Биохимия на метаболизма на водно-електролитния и фосфатно-калциевия метаболизъм. Водно-солен обмен

Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, аспиранти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

ДЪРЖАВНА МЕДИЦИНА КАРАГАНДА З. НЕБА АКАДЕМИЯ

Катедра по обща и биологична химия

ФУНКЦИОНАЛНА БИОХИМИЯ

(Водно-солен метаболизъм. Биохимия на бъбреците и урината)

ИНСТРУКЦИЯ

Караганда 2004

Автори: Ръководител. катедра проф. L.E. Муравлева, доцент Т.С. Омаров, доцент С.А. Искакова, учители Д.А. Клюев, О.А. Понамарева, Л.Б. Айтишева

Рецензент: професор Н.В. Козаченко

Одобрен на заседание на катедра пр. № от 2004 г.

Одобрен от ръководителя. Председател

Одобрен от MC на биомедицински и фармацевтичен факултет

пр. # _от __2004

Председател

1. Водно-солен обмен

Един от най-често нарушените видове метаболизъм в патологията е водната сол. Свързано е с постоянното движение на водата и минералите от външната среда на тялото към вътрешната и обратно.

В тялото на възрастен човек водата представлява 2/3 (58-67%) от телесното тегло. Около половината от обема му е концентриран в мускулите. Нуждата от вода (човек получава до 2,5-3 литра течност всеки ден) се покрива чрез пиене (700-1700 мл), предварително формована вода, която е част от храната (800-1000 мл), и вода, образувана в тялото по време на метаболизма - 200-300 мл (при изгаряне на 100 г мазнини, протеини и въглехидрати се образуват съответно 107,41 и 55 г вода). Ендогенната вода в относително голямо количество се синтезира при активиране на процеса на окисление на мазнините, което се наблюдава при различни, предимно продължителни стресови състояния, възбуждане на симпатико-надбъбречната система, разтоварваща диетична терапия (често използвана за лечение на пациенти със затлъстяване).

Поради непрекъснато възникващите задължителни загуби на вода, вътрешният обем на течността в тялото остава непроменен. Тези загуби включват бъбречни (1,5 L) и извънбъбречни, свързани с отделянето на течност през стомашно-чревния тракт (50-300 ml), дихателните пътища и кожата (850-1200 ml). Като цяло, обемът на задължителните загуби на вода е 2,5-3 литра, до голяма степен зависи от количеството токсини, отделени от тялото.

Участието на водата в жизнените процеси е много разнообразно. Водата е разтворител за много съединения, директен компонент на редица физикохимични и биохимични трансформации, транспортер на ендо- и екзогенни вещества. В допълнение, той изпълнява механична функция, отслабвайки триенето на връзките, мускулите, повърхността на хрущяла на ставите (като по този начин улеснява тяхната подвижност) и участва в терморегулацията. Водата поддържа хомеостаза, която зависи от стойността на осмотичното налягане на плазмата (изоосмия) и обема на течността (изоволемия), функционирането на механизмите за регулиране на киселинно-алкалното състояние и хода на процесите, осигуряващи постоянството на температурата (изотермия).

В човешкото тяло водата е в три основни физични и химични състояния, според които се разграничават: 1) свободна или подвижна вода (съставлява по-голямата част от вътреклетъчната течност, както и кръв, лимфа, интерстициална течност) ; 2) вода, свързана с хидрофилни колоиди, и 3) конституционална вода, която е част от структурата на молекулите на протеини, мазнини и въглехидрати.

В тялото на възрастен човек с тегло 70 кг обемът на свободната вода и водата, свързана с хидрофилни колоиди, е приблизително 60% от телесното тегло, т.е. 42 л. Тази течност е представена от вътреклетъчна вода (тя представлява 28 литра, или 40% от телесното тегло), която съставлява вътреклетъчния сектор, и извънклетъчна вода (14 литра, или 20% от телесното тегло), която образува извънклетъчната сектор. Последният включва вътресъдова (вътресъдова) течност. Този вътресъдов сектор се формира от плазма (2,8 L), която представлява 4-5% от телесното тегло, и лимфа.

Интерстициалната вода включва самата междуклетъчна вода (свободна междуклетъчна течност) и организирана извънклетъчна течност (съставляваща 15-16% от телесното тегло, или 10,5 литра), т.е. вода от връзки, сухожилия, фасции, хрущяли и др. Освен това извънклетъчният сектор включва вода в някои кухини (коремни и плеврални кухини, перикард, стави, мозъчни вентрикули, очни камери и др.), Както и в стомашно-чревния тракт. Течността от тези кухини не участва активно в метаболитните процеси.

Водата на човешкото тяло не застоява в различните си отдели, а постоянно се движи, непрекъснато се обменя с други сектори на течността и с външната среда. Движението на водата се дължи до голяма степен на отделянето на храносмилателни сокове. Така че, със слюнка, с панкреатичен сок, около 8 литра вода на ден се изпращат в чревната тръба, но тази вода практически не се губи поради абсорбцията в долните части на храносмилателния тракт.

Жизненоважните елементи се подразделят на макронутриенти (дневна нужда\u003e 100 mg) и микроелементи (дневна нужда)<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.

Таблица 1 (колона 2) показва средното съдържание на минерали в тялото на възрастен (на базата на тегло от 65 кг). Средната дневна потребност на възрастен от тези елементи е показана в колона 4. При деца и жени по време на бременност и кърмене, както и при пациенти, нуждата от микроелементи обикновено е по-висока.

Тъй като много елементи могат да се съхраняват в тялото, отклонението от дневната норма се компенсира с течение на времето. Калцият под формата на апатит се съхранява в костната тъкан, йодът - в състава на тиреоглобулина в щитовидната жлеза, желязото - в състава на феритина и хемосидерина в костния мозък, далака и черния дроб. Черният дроб служи като място за съхранение на много микроелементи.

Минералният метаболизъм се контролира от хормони. Това се отнася например за консумацията на H2O, Ca2+, PO4 3-, свързване на Fe2+, I-, отделяне на H2O, Na +, Ca2+, PO4 3-.

Количеството минерали, усвоени от храната, обикновено зависи от метаболитните нужди на организма и в някои случаи от състава на храната. Калцият може да се разглежда като пример за ефекта от състава на храната. Абсорбцията на йони Ca 2+ се улеснява от млечната и лимонената киселини, докато фосфатният йон, оксалатният йон и фитиновата киселина инхибират абсорбцията на калций поради комплексообразуването и образуването на слабо разтворими соли (фитин).

Недостигът на минерали не е рядко явление: възниква по различни причини, например поради монотонното хранене, нарушената смилаемост и различни заболявания. Недостигът на калций може да възникне по време на бременност, както и при рахит или остеопороза. Недостигът на хлор възниква поради голяма загуба на Cl йони - при силно повръщане. Поради липсата на йод в храните, йодният дефицит и гушата са често срещани в много части на Централна Европа. Недостигът на магнезий може да възникне поради диария или от монотонна диета с алкохолизъм. Липсата на микроелементи в организма често се проявява чрез нарушение на хемопоезата, т.е. анемия. Последната колона изброява функциите, изпълнявани в организма от тези минерали. От данните в таблицата се вижда, че почти всички макронутриенти функционират в тялото като структурни компоненти и електролити. Сигналните функции се изпълняват от йод (в състава на йодотиронин) и калций. Повечето микроелементи са кофактори на протеините, главно ензимите. В количествено изражение в тялото доминират железосъдържащите протеини хемоглобин, миоглобин и цитохром, както и повече от 300 цинк-съдържащи протеини.

2. Регулиране на водно-солевия метаболизъм. Роля на вазопресин, алдостерон и ренин-ангиотензиновата система

Основните параметри на водно-солевата хомеостаза са осмотичното налягане, рН и обемът на вътреклетъчната и извънклетъчната течност. Промяната на тези параметри може да доведе до промени в кръвното налягане, ацидоза или алкалоза, дехидратация и оток. Основните хормони, участващи в регулирането на водно-солевия баланс, са ADH, алдостерон и предсърдно натриев уретичен фактор (PNF).

ADH, или вазопресин, е пептид, съдържащ 9 аминокиселини, свързани с един дисулфиден мост. Той се синтезира под формата на прохормон в хипоталамуса, след което се пренася в нервните окончания на задния лоб на хипофизната жлеза, от който се секретира в кръвта с подходяща стимулация. Движението на аксоните е свързано със специфичен протеин носител (неврофизин)

Стимулът, който причинява секрецията на ADH, е повишаване на концентрацията на натриеви йони и повишаване на осмотичното налягане на извънклетъчната течност.

Най-важните целеви клетки за ADH са клетките на дисталните тубули и събирателните канали на бъбреците. Клетките на тези канали са относително непропускливи за вода и при липса на ADH урината не е концентрирана и може да се отдели в количества, надвишаващи 20 литра на ден (нормата е 1-1,5 литра на ден).

За ADH има два вида рецептори - V 1 и V 2. V2 рецепторът се намира само на повърхността на бъбречните епителни клетки. Свързването на ADH с V 2 е свързано със системата на аденилат циклазата и стимулира активирането на протеин киназа А (PKA). PKA фосфорилира протеини, които стимулират експресията на мембранния протеинов ген, аквапорин-2. Аквапорин 2 се придвижва към апикалната мембрана, нанизва се в нея и образува водни канали. Те осигуряват селективна водопропускливост на клетъчната мембрана. Водните молекули свободно се дифузират в клетките на бъбречните каналчета и след това навлизат в интерстициалното пространство. В резултат на това водата се реабсорбира от бъбречните каналчета. Рецепторите от тип V 1 са локализирани в мембраните на гладката мускулатура. Взаимодействието на ADH с V1 рецептора води до активиране на фосфолипаза С, която хидролизира фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат, за да образува IF-3. IF-3 причинява освобождаването на Ca 2+ от ендоплазмения ретикулум. Резултатът от действието на хормона чрез V 1 рецепторите е свиването на съдовия гладкомускулен слой.

Недостигът на ADH, причинен от дисфункция на задния лоб на хипофизната жлеза, както и нарушение в предаването на хормонални сигнали, могат да доведат до развитие на безвкусен диабет. Основната проява на безвкусен диабет е полиурията, т.е. отделяне на големи количества урина с ниска плътност.

Алдостерон - най-активният минералокортикостероид се синтезира в надбъбречната кора от холестерола.

Синтезът и секрецията на алдостерон от клетките на гломерулната зона се стимулира от ангиотензин II, ACTH, простагландин Е. Тези процеси също се активират при висока концентрация на K + и ниска концентрация на Na +.

Хормонът прониква в прицелната клетка и взаимодейства със специфичен рецептор, разположен както в цитозола, така и в ядрото.

В клетките на бъбречните тубули алдостеронът стимулира синтеза на протеини, които изпълняват различни функции. Тези протеини могат: а) да увеличат активността на натриевите канали в клетъчната мембрана на дисталните бъбречни тубули, като по този начин улесняват транспортирането на натриеви йони от урината в клетките; б) да бъдат CTK ензими и следователно да увеличават способността на цикъла на Кребс да генерира АТФ молекули, необходими за активен транспорт на йони; в) активирайте работата на помпата K +, Na + -ATPase и стимулирайте синтеза на нови помпи. Общият резултат от действието на протеините, което се индуцира от алдостерон, е увеличаване на реабсорбцията на натриеви йони в тубулите на нефроните, което причинява задържане на NaCl в организма.

Основният механизъм за регулиране на синтеза и секрецията на алдостерон е ренин-ангиотензиновата система.

Ренинът е ензим, произведен от юкстагломерулни клетки на аферентни бъбречни артериоли. Локализацията на тези клетки ги прави особено чувствителни към промени в кръвното налягане. Намаляването на кръвното налягане, загубата на течност или кръв и намаляването на концентрацията на NaCI стимулират освобождаването на ренин.

Ангиотензиноген-2 е глобулин, произвеждан в черния дроб. Той служи като субстрат за ренин. Ренинът хидролизира пептидната връзка в молекулата на ангиотензиногена и разцепва N-крайния декапептид (ангиотензин I).

Ангиотензин I служи като субстрат на антиотензин-конвертиращия ензим, карбоксидипептидил пептидаза, намиращ се в ендотелните клетки и кръвната плазма. 2 терминални аминокиселини се отделят от ангиотензин I, за да образуват октапептида - ангиотензин II.

Ангиотензин II стимулира производството на алдостерон, причинява свиване на артериолите, което води до повишено кръвно налягане и жажда. Ангиотензин II активира синтеза и секрецията на алдостерон чрез инозитол фосфатната система.

PNP е пептид, съдържащ 28 аминокиселини с единичен дисулфиден мост. PNP се синтезира и съхранява като прехормон (състоящ се от 126 аминокиселинни остатъка) в кардиоцитите.

Основният фактор, регулиращ секрецията на PNP, е повишаването на кръвното налягане. Други стимули: повишена плазмена осмолалност, повишен сърдечен ритъм, повишени катехоламини в кръвта и глюкокортикоиди.

Основните целеви органи на PNP са бъбреците, периферните артерии.

Механизмът на действие на PNP има редица характеристики. PNP рецепторът на плазмената мембрана е протеин с гуанилатциклазна активност. Рецепторът има доменна структура. Свързващият лиганд домен се намира в извънклетъчното пространство. При липса на PNP вътреклетъчният домейн на PNP рецептора е във фосфорилирано състояние и е неактивен. В резултат на свързването на PNP с рецептора на гуанилат циклаза, активността на рецептора се увеличава и от GTP се образува цикличен GMP. В резултат на действието на PNP образуването и секрецията на ренин и алдостерон се инхибират. Общият ефект на PNP е увеличаване на екскрецията на Na + и вода и намаляване на кръвното налягане.

