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 ilişkilidir. Su, vücudun termoregülasyon süreçlerinde belli bir rol oynar. Su onu dokulara ve hücrelere iletir besinler ve son metabolik ürünlerin bunlardan uzaklaştırılması.

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. Hormon tiroid bezi Tiroksin suyun vücuttan atılmasını 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 dahildir kemik dokusu 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 kobalt, manganez, magnezyum, demir iyonları gereklidir. normal değişim amino asitler. 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 vücudunun ve hayvanların ana kaynağı 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.

Amid nikotinik asit dehidrojenazların bir parçası olan NAD + ve NADP + koenzimlerinin ayrılmaz bir parçasıdır.

7. Folik asit (Bc Vitamini). Ispanak yapraklarından (Latince folium - yaprak) izole edilmiştir. Parça 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, dejeneratif değişiklikler spermatozoa). 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. Karakteristik bir özellik K vitamini eksikliği deri altı, kas içi ve diğer kanamaların ve kanın 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. Bunun sonucunda “inaktif” bir enzim oluşur, metabolizma bozulur ve ciddi hastalık. 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 düzenleyicileridir. fizyolojik fonksiyonlar. 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 endokrin bezlerinde üretilir, boşaltım kanalları ve salgılarını doğrudan kan dolaşımına salarlar. 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 artar tansiyon. 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, ihtiyaçlar dikkate alınarak oluşturulduğu için rasyonel beslenmedir. sağlıklı kişi yaşa, mesleğe, iklime ve diğer koşullara bağlı olarak. 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.

Açık modern sahne Beslenme biliminin gelişmesinde yalnızca toplam besin alımına güvenmek yeterli değildir. Diyetteki temel gıda bileşenlerinin (esansiyel amino asitler, doymamış yağ asitleri, vitaminler, mineraller vb.) oranını belirlemek çok önemlidir. Çağdaş öğretim Konseptte insanın gıda ihtiyacı hakkında ifade edildi dengeli beslenme. 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 birbirlerinden önemli ölçüde farklılık göstermektedir. iklim koşulları. 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.

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.

http://www.allbest.ru/ adresinde yayınlandı

KARAGANDA DEVLET HEKİMLİĞİ N GÖKYÜZÜ AKADEMİ

Genel ve Biyolojik Kimya Bölümü

FONKSİYONEL BİYOKİMYA

(Su-tuz metabolizması. Böbrek ve idrar biyokimyası)

ÖĞRETİCİ

Karaganda 2004

Yazarlar: kafa. bölüm prof. L.E. Muravleva, Doçent T.S. Omarov, doçent S.A. Iskakova, öğretmenler D.A. Klyuev, O.A. Ponamareva, L.B. Ayişeva

Hakem: Profesör N.V. Kozaçenko

Bölümün __2004 tarihli __ pr. no'lu toplantısında onaylandı.

Yönetici tarafından onaylandı departman

Tıbbi-biyolojik ve eczacılık fakültelerinin MK'si tarafından onaylandı

__2004 tarihli Proje No.

Başkan

1. 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), yiyeceklerin içerdiği önceden oluşturulmuş su (800-1000 ml) ve oluşan su şeklinde alınarak 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 ml). 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 sektörü oluşturan hücre içi su (28 litre veya vücut ağırlığının %40'ını oluşturur) ve hücre dışı sektörü oluşturan hücre dışı su (14 litre veya vücut ağırlığının %20'si) ile temsil edilir. 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 elementler makro elementler (günlük gereksinim >100 mg) ve mikro elementler (günlük gereksinim) olarak ikiye ayrılır.<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.

Tablo 1 (sütun 2), bir yetişkinin vücudundaki ortalama mineral içeriğini göstermektedir (65 kg ağırlığa göre). Bir yetişkinin bu elementler için ortalama günlük 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 nadir görülen bir olgu değildir: örneğin monoton beslenme, emilim bozukluğu 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 durumları ve guatr yaygın hale gelmiştir. Magnezyum eksikliği ishal nedeniyle veya alkolizme bağlı monoton beslenme nedeniyle ortaya çıkabilir. Vücuttaki mikro element eksikliği sıklıkla hematopoez bozukluğu olarak kendini gösterir; Anemi: Son sütun, belirtilen minerallerin vücutta gerçekleştirdiği işlevleri listeler. Tablo verilerinden, neredeyse tüm makro elementlerin vücutta yapısal bileşenler ve elektrolitler olarak işlev gördüğü açıktır. 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.

2. Su-tuz metabolizmasının düzenlenmesi. Vazopressin, aldosteron ve renin-anjiyotensin sisteminin rolü

Su-tuz homeostazisinin ana parametreleri ozmotik basınç, pH ve hücre içi ve hücre dışı sıvının hacmidir. Bu parametrelerdeki değişiklikler kan basıncında değişikliklere, asidoz veya alkaloza, dehidrasyona ve ödemlere neden olabilir. Su-tuz dengesinin düzenlenmesinde rol oynayan ana hormonlar ADH, aldosteron ve atriyal natriüretik faktördür (ANF).

ADH veya vazopressin, bir disülfit köprüsüyle birbirine bağlanan 9 amino asit içeren bir peptittir. Hipotalamusta bir prohormon olarak sentezlenir, daha sonra hipofiz bezinin arka lobunun sinir uçlarına taşınır ve uygun uyarı üzerine buradan kan dolaşımına salgılanır. Akson boyunca hareket, spesifik bir taşıyıcı protein (nörofizin) ile ilişkilidir.

ADH salgılanmasına neden olan uyarı, sodyum iyonlarının konsantrasyonundaki artış ve hücre dışı sıvının ozmotik basıncındaki artıştır.

ADH için en önemli hedef hücreler böbreklerin distal tübüllerindeki ve toplayıcı kanallarındaki hücrelerdir. Bu kanalların hücreleri nispeten suya karşı geçirimsizdir ve ADH yokluğunda idrar konsantre değildir ve günde 20 litreyi aşan miktarlarda (norm günde 1-1,5 litredir) atılabilir.

ADH için iki tip reseptör vardır: V1 ve V2. V2 reseptörü yalnızca böbrek epitel hücrelerinin yüzeyinde bulunur. ADH'nin V2'ye bağlanması adenilat siklaz sistemi ile ilişkilidir ve protein kinaz A'nın (PKA) aktivasyonunu uyarır. PKA, membran protein geni aquaporin-2'nin ekspresyonunu uyaran proteinleri fosforile eder. Aquaporin 2 apikal membrana doğru hareket eder, içine yerleşir ve su kanalları oluşturur. Bunlar hücre zarının suya seçici geçirgenliğini sağlar. Su molekülleri böbrek tübüler hücrelerine serbestçe yayılır ve daha sonra interstisyel boşluğa girer. Bunun sonucunda böbrek tübüllerinden su yeniden emilir. Tip V1 reseptörleri düz kas membranlarında lokalizedir. ADH'nin V1 reseptörü ile etkileşimi, IP-3'ü oluşturmak üzere fosfatidilinositol-4,5-bifosfatı hidrolize eden fosfolipaz C'nin aktivasyonuna yol açar. IF-3 endoplazmik retikulumdan Ca2+ salınımına neden olur. Hormonun V1 reseptörleri yoluyla etkisinin sonucu, kan damarlarının düz kas tabakasının kasılmasıdır.

Hipofiz bezinin arka lobunun işlev bozukluğunun yanı sıra hormonal sinyal iletim sistemindeki bir bozulmanın neden olduğu ADH eksikliği, diyabet insipidusun gelişmesine yol açabilir. Diabetes insipidus'un ana belirtisi poliüridir, yani. büyük miktarda düşük yoğunluklu idrarın atılımı.

En aktif mineralokortikosteroid olan aldosteron, adrenal kortekste kolesterolden sentezlenir.

Aldosteronun zona glomerulosa hücreleri tarafından sentezi ve salgılanması, anjiyotensin II, ACTH, prostaglandin E tarafından uyarılır. Bu işlemler aynı zamanda yüksek K + konsantrasyonlarında ve düşük Na + konsantrasyonlarında da aktive edilir.

Hormon hedef hücreye nüfuz eder ve hem sitozolde hem de çekirdekte bulunan spesifik bir reseptör ile etkileşime girer.

Renal tübüler hücrelerde aldosteron, farklı işlevleri yerine getiren proteinlerin sentezini uyarır. Bu proteinler şunları yapabilir: a) distal renal tübüllerin hücre zarındaki sodyum kanallarının aktivitesini artırabilir, böylece sodyum iyonlarının idrardan hücrelere taşınmasını teşvik edebilir; b) TCA döngüsünün enzimleri olabilir ve dolayısıyla Krebs döngüsünün aktif iyon taşınması için gerekli ATP moleküllerini üretme yeteneğini arttırır; c) K +, Na + -ATPase pompasını etkinleştirin ve yeni pompaların sentezini teşvik edin. Aldosteron tarafından indüklenen proteinlerin etkisinin genel sonucu, nefron tübüllerinde sodyum iyonlarının yeniden emilmesinde bir artıştır ve bu da vücutta NaCl tutulmasına neden olur.

Aldosteronun sentezini ve salgılanmasını düzenleyen ana mekanizma, renin-anjiyotensin sistemidir.

Renin, renal afferent arteriyollerin jukstaglomerüler hücreleri tarafından üretilen bir enzimdir. Bu hücrelerin konumu onları özellikle kan basıncındaki değişikliklere karşı duyarlı hale getirir. Kan basıncındaki azalma, sıvı veya kan kaybı ve NaCl konsantrasyonundaki azalma, renin salınımını uyarır.

Anjiyotensinojen - 2 - karaciğerde üretilen globulin. Renin için bir substrat görevi görür. Renin, anjiyotensinojen molekülündeki peptid bağını hidrolize eder ve N-terminal dekapeptitini (anjiyotensin I) ayırır.

Anjiyotensin I, endotel hücrelerinde ve kan plazmasında bulunan antiotensin dönüştürücü enzim karboksidipeptidil peptidaz için bir substrat görevi görür. Anjiyotensin I'den iki terminal amino asit ayrılarak bir oktapeptit olan anjiyotensin II'yi oluşturur.

Anjiyotensin II, aldosteron üretimini uyarır, arteriyollerin daralmasına neden olur, bu da kanın artmasına neden olur. atardamar basıncı ve susuzluğa neden olur. Anjiyotensin II, inositol fosfat sistemi yoluyla aldosteronun sentezini ve salgılanmasını aktive eder.

PNP, tek bir disülfit köprüsüne sahip 28 amino asit içeren bir peptittir. PNP, kardiyositlerde bir preprohormon (126 amino asit kalıntısından oluşan) olarak sentezlenir ve depolanır.

PNP salgılanmasını düzenleyen ana faktör kan basıncındaki artıştır. Diğer uyaranlar: artan plazma ozmolaritesi, artan kalp hızı, artan kan katekolaminleri ve glukokortikoidler.

PNF'nin ana hedef organları böbrekler ve periferik arterlerdir.

PNF'nin etki mekanizmasının bir takım özellikleri vardır. Plazma zarı reseptörü PNP, guanilat siklaz aktivitesine sahip bir proteindir. Reseptör bir alan yapısına sahiptir. Ligand bağlama alanı hücre dışı alanda lokalizedir. PNP'nin yokluğunda, PNP reseptörünün hücre içi alanı fosforile edilmiş durumdadır ve aktif değildir. PNP'nin reseptöre bağlanması sonucunda reseptörün guanilat siklaz aktivitesi artar ve GTP'den siklik GMP oluşumu meydana gelir. PNF'nin etkisi sonucunda renin ve aldosteron oluşumu ve salgılanması engellenir. PNF'nin net etkisi Na+ ve su atılımında artış ve kan basıncında azalmadır.

PNF genellikle anjiyotensin II'nin fizyolojik bir antagonisti olarak kabul edilir, çünkü etkisi kan damarlarının lümeninin daralmasına ve (aldosteron salgısının düzenlenmesi yoluyla) sodyum tutulmasına neden olmaz, aksine vazodilatasyona ve tuz kaybına neden olur.

3. Böbreklerin biyokimyası

Böbreklerin temel işlevi, suyu ve suda çözünen maddeleri (metabolizmanın son ürünleri) vücuttan uzaklaştırmaktır (1). Vücudun iç ortamının iyonik ve asit-baz dengesini düzenleme işlevi (homeostatik işlev), boşaltım işleviyle yakından ilgilidir. 2). Her iki fonksiyon da hormonlar tarafından kontrol edilir. Ayrıca böbrekler, birçok hormonun sentezinde doğrudan yer alarak endokrin bir fonksiyon da yerine getirir (3). Son olarak, böbrekler ara metabolizmada (4), özellikle glukoneogenezde ve peptitlerin ve amino asitlerin parçalanmasında rol oynar (Şekil 1).

Böbreklerden çok büyük miktarda kan geçer: günde 1500 litre. Bu hacimden 180 litre birincil idrar filtrelenir. Daha sonra suyun yeniden emilmesi nedeniyle birincil idrarın hacmi önemli ölçüde azalır ve bu da günlük 0,5-2,0 litre idrar çıkışına neden olur.

Böbreklerin boşaltım fonksiyonu. İdrar oluşumu süreci

Nefronlarda idrar oluşum süreci üç aşamadan oluşur.

Ultrafiltrasyon (glomerüler veya glomerüler filtrasyon). Renal korpüsküllerin glomerüllerinde, birincil idrar, kan plazması ile izosmotik olan ultrafiltrasyon sürecinde kan plazmasından oluşur. Plazmanın filtrelendiği gözeneklerin etkin ortalama çapı 2,9 nm'dir. Bu gözenek boyutuyla, moleküler ağırlığı (M) 5 kDa'ya kadar olan tüm kan plazması bileşenleri membrandan serbestçe geçer. M içeren maddeler< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М >65 kDa) gözenekler tarafından tutulur ve birincil idrara girmez. Çoğu kan plazma proteini oldukça yüksek bir molekül ağırlığına (M > 54 kDa) sahip olduğundan ve negatif yüklü olduğundan, glomerüler bazal membran tarafından tutulur ve ultrafiltrattaki protein içeriği önemsizdir.

Yeniden emilim. Birincil idrar, suyun ters filtrelenmesiyle konsantre edilir (orijinal hacminin yaklaşık 100 katı). Aynı zamanda, aktif taşıma mekanizmasına göre, hemen hemen tüm düşük molekül ağırlıklı maddeler, özellikle glikoz, amino asitler ve ayrıca elektrolitlerin çoğu - inorganik ve organik iyonlar - tübüllerde yeniden emilir (Şekil 2).

Amino asitlerin yeniden emilimi, gruba özgü taşıma sistemleri (taşıyıcılar) kullanılarak gerçekleştirilir.

Kalsiyum ve fosfat iyonları. Kalsiyum iyonları (Ca 2+) ve fosfat iyonları böbrek tübüllerinde neredeyse tamamen yeniden emilir ve işlem, enerjinin (ATP formunda) harcanmasıyla gerçekleşir. Ca2+ için verim %99'dan fazla, fosfat iyonları için ise %80-90'dır. Bu elektrolitlerin yeniden emilme derecesi paratiroid hormonu (paratirin), kalsitonin ve kalsitriol tarafından düzenlenir.

Paratiroid bezi tarafından salgılanan peptit hormonu paratirin (PTH), kalsiyum iyonlarının yeniden emilimini uyarır ve aynı zamanda fosfat iyonlarının yeniden emilimini engeller. Diğer kemik ve bağırsak hormonlarının etkisiyle birlikte bu, kandaki kalsiyum iyonlarının seviyesinde bir artışa ve fosfat iyonlarının seviyesinde bir azalmaya yol açar.

