дефіциту бікарбонату плазми. В обмін на НСО 3 - в сечу активно екскретується Сl - розвивається гіпохлоремія .

Клінічні проявиметаболічного ацидозу:

- розлади мікроциркуляції . Відбувається зменшення притоку крові та розвиток стазу під дією катехоламінів, змінюються реологічні властивості крові, що сприяє поглибленню ацидозу.

- пошкодження та підвищення проникності судинної стінки під впливом гіпоксії та ацидозу. При ацидозі підвищується рівень кінінів у плазмі та позаклітинній рідині. Кінини викликають вазодилатацію та різко підвищують проникність. Розвивається гіпотонія. Описані зміни в судинах мікроциркуляторного русла сприяють процесу тромбоутворення та кровоточивості.

При рН крові менше 7,2 виникає зниження серцевого викиду .

- дихання Куссмауля (Компенсаторна реакція спрямована на виділення надлишку СО 2).

2. Видільний.Розвивається при порушенні процесів ацидо- та амоніогенезу у нирках або при надмірній втраті основних валентностей з каловими масами.

а). Затримка кислот при ниркової недостатності(хронічний дифузний гломерулонефрит, нефросклероз, дифузний нефрит, уремія). Сеча нейтральна чи лужна.

б). Втрата лугів: ниркова (нирковий канальцевий ацидоз, гіпоксія, інтоксикація сульфаніламідами), гастроентеральна (діарея, гіперсалівація).

3. Екзогенний.

Прийом кислої їжі, ліків (хлористого амонію; переливання великих кількостей кровозамінних розчинів та рідин для парентерального харчування, рН яких зазвичай<7,0) и при отравлениях (салицилаты, этанол, метанол, этиленгликоль, толуол и др.).

4. Комбінований.

Наприклад, кетоацидоз + лактоацидоз, метаболічний + видільний і т.д.

ІІІ. Змішаний (Газовий + негазовий).

Виникає при асфіксії, серцево-судинної недостатності тощо.

Алкалоз

1). посилене виведення СО2, при активації зовнішнього дихання (гіпервентеляція легень при компенсаторній задишці, що супроводжує низку захворювань, у тому… 2). Дефіцит О2 у повітрі, що вдихається, викликає гіпервентеляцію легень і... Гіпервентиляція призводить до зниження в крові рСО2 і підвищення рН. Алкалоз пригнічує реабсорбцію в нирках Na+,…

Негазовий алкалоз

Література

1. Бікарбонати сироватки чи плазми /Р. Маррі, Д. Греннер, П. Мейєс, В. Родуелл // Біохімія людини: у 2-х томах. Т.2. Пров. з англ.: - М: Світ, 1993. - с.370-371.

2. Буферні системи крові та кислотно-основна рівновага /Т.Т. Березів, Б.Ф. Коровкін// Біологічна хімія: Підручник / За ред.акад. РАМН С.С. Дебова. - 2-ге вид. перероб. та дод. - М: Медицина, 1990. - с.452-457.

Що робитимемо з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним для Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку у соціальних мережах:

Вода - найважливіша складова живого організму. Організми без води існувати що неспроможні. Без води людина гине менш ніж через тиждень, тоді як без їжі, але отримуючи воду, вона може прожити більше місяця. Втрата організмом 20% води призводить до загибелі. В організмі вміст води становить 2/3 від маси тіла та змінюється з віком. Кількість води в різних тканинах по-різному. Добова потреба людини у воді становить приблизно 2,5 л. Ця потреба у воді покривається за рахунок введення в організм рідин та харчових продуктів. Цю воду вважають екзогенною. Воду, що утворюється в результаті окислювального розпаду в організмі білків, жирів та вуглеводів, називають ендогенною.

Вода є середовищем, у якому протікає більшість реакцій обміну. Вона бере безпосередню участь в обміні речовин. Певна роль належить воді у процесах теплорегуляції організму. За допомогою води відбувається доставка тканин і клітин поживних речовин та видалення з них кінцевих продуктів обміну.

Виділення води з організму здійснюється нирками – 1,2-1,5 л, шкірою – 0,5 л, легкими – 0,2-0,3 л. Обмін води регулюється нервово-гормональною системою. Затримці води в організмі сприяють гормони кори надниркових залоз (кортизон, альдостерон) та гормон задньої частки гіпофіза вазопресин. Гормон щитовидної залози тироксин посилює виведення води із організму.
^

ОБМІН МІНЕРАЛЬНИХ РЕЧОВИН

Мінеральні солі належать до харчових незамінних речовин. Мінеральні елементи не мають поживної цінності, але вони потрібні організму як речовини, що беруть участь у регуляції обміну речовин, у підтримці осмотичного тиску, для забезпечення сталості рН всередині та позаклітинної рідини організму. Багато мінеральних елементів є структурними компонентами ферментів та вітамінів.

До складу органів і тканин людини та тварин входять макроелементи та мікроелементи. Останні містяться в організмі дуже незначних кількостях. У різних живих організмах, як й у тілі людини, найбільше зустрічаються кисень, вуглець, водень, азот. Ці елементи, а також фосфор та сірка, входять до складу живих клітин у вигляді різних сполук. До макроелементів слід віднести також натрій, калій, кальцій, хлор та магній. З мікроелементів в організмі тварин виявлено такі:мідь, марганець, йод, молібден, цинк, фтор, кобальт та ін. Залізо займає проміжне положення між макро-і мікроелементами.

Мінеральні речовини в організм надходять лише з їжею. Потім через слизову оболонку кишечника і кровоносні судини - у ворітну вену і печінку. У печінці відбувається затримка деяких мінеральних речовин: натрію, заліза, фосфору. Залізо входить до складу гемоглобіну, беручи участь у перенесенні кисню, а також до складу окисно-відновних ферментів. Кальцій входить до складу кісткової тканини та надає їй міцності. Крім того, відіграє важливу роль при згортанні крові. Дуже для організму фосфор, який зустрічається окрім вільного (неорганічного) у сполуках із білками, жирами та вуглеводами. Магній регулює нервово-м'язову збудливість, активізує багато ферментів. Кобальт входить до складу вітаміну В12. Йод бере участь у освіті гормонів щитовидної залози. Фтор зустрічається у тканинах зубів. Натрій та калій мають велике значення у підтримці осмотичного тиску крові.

Обмін мінеральних речовин був із обміном органічних речовин (білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів). Наприклад, іони кобальту, марганцю, магнію, заліза необхідні нормального обміну амінокислот. Іони хлору активують амілазу. Іони кальцію мають активуючу дію на ліпазу. Окислення жирних кислот йде більш енергійно у присутності іонів міді та заліза.
^

РОЗДІЛ 12. ВІТАМІНИ

Вітаміни-це низькомолекулярні органічні сполуки, які є обов'язковим компонентом їжі. Вони не синтезуються у тваринному організмі. Основним джерелом для організму людини та тварин є рослинна їжа.