PNP обикновено се разглежда като физиологичен антагонист на ангиотензин II, тъй като под негово влияние не се наблюдава стесняване на съдовия лумен и (чрез регулиране на секрецията на алдостерон) задържане на натрий, а, напротив, вазодилатация и загуба на сол.

3. Биохимия на бъбреците

Основната функция на бъбреците е да премахват водата и водоразтворимите вещества (крайни продукти на метаболизма) от тялото (1). Екскреторната функция е тясно свързана с функцията за регулиране на йонния и киселинно-алкалния баланс на вътрешната среда на тялото (хомеостатична функция). 2). И двете функции се контролират от хормони. В допълнение, бъбреците изпълняват ендокринна функция, като вземат пряко участие в синтеза на много хормони (3). И накрая, бъбреците участват в междинните метаболитни процеси (4), особено в глюконеогенезата и разграждането на пептиди и аминокиселини (фиг. 1).

През бъбреците преминава много голям обем кръв: 1500 литра на ден. От този обем се филтрират 180 литра първична урина. Тогава обемът на първичната урина значително се намалява поради реабсорбцията на вода, в резултат на това дневната продукция на урина е 0,5-2,0 литра.

Отделителна функция на бъбреците. Процесът на уриниране

Процесът на уриниране в нефроните се състои от три етапа.

Ултрафилтрация (гломерулна или гломерулна филтрация). В гломерулите на бъбречните корпускули първичната урина се образува от кръвна плазма по време на ултрафилтрация, изоосмотична с кръвна плазма. Порите, през които се филтрира плазмата, имат ефективен среден диаметър от 2,9 nm. При този размер на порите всички компоненти на кръвната плазма с молекулно тегло (M) до 5 kDa свободно преминават през мембраната. Вещества с М< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М > 65 kDa) се задържат от порите и не навлизат в първичната урина. Тъй като повечето протеини в кръвната плазма имат достатъчно високо молекулно тегло (M\u003e 54 kDa) и са отрицателно заредени, те се задържат от гломерулната базална мембрана и съдържанието на протеин в ултрафилтрата е незначително.

Реабсорбция. Първичната урина се концентрира (приблизително 100 пъти в сравнение с първоначалния обем) поради обратното филтриране на водата. В същото време почти всички вещества с ниско молекулно тегло, особено глюкоза, аминокиселини, както и повечето електролити, неорганични и органични йони, се реабсорбират в тубулите чрез механизма на активен транспорт в тубулите (Фигура 2).

Реабсорбцията на аминокиселини се извършва с помощта на специфични за групата транспортни системи (носители).

Калциеви и фосфатни йони. Калциевите йони (Са 2+) и фосфатните йони се реабсорбират почти напълно в бъбречните каналчета и процесът протича с изразходването на енергия (под формата на АТФ). Добивът за Ca 2+ е повече от 99%, за фосфатните йони - 80-90%. Степента на реабсорбция на тези електролити се регулира от паратиреоиден хормон (паратирин), калцитонин и калцитриол.

Пептидният хормон паратирин (PTH), секретиран от паращитовидната жлеза, стимулира реабсорбцията на калциеви йони и едновременно инхибира реабсорбцията на фосфатни йони. В комбинация с действието на други хормони на костната тъкан и червата, това води до повишаване нивото на калциевите йони в кръвта и намаляване на нивото на фосфатните йони.

Калцитонинът, пептиден хормон от С-клетки на щитовидната жлеза, инхибира реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони. Това води до намаляване на нивото на двата йона в кръвта. Съответно, по отношение на регулирането на нивото на калциевите йони, калцитонинът е паратиринов антагонист.

Стероидният хормон калцитриол, образуван в бъбреците, стимулира абсорбцията на калциеви и фосфатни йони в червата, насърчава костната минерализация и участва в регулирането на реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони в бъбречните тубули.

Натриеви йони. Реабсорбцията на Na + йони от първичната урина е много важна функция на бъбреците. Това е високо ефективен процес: абсорбира се около 97% Na +. Стероидният хормон алдостерон стимулира, а предсърдният натриуретичен пептид [ANP (ANP)], синтезиран в атриума, напротив, инхибира този процес. И двата хормона регулират работата на Na + / K + -ATPase, локализирана отстрани на плазмената мембрана на тубуларните клетки (дистални и събирателни канали на нефрона), която се измива с кръвна плазма. Тази натриева помпа изпомпва Na + йони от първичната урина в кръвта в замяна на K + йони.

Вода. Реабсорбцията на вода е пасивен процес, при който водата се абсорбира в осмотично еквивалентен обем заедно с Na + йони. В дисталния нефрон водата може да се абсорбира само в присъствието на пептидния хормон вазопресин (антидиуретичен хормон, ADH), секретиран от хипоталамуса. ANP инхибира реабсорбцията на вода. т.е.подобрява отделянето на вода от тялото.

Благодарение на пасивния транспорт хлорните йони (2/3) и уреята се абсорбират. Степента на реабсорбция определя абсолютното количество вещества, останали в урината и отделени от тялото.

Реабсорбцията на глюкоза от първичната урина е летлив процес, свързан с хидролиза на АТФ. В същото време той се придружава от съпътстващ транспорт на Na + йони (по градиент, тъй като концентрацията на Na + в първичната урина е по-висока, отколкото в клетките). Аминокиселините и кетонните тела също се усвояват по подобен механизъм.

Процесите на реабсорбция и секреция на електролити и неелектролити са локализирани в различни части на бъбречните тубули.

Секреция. Повечето вещества, които трябва да се отделят от тялото, попадат в урината поради активен транспорт в бъбречните каналчета. Такива вещества включват йони H + и K +, пикочна киселина и креатинин, лекарствени вещества, като пеницилин.

Органични съставки на урината:

Основната част от органичната фракция на урината са азотсъдържащи вещества, крайни продукти на азотния метаболизъм. Урея, произведена в черния дроб. е носител на азот, съдържащ се в аминокиселини и пиримидинови основи. Количеството урея е пряко свързано с протеиновия метаболизъм: 70 g протеин води до образуването на ~ 30 g карбамид. Пикочната киселина е крайният продукт на пуриновия метаболизъм. Креатининът, който се произвежда от спонтанната циклизация на креатина, е крайният продукт на метаболизма в мускулната тъкан. Тъй като ежедневното отделяне на креатинин е индивидуална характеристика (тя е пряко пропорционална на мускулната маса), креатининът може да се използва като ендогенно вещество за определяне на скоростта на гломерулна филтрация. Съдържанието на аминокиселини в урината зависи от естеството на диетата и ефективността на черния дроб. Производните на аминокиселини (например хипурова киселина) също присъстват в урината. Съдържанието в урината на аминокиселинни производни, които са част от специални протеини, например хидроксипролин, който присъства в колагена, или 3-метилхистидин, който е част от актина и миозина, може да служи като индикатор за интензивността на разграждане на тези протеини.

Съставките на урината са конюгати, образувани в черния дроб със сярна и глюкуронова киселини, глицин и други полярни вещества.

Продуктите на метаболитна трансформация на много хормони (катехоламини, стероиди, серотонин) могат да присъстват в урината. По съдържанието на крайните продукти може да се съди за биосинтеза на тези хормони в организма. Протеиновият хормон хориогонадотропин (HCG, M 36 kDa), образуван по време на бременност, навлиза в кръвта и се открива в урината чрез имунологични методи. Наличието на хормона е показател за бременност.

Жълтият цвят на урината се дава от урохроми - производни на жлъчните пигменти, образувани по време на разграждането на хемоглобина. Урината потъмнява по време на съхранение поради окисляване на урохромите.

Неорганични съставки на урината (Фигура 3)

Урината съдържа катиони Na \u200b\u200b+, K +, Ca 2+, Mg 2+ и NH 4 +, аниони Cl -, SO 4 2- и HPO 4 2- и други йони в следи. Съдържанието на калций и магнезий във фекалиите е значително по-високо, отколкото в урината. Количеството неорганични вещества до голяма степен зависи от естеството на диетата. При ацидоза отделянето на амоняк може значително да се увеличи. Екскрецията на много йони се регулира от хормони.

Промените в концентрацията на физиологичните компоненти и появата на патологични компоненти на урината се използват за диагностициране на заболявания. Например при диабет в урината присъстват глюкоза и кетонни тела (приложение).

4. Хормонална регулация на производството на урина

Обемът на урината и съдържанието на йони в нея се регулират поради комбинираното действие на хормоните и структурните особености на бъбреците. Обемът на дневната урина се влияе от хормоните:

АЛДОСТЕРОН и ВАЗОПРЕСИН (механизмът им на действие беше обсъден по-рано).

ПАРАТОРМОН - хормон на паращитовидната жлеза от протеиново-пептидно естество (мембранен механизъм на действие, чрез сАМР) също влияе върху отстраняването на солите от тялото. В бъбреците той засилва тубулната реабсорбция на Ca +2 и Mg +2, увеличава екскрецията на K +, фосфат, HCO 3 - и намалява екскрецията на H + и NH 4 +. Това се дължи главно на намаляване на тубулната фосфатна реабсорбция. В същото време се увеличава концентрацията на калций в кръвната плазма. Хипосекрецията на паратиреоидния хормон води до противоположни явления - увеличаване на съдържанието на фосфати в кръвната плазма и намаляване на съдържанието на Ca +2 в плазмата.

ЕСТРАДИОЛ е женски полов хормон. Стимулира синтеза на 1,25-диоксивитамин D 3, засилва реабсорбцията на калций и фосфор в бъбречните тубули.

Хомеостатична бъбречна функция

1) водно-солева хомеостаза

Бъбреците участват в поддържането на постоянно количество вода, като влияят на йонния състав на вътре- и извънклетъчните течности. Около 75% от натриевите, хлорните и водните йони се реабсорбират от гломерулния филтрат в проксималния канал, поради гореспоменатия АТФазен механизъм. В този случай само натриевите йони се реабсорбират активно, анионите се движат поради електрохимичен градиент и водата се реабсорбира пасивно и изоосмотично.

2) участието на бъбреците в регулирането на киселинно-алкалния баланс

Концентрацията на H + йони в плазмата и в междуклетъчното пространство е около 40 nM. Това съответства на рН стойност 7,40. РН на вътрешната среда на тялото трябва да се поддържа постоянно, тъй като значителните промени в концентрацията на пробезите не са съвместими с живота.

Постоянството на стойността на pH се поддържа от плазмени буферни системи, които могат да компенсират краткосрочни нарушения в киселинно-алкалния баланс. Дългосрочното рН равновесие се поддържа чрез производството и отстраняването на протони. В случай на нарушения в буферните системи и в случай на неспазване на киселинно-алкалния баланс, например в резултат на бъбречно заболяване или смущения в честотата на дишането поради хипо- или хипервентилация, стойността на рН на плазмата надхвърля допустимите граници. Намаляването на стойността на рН от 7,40 с повече от 0,03 единици се нарича ацидоза, а повишаването - алкалоза.

Произходът на протоните. Има два източника на протони - свободни хранителни киселини и съдържащи сяра аминокиселини на протеини, получени от хранителни киселини, например лимонена, аскорбинова и фосфорна, отказват протоните в чревния тракт (при алкално рН). Аминокиселините метионин и цистеин, образувани по време на разграждането на протеините, имат най-голям принос за осигуряване на баланса на протоните. В черния дроб сярните атоми на тези аминокиселини се окисляват до сярна киселина, която се дисоциира в сулфатни йони и протони.

По време на анаеробна гликолиза в мускулите и еритроцитите, глюкозата се превръща в млечна киселина, чиято дисоциация води до образуването на лактат и протони. Образуването на кетонни тела - ацетооцетна и 3-хидроксимаслена киселина - в черния дроб също води до освобождаване на протони, излишъкът от кетонни тела води до претоварване на плазмената буферна система и намаляване на рН (метаболитна ацидоза; млечна киселина\u003e лактатна ацидоза, кетонни тела\u003e кетоацидоза). При нормални условия тези киселини обикновено се метаболизират до CO 2 и H 2 O и не влияят на протонния баланс.

Тъй като ацидозата е особено опасна за организма, бъбреците имат специални механизми за борба с нея:

а) секреция на Н +

Този механизъм включва образуването на CO 2 в метаболитни реакции в клетките на дисталния канал; след това образуването на H2CO3 чрез действието на карбоанхидраза; по-нататъшната му дисоциация в Н + и НСО 3 - и обмен на Н + йони за Na + йони. След това натриевите и бикарбонатните йони се дифузират в кръвта, за да стане алкална. Този механизъм е тестван експериментално - въвеждането на инхибитори на карбоанхидразата води до увеличаване на загубата на натрий с вторична урина и подкисляването на урината спира.

б) амониогенеза

Активността на ензимите на амониогенезата в бъбреците е особено висока при условия на ацидоза.

Ензимите на амониогенезата включват глутаминаза и глутамат дехидрогеназа:

в) глюконеогенеза

Тече в черния дроб и бъбреците. Ключовият ензим в процеса е бъбречната пируват карбоксилаза. Ензимът е най-активен в кисела среда - по това той се различава от същия ензим на черния дроб. Следователно, при ацидоза в бъбреците се активира карбоксилазата и киселинно-реагиращите вещества (лактат, пируват) по-интензивно започват да се превръщат в глюкоза, която няма киселинни свойства.

Този механизъм е важен при ацидоза, свързана с гладуване (с липса на въглехидрати или с обща липса на хранене). Натрупването на кетонни тела, които са киселини по своите свойства, стимулира глюконеогенезата. И това спомага за подобряване на киселинно-алкалното състояние и същевременно снабдява тялото с глюкоза. При пълно гладуване до 50% от кръвната глюкоза се произвежда в бъбреците.

При алкалоза се инхибира глюконеогенезата (в резултат на промяна в рН се инхибира PVC-карбоксилазата) се инхибира протонната секреция, но в същото време се увеличава гликолизата и се увеличава образуването на пируват и лактат.