Tiroid bezinin C hücrelerinden gelen bir peptit hormonu olan kalsitonin, kalsiyum ve fosfat iyonlarının yeniden emilimini engeller. Bu, kandaki her iki iyonun seviyesinin azalmasına yol açar. Buna göre, kalsiyum iyonu seviyelerinin düzenlenmesi açısından kalsitonin, paratirinin bir antagonistidir.

Böbreklerde üretilen steroid hormon kalsitriol, bağırsakta kalsiyum ve fosfat iyonlarının emilimini uyarır, kemik mineralizasyonunu destekler ve böbrek tübüllerinde kalsiyum ve fosfat iyonlarının yeniden emiliminin düzenlenmesinde rol oynar.

Sodyum iyonları. Na + iyonlarının birincil idrardan yeniden emilmesi böbreklerin çok önemli bir işlevidir. Bu oldukça verimli bir işlemdir: Na+'nın yaklaşık %97'si emilir. Steroid hormonu aldosteron uyarır ve atriyumda sentezlenen atriyal natriüretik peptid [ANP] ise tam tersine bu süreci engeller. Her iki hormon da, kan plazması ile yıkanan tübül hücrelerinin (nefronun distal ve toplayıcı kanalları) plazma zarının o tarafında lokalize olan Na + /K + -ATPaz'ın çalışmasını düzenler. Bu sodyum pompası, K+ iyonları karşılığında Na+ iyonlarını birincil idrardan kana pompalar.

Su. Suyun yeniden emilmesi, suyun Na + iyonlarıyla birlikte ozmotik olarak eşdeğer bir hacimde emildiği pasif bir işlemdir. Distal nefronda su ancak hipotalamustan salgılanan peptit hormonu vazopressin (antidiüretik hormon, ADH) varlığında emilebilir. ANP suyun yeniden emilimini engeller. yani suyun vücuttan atılmasını artırır.

Pasif taşıma nedeniyle klor iyonları (2/3) ve üre emilir. Yeniden emilim derecesi, idrarda kalan ve vücuttan atılan maddelerin mutlak miktarını belirler.

Birincil idrardan glikozun yeniden emilmesi, ATP hidrolizi ile ilişkili, enerjiye bağlı bir süreçtir. Aynı zamanda, Na + iyonlarının eşzamanlı taşınması da eşlik eder (birincil idrardaki Na + konsantrasyonu hücrelerden daha yüksek olduğu için bir gradyan boyunca). Amino asitler ve keton cisimleri de benzer bir mekanizma tarafından emilir.

Elektrolitlerin ve elektrolit olmayanların yeniden emilimi ve salgılanması süreçleri böbrek tübüllerinin çeşitli kısımlarında lokalizedir.

Salgı. Vücuttan atılacak maddelerin çoğu böbrek tübüllerinde aktif taşıma yoluyla idrara girer. Bu maddeler arasında H+ ve K+ iyonları, ürik asit ve kreatinin ve penisilin gibi ilaçlar yer alır.

İdrarın organik bileşenleri:

İdrarın organik fraksiyonunun ana kısmı, nitrojen metabolizmasının son ürünleri olan nitrojen içeren maddelerden oluşur. Üre karaciğerde üretilir. Amino asitler ve pirimidin bazlarında bulunan bir nitrojen taşıyıcısıdır. Üre miktarı doğrudan protein metabolizmasıyla ilişkilidir: 70 g protein ~30 g üre oluşumuna yol açar. Ürik asit pürin metabolizmasının son ürünü olarak görev yapar. Kreatinin kendiliğinden siklizasyonu sonucu oluşan kreatinin, kas dokusundaki metabolizmanın son ürünüdür. Günlük kreatinin atılımı bireysel bir özellik olduğundan (doğru orantılıdır) kas kütlesi), kreatinin, glomerüler filtrasyon hızını belirlemek için endojen bir madde olarak kullanılabilir. İdrardaki amino asitlerin içeriği diyetin niteliğine ve karaciğerin etkinliğine bağlıdır. İdrarda amino asit türevleri de (örneğin hippurik asit) bulunur. Kollajende bulunan hidroksiprolin veya aktin ve miyozinin bir parçası olan 3-metilhistidin gibi özel proteinlerin bir parçası olan amino asit türevlerinin idrarındaki içerik, parçalanma yoğunluğunun bir göstergesi olarak hizmet edebilir bu proteinlerden.

İdrarın kurucu bileşenleri karaciğerde sülfürik ve glukuronik asitler, glisin ve diğer polar maddelerle oluşan konjugatlardır.

İdrarda birçok hormonun (katekolaminler, steroidler, serotonin) metabolik dönüşüm ürünleri bulunabilir. Nihai ürünlerin içeriğine bağlı olarak, bu hormonların vücuttaki biyosentezi değerlendirilebilir. Hamilelik sırasında oluşan protein hormonu koriogonadotropin (CG, M 36 kDa) kana girer ve idrarda immünolojik yöntemlerle tespit edilir. Hormonun varlığı hamileliğin bir göstergesi olarak hizmet eder.

Hemoglobinin parçalanması sırasında oluşan safra pigmentlerinin türevleri olan ürokromlar idrara sarı rengini verir. İdrar, ürokromların oksidasyonu nedeniyle depolama sırasında koyulaşır.

İdrarın inorganik bileşenleri (Şekil 3)

İdrar, eser miktarlarda Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ ve NH4 + katyonları, Cl - anyonlar, SO 4 2- ve HPO 4 2- ve diğer iyonları içerir. Dışkıdaki kalsiyum ve magnezyum içeriği idrardakinden önemli ölçüde daha yüksektir. İnorganik maddelerin miktarı büyük ölçüde diyetin doğasına bağlıdır. Asidoz ile amonyak atılımı büyük ölçüde artabilir. Birçok iyonun atılımı hormonlar tarafından düzenlenir.

Fizyolojik bileşenlerin konsantrasyonundaki değişiklikler ve idrarın patolojik bileşenlerinin görünümü, hastalıkları teşhis etmek için kullanılır. Örneğin diyabette idrarda glikoz ve keton cisimleri bulunur (Ek).

4. İdrar oluşumunun hormonal düzenlenmesi

İdrarın hacmi ve içindeki iyonların içeriği, hormonların birleşik etkisi ve böbreğin yapısal özellikleri nedeniyle düzenlenir. Günlük idrar hacmi hormonlardan etkilenir:

ALDOSTERON ve VASOPRESSİN (etki mekanizmaları daha önce tartışılmıştı).

PARATHORMON - protein-peptit niteliğindeki bir paratiroid hormonu (cAMP aracılığıyla membran etki mekanizması) ayrıca tuzların vücuttan uzaklaştırılmasını da etkiler. Böbreklerde Ca +2 ve Mg +2'nin tübüler yeniden emilimini arttırır, K +, fosfat, HCO3 - atılımını arttırır ve H + ve NH 4 + atılımını azaltır. Bu esas olarak fosfatın tübüler yeniden emilimindeki azalmadan kaynaklanmaktadır. Aynı zamanda kan plazmasındaki kalsiyum konsantrasyonu da artar. Paratiroid hormonunun hiposekresyonu zıt olaylara yol açar - kan plazmasındaki fosfat içeriğinde bir artış ve plazmadaki Ca + 2 içeriğinde bir azalma.

ESTRADIOL bir kadın cinsiyet hormonudur. 1,25-dioksivitamin D3 sentezini uyarır, böbrek tübüllerinde kalsiyum ve fosforun yeniden emilimini arttırır.

Homeostatik böbrek fonksiyonu

1) su-tuz homeostazisi

Böbrekler, hücre içi ve hücre dışı sıvıların iyonik bileşimini etkileyerek sabit miktarda su tutulmasında rol oynar. Bahsedilen ATPaz mekanizması nedeniyle sodyum, klor ve su iyonlarının yaklaşık %75'i proksimal tübüldeki glomerüler filtrattan yeniden emilir. Bu durumda yalnızca sodyum iyonları aktif olarak yeniden emilir, anyonlar elektrokimyasal gradyan nedeniyle hareket eder ve su pasif ve izoozmotik olarak yeniden emilir.

2) böbreklerin asit-baz dengesinin düzenlenmesine katılımı

H+ iyonlarının plazmadaki ve hücreler arası boşluktaki konsantrasyonu yaklaşık 40 nM'dir. Bu, 7,40 pH değerine karşılık gelir. Koşu konsantrasyonundaki önemli değişiklikler yaşamla uyumlu olmadığından vücudun iç ortamının pH'ı sabit tutulmalıdır.

pH değerinin sabitliği, asit-baz dengesindeki kısa süreli bozuklukları telafi edebilen plazma tampon sistemleri tarafından korunur. Protonların üretimi ve uzaklaştırılması yoluyla uzun vadeli pH dengesi korunur. Tampon sistemlerinde bozukluklar varsa ve örneğin böbrek hastalığı nedeniyle asit-baz dengesi korunmuyorsa veya hipo veya hiperventilasyon nedeniyle solunum sıklığında bozulma varsa, plazma pH değeri kabul edilebilir sınırların ötesine geçer. pH değerinin 7,40 olması durumunda 0,03 üniteden fazla azalmasına asidoz, artmasına ise alkaloz denir.

Protonların kökeni. Protonun iki kaynağı vardır: yiyeceklerden elde edilen serbest asitler ve yiyeceklerden elde edilen proteinlerden elde edilen kükürt içeren amino asitler. Sitrik, askorbik ve fosforik gibi asitler, bağırsak yolunda (alkalin pH'ta) proton salgılar. Proton dengesinin sağlanmasına en büyük katkıyı proteinlerin parçalanması sırasında oluşan amino asitler metiyonin ve sistein sağlar. Karaciğerde bu amino asitlerin kükürt atomları, sülfat iyonlarına ve protonlara ayrışan sülfürik asite oksitlenir.

Kaslarda ve kırmızı kan hücrelerinde anaerobik glikoliz sırasında glikoz laktik asite dönüştürülür ve bunun ayrışması laktat ve proton oluşumuna yol açar. Karaciğerde keton cisimciklerinin (asetoasetik ve 3-hidroksibütirik asitler) oluşumu da protonların salınmasına yol açar; keton cisimlerinin fazlalığı, plazma tampon sisteminin aşırı yüklenmesine ve pH'ın düşmesine (metabolik asidoz; laktik asit > laktik asidoz, keton cisimleri > ketoasidoz). Normal koşullar altında bu asitler genellikle CO2 ve H2O'ya metabolize olur ve proton dengesini etkilemez.

Asidoz vücut için özel bir tehlike oluşturduğundan böbreklerin bununla mücadele edecek özel mekanizmaları vardır:

a) H + salgılanması

Bu mekanizma, distal tübül hücrelerinde meydana gelen metabolik reaksiyonlarda CO2 oluşum sürecini içerir; daha sonra karbonik anhidrazın etkisi altında H2C03 oluşumu; H + ve HCO3'e daha fazla ayrışması ve H + iyonlarının Na + iyonları ile değiştirilmesi. Daha sonra sodyum ve bikarbonat iyonları kana karışarak kanın alkali hale gelmesine neden olur. Bu mekanizma deneysel olarak test edilmiştir - karbonik anhidraz inhibitörlerinin eklenmesi, ikincil idrarda sodyum kaybının artmasına ve idrarın asitlenmesinin durmasına yol açar.

b) amonyojenez

Böbreklerdeki amonyojenez enzimlerinin aktivitesi özellikle asidoz koşulları altında yüksektir.

Amonyojenez enzimleri arasında glutaminaz ve glutamat dehidrojenaz bulunur:

c) glukoneogenez

Karaciğer ve böbreklerde görülür. Sürecin anahtar enzimi renal piruvat karboksilazdır. Enzim asidik ortamda en aktiftir; bu, aynı karaciğer enziminden farkıdır. Bu nedenle böbreklerdeki asidoz sırasında karboksilaz aktive olur ve asitle reaksiyona giren maddeler (laktat, piruvat) daha yoğun bir şekilde asidik özelliği olmayan glikoza dönüşmeye başlar.

Bu mekanizma, oruçla ilişkili asidozda (karbonhidrat eksikliğinden veya genel beslenme eksikliğinden) önemlidir. Asidik özelliklere sahip olan keton cisimciklerinin birikmesi glukoneogenezi uyarır. Bu da asit-baz durumunun iyileştirilmesine yardımcı olur ve aynı zamanda vücuda glikoz sağlar. Tam oruç sırasında böbreklerde kan şekerinin %50'ye kadarı oluşur.

Alkaloz ile glukoneogenez inhibe edilir (pH'daki değişikliklerin bir sonucu olarak PVK karboksilaz inhibe edilir), proton sekresyonu inhibe edilir, ancak aynı zamanda glikoliz arttırılır ve piruvat ve laktat oluşumu artar.

Metabolik böbrek fonksiyonu

1) D vitamininin aktif formunun oluşumu 3 . Böbreklerde, mikrozomal oksidasyon reaksiyonunun bir sonucu olarak, aktif D3 vitamini - 1,25-dioksikolekalsiferol formunun olgunlaşmasının son aşaması meydana gelir. Bu vitaminin öncüsü olan D3 vitamini, kolesterolden gelen ultraviyole ışınlarının etkisi altında ciltte sentezlenir ve daha sonra hidroksillenir: önce karaciğerde (25. pozisyonda) ve sonra böbreklerde (1. pozisyonda). Böylece böbrekler, D3 vitamininin aktif formunun oluşumuna katılarak vücuttaki fosfor-kalsiyum metabolizmasını etkiler. Bu nedenle böbrek hastalıklarında D3 vitamininin hidroksilasyon süreçleri bozulduğunda OSTEODISTROFİ gelişebilir.

2) Eritropoezin düzenlenmesi. Böbrekler, renal eritropoietik faktör (REF veya ERYTROPOETIN) adı verilen bir glikoprotein üretir. PEF'in hedef hücreleri olan kırmızı kemik iliği kök hücrelerini etkileyebilen bir hormondur. PEF, bu hücrelerin gelişimini sritropoez yolu boyunca yönlendirir; kırmızı kan hücrelerinin oluşumunu uyarır. PEF salınım hızı böbreklere oksijen sağlanmasına bağlıdır. Gelen oksijen miktarı azalırsa PEF üretimi artar; bu, kandaki kırmızı kan hücrelerinin sayısında artışa ve oksijen tedariğinde iyileşmeye yol açar. Bu nedenle böbrek hastalıklarında bazen böbrek anemisi de görülür.

3) Proteinlerin biyosentezi. Böbreklerde diğer dokular için gerekli olan proteinlerin biyosentezi süreçleri aktif olarak gerçekleşmektedir. Bazı bileşenler burada sentezlenir:

- kan pıhtılaşma sistemleri;

- tamamlayıcı sistem;

- fibrinoliz sistemleri.

- RENİN böbreklerdeki jukstaglomerüler aparatın (JGA) hücrelerinde sentezlenir.

Renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi, vasküler tonusu düzenleyen başka bir sistemle yakın temas halinde çalışır: Etkisi kan basıncında azalmaya yol açan KALLIKREIN-KININ SİSTEMİ.

Protein kininojen böbreklerde sentezlenir. Kanda bir kez kininojen, serin proteinazların - kallikreinlerin etkisi altında, vazoaktif peptitlere - kininlere: bradikinin ve kallidin'e dönüştürülür. Bradikinin ve kallidin'in damar genişletici etkisi vardır - kan basıncını düşürürler. Kininlerin inaktivasyonu, karboksikatepsinin katılımıyla meydana gelir - bu enzim aynı anda her iki vasküler tonu düzenleme sistemini de etkiler ve bu da kan basıncında bir artışa yol açar. Karboksikatepsin inhibitörleri bazı formların tedavisinde tıbbi amaçlarla kullanılır. arteriyel hipertansiyon(örneğin, klofelin ilacı).