Вітаміни є біологічно активними речовинами. Їхня відсутність або нестача в їжі супроводжується різким порушенням процесів життєдіяльності, що призводить до виникнення тяжких хвороб. Необхідність у вітамінах обумовлена ​​тим, що з них є складовими частинами ферментів і коферментів.

За своєю хімічною будовою вітаміни дуже різноманітні. Їх ділять на дві групи: водорозчинні та жиророзчинні.

^ Водорозчинні вітаміни

1. Вітамін B 1 (тіамін, аневрин). Його хімічна структура характеризується наявністю амінної групи та атома сірки. Наявність спиртової групи у вітаміні B 1 дає можливість утворювати із кислотами складні ефіри. Поєднуючись із двома молекулами фосфорної кислоти, тіамін утворює складний ефір тіаміндифосфат, який є коферментною формою вітаміну. Тіаміндифосфат є коферментом декарбоксилаз, які каталізують декарбоксилювання -кетокислот. За відсутності або недостатнього надходження в організм вітаміну B 1 стає неможливим здійснення вуглеводного обміну. Порушення відбуваються на стадії утилізації піровиноградної та -кетоглютарової кислот.

2. Вітамін В 2 (рибофлавін). Цей вітамін є метильованим похідним ізоаллоксазину, пов'язаного з 5-атомним спиртом рибітолом.

В організмі рибофлавін у вигляді складного ефіру з фосфорною кислотою входить до складу простетичної групи флавінових ферментів (ФМН, ФАД), що каталізують процеси біологічного окислення, забезпечуючи перенесення водню в дихальному ланцюзі, а також реакції синтезу та розпаду жирних кислот.

3. Вітамін В3 (пантотенова кислота). Пантотенова кислота побудована з -аланіну та діоксидиметилмасляної кислоти, з'єднаних пептидним зв'язком. Біологічне значенняпантотенової кислоти у тому, що вона входить до складу коферменту А, що грає величезну роль обміні вуглеводів, жирів і білків.

4. Вітамін B 6 (піридоксин). За хімічною природою вітамін B 6 є похідним піридину. Фосфорильоване виробне піридоксину є коферментом ферментів, що каталізують реакції обміну амінокислот.

5. Вітамін B 12 (кобаламін). Хімічна структура вітаміну відрізняється великою складністю. До його складу, входить, чотири піррольні кільця. У центрі знаходиться атом кобальту, пов'язаний із азотом піррольних кілець.

Вітаміну B 12 належить велика роль переносі метильних груп, і навіть синтезі нуклеїнових кислот.

6. Вітамін РР (нікотинова кислота та її амід). Нікотинова кислота є похідним піридину.

Амід нікотинової кислоти є складовою коферментів НАД+і НАДФ+, що входять до складу дегідрогеназу.

7. Фолієва кислота (Вітамін В с). Виділено з листя шпинату (латинське folium-лист). До складу фолієвої кислоти входить пара-амінобензойна кислота та глютамінова кислота. Фолієва кислота належить важлива роль в обміні нуклеїнових кислот і синтезі білка.

8. Пара-амінобензойна кислота. Їй належить велика роль синтезі фолієвої кислоти.

9. Біотин (вітамін Н). Біотин входить до складу ферменту, що каталізує процес карбоксилювання (приєднання CO 2 до вуглецевого ланцюга). Біотин необхідний синтезу жирних кислот і пуринів.

10. Вітамін С (аскорбінова кислота). За хімічною структурою аскорбінова кислота близька до гексоз. Особливістю цієї сполуки є її здатність до оборотного окиснення з утворенням дегідроаскорбінової кислоти. Обидві ці сполуки мають вітамінну активність. Аскорбінова кислота бере участь в окисно-відновних процесах організму, оберігає від окислення SH-групи ферментів, має здатність зневоднювати токсини.

^ Жиророзчинні вітаміни

До цієї групи належать вітаміни груп А, Д, Е, К- та ін.

1. Вітаміни групи А. Вітамін A 1 (ретинол, антиксерофтальмічний) за своєю хімічною природою близький до каротинів. Являє собою циклічний одноатомний спирт .

2. Вітаміни групи Д (антирахітичний вітамін). За своєю хімічною структурою вітаміни групи Д близькі до стерину. Вітамін Д 2 утворюється з ергостерину дріжджів, а Д 3 - з 7-де-гідрохолестерину в тваринних тканинах під впливом ультрафіолетового опромінення.

3. Вітаміни групи Е (, , -токофероли). Основні зміни при авітамінозі Е відбуваються у статевій системі (втрата здатності до виношування плода, дегенеративні зміни сперматозоїдів). Разом з цим недостатність вітаміну Е викликає ураження найрізноманітніших тканин.

4. Вітаміни групи К. За своєю хімічною будовою вітаміни цієї групи (K1 і К2) відносяться до нафтохінонів. Характерною ознакою авітамінозу К є виникнення підшкірних, внутрішньом'язових та інших крововиливів та порушення зсідання крові. Причиною є порушення синтезу білка протромбіну-компонента системи згортання крові.

АНТИВІТАМІНИ

Антивітаміни є антагоністами вітамінів: Часто ці речовини дуже близькі за структурою відповідних вітамінів, і тоді в основі їх дії лежить «конкурентне» витіснення антивітаміном відповідного вітаміну з його комплексу в ферментній системі. Внаслідок цього утворюється «недіяльний» фермент, порушується обмін і виникає тяжке захворювання. Наприклад, сульфаніламіди є антивітамінами параамінобензойної кислоти. Антивітаміном вітаміну B 1 є пірітіамін.

Розрізняють також структурорізні антивітаміни, які здатні пов'язувати вітаміни, позбавляючи їх вітамінної активності.
^

РОЗДІЛ 13. ГОРМОНИ

Гормони так само, як і вітаміни, відносяться до біологічно активних речовин і є регуляторами обміну речовин та фізіологічних функцій. Їх регулююча роль зводиться до активації або інгібування ферментних систем, зміни проникності біологічних мембран і транспорту речовин через них, збудження або посилення різних біосинтетичних процесів, у тому числі синтезу ферментів.

Гормони виробляються в залозах внутрішньої секреції (ендокринних залозах), які мають вивідних проток і свій секрет виділяють безпосередньо в кровотік. До ендокринних залоз відносяться щитовидна, паращитовидні (близько щитовидні), статеві залози, надниркові залози, гіпофіз, підшлункова, зобна (вилочкова) залози.

Захворювання, що виникають при порушенні функцій тієї чи іншої ендокринної залози, є наслідком її гіпофункції (зниженої секреції гормону), або гіперфункції (надлишкового виділення гормону).