Бъбречна метаболитна функция

1) Образуване на активната форма на витамин D 3 . В бъбреците в резултат на реакцията на микрозомално окисление настъпва последният етап на съзряване на активната форма на витамин D 3 - 1,25-диоксихолекалциферол. Предшественикът на този витамин, витамин D 3, се синтезира в кожата под въздействието на ултравиолетовите лъчи от холестерола и след това се хидроксилира: първо в черния дроб (в позиция 25), а след това в бъбреците (в позиция 1). По този начин, участвайки в образуването на активната форма на витамин D 3, бъбреците влияят на фосфорно-калциевия метаболизъм в организма. Следователно, в случай на бъбречни заболявания, когато процесите на хидроксилиране на витамин D 3 са нарушени, може да се развие ОСТЕОДИСТРОФИЯ.

2) Регулиране на еритропоезата. Бъбреците произвеждат гликопротеин, наречен бъбречен еритропоетичен фактор (PEF или ERYTHROPOETIN). Това е хормон, който е в състояние да повлияе на стволови клетки на червения костен мозък, които са целеви клетки за PEF. PEF насочва развитието на тези клетки по пътя на спектропоезата, т.е. стимулира образуването на червени кръвни клетки. Скоростта на освобождаване на PEF зависи от доставката на кислород в бъбреците. Ако количеството входящ кислород намалява, тогава производството на PEF се увеличава - това води до увеличаване на броя на червените кръвни клетки в кръвта и подобряване на доставката на кислород. Следователно, бъбречна анемия понякога се наблюдава при бъбречни заболявания.

3) Биосинтез на протеини. В бъбреците активно протичат процеси на биосинтез на протеини, необходими за други тъкани. Тук се синтезират някои компоненти:

- системи за кръвосъсирване;

- системи за допълване;

- системи за фибринолиза.

- РЕНИН се синтезира в бъбреците в клетките на юкстагломеруларния апарат (JHA)

Ренин-ангиотензин-алдостероновата система работи в близък контакт с друга система за регулиране на съдовия тонус: СИСТЕМА KALLIKREIN-KININ, чието действие води до намаляване на кръвното налягане.

Протеинът кининоген се синтезира в бъбреците. Попадайки в кръвта, кининогенът под действието на серин протеинази - каликреини се превръща във вазоактивни пептиди - кинини: брадикинин и калидин. Брадикининът и калидинът имат съдоразширяващ ефект - понижават кръвното налягане. Инактивирането на кинините става с участието на карбоксикатепсин - този ензим едновременно засяга и двете системи за регулиране на съдовия тонус, което води до повишаване на кръвното налягане. Инхибиторите на карбоксикатепсин се използват медикаментозно при лечението на определени форми на хипертония (например лекарството клонидин).

Участието на бъбреците в регулирането на кръвното налягане е свързано и с производството на простагландини, които имат хипотензивен ефект и се образуват в бъбреците от арахидонова киселина в резултат на реакции на липидно прекисно окисление (LPO).

4) Протеинов катаболизъм. Бъбреците участват в катаболизма на някои протеини с ниско молекулно тегло (5-6 kDa) и пептиди, които се филтрират в първичната урина. Сред тях са хормони и някои други биологично активни вещества. В тубуларните клетки под действието на лизозомни протеолитични ензими тези протеини и пептиди се хидролизират до аминокиселини, които влизат в кръвта и се използват повторно от клетките на други тъкани.

Особености на метаболизма на бъбречната тъкан

1. Големи разходи за АТФ. Основното потребление на АТФ е свързано с процесите на активен транспорт по време на реабсорбция, секреция, както и с биосинтеза на протеини.

Основният път за производство на АТФ е окислителното фосфорилиране. Следователно бъбречната тъкан се нуждае от значителни количества кислород. Теглото на бъбреците е само 0,5% от общото телесно тегло, а консумацията на кислород от бъбреците е 10% от общия доставен кислород. Субстратите за реакции на биоокисляване в бъбречните клетки са:

- мастна киселина;

- кетонни тела;

- глюкоза и др.

2. Висока степен на биосинтез на протеини.

3. Висока активност на протеолитичните ензими.

4. Способност за амониогенеза и глюконеогенеза.

вода физиологичен разтвор бъбречна урина

Медицинска стойност

патологични компоненти на урината

КОМПОНЕНТИ

СИМПТОМ

ПРИЧИНИ ЗА ЯВАНЕ

ПРОТЕИНИ

Протеинурия

Увреждане на пикочните пътища (екстраренална протеинурия) или базалните мембрани на нефрона (бъбречна протеинурия). Токсикоза на бременни жени, анемия. Източникът на протеини в урината са предимно протеини от кръвна плазма, както и протеини от бъбречната тъкан.

КРЪВ

Хематурия

Хемоглобинурия

Еритроцитите в урината се появяват с остър нефрит, възпалителни процеси и травма на пикочните пътища. Хемоглобин - с хемолиза и хемоглобинемия.

ГЛЮКОЗА

Глюкозурия

Захарен диабет, стероиден диабет, тиреотоксикоза.

ФРУКТОЗА

Фруктозурия

Вроден дефицит на ензими, които превръщат фруктозата в глюкоза (фосфофруктокиназен дефект).

ГАЛАКТОЗА

Галактозурия

Вроден дефицит на ензима, който превръща галактозата в глюкоза (галактоза-1-фосфат уридилтрансфераза).

КЕТОННИ ТЕЛА

Кетонурия

Захарен диабет, гладуване, тиреотоксикоза, черепно-мозъчна травма, мозъчен кръвоизлив, инфекциозни заболявания.

БИЛИРУБИН

Билирубинурия

Жълтеница. Нивото на билирубин в урината се повишава значително при обструктивна жълтеница.

КРЕАТИН

Креатинурия

При възрастни е свързано с нарушение на превръщането на креатина в креатинин. Наблюдава се при мускулна дистрофия, хипотермия, конвулсивни състояния (тетанус, тетания).

ПРЕЦИПИТАЦИЯ:

Фосфати

Оксалати

урата

Фосфатурия

Оксалатурия

Уратурия

Утаяването на някои нормално неразтворими компоненти на урината (калциеви и магнезиеви соли) води до образуване на пикочни камъни. Това се улеснява от алкализиране на урината в пикочния мехур и бъбречното легенче при хронични бактериални инфекции: микроорганизмите разграждат урея, отделяйки амоняк, което води до повишаване на рН на урината. При подагра (урината се подкиселява) камъните се образуват от пикочна киселина, която е слабо разтворима при pH по-малко от 7,0.

5. Физикохимични свойства на урината при здраве и болести

Полиурията е увеличаване на дневния обем урина. Наблюдава се при захарен диабет и безвкусен диабет, хроничен нефрит, пиелонефрит, с излишен прием на течности с храна.

Олигурия - намаляване на дневния обем на урината (под 0,5 литра). Наблюдава се във фебрилно състояние, с остър дифузен нефрит, уролитиаза, отравяне със соли на тежки метали и използване на малки количества течност с храна.

Анурията е спиране на потока урина. Наблюдава се при увреждане на бъбреците поради отравяне, при стрес (продължителната анурия може да доведе до смърт от уремия (отравяне с амоняк)

Цветът на урината обикновено е кехлибарен или сламеножълт, поради пигменти урохром, уробилиноген и др.

Червена урина - с хематурия, хемоглобинурия (камъни в бъбреците, нефрит, травма, хемолиза, употребата на някои лекарствени вещества).

Кафяв цвят - с висока концентрация на уробилиноген и билирубин в урината (с чернодробни заболявания), както и хомогентизова киселина (алкаптонурия в нарушение на метаболизма на тирозин).

Зелен цвят - с употребата на определени лекарства, с повишаване на концентрацията на индоксил сярна киселина, която се разлага с образуването на индиго (повишен разпад на протеини в червата)

Яснотата на урината обикновено е пълна. Мътността може да се дължи на наличието на протеин, клетъчни елементи, бактерии, слуз, утайки в урината

Плътността на урината обикновено варира в доста широки граници - от 1.002 до 1.035 през деня (средно 1012-1020). Това означава, че от 50 до 70 g твърди вещества се отделят с урината на ден. Приблизително изчисление на плътността на остатъка: 35x2,6 \u003d 71 g, където 35 са последните две цифри от определена относителна плътност, 2,6 е коефициентът. Увеличаването и намаляването на плътността на урината през деня, т.е. нейната концентрация и разреждане, са необходими, за да се поддържа постоянството на осмотичното налягане на кръвта.

Изотенурия е отделянето на урина с постоянно ниска плътност, равна на плътността на първичната урина (около 1010), което се наблюдава при тежка бъбречна недостатъчност, с безвкусен диабет.

Висока плътност (повече от 1035) се наблюдава при захарен диабет поради високата концентрация на глюкоза в урината, с остър нефрит (олигурия).

Нормални остатъци от урина се образуват при изправяне.

Люспести - от протеини, мукопротеини, епителни клетки на пикочните пътища

Съставен от оксалати и урати (соли на оксалова и пикочна киселини), които се разтварят при подкисляване.

РН на урината обикновено е в диапазона от 5,5 - 6,5.

Киселата среда на урината при нормално хранене може да бъде причинена от: 1) сярна киселина, образувана по време на катаболизма на съдържащите сяра аминокиселини; 2) фосфорна киселина, образувана по време на разграждането на нуклеинови киселини, фосфопротеини, фосфолипиди; 3) аниони, адсорбирани в червата от храната.

Нарушения на водния метаболизъм (дисхидрия).

Нарушенията на метаболизма във водата включват хиперхидрия (свръххидратация) и хипохидрия (хипо- и дехидратация). И двете могат да бъдат общи или да обхващат предимно извънклетъчното или вътреклетъчното пространство (т.е. извънклетъчния или вътреклетъчния сектор). Всяка от формите на дисхидрия се проявява като хипер-, изо- и хипотонична. В съответствие с това можем да говорим за вътре- и извънклетъчна хипер-, изо- и хипотонична хиперхидратация, както и за вътре- и извънклетъчна хипер-, изо- и хипотонична хипохидратация. Промените, причинени от нарушаване на разпределението на водата и електролитите в един сектор, неизменно водят до съвсем определени промени в друг.

Обща дехидратация (обща дехидратация) възниква, когато в тялото се въведе по-малко вода, отколкото губи за същия период от време (отрицателен воден баланс). Наблюдава се при стеноза, запушване на хранопровода (причинено от изгаряния, тумори или други причини), перитонит, операции на храносмилателния тракт, полиурия, недостатъчно заместване на загубата на вода при изтощени пациенти, холера, при пациенти в кома.

При недостиг на вода, поради сгъстяването на кръвта, концентрацията на плътни вещества в плазмата се увеличава, което води до повишаване на осмотичното налягане. Последното определя движението на водата от клетките през извънклетъчното пространство във извънклетъчната течност. В резултат на това обемът на вътреклетъчното пространство намалява.

Лабораторните признаци на обща дехидратация са повишен хематокрит, вискозитет на кръвта, хиперпротеинемия, хиперазотемия, полиурия.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Промяна в разпределението на течността между извънклетъчния и вътреклетъчния сектор. Ежедневно отделяне на урина. Ежедневно изискване за вода. Регулиране на водно-солевия метаболизъм чрез бъбреците. Регулиране на осмотичното кръвно налягане.

лекция добавена на 25.02.2002

Водно-солевият метаболизъм като съвкупност от процеси на вода и соли (електролити), постъпващи в тялото, тяхното усвояване, разпределение във вътрешната среда и екскреция. Основните заболявания, причинени от нарушението на вазопресин. Регулиране на екскрецията на натрий чрез бъбреците.

тест, добавен на 12/06/2010

Морфо-функционални характеристики на отделителната система. Анатомия на бъбреците. Структурата на бъбреците. Механизмът на уриниране. Кръвоснабдяване на бъбреците. Дисфункция на отделителната система при патология, пиелонефрит. Методи за изследване на урината и бъбречната функция.

резюме, добавено на 31.10.2008

Компоненти и видове нефрони. Отстраняване на крайните метаболитни продукти от тялото. Регулиране на водно-солевия метаболизъм и кръвното налягане. Филтрация в бъбреците и структурата на тръбната система на бъбреците. Мезангиални клетки и капсула на Шумлянски-Боуман.

презентация добавена на 02.02.2013

Основните форми на нарушения на водно-солевия метаболизъм. Симптоми на недостиг на вода. Осмотични и йонни константи. Регулиране на отделянето на вода и електролити. Патология на производството на алдостерон. Клинични прояви на хиперосмоларна дехидратация, принципи на терапията.

презентация добавена на 20.12.2015

Механизми на образуване на урина. Бъбречни и извънбъбречни пътища на екскреция на вещества. Основните функции на бъбреците. Поток на кръв в различни части на бъбреците. Структурата на кръвоносната система. Класификация на нефроните. Механизми на образуване на урина. Филтрация, реабсорбция, секреция.

презентация добавена на 12.12.2014

Структурата и функцията на бъбреците, теорията за образуването на урина. Особености на структурата на нефрона. Физически свойства на урината и клинична и диагностична стойност. Видове протеинурия, методи за качествено и количествено определяне на протеина в урината. Определяне на глюкозата в урината.

мамят, добавен на 24.06.2010

Етиология и патогенеза на бъбречната дисфункция: гломерулна и тубулна филтрация, реабсорбция, секреция, концентрация и разреждане на урината. Клинична диагностика на бъбречно заболяване, лабораторни изследвания и анализ на физико-химичните свойства на урината.

курсова работа, добавена на 15.06.2015

Физиология на водно-солевия метаболизъм. Електролитният състав на тялото. Фактори, влияещи върху движението на извънклетъчната вода в нея. Електролитен дисбаланс. Клиничната картина на извънклетъчната дехидратация. Съотношението на разтворите за инфузионна терапия.