Böbreklerin kan basıncının düzenlenmesine katılımı aynı zamanda hipotansif etkiye sahip olan ve böbreklerde lipit peroksidasyon reaksiyonları (LPO) sonucu araşidonik asitten oluşan prostaglandinlerin üretimi ile de ilişkilidir.

4) Protein katabolizması. Böbrekler, birincil idrarla filtrelenen bazı düşük moleküler ağırlıklı proteinlerin (5-6 kDa) ve peptitlerin katabolizmasında rol oynar. Bunlar arasında hormonlar ve diğer bazı biyolojik olarak aktif maddeler bulunur. Tübüler hücrelerde, lizozomal proteolitik enzimlerin etkisi altında, bu proteinler ve peptitler, kana giren ve diğer dokuların hücreleri tarafından yeniden kullanılan amino asitlere hidrolize edilir.

Böbrek dokusu metabolizmasının özellikleri

1. Yüksek ATP maliyetleri. ATP'nin ana tüketimi, yeniden emilim, salgılama ve proteinlerin biyosentezi sırasındaki aktif taşıma işlemleriyle ilişkilidir.

ATP üretmenin ana yolu oksidatif fosforilasyondur. Bu nedenle böbrek dokusunun önemli miktarda oksijene ihtiyacı vardır. Böbreklerin kütlesi toplam vücut ağırlığının sadece %0,5'i kadardır ve böbreklerin oksijen tüketimi toplam oksijen alımının %10'udur. Böbrek hücrelerinde bio-oksidasyon reaksiyonları için substratlar şunlardır:

- yağ asidi;

- keton cisimleri;

- glikoz vb.

2. Yüksek oranda protein biyosentezi.

3. Proteolitik enzimlerin yüksek aktivitesi.

4. Amonyogenez ve glukoneogenez yeteneği.

su tuzlu böbrek idrarı

Tıbbi önemi

idrarın patolojik bileşenleri
BİLEŞENLER BELİRTİ GÖRÜNÜŞ NEDENLERİ PROTEİN Proteinüri İdrar yollarında (böbrek dışı proteinüri) veya nefronun bazal membranlarında (renal proteinüri) hasar. Hamile kadınların toksikozu, anemi. İdrar proteininin kaynağı esas olarak kan plazma proteinlerinin yanı sıra böbrek dokusundaki proteinlerdir. KAN Hematüri Hemoglobinüri İdrardaki kırmızı kan hücreleri akut nefritte, inflamatuar süreçlerde ve idrar yolundaki travmada görülür. Hemoglobin - hemoliz ve hemoglobinemi için. GLİKOZ Glukozüri Diyabet, steroid diyabet, tirotoksikoz. FRUKTOZ Fruktozüri Fruktozu glikoza dönüştüren enzimlerin konjenital eksikliği (fosfofruktokinaz defekti). GALAKTOZ Galaktozüri Galaktozu glikoza dönüştüren enzimin (galaktoz-1-fosfat üridil transferaz) konjenital eksikliği. KETON VÜCUTLARI Ketonüri Diyabet, oruç tutma, tirotoksikoz, travmatik beyin hasarı, beyin kanamaları, bulaşıcı hastalıklar. BİLİRUBİN Bilirubinüri Sarılık. Tıkanma sarılığında idrardaki bilirubin düzeyi önemli ölçüde artar. kreatin Kreatinüri Yetişkinlerde kreatinin kreatinin dönüşümünde bozulma ile ilişkilidir. Kas distrofisi, hipotermi, konvülsif koşullar (tetanoz, tetani) gözlendi. YAĞIŞ: Fosfatlar Oksalatlar üratlar Fosfatüri Oksalatüri Uraturya İdrarın normalde az çözünen bazı bileşenlerinin (kalsiyum ve magnezyum tuzları) çökelmesi idrar taşlarının oluşumuna yol açar. Bu, idrarın alkalileştirilmesiyle kolaylaştırılır. mesane ve kronik bakteriyel enfeksiyonları olan renal pelvis: mikroorganizmalar üreyi parçalayarak amonyak açığa çıkarır, bu da idrar pH'ında artışa neden olur. Gut hastalığında (idrarın asitlenmesi), 7,0'ın altındaki pH'ta çok az çözünen ürik asitten taşlar oluşur.

5. Normal ve patolojik durumlarda idrarın fizikokimyasal özellikleri

Poliüri günlük idrar hacminde artıştır. Diabetes Mellitus ve Diabetes insipidus, kronik nefrit, piyelonefrit ve gıdalardan aşırı sıvı alımı ile görülür.

Oligüri günlük idrar hacminde azalmadır (0,5 l'den az). Akut yaygın nefrit, ürolitiyazis, ağır metal tuzlarıyla zehirlenme ve yiyecekle birlikte az miktarda sıvı tüketimi ile ateşli bir durumda görülür.

Anüri - idrar çıkışının kesilmesi. Zehirlenmeye bağlı böbrek hasarı durumunda, stres sırasında gözlenir (uzun süreli anüri, üremiden (amonyak zehirlenmesi) ölüme yol açabilir)

İdrarın rengi, ürokrom, ürobilinojen vb. pigmentlerden dolayı normalde kehribar veya saman sarısıdır.

İdrarın kırmızı rengi - hematüri, hemoglobinüri (böbrek taşları, nefrit, travma, hemoliz, bazı ilaçların kullanımı).

Kahverengi renk - idrarda yüksek konsantrasyonda ürobilinojen ve bilirubin (karaciğer hastalıklarıyla birlikte) ve ayrıca homojentisik asit (bozulmuş tirozin metabolizmasına bağlı alkaptonüri).

Yeşil renk - bazı ilaçların kullanımıyla birlikte, indigo oluşturmak üzere ayrışan indoksisülfürik asit konsantrasyonunun artmasıyla (bağırsaklarda protein çürüme süreçlerinin artması)

İdrar normalde tamamen şeffaftır. Bulanıklığa idrarda protein, hücresel elementler, bakteri, mukus, tortu varlığı neden olabilir.

İdrar yoğunluğu normalde oldukça geniş bir aralıkta dalgalanır - gün içinde 1.002 ila 1.035 (ortalama 1012-1020). Bu, günde 50 ila 70 g yoğun maddenin idrarla atıldığı anlamına gelir. Kalıntının yoğunluğunun yaklaşık hesabı: 35x2,6 = 71 g, burada 35, belirlenen bağıl yoğunluğun son iki basamağı, 2,6 ise katsayıdır. Gün içinde idrar yoğunluğunun artması ve azalması, yani konsantrasyonu ve seyreltilmesi, kanın sabit ozmotik basıncını korumak için gereklidir.

İzostenüri, şiddetli böbrek yetmezliği ve diyabet insipidusta gözlenen, birincil idrarın yoğunluğuna (yaklaşık 1010) eşit, sürekli düşük yoğunluklu idrar atılımıdır.

İdrardaki yüksek glikoz konsantrasyonuna bağlı olarak diyabette ve akut nefritte (oligüri) yüksek yoğunluk (1035'ten fazla) gözlenir.

Durunca normal idrar artığı oluşur

Pul benzeri - proteinlerden, mukoproteinlerden, idrar yolunun epitel hücrelerinden

Asitleştirildiğinde çözünen oksalatlar ve üratlardan (oksalik ve ürik asit tuzları) oluşur.

İdrar pH'ı normalde 5,5 ile 6,5 arasında değişir.

Normal bir diyet sırasında idrarın asidik ortamına şunlar neden olabilir: 1) kükürt içeren amino asitlerin katabolizması sırasında oluşan sülfürik asit; 2) nükleik asitlerin, fosfoproteinlerin, fosfolipidlerin parçalanması sırasında oluşan fosforik asit; 3) gıda ürünlerinden bağırsaklarda adsorbe edilen anyonlar.

Su metabolizmasındaki bozukluklar (dishidri).

Su metabolizması bozuklukları arasında hiperhidri (aşırı hidrasyon) ve hipohidri (hipo ve dehidrasyon) bulunur. Her ikisi de genel olabilir veya ağırlıklı olarak hücre dışı veya hücre içi alanı (yani hücre dışı veya hücre içi sektörü) kapsayabilir. Her dishidri formu hiper, izo ve hipotonik olarak kendini gösterir. Buna göre hücre içi ve hücre dışı hiper, izo ve hipotonik hiperhidrasyonun yanı sıra hücre içi ve hücre dışı hiper, izo ve hipotonik hipohidrasyondan da bahsedebiliriz. Bir sektörde su ve elektrolit dağılımının bozulmasından kaynaklanan değişiklikler her zaman diğerinde kesin değişikliklere yol açar.

Genel dehidrasyon (genel dehidrasyon), vücuda aynı süre içinde kaybettiğinden daha az suyun verildiği durumlarda (negatif su dengesi) ortaya çıkar. Darlık, yemek borusunun tıkanması (yanıklar, tümörler veya diğer nedenlerden dolayı), peritonit, sindirim sistemi operasyonları, poliüri, zayıflamış hastalarda su kayıplarının yetersiz telafisi, kolera ve komadaki hastalarda görülür.

Su eksikliği ile kanın kalınlaşması nedeniyle plazmadaki yoğun maddelerin konsantrasyonu artar, bu da ozmotik basıncın artmasına neden olur. İkincisi, suyun hücrelerden hücreler arası boşluktan hücre dışı sıvıya hareketine neden olur. Sonuç olarak hücre içi alanın hacmi azalır.

Genel dehidrasyonun laboratuvar belirtileri hematokrit artışı, kan viskozitesi, hiperproteinemi, hiperazotemi, poliüridir.

Allbest.ru'da yayınlandı

Benzer belgeler

Hücre dışı ve hücre içi sektörler arasındaki sıvının dağılımındaki değişiklikler. Günlük diürez. Günlük su ihtiyacı. Su-tuz metabolizmasının böbrekler tarafından düzenlenmesi. Kan ozmotik basıncının düzenlenmesi.

ders, 25.02.2002 eklendi


Su ve tuzların (elektrolitler) vücuda girişi, emilimi, iç ortamlarda dağılımı ve atılımı ile ilgili bir dizi süreç olarak su-tuz metabolizması. Vazopressin fonksiyon bozukluğunun neden olduğu başlıca hastalıklar. Böbrek tarafından sodyum atılımının düzenlenmesi.

test, 12/06/2010 eklendi


Üriner sistemin morfo-fonksiyonel özellikleri. Böbreklerin anatomisi. Böbreklerin yapısı. İdrar oluşum mekanizması. Böbreklere kan temini. Patoloji, piyelonefrit nedeniyle üriner sistemin fonksiyon bozukluğu. İdrar ve böbrek fonksiyonlarını inceleme yöntemleri.

özet, 31.10.2008 eklendi


Nefronların bileşenleri ve çeşitleri. Metabolik son ürünlerin vücuttan uzaklaştırılması. Su-tuz metabolizmasının ve kan basıncının düzenlenmesi. Böbreklerde filtrasyon ve renal tübüler sistemin yapısı. Mesangial hücreler ve Shumlyansky-Bowman kapsülü.

sunum, 02/02/2013 eklendi


Su-tuz metabolizması bozukluklarının ana formları. Su eksikliği belirtileri. Ozmotik ve iyonik sabitler. Su ve elektrolit atılımının düzenlenmesi. Aldosteron üretiminin patolojisi. Klinik bulgular Hiperosmolar dehidrasyon, tedavi prensipleri.

sunum, 20.12.2015 eklendi


İdrar oluşum mekanizmaları. Maddelerin böbrek ve böbrek dışı atılım yolları. Böbreklerin temel fonksiyonları. Kan akışı farklı parçalar böbrek Yapı kan dolaşım sistemi. Nefronların sınıflandırılması. İdrar oluşum mekanizmaları. Filtreleme, yeniden emilim, salgılama.

sunum, 01/12/2014 eklendi


Böbreklerin yapısı ve işlevi, idrar oluşumu teorisi. Nefron yapısının özellikleri. Fiziki ozellikleri idrar ve klinik tanısal önemi. Proteinüri türleri, idrarda proteinin niteliksel ve niceliksel belirlenmesi için yöntemler. İdrarda glikozun belirlenmesi.

hile sayfası, 24.06.2010 eklendi


Böbrek fonksiyon bozukluğunun etiyolojisi ve patogenezi: glomerüler ve tübüler filtrasyon, yeniden emilim, sekresyon, idrarın konsantrasyonu ve seyreltilmesi. Klinik tanı böbrek hastalıkları, labaratuvar testi ve fiziksel analizler ve kimyasal özellikler idrar.

kurs çalışması, eklendi 06/15/2015


Su-tuz metabolizmasının fizyolojisi. Vücudun elektrolit bileşimi. Hücre dışı suyun içindeki hareketini etkileyen faktörler. Elektrolit dengesizliği. Klinik tablo hücre dışı dehidrasyon. İnfüzyon tedavisi için çözümlerin oranı.

sunum, eklendi: 02/05/2017


Böbreklerin temel fonksiyonları. Araştırma için idrar toplama kuralları. İdrarın rengi, kokusu, asitliği, glikoz içeriği, kırmızı kan hücreleri, beyaz kan hücreleri ve protein. Fonksiyonel ve patolojik proteinüri. Nefrotik ve azotemik sendromların belirtileri.

Fonksiyonel açıdan serbest ve bağlı suyu ayırmak gelenekseldir. Suyun evrensel bir çözücü olarak gerçekleştirdiği taşıma işlevi Dielektrik olan tuzların ayrışmasını belirler Çeşitli kimyasal reaksiyonlara katılım: hidrasyon, hidroliz, redoks reaksiyonları, örneğin β - yağ asitlerinin oksidasyonu. Suyun vücuttaki hareketi, aşağıdakileri içeren bir dizi faktörün katılımıyla gerçekleştirilir: farklı tuz konsantrasyonlarının yarattığı ozmotik basınç, suyun daha yüksek bir seviyeye doğru hareket etmesi...

Çalışmanızı sosyal ağlarda paylaşın

Bu çalışma size uymuyorsa sayfanın alt kısmında benzer çalışmaların listesi bulunmaktadır. Arama butonunu da kullanabilirsiniz

SAYFA 1

Makale

SU/TUZ METABOLİZMASI

Su değişimi

Yetişkin insan vücudundaki toplam su içeriği %60-65'tir (yaklaşık 40 l). Beyin ve böbrekler en fazla sıvı tüketen kısımlardır. Aksine yağ ve kemik dokusu şunları içerir: az miktarda su.

Vücuttaki su farklı kısımlara (bölmeler, havuzlar) dağıtılır: hücrelerde, hücreler arası boşlukta, kan damarlarının içinde.

Hücre içi sıvının kimyasal bileşiminin bir özelliği, yüksek potasyum ve protein içeriğidir. Hücre dışı sıvı daha yüksek konsantrasyonlarda sodyum içerir. Hücre dışı ve hücre içi sıvının pH değerleri farklı değildir. Fonksiyonel açıdan serbest ve bağlı suyu ayırmak gelenekseldir. Bağlı su, biyopolimerlerin hidrasyon kabuklarının bir parçası olan kısmıdır. Bağlı su miktarı metabolik süreçlerin yoğunluğunu karakterize eder.

Suyun vücuttaki biyolojik rolü.

