FONKSİYONEL BİYOKİMYA

(Su-tuz metabolizması. Böbreklerin ve idrarın biyokimyası)

ÖĞRETİCİ

Hakem: Profesör N.V. Kozaçenko

Bölüm toplantısında onaylandı, _______________2004 tarihli _____ pr.

Yönetici tarafından onaylandı departman _____________________________________________

Tıbbi-biyolojik ve eczacılık fakültelerinin MK'si tarafından onaylandı

_______________2004 tarihli Proje No.

Başkan________________________________________________

Su-tuz metabolizması

Patolojide en sık bozulan metabolizma türlerinden biri su-tuz metabolizmasıdır. Su ve minerallerin vücudun dış ortamından iç kısmına ve bunun tersi yönde sürekli hareketi ile ilişkilidir.

Yetişkin insan vücudunda su, vücut ağırlığının 2/3'ünü (%58-67) oluşturur. Hacminin yaklaşık yarısı kaslarda yoğunlaşmıştır. Su ihtiyacı (bir kişi günde 2,5-3 litreye kadar sıvı alır), içme (700-1700 ml), gıdada bulunan önceden oluşturulmuş su (800-1000 ml) ve oluşan su şeklinde alımıyla karşılanır. metabolizma sırasında vücutta - 200-300 ml (100 gr yağ, protein ve karbonhidratın yanmasıyla sırasıyla 107.41 ve 55 gr su oluşur). Nispeten endojen su Büyük miktarlarçeşitli, özellikle uzun süreli stres koşulları, sempatik-adrenal sistemin uyarılması, diyet tedavisinin boşaltılması (genellikle obez hastaların tedavisinde kullanılır) altında gözlenen yağ oksidasyon sürecinin aktivasyonu üzerine sentezlenir.

Sürekli olarak meydana gelen zorunlu su kayıpları nedeniyle vücuttaki sıvının iç hacmi değişmeden kalır. Bu tür kayıplar arasında, mide-bağırsak yolundan (50-300 mi) sıvı salınımıyla ilişkili böbrek (1.5 l) ve ekstrarenal bulunur; Hava yolları ve cilt (850-1200 mi). Genel olarak zorunlu su kayıplarının hacmi, büyük ölçüde vücuttan atılan toksin miktarına bağlı olarak 2,5-3 litredir.

Suyun yaşam süreçlerine katılımı çok çeşitlidir. Su, birçok bileşik için bir çözücü, bir dizi fizikokimyasal ve biyokimyasal dönüşümün doğrudan bileşeni ve endo ve ekzojen maddelerin taşıyıcısıdır. Ek olarak, bağların, kasların ve eklemlerin kıkırdak yüzeyinin sürtünmesini zayıflatan (böylece hareketliliklerini kolaylaştıran) mekanik bir işlev gerçekleştirir ve termoregülasyona katılır. Su, plazmanın ozmotik basıncına (izosmi) ve sıvı hacmine (izovolemi), asit-baz durumunu düzenleyen mekanizmaların işleyişine ve sabit sıcaklık sağlayan süreçlerin oluşumuna (izotermi) bağlı olarak homeostazı korur.

İnsan vücudunda su, üç ana fizikokimyasal durumda bulunur ve bunlara göre ayrılır: 1) serbest veya hareketli su (hücre içi sıvının yanı sıra kan, lenf, interstisyel sıvının büyük kısmını oluşturur); 2) hidrofilik kolloidlerle bağlı su ve 3) protein, yağ ve karbonhidrat moleküllerinin yapısına dahil olan anayasal.

70 kg ağırlığındaki bir yetişkinin vücudunda serbest su ve hidrofilik kolloidlerle bağlanan suyun hacmi, vücut ağırlığının yaklaşık %60'ıdır; 42 l. Bu sıvı hücre içi su ile temsil edilir (28 litre veya vücut ağırlığının %40'ı kadardır). hücre içi sektör, ve hücre dışı su (14 l veya vücut ağırlığının %20'si), hücre dışı sektör.İkincisi intravasküler (intravasküler) sıvı içerir. Bu intravasküler sektör, vücut ağırlığının %4-5'ini oluşturan plazma (2,8 l) ve lenften oluşur.

Hücrelerarası su, hücrelerarası suyun kendisini (serbest hücrelerarası sıvı) ve organize hücre dışı sıvıyı (vücut ağırlığının %15-16'sını veya 10,5 l'yi oluşturur) içerir; bağların, tendonların, fasyanın, kıkırdakların vb. suyu Ek olarak hücre dışı sektör, bazı boşluklarda (karın ve plevral boşluklar, perikard, eklemler, beynin ventrikülleri, göz odaları vb.) ve ayrıca bazı boşluklarda bulunan suyu içerir. gastrointestinal sistem. Bu boşlukların sıvısı metabolik süreçlere aktif olarak katılmaz.

su insan vücuduçeşitli bölümlerinde durmaz, sürekli hareket eder, sıvının diğer sektörleriyle ve dış çevreyle sürekli alışveriş yapar. Suyun hareketi büyük ölçüde sindirim sularının salgılanmasından kaynaklanmaktadır. Yani tükürük ve pankreas suyuyla birlikte bağırsak tüpüne günde yaklaşık 8 litre su gönderilir ancak bu su alt bölgelerdeki emilimden kaynaklanmaktadır. sindirim kanalı pratik olarak kaybolmadı.

Hayati unsurlar ikiye ayrılır makro besinler(günlük gereksinim >100 mg) ve mikro elementler(günlük gereksinim<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 (Μn), 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.

Tablo 1 (sütun 2) ortalamayı göstermektedir içerik bir yetişkinin vücudundaki mineraller (65 kg ağırlığa göre). Günlük ortalama Bir yetişkinin bu elementlere olan ihtiyacı 4. sütunda verilmiştir. Hamilelik ve emzirme döneminde çocuklarda ve kadınlarda olduğu gibi hastalarda da mikro elementlere olan ihtiyaç genellikle daha yüksektir.

Birçok element vücutta depolanabildiğinden günlük normdan sapmalar zamanla telafi edilir. Apatit formundaki kalsiyum kemik dokusunda depolanır, iyot tiroid bezinde tiroglobulinde depolanır, demir kemik iliğinde, dalakta ve karaciğerde ferritin ve hemosiderin içinde depolanır. Karaciğer birçok mikro elementin depolandığı yerdir.

Mineral metabolizması hormonlar tarafından kontrol edilir. Bu, örneğin H 2 O, Ca 2+, PO 4 3- tüketimi, Fe 2+, I - bağlanması, H 2 O, Na +, Ca 2+, PO 4 3'ün atılımı için geçerlidir. -.

Gıdalardan emilen minerallerin miktarı genellikle vücudun metabolik ihtiyaçlarına ve bazı durumlarda gıdanın bileşimine bağlıdır. Gıda bileşiminin etkisine bir örnek olarak kalsiyumu düşünün. Ca2+ iyonlarının emilimi laktik ve sitrik asitler tarafından desteklenirken, fosfat iyonu, oksalat iyonu ve fitik asit, kompleksleşme ve zayıf çözünen tuzların (fitin) oluşumu nedeniyle kalsiyum emilimini engeller.

Mineral eksikliği- Bu fenomen o kadar da nadir değildir: örneğin monoton beslenme, bozulmuş sindirilebilirlik ve çeşitli hastalıklar gibi çeşitli nedenlerle ortaya çıkar. Kalsiyum eksikliği hamilelik sırasında, raşitizm veya osteoporozda ortaya çıkabilir. Klor eksikliği, şiddetli kusma ile birlikte büyük miktarda Cl iyonu kaybına bağlı olarak ortaya çıkar.

Gıda ürünlerindeki iyot içeriğinin yetersiz olması nedeniyle Orta Avrupa'nın birçok bölgesinde iyot eksikliği ve guatr yaygın hale geldi. Magnezyum eksikliği ishal nedeniyle veya alkolizme bağlı monoton beslenme nedeniyle ortaya çıkabilir. Vücuttaki mikro element eksikliği sıklıkla hematopoez bozukluğu, yani anemi olarak kendini gösterir.

Son sütunda bu minerallerin vücutta gerçekleştirdiği işlevler listelenmektedir. Tablo verilerinden açıkça görülüyor ki neredeyse tamamı makro besinler vücutta yapısal bileşenler ve elektrolitler olarak işlev görür. Sinyal fonksiyonları iyot (iyodotironin bileşiminde) ve kalsiyum tarafından gerçekleştirilir. Çoğu mikro element, başta enzimler olmak üzere proteinlerin kofaktörleridir. Kantitatif olarak vücutta demir içeren proteinler hemoglobin, miyoglobin ve sitokromun yanı sıra 300'den fazla çinko içeren protein hakimdir.

tablo 1

İlgili bilgi.

Biyokimya Bölümü

onaylıyorum

KAFA departman prof., tıp bilimleri doktoru

Meshchaninov V.N.

_____''_________________2006

DERS No. 25

Konu: Su-tuz ve mineral metabolizması

Fakülteler: tedavi edici ve önleyici, tıbbi ve önleyici, pediatrik.

Su-tuz metabolizması– vücudun su ve bazik elektrolitlerinin değişimi (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).

Elektrolitler– çözeltide anyonlara ve katyonlara ayrışan maddeler. Mol/l cinsinden ölçülürler.