Гормони за хімічною структурою можна поділити на три групи: гормони білкової природи; гормони, похідні амінокислоти тирозину, та гормони стероїдної структури.

^ ГОРМОНИ БІЛКОВОЇ ПРИРОДИ

До них відносяться гормони підшлункової залози, передньої гіпофізу і паращитовидних залоз.

Гормони підшлункової залози-інсулін і глюкагон-беруть участь у регуляції вуглеводного обміну. За своєю дією є антагоністами між собою. Інсулін знижує, а глюкагон збільшує рівень цукру на крові.

Гормони гіпофіза регулюють діяльність багатьох інших ендокринних залоз. До них відносяться:

Соматотропний гормон (СТГ) – гормон росту, стимулює ріст клітин, підвищує рівень біосинтетичних процесів;

Тиреотропний гормон (ТТГ) -стимулює діяльність щитовидної залози;

Адренокортикотропний гормон (АКТГ) – регулює біосинтез кортикостероїдів корою надниркових залоз;

Гонадотропні гормони регулюють функцію статевих залоз.

^ ГОРМОНИ РЯДУ ТИРОЗИНУ

До них відносяться гормони щитовидної залози та гормони мозкового шару надниркових залоз. Основними гормонами щитовидної залози є тироксин та трийодтиронін. Ці гормони є йодованими похідними амінокислоти тирозину. При гіпофункції щитовидної залози знижуються обмінні процеси. Гіперфункція щитовидної залози призводить до підвищення основного обміну.

Мозкова речовина надниркових залоз виробляє два гормони-адреналін і норадреналін. Ці речовини підвищують кров'яний тиск. Адреналін значно впливає на обмін вуглеводів - підвищує рівень глюкози в крові.

^ СТЕРОЇДНІ ГОРМОНИ

До цього класу відносяться гормони, що виробляються кірковим шаром надниркових залоз і статевими залозами (яєчниками та сім'яниками). За хімічною природою вони є стероїдами. Кора надниркових залоз виробляє кортикостероїди, вони містять 21 -атом. Їх ділять на мінералокортикоїди, з яких найбільш активними є альдостерон та дезоксикортикостерон. і глюкокортикоїди-кортизол (гідрокортизон), кортизон та кортикостерон. Глюкокортикоїди дуже впливають на обмін вуглеводів і білків. Мінералокортикоїди регулюють в основному обмін води та мінеральних речовин.

Розрізняють чоловічі (андрогени) та жіночі (естрогени) статеві гормони. Перші є 19 -, а другі C 18 -стероїдами. До андрогенів відносяться тестостерон, андростендіон та ін, до естрогенів - естрадіол, естрон та естріол. Найбільш активними є тестостерон та естрадіол. Статеві гормони зумовлюють нормальний статевий розвиток, формування вторинних статевих ознак, впливають на обмін речовин.

^ РОЗДІЛ 14. БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ РАЦІОНАЛЬНОГО ХАРЧУВАННЯ

У проблемі харчування можна виділити три взаємопов'язані розділи: раціональне харчування, лікувальне та лікувально-профілактичне. Основою є так зване раціональне харчування, оскільки воно будується з урахуванням потреб здорової людини, залежно від віку, професії, кліматичних та інших умов. Основа раціонального харчування - збалансованість та правильний режим харчування. Раціональне харчування є засобом нормалізації стану організму та підтримки його високої працездатності.

З їжею в організм людини надходять вуглеводи, білки, жири, амінокислоти, вітаміни, мінеральні речовини. Потреба цих речовин різна і визначається фізіологічним станом організму. Зростаючий організм потребує більшої кількості їжі. Людина, яка займається спортом або фізичною працею, витрачає велику кількість енергії, а тому також потребує більшої кількості їжі, ніж людина малорухлива.

У харчуванні людини кількість білків, жирів та вуглеводів має бути у співвідношенні 1:1:4, тобто необхідно на 1 г білка. вживати 1 г жиру та 4 г вуглеводів. Білки повинні забезпечувати близько 14% калорійності добового раціону, жири – близько 31%, а вуглеводи – близько 55%.

На етапі розвитку науки про харчування недостатньо виходити лише із загального споживання харчових речовин. Дуже важливо встановити питому вагу у харчуванні незамінних компонентів їжі (незамінних амінокислот, ненасичених жирних кислот, вітамінів, мінеральних речовин та інших.). Сучасне вчення про потреби людини в їжі отримало вираз у концепції збалансованого харчування. Відповідно до цієї концепції, забезпечення нормальної життєдіяльності можливе не лише за умови постачання організму адекватною кількістю енергії та білка, але й за дотримання досить складних взаємин між численними незамінними факторами харчування, здатними виявляти в організмі максимум своєї корисної біологічної дії. В основі закону збалансованого харчування лежать уявлення про кількісні та якісні аспекти процесів асиміляції їжі в організмі, тобто вся сума обмінних ензиматичних реакцій.

В Інституті харчування АМН СРСР розроблено середні дані про величини потреби дорослої людини у харчових речовинах. Головним чином, у визначенні оптимальних співвідношень окремих харчових речовин, саме таке співвідношення харчових речовин необхідне в середньому для підтримки нормальної життєдіяльності дорослої людини. Тому при підготовці загальних раціонів харчування та оцінці окремих продуктів необхідно орієнтуватися на ці співвідношення. Важливо пам'ятати, що шкідлива як недостатність окремих есенціальних чинників, але небезпечний та його надлишок. Причина токсичності надлишку незамінних харчових речовин, ймовірно, пов'язана з розбалансованістю раціону харчування, яке призводить до порушення біохімічного гомеостазу (постійності складу і властивостей внутрішнього середовища) організму, до порушення клітинного харчування.

Наведена збалансованість харчування навряд чи може бути перенесена без зміни до структури харчування людей, що перебувають у різних умовах праці та побуту, людей різного віку та статі тощо. Виходячи з того, що в основі відмінностей у потребах в енергії та харчових речовинах лежать особливості протікання обмінних процесів та їх гормональної та нервової регуляції, необхідно для осіб різного віку та статі, а також для осіб із значними відхиленнями від середніх показників нормального ензиматичного статусу у звичайне уявлення формули збалансованого харчування внести певні коригування.

Інститутом харчування АМН СРСР запропоновано нормативи для

розрахунку оптимальних раціонів харчування населення нашої країни

Ці раціони диференційовані щодо трьох кліматичних

зон: північної, центральної та південної. Однак останні наукові дані говорять про те, що такий поділ сьогодні не може задовольняти. Останні дослідження показали, що в межах нашої країни Північ необхідно поділяти на дві зони: європейську та азіатську. Ці зони між собою суттєво відрізняються за кліматичними умовами. В інституті клінічної та експериментальної медицини СО АМН СРСР (м. Новосибірськ) в результаті тривалих досліджень показано, що в умовах азіатської Півночі перебудовується обмін білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, макро- та мікроелементів, у зв'язку з чим виникає необхідність уточнення норм харчування людини з урахуванням зрушень обміну речовин. Нині у широких масштабах ведуться дослідження у сфері раціоналізації харчування населення Сибіру та Далекого Сходу. Першочергова роль вивчення цього питання відводиться біохімічним дослідженням.