презентация добавена на 05.05.2017

Основните функции на бъбреците. Правила за събиране на урина за изследване. Цвят, мирис, киселинност на урината, съдържанието на глюкоза, еритроцити, левкоцити и протеини в нея. Функционална и патологична протеинурия. Прояви на нефротичен и азотемичен синдром.

Значение на темата:Водата и разтворените в нея вещества създават вътрешната среда на тялото. Най-важните параметри на водно-солевата хомеостаза са осмотичното налягане, рН и обемът на вътреклетъчната и извънклетъчната течност. Промяната на тези параметри може да доведе до промени в кръвното налягане, ацидоза или алкалоза, дехидратация и оток на тъканите. Основните хормони, участващи в фината регулация на водно-солевия метаболизъм и действащи върху дисталните тубули и събиращи бъбречни канали: антидиуретичен хормон, алдостерон и натриуретичен фактор; ренин-ангиотензивна система на бъбреците. Именно в бъбреците се извършва окончателното формиране на състава и обема на урината, което осигурява регулирането и постоянството на вътрешната среда. Бъбреците се отличават с интензивен енергиен метаболизъм, който е свързан с необходимостта от активен трансмембранен транспорт на значителни количества вещества по време на образуването на урина.

Биохимичният анализ на урината дава представа за функционалното състояние на бъбреците, метаболизма в различни органи и тялото като цяло, помага да се изясни естеството на патологичния процес и дава възможност да се прецени ефективността на лечението.

Целта на урока:да се изследват характеристиките на параметрите на водно-солевия метаболизъм и механизмите на тяхното регулиране. Особености на метаболизма в бъбреците. Научете се да провеждате и оценявате биохимичен тест за урина.

Студентът трябва да знае:

1. Механизмът на образуване на урина: гломерулна филтрация, реабсорбция и секреция.

2. Характеристика на водните отделения на тялото.

3. Основни параметри на телесната течност.

4. Какво гарантира постоянството на параметрите на вътреклетъчната течност?

5. Системи (органи, вещества), които осигуряват постоянството на извънклетъчната течност.

6. Фактори (системи), осигуряващи осмотично налягане на извънклетъчната течност и неговото регулиране.

7. Фактори (системи), които осигуряват постоянството на обема на извънклетъчната течност и нейното регулиране.

8. Фактори (системи), които осигуряват постоянството на киселинно-алкалното състояние на извънклетъчната течност. Ролята на бъбреците в този процес.

9. Особености на метаболизма в бъбреците: висока метаболитна активност, начален етап на синтеза на креатин, ролята на интензивната глюконеогенеза (изоцими), активиране на витамин D3.

10. Общи свойства на урината (количество на ден - диуреза, плътност, цвят, прозрачност), химичен състав на урината. Патологични компоненти на урината.

Студентът трябва да може:

1. Направете качествено определяне на основните компоненти на урината.

2. Оценете биохимичния анализ на урината.

Студентът трябва да разполага с информация за: някои патологични състояния, придружени от промени в биохимичните параметри на урината (протеинурия, хематурия, глюкозурия, кетонурия, билирубинурия, порфиринурия); Принципите на планиране на лабораторно изследване на урината и анализ на резултатите за вземане на предварително заключение относно биохимичните промени въз основа на резултатите от лабораторните изследвания.

1. Структурата на бъбреците, нефрон.

2. Механизми на образуване на урина.

Задачи за самообучение:

1. Обърнете се към курса на хистологията. Спомнете си структурата на нефрона. Маркирайте проксималната тубула, дисталната извита тубула, събирателната тръба, съдовия гломерул, юкстагломеруларния апарат.

2. Обърнете се към курса по нормална физиология. Помнете механизма на образуване на урина: филтрация в гломерулите, реабсорбция в тубулите с образуване на вторична урина и секреция.

3. Регулирането на осмотичното налягане и обема на извънклетъчната течност е свързано основно с регулирането на съдържанието на натриеви йони и вода в извънклетъчната течност.

Назовете хормоните, участващи в тази регулация. Опишете ефекта им според схемата: причината за секрецията на хормона; орган (клетки) - цели; механизма на тяхното действие в тези клетки; крайният ефект от тяхното действие.

Проверете знанията си:

А. Вазопресин (всичко е правилно, с изключение на едно):

и. синтезиран в невроните на хипоталамуса; б. секретира се с повишаване на осмотичното налягане; в. увеличава скоростта на реабсорбция на вода от първичната урина в бъбречните каналчета; г. увеличава реабсорбцията на натриеви йони в бъбречните тубули; д. намалява осмотичното налягане е. урината става по-концентрирана.

Б. Алдостерон (всичко е правилно, с изключение на едно):

и. синтезиран в кората на надбъбречната жлеза; б. секретира се с намаляване на концентрацията на натриеви йони в кръвта; в. в бъбречните тубули увеличава реабсорбцията на натриеви йони; г. урината става по-концентрирана.

д. основният механизъм за регулиране на секрецията е арен-ангиотензивната система на бъбреците.

Б. Натриуретичен фактор(всичко е правилно, с изключение на едно):

и. синтезирани основно от предсърдни клетки; б. стимул на секрецията - повишено кръвно налягане; в. засилва филтриращата способност на гломерулите; г. увеличава образуването на урина; д. урината става по-малко концентрирана.

4. Направете диаграма, илюстрираща ролята на ренин-ангиотензивната система в регулирането на секрецията на алдостерон и вазопресин.

5. Постоянството на киселинно-алкалния баланс на извънклетъчната течност се поддържа от буферните системи на кръвта; промени в белодробната вентилация и скоростта на бъбречна екскреция на киселини (H +).

Помнете буферните системи на кръвта (основен бикарбонат)!

Проверете знанията си:

Храната от животински произход е кисела (главно поради фосфатите, за разлика от храната от растителен произход). Как ще се промени рН на урината при човек, който основно използва храна от животински произход:

и. по-близо до pH 7,0; b.pN около 5; в. рН около 8,0.

6. Отговорете на въпросите:

А. Как да обясним високия дял на кислород, консумиран от бъбреците (10%);

Б. Висока интензивност на глюконеогенезата; ??????????

Б. Ролята на бъбреците в метаболизма на калция.

7. Една от основните задачи на нефроните е да реабсорбират полезните вещества от кръвта в необходимото количество и да отстраняват крайните метаболитни продукти от кръвта.

Направете маса Биохимични показатели на урината:

Работа в класната стая.

Лабораторна работа:

Проведете поредица от качествени реакции в проби от урина от различни пациенти. Направете заключение за състоянието на метаболитните процеси въз основа на резултатите от биохимичния анализ.

Определяне на рН.

Напредък в работата: 1-2 капки урина се нанасят в средата на индикаторната хартия и рН на тестовата урина се настройва според промяната на цвета на една от цветните ленти, което съвпада с цвета на контролната лента. Нормално рН 4,6 - 7,0

2. Качествена реакция към протеина... Нормалната урина не съдържа протеин (следите не се отварят при нормални реакции). При някои патологични състояния в урината може да се появи протеин - протеинурия.

Напредък: Добавете 3-4 капки прясно приготвен 20% разтвор на сулфасалицилова киселина към 1-2 ml урина. В присъствието на протеин се появява бяла утайка или мътност.

3. Качествена реакция към глюкоза (реакция на Фелинг).

Напредък в работата: Добавете 10 капки реагент на Фелинг към 10 капки урина. Загрейте до кипене. При наличие на глюкоза се появява червен цвят. Сравнете резултатите с нормата. Обикновено в урината не се откриват следи от глюкоза чрез качествени реакции. Общоприето е, че в нормата няма глюкоза в урината. При някои патологични състояния глюкозата се появява в урината глюкозурия.

Определянето може да се извърши с помощта на тест лента (индикаторна хартия) /

Откриване на кетонни тела

Напредък в работата: Нанесете капка урина, капка 10% разтвор на натриев хидроксид и капка прясно приготвен 10% разтвор на натриев нитропрусид върху предметно стъкло. Появява се червен цвят. Добавете 3 капки концентрирана оцетна киселина - появява се черешов цвят.

Обикновено кетонните тела липсват в урината. При някои патологични състояния кетонните тела се появяват в урината - кетонурия.

Решете проблемите сами, отговорете на въпроси:

1. Повишено осмотично налягане на извънклетъчната течност. Опишете в схематична форма последователността на събитията, които ще доведат до нейния спад.

2. Как ще се промени производството на алдостерон, ако прекомерното производство на вазопресин води до значително намаляване на осмотичното налягане?

3. Очертайте последователността на събитията (под формата на диаграма), насочени към възстановяване на хомеостазата с намаляване на концентрацията на натриев хлорид в тъканите.

4. Пациентът има захарен диабет, който е придружен от кетонемия. Как основната буферна система на кръвта - бикарбонат - ще реагира на промените в киселинно-алкалния баланс? Каква е ролята на бъбреците в възстановяването на CBS? Дали рН на урината ще се промени при този пациент.

5. Спортист, който се подготвя за състезанието, преминава интензивна подготовка. Как да промените скоростта на глюконеогенезата в бъбреците (отговорът да се спори)? Възможно ли е спортист да промени pH на урината; отговор да спори)?

6. Пациентът има признаци на метаболитни нарушения в костната тъкан, което се отразява на състоянието на зъбите. Нивото на калцитонин и паратиреоиден хормон е в рамките на физиологичната норма. Пациентът получава витамин D (холекалциферол) в необходимите количества. Направете предположение за възможната причина за метаболитното разстройство.

7. Помислете за стандартната форма "Общ анализ на урината" (мултидисциплинарна клиника TyumGMA) и бъдете в състояние да обясните физиологичната роля и диагностичната стойност на биохимичните компоненти на урината, определени в биохимичните лаборатории. Не забравяйте, че биохимичните параметри на урината са нормални.

Урок 27. Биохимия на слюнката.

Значение на темата:В устната кухина се комбинират различни тъкани и микроорганизмите живеят. Те са взаимосвързани и определено постоянство. И за поддържането на хомеостазата на устната кухина и на тялото като цяло, най-важната роля принадлежи на устната течност и по-специално на слюнката. Устната кухина, като начална част на храносмилателния тракт, е мястото на първия контакт на тялото с храна, лекарствени вещества и други ксенобиотици, микроорганизми . Образуването, състоянието и функционирането на зъбите и устната лигавица също се определят до голяма степен от химичния състав на слюнката.

Слюнката изпълнява няколко функции, определени от физикохимичните свойства и състава на слюнката. Познаването на химичния състав на слюнката, функциите, скоростта на слюноотделяне, връзката на слюнката със заболявания на устната кухина помага да се идентифицират особеностите на патологичните процеси и търсенето на нови ефективни средства за предотвратяване на зъбни заболявания.

Някои биохимични параметри на чистата слюнка корелират с биохимичните параметри на кръвната плазма; следователно анализът на слюнката е удобен неинвазивен метод, използван през последните години за диагностика на зъбни и соматични заболявания.

Целта на урока:За да се изследват физикохимичните свойства, съставните компоненти на слюнката, които определят основните й физиологични функции. Водещи фактори, водещи до развитие на кариес, отлагане на зъбен камък.

Студентът трябва да знае:

1 ... Слюноотделящи жлези.

2. Структурата на слюнката (мицеларна структура).

3. Минерализираща функция на слюнката и фактори, определящи и влияещи на тази функция: пренасищане на слюнката; обема и скоростта на спасението; рН.

4. Защитната функция на слюнката и компонентите на системата, които определят тази функция.

5. Буферни системи на слюнката. Стойностите на pH са нормални. Причини за нарушаване на CBS (киселинно-алкално състояние) в устната кухина. Механизми на регулиране на CBS в устната кухина.

6. Минерален състав на слюнката и в сравнение с минералния състав на кръвната плазма. Стойността на компонентите.

7. Характеристика на органичните компоненти на слюнката, компоненти, специфични за слюнката, тяхното значение.

8. Храносмилателна функция и фактори, които я причиняват.

9. Регулаторни и отделителни функции.

10. Водещи фактори, водещи до развитие на кариес, отлагане на зъбен камък.

Студентът трябва да може:

1. Разграничете понятията „правилна слюнка или слюнка“, „венечна течност“, „орална течност“.

2. Да може да се обясни степента на промяна в резистентността към кариес, когато рН на слюнката се промени, причините за промяната в рН на слюнката.

3. Съберете смесена слюнка за анализ и анализирайте химичния състав на слюнката.

Студентът трябва да притежава:информация за съвременните концепции за слюнката като обект на неинвазивни биохимични изследвания в клиничната практика.

Информация от основните дисциплини, необходими за изучаване на темата:

1. Анатомия и хистология на слюнчените жлези; механизми на слюноотделяне и неговото регулиране.

Задачи за самообучение:

Изучете материала по темата в съответствие с целевите въпроси („ученикът трябва да знае“) и изпълнете следните задачи в писмена форма:

1. Отбележете факторите, регулиращи регулирането на слюноотделянето.

2. Начертайте схема на мицела на слюнката.

3. Направете таблица: Сравнение на минералния състав на слюнката и кръвната плазма.

Проучете значението на изброените вещества. Запишете други неорганични вещества в слюнката си.

4. Направете таблица: Основните органични компоненти на слюнката и тяхното значение.

6. Запишете факторите, водещи до намаляване и увеличаване на съпротивлението

(съответно) до кариес.

Работа в класната стая

Лабораторна работа:Качествен анализ на химичния състав на слюнката

Първите живи организми се появяват във водата преди около 3 милиарда години и досега водата е най-важният биоразтворител.