Elektrolit olmayanlar– çözeltide ayrışmayan maddeler (glikoz, kreatinin, üre). G/l cinsinden ölçülürler.

Mineral metabolizması- vücuttaki sıvı ortamın temel parametrelerini etkilemeyenler de dahil olmak üzere herhangi bir mineral bileşenin değişimi.

su- tüm vücut sıvılarının ana bileşeni.

Suyun biyolojik rolü

1. Su, çoğu organik (lipitler hariç) ve inorganik bileşikler için evrensel bir çözücüdür.
2. Su ve içinde çözünen maddeler vücudun iç ortamını oluşturur.
3. Su, maddelerin ve termal enerjinin vücutta taşınmasını sağlar.
4. Vücudun kimyasal reaksiyonlarının önemli bir kısmı sulu fazda meydana gelir.
5. Su, hidroliz, hidrasyon ve dehidrasyon reaksiyonlarına katılır.
6. Hidrofobik ve hidrofilik moleküllerin uzaysal yapısını ve özelliklerini belirler.
7. Su, GAG'larla birlikte yapısal bir işlev gerçekleştirir.

VÜCUT SIVILARININ GENEL ÖZELLİKLERİ

Tüm vücut sıvıları ortak özelliklerle karakterize edilir: hacim, ozmotik basınç ve pH değeri.

Hacim. Tüm karasal hayvanlarda sıvı, vücut ağırlığının yaklaşık %70'ini oluşturur.

Suyun vücuttaki dağılımı yaşa, cinsiyete, kas kütlesine, vücut tipine ve yağ miktarına bağlıdır. Çeşitli dokulardaki su içeriği şu şekilde dağılır: akciğerler, kalp ve böbrekler (%80), iskelet kasları ve beyin (%75), deri ve karaciğer (%70), kemikler (%20), yağ dokusu (%10) . Genel olarak zayıf insanlar daha az yağa ve daha fazla suya sahiptir. Erkeklerde su vücut ağırlığının %60'ını, kadınlarda ise %50'sini oluşturur. Yaşlı insanlar daha fazla yağa ve daha az kaslara sahiptir. Ortalama olarak, 60 yaş üstü erkek ve kadınların vücudunun sırasıyla %50 ve %45'i su içerir.

Tamamen su yoksunluğu ile ölüm, vücuttaki su miktarının% 12 oranında azalmasıyla 6-8 gün sonra meydana gelir.

Tüm vücut sıvısı hücre içi (%67) ve hücre dışı (%33) havuzlara ayrılır.

Hücre dışı havuz(hücre dışı alan) şunlardan oluşur:

1. Damar içi sıvı;

2. Hücrelerarası sıvı (hücrelerarası);

3. Transselüler sıvı (plevral, perikardiyal, periton boşlukları ve sinovyal boşluk sıvısı, beyin omurilik ve göz içi sıvısı, ter, tükürük ve lakrimal bezlerin salgılanması, pankreas, karaciğer, safra kesesi, gastrointestinal sistem ve solunum yollarının salgılanması).

Havuzlar arasında yoğun bir şekilde sıvı alışverişi yapılır. Suyun bir sektörden diğerine hareketi ozmotik basınç değiştiğinde meydana gelir.

Ozmotik basınç - Bu, suda çözünmüş tüm maddelerin oluşturduğu basınçtır. Hücre dışı sıvının ozmotik basıncı esas olarak NaCl konsantrasyonuyla belirlenir.

Hücre dışı ve hücre içi sıvılar, bireysel bileşenlerin bileşimi ve konsantrasyonu açısından önemli ölçüde farklılık gösterir, ancak ozmotik olarak aktif maddelerin toplam toplam konsantrasyonu yaklaşık olarak aynıdır.

pH– proton konsantrasyonunun negatif ondalık logaritması. PH değeri vücutta asit ve bazların oluşma yoğunluğuna, bunların tampon sistemler tarafından nötrleştirilmesine ve idrar, solunan hava, ter ve dışkı ile vücuttan atılmasına bağlıdır.

Değişimin özelliklerine bağlı olarak, pH değeri hem farklı dokulardaki hücrelerde hem de aynı hücrenin farklı bölümlerinde belirgin şekilde farklılık gösterebilir (sitozolde asitlik nötrdür, lizozomlarda ve mitokondrinin zarlar arası boşluğunda oldukça asidiktir) ). Çeşitli organ ve dokuların hücreler arası sıvısında ve kan plazmasında, ozmotik basınç gibi pH değeri de nispeten sabit bir değerdir.

VÜCUTUN SU-TUZ DENGESİNİN DÜZENLENMESİ

Vücutta hücre içi ortamın su-tuz dengesi, hücre dışı sıvının sabitliği sayesinde korunur. Hücre dışı sıvının su-tuz dengesi ise organların yardımıyla kan plazması aracılığıyla korunur ve hormonlar tarafından düzenlenir.

Su-tuz metabolizmasını düzenleyen organlar

Su ve tuzların vücuda girişi mide-bağırsak sistemi yoluyla gerçekleşir, bu süreç susuzluk hissi ve tuz iştahı ile kontrol edilir. Böbrekler vücuttan fazla su ve tuzu uzaklaştırır. Ayrıca su deri, akciğerler ve mide-bağırsak yolu ile vücuttan uzaklaştırılır.

Vücut su dengesi

Gastrointestinal sistem, cilt ve akciğerler için suyun atılımı, ana işlevlerini yerine getirmeleri sonucunda ortaya çıkan bir yan süreçtir. Örneğin, sindirilmeyen maddeler, metabolik ürünler ve ksenobiyotikler vücuttan atıldığında gastrointestinal sistem su kaybeder. Akciğerler nefes alırken su kaybeder, termoregülasyon sırasında cilt.

Böbreklerin, cildin, akciğerlerin ve gastrointestinal sistemin işleyişindeki değişiklikler, su-tuz homeostazisinin bozulmasına yol açabilir. Örneğin sıcak iklimlerde vücut ısısını korumak için ciltte terleme artar, zehirlenme durumunda ise mide-bağırsak sisteminden kusma veya ishal meydana gelir. Vücutta artan dehidrasyon ve tuz kaybının bir sonucu olarak su-tuz dengesinin ihlali meydana gelir.

Su-tuz metabolizmasını düzenleyen hormonlar

Vazopressin

Antidiüretik hormon (ADH) veya vazopressin- yaklaşık 1100 D molekül ağırlığına sahip, bir disülfit köprüsüyle bağlı 9 AA içeren bir peptit.

ADH, hipotalamusun nöronlarında sentezlenir ve hipofiz bezinin arka lobunun sinir uçlarına (nörohipofiz) taşınır.

Hücre dışı sıvının yüksek ozmotik basıncı, hipotalamustaki osmoreseptörleri aktive eder, bu da sinir uyarılarının arka hipofiz bezine iletilmesine ve ADH'nin kan dolaşımına salınmasına neden olur.

ADH, 2 tip reseptör aracılığıyla etki eder: V1 ve V2.

Hormonun ana fizyolojik etkisi, distal tübüllerin ve toplama kanallarının hücrelerinde bulunan ve su moleküllerine nispeten geçirimsiz olan V2 reseptörleri tarafından gerçekleştirilir.

ADH, V2 reseptörleri aracılığıyla adenilat siklaz sistemini uyarır, bunun sonucunda proteinler fosforile edilir ve membran protein geninin ekspresyonunu uyarır - aquaporina-2 . Aquaporin-2 hücrelerin apikal membranına entegre olarak içinde su kanalları oluşturur. Bu kanallar aracılığıyla su, pasif difüzyon yoluyla idrardan interstisyel boşluğa yeniden emilir ve idrar konsantre edilir.

ADH yokluğunda idrar konsantre olmaz (yoğunluk<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20 l/gün), bu da vücudun dehidrasyonuna yol açar. Bu duruma denir diyabet şekeri .

ADH eksikliği ve diyabet insipidusun nedenleri şunlardır: hipotalamusta prepro-ADG sentezindeki genetik kusurlar, proADG'nin işlenmesi ve taşınmasındaki kusurlar, hipotalamus veya nörohipofizde hasar (örneğin, travmatik beyin hasarının bir sonucu olarak), tümör, iskemi). Nefrojenik diyabet insipidus, ADH tip V2 reseptör genindeki bir mutasyon nedeniyle ortaya çıkar.

V1 reseptörleri SMC damarlarının zarlarında lokalizedir. ADH, V1 reseptörleri aracılığıyla inositol trifosfat sistemini aktive eder ve ER'den Ca2+ salınımını uyarır, bu da vasküler SMC'lerin kasılmasını uyarır. ADH'nin vazokonstriktör etkisi, yüksek ADH konsantrasyonlarında ortaya çıkar.

Su, canlı bir organizmanın en önemli bileşenidir. Su olmadan organizmalar var olamaz. Su olmadan kişi bir haftadan kısa sürede ölür, yemeksiz ancak su alırsa bir aydan fazla yaşayabilir. Vücuttaki suyun %20'sinin kaybı ölüme neden olur. Vücuttaki su içeriği vücut ağırlığının 2/3'ünü oluşturur ve yaşla birlikte değişir. Farklı dokulardaki su miktarı farklılık gösterir. Bir kişinin günlük su ihtiyacı yaklaşık 2,5 litredir. Bu su ihtiyacı vücuda sıvı ve besinlerin verilmesiyle karşılanır. Bu su ekzojen olarak kabul edilir. Vücuttaki protein, yağ ve karbonhidratların oksidatif parçalanması sonucu oluşan suya endojen denir.