Кафедра біохімії

Стверджую

Зав. кав. проф., д.м.н.

Мєщанінов В.М.

_____‘’_____________2006 р

ЛЕКЦІЯ №25

Тема: Водно-сольовий та мінеральний обмін

Факультети: лікувально-профілактичний, медико-профілактичний, педіатричний.

Водно-сольовий обмін– обмін води та основних електролітів організму (Na+, K+, Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , HCO 3 - , H 3 PO 4).

Електроліти– речовини, що дисоціюють у розчині на аніони та катіони. Їх вимірюють у моль/л.

Неелектроліти– речовини, що недисоціюють у розчині (глюкоза, креатинін, сечовина). Їх вимірюють у г/л.

Мінеральний обмін– обмін будь-яких мінеральних компонентів, у тому числі й тих, що не впливають на основні параметри рідкого середовища в організмі.

Вода- Основний компонент всіх рідин організму.

Біологічна роль води

1. Вода є універсальним розчинником для більшості органічних (крім ліпідів) та неорганічних сполук.
2. Вода та розчинені в ній речовини створюють внутрішнє середовище організму.
3. Вода забезпечує транспорт речовин та теплової енергії організмом.
4. Значна частина хімічних реакцій організму протікає у водній фазі.
5. Вода бере участь у реакціях гідролізу, гідратації, дегідратації.
6. Визначає просторову будову та властивості гідрофобних та гідрофільних молекул.
7. У комплексі із ГАГ вода виконує структурну функцію.

ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ РІДИНЬ ОРГАНІЗМУ

Усі рідини організму характеризуються загальними властивостями: об'ємом, осмотичним тиском та величиною рН.

Об'єм.У всіх наземних тварин рідина становить близько 70% від маси тіла.

Розподіл води в організмі залежить від віку, статі, м'язової маси, статури та кількості жиру. Вміст води в різних тканинах розподіляється таким чином: легені, серце та нирки (80%), скелетна мускулатура та мозок (75%), шкіра та печінка (70%), кістки (20%), жирова тканина (10%). Загалом, у худих людей менше жиру та більше води. У чоловіків на воду припадає 60%, у жінок – 50% від маси тіла. У людей похилого віку більше жиру і менше м'язів. У середньому в організмі чоловіків та жінок старше 60 років міститься відповідно 50% та 45% води.

За повного позбавлення води смерть настає через 6-8 днів, коли кількість води в організмі знижується на 12%.

Вся рідина організму поділена на внутрішньоклітинний (67%) та позаклітинний (33%) басейни.

Позаклітинний басейн(екстрацелюлярний простір) складається з:

1. Внутрішньосудинної рідини;

2. Інтерстиціальна рідина (міжклітинна);

3. Трансцелюлярної рідини (рідина плевральної, перикардіальної, перитонеальної порожнин та синовіального простору, цереброспінальна та внутрішньоочна рідина, секрет потових, слинних та слізних залоз, секрет підшлункової залози, печінки, жовчного міхура, ШКТ та дихальних).

Між басейнами рідини інтенсивно обмінюються. Переміщення води з одного сектора до іншого відбувається при зміні осмотичного тиску.

Осмотичний тиск -це тиск, який утворюють всі розчинені у воді речовини. Осмотичний тиск позаклітинної рідини визначається головним чином концентрацією NaCl.

Позаклітинна та внутрішньоклітинна рідини значно відрізняються за складом та концентрацією окремих компонентів, але загальна сумарна концентрація осмотично активних речовин приблизно однакова.

рН- Негативний десятковий логарифм концентрації протонів. Величина рН залежить від інтенсивності утворення в організмі кислот і основ, їх нейтралізації буферними системами і видаленням з організму з сечею, повітрям, що видихається, потім і калом.

Залежно від особливості обміну, величина рН може помітно відрізнятися як усередині клітин різних тканин, так і в різних відсіках однієї клітини (у цитозолі кислотність нейтральна, в лізосомах та міжмембранному просторі мітохондрій - сильно кисла). У міжклітинній рідині різних органів і тканин та плазмі крові величина рН, як і осмотичний тиск, відносно стала величина.

РЕГУЛЯЦІЯ ВОДНО-СОЛЬОВОГО БАЛАНСУ ОРГАНІЗМУ

В організмі водно-сольовий баланс внутрішньоклітинного середовища підтримується сталістю позаклітинної рідини. Водно-сольовий баланс позаклітинної рідини підтримується через плазму крові за допомогою органів і регулюється гормонами.

Органи, що регулюють водно-сольовий обмін

Надходження води та солей в організм відбувається через ШКТ, цей процес контролюється почуттям спраги та сольовим апетитом. Виведення надлишків води та солей з організму здійснюють нирки. Крім того, воду з організму виводять шкіра, легені та ШКТ.

Баланс води в організмі

Для ШКТ, шкіри та легень виведення води є побічним процесом, який відбувається в результаті виконання ними своїх основних функцій. Наприклад, ШКТ втрачає воду, при виділенні з організму неперетравлених речовин, продуктів метаболізму та ксенобіотиків. Легкі втрачають воду при диханні, а шкіра при терморегуляції.

Зміни у роботі нирок, шкіри, легенів та ШКТ можуть призвести до порушення водно-сольового гомеостазу. Наприклад, у спекотному кліматі, для підтримки температури тіла, шкіра посилює потовиділення, а при отруєннях з боку шлунково-кишкового тракту виникає блювота або діарея. Внаслідок посиленої дегідратації та втрати солей в організмі виникає порушення водно-сольового балансу.

Гормони, що регулюють водно-сольовий обмін

Вазопресин

Антидіуретичний гормон (АДГ), або вазопресин- пептид з молекулярною масою близько 1100 Д, що містить 9 АК, з'єднаних одним дисульфідним містком.

АДГ синтезується в нейронах гіпоталамуса, переноситься в нервові закінчення задньої частки гіпофіза (нейрогіпофіз).

Високий осмотичний тиск позаклітинної рідини активує осморецептори гіпоталамуса, в результаті виникають нервові імпульси, які передаються в задню частку гіпофіза та викликають вивільнення АДГ у кровотік.

АДГ діє через 2 типи рецепторів: V 1 і V 2 .

Головний фізіологічний ефект гормону, реалізується V 2 рецептори, які знаходяться на клітинах дистальних канальців та збиральних трубочок, які відносно непроникні для молекул води.