Водата е течна среда, която е основният компонент на живия организъм, осигуряващ жизнените му физични и химични процеси: осмотично налягане, стойност на рН, минерален състав. Водата съставлява средно 65% от общото телесно тегло на възрастно животно и над 70% от новороденото. Повече от половината от тази вода се намира вътре в клетките на тялото. Като се има предвид много ниското молекулно тегло на водата, се изчислява, че около 99% от всички молекули в клетката са водни молекули (Bohinski R., 1987).

Големият топлинен капацитет на водата (1 калория са необходими за нагряване на 1 g вода на 1 ° C) позволява на тялото да абсорбира значително количество топлина, без да повишава значително вътрешната температура. Поради високата топлина на изпаряване на водата (540 кал / г), тялото разсейва част от топлинната енергия, избягвайки прегряване.

Водните молекули се характеризират със силна поляризация. Във водна молекула всеки водороден атом образува електронна двойка с централен кислороден атом. Следователно водната молекула има два постоянни дипола, тъй като високата електронна плътност близо до кислорода й дава отрицателен заряд, докато всеки водороден атом има по-ниска електронна плътност и носи частичен положителен заряд. В резултат на това възникват електростатични връзки между кислородния атом на една молекула вода и водорода на друга молекула, които се наричат \u200b\u200bводородни връзки. Тази структура на водата обяснява нейните високи стойности за топлината на изпаряване и точката на кипене.

Водородните връзки са относително слаби. Тяхната дисоциационна енергия (енергия на разрушаване на връзката) в течна вода е 23 kJ / mol, в сравнение с 470 kJ за ковалентна OH връзка във водна молекула. Животът на водородната връзка варира от 1 до 20 пикосекунди (1 пикосекунда \u003d 1 (G 12 s). Водородните връзки обаче не са уникални за водата. Те могат да възникнат и между водородните и азотните атоми в други структури.

В състояние на лед всяка водна молекула образува максимум четири водородни връзки, образувайки кристална решетка. За разлика от това, в течна вода със стайна температура всяка водна молекула има водородни връзки средно с 3-4 други водни молекули. Тази кристална решетка от лед го прави по-малко плътна от течната вода. Следователно, ледът се носи по повърхността на течната вода, предпазвайки я от замръзване.

По този начин водородните връзки между водните молекули осигуряват сили на свързване, които поддържат водата в течна форма при стайна температура и превръщат молекулите в ледени кристали. Имайте предвид, че в допълнение към водородните връзки за биомолекулите са характерни и други видове нековалентни връзки: йонни, хидрофобни, сили на Ван дер Ваалс, които са индивидуално слаби, но заедно имат силен ефект върху структурите на протеините, нуклеиновите киселини, полизахариди и клетъчни мембрани.

Водните молекули и техните йонизационни продукти (Н + и ОН) имат подчертан ефект върху структурата и свойствата на клетъчните компоненти, включително нуклеинови киселини, протеини, мазнини. В допълнение към стабилизирането на структурата на протеините и нуклеиновите киселини, водородните връзки участват в биохимичната генна експресия.

Като основа на вътрешната среда на клетките и тъканите, водата определя тяхната химическа активност, като е уникален разтворител за различни вещества. Водата повишава стабилността на колоидните системи, участва в множество реакции на хидролиза и хидрогениране в окислителните процеси. Водата постъпва в тялото с храна и питейна вода.

Много метаболитни реакции в тъканите водят до образуването на вода, която се нарича ендогенна (8-12% от общата телесна течност). Мазнините, въглехидратите, протеините са предимно източниците на ендогенна вода в тялото. Така окисляването на 1 g мазнини, въглехидрати и протеини води до образуването на 1,07; 0,55 и 0,41 g вода, съответно. Следователно животните в пустинята могат да правят известно време, без да приемат вода (камили дори дълго време). Кучето умира без да пие вода след 10 дни, а без храна - след няколко месеца. Загубата на 15-20% вода от тялото води до смъртта на животното.

Ниският вискозитет на водата определя постоянното преразпределение на течността в органите и тъканите на тялото. Водата попада в стомашно-чревния тракт и след това почти цялата тази вода се абсорбира обратно в кръвта.

Транспортирането на вода през клетъчните мембрани се извършва бързо: 30-60 минути след приема на вода от животните, настъпва нов осмотичен баланс между извънклетъчната и вътреклетъчната течност на тъканите. Обемът на извънклетъчната течност има голям ефект върху кръвното налягане; увеличаването или намаляването на обема на извънклетъчната течност води до нарушена циркулация на кръвта.

Увеличаването на количеството вода в тъканите (хиперхидрия) се осъществява с положителен воден баланс (излишъкът от прием на вода в нарушение на регулирането на водно-солевия метаболизъм). Хиперхидрията води до натрупване на течност в тъканите (оток). Дехидратацията на тялото се отбелязва при липса на питейна вода или при излишна загуба на течности (диария, кървене, повишено изпотяване, хипервентилация на белите дробове). Загубата на вода за животните се дължи на повърхността на тялото, храносмилателната система, дишането, пикочните пътища, млякото при кърмещи животни.

Обменът на вода между кръвта и тъканите възниква поради разликата в хидростатичното налягане в артериалната и венозната кръвоносна система, както и поради разликата в онкотичното налягане в кръвта и тъканите. Вазопресин, хормон от задния лоб на хипофизната жлеза, задържа вода в тялото, като я реабсорбира в бъбречните каналчета. Алдостеронът, хормон на надбъбречната кора, поддържа задържането на натрий в тъканите и с него се задържа вода. Нуждата от животно във вода е средно 35-40 g на kg телесно тегло на ден.

Имайте предвид, че химическите вещества в тялото на животно са в йонизирана форма, под формата на йони. Йоните, в зависимост от знака на заряда, се отнасят до аниони (отрицателно зареден йон) или катиони (положително зареден йон). Елементите, които се дисоциират във вода, образувайки аниони и катиони, се класифицират като електролити. Соли на алкални метали (NaCl, KCl, NaHCO 3), соли на органични киселини (натриев лактат например), когато се разтворят във вода, се дисоциират напълно и са електролити. Захарите и алкохолите, лесно разтворими във вода, не се дисоциират във вода и не носят заряд; следователно те се считат за неелектролити. Сумата от аниони и катиони в телесните тъкани обикновено е еднаква.

Йони на дисоцииращи вещества, имащи заряд, са ориентирани около водните диполи. Около катионите водните диполи са разположени с техните отрицателни заряди, а анионите са заобиколени от положителни заряди на вода. В този случай възниква явлението електростатична хидратация. Поради хидратацията тази част от водата в тъканите е в свързано състояние. Друга част от водата е свързана с различни клетъчни органели, изграждащи така наречената неподвижна вода.

Телесните тъкани включват 20 основни елемента от всички естествени химични елементи. Въглеродът, кислородът, водородът, азотът, сярата са незаменими компоненти на биомолекулите, от които кислородът преобладава по тегло.

Химическите елементи в тялото образуват соли (минерали) и са част от биологично активни молекули. Биомолекулите имат ниско молекулно тегло (30-1500) или са макромолекули (протеини, нуклеинови киселини, гликоген), чието молекулно тегло е милиони единици. Някои химични елементи (Na, K, Ca, S, P, C1) в тъканите представляват около 10-2% или повече (макроелементи), докато други (Fe, Co, Cu, Zn, J, Se, Ni, Mo) например, присъстват в много по-малки количества - 10 "3 -10 ~ 6% (микроелементи). В тялото на животно минералите представляват 1-3% от общото телесно тегло и са изключително неравномерно разпределени. В някои органи съдържанието на микроелементи може да бъде значително, например йод в щитовидната жлеза.

След усвояването на минералите, в по-голяма степен в тънките черва, те постъпват в черния дроб, където някои от тях се отлагат, докато други се разпределят в различни органи и тъкани на тялото. Минералните вещества се отделят от организма главно в състава на урината и изпражненията.

Обменът на йони между клетките и междуклетъчната течност се осъществява въз основа както на пасивен, така и на активен транспорт през полупропускливи мембрани. Полученото осмотично налягане причинява тургор на клетките, поддържайки еластичността на тъканите и формата на органите. Активният транспорт на йони или тяхното движение в среда с по-ниска концентрация (спрямо осмотичния градиент) изисква изразходването на енергия на молекулите на АТФ. Активният транспорт на йони е характерен за Na +, Ca 2 ~ йони и е придружен от увеличаване на окислителните процеси, които генерират АТФ.

Ролята на минералите е да поддържат определено осмотично налягане на кръвната плазма, киселинно-алкален баланс, пропускливост на различни мембрани, регулиране на ензимната активност, запазване на структурите на биомолекулите, включително протеини и нуклеинови киселини, за поддържане на двигателните и секреторните функции на храносмилателния тракт. Следователно, за много нарушения на функциите на храносмилателния тракт на животно, различни терапевтични състави от минерални соли се препоръчват.

Абсолютното количество и правилното съотношение в тъканите между определени химични елементи са важни. По-специално, оптималното съотношение на Na: K: Cl в тъканите обикновено е 100: 1: 1,5. Ярко изразена характеристика е „асиметрията“ в разпределението на солевите йони между клетката и извънклетъчната среда на телесните тъкани.

Студентът трябва да знае:

1. Механизмът на образуване на урина: гломерулна филтрация, реабсорбция и секреция.

2. Характеристика на водните отделения на тялото.

3. Основни параметри на телесната течност.

4. Какво гарантира постоянството на параметрите на вътреклетъчната течност?

5. Системи (органи, вещества), които осигуряват постоянството на извънклетъчната течност.

6. Фактори (системи), осигуряващи осмотично налягане на извънклетъчната течност и неговото регулиране.

Студентът трябва да може:

1. Направете качествено определяне на основните компоненти на урината.

2. Оценете биохимичния анализ на урината.

Студентът трябва да получи представа за:

Някои патологични състояния, придружени от промени в биохимичните параметри на урината (протеинурия, хематурия, глюкозурия, кетонурия, билирубинурия, порфиринурия) .

Информация от основните дисциплини, необходими за изучаване на темата:

1. Структурата на бъбреците, нефрон.

2. Механизми на образуване на урина.

Задачи за самообучение:

Проверете знанията си:

А. Вазопресин (всичко е правилно, с изключение на едно):

Б. Алдостерон (всичко е правилно, с изключение на едно):

д. основният механизъм за регулиране на секрецията е арен-ангиотензивната система на бъбреците.

Б. Натриуретичен фактор(всичко е правилно, с изключение на едно):

Помнете буферните системи на кръвта (основен бикарбонат)!

Проверете знанията си:

и. по-близо до pH 7,0; b.pN около 5; в. рН около 8,0.

6. Отговорете на въпросите:

А. Как да обясним високия дял на кислород, консумиран от бъбреците (10%);

Б. Висока интензивност на глюконеогенезата;

Б. Ролята на бъбреците в метаболизма на калция.

Направете маса Биохимични показатели на урината:

Работа в класната стая.

Лабораторна работа:

Определяне на рН.

3. Качествена реакция към глюкоза (реакция на Фелинг).

Определянето може да се извърши с помощта на тест лента (индикаторна хартия) /

Откриване на кетонни тела

Решете проблемите сами, отговорете на въпроси:

Функционално е обичайно да се разпределя свободна и свързана вода. Транспортната функция, която водата изпълнява като универсален разтворител Определя дисоциацията на солите като диелектрик Участие в различни химични реакции: хидратация хидролиза редокс реакции, например β-окисление на мастни киселини. Движението на водата в тялото се извършва с участието на редица фактори, които включват: осмотично налягане, създадено от различни концентрации на соли, водата се движи към по-висока ...

Споделете работата си в социалните медии

Ако тази работа не ви устройва в долната част на страницата, има списък с подобни произведения. Можете също да използвате бутона за търсене

СТРАНИЦА 1

абстрактно

ОБМЕН НА ВОДА-СОЛ

Воден обмен

Общото съдържание на вода в тялото на възрастен е 60 - 65% (около 40 литра). Най-хидратирани са мозъкът и бъбреците. Мастната, костната тъкан, напротив, съдържа малко количество вода.

Водата в тялото се разпределя в различни отдели (отделения, басейни): в клетките, в междуклетъчното пространство, вътре в кръвоносните съдове.

Характеристика на химичния състав на вътреклетъчната течност е високото съдържание на калий и протеини. Извънклетъчната течност съдържа по-високи концентрации на натрий. Стойностите на рН на извънклетъчните и вътреклетъчните течности не се различават. Функционално е обичайно да се разпределя свободна и свързана вода. Свързаната вода е онази част от нея, която е част от хидратиращите черупки на биополимерите. Количеството свързана вода характеризира интензивността на метаболитните процеси.

Биологичната роля на водата в тялото.

Транспортната функция, която водата изпълнява като универсален разтворител
Определя дисоциацията на солите, като диелектрик
Участие в различни химични реакции: хидратация, хидролиза, окислително-възстановителни реакции (например, β - окисляване на мастни киселини).

Воден обмен.

Общият обем на обмен на течност за възрастен е 2-2,5 литра на ден. Възрастен човек се характеризира с воден баланс, т.е. потокът от течност е равен на отделянето му.

Водата постъпва в тялото под формата на течни напитки (около 50% от консумираната течност), като част от твърдата храна. 500 ml е ендогенна вода, образувана в резултат на окислителни процеси в тъканите,

Екскрецията на вода от тялото става през бъбреците (1,5 литра - диуреза), чрез изпаряване от повърхността на кожата, белите дробове (около 1 литър), през червата (около 100 ml).

Фактори за движение на водата в тялото.

Водата в тялото постоянно се преразпределя между отделните отделения. Движението на водата в тялото се извършва с участието на редица фактори, които включват:

осмотично налягане, създадено от различни концентрации на сол (водата се движи към по-висока концентрация на сол),
онкотично налягане, създадено от разлика в концентрацията на протеин (водата се движи към по-висока концентрация на протеин)
хидростатично налягане, създадено от работата на сърцето

Водният обмен е тясно свързан с обменаNa и K.