Su, metabolik reaksiyonların çoğunun gerçekleştiği ortamdır. Metabolizmayla doğrudan ilgilidir. Su, vücudun termoregülasyon süreçlerinde belli bir rol oynar. Su yardımıyla besinler dokulara ve hücrelere iletilir ve metabolizmanın son ürünleri bunlardan uzaklaştırılır.

Suyun vücuttan atılımı böbrekler - 1,2-1,5 l, cilt - 0,5 l, akciğerler - 0,2-0,3 l tarafından gerçekleştirilir. Su değişimi nörohormonal sistem tarafından düzenlenir. Vücutta su tutulması, adrenal korteks hormonları (kortizon, aldosteron) ve hipofiz bezinin arka lobunun hormonu vazopressin tarafından desteklenir. Tiroid hormonu tiroksin vücuttan su atılımını artırır.
^

MİNERAL METABOLİZMASI

Mineral tuzlar temel gıda maddeleri arasındadır. Mineral elementlerin besin değeri yoktur, ancak metabolizmanın düzenlenmesinde, ozmotik basıncın korunmasında ve vücudun hücre içi ve hücre dışı sıvısının sabit pH'ının sağlanmasında rol oynayan maddeler olarak vücudun bunlara ihtiyacı vardır. Birçok mineral element, enzimlerin ve vitaminlerin yapısal bileşenleridir.

İnsan ve hayvan organ ve dokularının bileşimi makro elementleri ve mikro elementleri içerir. İkincisi vücutta çok küçük miktarlarda bulunur. İnsan vücudunda olduğu gibi çeşitli canlı organizmalarda da oksijen, karbon, hidrojen ve nitrojen en yüksek miktarlarda bulunur. Bu elementlerin yanı sıra fosfor ve kükürt de çeşitli bileşikler formunda canlı hücrelerin bir parçasıdır. Makro elementler ayrıca sodyum, potasyum, kalsiyum, klor ve magnezyum içerir. Hayvanların vücudunda aşağıdaki mikro elementler bulunmuştur: bakır, manganez, iyot, molibden, çinko, flor, kobalt vb. Demir, makro ve mikro elementler arasında bir ara pozisyonda bulunur.

Mineraller vücuda yalnızca yiyeceklerle girer. Daha sonra bağırsak mukozası ve kan damarları yoluyla portal damara ve karaciğere. Karaciğer bazı mineralleri korur: sodyum, demir, fosfor. Demir, oksijen transferine ve redoks enzimlerinin bileşimine katılan hemoglobinin bir parçasıdır. Kalsiyum kemik dokusunun bir parçasıdır ve ona güç verir. Ayrıca kanın pıhtılaşmasında da önemli rol oynar. Serbest (inorganik) yanı sıra protein, yağ ve karbonhidrat içeren bileşiklerde bulunan fosfor vücut için oldukça faydalıdır. Magnezyum nöromüsküler uyarılabilirliği düzenler ve birçok enzimi aktive eder. Kobalt B 12 vitamininin bir parçasıdır. İyot tiroid hormonlarının oluşumunda rol oynar. Florür diş dokularında bulunur. Sodyum ve potasyum kanın ozmotik basıncının korunmasında büyük önem taşır.

Minerallerin metabolizması, organik maddelerin (proteinler, nükleik asitler, karbonhidratlar, lipitler) metabolizması ile yakından ilişkilidir. Örneğin normal amino asit metabolizması için kobalt, manganez, magnezyum ve demir iyonları gereklidir. Klor iyonları amilazı aktive eder. Kalsiyum iyonlarının lipaz üzerinde aktive edici etkisi vardır. Yağ asitlerinin oksidasyonu bakır ve demir iyonlarının varlığında daha kuvvetli gerçekleşir.
^

BÖLÜM 12. VİTAMİNLER

Vitaminler, gıdanın önemli bir bileşeni olan düşük moleküllü organik bileşiklerdir. Hayvanlarda sentezlenmezler. İnsan vücudu ve hayvanlar için ana kaynak bitkisel besindir.

Vitaminler biyolojik olarak aktif maddelerdir. Yiyecek yokluğuna veya yokluğuna, hayati süreçlerin keskin bir şekilde bozulması eşlik ederek ciddi hastalıkların ortaya çıkmasına neden olur. Vitamin ihtiyacı, birçoğunun enzim ve koenzim bileşenleri olmasından kaynaklanmaktadır.

Vitaminler kimyasal yapıları bakımından çok çeşitlidir. Suda çözünen ve yağda çözünen olmak üzere iki gruba ayrılırlar.

^ SUDA ÇÖZÜNEN VİTAMİNLER

1. B1 Vitamini (tiamin, anörin). Kimyasal yapısı bir amin grubunun ve bir kükürt atomunun varlığı ile karakterize edilir. B1 vitamininde alkol grubunun bulunması asitlerle ester oluşumunu mümkün kılar. Tiamin, iki molekül fosforik asitle birleşerek vitaminin koenzim formu olan ester tiamin difosfatı oluşturur. Tiamin difosfat, a-keto asitlerin dekarboksilasyonunu katalize eden bir dekarboksilaz koenzimidir. B1 vitamininin yokluğunda veya yetersiz alımında, karbonhidrat metabolizması imkansız hale gelir. İhlaller piruvik ve a-ketoglutarik asitlerin kullanımı aşamasında meydana gelir.

2. B2 Vitamini (riboflavin). Bu vitamin, 5-hidrik alkol ribitole bağlı izoaloksazinin metillenmiş bir türevidir.

Vücutta, fosforik asitli bir ester formundaki riboflavin, biyolojik oksidasyon süreçlerini katalize eden, solunum zincirinde hidrojenin transferini ve ayrıca reaksiyonları sağlayan prostetik flavin enzimleri grubunun (FMN, FAD) bir parçasıdır. Yağ asitlerinin sentezi ve parçalanması.

3. B3 Vitamini (pantotenik asit). Pantotenik asit, bir peptid bağı ile bağlanan -alanin ve dioksidimetilbütirik asitten oluşur. Pantotenik asidin biyolojik önemi, karbonhidratların, yağların ve proteinlerin metabolizmasında büyük rol oynayan koenzim A'nın bir parçası olmasıdır.

4. B6 Vitamini (piridoksin). Kimyasal yapısı gereği B6 vitamini bir piridin türevidir. Piridoksinin fosforile edilmiş türevi, amino asit metabolizması reaksiyonlarını katalize eden enzimlerin bir koenzimidir.

5. B 12 Vitamini (kobalamin). Vitaminin kimyasal yapısı oldukça karmaşıktır. Dört pirol halkası içerir. Merkezde pirol halkalarının nitrojenine bağlı bir kobalt atomu vardır.

B 12 Vitamini, metil gruplarının transferinde ve nükleik asitlerin sentezinde büyük rol oynar.

6. PP Vitamini (nikotinik asit ve amidi). Nikotinik asit bir piridin türevidir.

Nikotinik asit amid, dehidrojenazların bir parçası olan NAD + ve NADP + koenzimlerinin ayrılmaz bir parçasıdır.

7. Folik asit (Bc Vitamini). Ispanak yapraklarından (Latince folium - yaprak) izole edilmiştir. Folik asit para-aminobenzoik asit ve glutamik asit içerir. Folik asit, nükleik asitlerin metabolizmasında ve protein sentezinde önemli bir rol oynar.

8. Para-aminobenzoik asit. Folik asit sentezinde büyük rol oynar.

9. Biyotin (H vitamini). Biyotin, karboksilasyon sürecini (karbon zincirine CO2 eklenmesi) katalize eden bir enzimin parçasıdır. Biyotin, yağ asitleri ve pürinlerin sentezi için gereklidir.

10. C vitamini (askorbik asit). Askorbik asidin kimyasal yapısı heksozlara yakındır. Bu bileşiğin özel bir özelliği, geri dönüşümlü oksidasyona uğrayarak dehidroaskorbik asit oluşturma yeteneğidir. Bu bileşiklerin her ikisi de vitamin aktivitesine sahiptir. Askorbik asit vücudun redoks süreçlerinde yer alır, SH enzim grubunu oksidasyondan korur ve toksinleri kurutma yeteneğine sahiptir.

^ YAĞDA ÇÖZÜNEN VİTAMİNLER

Bu grup A, D, E, K- vb. grupların vitaminlerini içerir.

1. A grubunun vitaminleri. A 1 Vitamini (retinol, antikseroftalmik) kimyasal yapısı bakımından karotenlere yakındır. Döngüsel monohidrik bir alkoldür .

2. D grubu vitaminler (antirachitic vitamin). Kimyasal yapılarında D grubu vitaminler sterollere yakındır. Mayadaki ergosterolden D2 vitamini, ultraviyole ışınımının etkisi altında hayvan dokularındaki 7-de-hidrokolesterolden D3 vitamini oluşur.

3. E grubu vitaminleri (, , -tokoferoller). E vitamini eksikliğindeki ana değişiklikler üreme sisteminde meydana gelir (fetüs taşıma yeteneğinin kaybı, spermde dejeneratif değişiklikler). Aynı zamanda E vitamini eksikliği çok çeşitli dokularda hasara neden olur.