• Suyun evrensel bir çözücü olarak gerçekleştirdiği taşıma işlevi
• Dielektrik olan tuzların ayrışmasını belirler
• Çeşitli kimyasal reaksiyonlara katılım: hidrasyon, hidroliz, redoks reaksiyonları (örneğin, yağ asitlerinin β - oksidasyonu).

Su değişimi.

Bir yetişkin için değiştirilen sıvının toplam hacmi günde 2-2,5 litredir. Bir yetişkin su dengesi ile karakterize edilir, yani. sıvı alımı, çıkarılmasına eşittir.

Su vücuda sıvı içecekler (tüketilen sıvının yaklaşık %50'si) ve katı gıdaların bir parçası olarak girer. 500 ml dokulardaki oksidatif süreçler sonucu oluşan endojen sudur,

Su vücuttan böbrekler yoluyla (1,5 l diürez), cilt yüzeyinden, akciğerlerden (yaklaşık 1 l), bağırsaklardan (yaklaşık 100 ml) buharlaşarak uzaklaştırılır.

Vücuttaki su hareketinin faktörleri.

Vücuttaki su, farklı bölmeler arasında sürekli olarak yeniden dağıtılır. Suyun vücuttaki hareketi, aşağıdakileri içeren bir dizi faktörün katılımıyla gerçekleştirilir:

• Farklı tuz konsantrasyonlarının yarattığı ozmotik basınç (su, daha yüksek bir tuz konsantrasyonuna doğru hareket eder),
• Protein konsantrasyonundaki bir farkın yarattığı onkotik basınç (su, daha yüksek bir protein konsantrasyonuna doğru hareket eder)
• Kalbin çalışmasıyla oluşturulan hidrostatik basınç

Su değişimi, değişimle yakından ilişkilidir. Na ve K.

Sodyum ve potasyum metabolizması

Genel sodyum içeriğivücutta 100 gram. Bu durumda %50'si hücre dışı sodyumdan, %45'i kemiklerde bulunan sodyumdan, %5'i hücre içi sodyumdan gelir. Kan plazmasındaki sodyum içeriği 130-150 mmol/l, kan hücrelerinde ise 4-10 mmol/l'dir. Bir yetişkinin sodyum ihtiyacı yaklaşık 4-6 gr/gündür.

Genel potasyum içeriğiyetişkin vücudunda 160 d.Bu miktarın %90'ı hücre içinde bulunur, %10'u hücre dışı alanda dağılır. Kan plazması 4-5 mmol/l, hücrelerin içinde ise 110 mmol/l içerir. Bir yetişkinin günlük potasyum ihtiyacı 2-4 gramdır.

Sodyum ve potasyumun biyolojik rolü:

• Ozmotik basıncı belirlemek
• su dağıtımını belirlemek
• kan basıncı oluşturmak
• katılmak (Na ) amino asitlerin, monosakkaritlerin emiliminde
• Biyosentetik işlemler için potasyum gereklidir.

Sodyum ve potasyumun emilimi mide ve bağırsaklarda meydana gelir. Sodyum karaciğerde bir miktar birikebilir. Sodyum ve potasyum vücuttan esas olarak böbrekler yoluyla, daha az oranda da ter bezleri ve bağırsaklar yoluyla atılır.

Hücreler ve hücre dışı sıvı arasında sodyum ve potasyumun yeniden dağıtımına katılırsodyum - potasyum ATPaz -ATP'nin enerjisini kullanarak sodyum ve potasyum iyonlarını konsantrasyon gradyanına karşı hareket ettiren bir membran enzimi. Sodyum ve potasyum konsantrasyonunda yaratılan fark, doku uyarma sürecini sağlar.

Su-tuz metabolizmasının düzenlenmesi.

Su ve tuz değişiminin düzenlenmesi merkezin katılımıyla gerçekleştirilir. gergin sistem, otonom sinir sistemi ve endokrin sistemi.

Merkezi sinir sisteminde vücuttaki sıvı miktarı azaldığında susuzluk hissi oluşur. Hipotalamusta bulunan içme merkezinin uyarılması, suyun tüketilmesine ve vücuttaki miktarının restorasyonuna yol açar.

Otonom sinir sistemi terleme sürecini düzenleyerek su metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynar.

Su ve tuz metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynayan hormonlar arasında antidiüretik hormon, mineralokortikoidler ve natriüretik hormon bulunur.

Antidiüretik hormonhipotalamusta sentezlenir, hipofiz bezinin arka lobuna hareket eder ve buradan kana salınır. Bu hormon, böbreklerdeki aquaporin proteininin sentezinin aktivasyonu nedeniyle böbreklerdeki suyun ters emilimini artırarak suyu vücutta tutar.

Aldosteron vücutta sodyum tutulmasını ve böbrekler yoluyla potasyum iyonlarının kaybını teşvik eder. Bu hormonun, sodyumun ters emilimini belirleyen sodyum kanalı proteinlerinin sentezini desteklediğine inanılmaktadır. Aynı zamanda Krebs döngüsünü ve sodyumun yeniden emilim süreçleri için gerekli olan ATP sentezini de aktive eder. Aldosteron, vücuttan artan potasyum atılımının eşlik ettiği proteinlerin - potasyum taşıyıcılarının sentezini aktive eder.

Hem antidiüretik hormonun hem de aldosteronun işlevi kanın renin-anjiyotensin sistemi ile yakından ilişkilidir.

Renin-anjiyotensin kan sistemi.

Dehidrasyon nedeniyle böbreklerdeki kan akışı azaldığında böbrekler proteolitik bir enzim üretir. renin, kim çeviriyoranjiyotensinojen(α2-globulin) anjiyotensin I'e - 10 amino asitten oluşan bir peptit. Anjiyotensin Etkisi altındayım anjiyotesin dönüştürücü enzim(ACE) daha fazla proteolize uğrar ve anjiyotensin II 8 amino asit içeren Anjiyotensin II kan damarlarını daraltır, vücuttaki sıvı hacmini artıran antidiüretik hormon ve aldosteron üretimini uyarır.

Natriüretik peptidVücuttaki su hacminin artmasına ve kulakçıkların gerilmesine yanıt olarak kulakçıklarda üretilir. 28 amino asitten oluşur ve disülfit köprüleri olan siklik bir peptiddir. Natriüretik peptid vücuttan sodyum ve suyun uzaklaştırılmasına yardımcı olur.

Su-tuz metabolizmasının ihlali.

Su ve tuz metabolizması bozuklukları arasında dehidrasyon, aşırı hidrasyon, kan plazmasındaki sodyum ve potasyum konsantrasyonundaki sapmalar bulunur.

Dehidrasyon (dehidrasyon) merkezi sinir sisteminin ciddi fonksiyon bozukluğuna eşlik eder. Dehidrasyonun nedenleri şunları içerebilir:

• su açlığı,
• bağırsak fonksiyon bozukluğu (ishal),
• Akciğerlerde artan kayıp (nefes darlığı, hipertermi),
• terlemenin artması,
• şeker hastalığı ve diyabet insipidus.

Aşırı hidrasyonBir dizi patolojik durumda vücuttaki su miktarında bir artış gözlemlenebilir:

• vücuda sıvı alımının artması,
• böbrek yetmezliği,
• dolaşım bozukluğu,
• karaciğer hastalıkları

Vücutta sıvı birikiminin lokal belirtileri şunlardır:şişme.

Protein açlığı ve karaciğer hastalığı sırasında hipoproteinemiye bağlı olarak “aç” ödem görülür. Kalp hastalığına bağlı olarak hidrostatik basınç bozulduğunda “kardiyak” ödem ortaya çıkar. Böbrek hastalığında kan plazmasının ozmotik ve onkotik basıncı değiştiğinde “böbrek” ödemi gelişir.

Hiponatremi, hipokalemiuyarılabilirlik bozuklukları, sinir sisteminde hasar ve kalp ritmindeki bozukluklarla kendini gösterir. Bu koşullar çeşitli şekillerde ortaya çıkabilir patolojik durumlar:

• Böbrek yetmezliği
• tekrarlanan kusma
• ishal
• Natriüretik bir hormon olan aldosteron üretiminin bozulması.

Su-tuz metabolizmasında böbreklerin rolü.

Sodyum ve potasyumun filtrasyonu, yeniden emilimi ve salgılanması böbreklerde meydana gelir. Böbrekler, antidiüretik bir hormon olan aldosteron tarafından düzenlenir. Böbrekler, anjiyotensin sisteminin tetikleyici enzimi olan renini üretir. Böbrekler proton salgılar ve böylece pH'ı düzenler.

Çocuklarda su metabolizmasının özellikleri.

Çocuklarda toplam su içeriği artar ve yenidoğanlarda bu oran %75'e ulaşır. İÇİNDE çocukluk Vücutta farklı bir su dağılımı not edilir: Hücre içi protein içeriğinin azalması nedeniyle hücre içi su miktarı% 30'a düşer. Aynı zamanda hücre dışı su içeriği %45'e çıkar; bu da hücreler arası maddede daha yüksek hidrofilik glikozaminoglikan içeriği ile ilişkilidir. bağ dokusu.

Çocuğun vücudundaki su metabolizması daha yoğun ilerler. Çocukların su ihtiyacı yetişkinlere göre 2-3 kat daha fazladır. Çocuklar genellikle sindirim sıvılarında büyük miktarda su salgılarlar ve bu su hızla emilir. Çocuklarda Erken yaş vücuttan farklı bir su kaybı oranı: akciğerlerden ve deriden atılan suyun daha büyük bir kısmı. Çocuklar vücutta su tutulmasıyla karakterize edilir (pozitif su dengesi)

Çocukluk çağında su metabolizmasında dengesiz bir düzenleme vardır, susuzluk hissi oluşmaz, bunun sonucunda dehidrasyon eğilimi ortaya çıkar.

Yaşamın ilk yıllarında potasyum atılımı sodyum atılımından daha baskındır.

Kalsiyum - fosfor metabolizması

Genel içerik kalsiyum Vücut ağırlığının %2'sini (yaklaşık 1,5 kg) oluşturur. Bunun %99'u kemiklerde yoğunlaşmıştır, %1'i hücre dışı kalsiyumdur. Kan plazmasındaki kalsiyum içeriği eşittir 2,3-2,8 mmol/l, Bu miktarın %50'si iyonize kalsiyum, %50'si ise proteine ​​bağlı kalsiyumdur.

Kalsiyumun fonksiyonları:

• plastik malzeme
• kas kasılmasına katılır
• kanın pıhtılaşmasına katılır
• birçok enzimin aktivitesinin düzenleyicisi (ikinci haberci rolünü oynar)

Bir yetişkinin günlük kalsiyum ihtiyacı 1,5 gr. Gastrointestinal kanalda kalsiyum emilimi sınırlıdır. Diyetteki kalsiyumun yaklaşık% 50'si aşağıdakilerin katılımıyla emilir:kalsiyum bağlayıcı protein. Hücre dışı bir katyon olan kalsiyum, hücrelere kalsiyum kanalları yoluyla girer ve sarkoplazmik retikulum ve mitokondrideki hücrelerde biriktirilir.

Genel içerik fosfor vücutta vücut ağırlığının %1'ini oluşturur (yaklaşık 700 g). Fosforun %90'ı kemiklerde bulunur, %10'u hücre içi fosfordur. Kan plazmasındaki fosfor içeriği 1 -2 mmol/l

Fosforun fonksiyonları:

• plastik fonksiyon
• makroerglerin (ATP) bir parçası
• Nükleik asitlerin, lipoproteinlerin, nükleotidlerin, tuzların bileşeni
• fosfat tamponunun bir kısmı
• birçok enzimin aktivitesinin düzenleyicisi (enzimlerin fosforilasyonu defosforilasyonu)

Bir yetişkin için günlük fosfor ihtiyacı yaklaşık 1,5 g'dır Gastrointestinal sistemde fosfor, katılımıyla emilir.alkalin fosfataz.

Kalsiyum ve fosfor vücuttan esas olarak böbrekler yoluyla atılır, az bir kısmı da bağırsaklardan kaybedilir.

Kalsiyum düzenlemesi fosfor metabolizması.

Paratiroid hormonu, kalsitonin ve D vitamini kalsiyum ve fosfor metabolizmasının düzenlenmesinde rol oynar.

Paratiroid hormonu kandaki kalsiyum seviyesini arttırır ve aynı zamanda fosfor seviyesini azaltır. Artan kalsiyum seviyeleri aktivasyonla ilişkilidirfosfatazlar, kollajenazlarosteoklastlar, bunun sonucunda kemik dokusunun yenilenmesi sırasında kalsiyum kana "sızar". Ayrıca paratiroid hormonu, kalsiyum bağlayıcı proteinin katılımıyla gastrointestinal sistemdeki kalsiyumun emilimini aktive eder ve kalsiyumun böbreklerden atılımını azaltır. Paratiroid hormonunun etkisi altındaki fosfatlar ise tam tersine böbrekler yoluyla yoğun bir şekilde atılır.

kalsitonin kandaki kalsiyum ve fosfor seviyesini azaltır. Kalsitonin, osteoklastların aktivitesini azaltır ve böylece kalsiyumun kemik dokusundan salınmasını azaltır.

D vitamini, kolekalsiferol, antiraşitik vitamin.

D vitamini yağda çözünen vitaminleri ifade eder. Vitaminin günlük ihtiyacı 25 mcg. D vitamini UV ışınlarının etkisi altında ciltte öncüsü 7-dehidrokolesterolden sentezlenir ve protein ile kombinasyon halinde karaciğere girer. Karaciğerde mikrozomal oksijenaz sisteminin katılımıyla 25. pozisyonda 25-hidroksikolekalsiferol oluşumu ile oksidasyon meydana gelir. Bu vitamin öncüsü, spesifik bir taşıma proteininin katılımıyla böbreklere taşınır ve burada formasyonla birinci pozisyonda ikinci bir hidroksilasyon reaksiyonuna girer. D3 vitamininin aktif formu - 1,25-dihidrokolekalsiferol (veya kalsitriol). . Kandaki kalsiyum düzeyi düştüğünde böbreklerdeki hidroksilasyon reaksiyonu paratiroid hormonu tarafından aktive edilir. Vücutta yeterli kalsiyum içeriği ile böbreklerde aktif olmayan bir metabolit 24.25 (OH) oluşur. C vitamini hidroksilasyon reaksiyonlarında rol alır.

1,25 (OH)2D3 Steroid hormonlarına benzer şekilde davranır. Hedef hücrelere nüfuz ederek hücre çekirdeğine göç eden reseptörlerle etkileşime girer. Enterositlerde bu hormon reseptör kompleksi, kalsiyum taşıyıcı proteinin sentezinden sorumlu olan mRNA'nın transkripsiyonunu uyarır. Kalsiyum bağlayıcı protein ve Ca'nın katılımıyla bağırsakta kalsiyum emilimi artar 2+ -ATPazlar. Kemik dokusunda bulunan vitamin D3 demineralizasyon sürecini uyarır. Böbreklerde vitamin ile aktivasyon D3 kalsiyum ATPaz'a kalsiyum ve fosfat iyonlarının yeniden emiliminde bir artış eşlik eder. Kalsitriol, kemik iliği hücrelerinin büyümesinin ve farklılaşmasının düzenlenmesinde rol oynar. Antioksidan ve antitümör etkileri vardır.

Hipovitaminoz raşitizme yol açar.

Hipervitaminoz, kemiklerin şiddetli demineralizasyonuna ve yumuşak dokuların kalsifikasyonuna yol açar.