Обмен на натрий и калий

Общ съдържание на натрийв тялото е100 g В същото време 50% се отчита от извънклетъчния натрий, 45% - от натрия, съдържащ се в костите, 5% - от вътреклетъчния натрий. Съдържанието на натрий в кръвната плазма е 130-150 mmol / l, в кръвните клетки - 4-10 mmol / l. Нуждата от натрий за възрастен е около 4-6 g / ден.

Общ съдържание на калий в тялото на възрастен е160 г. 90% от това количество се съдържа вътреклетъчно, 10% се разпределя в извънклетъчното пространство. Кръвната плазма съдържа 4 - 5 mmol / l, вътре в клетките - 110 mmol / l. Дневната нужда от калий за възрастен е 2-4 g.

Биологичната роля на натрия и калия:

определят осмотичното налягане
определят разпределението на водата
създават кръвно налягане
участва (Na ) при усвояването на аминокиселини, монозахариди
калият е от съществено значение за биосинтетичните процеси.

Абсорбцията на натрий и калий се случва в стомаха и червата. Натрият може да се отлага леко в черния дроб. Натрият и калият се екскретират от тялото главно през бъбреците, в по-малка степен през потните жлези и през червата.

Участва в преразпределението на натрий и калий между клетките и извънклетъчната течностнатрий - калий ATP-аза -мембранен ензим, който поради енергията на АТФ движи натриеви и калиеви йони срещу градиента на концентрацията. Създадената разлика в концентрацията на натрий и калий осигурява процеса на възбуждане на тъканите.

Регулиране на водно-солевия метаболизъм.

Регулирането на обмена на вода и соли се извършва с участието на централната нервна система, автономната нервна система и ендокринната система.

В централната нервна система с намаляване на количеството течност в тялото се формира чувство на жажда. Възбуждането на питейния център, разположен в хипоталамуса, води до консумация на вода и възстановяване на нейното количество в тялото.

Вегетативната нервна система участва в регулирането на водния метаболизъм, като регулира процеса на изпотяване.

Хормоните, участващи в регулирането на водно-солевия метаболизъм, включват антидиуретичен хормон, минералокортикоиди, натриуретичен хормон.

Антидиуретичен хормон синтезиран в хипоталамуса, се придвижва до задния лоб на хипофизната жлеза, откъдето се освобождава в кръвта. Този хормон задържа вода в тялото чрез засилване на обратната реабсорбция на вода в бъбреците, поради активирането на синтеза на протеина аквапорин в тях.

Алдостерон насърчава задържането на натрий в организма и загубата на калиеви йони през бъбреците. Смята се, че този хормон насърчава синтеза на протеини на натриевите канали, които определят обратната реабсорбция на натрий. Той също така активира цикъла на Кребс и синтеза на АТФ, което е от съществено значение за процесите на реабсорбция на натрий. Алдостеронът активира синтеза на протеини - калиеви транспортери, което е придружено от повишена екскреция на калий от организма.

Функцията както на антидиуретичния хормон, така и на алдостерона е тясно взаимосвързана със системата ренин - ангиотензин в кръвта.

Ренин-ангиотензивна кръвна система.

Когато притокът на кръв през бъбреците намалява по време на дехидратация, в бъбреците се произвежда протеолитичен ензимренин, което превеждаангиотензиноген (α 2 -глобулин) до ангиотензин I - пептид, състоящ се от 10 аминокиселини. АнгиотензинАз под влияние ангиотезин конвертиращ ензим (ACE) претърпява допълнителна протеолиза и преминава вангиотензин II включително 8 аминокиселини, ангиотензинII свива кръвоносните съдове, стимулира производството на антидиуретичен хормон и алдостерон, които увеличават обема на течността в тялото.

Натриуретичен пептид се произвежда в предсърдията в отговор на увеличаване на обема вода в тялото и на разтягане на предсърдията. Състои се от 28 аминокиселини, представлява цикличен пептид с дисулфидни мостове. Натриуретичният пептид подпомага отделянето на натрий и вода от тялото.

Нарушение на водно-солевия метаболизъм.

Нарушенията на водно-солевия метаболизъм включват дехидратация, свръххидратация, отклонения в концентрацията на натрий и калий в кръвната плазма.

Дехидратация (дехидратация) е придружено от тежки дисфункции на централната нервна система. Дехидратацията може да бъде причинена от:

воден глад,
нарушения на функцията на червата (диария),
повишена загуба през белите дробове (задух, хипертермия),
повишено изпотяване,
захарен диабет и безвкусен диабет.

Свръххидратация- увеличаване на количеството вода в тялото може да се наблюдава при редица патологични състояния:

повишен прием на течности в тялото,
бъбречна недостатъчност
нарушения на кръвообращението,
чернодробно заболяване

Местните прояви на натрупването на течност в организма саподуване.

"Гладен" оток се наблюдава поради хипопротеинемия по време на протеинов глад, чернодробни заболявания. "Сърдечен" оток възниква, когато хидростатичното налягане е нарушено при сърдечни заболявания. "Бъбречен" оток се развива, когато осмотичното и онкотичното налягане на кръвната плазма се промени при бъбречни заболявания

Хипонатриемия, хипокалиемия се проявяват с нарушение на възбудимостта, увреждане на нервната система, нарушение на ритъма на сърцето. Тези състояния могат да възникнат при различни патологични състояния:

нарушена бъбречна функция
многократно повръщане
диария
нарушение на производството на алдостерон, натриуретичен хормон.

Ролята на бъбреците във водно-солевия метаболизъм.

В бъбреците се извършва филтрация, реабсорбция, секреция на натрий и калий. Бъбреците се регулират от алдостерон, антидиуретичен хормон. В бъбреците се произвежда ренин - задействащ ензим на системата ренин - ангиотензин. Бъбреците освобождават протони и по този начин регулират pH.

Особености на обмена на вода при деца.

Децата имат повишено общо съдържание на вода, което при новородени достига 75%. В детството се отбелязва различно разпределение на водата в тялото: количеството на вътреклетъчната вода се намалява до 30%, което се дължи на ниското съдържание на вътреклетъчни протеини. В същото време съдържанието на извънклетъчната вода се увеличи до 45%, което е свързано с по-високо съдържание на хидрофилни гликозаминогликани в междуклетъчното вещество на съединителната тъкан.

Водният обмен в тялото на детето е по-интензивен. Нуждата от вода при децата е 2-3 пъти по-висока от тази на възрастните. Децата се характеризират с отделянето на голямо количество вода в храносмилателните сокове, което бързо претърпява реабсорбция. При малките деца съотношението на загубата на вода от тялото е различно: делът на водата, отделяна през белите дробове и кожата, е по-голям. Децата се характеризират със задържане на вода в тялото (положителен воден баланс)

В детска възраст има нестабилна регулация на водния метаболизъм, не се формира чувство на жажда, в резултат на което се изразява тенденция към дехидратация.

През първите години от живота екскрецията на калий преобладава над екскрецията на натрий.

Метаболизъм на калций - фосфор

Общо съдържаниекалций съставлява 2% от телесното тегло (около 1,5 кг). 99% от него е концентрирано в костите, 1% е извънклетъчен калций. Съдържанието на калций в кръвната плазма е равно на2,3-2,8 mmol / l, 50% от това количество е йонизиран калций и 50% - свързан с протеини калций.

Калциеви функции:

пластмасов материал
участва в мускулната контракция
участва в съсирването на кръвта
регулатор на активността на много ензими (играе ролята на вторичен медиатор)

Дневната нужда от калций за възрастен е1,5 g. Абсорбцията на калций в стомашно-чревния тракт е ограничена. Абсорбира приблизително 50% от калция в храните с участиетопротеин, свързващ калция... Като извънклетъчен катион, калцият попада в клетките през калциевите канали и се отлага в клетките в саркоплазмения ретикулум и митохондриите.

Общо съдържаниефосфор в тялото е 1% от телесното тегло (около 700 g). 90% от фосфора се намира в костите, 10% е вътреклетъчният фосфор. В кръвната плазма съдържанието на фосфор е1-2 mmol / l

Фосфорни функции:

пластмасова функция
е част от макроерги (ATP)
компонент на нуклеинови киселини, липопротеини, нуклеотиди, соли
част от фосфатен буфер
регулатор на активността на много ензими (фосфорилиране - дефосфорилиране на ензимите)

Дневната нужда от фосфор за възрастен е около 1,5 г. В стомашно-чревния тракт фосфорът се абсорбира с участието наалкална фосфатаза.

Калцият и фосфорът се отделят от тялото главно през бъбреците, малко количество се губи през червата.

Регулиране на метаболизма на калций - фосфор.

Паратиреоидният хормон, калцитонинът, витамин D участват в регулирането на метаболизма на калция и фосфора.

Паратиреоиден хормон повишава нивото на калций в кръвта и в същото време намалява нивото на фосфор. Увеличаването на калция е свързано с активиранефосфатаза, колагеназа остеокласти, в резултат на което по време на обновяването на костната тъкан калцият се "измива" в кръвта. Освен това паратиреоидният хормон активира абсорбцията на калций в стомашно-чревния тракт с участието на калциево-свързващ протеин и намалява екскрецията на калций през бъбреците. Напротив, фосфатите под действието на паращитовидния хормон се екскретират интензивно през бъбреците.

Калцитонин намалява нивото на калций и фосфор в кръвта. Калцитонинът намалява активността на остеокластите и по този начин намалява отделянето на калций от костната тъкан.

Витамин D, холекалциферол, антирахитичен витамин.

Витамин D се отнася до мастноразтворими витамини. Дневната нужда от витамин е25 мкг. Витамин D под въздействието на ултравиолетовите лъчи той се синтезира в кожата от своя предшественик 7-дехидрохолестерол, който в комбинация с протеина навлиза в черния дроб. В черния дроб, с участието на микрозомалната оксигеназна система, окисляването се осъществява в позиция 25 с образуването на 25-хидроксихолекалциферол. Този витаминен предшественик, с участието на специфичен транспортен протеин, се пренася в бъбреците, където претърпява втора реакция на хидроксилиране на първо място с образуванетоактивна форма на витамин D 3 - 1,25-дихидрохолекалциферол (или калцитриол). . Реакцията на хидроксилиране в бъбреците се активира от паратиреоиден хормон, когато нивото на калций в кръвта намалява. При достатъчно съдържание на калций в организма в бъбреците се образува неактивен метаболит 24,25 (OH). Витамин С участва в реакциите на хидроксилиране.

1,25 (OH) 2 D 3 действа по подобен начин на стероидните хормони. Прониквайки в целевите клетки, той взаимодейства с рецептори, които мигрират в клетъчното ядро. В ентероцитите този хормон-рецепторен комплекс стимулира транскрипцията на иРНК, която е отговорна за синтеза на протеина калциев носител. В червата абсорбцията на калций се засилва с участието на калций-свързващ протеин и Са2+ - ATP-бази. Витамин в костната тъканD 3 стимулира процеса на деминерализация. В бъбреците, активиране от витаминD 3 калциевата ATP-аза е придружена от увеличаване на реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони. Калцитриолът участва в регулирането на растежа и диференциацията на клетките на костния мозък. Има антиоксидантно и противотуморно действие.

Хиповитаминозата води до рахит.

Хипервитаминозата води до тежка деминерализация на костите, калцификация на меките тъкани.

Нарушение на метаболизма на калций - фосфор

Рахит проявява се с нарушение на костната минерализация. Болестта може да се дължи на хиповитаминозаD 3. , липса на слънчева светлина, недостатъчна чувствителност на организма към витамина. Биохимичните симптоми на рахит са намаляване на нивото на калций и фосфор в кръвта и намаляване на активността на алкалната фосфатаза. При децата рахитът се проявява с нарушение на остегенезата, костни деформации, мускулна хипотония, повишена нервно-мускулна възбудимост. При възрастни хиповитаминозата води до кариес и остеомалация, при възрастните хора - до остеопороза.

Могат да се развият новороденипреходна хипокалциемия, тъй като доставката на калций от тялото на майката спира и се наблюдава хипопаратиреоидизъм.

Хипокалциемия, хипофосфатемия може да възникне в нарушение на производството на паратиреоиден хормон, калцитонин, дисфункция на стомашно-чревния тракт (повръщане, диария), бъбреци, обструктивна жълтеница, по време на зарастването на фрактури.

Обмен на желязо.

Общо съдържаниежлеза в тялото на възрастен човек е 5 г. Желязото се разпределя главно вътреклетъчно, където хем желязото преобладава: хемоглобин, миоглобин, цитохроми. Извънклетъчното желязо е представено от протеина трансферин. Съдържанието на желязо в кръвната плазма е16-19 μmol / l, в еритроцитите - 19 mmol / l. ОТНОСНО плодовитостта на желязо при възрастни е20-25 mg / ден ... Основната част от това количество (90%) е ендогенно желязо, което се отделя по време на разграждането на еритроцитите, 10% е екзогенно желязо, доставено като част от храната.

Биологични функции на желязото:

съществен компонент на редокс процесите в организма
транспорт на кислород (като част от хемоглобина)
отлагане на кислород (като част от миоглобина)
антиоксидантна функция (като част от каталаза и пероксидази)
стимулира имунните реакции в организма

Абсорбцията на желязо се случва в червата и е ограничен процес. Смята се, че 1/10 от желязото в храните се абсорбира. Храните съдържат окислено 3-валентно желязо, в което в киселата среда на стомаха се превръщаF e 2+ ... Абсорбцията на желязо протича на няколко етапа: навлизане в ентероцитите с участието на муцин на лигавицата, вътреклетъчен транспорт от ензими на ентероцитите, преминаване на желязото в кръвната плазма. Протеинът участва в усвояването на желязотоапоферитин, който свързва желязото и остава в чревната лигавица, създавайки депо за желязо. Този етап на метаболизма на желязото е регулаторен: синтезът на апоферитин намалява с липса на желязо в организма.