4. K grubunun vitaminleri. Kimyasal yapılarına göre bu grubun vitaminleri (K 1 ve K 2) naftokinonlara aittir. K vitamini eksikliğinin karakteristik bir belirtisi deri altı, kas içi ve diğer kanamaların ve kan pıhtılaşmasının bozulmasıdır. Bunun nedeni, kan pıhtılaşma sisteminin bir bileşeni olan protein protrombinin sentezinin ihlalidir.

ANTİVİTAMİNLER

Antivitaminler, vitaminlerin antagonistleridir: Çoğu zaman bu maddeler yapı olarak ilgili vitaminlere çok yakındır ve etkileri, ilgili vitaminin antivitamin tarafından enzim sistemindeki kompleksinden "rekabetli" şekilde yer değiştirmesine dayanır. Sonuç olarak “aktif olmayan” bir enzim oluşur, metabolizma bozulur ve ciddi bir hastalık ortaya çıkar. Örneğin sülfonamidler para-aminobenzoik asit antivitaminleridir. B1 vitamininin antivitamini piritiamindir.

Vitaminleri bağlayabilen ve onları vitamin aktivitesinden mahrum bırakabilen yapısal olarak farklı antivitaminler de vardır.
^

BÖLÜM 13. HORMONLAR

Hormonlar da vitaminler gibi biyolojik olarak aktif maddelerdir ve metabolizmanın ve fizyolojik fonksiyonların düzenleyicileridir. Düzenleyici rolleri, enzim sistemlerinin aktivasyonuna veya inhibisyonuna, biyolojik membranların geçirgenliğindeki değişikliklere ve maddelerin bunların içinden taşınmasına, enzimlerin sentezi de dahil olmak üzere çeşitli biyosentetik süreçlerin uyarılmasına veya geliştirilmesine indirgenir.

Hormonlar, boşaltım kanalları olmayan ve salgılarını doğrudan kan dolaşımına salgılayan endokrin bezlerinde üretilir. Endokrin bezleri arasında tiroid, paratiroid (tiroidin yakınında), gonadlar, adrenal bezler, hipofiz bezi, pankreas ve timus bezleri bulunur.

Bir veya başka bir endokrin bezinin işlevleri bozulduğunda ortaya çıkan hastalıklar, ya hipofonksiyonunun (azalmış hormon salgılanması) ya da hiperfonksiyonunun (aşırı hormon salgılanması) bir sonucudur.

Hormonlar kimyasal yapılarına göre üç gruba ayrılabilir: protein hormonları; tirozin amino asidinden türetilen hormonlar ve steroid yapılı hormonlar.

^ PROTEİN HORMONLARI

Bunlar pankreas hormonlarını, ön hipofiz bezini ve paratiroid bezlerini içerir.

Pankreas hormonları - insülin ve glukagon - karbonhidrat metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynar. Eylemlerinde birbirlerine düşmandırlar. İnsülin kan şekerini düşürür, glukagon ise artırır.

Hipofiz hormonları diğer birçok endokrin bezinin aktivitesini düzenler. Bunlar şunları içerir:

Somatotropik hormon (GH) - büyüme hormonu, hücre büyümesini uyarır, biyosentetik süreçlerin seviyesini arttırır;

Tiroid uyarıcı hormon (TSH) - tiroid bezinin aktivitesini uyarır;

Adrenokortikotropik hormon (ACTH) - kortikosteroidlerin adrenal korteks tarafından biyosentezini düzenler;

Gonadotropik hormonlar gonadların işlevini düzenler.

^ TİROZİN SERİSİNİN HORMONLARI

Bunlar tiroid hormonlarını ve adrenal medulla hormonlarını içerir. Başlıca tiroid hormonları tiroksin ve triiyodotironindir. Bu hormonlar, amino asit tirozinin iyotlu türevleridir. Tiroid bezinin hipofonksiyonu ile metabolik süreçler azalır. Tiroid bezinin hiperfonksiyonu bazal metabolizmanın artmasına neden olur.

Adrenal medulla, adrenalin ve norepinefrin olmak üzere iki hormon üretir. Bu maddeler kan basıncını arttırır. Adrenalinin karbonhidrat metabolizması üzerinde önemli bir etkisi vardır; kan şekeri seviyesini artırır.

^ STEROİD HORMONLARI

Bu sınıf adrenal korteks ve gonadlar (yumurtalıklar ve testisler) tarafından üretilen hormonları içerir. Kimyasal doğası gereği steroidlerdir. Adrenal korteks kortikosteroidler üretir, bunlar C 21 atomu içerir. En aktif olanları aldosteron ve deoksikortikosteron olan mineralokortikoidlere ayrılırlar. ve glukokortikoidler - kortizol (hidrokortizon), kortizon ve kortikosteron. Glukokortikoidlerin karbonhidrat ve protein metabolizması üzerinde büyük etkisi vardır. Mineralokortikoidler esas olarak su ve minerallerin metabolizmasını düzenler.

Erkek (androjenler) ve kadın (östrojenler) seks hormonları vardır. İlki C 19 - ve ikincisi C 18 -steroidlerdir. Androjenler arasında testosteron, androstenedion vb. bulunur ve östrojenler arasında estradiol, estron ve estriol bulunur. En aktif olanları testosteron ve estradioldür. Seks hormonları normal cinsel gelişimi, ikincil cinsel özelliklerin oluşumunu belirler ve metabolizmayı etkiler.

^ BÖLÜM 14. AKILCI BESLENMENİN BİYOKİMYASAL TEMELLERİ

Beslenme sorununda birbiriyle ilişkili üç bölüm ayırt edilebilir: rasyonel beslenme, tedavi edici ve tedavi edici-profilaktik. Temel, yaşa, mesleğe, iklime ve diğer koşullara bağlı olarak sağlıklı bir insanın ihtiyaçları dikkate alınarak oluşturulduğu için sözde rasyonel beslenmedir. Dengeli beslenmenin temeli denge ve doğru beslenmedir. Akılcı beslenme, vücudun durumunu normalleştirmenin ve yüksek çalışma kapasitesini korumanın bir yoludur.

Karbonhidratlar, proteinler, yağlar, amino asitler, vitaminler ve mineraller gıdayla birlikte insan vücuduna girer. Bu maddelere olan ihtiyaç değişir ve vücudun fizyolojik durumuna göre belirlenir. Büyüyen bir vücudun daha fazla yiyeceğe ihtiyacı vardır. Spor veya fiziksel emekle uğraşan bir kişi, büyük miktarda enerji harcar ve bu nedenle, hareketsiz bir kişiden daha fazla yiyeceğe ihtiyaç duyar.

İnsan beslenmesinde protein, yağ ve karbonhidrat miktarı 1:1:4 oranında olmalıdır yani 1 gr protein için gereklidir, 1 gr yağ ve 4 gr karbonhidrat tüketiniz. Proteinler günlük kalori alımının yaklaşık %14'ünü, yağlar yaklaşık %31'ini ve karbonhidratlar yaklaşık %55'ini sağlamalıdır.

Beslenme biliminin günümüzdeki gelişim aşamasında sadece besinlerin toplam tüketiminden yola çıkmak yeterli değildir. Diyetteki temel gıda bileşenlerinin (esansiyel amino asitler, doymamış yağ asitleri, vitaminler, mineraller vb.) oranını belirlemek çok önemlidir. İnsanın gıda gereksinimlerine ilişkin modern öğreti, dengeli beslenme kavramıyla ifade edilmektedir. Bu kavrama göre, normal yaşam aktivitesinin sağlanması, yalnızca vücuda yeterli miktarda enerji ve protein sağlanmasıyla değil, aynı zamanda yararlı biyolojik etkilerini maksimum düzeyde gösterebilen çok sayıda yeri doldurulamaz beslenme faktörü arasındaki oldukça karmaşık ilişkilerin gözlemlenmesiyle de mümkündür. vücutta. Dengeli beslenme yasası, vücuttaki gıda asimilasyon süreçlerinin, yani metabolik enzimatik reaksiyonların tamamının niceliksel ve niteliksel yönleri hakkındaki fikirlere dayanmaktadır.

SSCB Tıp Bilimleri Akademisi Beslenme Enstitüsü, bir yetişkinin beslenme ihtiyaçları hakkında ortalama veriler geliştirdi. Temel olarak, bireysel besinlerin optimal oranlarının belirlenmesinde, bir yetişkinin normal işleyişini sürdürmek için ortalama olarak gerekli olan tam da bu besin oranıdır. Bu nedenle genel diyetler hazırlarken ve bireysel ürünleri değerlendirirken bu oranlara odaklanmak gerekir. Bireysel temel faktörlerin eksikliğinin zararlı olmasının yanı sıra aşırılığının da tehlikeli olduğunu unutmamak önemlidir. Esansiyel besin maddelerinin fazlalığının toksisitesinin nedeni muhtemelen diyetteki dengesizlik ile ilişkilidir, bu da vücudun biyokimyasal homeostazisinin (bileşimin ve iç ortamın özelliklerinin sabitliği) bozulmasına ve hücresel işleyişin bozulmasına yol açar. beslenme.