Kalsiyum fosfor metabolizmasının bozulması

Raşitizm Kemik dokusunun bozulmuş mineralizasyonu ile kendini gösterir. Hastalık hipovitaminozun bir sonucu olabilir D3. , güneş ışığı eksikliği, vücudun vitamine karşı duyarlılığının yetersiz olması. Raşitizm hastalığının biyokimyasal belirtileri kandaki kalsiyum ve fosfor düzeylerinde azalma ve alkalin fosfataz aktivitesinde azalmadır. Çocuklarda raşitizm, osteogenez, kemik deformasyonları, kas hipotonisi ve artan nöromüsküler uyarılabilirliğin ihlali ile kendini gösterir. Yetişkinlerde hipovitaminoz, yaşlılarda çürük ve osteomalaziye, osteoporoza yol açar.

Yenidoğan gelişebilirgeçici hipokalsemiAnnenin vücudundan kalsiyum temini durduğundan ve hipoparatiroidizm gözlendiğinden.

Hipokalsemi, hipofosfatemiparatiroid hormonu, kalsitonin üretiminin bozulması, gastrointestinal sistemin fonksiyon bozukluğu (kusma, ishal), böbrekler, tıkanma sarılığı kırıkların iyileşme döneminde.

Demir metabolizması.

Genel içerik bez bir yetişkinin vücudunda 5 g'dır Demir esas olarak hem demirinin baskın olduğu hücre içi olarak dağıtılır: hemoglobin, miyoglobin, sitokromlar. Hücre dışı demir, transferrin proteini ile temsil edilir. Kan plazmasındaki demir içeriği 16-19 µmol/l, eritrositlerde - 19 mmol/l. HAKKINDA Yetişkinlerde demir metabolizması 20-25 mg/gün . Bu miktarın büyük kısmı (%90) kırmızı kan hücrelerinin parçalanması sırasında salınan endojen demirdir, %10'u ise gıda ürünleriyle sağlanan ekzojen demirdir.

Demirin biyolojik fonksiyonları:

• oksidatif olarak zorunlu bileşen - kurtarma süreçleri organizmada
• oksijen taşınması (hemoglobinin bir parçası olarak)
• oksijenin depolanması (miyoglobinin bir parçası olarak)
• antioksidan fonksiyon (katalaz ve peroksidazlardan oluşur)
• vücuttaki bağışıklık reaksiyonlarını uyarır

Demir emilimi bağırsakta meydana gelir ve sınırlı bir süreçtir. Gıdalardaki demirin 1/10'unun emildiğine inanılmaktadır. Gıda ürünleri, midenin asidik ortamında demire dönüşen oksitlenmiş 3 değerlikli demir içerir. Fe 2+ . Demir emilimi birkaç aşamada gerçekleşir: mukozal müsinin katılımıyla enterositlere giriş, enterosit enzimleri tarafından hücre içi taşınma ve demirin kan plazmasına aktarılması. Protein demir emiliminde rol oynar apoferritin, demiri bağlar ve bağırsak mukozasında kalarak demir deposu oluşturur. Demir metabolizmasının bu aşaması düzenleyicidir: vücutta demir eksikliği nedeniyle apoferritin sentezi azalır.

Emilen demir, transferrin proteininin bir parçası olarak taşınır ve burada oksitlenir.serüloplazmin F e 3+'ye kadar Bunun sonucunda demirin çözünürlüğü artar. Transferrin, sayısı çok değişken olan doku reseptörleri ile etkileşime girer. Değişimin bu aşaması aynı zamanda düzenleyicidir.

Demir, ferritin ve hemosiderin formunda depolanabilir. Ferritin % 20'ye kadar içeren karaciğer suda çözünür protein Fe 2+ fosfat veya hidroksit formunda. Hemosiderin çözünmeyen protein, %30'a kadar içerir Fe 3+ , polisakkaritleri, nükleotidleri, lipitleri içerir.

Demirin vücuttan uzaklaştırılması, derinin ve bağırsakların eksfoliye edici epitelinin bir parçası olarak gerçekleşir. Safra ve tükürük yoluyla böbreklerden az miktarda demir kaybedilir.

Demir metabolizmasının en sık görülen patolojisiDemir eksikliği anemisi.Ancak hemosiderin birikimi ve gelişme ile vücudun demirle aşırı doyurulması da mümkündür. hemokromatoz.

DOKU BİYOKİMYASI

Bağ dokusunun biyokimyası.

Tek bir prensibe göre çeşitli bağ dokusu türleri oluşturulur: lifler (kollajen, elastin, retikülin) ve çeşitli hücreler (makrofajlar, fibroblastlar ve diğer hücreler), büyük bir hücrelerarası temel madde (proteoglikanlar ve retiküler glikoproteinler) kütlesi içinde dağıtılır.

Bağ dokusu çeşitli işlevleri yerine getirir:

• Destekleyici fonksiyon (iskelet yapısı),
• bariyer fonksiyonu,
• metabolik fonksiyon (fibroblastlarda doku kimyasal bileşenlerinin sentezi),
• depolama fonksiyonu (melanositlerde melanin birikmesi),
• onarıcı fonksiyon (yara iyileşmesine katılım),
• su-tuz metabolizmasına katılım (proteoglikanlar hücre dışı suyu bağlar)

Ana hücreler arası maddenin bileşimi ve metabolizması.

Proteoglikanlar (karbonhidratların kimyasına bakınız) ve glikoproteinler (ibid.).

Glikoproteinlerin ve proteoglikanların sentezi.

Proteoglikanların karbonhidrat bileşeni, asetilaminoşekerler ve üronik asitleri içeren glikozaminoglikanlar (GAG'ler) ile temsil edilir. Sentezlerinin başlangıç ​​maddesi glikozdur

1. glikoz-6-fosfat → fruktoz-6-fosfat glutamin → glukozamin.
2. glikoz → UDP-glikoz →UDP - glukuronik asit
3. glukozamin + UDP-glukuronik asit + FAPS → GAG
4. GAG + protein → proteoglikan

Proteoglikanların, glikoproteinlerin parçalanmasıçeşitli enzimler tarafından gerçekleştirilir: hyaluronidaz, iduronidaz, hekzaminidazlar, sülfatazlar.

Bağ dokusu proteinlerinin metabolizması.

Kollajen cirosu

Bağ dokusunun ana proteini kollajendir (“Protein Kimyası” bölümündeki yapıya bakınız). Kollajen, bileşiminde polipeptit zincirlerinin çeşitli kombinasyonlarını içeren polimorfik bir proteindir. İnsan vücudunda 1,2,3 kollajen tiplerinin fibril oluşturan formları baskındır.

Kolajen sentezi.

Kolajen sentezi fibroblastlarda ve hücre dışı alanda meydana gelir ve birkaç aşamadan oluşur. İlk aşamalarda prokollajen sentezlenir (ilave içeren 3 polipeptit zinciriyle temsil edilir). N ve C terminal parçaları). Daha sonra prokollajenin translasyon sonrası modifikasyonu iki şekilde gerçekleşir: oksidasyon (hidroksilasyon) ve glikosilasyon yoluyla.

1. Lizin ve prolin amino asitleri enzimlerin katılımıyla oksidasyona uğrarLizin oksijenaz, prolin oksijenaz, demir iyonları ve C vitamini.Ortaya çıkan hidroksilisin ve hidroksiprolin, kollajende çapraz bağların oluşumunda rol oynar.
2. karbonhidrat bileşeninin eklenmesi enzimlerin katılımıyla gerçekleştirilirglikosiltransferazlar.

Modifiye prokollajen hücreler arası boşluğa girer ve burada terminalden ayrılarak kısmi proteolize uğrar. N ve C parçaları. Sonuç olarak prokollajen içeri girer. tropokolajen - kolajen lifinin yapısal bloğu.

Kollajen dökümü.

Kollajen yavaş dönen bir proteindir. Kolajen parçalanması bir enzim tarafından gerçekleştirilir kolajenaz. Prokollajenaz olarak sentezlenen çinko içeren bir enzimdir. Prokollajenaz aktive edilirTripsin, plazmin, kallikreinkısmi proteoliz yoluyla. Kolajenaz, molekülün ortasındaki kolajeni büyük parçalara ayırır ve bunlar çinko içeren enzimler tarafından daha da parçalanır. jelatinazlar.

“C” Vitamini, askorbik asit, iskorbüt önleyici vitamin

C vitamini kollajen metabolizmasında çok önemli bir rol oynar. Kimyasal yapısı gereği yapı olarak glikoza benzeyen bir asit laktondur. Günlük gereksinim askorbik asit bir yetişkin için 50 100 mg'dır. C vitamini meyve ve sebzelerde yaygındır. C vitamininin rolü aşağıdaki gibidir:

• kollajen sentezine katılır,
• Tirozin metabolizmasına katılır,
• folik asidin THFA'ya geçişine katılır,
• bir antioksidandır

“C” vitamini eksikliği kendini gösteriyor iskorbüt hastalığı (diş eti iltihabı, anemi, kanama).

Elastin değişimi.

Elastin metabolizması yeterince araştırılmamıştır. Elastinin proelastin formundaki sentezinin yalnızca embriyonik dönemde meydana geldiğine inanılmaktadır. Elastinin parçalanması nötrofil enzimi tarafından gerçekleştirilir. elastaz Aktif olmayan proelastaz olarak sentezlenir.

Çocukluk çağında bağ dokusunun bileşimi ve metabolizmasının özellikleri.

• Daha yüksek proteoglikan içeriği,
• Farklı bir GAG oranı: daha fazla hyaluronik asit, daha az kondrotin sülfat ve keratan sülfat.
• Daha az stabil olan ve daha hızlı değişebilen tip 3 kolajen baskındır.
• Bağ dokusu bileşenlerinin daha yoğun değişimi.

Bağ dokusu metabolik bozuklukları.

Glikozaminoglikan ve proteoglikan metabolizmasının olası konjenital bozukluklarımukopolisakkaridozlar.İkinci grup bağ dokusu hastalıkları şunları içerir: kollajenozlar, özellikle romatizma. Kollajenozda, belirtilerinden biri olan kolajenin tahribatı gözlenir.hidroksiprolinüri

Çizgili kas dokusunun biyokimyası

Kimyasal bileşim kaslar: %80-82'si su, %20'si kuru kalıntıdır. Kuru kalıntının %18'i proteinlerden oluşur, geri kalanı azotlu protein olmayan maddeler, lipitler, karbonhidratlar ve minerallerden oluşur.

Kas proteinleri.

Kas proteinleri 3 türe ayrılır:

1. sarkoplazmik (suda çözünür) proteinler tüm kas proteinlerinin %30'unu oluşturur
2. Miyofibriller (tuzda çözünen) proteinler tüm kas proteinlerinin %50'sini oluşturur
3. Stromal (suda çözünmeyen) proteinler tüm kas proteinlerinin %20'sini oluşturur

Miyofibriler proteinlermiyozin, aktin, (ana proteinler), tropomiyozin ve troponin (küçük proteinler) ile temsil edilir.

Miyozin - Kalın miyofibril filamentlerinden oluşan protein, yaklaşık 500.000 d molekül ağırlığına sahiptir, iki ağır zincir ve 4 hafif zincirden oluşur. Miyozin küresel fibriler proteinler grubuna aittir. Hafif zincirlerin küresel "başları" ile ağır zincirlerin fibriler "kuyrukları" arasında geçiş yapar. Miyozin “başı” enzimatik ATPaz aktivitesine sahiptir. Miyozin, miyofibriler proteinlerin %50'sini oluşturur.

Aktin iki biçimde sunuldu küresel (G-formu), fibriler (F-formu). G - şekli 43.000 molekül ağırlığına sahiptir. F Aktinin şekli bükülmüş küresel filamentlere benzer G -formlar Bu protein, miyofibriler proteinlerin %20-30'unu oluşturur.

Tropomiyozin - 65.000 moleküler ağırlığa sahip küçük bir protein, oval çubuk şeklinde bir şekle sahiptir, aktif filamentin girintilerine oturur ve aktif ve miyozin filamenti arasında bir "yalıtkan" görevi görür.

Troponin Kalsiyum iyonlarıyla etkileşime girdiğinde yapısını değiştiren Ca'ya bağımlı protein.

Sarkoplazmik proteinlerMiyoglobin, enzimler ve solunum zincirinin bileşenleri ile temsil edilir.

Stromal proteinler - kolajen, elastin.

Azotlu kas ekstraktifleri.

Azotlu protein olmayan maddeler arasında nükleotidler (ATP), amino asitler (özellikle glutamat), kas dipeptitleri (karnozin ve anserin) bulunur. Bu dipeptitler sodyum ve kalsiyum pompalarının işleyişini etkiler, kas fonksiyonunu aktive eder, apoptozu düzenler ve antioksidanlardır. Azotlu maddeler arasında kreatin, fosfokreatin ve kreatinin bulunur. Kreatin karaciğerde sentezlenir ve kaslara taşınır.

Organik nitrojen içermeyen maddeler

Kaslar tüm sınıfları içerir lipitler. Karbonhidratlar glikoz, glikojen ve karbonhidrat metabolizmasının ürünleri (laktat, piruvat) ile temsil edilir.

Mineraller

Kaslar çeşitli mineraller içerir. En yüksek konsantrasyonlarda kalsiyum, sodyum, potasyum ve fosfor.

Kas kasılması ve gevşemesinin kimyası.

Enine çizgili kaslar uyarıldığında kalsiyum iyonları sarkoplazmik retikulumdan sitoplazmaya salınır ve burada Ca konsantrasyonu artar. 2+ 10'a yükselir-3 dilenme. Kalsiyum iyonları düzenleyici protein troponin ile etkileşime girerek konformasyonunu değiştirir. Sonuç olarak, düzenleyici protein tropomiyozin, aktin lifi boyunca yer değiştirir ve aktin ile miyozin arasındaki etkileşim bölgeleri serbest bırakılır. Miyozinin ATPase aktivitesi aktive edilir. ATP'nin enerjisine bağlı olarak, miyozin "başının" "kuyruğa" göre eğim açısı değişir ve bunun sonucunda aktin filamentleri, gözlenen miyozin filamentlerine göre kayar.kas kasılması.

Dürtülerin gelişi durduğunda, ATP'nin enerjisi nedeniyle Ca-ATPaz'ın katılımıyla kalsiyum iyonları sarkoplazmik retikuluma "pompalanır". Ca konsantrasyonu 2+ sitoplazmada 10'a düşer-7 dua etmek, kalsiyum iyonlarından troponinin salınmasına yol açar. Buna, kasılma proteinleri aktin ve miyozin'in tropomiyozin proteini tarafından izolasyonu eşlik eder. kas gevşemesi.

Kas kasılması için aşağıdakiler sırayla kullanılır:enerji kaynakları:

1. sınırlı endojen ATP kaynağı
2. Minör Kreatin Fosfat Fondöten
3. Miyokinaz enziminin katılımıyla 2 ADP molekülüne bağlı ATP oluşumu

(2 ADP → AMP + ATP)

1. glikozun anaerobik oksidasyonu
2. glikozun, yağ asitlerinin, aseton cisimlerinin oksidasyonunun aerobik süreçleri

Çocukluktakaslarda su içeriği artar, miyofibriler proteinlerin oranı azalır ve stromal proteinlerin düzeyi artar.

Çizgili kasların kimyasal bileşimi ve işlevindeki bozukluklar şunları içerir: miyopatiler, kaslarda enerji metabolizmasının ihlal edildiği ve miyofibriller kasılma proteinlerinin içeriğinde azalma olduğu.

Sinir dokusunun biyokimyası.

Beynin gri maddesi (nöron gövdeleri) ve beyaz maddesi (aksonlar), su ve lipit içerikleri bakımından farklılık gösterir. Gri ve beyaz maddenin kimyasal bileşimi:

Beyin proteinleri

Beyin proteinleriçözünürlük açısından farklılık gösterir. Vurgulamaksuda çözünürNöroalbüminler, nöroglobulinler, histonlar, nükleoproteinler, fosfoproteinler vesuda çözünmez(tuzda çözünür), nörokollajen, nöroelastin, nörostromin içerir.