Абсорбираното желязо се транспортира като част от белтъка трансферин, където се окислявацерулоплазмин до F \u200b\u200bе 3+ , в резултат на което разтворимостта на желязото се увеличава. Трансферинът взаимодейства с тъканните рецептори, чийто брой е много променлив. Този етап от обмена също е регулаторен.

Желязото може да се депозира под формата на феритин и хемосидерин.Феритин черен дроб - водоразтворим протеин, съдържащ до 20%F e 2+ под формата на фосфат или хидроксид.Хемосидерин - неразтворим протеин, съдържа до 30%F e 3+ , включва полизахариди, нуклеотиди, липиди ..

Отстраняването на желязо от тялото се случва като част от ексфолиращия епител на кожата и червата. Малко количество желязо се губи през бъбреците с жлъчка и слюнка.

Най-честата патология на метаболизма на желязото ежелязодефицитна анемия. Възможно е обаче тялото да е пренаситено с желязо с натрупването на хемосидерин и развитието нахемохроматоза.

БИОХИМИЯ НА ТЪКАНИТЕ

Биохимия на съединителната тъкан.

Различни видове съединителна тъкан са изградени на един и същ принцип: в голяма маса междуклетъчно основно вещество (протеогликани и ретикуларни гликопротеини) се разпределят влакна (колаген, еластин, ретикулин) и различни клетки (макрофаги, фибробласти и други клетки).

Съединителната тъкан има различни функции:

поддържаща функция (костен скелет),
бариерна функция,
метаболитна функция (синтез на тъканни химични компоненти във фибробластите),
депозитна функция (натрупване на меланин в меланоцити),
репаративна функция (участие в зарастването на рани),
участие във водно-солевия метаболизъм (протеогликаните свързват извънклетъчната вода)

Състав и обмен на основното междуклетъчно вещество.

Протеогликани (вж. Химия на въглехидратите) и гликопротеини (пак там).

Синтез на гликопротеини и протеогликани.

Въглехидратният компонент на протеогликаните е представен от гликозаминогликани (GAG), които включват ацетиламино захар и уронови киселини. Изходният материал за техния синтез е глюкозата

глюкоза-6-фосфат → фруктоза-6-фосфатглутамин → глюкозамин.
глюкоза → UDP-глюкоза →UDP - глюкуронова киселина
глюкозамин + UDP-глюкуронова киселина + FAFS → GAG
GAG + протеин → протеогликан

Разграждането на протеогликани, гликопротеини oсъществува от различни ензими:хиалуронидаза, идуронидаза, хексаминидази, сулфатази.

Метаболизъм на съединителната тъкан.

Обмен на колаген

Основният протеин на съединителната тъкан е колагенът (вижте структурата в раздела "Химия на протеините"). Колагенът е полиморфен протеин с различни комбинации от полипептидни вериги в състава си. В човешкото тяло преобладават формообразуващите форми от тип 1,2,3 колаген.

Синтез на колаген.

Синтезът на колаген се среща във фиробластите и в извънклетъчното пространство и включва няколко етапа. На първите етапи се синтезира проколаген (представен от 3 полипептидни вериги, съдържащи допълнителнин и С терминални фрагменти). Тогава пост-транслационната модификация на проколагена се осъществява по два начина: чрез окисление (хидроксилиране) и чрез гликозилиране.

аминокиселините лизин и пролин се окисляват с участието на ензимилизин оксигеназа, пролин оксигеназа, железни йони и витамин С.Полученият хидроксилизин, хидроксипролин, участва в образуването на напречни връзки в колагена
добавянето на въглехидратния компонент се извършва с участието на ензимигликозилтрансфераза.

Модифицираният проколаген навлиза в междуклетъчното пространство, където претърпява частична протеолиза чрез разцепване на терминалан и С фрагменти. В резултат на това проколагенът се превръща втропоколаген - структурният блок на колагеновите влакна.

Разграждане на колаген.

Колагенът е бавно метаболизиращ се протеин. Разграждането на колагена се извършва от ензимколагеназа. Това е цинк-съдържащ ензим, който се синтезира като проколагеназа. Проколагеназата се активиратрипсин, плазмин, каликреинчрез частична протеолиза. Колагеназата разгражда колагена в средата на молекулата на големи фрагменти, които допълнително се разграждат от цинк-съдържащи ензимижелатинази.

Витамин "С", аскорбинова киселина, витамин против скорбут

Витамин С играе много важна роля в метаболизма на колагена. По своята химическа природа това е киселинен лактон, който по структура е подобен на глюкозата. Дневната нужда от аскорбинова киселина за възрастен е 50-100 mg. Витамин С се съдържа в плодовете и зеленчуците. Ролята на витамин С е следната:

участва в синтеза на колаген,
участва в метаболизма на тирозин,
участва в прехода на фолиева киселина към THFA,
е антиоксидант

Проявява се авитаминоза "С"скорбут (гингивит, анемия, кървене).

Метаболизъм на еластин.

Метаболизмът на еластин не е добре разбран. Смята се, че синтезът на еластин под формата на проеластин се случва само в ембрионалния период. Разграждането на еластина се извършва от ензим неутрофилиеластаза , който се синтезира като неактивна проеластаза.

Особености на състава и обмена на съединителната тъкан в детска възраст.

По-високо съдържание на протеогликани,
Различно съотношение на GAG: повече хиалуронова киселина, по-малко хондротин сулфати и кератан сулфати.
Преобладава колаген тип 3, по-малко стабилен и по-бързо обменен.
По-интензивен обмен на съединителнотъканни компоненти.

Нарушения на метаболизма на съединителната тъкан.

Възможни вродени нарушения на метаболизма на гликозаминогликани и протеогликани -мукополизахаридози. Втората група заболявания на съединителната тъкан саколагенози, по-специално ревматизъм. При колагенозите се наблюдава разрушаване на колагена, един от симптомите на който ехидроксипролинурия

Биохимия на набраздена мускулна тъкан

Химичният състав на мускулите: 80-82% е вода, 20% е сух остатък. 18% от сухия остатък се пада на протеини, останалата част е представена от азотни непротеинови вещества, липиди, въглехидрати и минерали.

Мускулни протеини.

Мускулните протеини са разделени на 3 вида:

саркоплазмени (водоразтворими) протеини съставляват 30% от всички мускулни протеини
миофибриларните (сол-разтворими) протеини съставляват 50% от всички мускулни протеини
стромалните (неразтворими във вода) протеини съставляват 20% от всички мускулни протеини

Миофибриларни протеиниса представени от миозин, актин, (основни протеини) тропомиозин и тропонин (незначителни протеини).

Миозин - протеин от дебели нишки на миофибрилите, има молекулно тегло около 500 000 d, се състои от две тежки вериги и 4 леки вериги. Миозинът принадлежи към групата на глобуларно - фибриларните протеини. Редува се между кълбовидни „глави“ от леки вериги и фибриларни „опашки“ от тежки вериги. "Главата" на миозина има ензимна АТФазна активност. Миозинът представлява 50% от миофибриларните протеини.

Актин представени в две формикълбовидна (G-форма), фибриларна (F-форма). G - форма има молекулно тегло 43 000 d.F - формата на актина има формата на усукани нишки от сферичниG -форми. Този протеин представлява 20-30% от миофибриларните протеини.

Тропомиозин - незначителен протеин с молекулно тегло 65 000 д. Той има овална форма, подобна на пръчка, побира се във вдлъбнатините на активната нишка и изпълнява функцията на "изолатор" между активните и миозиновите нишки.

Тропонин - Са е зависим протеин, който променя структурата си при взаимодействие с калциеви йони.

Саркоплазмени протеинипредставен от миоглобин, ензими, компоненти на дихателната верига.

Стромални протеини - колаген, еластин.

Азотни екстрактивни вещества на мускулите.

Азотните протеинови вещества включват нуклеотиди (ATP), аминокиселини (по-специално глутамат) и мускулни дипептиди (карнозин и ансерин). Тези дипептиди влияят върху работата на натриевите и калциевите помпи, активират работата на мускулите, регулират апопоптозата и са антиоксиданти. Азотните вещества включват креатин, фосфокреатин и креатинин. Креатинът се синтезира в черния дроб и се транспортира до мускулите.

Органични вещества без азот

Мускулите съдържат всички класовелипиди. Въглехидрати представени от глюкоза, гликоген и продукти от въглехидратния метаболизъм (лактат, пируват).

Минерали

Мускулите съдържат разнообразни минерали. Най-висока концентрация на калций, натрий, калий, фосфор.

Химията на мускулната контракция и релаксация.

При възбуждане на набраздени мускули калциевите йони се освобождават от саркоплазмения ретикулум в цитоплазмата, където концентрацията на Ca2+ се увеличава до 10-3 молитва. Калциевите йони взаимодействат с регулаторния протеин тропонин, променяйки неговата конформация. В резултат регулаторният протеин тропомиозин се измества по протежение на актиновото влакно и местата на взаимодействие между актина и миозина се освобождават. Активността на АТР-азата на миозина се активира. Поради енергията на АТФ, ъгълът на наклона на "главата" на миозина спрямо "опашката" се променя и в резултат на това актиновите нишки се плъзгат спрямо миозиновите;мускулна контракция.

Когато импулсите престанат, калциевите йони се "изпомпват" в саркоплазматичния ретикулум с участието на Са - АТФ-аза поради енергията на АТФ. Концентрация на Са2+ в цитоплазмата намалява до 10-7 молитва, което води до освобождаване на тропонин от калциевите йони. Това от своя страна е придружено от изолирането на контрактилни протеини актин и миозин от протеина тропомиозин, възникваотпускане на мускулите.

За мускулна контракция последователно се използват следнитеенергиен източник:

ограничено предлагане на ендогенен АТФ
незначителен креатин фосфатен фонд
образуването на АТФ поради 2 молекули АДФ с участието на ензима миокиназа

(2 ADP → AMP + ATP)

анаеробно окисляване на глюкоза
аеробно окисляване на глюкоза, мастни киселини, ацетонови тела

В детството в мускулите, съдържанието на вода се увеличава, делът на миофибриларните протеини е по-малък, нивото на стромалните протеини е по-високо.

Нарушенията на химичния състав и функцията на набраздените мускули включватмиопатия, при които има нарушение на енергийния метаболизъм в мускулите и намаляване на съдържанието на миофибриларни съкратителни протеини.

Биохимия на нервната тъкан.

Сивото вещество на мозъка (невронни тела) и бялото вещество (аксони) се различават по съдържание на вода и липиди. Химичен състав на сивото и бялото вещество:

Мозъчни протеини

Мозъчни протеинисе различават по разтворимост. Разпределетеразтворим във вода (сол-разтворими) протеини на нервната тъкан, които включват невроалбумини, невроглобулини, хистони, нуклеопротеини, фосфопротеини инеразтворима във вода (разтворим в сол), които включват невроколаген, невроеластин, невростромин.

Азотни непротеинови вещества

Небелтъчните азотсъдържащи вещества на мозъка са представени от аминокиселини, пурини, пикочна киселина, дипептид карнозин, невропептиди, невротрансмитери. Сред аминокиселините глутаматът и аспатратът, които са възбуждащите аминокиселини в мозъка, се намират в по-голяма концентрация.

Невропептиди (невроенкефалини, невроендорфини) са пептиди, които имат подобен на морфин аналгетичен ефект. Те са имуномодулатори, изпълняват функция на невротрансмитер.Невротрансмитери норепинефринът и ацетилхолинът са биогенни амини.

Мозъчни липиди

Липидите съставляват 5% от мокрото тегло на сивото вещество и 17% от мокрото тегло на бялото вещество, съответно 30 - 70% от сухото тегло на мозъка. Представени са липидите на нервната тъкан:

свободни мастни киселини (арахидонова, церебрална, нервна)
фосфолипиди (ацетални фосфатиди, сфингомиелини, холин фосфатиди, холестерол)
сфинголипиди (ганглиозиди, цереброзиди)

Разпределението на мазнините в сивото и бялото вещество е неравномерно. В сивото вещество има по-ниско съдържание на холестерол, високо съдържание на цереброзиди. В бялото вещество делът на холестерола и ганглиозидите е по-висок.

Мозъчни въглехидрати

Въглехидратите се намират в мозъчната тъкан в много ниска концентрация, което е следствие от активното използване на глюкоза в нервната тъкан. Въглехидратите са представени от глюкоза в концентрация 0,05%, метаболити на въглехидратния метаболизъм.

Минерали

Натрият, калцият, магнезият се разпределят доста равномерно в сивото и бялото вещество. Има повишена концентрация на фосфор в бялото вещество.

Основната функция на нервната тъкан е да провежда и предава нервни импулси.

Провеждане на нервен импулс

Провеждането на нервен импулс е свързано с промяна в концентрацията на натрий и калий вътре и извън клетките. Когато се възбуди нервно влакно, пропускливостта на невроните и техните процеси за натрий се увеличава рязко. Натрият от извънклетъчното пространство навлиза в клетките. Освобождаването на калий от клетките се забавя. В резултат на мембраната възниква заряд: външната повърхност придобива отрицателен заряд и вътрешният положителен зарядпотенциал за действие... В края на възбуждането натриевите йони се "изпомпват" в извънклетъчното пространство с участието на К,Na -ATPases и мембраната се презарежда. Положителен заряд възниква отвън, а отрицателен заряд отвътрепотенциал за почивка.

Предаване на нервен импулс

Предаването на нервен импулс в синапсите се случва в синапсите посредством невротрансмитери. Класическите невротрансмитери са ацетилхолин и норепинефрин.

Ацетилхолинът се синтезира от техния ацетил-КоА и холин с участието на ензимацетилхолин трансфераза, се натрупва в синаптични везикули, освобождава се в синаптичната цепнатина и взаимодейства с рецепторите на постсинаптичната мембрана. Ацетилхолинът се разгражда от ензимхолинестераза.

Норадреналинът се синтезира от тирозин, разрушен от ензиммоноаминооксидаза.

GABA (гама-аминомаслена киселина), серотонин, глицин също могат да действат като медиатори.

Особености на метаболизма на нервната тъкан са както следва:

наличието на кръвно-мозъчна бариера ограничава пропускливостта на мозъка за много вещества,
преобладават аеробните процеси
основният енергиен субстрат е глюкозата

При деца към момента на раждането се формират 2/3 от невроните, останалите се формират през първата година. Мозъчната маса на едногодишно дете е около 80% от мозъчната маса на възрастен. В процеса на мозъчното съзряване съдържанието на липиди рязко се увеличава и процесите на миелинизация са активни.

Чернодробна биохимия.

Химичният състав на чернодробната тъкан: 80% вода, 20% сух остатък (протеини, азотни вещества, липиди, въглехидрати, минерали).

Черният дроб участва във всички видове метаболизъм в човешкото тяло.

Въглехидратният метаболизъм

В черния дроб активно протича синтезът и разпадането на гликоген, глюконеогенеза, настъпва асимилация на галактоза и фруктоза, пентозен фосфатен път е активен.

Липиден метаболизъм

В черния дроб се получава синтез на триацилглицероли, фосфолипиди, холестерол, синтез на липопротеини (VLDL, HDL), синтез на жлъчни киселини от холестерол, синтез на ацетонови тела, които след това се транспортират до тъканите,

Азотен обмен

Черният дроб се характеризира с активен обмен на протеини. Съдържа синтеза на целия албумин и повечето глобулини в кръвната плазма, фактори на кръвосъсирването. В черния дроб също се създава определен резерв от телесни протеини. В черния дроб активно протича катаболизмът на аминокиселините - дезаминиране, трансаминиране, синтез на урея. В хепатоцитите пурините се разлагат с образуването на пикочна киселина, синтеза на азотни вещества - холин, креатин.

Антитоксична функция

Черният дроб е най-важният орган за неутрализиране както на екзогенни (лекарствени вещества), така и на ендогенни токсични вещества (билирубин, продукти на разпадане на протеини, амоняк). Детоксикацията на токсичните вещества в черния дроб протича на няколко етапа:

полярността и хидрофилността на веществата, които трябва да бъдат неутрализирани, се увеличава сокисление (индол до индоксил), хидролиза (ацетилсалицилова → оцетна + салицилова киселина), редукция и др.
конюгация с глюкуронова киселина, сярна киселина, гликол, глутатион, металотионин (за соли на тежки метали)

В резултат на биотрансформацията токсичността обикновено е значително намалена.

Обмен на пигменти

Участието на черния дроб в обмена на жлъчни пигменти се състои в детоксикацията на билирубин, унищожаването на уробилиноген

Метаболизъм на порфирин:

В черния дроб се получава синтез на порфобилиноген, уропорфириноген, копропорфириноген, протопорфирин и хем.

Обмен на хормони

Черният дроб активно инактивира адреналин, стероиди (конюгация, окисление), серотонин и други биогенни амини.

Водно-солен обмен

Черният дроб участва индиректно във водно-солевия метаболизъм чрез синтеза на протеини в кръвната плазма, които определят онкотичното налягане, синтеза на ангиотензиноген, предшественик на ангиотензинII.

Обмен на минерали

: В черния дроб се отлагат желязото и медта, синтезират се транспортните протеини на церулоплазмин и трансферин и минералите се екскретират с жлъчката.

В ранните детство чернодробната функция е в зародиш и може да бъде нарушена.

Литература

Barker R.: Визуална неврология. - М.: GEOTAR-Media, 2005

И.П. Ашмарин, Е.П. Каразеева, М.А. Карабасова и др.: Патологична физиология и биохимия. - М.: Изпит, 2005

Kvetnaya T.V .: Мелатонинът е невроимуноендокринен маркер на свързаната с възрастта патология. - SPb.: DEAN, 2005

Павлов А.Н .: Екология: рационално управление на природата и безопасност на живота. - М.: Висше училище, 2005

Pechersky A.V .: Частичен андрогенен дефицит, свързан с възрастта. - SPb.: SPbMAPO, 2005

Изд. Ю.А. Ершова; Retz. НЕ. Кузменко: Обща химия. Биофизична химия. Химия на биогенни елементи. - М.: Висше училище, 2005

T.L. Алейникова и други; Изд. Е.С. Северин; Лектор: Д.М. Никулина, З.И. Микашенович, Л.М. Пустовалова: Биохимия. - М.: ГЕОТАР-МЕД, 2005

Тюкавкина Н. А.: Биоорганична химия. - М.: Дрофа, 2005

Жижин Г. В.: Саморегулиращи се вълни от химични реакции и биологични популации. - СПб.: Наука, 2004

Иванов В. П.: Протеини на клетъчните мембрани и съдова дистония при хората. - Курск: KSMU KMI, 2004

Институт по физиология на растенията. К.А. Тимирязев РАН; Респ. изд. В.В. Кузнецов: Андрей Львович Курсанов: Живот и работа. - М.: Наука, 2004

Комов В. П.: Биохимия. - М.: Дрофа, 2004

Други подобни произведения, които може да ви интересуват
21479.		ОБМЕН НА ПРОТЕИНИ	150,03 KB
	Има три вида азотен баланс: азотен баланс положителен азотен баланс отрицателен азотен баланс При положителен азотен баланс приемът на азот преобладава над освобождаването му. При бъбречни заболявания е възможен фалшиво положителен азотен баланс, при който има забавяне в организма на крайните продукти на азотния метаболизъм. При отрицателен азотен баланс отделянето на азот преобладава над неговия входящ ресурс. Това състояние е възможно при заболявания като туберкулоза, ревматизъм, онкологични ...
21481.		ОБМЕН И ФУНКЦИИ НА ЛИПИДИТЕ	194,66 KB
	Мазнините включват различни алкохоли и мастни киселини. Алкохолите са представени от глицерол сфингозин холестерол.Дълговерижните мастни киселини с четен брой въглеродни атоми преобладават в човешките тъкани. Разграничаване между наситени и ненаситени мастни киселини ...
385.		СТРУКТУРА И ОБМЕН НА ВЪГЛЕХИДРАТИ	148,99 KB
	Структурата и биологичната роля на глюкозата и гликогена. Хексозодифосфатен път за разграждане на глюкозата. Отворената верига и цикличните форми на въглехидрати на фигурата, глюкозната молекула е представена под формата на отворена верига и под формата на циклична структура. В хексози като глюкоза, първият въглероден атом се комбинира с кислород при петия въглероден атом, за да образува шестчленен пръстен.
7735.		КОМУНИКАЦИЯ КАТО ОБМЕН НА ИНФОРМАЦИЯ	35,98 KB
	Около 70 процента от информацията се предава по невербални комуникационни канали в процеса на комуникация и само 30 по вербални. Следователно, повече за даден човек може да се каже не с дума, а с поглед, мимики, пластични пози, жестове на движение на тялото, междуличностно разстояние, облекло и други невербални средства за комуникация. И така, основните задачи на невербалната комуникация могат да се разглеждат следните: създаване и поддържане на психологически контакт; регулиране на комуникационния процес; добавяне на нови смислени нюанси към устния текст; правилно тълкуване на думи; ...
6645.		Метаболизъм и енергия (метаболизъм)	39,88 KB
	Влизане на вещества в клетката. Поради съдържанието на разтвори на захарни соли и други осмотично активни вещества, клетките се характеризират с наличието на определено осмотично налягане в тях. Разликата в концентрацията на вещества във и извън клетката се нарича градиент на концентрация.
21480.		ОБМЕН И ФУНКЦИИ НА ЯДРОВИ КИСЕЛИНИ	116,86 KB
	Дезоксирибонуклеинова киселина Азотните основи в ДНК са представени от аденин гуанин тимин цитозин въглехидрат - дезоксирибоза. ДНК играе важна роля за съхранението на генетична информация. За разлика от РНК, ДНК съдържа две полинуклеотидни вериги. Молекулното тегло на ДНК е около 109 далтона.
386.		СТРУКТУРА И ОБМЕН НА МАЗНИНИ И ЛИПОИДИ	724,43 KB
	В състава на липидите се откриват множество и разнообразни структурни компоненти: висши мастни киселини, алкохоли, алдехиди, въглехидрати, азотни основи, аминокиселини, фосфорна киселина и др. Мастните киселини, които изграждат мазнините, се делят на ограничаващи и ненаситени. Мастни киселини Някои физиологично важни наситени мастни киселини Брой атоми С Тривиално наименование Систематично наименование Химическа формула на съединението ...
10730.		Международен технологичен обмен. Международна търговия с услуги	56,4 KB
	Транспортни услуги на световния пазар. Основната разлика е, че услугите обикновено нямат материализирана форма, въпреки че редица услуги я придобиват, например: под формата на магнитни носители за компютърни програми на различни документи, отпечатани на хартия и др. Услугите, за разлика от стоките, се произвеждат и се консумират предимно по едно и също време и не подлежат на съхранение. ситуацията, когато продавачът и купувачът на услуга не преминават границата, а само услугата преминава границата.
4835.		Метаболизъм на желязото и нарушен метаболизъм на желязото. Хемоседероза	138,5 KB
	Желязото е най-важният микроелемент, участва в дишането, хемопоезата, имунобиологичните и редокс реакции, е част от повече от 100 ензима. Желязото е основен компонент на хемоглобина и миохемоглобина. Тялото на възрастен човек съдържа около 4 g желязо, от което повече от половината (около 2,5 g) е желязо от хемоглобин.

Биохимия на метаболизма на водно-електролитния и фосфатно-калциевия метаболизъм. Водно-солен обмен

Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу

ФУНКЦИОНАЛНА БИОХИМИЯ

(Водно-солен метаболизъм. Биохимия на бъбреците и урината)

ИНСТРУКЦИЯ

Караганда 2004

Автори: Ръководител. катедра проф. L.E. Муравлева, доцент Т.С. Омаров, доцент С.А. Искакова, учители Д.А. Клюев, О.А. Понамарева, Л.Б. Айтишева

Рецензент: професор Н.В. Козаченко

Одобрен на заседание на катедра пр. № __ от __ 2004 г.

Одобрен от ръководителя. Председател

Одобрен от MC на биомедицински и фармацевтичен факултет

пр. # _от __2004

Бъбречна метаболитна функция

3) Биосинтез на протеини. В бъбреците активно протичат процеси на биосинтез на протеини, необходими за други тъкани. Тук се синтезират някои компоненти:

- системи за кръвосъсирване;

- системи за допълване;

- системи за фибринолиза.

- РЕНИН се синтезира в бъбреците в клетките на юкстагломеруларния апарат (JHA)

Особености на метаболизма на бъбречната тъкан

- мастна киселина;

- кетонни тела;

- глюкоза и др.

2. Висока степен на биосинтез на протеини.

3. Висока активност на протеолитичните ензими.

4. Способност за амониогенеза и глюконеогенеза.

вода физиологичен разтвор бъбречна урина

Медицинска стойност

КОМПОНЕНТИ

СИМПТОМ

ПРИЧИНИ ЗА ЯВАНЕ

ПРОТЕИНИ

Протеинурия

КРЪВ

Хематурия

Хемоглобинурия

Еритроцитите в урината се появяват с остър нефрит, възпалителни процеси и травма на пикочните пътища. Хемоглобин - с хемолиза и хемоглобинемия.

ГЛЮКОЗА

Глюкозурия

Захарен диабет, стероиден диабет, тиреотоксикоза.

ФРУКТОЗА

Фруктозурия

Вроден дефицит на ензими, които превръщат фруктозата в глюкоза (фосфофруктокиназен дефект).

ГАЛАКТОЗА

Галактозурия

Вроден дефицит на ензима, който превръща галактозата в глюкоза (галактоза-1-фосфат уридилтрансфераза).

КЕТОННИ ТЕЛА

Кетонурия

Захарен диабет, гладуване, тиреотоксикоза, черепно-мозъчна травма, мозъчен кръвоизлив, инфекциозни заболявания.

БИЛИРУБИН

Билирубинурия

Жълтеница. Нивото на билирубин в урината се повишава значително при обструктивна жълтеница.

КРЕАТИН

Креатинурия

ПРЕЦИПИТАЦИЯ:

Фосфати

Оксалати

урата

Фосфатурия

Оксалатурия

Уратурия

5. Физикохимични свойства на урината при здраве и болести

Цветът на урината обикновено е кехлибарен или сламеножълт, поради пигменти урохром, уробилиноген и др.

Червена урина - с хематурия, хемоглобинурия (камъни в бъбреците, нефрит, травма, хемолиза, употребата на някои лекарствени вещества).

Яснотата на урината обикновено е пълна. Мътността може да се дължи на наличието на протеин, клетъчни елементи, бактерии, слуз, утайки в урината

Висока плътност (повече от 1035) се наблюдава при захарен диабет поради високата концентрация на глюкоза в урината, с остър нефрит (олигурия).

Нормални остатъци от урина се образуват при изправяне.

Люспести - от протеини, мукопротеини, епителни клетки на пикочните пътища

Съставен от оксалати и урати (соли на оксалова и пикочна киселини), които се разтварят при подкисляване.

РН на урината обикновено е в диапазона от 5,5 - 6,5.

Нарушения на водния метаболизъм (дисхидрия).

Подобни документи

Одобрен на заседание на катедра пр. № от 2004 г.