Farklı çalışma ve yaşam koşullarındaki insanların, farklı yaş ve cinsiyetteki kişilerin vb. beslenme yapısını değiştirmeden verilen beslenme dengesinin aktarılması pek mümkün değildir. Enerji ve beslenme gereksinimlerindeki farklılıklar, beslenmenin özelliklerine göre değişmektedir. Metabolik süreçler ve bunların hormonal ve sinirsel düzenlenmesi, farklı yaş ve cinsiyetteki kişilerin yanı sıra normal enzimatik durumun ortalama göstergelerinden önemli sapmaları olan kişilerin dengeli beslenme formülünün olağan sunumunda belirli ayarlamalar yapması gerekir. .

SSCB Tıp Bilimleri Akademisi Beslenme Enstitüsü, aşağıdakiler için standartlar önerdi:

Ülkemiz nüfusu için optimal diyetlerin hesaplanması.

Bu diyetler üç iklim koşuluna göre farklılaşıyor

bölgeler: kuzey, orta ve güney. Ancak son bilimsel veriler böyle bir ayrımın günümüzde tatmin edici olamayacağını göstermektedir. Son araştırmalar, ülkemizde Kuzey'in iki bölgeye ayrılması gerektiğini göstermiştir: Avrupa ve Asya. Bu bölgeler iklim koşullarında birbirinden önemli ölçüde farklılık gösterir. SSCB Tıp Bilimleri Akademisi Sibirya Şubesi Klinik ve Deneysel Tıp Enstitüsü'nde (Novosibirsk), uzun süreli çalışmalar sonucunda, Kuzey Asya koşullarında protein metabolizmasının, yağlar, karbonhidratlar, vitaminler, makro ve mikro elementler yeniden yapılandırılır ve bu nedenle metabolizmadaki değişiklikleri dikkate alarak insan beslenme standartlarının netleştirilmesine ihtiyaç vardır. Şu anda Sibirya ve Uzak Doğu nüfusu için beslenmenin rasyonelleştirilmesi alanında geniş çapta araştırmalar yürütülmektedir. Bu konunun araştırılmasında birincil rol biyokimyasal araştırmalara verilmiştir.

Homeostazisin yönlerinden birinin (vücudun su-elektrolit dengesi) sürdürülmesi, nöroendokrin düzenleme kullanılarak gerçekleştirilir. Daha yüksek otonomik susama merkezi ventromedial hipotalamusta bulunur. Su ve elektrolit atılımının düzenlenmesi öncelikle böbrek fonksiyonunun nörohumoral kontrolü yoluyla gerçekleştirilir. Bu sistemde özel bir rol, birbiriyle yakından ilişkili iki nörohormonal mekanizma tarafından oynanır - aldosteron ve (ADH) salgılanması. Aldosteronun düzenleyici etkisinin ana yönü, sodyum atılımının tüm yolları ve hepsinden önemlisi renal tübüller üzerindeki inhibitör etkisidir (antinatriüremik etki). ADH, böbreklerin su atmasını doğrudan önleyerek (antidiüretik etki) sıvı dengesini korur. Aldosteron aktiviteleri ile antidiüretik mekanizmalar arasında sürekli ve yakın bir ilişki vardır. Sıvı kaybı, hacim reseptörleri yoluyla aldosteron salgılanmasını uyarır, bu da sodyum tutulmasına ve ADH konsantrasyonunda artışa neden olur. Her iki sistemin de efektör organı böbreklerdir.

Su ve sodyum kaybının derecesi, su-tuz metabolizmasının humoral düzenleme mekanizmaları tarafından belirlenir: suyun sabitliğini doğrulamak için en önemli organı etkileyen hipofiz bezinin antidiüretik hormonu, vazopressin ve adrenal hormon aldosteron -vücuttaki, yani böbreklerdeki tuz dengesi. ADH, hipotalamusun supraoptik ve paraventriküler çekirdeklerinde üretilir. Bu peptit, hipofiz bezinin portal sistemi aracılığıyla hipofiz bezinin arka lobuna girer, orada yoğunlaşır ve hipofiz bezine giren sinir uyarılarının etkisi altında kana salınır. ADH'nin hedefi böbreklerin distal tübüllerinin duvarıdır; burada hyaluronik asidi depolimerize eden hyaluronidaz üretimini arttırır, böylece vasküler duvarların geçirgenliğini arttırır. Sonuç olarak, birincil idrardan gelen su, vücudun hiperozmotik hücrelerarası sıvısı ile hipoozmolar idrar arasındaki ozmotik gradyan nedeniyle böbrek hücrelerine pasif olarak yayılır. Böbreklerin damarlarından günde yaklaşık 1000 litre kan geçer. 180 litre birincil idrar, böbreklerin glomerüllerinden süzülür, ancak böbrekler tarafından süzülen sıvının yalnızca% 1'i idrara dönüştürülür, birincil idrarı oluşturan sıvının 6/7'si, içinde çözünen diğer maddelerle birlikte zorunlu yeniden emilime uğrar. proksimal tübüller. Birincil idrarda kalan su, distal tübüllerde yeniden emilir. Hacim ve bileşim bakımından birincil idrar oluşumunu gerçekleştirirler.

Hücre dışı sıvıda, ozmotik basınç, eser miktardan 340 mmol/L'ye kadar değişen sodyum klorür konsantrasyonlarına sahip idrarı dışarı atabilen böbrekler tarafından düzenlenir. Sodyum klorür açısından fakir idrarın atılmasıyla, tuz tutulması nedeniyle ozmotik basınç artacak ve hızlı tuz atılımı ile düşecektir.

İdrar konsantrasyonu hormonlar tarafından kontrol edilir: vazopressin (antidiüretik hormon), suyun yeniden emilimini arttırır, idrardaki tuz konsantrasyonunu arttırır, aldosteron, sodyumun yeniden emilimini uyarır. Bu hormonların üretimi ve salgılanması hücre dışı sıvıdaki ozmotik basınca ve sodyum konsantrasyonuna bağlıdır. Plazma tuzu konsantrasyonunun azalmasıyla aldosteron üretimi artar ve sodyum tutulumu artar, artışla vazopressin üretimi artar ve aldosteron üretimi azalır. Bu, suyun yeniden emilimini ve sodyum kaybını artırarak ozmotik basıncın azaltılmasına yardımcı olur. Ayrıca ozmotik basıncın artması susuzluğa neden olur ve bu da su tüketimini artırır. Vazopressin oluşumu ve susama hissi için sinyaller hipotalamustaki osmoreseptörler tarafından başlatılır.

Hücresel hacmin ve hücre içi iyon konsantrasyonlarının düzenlenmesi, sodyum ve potasyumun hücre zarlarından aktif taşınmasını içeren enerjiye bağlı süreçlerdir. Aktif taşıma sistemlerinin enerji kaynağı, hücrenin hemen hemen her enerji harcamasında olduğu gibi ATP değişimidir. Önde gelen enzim olan sodyum-potasyum ATPaz, hücrelere sodyum ve potasyum pompalama yeteneği verir. Bu enzim magnezyum gerektirir ve ayrıca maksimum aktivite için hem sodyum hem de potasyumun aynı anda bulunmasını gerektirir. Hücre zarının zıt taraflarında farklı konsantrasyonlarda potasyum ve diğer iyonların varlığının bir sonucu, zar boyunca bir elektriksel potansiyel farkının oluşmasıdır.

İskelet kası hücrelerinin depoladığı toplam enerjinin 1/3'ü kadarı sodyum pompasının çalışmasını sağlamak için tüketilir. Hipoksi veya herhangi bir inhibitörün metabolizmaya müdahalesi meydana geldiğinde hücre şişer. Şişmenin mekanizması sodyum ve klor iyonlarının hücreye girmesidir; bu hücre içi ozmolaritede bir artışa yol açar, bu da çözünen maddeyi takip ettiği için su içeriğini artırır. Eş zamanlı potasyum kaybı, sodyum kazanımına eşdeğer değildir ve bu nedenle sonuç, su içeriğinde bir artış olacaktır.

Hücre dışı sıvının etkili ozmotik konsantrasyonu (tonisitesi, ozmolaritesi), anyonlarıyla birlikte ozmotik aktivitesinin en az% 90'ını sağlayan sodyum konsantrasyonuna neredeyse paralel olarak değişir. Potasyum ve kalsiyumdaki dalgalanmalar (patolojik koşullar altında bile) litre başına birkaç milieşdeğeri aşmaz ve ozmotik basınç değerini önemli ölçüde etkilemez.

Hücre dışı sıvının hipoelektrolitemisi (hipoosmi, hipoosmolarite, hipotonisite), ozmotik konsantrasyonun 300 mOsm/L'nin altına düşmesidir. Bu, sodyum konsantrasyonunun 135 mmol/L'nin altına düşmesine karşılık gelir. Hiperelektrolitemi (hiperosmolarite, hipertonisite), 330 mOsm/L'lik bir ozmotik konsantrasyonun ve 155 mmol/L'lik bir sodyum konsantrasyonunun fazlalığıdır.

Vücudun farklı bölgelerindeki sıvı hacimlerindeki büyük dalgalanmalar, fizikokimyasal yasalara uyan karmaşık biyolojik süreçlerden kaynaklanır. Bu durumda, tüm su alanlarındaki pozitif yüklerin toplamının negatif yüklerin toplamına eşit olması gerçeğinden oluşan elektriksel nötrlük ilkesi büyük önem taşımaktadır. Sulu ortamdaki elektrolit konsantrasyonunda sürekli olarak meydana gelen değişikliklere, daha sonra geri kazanımla birlikte elektriksel potansiyellerdeki değişiklikler eşlik eder. Dinamik denge sırasında, biyolojik membranların her iki tarafında kararlı katyon ve anyon konsantrasyonları oluşur. Bununla birlikte, gıdayla birlikte gelen vücut sıvısının ozmotik olarak aktif bileşenlerinin yalnızca elektrolitler olmadığı unutulmamalıdır. Karbonhidratların ve yağların oksidasyonu genellikle akciğerler tarafından kolayca salınabilen karbondioksit ve su oluşumuyla sonuçlanır. Amino asitlerin oksidasyonu amonyak ve üre üretir. Amonyağın üreye dönüştürülmesi, insan vücuduna detoksifikasyon mekanizmalarından birini sağlar, ancak aynı zamanda akciğerler tarafından potansiyel olarak uzaklaştırılan uçucu bileşikler, böbrekler tarafından zaten atılması gereken uçucu olmayan bileşiklere dönüştürülür.

Su ve elektrolitlerin, besin maddelerinin, oksijen ve karbon dioksitin ve diğer metabolik son ürünlerin değişimi esas olarak difüzyonla gerçekleşir. Kılcal su, saniyede birkaç kez interstisyel dokuyla su alışverişinde bulunur. Lipidlerdeki çözünürlükleri nedeniyle oksijen ve karbondioksit tüm kılcal zarlardan serbestçe yayılır; aynı zamanda su ve elektrolitlerin endotel zarının küçük gözeneklerinden geçtiğine inanılmaktadır.

7. Su metabolizması bozukluklarının sınıflandırılması ve ana türleri.

Su-elektrolit dengesi bozukluklarının genel kabul görmüş tek bir sınıflandırmasının bulunmadığına dikkat edilmelidir. Su hacmindeki değişikliklere bağlı olarak her türlü bozukluk genellikle bölünür: hücre dışı sıvı hacminde artışla - su dengesi pozitiftir (aşırı hidrasyon ve ödem); hücre dışı sıvı hacminde azalma ile - negatif su dengesi (dehidrasyon). Gambirger ve ark. (1952) bu formların her birini hücre dışı ve hücreler arası olarak alt bölümlere ayırmayı önerdi. Toplam su miktarındaki fazlalık ve azalma her zaman hücre dışı sıvıdaki sodyum konsantrasyonu (ozmolaritesi) ile bağlantılı olarak değerlendirilir. Ozmotik konsantrasyondaki değişime bağlı olarak hiper ve dehidrasyon üç tipe ayrılır: izoosmolar, hipoozmolar ve hiperozmolar.

Vücutta aşırı su birikmesi (aşırı hidrasyon, hiperhidri).

İzotonik hiperhidrasyon Ozmotik basıncı bozmadan hücre dışı sıvı hacmindeki artışı temsil eder. Bu durumda sıvının hücre içi ve hücre dışı sektörler arasında yeniden dağıtımı gerçekleşmez. Vücuttaki toplam su hacmindeki artış, hücre dışı sıvı nedeniyle oluşur. Bu durum, sıvı kısmın interstisyel segmente hareketi nedeniyle dolaşımdaki kan hacmi sabit kaldığında (ekstremitelerde hissedilir şişlik ortaya çıkar, pulmoner ödem gelişebilir), kalp yetmezliği, nefrotik sendromda hipoproteineminin bir sonucu olabilir. İkincisi, sıvının terapötik amaçlarla parenteral uygulanması, bir deneyde büyük miktarlarda salin veya Ringer çözeltisinin infüzyonu veya ameliyat sonrası dönemde hastalara uygulanmasıyla ilişkili ciddi bir komplikasyon olabilir.

Hipoosmolar aşırı hidrasyon veya su zehirlenmesi, elektrolitlerin uygun şekilde tutulmadığı aşırı su birikiminden, böbrek yetmezliği nedeniyle sıvı atılımının bozulmasından veya antidiüretik hormonun yetersiz salgılanmasından kaynaklanır. Bu bozukluk, hipoosmotik bir çözeltinin periton diyalizi ile deneysel olarak yeniden üretilebilir. Hayvanlarda su zehirlenmesi, ADH verilmesinden veya adrenal bezlerin çıkarılmasından sonra suya maruz kalındığında da kolaylıkla gelişir. Sağlıklı hayvanlarda su zehirlenmesi, her 30 dakikada bir 50 ml/kg dozunda su içildikten 4-6 saat sonra meydana geldi. Kusma, titreme, klonik ve tonik konvülsiyonlar meydana gelir. Kandaki elektrolit, protein ve hemoglobin konsantrasyonu keskin bir şekilde azalır, plazma hacmi artar ve kan reaksiyonu değişmez. İnfüzyonun devam etmesi komanın gelişmesine ve hayvanların ölümüne yol açabilir.

Su zehirlenmesi durumunda hücre dışı sıvının fazla su ile seyreltilmesi nedeniyle ozmotik konsantrasyonu azalır ve hiponatremi meydana gelir. "İnterstisyum" ile hücreler arasındaki ozmotik gradyan, hücreler arası suyun bir kısmının hücrelere hareket etmesine ve şişmesine neden olur. Hücresel su hacmi %15 oranında artabilir.

Klinik uygulamada su zehirlenmesi olgusu, su temininin böbreklerin onu dışarı atma yeteneğini aştığı durumlarda ortaya çıkar. Bir hastaya günde 5 litre veya daha fazla su verildikten sonra baş ağrısı, ilgisizlik, mide bulantısı ve baldırlarda kramplar meydana gelir. ADH ve oligüri üretimi arttığında aşırı tüketimle su zehirlenmesi meydana gelebilir. Yaralanmalar, büyük cerrahi operasyonlar, kan kaybı, anesteziklerin (özellikle morfin) uygulanmasından sonra oligüri genellikle en az 1-2 gün sürer. Hücreler tarafından hızla tüketilen izotonik glikoz çözeltisinin büyük miktarlarda intravenöz infüzyonu ve enjekte edilen sıvının konsantrasyonunun düşmesi sonucu su zehirlenmesi meydana gelebilir. Şok, anüri ve oligüri ile seyreden böbrek hastalıkları ve diyabet insipidusun ADH ilaçlarıyla tedavisi ile ortaya çıkan böbrek fonksiyonlarının kısıtlandığı durumlarda fazla miktarda su verilmesi de tehlikelidir. Su zehirlenmesi tehlikesi, bebeklerde ishale bağlı toksikoz tedavisi sırasında tuzsuz suyun aşırı uygulanmasından kaynaklanmaktadır. Sık sık tekrarlanan lavmanlarda bazen aşırı sulanma meydana gelir.

Hipoozmolar hiperhidri koşullarındaki terapötik müdahaleler, fazla suyun ortadan kaldırılmasını ve hücre dışı sıvının ozmotik konsantrasyonunu eski haline getirmeyi amaçlamalıdır. Fazlalık, anüri semptomları olan bir hastaya aşırı miktarda su verilmesiyle ilişkiliyse, yapay böbrek kullanımı hızlı bir terapötik etki sağlar. Tuz ekleyerek normal ozmotik basınç seviyesinin geri kazanılmasına, yalnızca vücuttaki toplam tuz miktarının azalması ve su zehirlenmesinin açık belirtilerinin olması durumunda izin verilir.

Hiperozomlar aşırı hidrasyon hipernatremi nedeniyle ozmotik basınçta eş zamanlı bir artışla birlikte hücre dışı boşluktaki sıvı hacminde bir artışla kendini gösterir. Bozuklukların gelişmesinin mekanizması şu şekildedir: sodyum tutulmasına yeterli hacimde su tutulması eşlik etmez, hücre dışı sıvı hipertonik hale gelir ve hücrelerden gelen su, ozmotik dengeye kadar hücre dışı boşluklara hareket eder. Bozukluğun nedenleri çeşitlidir: Cushing veya Cohn sendromu, deniz suyu içmek, travmatik beyin hasarı. Hiperozmolar aşırı hidrasyon durumu uzun süre devam ederse, merkezi sinir sisteminin hücre ölümü meydana gelebilir.

Deneysel koşullar altında hücre dehidrasyonu, elektrolitlerin hipertonik çözeltileri, bunları böbrekler tarafından hızla atılma yeteneğini aşan hacimlerde uygulandığında meydana gelir. İnsanlarda da deniz suyu içmeye zorlandığında benzer bir rahatsızlık ortaya çıkar. Ağır bir susuzluk hissi olarak hissedilen suyun hücrelerden hücre dışı boşluğa hareketi vardır. Bazı durumlarda hiperozmolar hiperhidri ödem gelişimine eşlik eder.

Hücre dışı sıvının ozmotik konsantrasyonunda bir azalma veya artış ile toplam su hacminde bir azalma (dehidrasyon, hipohidri, dehidrasyon, ekzikoz) da meydana gelir. Dehidrasyon tehlikesi kanın kalınlaşması riskidir. Hücre dışı suyun yaklaşık üçte birinin kaybından sonra şiddetli dehidrasyon belirtileri ortaya çıkar.