Azotlu protein olmayan maddeler

Beynin protein olmayan nitrojen içeren maddeleri amino asitler, pürinler, ürik asit, karnosin dipeptit, nöropeptitler ve nörotransmitterlerle temsil edilir. Amino asitlerden beynin uyarıcı amino asitlerinden glutamat ve aspatrat daha yüksek konsantrasyonlarda bulunur.

Nöropeptitler (nöroenkefalinler, nöroendorfinler) bunlar morfin benzeri analjezik etkiye sahip peptitlerdir. Bunlar immünomodülatörlerdir ve bir nörotransmitter işlevi gerçekleştirirler. Nörotransmitterler norepinefrin ve asetilkolin biyojen aminlerdir.

Beyin lipitleri

Lipitler, sırasıyla gri maddenin ıslak ağırlığının %5'ini, beyaz maddenin ıslak ağırlığının %17'sini, yani beynin kuru ağırlığının %30-70'ini oluşturur. Sinir dokusunun lipitleri aşağıdakilerle temsil edilir:

• serbest yağ asitleri (arakidonik, serebron, nervonik)
• fosfolipidler (asetal fosfatidler, sfingomiyelinler, kolin fosfatidler, kolesterol)
• sfingolipidler (gangliozidler, serebrositler)

Gri ve beyaz maddedeki yağların dağılımı eşit değildir. Gri madde daha düşük kolesterol içeriğine ve yüksek bir serebrosid içeriğine sahiptir. Beyaz madde daha yüksek oranda kolesterol ve gangliosid içerir.

Beyin karbonhidratları

Karbonhidratlar beyin dokusunda çok düşük konsantrasyonlarda bulunur, bu da glikozun sinir dokusunda aktif kullanımının bir sonucudur. Karbonhidratlar, karbonhidrat metabolizmasının metabolitleri olan% 0,05 konsantrasyonda glikoz ile temsil edilir.

Mineraller

Sodyum, kalsiyum, magnezyum gri ve beyaz maddede oldukça eşit bir şekilde dağılmıştır. Beyaz maddede artan fosfor konsantrasyonu vardır.

Sinir dokusunun temel işlevi iletmek ve iletmektir. sinir impulsu.

Sinir uyarılarının iletimi

Sinir impulsunun iletimi hücrelerin içindeki ve dışındaki sodyum ve potasyum konsantrasyonundaki değişikliklerle ilişkilidir. Bir sinir lifi uyarıldığında, nöronların ve bunların süreçlerinin sodyuma geçirgenliği keskin bir şekilde artar. Hücre dışı boşluktan gelen sodyum hücrelere girer. Potasyumun hücrelerden salınması gecikir. Sonuç olarak, zarda bir yük belirir: dış yüzey negatif yük kazanır ve iç yüzey pozitif yük alır.Aksiyon potansiyeli. Uyarma sonunda, K'nın katılımıyla sodyum iyonları hücre dışı boşluğa "pompalanır", Hayır -ATPase ve membran yeniden şarj edilir. Dışarıda pozitif bir yük ortaya çıkar ve içeride negatif bir yük ortaya çıkar dinlenme potansiyeli.

Sinir dürtü iletimi

Sinapslarda sinir uyarılarının iletimi, nörotransmiterler kullanılarak sinapslarda gerçekleşir. Klasik nörotransmiterler asetilkolin ve norepinefrindir.

Asetilkolin, enzimin katılımıyla asetil-CoA ve kolinden sentezlenir.asetilkolin transferazsinaptik veziküllerde birikir, sinaptik yarığa salınır ve postsinaptik membran üzerindeki reseptörlerle etkileşime girer. Asetilkolin bir enzim tarafından parçalanır kolinesteraz.

Norepinefrin tirozinden sentezlenir ve enzim tarafından yok edilir.monoamin oksidaz.

GABA (gama-aminobutirik asit), serotonin ve glisin de aracı olarak görev yapabilir.

Sinir dokusu metabolizmasının özellikleriaşağıdaki gibidir:

• Kan-beyin bariyerinin varlığı beynin birçok maddeye karşı geçirgenliğini sınırlar,
• aerobik süreçler baskındır
• ana enerji substratı glikozdur

Çocuklarda Doğum sırasında nöronların 2/3'ü oluşur, geri kalanı ise ilk yıl içinde oluşur. Bir yaşındaki bir çocuğun beyin kütlesi, bir yetişkinin beyin kütlesinin yaklaşık %80'idir. Beynin olgunlaşması sürecinde lipit içeriği keskin bir şekilde artar ve miyelinasyon süreçleri aktif olarak meydana gelir.

Karaciğerin biyokimyası.

Karaciğer dokusunun kimyasal bileşimi: %80 su, %20 kuru kalıntı (proteinler, azotlu maddeler, lipitler, karbonhidratlar, mineraller).

Karaciğer insan vücudundaki her türlü metabolizmada rol oynar.

Karbonhidrat metabolizması

Karaciğerde glikojen ve glukoneogenezin sentezi ve parçalanması aktif olarak gerçekleşir, galaktoz ve fruktoz emilir ve pentoz fosfat yolu aktiftir.

Lipid metabolizması

Karaciğerde triasilgliserollerin, fosfolipitlerin, kolesterolün sentezi, lipoproteinlerin sentezi (VLDL, HDL), kolesterolden safra asitlerinin sentezi, daha sonra dokulara taşınan aseton cisimlerinin sentezi meydana gelir;

Azot değişimi

Karaciğer aktif protein metabolizması ile karakterizedir. Kan plazmasındaki tüm albüminleri ve çoğu globulini ve kan pıhtılaşma faktörlerini sentezler. Karaciğer ayrıca belirli bir vücut proteini rezervi oluşturur. Amino asitlerin katabolizması aktif olarak karaciğerde meydana gelir: deaminasyon, transaminasyon ve üre sentezi. Hepatositlerde pürinlerin parçalanması, ürik asit oluşumu, azotlu maddelerin sentezi - kolin, kreatin ile meydana gelir.

Antitoksik fonksiyon

Karaciğer hem ekzojenleri nötralize etmek için en önemli organdır ( tıbbi maddeler) ve endojen toksik maddeler (bilirubin, proteinlerin bozunma ürünleri, amonyak). Karaciğerdeki toksik maddelerin detoksifikasyonu birkaç aşamada gerçekleşir:

1. nötrleştirilmiş maddelerin polaritesi ve hidrofilikliği artar oksidasyon (indolden indoksile), hidroliz (asetilsalisilik → asetik + salisilik asit), restorasyon vb.
2. birleşme glukuronik asit, sülfürik asit, glikokol, glutatyon, metalotiyonein ile (tuzlar için) ağır metaller)

Biyotransformasyonun bir sonucu olarak, kural olarak toksisite gözle görülür şekilde azalır.

Pigment değişimi

Karaciğerin safra pigmentlerinin değişimine katılımı, bilirubinin nötralizasyonu ve ürobilinojenin yok edilmesidir.

Porfirin metabolizması:

Karaciğer porfobilinojen, üroporfirinojen, koproporfirinojen, protoporfirin ve hem sentezler.

Hormon değişimi

Karaciğer adrenalini, steroidleri (konjugasyon, oksidasyon), serotonini ve diğer biyojenik aminleri aktif olarak etkisiz hale getirir.

Su-tuz metabolizması

Karaciğer, onkotik basıncı belirleyen kan plazma proteinlerinin sentezi ve anjiyotensinin öncüsü olan anjiyotensinojenin sentezi yoluyla dolaylı olarak su-tuz metabolizmasına katılır. II.

Mineral metabolizması

: Karaciğerde demir ve bakır depolanır, taşıma proteinleri seruloplazmin ve transferrin sentezlenir ve mineraller safrayla atılır.

Erken çocuklukKaraciğer fonksiyonları henüz emekleme aşamasındadır ve bozulmuş olabilir.

Edebiyat

Barker R: Görsel sinir bilimi. - M.: GEOTAR-Medya, 2005

I.P. Ashmarin, E.P. Karazeeva, M.A. Karabasova ve ark.: Patolojik fizyoloji ve biyokimya. - M.: Sınav, 2005

Kvetnaya T.V.: Melatonin yaşa bağlı patolojinin nöroimmünoendokrin belirtecidir. - SPb.: DEAN, 2005

Pavlov A.N.: Ekoloji: rasyonel çevre yönetimi ve can güvenliği. - M.: Yüksekokul, 2005

Pechersky A.V.: Yaşa bağlı kısmi androjen eksikliği. - St.Petersburg: SPbMAPO, 2005

Ed. Yu.A. Erşova; Rec. OLUMSUZ. Kuzmenko: Genel kimya. Biyofiziksel kimya. Biyojenik elementlerin kimyası. - M.: Yüksekokul, 2005

TL Aleynikova ve diğerleri; Ed. E.S. Severina; Referans: D.M. Nikulina, Z.I. Mikashenovich, L.M. Pustovalova: Biyokimya. - M.: GEOTAR-MED, 2005

Tyukavkina N.A.: Biyoorganik kimya. - M.: Bustard, 2005

Zhizhin G.V.: Kimyasal reaksiyonların ve biyolojik popülasyonların kendi kendini düzenleyen dalgaları. - St. Petersburg: Bilim, 2004

Ivanov V.P.: İnsanlarda hücre zarı proteinleri ve vasküler distoni. - Kursk: KSMU KMI, 2004

Bitki Fizyolojisi Enstitüsü adını almıştır. K.A. Timiryazev RAS; Temsilci ed. V.V. Kuznetsov: Andrey Lvovich Kursanov: Yaşam ve yaratıcılık. - M.: Bilim, 2004

Komov V.P.: Biyokimya. - M.: Bustard, 2004

İlginizi çekebilecek diğer benzer çalışmalar.vshm>
21479.		PROTEİN METABOLİZMASI	150,03 KB
	Üç tür nitrojen dengesi vardır: nitrojen dengesi pozitif nitrojen dengesi negatif nitrojen dengesi Pozitif nitrojen dengesinde nitrojenin alımı, salınımına üstün gelir. Böbrek hastalığında, nitrojen metabolizmasının son ürünlerinin vücutta tutulduğu yanlış pozitif nitrojen dengesi mümkündür. Negatif nitrojen dengesi ile nitrojen atılımı, alımına üstün gelir. Bu durum tüberküloz, romatizma, onkolojik hastalıklar gibi hastalıklarla mümkündür.
21481.		LİPİTLERİN METABOLİZMASI VE FONKSİYONLARI	194,66 KB
	Yağlar çeşitli alkolleri ve yağ asitlerini içerir. Alkoller gliserol, sfingozin ve kolesterol ile temsil edilir.İnsan dokularında çift sayıda karbon atomlu uzun zincirli yağ asitleri baskındır. Doymuş ve doymamış yağ asitleri vardır...
385.		KARBONHİDRATLARIN YAPISI VE METABOLİZMASI	148,99 KB
	Glikoz ve glikojenin yapısı ve biyolojik rolü. Glikozun parçalanması için heksoz difosfat yolu. Karbonhidratların açık zincirli ve siklik formları Şekilde glikoz molekülü açık zincirli ve siklik bir yapı olarak temsil edilmiştir. Glikoz gibi heksozlarda, ilk karbon atomu beşinci karbon atomundaki oksijenle birleşerek altı üyeli bir halkanın oluşmasına neden olur.
7735.		BİLGİ DEĞİŞİMİ OLARAK İLETİŞİM	35,98 KB
	İletişim sürecinde bilginin yaklaşık yüzde 70'i sözsüz iletişim kanalları aracılığıyla, yalnızca yüzde 30'u ise sözlü iletişim kanalları aracılığıyla aktarılmaktadır. Sonuç olarak, bir kişi hakkında tek kelimeyle değil, bakışla, yüz ifadeleriyle, plastik duruşlarla, vücut hareketleriyle, kişiler arası mesafeyle, giyimle ve diğer sözsüz iletişim araçlarıyla daha fazla şey anlatılabilir. Dolayısıyla sözsüz iletişimin ana görevleri şu şekilde düşünülebilir: psikolojik teması oluşturmak ve sürdürmek, iletişim sürecini düzenlemek; sözlü metne yeni anlamlı tonlar eklemek; kelimelerin doğru yorumlanması;...
6645.		Metabolizma ve enerji (metabolizma)	39,88 KB
	Maddelerin hücreye girişi. Şeker tuzları ve diğer ozmotik çözeltilerin içeriği nedeniyle aktif maddeler hücreler, içlerinde belirli bir ozmotik basıncın varlığı ile karakterize edilir. Hücre içindeki ve dışındaki maddelerin konsantrasyonu arasındaki farka konsantrasyon gradyanı denir.
21480.		NÜKLEİK ASİTLERİN METABOLİZMASI VE FONKSİYONLARI	116,86 KB
	Deoksiribonükleik asit DNA'daki azotlu bazlar, adenin guanin timin sitozin karbonhidrat - deoksiriboz ile temsil edilir. DNA, genetik bilginin depolanmasında önemli bir rol oynar. DNA, RNA'dan farklı olarak iki polinükleotid zinciri içerir. Moleküler kütle DNA yaklaşık 109 daltondur.
386.		YAĞLARIN VE LİPOİDLERİN YAPISI VE METABOLİZMASI	724,43 KB
	Lipidlerin bileşiminde çok sayıda ve çeşitli yapısal bileşenler bulunur: yüksek yağ asitleri, alkoller, aldehitler, karbonhidratlar, azotlu bazlar, amino asitler, fosforik asit vb. Yağların bileşiminde yer alan yağ asitleri doymuş ve doymamış olarak ikiye ayrılır. Yağ asitleri Bazı fizyolojik açıdan önemli doymuş yağ asitleri C atomu sayısı Önemsiz ad Sistematik ad Kimyasal formül bağlantılar...
10730.		Uluslararası teknolojik değişim. Uluslararası hizmet ticareti	56,4 KB
	Dünya pazarında taşımacılık hizmetleri. Temel fark, hizmetlerin genellikle maddi bir biçime sahip olmamasıdır, ancak bir takım hizmetler bunu edinir, örneğin: bilgisayar programları için manyetik ortam biçiminde, kağıda basılmış çeşitli belgeler vb. Hizmetler, malların aksine üretilir. ve çoğunlukla aynı anda tüketilir ve depolamaya tabi değildir. Bir hizmetin satıcısı ve alıcısının sınırı geçmediği, yalnızca hizmetin sınırı geçtiği bir durum.
4835.		Demir metabolizması ve demir metabolizması bozuklukları. Hemosederoz	138,5 KB
	Demir önemli bir eser elementtir; solunum, hematopoez, immünbiyolojik ve redoks reaksiyonlarında rol alır ve 100'den fazla enzimin bir parçasıdır. Demir, hemoglobin ve miyohemoglobinin önemli bir bileşenidir. Yetişkin insan vücudu yaklaşık 4 g demir içerir ve bunun yarısından fazlası (yaklaşık 2,5 g) hemoglobin demiridir.

FONKSİYONEL BİYOKİMYA

(Su-tuz metabolizması. Böbrek ve idrar 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). Çeşitli, özellikle uzun süreli stres koşulları, sempatik-adrenal sistemin uyarılması ve diyet tedavisinin boşaltılması (genellikle obez hastaları tedavi etmek için kullanılır) altında gözlenen yağ oksidasyon süreci aktive edildiğinde endojen su nispeten büyük miktarlarda sentezlenir.