АДГ через V 2 рецептори стимулює аденілатциклазну систему, в результаті фосфорилуються білки, що стимулюють експресію гена мембранного білка. аквапорину-2 . Аквапорин-2 вбудовується в апікальну мембрану клітин, утворюючи у ній водні канали. По цих каналах вода пасивною дифузією реабсорбується із сечі в інтерстиціальний простір і сеча концентрується.

За відсутності АДГ сеча не концентрується (щільність<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20л/сут), що призводить до дегідратації організму. Цей стан називається нецукровий діабет .

Причиною дефіциту АДГ та нецукрового діабету є: генетичні дефекти синтезу препро-АДГ у гіпоталамусі, дефекти процесингу та транспорту проАДГ, пошкодження гіпоталамуса чи нейрогіпофіза (наприклад, внаслідок черепно-мозкової травми, пухлини, ішемії). Нефрогенний нецукровий діабет виникає внаслідок мутації гена рецептора АДГ типу V2.

Рецептори V1 локалізовані в мембранах ГМК судин. АДГ через рецептори V 1 активує инозитолтрифосфатную систему та стимулює вивільнення Са 2+ з ЕР, що стимулює скорочення ГМК судин. Судинозвужувальний ефект АДГ проявляється при високих концентраціях АДГ.

Одним з видів обміну речовин, що найчастіше порушуються при патології, є водно-сольовий. Він пов'язаний з постійним рухом води та мінеральних речовин із зовнішнього середовища організму у внутрішнє, і навпаки.

В організмі дорослої людини на воду припадає 2/3 (58-67%) маси тіла. Близько половини її обсягу зосереджено у м'язах. Потреба у воді (людина щодобово отримує до 2,5-3 л рідини) покривається за рахунок надходження її у вигляді пиття (700-1700 мл), преформованої води, що входить до складу їжі (800-1000 мл), та води , що утворюється в організмі при обміні речовин - 200-300 мл (при згорянні 100 г жирів, білків і вуглеводів утворюється відповідно 107,41 і 55 г води). Ендогенна вода у відносно великій кількості синтезується при активації процесу окислення жирів, що спостерігається при різних, насамперед пролонгованих стресових станах, збудженні симпатико-адреналової системи, розвантажувальної дієтотерапії (нерідко використовуваної для лікування хворих на ожиріння).

Завдяки обов'язковим водним втратам, що постійно відбуваються, внутрішній об'єм рідини в організмі зберігається незміненим. До таких втрат відносять ренальні (1,5 л) і екстраренальні, пов'язані з виділенням рідини через шлунково-кишковий тракт (50-300 мл), дихальні шляхи і шкіру (850-1200 мл). В цілому обсяг обов'язкових втрат води становить 2,5-3 л, багато в чому залежать від кількості шлаків, що виводяться з організму.

Участь води у процесах життєдіяльності дуже різноманітна. Вода є розчинником багатьох сполук, безпосереднім компонентом низки фізико-хімічних та біохімічних перетворень, транспортером ендо- та екзогенних речовин. Крім того, вона виконує механічну функцію, послаблюючи тертя зв'язок, м'язів, поверхні хрящів суглобів (тим самим полегшуючи їх рухливість), бере участь у терморегуляції. Вода підтримує гомеостаз, що залежить від величини осмотичного тиску плазми (ізоосмія) та об'єму рідини (ізоволемія), функціонування механізмів регуляції кислотно-основного стану, перебігу процесів, що забезпечують сталість температури (ізотермію).

В організмі людини вода перебуває в трьох основних фізико-хімічних станах, відповідно до яких виділяють: 1) вільну, або мобільну воду (становить основну частину внутрішньоклітинної рідини, а також крові, лімфи, інтерстиціальної рідини); 2) воду, пов'язану гідрофільними колоїдами, і 3) конституційну, що входить до структури молекул білків, жирів та вуглеводів.

В організмі дорослої людини масою 70 кг об'єм вільної води та води, пов'язаної гідрофільними колоїдами, становить приблизно 60% маси тіла, тобто. 42 л. Ця рідина представлена ​​внутрішньоклітинною водою (на її частку припадає 28 л, або 40% маси тіла), що становить внутрішньоклітинний сектор, та позаклітинною водою (14 л, або 20% маси тіла), що утворює позаклітинний сектор. До складу останнього входить внутрішньосудинна (інтраваскулярна) рідина. Цей внутрішньосудинний сектор утворений плазмою (2,8 л), частку якої припадає 4-5% маси тіла, і лімфою.

Інтерстиціальна вода включає в себе власне міжклітинну воду (вільну міжклітинну рідину) і організовану позаклітинну рідину (що становить 15-16% маси тіла, або 10,5 л), тобто. воду зв'язок, сухожиль, фасцій, хрящів і т.д. Крім того, до позаклітинного сектора відносять воду, що знаходиться в деяких порожнинах (черевної та плевральної порожнини, перикарда, суглобів, шлуночків мозку, камерах ока та ін.), а також у шлунково-кишковому тракті. Рідина цих порожнин не бере активної участі у метаболічних процесах.

Вода людського організму не застоюється у різних його відділах, а постійно рухається, безперервно обмінюючись з іншими секторами рідини та із зовнішнім середовищем. Пересування води багато в чому здійснюється завдяки виділенню травних соків. Так, зі слиною, із соком підшлункової залози в кишкову трубку прямує близько 8 л води на добу, але ця вода внаслідок всмоктування в нижчих ділянках травного тракту практично не втрачається.

Життєво необхідні елементи поділяються на макроелементи (добова потреба >100 мг) та мікроелементи (добова потреба)<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.

Так як багато елементів можуть запасатися в організмі, відхилення від добової норми компенсується у часі. Кальцій у формі апатиту запасається в кістковій тканині, йод - у складі тиреоглобуліну в щитовидній залозі, залізо - у складі феритину та гемосидерину в кістковому мозку, селезінці та печінці. Місцем зберігання багатьох мікроелементів є печінка.

Обмін мінеральних речовин контролюється гормонами. Це відноситься, наприклад, до споживання Н2О, Ca2+, PO43-, зв'язування Fe2+, I-, екскреції H2O, Na+, Ca2+, PO43-.

Кількість мінеральних речовин, абсорбованих з їжі, як правило, залежить від метаболічних потреб організму та у ряді випадків від складу харчових продуктів. Як приклад впливу складу їжі можна розглянути кальцій. Всмоктування іонів Ca2+ сприяють молочна та лимонна кислоти, у той час як фосфат-іон, оксалат-іон та фітинова кислота інгібують всмоктування кальцію через комплексоутворення та утворення погано розчинних солей (фітин).

Дефіцит мінеральних речовин - явище менш рідкісне: воно виникає з різних причин, наприклад через одноманітного харчування, порушення засвоюваності, при різних захворюваннях. Нестача кальцію може настати під час вагітності, а також при рахіті або остеопорозі. Хлородефіцит настає через велику втрату іонів Сl-при сильній блювоті.

Через недостатній вміст йоду в харчових продуктах у багатьох районах Центральної Європи поширеним явищем стали йододефіцитні стани та зобна хвороба. Дефіцит магнію може виникати через діарею або одноманітне харчування при алкоголізмі. Недолік у організмі мікроелементів часто проявляється порушенням кровотворення, т. е. анемією.

В останній колонці перераховані функції, що виконуються в організмі вказаними мінеральними речовинами. З даних таблиці видно, що багато макроелементи функціонують в організмі як структурні компоненти і електроліти. Сигнальні функції виконують йод (у складі йодтироніну) та кальцій. Більшість мікроелементів є кофакторами білків, переважно ферментів. У кількісному відношенні в організмі переважають залізовмісні білки гемоглобін, міоглобін і цитохром, а також понад 300 білків, що містять цинк.

Регулювання водно-сольового обміну. Роль вазопресину, альдостерону та ренін-ангіотензинової системи

Основними параметрами водно-сольового гомеостазу є осмотичний тиск, рН та обсяг внутрішньоклітинної та позаклітинної рідини. Зміна цих параметрів може призвести до зміни артеріального тиску, ацидозу або алкалозу, дегідратації та набряків. Основними гормонами, що беруть участь у регуляції водно-сольового балансу, є АДГ, альдостерон та передсердний натрій-уретичний фактор (ПНФ).

АДГ, або вазопресин - пептид, що містить 9 амінокислот, з'єднаних одним дисульфідним містком. Синтезується у вигляді прогормону в гіпоталамусі, потім переноситься в нервові закінчення задньої частки гіпофіза, з яких секретується кровотік при відповідній стимуляції. Переміщення по аксону пов'язане зі специфічним білком-переносником (нейрофізіном)

Стимулом, що викликає секрецію АДГ, служить підвищення концентрації іонів натрію та збільшення осмотичного тиску позаклітинної рідини.

Найбільш важливі клітини-мішені для АДГ – клітини дистальних канальців та збиральні трубочки нирок. Клітини цих проток відносно непроникні для води, і відсутність АДГ сеча не концентрується і може виділятися в кількостях, що перевищують 20 л на добу (норма 1-1,5 л на добу).

Для АДГ існують два типи рецепторів – V1 та V2. Рецептор V2 виявлено лише на поверхні епітеліальних клітин нирок. Зв'язування АДГ з V2 пов'язане з аденілатциклазною системою та стимулює активацію протеїнкінази А (ПКА). ПКА фосфорилює білки, що стимулюють експресію гена мембранного білка - аквапорину-2. Аквапорин 2 переміщається до апікальної мембрани, влаштовується в неї і утворює водні канали. Ці забезпечують селективну проникність мембрани клітин для води. Молекули води вільно дифундують клітини ниркових канальців, а потім надходять в інтерстиціальний простір. В результаті відбувається реабсорбція води із ниркових канальців. Рецептори типу V1 локалізовані у мембранах гладких м'язів. Взаємодія АДГ з рецептором V1 призводить до активації фосфоліпази С, яка гідролізує фосфатидилінозитол-4,5-біфоcфат з утворенням ІФ-3. ІФ-3 викликає вивільнення Са2+ з ендоплазматичного ретикулуму. Результатом дії гормону через рецептори V1 є скорочення гладком'язового шару судин.

Дефіцит АДГ, викликаний дисфункцією задньої частки гіпофіза, а також порушенням системи передачі гормонального сигналу може призводити до розвитку нецукрового діабету. Основним проявом нецукрового діабету поліурія, тобто. виділення великої кількості сечі низької густини.

Альдостерон - найактивніший мінералокортикостероїд синтезується в корі надниркових залоз з холестерину.

Синтез і секрецію альдостерону клітинами клубочкової зони стимулюють ангіотензин II, АКТГ, простагландин Е. Ці процеси також активуються при високій концентрації К+ та низькій концентрації Na+.

Гормон проникає всередину клітини-мішені та взаємодіє зі специфічним рецептором, розташованим як у цитозолі, так і в ядрі.

У клітинах ниркових канальців альдостерон стимулює синтез білків, які виконують різні функції. Ці білки можуть: а) збільшувати активність натрієвих каналів у мембрані клітин дистальних ниркових канальців, сприяючи цим транспорту іонів натрію з сечі в клітини; б) бути ферментами ЦТК і, отже, збільшувати здатність циклу Кребса генерувати молекули АТР, необхідні активного транспорту іонів; в) активувати роботу насоса К+, Na+-АТФази та стимулювати синтез нових насосів. Сумарним результатом дії білків, яких індукується альдостероном, є збільшення реабсорбції іонів натрію в каналах нефронів, що викликає затримку NaCl в організмі.

Головним механізмом регуляції синтезу та секреції альдостерону служить ренін-ангіотензинова система.

Ренін - фермент, що продукується юкстагломерулярними клітинами ниркових аферентних артеріол. Локалізація цих клітин робить їх особливо чутливими до зміни артеріального тиску. Зниження артеріального тиску, втрата рідини чи крові, зменшення концентрації NaCI стимулюють вивільнення реніну.

Ангіотензиноген -2 - глобулін, що утворюється в печінці. Він служить субстратом для реніну. Ренін гідролізує пептидний зв'язок у молекулі ангіотензиногену та відщеплює N-кінцевий декапептид (ангіотензин I).

Ангіотензин I служит субстратом для антиотензинперетворюючого ферменту карбоксидипептидилпептидази, виявленого в ендотеліальних клітинах та плазмі крові. Від ангіотензину I відщеплюються 2 термінальні амінокислоти з утворенням октапептиду – ангіотензину II.

Ангіотензин II стимулює вироблення альдостерону, викликає звуження артеріол, внаслідок чого підвищується артеріальний тиск і викликає спрагу. Ангіотензин II активує синтез та секрецію альдостерону через інозитолфосфатну систему.

ПНФ - пептид, що містить 28 амінокислот з єдиним дисульфідним містком. ПНФ синтезується та зберігається у вигляді препрогормону (що складається зі 126 амінокислотних залишків) у кардіоцитах.

Основний фактор, що регулює секрецію ПНФ - підвищення артеріального тиску. Інші стимули: збільшення осмомолярності плазми, підвищення частоти серцебиття, підвищений рівень катехоламінів у крові та глюкокортикоїдів.

Основні органи-мішені ПНФ – нирки, периферичні артерії.

Механізм дії ПНФ має низку особливостей. Рецептор ПНФ плазматичної мембрани є білком, що має активність гуанілатциклази. Рецептор має доменну будову. Домен, що зв'язується з лігандом, локалізований у позаклітинному просторі. За відсутності ПНФ внутрішньоклітинний домен рецептора ПНФ знаходиться у фосфорильованому стані та неактивний. В результаті зв'язування ПНФ з рецептором гуанілатциклазна активність рецептора зростає і відбувається утворення циклічного GMP з GTP. Внаслідок дії ПНФ інгібуються утворення та секреція реніну та альдостерону. Сумарним ефектом дії ПНФ є збільшення екскреції Na+ та води та зниження артеріального тиску.

ПНФ зазвичай розглядають як фізіологічний антагоніст ангіотензину II, оскільки під його впливу виникають не звуження просвіту судин та (через регуляцію секреції альдостерону) затримка натрію, а навпаки, розширення судин та втрата солі.

Значення теми:Вода та розчинені в ній речовини створюють внутрішнє середовище організму. Найважливіші параметри водно-сольового гомеостазу – осмотичний тиск, рН та об'єм внутрішньоклітинної та позаклітинної рідини. Зміна цих параметрів може призвести до зміни артеріального тиску, ацидозу або алкалозу, дегідратації та набряків тканин. Основні гормони, що беруть участь у тонкій регуляції водно-сольового обміну та діють на дистальні канальці та збиральні трубочки нирок: антидіуретичний гормон, альдостерон та натріуретичний фактор; ренін-ангіотензивна система нирок. Саме в нирках відбувається остаточне формування складу та обсягу сечі, що забезпечує регуляцію та сталість внутрішнього середовища. Нирки відрізняються інтенсивним енергетичним обміном, що пов'язано з необхідністю активного трансмембранного транспорту значної кількості речовин при утворенні сечі.

Біохімічний аналіз сечі дає уявлення про функціональний стан нирок, обміну речовин у різних органах та організмі в цілому, сприяє з'ясуванню характеру патологічного процесу, дозволяє судити про ефективність лікування, що проводиться.

Мета заняття:вивчити характеристику параметрів водно-сольового обміну та механізми їх регуляції. Особливості метаболізму у нирках. Навчитися проводити та оцінювати біохімічний аналіз сечі.

Студент повинен знати:

1. Механізм утворення сечі: клубочкова фільтрація, реабсорбція та секреція.

2. Характеристика водних компартментів організму.

3. Основні параметри рідкого середовища організму.

4. Чим забезпечується сталість параметрів внутрішньоклітинної рідини?

5.Системи (органи, речовини), що забезпечують сталість позаклітинної рідини.

6.Фактори (системи), що забезпечують осмотичний тиск позаклітинної рідини та її регуляцію.

7. Фактори (системи), що забезпечують сталість обсягу позаклітинної рідини та її регуляцію.

8. Фактори (системи), що забезпечують сталість кислотно-лужного стану позаклітинної рідини. Роль нирок у цьому процесі.

9. Особливості метаболізму у нирках: висока активність обміну речовин, початковий етап синтезу креатину, роль інтенсивного глюконеогенезу (ізоферменти), активація вітаміну Д3.

10. Загальні властивості сечі (кількість за добу – діурез, щільність, колір, прозорість), хімічний склад сечі. Патологічні складові сечі.

Студент повинен вміти:

1. Провести якісне визначення основних компонентів сечі.

2.Оцінити біохімічний аналіз сечі.

Студент повинен володіти інформацією:деяких патологічних станах, що супроводжуються зміною біохімічних параметрів сечі (протеїнурія, гематурія, глюкозурія, кетонурія, білірубінурія, порфіринурія); Принципами планування лабораторного дослідження сечі та аналізу результатів для встановлення попереднього висновку про біохімічні зрушення на підставі результатів лабораторного обстеження.

1. Будова нирки, нефрону.

2. Механізми формування сечі.

Завдання для самопідготовки:

1. Зверніться до курсу гістології. Згадайте будову нефрону. Позначте проксимальний каналець, дистальний звивистий каналець, збірну трубку, судинний клубочок, юкстагломерулярний апарат.

2. Зверніться до нормальної фізіології. Згадайте механізм утворення сечі: фільтрація у клубочках, реабсорбція у канальцях з утворенням вторинної сечі та секреція.

3. Регуляція осмотичного тиску та обсягу позаклітинної рідини пов'язана з регуляцією, головним чином, вмісту іонів натрію та води у позаклітинній рідині.

Назвіть гормони, що беруть участь у цій регуляції. Опишіть їхній ефект за схемою: причина секреції гормону; орган (клітини) -мішені; механізм їх дії в цих клітинах; кінцевий ефект їхньої дії.

Перевірте свої знання:

А.Вазопресин(все вірно, крім одного):

а. синтезується у нейронах гіпоталамуса; б. секретується у разі підвищення осмотичного тиску; в. збільшує швидкість реабсорбції води з первинної сечі в ниркових канальцях; р. збільшує реабсорбцію у ниркових канальцях іонів натрію; д. знижує осмотичний тиск е. сеча стає більш концентрованою.

Б. Альдостерон(все вірно, крім одного):

а. синтезується у корі надниркових залоз; б. секретується при зниженні концентрації іонів натрію у крові; в. у ниркових канальцях збільшує реабсорбцію іонів натрію; р. сеча стає більш концетрованою.

д. головним механізмом регуляції секреції аренін-ангіотензивна система нирок.

В. Натріуретичний фактор(все вірно, крім одного):

а. синтезується в основ клітинами передсердя; б. стимул секреції – підвищення артеріального тиску; в. посилює фільтруючу здатність клубочків; р. збільшує утворення сечі; д. сеча стає менш концентрованою.

4. Складіть схему, що ілюструє роль ренін-ангіотензивної системи у регуляції секреції альдостерону та вазопресину.

5. Постійність кислотно-основної рівноваги позаклітинної рідини підтримується буферними системами крові; зміною легеневої вентиляції та швидкості виділення нирками кислот(Н+).

Згадайте буферні системи крові (основна бікарбонатна)!

Перевірте свої знання:

Їжа тваринного походження має кислий характер (переважно за рахунок фосфатів, на відміну від їжі рослинного походження). Як зміниться рН сечі у людини, яка використовує переважно їжу тваринного походження:

а. ближче до рН 7,0; б.рН близько 5.; в. рН близько 8,0.

6. Дайте відповідь на запитання:

А. Чим пояснити високу частку кисню, що споживається нирками (10%);

Б. Високу інтенсивність глюконеогенезу;??????????

В. Роль нирок в обміні кальцію.

7. Одне з головних завдань нефронів реабсорбувати з крові корисні речовини у потрібній кількості та видалити з крові кінцеві продукти обміну.

Складіть таблицю Біохімічні показники сечі:

Аудиторна робота.

Лабораторна робота:

Провести низку якісних реакцій у пробах сечі різних пацієнтів. Зробити висновок про стан обмінних процесів за наслідками біохімічного аналізу.

Визначення рН.

На середину індикаторного паперу наносять 1-2 краплі сечі і по зміні кольору однієї з пофарбованих смужок, що збігається з забарвленням контрольної смуги, встановлюють рН сечі, що досліджується. У нормі рН 46 - 70

2. Якісна реакція на білок. Нормальна сеча білка не містить (наслідкові кількості не відкриваються звичайними реакціями). При деяких патологічних станах у сечі може з'явитись білок. протеїнурія.

Хід роботи: До 1-2 мл сечі додати 3-4 краплі свіжоприготовленого 20% розчину сульфасаліцилової кислоти. За наявності білка з'являється білий осад або каламут.

3. Якісна реакція на глюкозу (реакція Фелінга).

До 10 крапель сечі додати 10 крапель реактиву Фелінга. Нагріти до кипіння. За наявності глюкози з'являється червоне забарвлення. Результати можна порівняти з нормою. У нормі в сечі слідова кількість глюкози якісними реакціями не виявляється. Прийнято рахувати в нормі глюкози в сечі немає. При деяких патологічних станах у сечі з'являється глюкоза. глюкозурія.

Визначення можна провести за допомогою тест-смужки (індикаторного паперу)/

Виявлення кетонових тіл

На предметне скло нанести краплю сечі, краплю 10% розчину їдкого натрію і краплю свіжоприготовленого 10% розчину нітропрусиду натрію. З'являється червоне фарбування. Налити 3 краплі концентрованої оцтової кислоти – утворюється вишневе фарбування.

У нормі кетонові тіла у сечі відсутні. При деяких патологічних станах у сечі з'являються кетонові тіла. кетонурія.

Самостійно вирішити завдання, відповісти на запитання:

1. Збільшився осмотичний тиск позаклітинної рідини. Опишіть у вигляді схеми послідовність подій, які призведуть до його зниження.

2. Як зміниться продукція альдостерону, якщо надлишкова продукція вазопресину призведе до значного зниження осмотичного тиску.

3. Викладіть послідовність подій (у вигляді схеми), спрямованих на відновлення гомеостазу при зниженні концентрації натрію хлориду в тканинах.

4. У пацієнта цукровий діабет, що супроводжується кетонемією. Як головна буферна система крові – бікарбонатна – відповість на зміну кислотно-основної рівноваги? Яка роль нирок у відновленні КОС? Чи зміниться рН сечі у пацієнта.

5. Спортсмен, готуючись до змагань, проходить посилене тренування. Як змінити швидкість глюконеогенезу в нирках (відповідь аргументувати)? Чи можлива зміна рН сечі у спортсмена; відповідь аргументувати)?

6. У пацієнта відзначено ознаки порушення метаболізму в кістковій тканині, що відбивається і на стані зубів. Рівень кальцитоніну та паратгормону в межах фізіологічної норми. Пацієнт отримує вітамін Д (холекальциферол) у необхідних кількостях. Зробіть припущення про можливу причину порушення метаболізму.

7. Розгляньте стандартний бланк «Загальний аналіз сечі» (багатопрофільна клініка ТюмГМА) та вмійте пояснити фізіологічну роль та діагностичне значення біохімічних компонентів сечі, що визначаються у біохімічних лабораторіях. Запам'ятайте біохімічні показники сечі у нормі.

Заняття 27. Біохімія слини.

Значення теми:У порожнині рота поєднуються різні тканини та мешкають мікроорганізми. Вони знаходяться у взаємозв'язку та певній сталості. І на підтримці гомеостазу ротової порожнини, і організму загалом, найважливіша роль належить ротової рідини і, безпосередньо, слині. Порожнина рота як початковий відділ травного тракту є місцем першого контакту організму з їжею, лікарськими речовинами та іншими ксенобіотиками, мікроорганізмами. . Формування, стан та функціонування зубів та слизової оболонки порожнини рота також багато в чому визначається хімічним складом слини.

Слина виконує кілька функцій, що визначаються фізико-хімічними властивостями та складом слини. Знання хімічного складу слини, функцій, швидкості слиновиділення, взаємозв'язку слини із хворобами порожнини рота сприяє виявленню особливостей патологічних процесів та пошуку нових ефективних засобів профілактики стоматологічних захворювань.

Деякі біохімічні показники чистої слини корелюються з біохімічними показниками плазми крові, у зв'язку з цим аналіз слини є зручним неінвазивним методом, що використовується останніми роками для діагностики стоматологічних та соматичних захворювань.

Мета заняття:Вивчити фізико-хімічні властивості, складові компоненти слини, що зумовлюють її основні фізіологічні функції. Провідні фактори, що ведуть до розвитку карієсу, відкладення зубного каменю.

Студент повинен знати:

1 . Заліза, що секретує слину.

2.Структура слини (міцелярна будова).

3. Мінералізуюча функція слини та фактори, що зумовлюють та впливають на цю функції: перенасиченість слини; обсяг та швидкість сальвації; рН.

4. Захисна функція слини та компоненти системи, що зумовлюють цю функцію.

5. Буферні системи слини. Показники рН у нормі. Причини порушення КОС (кислотно-основний стан) у ротовій порожнині. Механізми регуляції КОС у порожнині рота.

6. Мінеральний склад слини та порівняно з мінеральним складом плазми крові. значення компонентів.

7. Характеристика органічних компонентів слини, специфічні для слини компоненти, їх значення.

8. Травна функція та фактори, що її зумовлюють.

9. Регуляторна та видільна функції.

10. Провідні фактори, що ведуть до розвитку карієсу, відкладення зубного каменю.

Студент повинен вміти:

1. Розрізняти поняття «власне слина чи слина», «ясенна рідина», «ротова рідина».

2. Вміти пояснити рівень зміни резистентності до карієсу при зміні рН слини, причини зміни рН слини.

3. Зібрати змішану слину для аналізу та провести аналіз хімічного складу слини.

Студент повинен володіти:інформацією про сучасні уявлення про слину як об'єкт неінвазивних біохімічних досліджень у клінічній практиці.

Відомості з базових дисциплін, необхідні вивчення теми:

1. Анатомія та гістологія слинних залоз; механізми слиновиділення та його регуляція.

Завдання для самопідготовки:

Вивчіть матеріал теми відповідно до цільових питань («студент повинен знати») і письмово виконайте такі завдання:

1.Запишіть фактори, що визначають регуляцію слиновиділення.

2. Зобразіть схематично міцеллу слини.

3. Складіть таблицю: Мінеральний склад слини та плазми у порівнянні.

Вивчіть значення перелічених речовин. Запишіть інші неорганічні речовини, що містяться у слині.

4. Складіть таблицю: Основні органічні компоненти слини та їх значення.

6. Запишіть фактори, що ведуть до зниження та підвищення резистентності

(відповідно) до карієсу.

Аудиторна робота

Лабораторна робота:Якісний аналіз хімічного складу слини