Hipoozmolar dehidrasyon Vücudun elektrolit içeren çok fazla sıvı kaybettiği ve kaybın, tuz ilave edilmeden daha küçük hacimli suyla değiştirildiği durumlarda gelişir. Bu durum, tekrarlanan kusma, ishal, artan terleme, hipoaldosteronizm, poliüri (diabetes insipidus ve diyabet), eğer su kaybı (hipotonik çözeltiler) tuzsuz içilerek kısmen yenilenirse ortaya çıkar. Hipoozmotik hücre dışı boşluktan sıvının bir kısmı hücrelere akar. Böylece tuz eksikliği sonucu gelişen ekzikoza hücre içi ödem de eşlik eder. Susuzluk hissi yoktur. Kandaki su kaybına hematokritte bir artış, hemoglobin ve protein konsantrasyonunda bir artış eşlik eder. Kanın su ile tükenmesi ve buna bağlı olarak plazma hacminin azalması ve viskozitenin artması, kan dolaşımını önemli ölçüde bozar ve bazen çökmeye ve ölüme neden olur. Kalp debisindeki azalma da böbrek yetmezliğine yol açar. Filtrasyon hacmi keskin bir şekilde düşer ve oligüri gelişir. İdrar pratik olarak sodyum klorürden yoksundur ve bu, hacim reseptörlerinin uyarılması nedeniyle artan aldosteron salgılanmasıyla kolaylaştırılır. Kandaki artık nitrojen içeriği artar. Dış dehidrasyon belirtileri gözlemlenebilir - turgorda azalma ve ciltte kırışma. Genellikle baş ağrısı ve iştahsızlık vardır. Çocuklar susuz kaldığında ilgisizlik, uyuşukluk ve kas güçsüzlüğü hızla ortaya çıkar.

Hipoosmolar hidrasyon sırasında su ve elektrolit eksikliğinin, farklı elektrolitler içeren izoozmotik veya hipoozmotik bir sıvı uygulanarak değiştirilmesi önerilir. Yeterli suyun içeriye alınması mümkün değilse, deriden, akciğerlerden ve böbreklerden kaçınılmaz su kaybı, %0,9'luk sodyum klorür çözeltisinin intravenöz infüzyonu ile telafi edilmelidir. Zaten bir eksiklik meydana gelmişse, uygulanan hacmi günde 3 litreyi aşmayacak şekilde artırın. Hipertonik salin solüsyonu, yalnızca kan elektrolit konsantrasyonundaki azalmanın olumsuz sonuçlarının ortaya çıktığı istisnai durumlarda, eğer böbrekler sodyumu tutmuyorsa ve bunun büyük bir kısmı başka yollarla kaybediliyorsa uygulanmalıdır; aksi takdirde fazla sodyumun uygulanması, dehidrasyonu kötüleştirir. Böbreklerin boşaltım fonksiyonu azaldığında hiperkloremik asidozu önlemek için sodyum klorür yerine laktik asit tuzu verilmesi mantıklıdır.

Hiperosmolar dehidrasyon teminini aşan su kaybı ve sodyum kaybı olmadan endojen oluşum sonucu gelişir. Bu formdaki su kaybı, çok az elektrolit kaybıyla meydana gelir. Bu, kaybedilen sıvının içilerek telafi edilmemesi durumunda artan terleme, hiperventilasyon, ishal, poliüri ile ortaya çıkabilir. Ozmotik (veya seyreltici) diürez adı verilen idrarda büyük miktarda su kaybı meydana gelir; böbreklerden çok fazla glikoz, üre veya diğer nitrojenli maddeler salınır, birincil idrarın konsantrasyonu artar ve suyun yeniden emilmesi karmaşıklaşır. . Bu gibi durumlarda su kaybı sodyum kaybını aşar. Yutma bozukluğu olan hastalarda sınırlı su verilmesinin yanı sıra beyin hastalıkları, koma durumu, yaşlılarda, prematüre yenidoğanlarda, beyin hasarı olan bebeklerde vb. Susuzluk hissinin bastırılmasında. Yaşamın her günü, bazen düşük süt tüketimine bağlı olarak hiperozmolar ekzikoz meydana gelir (“susuzluktan kaynaklanan ateş”). Hiperozmolar dehidrasyon bebeklerde yetişkinlere göre çok daha kolay meydana gelir. Bebeklik döneminde ateş, hafif asidoz ve diğer hiperventilasyon vakalarında akciğerlerden çok az elektrolit içeren veya hiç elektrolit içermeyen büyük miktarlarda su kaybedilebilir. Bebeklerde böbreklerin konsantrasyon yeteneğinin yeterince gelişmemesi sonucunda su ve elektrolit dengesi arasında uyumsuzluk da ortaya çıkabilir. Elektrolit tutulumu, özellikle hipertonik veya izotonik solüsyonun aşırı dozda alınması durumunda, çocuğun vücudunda çok daha kolay meydana gelir. Bebeklerde birim yüzey alanı başına minimum zorunlu su atılımı (böbrekler, akciğerler ve deri yoluyla) yetişkinlere göre yaklaşık iki kat daha yüksektir.

Su kaybının elektrolit salınımı üzerindeki baskınlığı, hücre dışı sıvının ozmotik konsantrasyonunda bir artışa ve suyun hücrelerden hücre dışı boşluğa hareketine yol açar. Böylece kanın kalınlaşması yavaşlar. Hücre dışı alanın hacmindeki azalma, aldosteron salgılanmasını uyarır. Bu, böbreklerden su kaybını sınırlayan ADH üretiminin artması nedeniyle iç ortamın hiperozmolaritesini ve sıvı hacminin restorasyonunu korur. Hücre dışı sıvının hiperozmolaritesi ayrıca suyun böbrek dışı yollardan atılımını da azaltır. Hiperosmolaritenin olumsuz etkisi, acı verici bir susuzluk hissine, protein parçalanmasının artmasına ve sıcaklığın artmasına neden olan hücre dehidrasyonu ile ilişkilidir. Sinir hücrelerinin kaybı ruhsal bozukluklara (bilinç bulanıklığı) ve solunum bozukluklarına yol açar. Hiperozmolar tipteki dehidrasyona ayrıca vücut ağırlığında bir azalma, kuru cilt ve mukoza zarları, oligüri, kan kalınlaşması belirtileri ve kanın ozmotik konsantrasyonunda bir artış eşlik eder. Deneyde susama mekanizmasının baskılanması ve orta düzeyde hücre dışı hiperosmolaritenin geliştirilmesi, kedilerde hipotalamusun suproptik çekirdeklerine ve sıçanlarda ventromedial çekirdeklere yapılan bir enjeksiyonla sağlandı. İnsan vücudu sıvısının su eksikliğini ve izotonikliğini eski haline getirmek, esas olarak bazik elektrolitler içeren hipotonik bir glikoz çözeltisinin eklenmesiyle elde edilir.

İzotonik dehidrasyon anormal derecede artan sodyum atılımı ile, çoğunlukla gastrointestinal sistem bezlerinin salgılanmasıyla (günlük hacmi toplam hücre dışı sıvının hacminin% 65'ine kadar olan izosmolar sekresyonlar) gözlemlenebilir. Bu izotonik sıvıların kaybı hücre içi hacimde bir değişikliğe yol açmaz (tüm kayıplar hücre dışı hacimden kaynaklanmaktadır). Sebepleri tekrarlayan kusma, ishal, fistül yoluyla kayıp, büyük transuda oluşumu (asit, plevral efüzyon), yanıklara bağlı kan ve plazma kaybı, peritonit, pankreatittir.

Tema anlamı: Su ve içinde çözünen maddeler vücudun iç ortamını oluşturur. Su-tuz homeostazisinin en önemli parametreleri ozmotik basınç, pH ve hücre içi ve hücre dışı sıvının hacmidir. Bu parametrelerdeki değişiklikler kan basıncında değişikliklere, asidoz veya alkaloza, dehidrasyona ve doku ödemine yol açabilir. Su-tuz metabolizmasının ince regülasyonunda rol oynayan ve böbreklerin distal tübülleri ve toplama kanalları üzerinde etkili olan ana hormonlar: antidiüretik hormon, aldosteron ve natriüretik faktör; böbreklerin renin-anjiyotensin sistemi. İdrar bileşiminin ve hacminin nihai oluşumu böbreklerde meydana gelir ve iç ortamın düzenlenmesi ve sabitliği sağlanır. Böbrekler, idrar oluşumu sırasında önemli miktarda maddenin aktif transmembran taşınması ihtiyacıyla ilişkili yoğun enerji metabolizması ile karakterize edilir.

İdrarın biyokimyasal analizi böbreklerin fonksiyonel durumu, çeşitli organlardaki metabolizma ve bir bütün olarak vücut hakkında fikir verir, patolojik sürecin doğasını açıklığa kavuşturmaya yardımcı olur ve tedavinin etkinliğini değerlendirmeye olanak tanır.

Dersin amacı: Su-tuz metabolizmasının parametrelerinin özelliklerini ve bunların düzenlenme mekanizmalarını incelemek. Böbreklerde metabolizmanın özellikleri. Biyokimyasal idrar analizini yapmayı ve değerlendirmeyi öğrenin.

Öğrenci şunları bilmelidir:

1. İdrar oluşum mekanizması: glomerüler filtrasyon, yeniden emilim ve sekresyon.