Sürekli olarak meydana gelen zorunlu su kayıpları nedeniyle vücuttaki sıvının iç hacmi değişmeden kalır. Bu tür kayıplar, mide-bağırsak yolu (50-300 mi), solunum yolu ve deri (850-1200 mi) yoluyla sıvının salınmasıyla ilişkili renal (1.5 l) ve ekstrarenaldir. 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 gastrointestinal sistemde bulunan suyu içerir. Bu boşlukların sıvısı metabolik süreçlere aktif olarak katılmaz.

İnsan vücudunun suyu çeşitli kısımlarında durgunlaşmaz, sürekli hareket eder, sıvının diğer bölümleriyle 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 sindirim sisteminin alt kısımlarındaki emilim nedeniyle pratikte kaybolmaz.

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.

GOUVPO UGMA Federal Sağlık ve Sosyal Kalkınma Ajansı

Biyokimya Bölümü

DERS DERS

GENEL BİYOKİMYADA

Modül 8. Su-tuz metabolizmasının biyokimyası ve asit-baz durumu

Ekaterinburg,

DERS NO: 24

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

Hacim. Tüm karasal hayvanlarda sıvı, vücut ağırlığının yaklaşık %70'ini oluşturur. Suyun vücuttaki dağılımı yaşa, cinsiyete, kas kütlesine,... Suyun tamamen yoksun bırakılmasıyla 6-8 gün sonra vücuttaki su miktarı% 12 oranında azaldığında ölüm meydana gelir.

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 yolu ile 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

Böbreklerin, cildin, akciğerlerin ve gastrointestinal sistemin işleyişindeki değişiklikler, su-tuz homeostazisinin bozulmasına yol açabilir. Örneğin sıcak iklimlerde bakımı...

Su-tuz metabolizmasını düzenleyen hormonlar

Antidiüretik hormon (ADH) veya vazopressin, molekül ağırlığı yaklaşık 1100 D olan, bir disülfit ile bağlanan 9 AA içeren bir peptittir... ADH, hipotalamusun nöronlarında sentezlenir, sinir uçlarına aktarılır... Yüksek Hücre dışı sıvının ozmotik basıncı, hipotalamustaki osmoreseptörleri aktive eder, bunun sonucunda...

Renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi

Renin

Renin- böbrek korpüskülünün afferent (afferent) arteriyolleri boyunca yer alan jukstaglomerüler hücreler tarafından üretilen bir proteolitik enzim. Renin sekresyonu, kan basıncındaki bir azalma ve Na + konsantrasyonundaki bir azalmanın neden olduğu glomerulusun afferent arteriyollerindeki basınçtaki bir düşüşle uyarılır. Renin sekresyonu, kan basıncındaki azalmanın bir sonucu olarak atriyumların ve arterlerin baroreseptörlerinden gelen uyarıların azalmasıyla da kolaylaştırılır. Renin sekresyonu, yüksek tansiyon olan Anjiyotensin II tarafından inhibe edilir.

Kanda renin, anjiyotensinojene etki eder.

Anjiyotensinojen- a2-globulin, 400 AK'den. Anjiyotensinojen oluşumu karaciğerde meydana gelir ve glukokortikoidler ve östrojenler tarafından uyarılır. Renin, anjiyotensinojen molekülündeki peptit bağını hidrolize ederek N-terminal dekapeptidi ondan ayırır. anjiyotensin I biyolojik aktivitesi olmayan bir maddedir.

Edotel hücreleri, akciğerler ve kan plazmasındaki antiotensin dönüştürücü enzimin (ACE) (karboksidipeptidil peptidaz) etkisi altında, anjiyotensin I'in C terminalinden 2 AA çıkarılır ve anjiyotensin II (oktapeptid).

Anjiyotensin II

Anjiyotensin II Adrenal korteks ve SMC'nin zona glomerulosa hücrelerinin inositol trifosfat sistemi aracılığıyla işlev görür. Anjiyotensin II, adrenal korteksin zona glomerulosa hücreleri tarafından aldosteron sentezini ve salgılanmasını uyarır. Anjiyotensin II'nin yüksek konsantrasyonları periferik arterlerde şiddetli vazokonstriksiyona neden olur ve kan basıncını arttırır. Ayrıca anjiyotensin II, hipotalamustaki susama merkezini uyarır ve böbreklerde renin salgılanmasını engeller.

Anjiyotensin II, aminopeptidazlar tarafından hidrolize edilir. anjiyotensin III (anjiyotensin II aktivitesine sahip, ancak 4 kat daha düşük konsantrasyona sahip bir heptapeptit), bu daha sonra anjiyotensinaz (proteaz) tarafından AA'ya hidrolize edilir.

Aldosteron

Aldosteronun sentezi ve salgılanması, anjiyotensin II, kan plazmasındaki düşük Na+ konsantrasyonu ve yüksek K+ konsantrasyonu, ACTH, prostaglandinler tarafından uyarılır... Aldosteron reseptörleri hücrenin hem çekirdeğinde hem de sitozolünde lokalizedir... Sonuç olarak aldosteron, böbreklerde Na+'nın yeniden emilimini uyarır, bu da NaCl'nin vücutta tutulmasına neden olur ve...

Su-tuz metabolizmasının düzenleme şeması

Hipertansiyon gelişiminde RAAS sisteminin rolü

RAAS hormonlarının aşırı üretimi, dolaşımdaki sıvı hacminde, ozmotik ve kan basıncında artışa neden olur ve hipertansiyon gelişimine yol açar.

Örneğin yaşlılarda meydana gelen renal arterlerin aterosklerozu ile renin seviyesinde bir artış meydana gelir.

Aldosteronun aşırı salgılanması – hiperaldosteronizm , çeşitli nedenlerin bir sonucu olarak ortaya çıkar.

Primer hiperaldosteronizmin nedeni (Conn sendromu ) hastaların yaklaşık %80'inde adrenal adenom vardır, diğer vakalarda aldosteron üreten zona glomerulosa hücrelerinin yaygın hipertrofisi vardır.

Primer hiperaldosteronizmde aşırı aldosteron, renal tübüllerde Na+ geri emilimini arttırır, bu da ADH salınımını ve böbreklerde su tutulmasını uyarır. Ayrıca K+, Mg2+ ve H+ iyonlarının atılımı da artar.

Sonuç olarak aşağıdakiler gelişir: 1). hipertansiyon, hipervolemi ve ödeme neden olan hipernatremi; 2). kas güçsüzlüğüne yol açan hipokalemi; 3). magnezyum eksikliği ve 4). hafif metabolik alkaloz.

İkincil hiperaldosteronizm birincilden çok daha sık görülür. Kalp yetmezliği, kronik böbrek hastalığı ve renin salgılayan tümörlerle ilişkili olabilir. Hastalarda renin, anjiyotensin II ve aldosteron seviyeleri yükselmiştir. Klinik semptomlar primer aldosteronizmden daha az belirgindir.

KALSİYUM, MAGNEZYUM, FOSFOR METABOLİZMASI

Kalsiyumun vücuttaki görevleri:

1. Bir dizi hormonun hücre içi aracısı (inositol trifosfat sistemi);
2. Sinirlerde ve kaslarda aksiyon potansiyellerinin oluşumuna katılır;
3. Kanın pıhtılaşmasına katılır;
4. Kas kasılmasını, fagositozu, hormonların, nörotransmitterlerin vb. salgılanmasını tetikler;
5. Mitoz, apoptoz ve nekrobiyoza katılır;
6. Potasyum iyonları için hücre zarının geçirgenliğini arttırır, hücrelerin sodyum iletkenliğini, iyon pompalarının çalışmasını etkiler;
7. Bazı enzimlerin koenzimi;

Magnezyumun vücuttaki görevleri:

1. Birçok enzimin (transketolaz (PFSH), glukoz-6ph dehidrojenaz, 6-fosfoglukonat dehidrojenaz, glukonolakton hidrolaz, adenilat siklaz, vb.) bir koenzimidir;
2. Kemiklerin ve dişlerin inorganik bir bileşeni.

Fosfatın vücuttaki görevleri:

1. Kemiklerin ve dişlerin inorganik bileşeni (hidroksiapatit);
2. Lipitlerin bir kısmı (fosfolipidler, sfingolipitler);
3. Nükleotidlerin bir kısmı (DNA, RNA, ATP, GTP, FMN, NAD, NADP, vb.);
4. Enerji metabolizmasını sağlar çünkü makroerjik bağlar oluşturur (ATP, kreatin fosfat);
5. Proteinlerin bir kısmı (fosfoproteinler);
6. Karbonhidratlara (glikoz-6ph, fruktoz-6ph, vb.) dahil edilir;
7. Enzimlerin aktivitesini düzenler (enzimlerin fosforilasyon/defosforilasyon reaksiyonları, inositol trifosfatın bir kısmı - inositol trifosfat sisteminin bir bileşeni);
8. Maddelerin katabolizmasına katılır (fosfoliz reaksiyonu);
9. CBS'yi düzenler çünkü fosfat tamponu oluşturur. İdrardaki protonları nötralize eder ve uzaklaştırır.

Kalsiyum, magnezyum ve fosfatların vücuttaki dağılımı

Yetişkin vücudu yaklaşık 1 kg fosfor içerir: Kemikler ve dişler %85 oranında fosfor içerir; Hücre dışı sıvı – %1 fosfor. Serumda... Kan plazmasındaki magnezyum konsantrasyonu 0,7-1,2 mmol/l'dir.

Vücutta kalsiyum, magnezyum ve fosfat değişimi

Günlük yiyecekle birlikte kalsiyum - 0,7-0,8 g, magnezyum - 0,22-0,26 g, fosfor - 0,7-0,8 g sağlanmalıdır. Kalsiyum% 30-50 oranında zayıf bir şekilde emilir, fosfor% 90 oranında iyi emilir.

Gastrointestinal sisteme ek olarak, kalsiyum, magnezyum ve fosfor, emilim sürecinde kemik dokusundan kan plazmasına girer. Kan plazması ile kemik dokusu arasındaki kalsiyum değişimi 0,25-0,5 g/gün, fosfor değişimi ise 0,15-0,3 g/gün'dür.

Kalsiyum, magnezyum ve fosfor böbrekler yoluyla idrarla, mide-bağırsak yoluyla dışkıyla ve deri yoluyla da terle vücuttan atılır.

Değişimin düzenlenmesi

Kalsiyum, magnezyum ve fosfor metabolizmasının ana düzenleyicileri paratiroid hormonu, kalsitriol ve kalsitonindir.

Paratiroid hormonu

Paratiroid hormonunun salgılanması, düşük konsantrasyonlarda Ca2+, Mg2+ ve yüksek konsantrasyonlarda fosfatlarla uyarılır ve D3 vitamini tarafından inhibe edilir. Düşük Ca2+ konsantrasyonlarında hormonun parçalanma hızı azalır ve... Paratiroid hormonu kemiklere ve böbreklere etki eder. Osteoblastlar tarafından insülin benzeri büyüme faktörü 1'in salgılanmasını uyarır ve...

Hiperparatiroidizm

Hiperparatiroidizm aşağıdakilere neden olur: 1. Kemiklerdeki kalsiyum ve fosfatların harekete geçmesiyle kemiklerin tahrip olması... 2. Böbreklerde kalsiyumun artan yeniden emilimiyle hiperkalsemi. Hiperkalsemi nöromüsküler kaslarda azalmaya yol açar.

Hipoparatiroidizm

Hipoparatiroidizm paratiroid bezlerinin yetersizliğinden kaynaklanır ve buna hipokalsemi eşlik eder. Hipokalsemi, nöromüsküler iletinin artmasına, tonik konvülsiyon ataklarına, solunum kaslarında ve diyaframda konvülsiyonlara ve laringospazma neden olur.

kalsitriol

1. Deride, UV radyasyonunun etkisi altında 7-dehidrokolesterol oluşur... 2. Karaciğerde 25-hidroksilaz, kolekalsiferolü kalsidiole (25-hidroksikolekalsiferol, 25(OH)D3) hidroksile eder....

kalsitonin

Kalsitonin, tiroid bezinin parafoliküler K hücreleri veya paratiroid bezlerinin C hücreleri tarafından salgılanan, bir disülfit bağına sahip 32 AA'dan oluşan bir polipeptittir.

Kalsitonin salgılanması, yüksek Ca2+ ve glukagon konsantrasyonları ile uyarılır ve düşük Ca2+ konsantrasyonları ile baskılanır.

Kalsitonin:

1. osteolizi bastırır (osteoklast aktivitesini azaltır) ve Ca2+'nin kemikten salınmasını engeller;

2. böbrek tübüllerinde Ca2+, Mg2+ ve fosfatların yeniden emilimini engeller;

3. Gastrointestinal sistemde sindirimi engeller,

Çeşitli patolojilerde kalsiyum, magnezyum ve fosfat seviyelerindeki değişiklikler

Kan plazmasındaki Ca2+ konsantrasyonunda bir artış şu durumlarda gözlenir: paratiroid bezlerinin hiperfonksiyonu; kemik kırıkları; poliartrit; çoklu... Kan plazmasındaki fosfat konsantrasyonunda bir azalma şu durumlarda gözlenir: raşitizm; ... Kan plazmasındaki fosfat konsantrasyonunda bir artış şu durumlarda gözlenir: paratiroid bezlerinin hipofonksiyonu; aşırı doz…

Mikroelementlerin rolü: Mg2+, Mn2+, Co, Cu, Fe2+, Fe3+, Ni, Mo, Se, J. Serüloplazminin önemi, Konovalov-Wilson hastalığı.

Manganez – aminoasil-tRNA sentetazın kofaktörü.

Na+, Cl-, K+, HCO3- ana elektrolitlerinin biyolojik rolü, CBS'nin düzenlenmesindeki önemi. Metabolizma ve biyolojik rol. Anyon farkı ve düzeltilmesi.

Kan serumunda klorür içeriğinin azalması: hipokloremik alkaloz (kusmadan sonra), solunum asidozu, aşırı terleme, nefrit... İdrarla klorür atılımının artması: hipoaldosteronizm (Addison hastalığı),... İdrarla klorür atılımının azalması : Kusma, ishal, Cushing hastalığı, son dönem böbrek hastalığı sırasında klorür kaybı...

DERS No. 25

Konu: CBS

2. kurs. Asit-baz durumu (ABS) - bir reaksiyonun göreceli sabitliği...

pH düzenlemesinin biyolojik önemi, ihlallerin sonuçları

PH'ın normdan 0,1 oranında sapması, solunum, kardiyovasküler, sinir ve vücudun diğer sistemlerinde gözle görülür rahatsızlıklara neden olur. Asidemi ile aşağıdakiler meydana gelir: 1. Ani nefes darlığı noktasına kadar artan nefes alma, bronkospazm sonucu nefes almada bozulma;

AAT düzenlemesinin temel ilkeleri

CBS'nin düzenlemesi 3 ana prensibe dayanmaktadır:

1. pH sabitliği . CBS'nin düzenleyici mekanizmaları sabit bir pH'ı korur.

2. izomolarite . CBS'yi düzenlerken, hücreler arası ve hücre dışı sıvıdaki parçacıkların konsantrasyonu değişmez.

3. elektriksel tarafsızlık . CBS'yi düzenlerken, hücreler arası ve hücre dışı sıvıdaki pozitif ve negatif parçacıkların sayısı değişmez.

SPAT DÜZENLEMESİNİN MEKANİZMALARI

Temel olarak CBS'yi düzenlemek için 3 ana mekanizma vardır:

1. Fiziko-kimyasal mekanizma bunlar kan ve dokuların tampon sistemleridir;
2. Fizyolojik mekanizma Bunlar organlardır: akciğerler, böbrekler, kemik dokusu, karaciğer, deri, gastrointestinal sistem.
3. Metabolik (hücresel düzeyde).