2. Vücudun su bölmelerinin özellikleri.

3. Vücudun sıvı ortamının temel parametreleri.

4. Hücre içi sıvı parametrelerinin sabitliğini ne sağlar?

5. Hücre dışı sıvının sabitliğini sağlayan sistemler (organlar, maddeler).

6. Hücre dışı sıvının ozmotik basıncını sağlayan faktörler (sistemler) ve düzenlenmesi.

7. Hücre dışı sıvı hacminin sabitliğini ve düzenlenmesini sağlayan faktörler (sistemler).

8. Hücre dışı sıvının asit-baz durumunun sabitliğini sağlayan faktörler (sistemler). Bu süreçte böbreklerin rolü.

9. Böbreklerdeki metabolizmanın özellikleri: yüksek metabolik aktivite, kreatin sentezinin ilk aşaması, yoğun glukoneogenezin (izoenzimler) rolü, D3 vitamininin aktivasyonu.

10. İdrarın genel özellikleri (günlük miktar - diürez, yoğunluk, renk, şeffaflık), idrarın kimyasal bileşimi. İdrarın patolojik bileşenleri.

Öğrenci şunları yapabilmelidir:

1. İdrarın ana bileşenlerinin niteliksel olarak belirlenmesini yapın.

2. Biyokimyasal idrar analizini değerlendirin.

Öğrenci aşağıdakileri anlamalıdır:

İdrarın biyokimyasal parametrelerindeki değişikliklerin eşlik ettiği bazı patolojik durumlar hakkında (proteinüri, hematüri, glukozüri, ketonüri, bilirubinüri, porfirüri) .

Konuyu incelemek için gerekli temel disiplinlerden bilgiler:

1. Böbreğin yapısı, nefron.

2. İdrar oluşum mekanizmaları.

Bireysel çalışma ödevleri:

Konu materyalini hedef sorulara (“öğrencinin bilmesi gereken”) uygun olarak çalışın ve aşağıdaki görevleri yazılı olarak tamamlayın:

1. Histoloji kursuna bakın. Nefronun yapısını hatırlayın. Proksimal tübül, distal kıvrımlı tübül, toplama kanalı, koroidal glomerulus, jukstaglomerüler aparatı etiketleyin.

2. Normal fizyoloji kursuna bakın. İdrar oluşumunun mekanizmasını hatırlayın: glomerüllerde filtrasyon, tübüllerde ikincil idrar oluşturmak için yeniden emilim ve salgı.

3. Ozmotik basıncın ve hücre dışı sıvı hacminin düzenlenmesi, esas olarak hücre dışı sıvıdaki sodyum ve su iyonlarının içeriğinin düzenlenmesiyle ilişkilidir.

Bu düzenlemede yer alan hormonları adlandırın. Etkilerini şemaya göre tanımlayın: Hormonun salgılanma nedeni; hedef organ (hücreler); bu hücrelerdeki etki mekanizması; eylemlerinin nihai etkisi.

Bilgini test et:

A. Vazopressin(Biri hariç hepsi doğrudur):

A. hipotalamusun nöronlarında sentezlenir; B. ozmotik basınç arttığında salgılanır; V. böbrek tübüllerinde birincil idrardan suyun yeniden emilme oranını arttırır; örneğin böbrek tübüllerinde sodyum iyonlarının yeniden emilimini arttırır; d. ozmotik basıncı azaltır e. idrar daha konsantre hale gelir.

B. Aldosteron(Biri hariç hepsi doğrudur):

A. adrenal kortekste sentezlenir; B. kandaki sodyum iyonlarının konsantrasyonu azaldığında salgılanır; V. böbrek tübüllerinde sodyum iyonlarının yeniden emilimini arttırır; d. idrar daha konsantre hale gelir.

d. Salgıyı düzenleyen ana mekanizma böbreklerin arenin-anjiyotensin sistemidir.

B. Natriüretik faktör(Biri hariç hepsi doğrudur):

A. esas olarak atriyal hücreler tarafından sentezlenir; B. salgı uyaranı – artan kan basıncı; V. glomerüllerin filtreleme yeteneğini arttırır; örneğin idrar oluşumunu arttırır; d. idrar daha az konsantre hale gelir.

4. Aldosteron ve vazopressin salgısının düzenlenmesinde renin-anjiyotensin sisteminin rolünü gösteren bir diyagram yapın.

5. Hücre dışı sıvının asit-baz dengesinin sabitliği, kan tampon sistemleri tarafından korunur; pulmoner ventilasyonda ve böbreklerden asit (H+) atılım hızında değişiklikler.

Kan tampon sistemlerini (ana bikarbonat) unutmayın!

Bilgini test et:

Hayvansal kökenli yiyecekler doğası gereği asidiktir (bitkisel kökenli yiyeceklerin aksine esas olarak fosfatlardan dolayı). Öncelikle hayvansal gıda tüketen bir kişide idrar pH'ı nasıl değişir?

A. pH 7,0'a daha yakın; b.pH yaklaşık 5; V. PH yaklaşık 8.0.

6. Soruları cevaplayın:

A. Böbreklerin tükettiği yüksek oranda (%10) oksijen nasıl açıklanır?

B. Yüksek yoğunlukta glukoneogenez;

B. Kalsiyum metabolizmasında böbreklerin rolü.

7. Nefronların ana görevlerinden biri, yararlı maddeleri kandan gerekli miktarda yeniden emip, metabolik son ürünleri kandan uzaklaştırmaktır.

Bir masa yap İdrarın biyokimyasal parametreleri:

Sınıf çalışması.

Laboratuvar işi:

Farklı hastalardan alınan idrar örneklerinde bir dizi niteliksel reaksiyon gerçekleştirin. Biyokimyasal analiz sonuçlarına dayanarak metabolik süreçlerin durumu hakkında bir sonuca varın.

pH'ın belirlenmesi.

Prosedür: Gösterge kağıdının ortasına 1-2 damla idrar damlatın ve renkli şeritlerden birinin rengindeki, kontrol şeridinin rengiyle eşleşen değişime bağlı olarak, test edilen idrarın pH'ı belirlenir. . Normal pH 4,6 – 7,0’dır

2. Proteine ​​kalitatif reaksiyon. Normal idrar protein içermez (eser miktarlar normal reaksiyonlarla tespit edilmez). Bazı patolojik durumlarda idrarda protein görünebilir - proteinüri.

İlerlemek: 1-2 ml idrara 3-4 damla taze hazırlanmış %20'lik sülfasalisiklik asit solüsyonu ekleyin. Protein mevcutsa beyaz bir çökelti veya bulanıklık ortaya çıkar.

3. Glukoza kalitatif reaksiyon (Fehling reaksiyonu).

Prosedür: 10 damla idrara 10 damla Fehling reaktifi ekleyin. Kaynayana kadar ısıtın. Glikoz mevcut olduğunda kırmızı bir renk görünür. Sonuçları normla karşılaştırın. Normalde idrarda eser miktarda glikoz kalitatif reaksiyonlarla tespit edilmez. Normalde idrarda glikoz bulunmadığı genel olarak kabul edilir. Bazı patolojik durumlarda idrarda glikoz görülür glukozüri.

Belirleme bir test şeridi (gösterge kağıdı) / kullanılarak yapılabilir.

Keton cisimlerinin tespiti

Prosedür: Bir cam slayt üzerine bir damla idrar, bir damla %10 sodyum hidroksit çözeltisi ve bir damla taze hazırlanmış %10 sodyum nitroprussid çözeltisi uygulayın. Kırmızı bir renk belirir. 3 damla konsantre asetik asit ekleyin - kiraz rengi belirir.

Normalde idrarda keton cisimleri bulunmaz. Bazı patolojik durumlarda idrarda keton cisimleri görülür. ketonüri.

Sorunları bağımsız olarak çözün ve soruları yanıtlayın:

1. Hücre dışı sıvının ozmotik basıncı arttı. Azalmasına neden olacak olayların sırasını şematik biçimde açıklayın.

2. Aşırı vazopressin üretimi ozmotik basınçta önemli bir düşüşe yol açarsa aldosteron üretimi nasıl değişecektir?

3. Dokulardaki sodyum klorür konsantrasyonu azaldığında homeostaziyi yeniden sağlamayı amaçlayan olayların sırasını (bir diyagram şeklinde) ana hatlarıyla belirtin.

4. Hastada ketoneminin eşlik ettiği şeker hastalığı var. Kanın ana tampon sistemi olan bikarbonat sistemi asit-baz dengesindeki değişikliklere nasıl tepki verecektir? CBS'nin restorasyonunda böbreklerin rolü nedir? Bu hastada idrar pH'ı değişecek mi?

5. Yarışmaya hazırlanan sporcu yoğun bir antrenmana tabi tutulur. Böbreklerdeki glukoneogenez oranı nasıl değişebilir (cevabınızın nedeni)? Bir sporcunun idrar pH'ını değiştirmesi mümkün müdür? Cevabın nedenlerini belirtin)?

6. Hastanın kemik dokusunda dişlerin durumunu da etkileyen metabolik bozukluk belirtileri vardır. Kalsitonin ve paratiroid hormonu düzeyi fizyolojik normlardadır. Hasta gerekli miktarlarda D vitamini (kolekalsiferol) alır. Metabolik bozukluğun olası nedeni hakkında bir tahminde bulunun.

7. “Genel idrar analizi” standart formunu gözden geçirin (Tyumen Devlet Tıp Akademisi multidisipliner kliniği) ve biyokimyasal laboratuvarlarda belirlenen idrarın biyokimyasal bileşenlerinin fizyolojik rolünü ve tanısal önemini açıklayabilme. İdrarın biyokimyasal parametrelerinin normal olduğunu unutmayın.