Bu mekanizmaların işleyişinde temel farklılıklar vardır:

CBS'nin düzenlenmesinin fizikokimyasal mekanizmaları

Tampon zayıf bir asit ve bunun güçlü bir baz (konjuge asit-baz çifti) ile tuzundan oluşan bir sistemdir.

Tampon sisteminin çalışma prensibi, fazlalık olduğunda H +'yı bağlaması ve eksiklik olduğunda H +'yı serbest bırakmasıdır: H + + A - ↔ AN. Böylece tampon sistemi pH'taki herhangi bir değişikliğe direnme eğilimindedir ve tampon sisteminin bileşenlerinden biri tüketilir ve restorasyon gerektirir.

Tampon sistemler asit-baz çifti bileşenlerinin oranı, kapasitesi, hassasiyeti, lokalizasyonu ve koruduğu pH değeri ile karakterize edilir.

Vücut hücrelerinin içinde ve dışında birçok tampon vardır. Vücudun ana tampon sistemleri arasında bikarbonat, fosfat proteini ve onun çeşidi olan hemoglobin tamponu bulunur. Asit eşdeğerlerinin yaklaşık %60'ı hücre içi tampon sistemlerine ve yaklaşık %40'ı hücre dışı tampon sistemlerine bağlanır.

Bikarbonat (hidrokarbonat) tamponu

1/20 oranında H2C03 ve NaHC03'ten oluşur ve esas olarak hücreler arası sıvıda lokalize olur. Kan serumunda pCO2 = 40 mm Hg, Na konsantrasyonu + 150 mmol/l'de pH = 7,4'ü korur. Bikarbonat tamponu, karbonik anhidraz enzimi ve kırmızı kan hücrelerinin ve böbreklerin bant 3 proteini tarafından sağlanır.

Bikarbonat tamponu, özellikleri nedeniyle vücuttaki en önemli tamponlardan biridir:

1. Düşük kapasiteye rağmen -% 10, bikarbonat tamponu çok hassastır, tüm "ekstra" H +'nın% 40'ına kadar bağlanır;
2. Bikarbonat tamponu, ana tampon sistemlerinin çalışmasını ve CBS'nin düzenlenmesinin fizyolojik mekanizmalarını bütünleştirir.

Bu bakımdan bikarbonat tamponu CBS'nin bir göstergesidir, bileşenlerinin belirlenmesi CBS ihlallerinin teşhisinin temelidir.

Fosfat tamponu

Esas olarak hücresel sıvıda lokalize olan asidik NaH2P04 ve bazik Na2HP04 fosfatlardan oluşur (%14 hücrede fosfat, %1 hücreler arası sıvıda). Kan plazmasındaki asidik ve bazik fosfatların oranı ¼, idrarda ise 25/1'dir.

Fosfat tamponu, hücre içindeki CBS'nin düzenlenmesini, hücreler arası sıvıdaki bikarbonat tamponunun yenilenmesini ve idrarla H+ atılımını sağlar.

Protein tamponu

Proteinlerdeki amino ve karboksil gruplarının varlığı onlara amfoterik özellikler kazandırır; asitlerin ve bazların özelliklerini sergileyerek bir tampon sistemi oluştururlar.

Protein tamponu, protein-H ve protein-Na'dan oluşur, esas olarak hücrelerde lokalizedir. Kandaki en önemli protein tamponu hemoglobin .

Hemoglobin tamponu

Hemoglobin tamponu kırmızı kan hücrelerinde bulunur ve bir takım özelliklere sahiptir:

1. en yüksek kapasiteye sahiptir (%75'e kadar);
2. işi doğrudan gaz değişimiyle ilgilidir;
3. bir değil 2 çiftten oluşur: HHb↔H + + Hb - ve HHbО 2 ↔H + + HbO2 -;

HbO 2 nispeten güçlü bir asittir, karbonik asitten bile daha güçlüdür. HbO2'nin asitliği Hb'ye kıyasla 70 kat daha yüksektir, bu nedenle oksihemoglobin esas olarak potasyum tuzu (KHbO2) formunda ve deoksihemoglobin ayrışmamış asit (HHb) formunda bulunur.

Hemoglobin ve bikarbonat tamponunun çalışması

CBS'nin düzenlenmesinin fizyolojik mekanizmaları

Vücutta oluşan asitler ve bazlar uçucu veya uçucu olmayabilir. Uçucu H2CO3, aerobik aktivitenin son ürünü olan CO2'den oluşur... Uçucu olmayan asitler laktat, keton cisimleri ve yağ asitleri vücutta birikir... Uçucu asitler vücuttan esas olarak nefesle verilen havayla akciğerler tarafından atılır, uçucu olmayan asitler - idrarla böbrekler tarafından.

CBS'nin düzenlenmesinde akciğerlerin rolü

Akciğerlerdeki gaz değişiminin düzenlenmesi ve buna bağlı olarak H2CO3'ün vücuttan salınması, kemoreseptörlerden gelen impuls akışı yoluyla gerçekleştirilir ve... Normalde akciğerler günde 480 litre CO2 salgılar, bu da 20 mol'e eşdeğerdir H2CO3.... CBS'yi korumaya yönelik akciğer mekanizmaları oldukça etkilidir, CBS ihlallerini %50-70 oranında ortadan kaldırabilirler...

CBS'nin düzenlenmesinde böbreklerin rolü

Böbrekler CBS'yi düzenler: 1. asidojenez, amonyak oluşumu reaksiyonlarında H+'yı vücuttan uzaklaştırarak ve... 2. Na+'yı vücutta tutarak. Na+,K+-ATPase idrardan Na+'yı yeniden emer, bu da karbonik anhidraz ve asidogenezle birlikte...

CBS'nin düzenlenmesinde kemiklerin rolü

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

CBS'nin düzenlenmesinde karaciğerin rolü

Karaciğer CBS'yi düzenler:

1. Amino asitlerin, keto asitlerin ve laktatın nötr glikoza dönüştürülmesi;

2. Güçlü bir amonyak bazının zayıf bazik bir üreye dönüştürülmesi;

3. Bir protein tamponu oluşturan kan proteinlerinin sentezlenmesi;

4. Böbreklerin amonyak oluşumu için kullandığı glutamini sentezler.

Karaciğer yetmezliği metabolik asidozun gelişmesine yol açar.

Aynı zamanda karaciğer, hipoksi, açlık veya diyabet koşullarında asidoza katkıda bulunan keton cisimlerini sentezler.

Gastrointestinal sistemin CBS üzerindeki etkisi

Gastrointestinal sistem, sindirim işlemi sırasında HCl ve HCO3 kullandığından CBS'nin durumunu etkiler. Öncelikle mide lümenine HCl salgılanırken, kanda HCO3 birikir ve alkaloz gelişir. Daha sonra pankreas suyuyla birlikte kandan gelen HCO3 bağırsak lümenine girer ve kandaki CO2 dengesi yeniden sağlanır. Vücuda giren gıda ve vücuttan atılan dışkılar çoğunlukla nötr olduğundan CBS üzerindeki toplam etki sıfırdır.

Asidoz varlığında lümene daha fazla HCl salınır ve bu da ülser gelişimine katkıda bulunur. Kusma asidozu telafi edebilir ve ishal durumu ağırlaştırabilir. Uzun süreli kusma alkalozun gelişmesine neden olur, çocuklarda ciddi sonuçlara, hatta ölüme neden olabilir.

CBS'nin hücresel düzenleme mekanizması

CBS'nin düzenlenmesinde dikkate alınan fizikokimyasal ve fizyolojik mekanizmalara ek olarak, ayrıca hücresel mekanizma CBS'nin düzenlenmesi. Çalışma prensibi, K+ karşılığında hücrelere fazla miktarda H+ yerleştirilebilmesidir.

AAT GÖSTERGELERİ

1. pH - (hidrojen gücü - hidrojenin gücü) - H+ konsantrasyonunun negatif ondalık logaritması (-lg). Kılcal kandaki norm 7,37 - 7,45,... 2. рСО2 – dengede olan kısmi karbondioksit basıncı... 3. рО2 – tam kandaki kısmi oksijen basıncı. Kılcal kandaki norm 83 - 108 mmHg, venöz kanda ise –…

NEFES İHLALLERİ

CBS'nin düzeltilmesi, CBS'nin ihlaline neden olan organın uyarlanabilir bir reaksiyonudur. CBS bozukluklarının iki ana türü vardır: asidoz ve alkaloz.

Asidoz

BEN. Gaz (solunum) . Kanda CO2 birikmesi ile karakterize edilir ( pCO2 =, AB, SB, BB=N,).

1). Dış solunum bozuklukları durumunda CO2 salınımında zorluk (bronşiyal astımda akciğerlerin hipoventilasyonu, zatürre, pulmoner çemberde durgunluk ile dolaşım bozuklukları, pulmoner ödem, amfizem, pulmoner atelektazi, etki altında solunum merkezinin depresyonu) morfin vb. gibi bir dizi toksin ve ilacın (рСО 2 =, рО 2 =↓, AB, SB, BB=N,).

2). ortamda yüksek CO 2 konsantrasyonu (kapalı alanlar) (pCO 2 =, pO 2, AB, SB, BB=N,).

3). Anestezi-solunum ekipmanlarının arızaları.

Gaz asidozunda kanda birikim meydana gelir. CO2, H2C03 ve pH'ta bir azalma. Asidoz, böbreklerde Na +'nın yeniden emilimini uyarır ve bir süre sonra kanda AB, SB, BB'de bir artış meydana gelir ve telafi olarak boşaltım alkalozu gelişir.

Asidoz ile H2PO4 - kan plazmasında böbreklerde yeniden emilemeyen birikir. Sonuç olarak yoğun bir şekilde salınır ve fosfatüri .

Asidozu telafi etmek için böbrekler yoğun şekilde idrarla klorür atar, bu da hipokroremi .

Fazla H+ hücrelere girer ve karşılığında K+ hücreleri terk eder. hiperkalemi .

Fazla K+ idrarla yoğun bir şekilde atılır, bu da 5-6 gün içinde hipokalemi .

II. Gazsız. Uçucu olmayan asitlerin birikmesiyle karakterize edilir (pCO2 =↓,N, AB, SB, BB=↓).

1). Metabolik. Uçucu olmayan asitlerin aşırı oluşumu ve birikmesi veya baz kaybının eşlik ettiği doku metabolizma bozuklukları ile gelişir (pCO 2 =↓,N, AR = , AB, SB, BB=↓).

A). Ketoasidoz. Şu tarihte: şeker hastalığı açlık, hipoksi, ateş vb.

B). Laktik asit. Hipoksi, karaciğer fonksiyon bozukluğu, enfeksiyonlar vb. için.

V). Asidoz. Organik ve inorganik asitlerin yoğun olarak birikmesi sonucu oluşur. inflamatuar süreçler yanıklar, yaralanmalar vb.

Metabolik asidozda uçucu olmayan asitler birikir ve pH düşer. Asitleri nötralize eden tampon sistemler tüketilir, bunun sonucunda kandaki konsantrasyon azalır. AB, SB, BB ve yükselir AR.

H + uçucu olmayan asitler, HCO3 ile etkileşime girdiğinde - H20 ve C02'ye parçalanan H2C03'ü verir, uçucu olmayan asitlerin kendileri ise Na + bikarbonatlı tuzlar oluşturur. Düşük pH ve yüksek pCO2 solunumu uyarır, sonuç olarak kandaki pCO2 gaz alkalozunun gelişmesiyle normalleşir veya azalır.

Kan plazmasındaki fazla H + hücrenin içine girer ve karşılığında K + hücreyi terk eder, kan plazmasında geçici bir durum oluşur hiperkalemi ve hücreler - hipokaljisti . K+ yoğun bir şekilde idrarla atılır. 5-6 gün içerisinde plazmadaki K+ içeriği normale döner ve daha sonra normalin altına iner ( hipokalemi ).

Böbreklerde asidogenez, amonyojenez ve plazma bikarbonat eksikliğinin yenilenmesi süreçleri yoğunlaşır. HCO 3 - Cl karşılığında aktif olarak idrarla atılır ve gelişir hipokloremi .

Metabolik asidozun klinik belirtileri:

- mikrodolaşım bozuklukları . Kan akışında bir azalma ve katekolaminlerin etkisi altında stazın gelişmesi, kanın reolojik özelliklerinde bir değişiklik meydana gelir, bu da asidozun derinleşmesine katkıda bulunur.

- damar duvarında hasar ve artan geçirgenlik hipoksi ve asidozun etkisi altında. Asidoz ile plazma ve hücre dışı sıvıdaki kinin düzeyi artar. Kininler vazodilatasyona neden olur ve geçirgenliği önemli ölçüde artırır. Hipotansiyon gelişir. Mikro damar sisteminin damarlarında açıklanan değişiklikler, trombüs oluşumu ve kanama sürecine katkıda bulunur.

Kanın pH'ı 7,2'nin altına düştüğünde azalmış kalp debisi .

- Kussmaul'un nefesi (fazla CO2'nin salınmasını amaçlayan telafi edici reaksiyon).

2. Boşaltım. Böbreklerdeki asidogenez ve amonyak oluşumu süreçleri bozulduğunda veya dışkıda aşırı bazik değer kaybı olduğunda gelişir.

A). Böbrek yetmezliğinde asit tutulumu (kronik diffüz glomerülonefrit, nefroskleroz, diffüz nefrit, üremi). İdrar nötr veya alkalidir.

B). Alkali kaybı: renal (renal tübüler asidoz, hipoksi, sülfonamid intoksikasyonu), gastroenteral (ishal, hipersalivasyon).

3. Ekzojen.

Asidik gıdaların, ilaçların (amonyum klorür; büyük miktarlarda kan replasman solüsyonlarının ve parenteral beslenme için pH'ı normal olan sıvıların transfüzyonu) yutulması<7,0) и при отравлениях (салицилаты, этанол, метанол, этиленгликоль, толуол и др.).

4. Kombine.

Örneğin ketoasidoz + laktik asidoz, metabolik + boşaltım vb.

III. Karışık (gaz + gazsız).

Asfiksi, kardiyovasküler yetmezlik vb. ile ortaya çıkar.

Alkaloz

1). Dış solunumun aktivasyonuyla birlikte CO2'nin artan uzaklaştırılması (akciğerlerin hiperventilasyonu ve telafi edici nefes darlığı, dahil olmak üzere bir dizi hastalığa eşlik eder... 2). Solunan havadaki O2 eksikliği akciğerlerde hiperventilasyona neden olur ve... Hiperventilasyon kandaki pCO2'nin azalmasına ve pH'ın yükselmesine neden olur. Alkaloz, Na+'nın renal yeniden emilimini engeller.

Gaz dışı alkaloz

Edebiyat

1. Serum veya plazma bikarbonatları /R. Murray, D. Grenner, P. Mayes, V. Rodwell // İnsan Biyokimyası: 2 ciltte. T.2. Başına. İngilizce'den: - M.: Mir, 1993. - s. 370-371.

2. Kan tampon sistemleri ve asit-baz dengesi / T.T. Berezov, B.F. Korovkin // Biyolojik kimya: Ders Kitabı / Ed. RAMS SS Debova. - 2. baskı. yeniden işlenmiş ve ek - M.: Tıp, 1990. - s. 452-457.

Alınan materyalle ne yapacağız:

Bu materyal sizin için yararlı olduysa, onu sosyal ağlardaki sayfanıza kaydedebilirsiniz: