Víz-só csere. A vesék és a vizelet biokémiája

A patológiában az anyagcsere egyik leggyakrabban zavart típusa a víz-só. A víz és az ásványi anyagok állandó mozgásával függ össze a test külső környezetéből a belsőbe, és fordítva.

Egy felnőtt ember szervezetében a víz a testtömeg 2/3-át (58-67%) teszi ki. Térfogatának körülbelül fele az izmokban koncentrálódik. A vízszükségletet (az ember naponta legfeljebb 2,5-3 liter folyadékot kap) az ivás (700-1700 ml), a táplálék részét képező előre elkészített víz (800-1000 ml), ill. víz , a szervezetben az anyagcsere során képződik - 200--300 ml (100 g zsír, fehérje és szénhidrát elégetésekor 107,41, illetve 55 g víz képződik). Az endogén víz viszonylag nagy mennyiségben szintetizálódik, amikor a zsírok oxidációs folyamata aktiválódik, amely különböző, elsősorban hosszan tartó stresszes körülmények között, a szimpatikus-mellékvese-rendszer izgalmában, tehermentesítő diétás terápiában (gyakran elhízott betegek kezelésére szolgál).

A folyamatosan fellépő kötelező vízveszteségek miatt a szervezetben a belső folyadéktérfogat változatlan marad. Ezek közé tartozik a vese (1,5 l) és extrarenális veszteség, amely a gyomor-bél traktuson (50–300 ml), a légutakon és a bőrön (850–1200 ml) keresztül történő folyadékkibocsátással jár. Általánosságban elmondható, hogy a kötelező vízveszteség mennyisége 2,5-3 liter, ami nagyban függ a szervezetből eltávolított méreganyagok mennyiségétől.

A víz szerepe az életfolyamatokban igen sokrétű. A víz számos vegyület oldószere, számos fizikai-kémiai és biokémiai átalakulás közvetlen összetevője, endo- és exogén anyagok transzportere. Ezen túlmenően mechanikai funkciót lát el, gyengíti a szalagok, izmok, az ízületek porcfelületeinek súrlódását (ezáltal elősegíti mobilitásukat), részt vesz a hőszabályozásban. A víz fenntartja a homeosztázist, amely függ a plazma ozmotikus nyomásának nagyságától (izoozmia) és a folyadék térfogatától (izovolémia), a sav-bázis állapotot szabályozó mechanizmusok működésétől, a hőmérséklet állandóságát biztosító folyamatok bekövetkezésétől. (izotermia).

Az emberi szervezetben a víz három fő fizikai és kémiai állapotban létezik, amelyek szerint megkülönböztetik: 1) szabad vagy mozgékony víz (az intracelluláris folyadék, valamint a vér, nyirok, intersticiális folyadék nagy részét alkotja); 2) víz, amelyet hidrofil kolloidok kötnek meg, és 3) alkotmányos, amely a fehérjék, zsírok és szénhidrátok molekuláinak szerkezetében található.

Egy 70 kg súlyú felnőtt ember szervezetében a szabad víz és a hidrofil kolloidok által megkötött víz térfogata megközelítőleg a testtömeg 60%-a, i.e. 42 l. Ezt a folyadékot az intracelluláris víz (28 litert, azaz a testtömeg 40%-át teszi ki), amely az intracelluláris szektort alkotja, és az extracelluláris víz (14 liter vagy a testtömeg 20%-a), amely az extracelluláris szektort alkotja. Ez utóbbi összetétele intravaszkuláris (intravascularis) folyadékot tartalmaz. Ezt az intravaszkuláris szektort a testtömeg 4-5%-át kitevő plazma (2,8 l) és a nyirok alkotja.

Az intersticiális víz magában foglalja a megfelelő intercelluláris vizet (szabad intercelluláris folyadék) és a szervezett extracelluláris folyadékot (amely a testtömeg 15-16%-át teszi ki, vagyis 10,5 litert), azaz. szalagok, inak, fasciák, porcok stb. vize. Ezenkívül az extracelluláris szektor magában foglalja az egyes üregekben (hasi és pleurális üregekben, szívburokban, ízületekben, agykamrákban, szemkamrákban stb.), valamint a gyomor-bélrendszerben található vizet. Ezen üregek folyadéka nem vesz részt aktívan az anyagcsere folyamatokban.

Az emberi test vize nem stagnál a különböző részlegeiben, hanem folyamatosan mozog, folyamatosan cserélődik a folyadék többi szektorával és a külső környezettel. A víz mozgása nagyrészt az emésztőnedvek felszabadulásának köszönhető. Tehát nyállal, hasnyálmirigylével naponta körülbelül 8 liter vizet küldenek a bélcsőbe, de ez a víz gyakorlatilag nem vész el az emésztőrendszer alsó részeiben történő felszívódás miatt.

A létfontosságú elemek makroelemekre (napi szükséglet >100 mg) és mikroelemekre (napi szükséglet) oszthatók.<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.

Mivel sok elem raktározódhat a szervezetben, a napi normától való eltérés időben kompenzálódik. A kalcium apatit formájában a csontszövetben, a jód a tiroglobulin részeként raktározódik a pajzsmirigyben, a vas a ferritin és a hemosziderin összetételében raktározódik a csontvelőben, a lépben és a májban. A máj számos nyomelem tárolási helyeként szolgál.

Az ásványi anyagcserét a hormonok szabályozzák. Ez vonatkozik például a H2O, Ca2+, PO43- fogyasztására, a Fe2+, I- megkötésére, a H2O, Na+, Ca2+, PO43- kiválasztására.

A táplálékból felszívódó ásványi anyagok mennyisége általában a szervezet anyagcsere-szükségleteitől és bizonyos esetekben az élelmiszerek összetételétől függ. A kalcium az élelmiszer-összetételre gyakorolt ​​​​hatás példájának tekinthető. A Ca2+ ionok felszívódását a tejsav és a citromsav segíti elő, míg a foszfátion, oxalát ion és fitinsav a komplexképződés és a rosszul oldódó sók (fitin) képződése miatt gátolják a kalcium felszívódását.

Az ásványianyag-hiány nem ritka jelenség: különféle okok miatt lép fel, például egyhangú táplálkozás, emésztési zavarok, különféle betegségek miatt. Kalciumhiány jelentkezhet terhesség alatt, valamint angolkór vagy csontritkulás esetén. A klórhiány a Cl-ionok nagy vesztesége miatt következik be, súlyos hányással.

Az élelmiszerek elégtelen jódtartalma miatt Közép-Európa számos részén általánossá vált a jódhiány és a golyvabetegség. Magnéziumhiány fordulhat elő hasmenés vagy alkoholizmusban a monoton étrend miatt. A nyomelemek hiánya a szervezetben gyakran a hematopoiesis megsértésével, azaz vérszegénységben nyilvánul meg.

Az utolsó oszlop felsorolja azokat a funkciókat, amelyeket ezek az ásványok a szervezetben végeznek. A táblázat adataiból látható, hogy szinte minden makrotápanyag szerkezeti komponensként és elektrolitként funkcionál a szervezetben. A jelfunkciókat a jód (a jódtironin részeként) és a kalcium végzi. A legtöbb nyomelem fehérjék kofaktora, főként enzimek. Mennyiségi értelemben a vastartalmú fehérjék, a hemoglobin, a mioglobin és a citokróm, valamint több mint 300 cinktartalmú fehérje dominál a szervezetben.

A víz-só anyagcsere szabályozása. A vazopresszin, az aldoszteron és a renin-angiotenzin rendszer szerepe

A víz-só homeosztázis fő paraméterei az ozmotikus nyomás, a pH, valamint az intracelluláris és extracelluláris folyadék térfogata. Ezen paraméterek változása vérnyomás-változáshoz, acidózishoz vagy alkalózishoz, kiszáradáshoz és ödémához vezethet. A víz-só egyensúly szabályozásában szerepet játszó fő hormonok az ADH, az aldoszteron és a pitvari natriuretikus faktor (PNF).

Az ADH vagy vazopresszin egy 9 aminosavból álló peptid, amelyet egyetlen diszulfidhíd köt össze. Prohormonként szintetizálódik a hipotalamuszban, majd az agyalapi mirigy hátsó része idegvégződéseibe kerül, ahonnan megfelelő stimulációval kiválasztódik a véráramba. Az axon mentén történő mozgás egy specifikus hordozófehérjével (neurophysin) van összefüggésben.

Az ADH szekrécióját okozó inger a nátriumionok koncentrációjának növekedése és az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomásának növekedése.

Az ADH legfontosabb célsejtjei a disztális tubulusok sejtjei és a vese gyűjtőcsatornái. Ezen csatornák sejtjei viszonylag vízállóak, ADH hiányában a vizelet nem koncentrálódik, és napi 20 litert meghaladó mennyiségben ürülhet ki (normál 1-1,5 liter naponta).

Az ADH számára kétféle receptor létezik, a V1 és a V2. A V2 receptor csak a vese hámsejtek felszínén található. Az ADH V2-hez való kötődése az adenilát-cikláz rendszerhez kapcsolódik, és serkenti a protein-kináz A (PKA) aktiválását. A PKA olyan fehérjéket foszforilál, amelyek stimulálják a membránfehérje gén, az aquaporin-2 expresszióját. Az Aquaporin 2 az apikális membránhoz jut, beépül, és vízcsatornákat képez. Ezek biztosítják a sejtmembrán szelektív permeabilitását a víz számára. A vízmolekulák szabadon diffundálnak a vesetubulusok sejtjeibe, majd belépnek az intersticiális térbe. Ennek eredményeként a víz újra felszívódik a vesetubulusokból. A V1 típusú receptorok a simaizom membránjában találhatók. Az ADH és a V1 receptor kölcsönhatása a foszfolipáz C aktiválásához vezet, amely a foszfatidil-inozitol-4,5-bifoszfátot IP-3 képződésével hidrolizálja. Az IF-3 Ca2+ felszabadulását okozza az endoplazmatikus retikulumból. A hormon V1 receptorokon keresztüli hatásának eredménye az erek simaizomrétegének összehúzódása.

Az agyalapi mirigy hátsó részének működési zavara által okozott ADH-hiány, valamint a hormonális jelátviteli rendszer zavara diabetes insipidus kialakulásához vezethet. A diabetes insipidus fő megnyilvánulása a polyuria, azaz. nagy mennyiségű kis sűrűségű vizelet kiválasztása.

Az aldoszteron a legaktívabb mineralokortikoszteroid, amelyet a mellékvesekéregben szintetizálnak koleszterinből.

A glomeruláris zóna sejtjei által az aldoszteron szintézisét és szekrécióját az angiotenzin II, ACTH, prosztaglandin E stimulálja. Ezek a folyamatok magas K + és alacsony Na + koncentráció esetén is aktiválódnak.

A hormon behatol a célsejtbe, és kölcsönhatásba lép egy specifikus receptorral, amely mind a citoszolban, mind a sejtmagban található.

A vesetubulusok sejtjeiben az aldoszteron serkenti a különböző funkciókat ellátó fehérjék szintézisét. Ezek a fehérjék: a) növelhetik a nátriumcsatornák aktivitását a disztális vesetubulusok sejtmembránjában, ezáltal megkönnyítve a nátriumionok szállítását a vizeletből a sejtekbe; b) a TCA-ciklus enzimei, és ezért növelik a Krebs-ciklus azon képességét, hogy az ionok aktív transzportjához szükséges ATP-molekulákat generáljon; c) aktiválja a K +, Na + -ATPáz szivattyú munkáját és serkenti az új szivattyúk szintézisét. Az aldoszteron által indukált fehérjék hatásának általános eredménye a nátriumionok reabszorpciójának növekedése a nefron tubulusaiban, ami NaCl-retenciót okoz a szervezetben.

Az aldoszteron szintézisét és szekrécióját szabályozó fő mechanizmus a renin-angiotenzin rendszer.

A renin egy enzim, amelyet a vese afferens arteriolák juxtaglomeruláris sejtjei termelnek. Ezeknek a sejteknek a lokalizációja különösen érzékenysé teszi őket a vérnyomás változásaira. A vérnyomás csökkenése, folyadék- vagy vérvesztés, a NaCl koncentrációjának csökkenése serkenti a renin felszabadulását.

Az angiotenzinogén-2 a májban termelődő globulin. A renin szubsztrátjaként szolgál. A renin hidrolizálja a peptidkötést az angiotenzinogén molekulában, és lehasítja az N-terminális dekapeptidet (angiotenzin I).

Az angiotenzin I az endothelsejtekben és a vérplazmában található antiotenzin-konvertáló enzim, a karboxi-dipeptidil-peptidáz szubsztrátjaként szolgál. Az angiotenzin I-ből két terminális aminosav lehasad, és oktapeptid, az angiotenzin II keletkezik.

Az angiotenzin II serkenti az aldoszteron termelődését, az arteriolák összehúzódását okozza, ami megnövekedett vérnyomást és szomjúságot okoz. Az angiotenzin II aktiválja az aldoszteron szintézisét és szekrécióját az inozitol-foszfát rendszeren keresztül.

A PNP egy 28 aminosavból álló peptid, egyetlen diszulfidhíddal. A PNP-t preprohormonként szintetizálják és tárolják (126 aminosavból áll) a szívsejtekben.

A PNP szekrécióját szabályozó fő tényező a vérnyomás emelkedése. Egyéb ingerek: fokozott plazma ozmolaritás, szapora szívverés, emelkedett katekolaminok és glükokortikoidok vérszintje.

A PNP fő célszervei a vesék és a perifériás artériák.

A PNP hatásmechanizmusának számos jellemzője van. A plazmamembrán PNP receptora guanilát-cikláz aktivitással rendelkező fehérje. A receptor doménszerkezettel rendelkezik. A ligandumkötő domén az extracelluláris térben lokalizálódik. PNP hiányában a PNP receptor intracelluláris doménje foszforilált állapotban van és inaktív. A PNP receptorhoz való kötődése következtében a receptor guanilát-cikláz aktivitása megnő, és a GTP-ből ciklikus GMP képződik. A PNP hatására a renin és az aldoszteron képződése és szekréciója gátolt. A PNP hatásának összhatása a Na + és a víz kiválasztásának növekedése és a vérnyomás csökkenése.

A PNP-t általában az angiotenzin II fiziológiai antagonistájának tekintik, mivel hatása alatt nem az erek lumenének szűkülése és (az aldoszteron szekréció szabályozása révén) nátrium-visszatartás, hanem éppen ellenkezőleg, értágulat és sóvesztés következik be.

A vízanyagcsere szabályozását neurohumorális úton végzik, különösen a központi idegrendszer különböző részei: az agykéreg, a diencephalon és a medulla oblongata, a szimpatikus és paraszimpatikus ganglionok. Számos endokrin mirigy is érintett. A hormonok hatása ilyenkor az, hogy megváltoztatják a sejtmembránok víz permeabilitását, biztosítva annak felszabadulását vagy visszaszorpcióját.A szervezet vízszükségletét a szomjúság szabályozza. Már a vér megvastagodásának első jeleinél szomjúság jelentkezik az agykéreg egyes részeinek reflexiós gerjesztése következtében. Az ilyenkor elfogyasztott víz a bélfalon keresztül szívódik fel, feleslege nem okoz vérhígulást. . Tól től vér, gyorsan behatol a laza kötőszövet sejtközi tereibe, májba, bőrbe stb. Ezek a szövetek vízraktárként szolgálnak a szervezetben.Az egyes kationok bizonyos hatást gyakorolnak a szövetekből történő vízfelvételre és -kibocsátásra. A Na + ionok kolloid részecskék által hozzájárulnak a fehérjék megkötéséhez, a K + és Ca 2+ ionok serkentik a víz felszabadulását a szervezetből.

Így a neurohypophysis vazopresszinje (antidiuretikus hormon) elősegíti a víz visszaszorpcióját az elsődleges vizeletből, csökkentve az utóbbi kiválasztódását a szervezetből. A mellékvesekéreg hormonjai - aldoszteron, dezoxikortikoszterol - hozzájárulnak a nátrium visszatartásához a szervezetben, és mivel a nátriumkationok fokozzák a szövetek hidratáltságát, a víz is visszatart bennük. Más hormonok serkentik a vesék vízfelszabadulását: a tiroxin pajzsmirigyhormon, a parathormon a mellékpajzsmirigy hormon, az androgének és az ösztrogének az ivarmirigyek hormonjai A pajzsmirigyhormonok serkentik a víz felszabadulását a verejtékmirigyeken keresztül A víz mennyisége szövetek, elsősorban szabad, növekszik a vesebetegség, a szív- és érrendszer károsodott működése, fehérjeéhezés, károsodott májműködés (cirrhosis). Az intercelluláris terekben a víztartalom növekedése ödémához vezet. A vazopresszin elégtelen képződése a diurézis fokozódásához, a diabetes insipidus betegséghez vezet. A test kiszáradása is megfigyelhető az aldoszteron elégtelen képződésével a mellékvesekéregben.

A víz és a benne oldott anyagok, így az ásványi sók is létrehozzák a szervezet belső környezetét, melynek tulajdonságai állandóak maradnak, vagy szabályosan változnak a szervek, sejtek funkcionális állapotának változásával A szervezet folyadékkörnyezetének fő paraméterei a ozmotikus nyomás,pHés hangerő.

Az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomása nagymértékben függ a sótól (NaCl), amely ebben a folyadékban a legmagasabb koncentrációban található. Ezért az ozmotikus nyomás szabályozásának fő mechanizmusa akár a víz, akár a NaCl felszabadulási sebességének változásával függ össze, aminek következtében a szöveti folyadékokban a NaCl koncentrációja megváltozik, ami azt jelenti, hogy az ozmotikus nyomás is megváltozik. A térfogatszabályozás a víz és a NaCl felszabadulási sebességének egyidejű változtatásával történik. Ezen kívül a szomjúsági mechanizmus szabályozza a vízfelvételt. A pH szabályozását a savak vagy lúgok vizelettel történő szelektív kiválasztódása biztosítja; A vizelet pH-ja ettől függően 4,6 és 8,0 között változhat. A kóros állapotok, például a szövetek kiszáradása vagy ödéma, a vérnyomás emelkedése vagy csökkenése, sokk, acidózis és alkalózis a víz-só homeosztázis megsértésével járnak.

Az ozmotikus nyomás és az extracelluláris folyadék térfogatának szabályozása. A víz és a NaCl vesék általi kiválasztását az antidiuretikus hormon és az aldoszteron szabályozza.

Antidiuretikus hormon (vazopresszin). A vazopresszin a hipotalamusz neuronjaiban szintetizálódik. A hipotalamusz ozmoreceptorai serkentik a vazopresszin felszabadulását a szekréciós szemcsékből a szöveti folyadék ozmotikus nyomásának növekedésével. A vazopresszin fokozza a víz visszaszívódását az elsődleges vizeletből, és ezáltal csökkenti a diurézist. A vizelet koncentráltabbá válik. Ily módon az antidiuretikus hormon fenntartja a szükséges folyadékmennyiséget a szervezetben anélkül, hogy befolyásolná a felszabaduló NaCl mennyiségét. Csökken az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomása, azaz megszűnik a vazopresszin felszabadulását okozó inger Egyes hipotalamusz- vagy agyalapi mirigyet károsító betegségekben (daganatok, sérülések, fertőzések) a vazopresszin szintézise és szekréciója csökken és kialakul diabetes insipidus.

A vazopresszin a diurézis csökkentése mellett az arteriolák és kapillárisok szűkülését is okozza (innen ered a név), és ennek következtében a vérnyomás emelkedését is okozza.

Aldoszteron. Ez a szteroid hormon a mellékvesekéregben termelődik. A szekréció a vérben a NaCl koncentrációjának csökkenésével nő. A vesékben az aldoszteron növeli a Na + (és vele együtt a C1) reabszorpciójának sebességét a nephron tubulusokban, ami NaCl visszatartást okoz a szervezetben. Ez megszünteti az aldoszteron szekrécióját okozó ingert.A túlzott aldoszteron szekréció rendre a NaCl túlzott visszatartásához és az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomásának növekedéséhez vezet. És ez jelként szolgál a vazopresszin felszabadulásához, ami felgyorsítja a víz visszaszívódását a vesékben. Ennek eredményeként a NaCl és a víz is felhalmozódik a szervezetben; az extracelluláris folyadék térfogata növekszik, miközben fenntartja a normál ozmotikus nyomást.

A renin-angiotenzin rendszer. Ez a rendszer az aldoszteron szekréció szabályozásának fő mechanizmusaként szolgál; a vazopresszin szekréciója is attól függ.A renin a veseglomerulus afferens arterioláját körülvevő juxtaglomeruláris sejtekben szintetizáló proteolitikus enzim.

A renin-angiotenzin rendszer fontos szerepet játszik a vértérfogat helyreállításában, amely vérzés, erős hányás, hasmenés (hasmenés), izzadás következtében csökkenhet. Az angiotenzin II hatására bekövetkező érszűkület sürgősségi intézkedésként játszik szerepet a vérnyomás fenntartásában. Ekkor az ivással és étellel érkező víz és NaCl a normálisnál nagyobb mértékben visszamarad a szervezetben, ami biztosítja a vértérfogat és a nyomás helyreállítását. Ezt követően megszűnik a renin felszabadulása, a vérben már jelenlévő szabályozó anyagok megsemmisülnek, és a rendszer visszatér eredeti állapotába.

A keringő folyadék térfogatának jelentős csökkenése a szövetek vérellátásának veszélyes megsértését okozhatja, mielőtt a szabályozó rendszerek helyreállítanák a nyomást és a vérmennyiséget. Ugyanakkor az összes szerv, és mindenekelőtt az agy működése zavart szenved; sokk nevű állapot lép fel. A sokk (valamint az ödéma) kialakulásában jelentős szerepe van a folyadék és az albumin normál eloszlásának megváltozásának a véráram és az intercelluláris tér között A vazopresszin és az aldoszteron részt vesz a víz-só egyensúly szabályozásában, a nephron tubulusok szintjén hatnak - megváltoztatják az elsődleges vizeletkomponensek reabszorpciójának sebességét.

A víz-só anyagcsere és az emésztőnedvek kiválasztása. Az összes emésztőmirigy napi váladékának mennyisége meglehetősen nagy. Normál körülmények között ezeknek a folyadékoknak a vize újra felszívódik a bélben; bőséges hányás és hasmenés az extracelluláris folyadék térfogatának jelentős csökkenését és a szövetek kiszáradását okozhatja. Az emésztőnedvekkel való jelentős folyadékvesztés az albumin koncentrációjának növekedésével jár a vérplazmában és az intercelluláris folyadékban, mivel az albumin nem ürül ki titkokkal; emiatt az intercelluláris folyadék ozmotikus nyomása megnő, a sejtekből a víz elkezd átjutni az intercelluláris folyadékba, és a sejtfunkciók megzavarodnak. Az extracelluláris folyadék magas ozmotikus nyomása a vizelettermelés csökkenéséhez vagy akár megszűnéséhez is vezet. , és ha nem kívülről szállítják a vizet és a sókat, az állat kómába kerül.

FUNKCIONÁLIS BIOKÉMIA

(Víz-só anyagcsere. A vesék és a vizelet biokémiája)

ÚTMUTATÓ

Lektor: Professzor N.V. Kozachenko

Az osztály ülésén jóváhagyva, _____ pr. sz., _______________2004

A fej jóváhagyta osztály _____________________________________________________

Jóváhagyva az Orvosi-biológiai és Gyógyszerészeti Karok MC-jén

_____ számú projekt _______________2004

Elnök________________________________________________

Víz-só csere

A patológiában az anyagcsere egyik leggyakrabban zavart típusa a víz-só. A víz és az ásványi anyagok állandó mozgásával függ össze a test külső környezetéből a belsőbe, és fordítva.

Egy felnőtt ember szervezetében a víz a testtömeg 2/3-át (58-67%) teszi ki. Térfogatának körülbelül fele az izmokban koncentrálódik. A vízszükségletet (az ember naponta legfeljebb 2,5-3 liter folyadékot kap) az ivás (700-1700 ml), a táplálék részét képező előre elkészített víz (800-1000 ml), ill. az anyagcsere során a szervezetben képződő víz - 200-300 ml (100 g zsír, fehérje és szénhidrát elégetésekor 107,41 és 55 g víz képződik). Az endogén víz viszonylag nagy mennyiségben szintetizálódik, amikor a zsírok oxidációs folyamata aktiválódik, amely különböző, elsősorban hosszan tartó stresszes körülmények között, a szimpatikus-mellékvese-rendszer izgalmában, tehermentesítő diétás terápiában (gyakran elhízott betegek kezelésére szolgál).

A folyamatosan fellépő kötelező vízveszteségek miatt a szervezetben a belső folyadéktérfogat változatlan marad. Ezek közé tartozik a vese (1,5 l) és extrarenális veszteség, amely a gyomor-bél traktuson (50-300 ml), a légutakon és a bőrön (850-1200 ml) keresztül történő folyadékkibocsátással jár. Általánosságban elmondható, hogy a kötelező vízveszteség mennyisége 2,5-3 liter, ami nagyban függ a szervezetből eltávolított méreganyagok mennyiségétől.

A víz szerepe az életfolyamatokban igen sokrétű. A víz számos vegyület oldószere, számos fizikai-kémiai és biokémiai átalakulás közvetlen összetevője, endo- és exogén anyagok transzportere. Ezen túlmenően mechanikai funkciót lát el, gyengíti a szalagok, izmok, az ízületek porcfelületeinek súrlódását (ezáltal elősegíti mobilitásukat), részt vesz a hőszabályozásban. A víz fenntartja a homeosztázist, amely függ a plazma ozmotikus nyomásának nagyságától (izoozmia) és a folyadék térfogatától (izovolémia), a sav-bázis állapotot szabályozó mechanizmusok működésétől, a hőmérséklet állandóságát biztosító folyamatok bekövetkezésétől. (izotermia).

Az emberi szervezetben a víz három fő fizikai és kémiai állapotban létezik, amelyek szerint megkülönböztetik: 1) szabad vagy mozgékony víz (az intracelluláris folyadék, valamint a vér, nyirok, intersticiális folyadék nagy részét alkotja); 2) víz, amelyet hidrofil kolloidok kötnek meg, és 3) alkotmányos, amely a fehérjék, zsírok és szénhidrátok molekuláinak szerkezetében található.

Egy 70 kg súlyú felnőtt ember szervezetében a szabad víz és a hidrofil kolloidok által megkötött víz térfogata megközelítőleg a testtömeg 60%-a, i.e. 42 l. Ezt a folyadékot az intracelluláris víz képviseli (28 litert, azaz a testtömeg 40%-át teszi ki), amely intracelluláris szektor,és extracelluláris víz (14 l, vagyis a testtömeg 20%-a), amely képződik extracelluláris szektor. Ez utóbbi összetétele intravaszkuláris (intravascularis) folyadékot tartalmaz. Ezt az intravaszkuláris szektort a testtömeg 4-5%-át kitevő plazma (2,8 l) és a nyirok alkotja.

Az intersticiális víz magában foglalja a megfelelő intercelluláris vizet (szabad intercelluláris folyadék) és a szervezett extracelluláris folyadékot (amely a testtömeg 15-16%-át teszi ki, vagyis 10,5 litert), azaz. szalagok, inak, fasciák, porcok stb. vize. Ezenkívül az extracelluláris szektor magában foglalja az egyes üregekben (hasi és pleurális üregekben, szívburokban, ízületekben, agykamrákban, szemkamrákban stb.), valamint a gyomor-bélrendszerben található vizet. Ezen üregek folyadéka nem vesz részt aktívan az anyagcsere folyamatokban.

Az emberi test vize nem stagnál a különböző részlegeiben, hanem folyamatosan mozog, folyamatosan cserélődik a folyadék többi szektorával és a külső környezettel. A víz mozgása nagyrészt az emésztőnedvek felszabadulásának köszönhető. Tehát nyállal, hasnyálmirigylével naponta körülbelül 8 liter vizet küldenek a bélcsőbe, de ez a víz gyakorlatilag nem vész el az emésztőrendszer alsó részeiben történő felszívódás miatt.

A létfontosságú elemek fel vannak osztva makrotápanyagok(napi szükséglet >100 mg) és nyomelemek(napi szükséglet<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.

Az 1. táblázat (2. oszlop) az átlagot mutatja tartalomásványi anyagok egy felnőtt szervezetében (65 kg-os testsúly alapján). Napi átlag ezekben az elemekben a felnőtt szükségletet a 4. oszlopban adjuk meg. Gyermekeknél és nőknél várandósság és szoptatás alatt, valamint betegeknél általában nagyobb a nyomelemszükséglet.

Mivel sok elem raktározódhat a szervezetben, a napi normától való eltérés időben kompenzálódik. A kalcium apatit formájában raktározódik a csontszövetben, a jód tiroglobulinként raktározódik a pajzsmirigyben, a vas ferritinként és hemosziderinként raktározódik a csontvelőben, a lépben és a májban. A máj számos nyomelem tárolási helyeként szolgál.

Az ásványi anyagcserét a hormonok szabályozzák. Ez vonatkozik például a H 2 O, Ca 2+, PO 4 3- fogyasztására, a Fe 2+, I - kötésére, a H 2 O, Na +, Ca 2+, PO 4 3 kiválasztására. - .

A táplálékból felszívódó ásványi anyagok mennyisége általában a szervezet anyagcsere-szükségleteitől és bizonyos esetekben az élelmiszerek összetételétől függ. A kalcium az élelmiszer-összetételre gyakorolt ​​​​hatás példájának tekinthető. A Ca 2+ ionok felszívódását a tejsav és a citromsav segíti elő, míg a foszfátion, oxalát ion és fitinsav a komplexképződés és a rosszul oldódó sók (fitin) képződése miatt gátolják a kalcium felszívódását.

Ásványi anyag hiány- a jelenség nem is olyan ritka: különböző okok miatt jelentkezik, például a monoton étrend, emésztési zavarok, különféle betegségek miatt. Kalciumhiány jelentkezhet terhesség alatt, valamint angolkór vagy csontritkulás esetén. A klórhiány a Cl-ionok nagymértékű elvesztése miatt lép fel - súlyos hányással.

Az élelmiszerek elégtelen jódtartalma miatt Közép-Európa számos részén általánossá vált a jódhiány és a golyvabetegség. Magnéziumhiány fordulhat elő hasmenés vagy alkoholizmusban a monoton étrend miatt. A nyomelemek hiánya a szervezetben gyakran a hematopoiesis megsértésével, azaz vérszegénységben nyilvánul meg.

Az utolsó oszlop felsorolja azokat a funkciókat, amelyeket ezek az ásványok a szervezetben végeznek. A táblázatból látható, hogy szinte minden makrotápanyagok szerkezeti alkotóelemként és elektrolitként működnek a szervezetben. A jelfunkciókat a jód (a jódtironin részeként) és a kalcium végzi. A legtöbb nyomelem fehérjék kofaktora, főként enzimek. Mennyiségi értelemben a vastartalmú fehérjék, a hemoglobin, a mioglobin és a citokróm, valamint több mint 300 cinktartalmú fehérje dominál a szervezetben.

Asztal 1


Hasonló információk.


Tárgy jelentése: A víz és a benne oldott anyagok megteremtik a szervezet belső környezetét. A víz-só homeosztázis legfontosabb paraméterei az ozmotikus nyomás, a pH, valamint az intracelluláris és extracelluláris folyadék térfogata. Ezen paraméterek változása vérnyomás-változáshoz, acidózishoz vagy alkalózishoz, kiszáradáshoz és szöveti ödémához vezethet. A víz-só anyagcsere finom szabályozásában részt vevő fő hormonok, amelyek a vese disztális tubulusaira és gyűjtőcsatornáira hatnak: antidiuretikus hormon, aldoszteron és natriuretikus faktor; a vesék renin-angiotenzin rendszere. A vesékben történik a vizelet összetételének és térfogatának végső kialakulása, amely biztosítja a belső környezet szabályozását és állandóságát. A veséket intenzív energia-anyagcsere jellemzi, amely a vizelet képződése során jelentős mennyiségű anyag aktív transzmembrán transzportjának szükségességével jár.

A vizelet biokémiai elemzése képet ad a vesék funkcionális állapotáról, a különböző szervek anyagcseréjéről és a szervezet egészéről, segít tisztázni a kóros folyamat természetét, és lehetővé teszi a kezelés hatékonyságának megítélését. .

Az óra célja: a víz-só anyagcsere paramétereinek jellemzőit és szabályozási mechanizmusait tanulmányozni. Az anyagcsere jellemzői a vesékben. Tanulja meg a vizelet biokémiai elemzésének elvégzését és értékelését.

A tanulónak tudnia kell:

1. A vizeletképződés mechanizmusa: glomeruláris filtráció, reabszorpció és szekréció.

2. A test víztereinek jellemzői.

3. A test folyékony közegének főbb paraméterei.

4. Mi biztosítja az intracelluláris folyadék paramétereinek állandóságát?

5. Az extracelluláris folyadék állandóságát biztosító rendszerek (szervek, anyagok).

6. Az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomását és annak szabályozását biztosító tényezők (rendszerek).

7. Az extracelluláris folyadék térfogatának állandóságát és szabályozását biztosító tényezők (rendszerek).

8. Az extracelluláris folyadék sav-bázis állapotának állandóságát biztosító tényezők (rendszerek). A vesék szerepe ebben a folyamatban.

9. Az anyagcsere jellemzői a vesében: magas metabolikus aktivitás, a kreatin szintézis kezdeti szakasza, az intenzív glükoneogenezis (izoenzimek) szerepe, a D3-vitamin aktiválása.

10. A vizelet általános tulajdonságai (napi mennyiség - diurézis, sűrűség, szín, átlátszóság), a vizelet kémiai összetétele. A vizelet patológiás összetevői.

A tanulónak képesnek kell lennie:

1. Végezze el a vizelet fő összetevőinek minőségi meghatározását.

2. Értékelje a vizelet biokémiai elemzését.

A tanulónak ötletet kell kapnia:

Néhány patológiás állapotról, amelyet a vizelet biokémiai paramétereinek megváltozása kísér (proteinuria, hematuria, glucosuria, ketonuria, bilirubinuria, porfirinuria) .

A téma tanulmányozásához szükséges információk az alapvető tudományágakból:

1. A vese felépítése, nefron.

2. A vizelet képződésének mechanizmusai.

Önképzési feladatok:

Tanulmányozza a téma anyagát a célkérdéseknek megfelelően („a hallgatónak tudnia kell”), és írásban oldja meg a következő feladatokat:

1. Lásd a szövettan lefolyását. Emlékezzen a nefron szerkezetére. Jegyezzük meg a proximális tubulust, a disztális csavart tubulust, a gyűjtőcsatornát, a vaszkuláris glomerulusokat, a juxtaglomeruláris apparátust.

2. Tekintse meg a normál fiziológia menetét. Emlékezzen a vizeletképződés mechanizmusára: szűrés a glomerulusokban, reabszorpció a tubulusokban másodlagos vizelet és szekréció képződésével.

3. Az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomásának és térfogatának szabályozása elsősorban az extracelluláris folyadék nátrium- és vízion-tartalmának szabályozásával függ össze.

Nevezze meg az ebben a szabályozásban érintett hormonokat! Ismertesse hatásukat a séma szerint: a hormonelválasztás oka; célszerv (sejtek); hatásmechanizmusuk ezekben a sejtekben; cselekvésük végső hatása.

Tesztelje tudását:

A. Vasopresszin(egy kivételével minden helyes):

a. a hipotalamusz neuronjaiban szintetizálódik; b. az ozmotikus nyomás növekedésével választódik ki; ban ben. növeli a víz reabszorpciójának sebességét az elsődleges vizeletből a vesetubulusokban; például növeli a nátriumionok reabszorpcióját a vesetubulusokban; e. csökkenti az ozmotikus nyomást e. a vizelet koncentráltabb lesz.

B. Aldoszteron(egy kivételével minden helyes):

a. a mellékvesekéregben szintetizálódik; b. kiválasztódik, amikor a nátriumionok koncentrációja a vérben csökken; ban ben. a vesetubulusokban fokozza a nátriumionok reabszorpcióját; d) a vizelet koncentráltabb lesz.

e) A szekréció szabályozásának fő mechanizmusa a vesék arenin-angiotenzív rendszere.

B. Natriuretikus faktor(egy kivételével minden helyes):

a. a pitvar sejtjeinek alapjaiban szintetizálódik; b. szekréciós inger - megnövekedett vérnyomás; ban ben. fokozza a glomerulusok szűrőképességét; d) fokozza a vizelet képződését; e) A vizelet kevésbé koncentrálódik.

4. Rajzoljon egy diagramot, amely szemlélteti a renin-angiotenzív rendszer szerepét az aldoszteron és a vazopresszin szekréció szabályozásában!

5. Az extracelluláris folyadék sav-bázis egyensúlyának állandóságát a vér pufferrendszerei tartják fenn; a pulmonalis szellőzés változása és a savak (H +) vesék általi kiválasztásának sebessége.

Emlékezzen a vér pufferrendszerére (bázikus bikarbonát)!

Tesztelje tudását:

Az állati eredetű élelmiszerek savas természetűek (főleg foszfátok miatt, ellentétben a növényi eredetű élelmiszerekkel). Hogyan változik a vizelet pH-értéke egy főként állati eredetű élelmiszert fogyasztó személynél:

a. közelebb a pH 7,0-hoz; b.pn körülbelül 5; ban ben. pH 8,0 körül.

6. Válaszoljon a kérdésekre:

A. Hogyan magyarázható a vesék által fogyasztott oxigén magas aránya (10%);

B. A glükoneogenezis nagy intenzitása;

B. A vesék szerepe a kalcium-anyagcserében.

7. A nefronok egyik fő feladata a hasznos anyagok megfelelő mennyiségben történő visszaszívása a vérből és az anyagcsere végtermékek eltávolítása a vérből.

Készíts egy asztalt A vizelet biokémiai mutatói:

Auditóriumi munka.

Laboratóriumi munka:

Végezzen kvalitatív reakciókat különböző betegek vizeletmintáiban. A biokémiai elemzés eredményei alapján vonjon le következtetést az anyagcsere folyamatok állapotáról.

pH meghatározása.

A munka előrehaladása: az indikátorpapír közepére 1-2 csepp vizeletet csepegtetünk, és az egyik színes csík színének megváltoztatásával, amely egybeesik a kontrollcsík színével, a vizsgált vizelet pH-ja eltökélt. Normál pH 4,6-7,0

2. Minőségi reakció fehérjére. A normál vizelet nem tartalmaz fehérjét (a normál reakciók nyomokban nem észlelhetők). Egyes kóros állapotokban fehérje jelenhet meg a vizeletben - proteinuria.

Előrehalad: 1-2 ml vizelethez adjunk 3-4 csepp frissen készített 20%-os szulfaszalicilsav oldatot. Fehérje jelenlétében fehér csapadék vagy zavarosság jelenik meg.

3. Kvalitatív reakció a glükózra (Fehling-reakció).

A munka előrehaladása: Adjon 10 csepp Fehling-reagenst 10 csepp vizelethez. Forraljuk fel. Glükóz jelenlétében vörös szín jelenik meg. Hasonlítsa össze az eredményeket a normával. Normális esetben a vizeletben lévő glükóz nyomokban nem észlelhető kvalitatív reakciókkal. Normális esetben nincs glükóz a vizeletben. Egyes kóros állapotokban glükóz jelenik meg a vizeletben. glikozuria.

A meghatározás tesztcsíkkal (indikátorpapír) végezhető /

A ketontestek kimutatása

A munka előrehaladása: Vigyen fel egy csepp vizeletet, egy csepp 10%-os nátrium-hidroxid oldatot és egy csepp frissen készített 10%-os nátrium-nitropruszid oldatot egy tárgylemezre. Piros szín jelenik meg. Öntsön 3 csepp koncentrált ecetsavat - cseresznye szín jelenik meg.

Normális esetben a ketontestek hiányoznak a vizeletből. Egyes kóros állapotokban ketontestek jelennek meg a vizeletben - ketonuria.

Oldja meg a problémákat önállóan, válaszoljon a kérdésekre:

1. Az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomása megnőtt. Diagramos formában írja le az események sorrendjét, amely a csökkenéséhez vezet.

2. Hogyan változik meg az aldoszterontermelés, ha a vazopresszin túlzott termelése az ozmotikus nyomás jelentős csökkenéséhez vezet.

3. Vázolja fel (diagram formájában) a homeosztázis helyreállítását célzó események sorrendjét a szövetekben a nátrium-klorid koncentrációjának csökkenésével!

4. A beteg diabetes mellitusban szenved, amit ketonémia kísér. Hogyan reagál a fő vérpufferrendszer - a bikarbonát - a sav-bázis egyensúly változásaira? Mi a vese szerepe a KOS helyreállításában? Megváltozik-e a vizelet pH értéke ennél a betegnél.

5. A versenyre készülő sportoló intenzív edzésen esik át. Hogyan változtassuk meg a glükoneogenezis sebességét a vesékben (a válasz érvelése)? Lehetséges-e megváltoztatni a vizelet pH-ját egy sportolóban? indokolja a választ)?

6. A páciens csontszövetében anyagcserezavarra utaló jeleket észlel, ami a fogak állapotát is befolyásolja. A kalcitonin és a mellékpajzsmirigy hormon szintje a fiziológiás normán belül van. A beteg D-vitamint (kolekalciferolt) kap a szükséges mennyiségben. Találja ki az anyagcserezavar lehetséges okát.

7. Tekintsük az "Általános vizeletvizsgálat" (Tyumen Állami Orvostudományi Akadémia multidiszciplináris klinika) szabványos nyomtatványát, és tudja megmagyarázni a vizelet biokémiai laboratóriumokban meghatározott biokémiai komponenseinek élettani szerepét és diagnosztikai értékét. Ne feledje, hogy a vizelet biokémiai paraméterei normálisak.

GOUVPO UGMA a Szövetségi Egészségügyi és Szociális Fejlesztési Ügynökségtől

Biokémiai Tanszék

ELŐADÁSTANFOLYAM

ÁLTALÁNOS BIOKÉMIÁHOZ

8. modul. A víz-só anyagcsere és a sav-bázis állapot biokémiája

Jekatyerinburg,

24. ELŐADÁS

Téma: Víz-só és ásványi anyag anyagcsere

Karok: orvosi és prevenciós, orvosi és megelőző, gyermekgyógyászati.

Víz-só csere- a szervezet víz és bázikus elektrolitjainak (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4) cseréje.

elektrolitok- olyan anyagok, amelyek oldatban anionokká és kationokká disszociálnak. Mértékük mol/l-ben történik.

Nem elektrolitok- oldatban nem disszociáló anyagok (glükóz, kreatinin, karbamid). Ezeket g / l-ben mérik.

Ásványcsere- bármely ásványi komponens cseréje, beleértve azokat is, amelyek nem befolyásolják a test folyékony közegének fő paramétereit.

Víz- minden testnedv fő összetevője.

A víz biológiai szerepe

  1. A víz a legtöbb szerves (kivéve lipidek) és szervetlen vegyület univerzális oldószere.
  2. A víz és a benne oldott anyagok megteremtik a szervezet belső környezetét.
  3. A víz biztosítja az anyagok és a hőenergia szállítását a szervezetben.
  4. A szervezet kémiai reakcióinak jelentős része a vizes fázisban megy végbe.
  5. A víz részt vesz a hidrolízis, hidratálás, dehidratáció reakcióiban.
  6. Meghatározza a hidrofób és hidrofil molekulák térbeli szerkezetét és tulajdonságait.
  7. A GAG-val együtt a víz szerkezeti funkciót tölt be.

A TESTFOLYADÉKOK ÁLTALÁNOS TULAJDONSÁGAI

Hangerő. Minden szárazföldi állatnál a folyadék testtömegének körülbelül 70%-át teszi ki. A víz eloszlása ​​a szervezetben függ az életkortól, nemtől, izomtömegtől, ... Teljes vízmegvonás esetén 6-8 nap múlva következik be a halál, amikor a víz mennyisége a szervezetben 12%-kal csökken.

A SZERVEZET VÍZ-SÓ EGYENSÚLYÁNAK SZABÁLYOZÁSA

A szervezetben az intracelluláris környezet víz-só egyensúlyát az extracelluláris folyadék állandósága tartja fenn. Az extracelluláris folyadék víz-só egyensúlyát viszont a vérplazmán keresztül a szervek segítségével tartják fenn, és hormonok szabályozzák.

A víz-só anyagcserét szabályozó szervek

A víz és a sók szervezetbe jutása a gyomor-bél traktuson keresztül történik, ezt a folyamatot a szomjúság és a sóétvágy szabályozza. A felesleges víz és sók eltávolítását a szervezetből a vesék végzik. Ezenkívül a vizet a bőr, a tüdő és a gyomor-bélrendszer eltávolítja a szervezetből.

A víz egyensúlya a szervezetben

A vesék, a bőr, a tüdő és a gyomor-bél traktus munkájában bekövetkező változások a víz-só homeosztázis megsértéséhez vezethetnek. Például forró éghajlaton, hogy fenntartsák…

Hormonok, amelyek szabályozzák a víz-só anyagcserét

Az antidiuretikus hormon (ADH), vagy a vazopresszin egy körülbelül 1100 D molekulatömegű peptid, amely 9 AA-t tartalmaz egy diszulfiddal összekapcsolva... Az ADH a hipotalamusz neuronjaiban szintetizálódik, átkerül az idegvégződésekre... Az extracelluláris folyadék magas ozmotikus nyomása aktiválja a hipotalamusz ozmoreceptorait, ami...

Renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer

Renin

Renin- a vesetest afferens (hozó) arteriolái mentén elhelyezkedő juxtaglomeruláris sejtek által termelt proteolitikus enzim. A renin szekrécióját a glomerulus afferens arterioláiban a vérnyomás csökkenése és a Na + koncentráció csökkenése okozta nyomásesés serkenti. A renin szekréciót az is elősegíti, hogy a vérnyomás csökkenése következtében csökkennek a pitvari és artériás baroreceptorokból érkező impulzusok. A renin szekréciót gátolja az angiotenzin II, a magas vérnyomás.

A vérben a renin az angiotenzinogénre hat.

Angiotenzinogén- α 2 -globulin, 400 AA-tól. Az angiotenzinogén képződése a májban történik, és glükokortikoidok és ösztrogének stimulálják. A renin hidrolizálja az angiotenzinogén molekulában lévő peptidkötést, leválasztva belőle az N-terminális dekapeptidet - angiotenzin I biológiai aktivitás nélkül.

Az endothelsejtek, a tüdő és a vérplazma antiotenzin-konvertáló enzime (ACE) (karboxidipeptidil-peptidáz) hatására 2 AA távozik az angiotenzin I C-terminálisáról, és képződik. angiotenzin II (oktapeptid).

Angiotenzin II

Angiotenzin II a mellékvesekéreg és az SMC glomeruláris zónájának sejtjeinek inozit-trifoszfát rendszerén keresztül működik. Az angiotenzin II serkenti az aldoszteron szintézisét és szekrécióját a mellékvesekéreg glomeruláris zónájának sejtjei által. Az angiotenzin II magas koncentrációja a perifériás artériák súlyos érszűkületét okozza, és növeli a vérnyomást. Ezenkívül az angiotenzin II stimulálja a szomjúságközpontot a hipotalamuszban, és gátolja a renin szekrécióját a vesékben.

Az angiotenzin II-t aminopeptidázok hidrolizálják angiotenzin III (egy heptapeptid, angiotenzin II aktivitással, de 4-szer alacsonyabb koncentrációval), amelyet azután az angiotenzinázok (proteázok) AA-vá hidrolizálnak.

Aldoszteron

Az aldoszteron szintézisét és szekrécióját serkenti az angiotenzin II, az alacsony Na + és a magas K + koncentráció a vérplazmában, ACTH, prosztaglandinok... Az aldoszteron receptorok mind a sejtmagban, mind a sejt citoszoljában lokalizálódnak. ... Ennek eredményeként az aldoszteron serkenti a Na + visszaszívódását a vesékben, ami NaCl visszatartást okoz a szervezetben és növeli a ...

A víz-só anyagcsere szabályozási sémája

A RAAS rendszer szerepe a hypertonia kialakulásában

A RAAS hormonok túltermelése a keringő folyadék térfogatának, az ozmotikus és az artériás nyomás növekedését okozza, és magas vérnyomás kialakulásához vezet.

A reninszint növekedése következik be például a veseartériák érelmeszesedése esetén, amely időseknél fordul elő.

aldoszteron hiperszekréció hiperaldoszteronizmus több okból is felmerül.

primer hiperaldoszteronizmus oka (Conn-szindróma ) a betegek körülbelül 80% -ában a mellékvese adenoma, más esetekben - a glomeruláris zóna aldoszteront termelő sejtjeinek diffúz hipertrófiája.

Primer hiperaldoszteronizmusban a felesleges aldoszteron növeli a Na + reabszorpcióját a vesetubulusokban, ami serkenti az ADH szekrécióját és a vesék vízvisszatartását. Emellett fokozódik a K +, Mg 2+ és H + ionok kiválasztása.

Ennek eredményeként fejlessze: 1). hypernatraemia, amely magas vérnyomást, hypervolaemiát és ödémát okoz; 2). izomgyengeséghez vezető hypokalemia; 3). magnéziumhiány és 4). enyhe metabolikus alkalózis.

Másodlagos hiperaldoszteronizmus sokkal gyakoribb, mint az eredeti. Szívelégtelenséggel, krónikus vesebetegséggel és renint termelő daganatokkal hozható összefüggésbe. A betegeknél emelkedett a renin, az angiotenzin II és az aldoszteron szintje. A klinikai tünetek kevésbé kifejezettek, mint az elsődleges aldoszteronesisnél.

KALCIUM-, MÁGNÉZIUM-, FOSFOR-ANYAGCSERE

A kalcium funkciói a szervezetben:

  1. Számos hormon intracelluláris közvetítője (inozitol-trifoszfát rendszer);
  2. Részt vesz az akciós potenciálok létrehozásában az idegekben és az izmokban;
  3. Részt vesz a véralvadásban;
  4. Beindítja az izomösszehúzódást, a fagocitózist, a hormonok, neurotranszmitterek szekrécióját stb.;
  5. Részt vesz a mitózisban, az apoptózisban és a nekrobiózisban;
  6. Növeli a sejtmembrán permeabilitását a káliumionok számára, befolyásolja a sejtek nátrium vezetőképességét, az ionpumpák működését;
  7. Egyes enzimek koenzime;

A magnézium funkciói a szervezetben:

  1. Számos enzim koenzimje (transzketoláz (PFS), glükóz-6f-dehidrogenáz, 6-foszfoglükonát-dehidrogenáz, glükonolakton-hidroláz, adenilát-cikláz stb.);
  2. A csontok és a fogak szervetlen összetevője.

A foszfát funkciói a szervezetben:

  1. Csontok és fogak szervetlen összetevője (hidroxiapatit);
  2. A lipidek (foszfolipidek, szfingolipidek) része;
  3. Tartalmazza a nukleotidokat (DNS, RNS, ATP, GTP, FMN, NAD, NADP stb.);
  4. óta energiacserét biztosít. makroerg kötéseket képez (ATP, kreatin-foszfát);
  5. A fehérjék (foszfoproteinek) része;
  6. Tartalmazza a szénhidrátokat (glükóz-6f, fruktóz-6f stb.);
  7. Szabályozza az enzimek aktivitását (enzimek foszforilációs / defoszforilációs reakciói, része az inozitol-trifoszfátnak - az inozitol-trifoszfát rendszer összetevője);
  8. Részt vesz az anyagok katabolizmusában (foszforolízis reakció);
  9. óta szabályozza a KOS-t. foszfát puffert képez. Semlegesíti és eltávolítja a protonokat a vizeletből.

A kalcium, magnézium és foszfátok eloszlása ​​a szervezetben

Egy felnőtt szervezet körülbelül 1 kg foszfort tartalmaz: A csontok és a fogak 85% foszfort tartalmaznak; Extracelluláris folyadék - 1% foszfor. A szérumban ... A magnézium koncentrációja a vérplazmában 0,7-1,2 mmol / l.

A kalcium, magnézium és foszfátok cseréje a szervezetben

Napi táplálékkal kalciumot kell biztosítani - 0,7-0,8 g, magnéziumot - 0,22-0,26 g, foszfort - 0,7-0,8 g. A kalcium 30-50%-ban rosszul, a foszfor 90%-ban jól felszívódik.

A gasztrointesztinális traktuson kívül a kalcium, a magnézium és a foszfor felszívódása során a csontszövetből kerül a vérplazmába. A vérplazma és a csontszövet közötti kalciumcsere 0,25-0,5 g / nap, a foszfor esetében - 0,15-0,3 g / nap.

A kalcium, magnézium és foszfor a vesén keresztül a vizelettel, a gyomor-bélrendszeren keresztül széklettel, a bőrön keresztül pedig az izzadsággal ürül ki a szervezetből.

csereszabályozás

A kalcium-, magnézium- és foszfor-anyagcsere fő szabályozói a parathormon, a kalcitriol és a kalcitonin.

parathormon

A mellékpajzsmirigyhormon szekréciója alacsony Ca2+-, Mg2+-koncentrációt és magas foszfátkoncentrációt serkent, gátolja a D3-vitamint. A hormon szétesésének sebessége alacsony Ca2 + koncentrációnál csökken és ... A mellékpajzsmirigy hormon hat a csontokra és a vesére. Serkenti az inzulinszerű növekedési faktor 1 oszteoblasztok és...

hyperparathyreosis

A hyperparathyreosis okozza: 1. csontok pusztulását, a belőlük kalcium és foszfátok mobilizálásával... 2. hiperkalcémia, fokozott kalcium-visszaszívódással a vesékben. A hiperkalcémia csökkent neuromuszkuláris...

Hypoparathyreosis

A hypoparathyreosis oka a mellékpajzsmirigyek elégtelensége, és hypocalcaemia kíséri. A hipokalcémia fokozza a neuromuszkuláris vezetést, tónusos görcsrohamokat, légzőizmok és rekeszizom görcsöket, valamint gégegörcsöt okoz.

kalcitriol

1. A bőrben UV sugárzás hatására 7-dehidrokoleszterin képződik ... 2. A májban a 25-hidroxiláz a kolekalciferolt kalcidiollá hidroxilezi (25-hidroxikolekalciferol, 25 (OH) D3). ...

Kalcitonin

A kalcitonin egy polipeptid, amely 32 AA-ból áll, egy diszulfidkötéssel, amelyeket a pajzsmirigy parafollikuláris K-sejtjei vagy a mellékpajzsmirigy C-sejtjei választanak ki.

A kalcitonin szekrécióját a Ca 2+ és a glukagon magas koncentrációja serkenti, míg a Ca 2+ alacsony koncentrációja gátolja.

Kalcitonin:

1. gátolja az oszteolízist (csökkenti az oszteoklasztok aktivitását) és gátolja a Ca 2+ felszabadulását a csontból;

2. a vese tubulusaiban gátolja a Ca 2+, Mg 2+ és a foszfátok reabszorpcióját;

3. gátolja az emésztést a gyomor-bél traktusban,

A kalcium, a magnézium és a foszfátok szintjének változása különböző patológiákban

A vérplazmában a Ca2 + koncentrációjának növekedését figyelték meg: a mellékpajzsmirigyek túlműködése; csonttörések; polyarthritis; többszörös ... A vérplazmában a foszfátok koncentrációjának csökkenése figyelhető meg: angolkór; ... A vérplazmában a foszfátok koncentrációjának növekedését figyelik meg: a mellékpajzsmirigyek alulműködése; túladagolás…

A nyomelemek szerepe: Mg2+, Mn2+, Co, Cu, Fe2+, Fe3+, Ni, Mo, Se, J. A ceruloplazmin értéke, Konovalov-Wilson-kór.

mangán - aminoacil-tRNS szintetázok kofaktora.

A fő elektrolitok Na+, Cl-, K+, HCO3- biológiai szerepe, jelentősége a CBS szabályozásában. Csere és biológiai szerep. Anionkülönbség és korrekciója.

Csökkent szérum kloridszint: hipokloremiás alkalózis (hányás után), légúti acidózis, túlzott izzadás, nephritis… Fokozott vizelet-klorid-kiválasztás: hipoaldoszteronizmus (Addison-kór),… Csökkent vizelet-klorid-kiválasztás: Kloridok elvesztése hányáskor, hányás, hasmenés -stádiumú vese…

25. ELŐADÁS

Téma: KOS

2 fogásos. Sav-bázis állapot (CBS) - a reakció relatív állandósága ...

A pH szabályozás biológiai jelentősége, a megsértések következményei

A pH 0,1-es eltérése a normától észrevehető rendellenességeket okoz a légzőrendszerben, a szív- és érrendszerben, az idegrendszerben és más testrendszerekben. Ha acidémia lép fel: 1. fokozott légzés és éles légszomj, légzési elégtelenség a hörgőgörcs következtében;

A KOS szabályozásának alapelvei

A CBS szabályozása 3 fő elven alapul:

1. pH állandóság . A CBS szabályozásának mechanizmusai fenntartják a pH állandóságát.

2. izozmolaritás . A CBS szabályozása során a részecskék koncentrációja az intercelluláris és extracelluláris folyadékban nem változik.

3. elektromos semlegesség . A CBS szabályozása során az intercelluláris és extracelluláris folyadékban a pozitív és negatív részecskék száma nem változik.

A BOS SZABÁLYOZÁSÁNAK MECHANIZMUSAI

Alapvetően a CBS szabályozásának 3 fő mechanizmusa van:

  1. Fizikai-kémiai mechanizmus , ezek vérből és szövetekből álló pufferrendszerek;
  2. Fiziológiai mechanizmus , ezek a szervek: tüdő, vese, csontszövet, máj, bőr, gyomor-bél traktus.
  3. Metabolikus (sejtszinten).

Ezeknek a mechanizmusoknak a működésében alapvető különbségek vannak:

A CBS szabályozásának fizikai-kémiai mechanizmusai

Puffer gyenge savból és erős bázissal alkotott sójából (konjugált sav-bázis pár) álló rendszer.

A pufferrendszer működési elve az, hogy feleslegükkel megköti a H +-t, hiányukkal pedig felszabadítja a H +-t: H + + A - ↔ AN. Így a pufferrendszer hajlamos ellenállni bármilyen pH-változásnak, miközben a pufferrendszer egyik komponense elhasználódik és helyreállításra szorul.

A pufferrendszereket a sav-bázis pár komponenseinek aránya, kapacitása, érzékenysége, lokalizációja és az általuk fenntartott pH-érték jellemzi.

Számos puffer található a test sejtjein belül és kívül egyaránt. A szervezet fő pufferrendszerei közé tartozik a bikarbonát, a foszfát fehérje és a hemoglobin puffer. A savegyenértékek körülbelül 60%-a köt intracelluláris pufferrendszereket, és körülbelül 40%-a az extracellulárisokat.

Bikarbonát (bikarbonát) puffer

1/20 arányban H 2 CO 3-ból és NaHCO 3-ból áll, főként az intersticiális folyadékban lokalizálódik. A vérszérumban pCO 2 = 40 Hgmm, Na + 150 mmol/l koncentrációnál pH=7,4 értéken tart. A bikarbonát puffer munkáját a karboanhidráz enzim, valamint az eritrociták és a vesék 3. sávjának fehérje biztosítja.

A bikarbonát puffer az egyik legfontosabb puffer a szervezetben jellemzőinek köszönhetően:

  1. Az alacsony kapacitás ellenére - 10%, a bikarbonát puffer nagyon érzékeny, megköti az összes "extra" H + 40% -át;
  2. A bikarbonát puffer integrálja a fő pufferrendszerek munkáját és a CBS szabályozás élettani mechanizmusait.

Ebben a tekintetben a bikarbonát puffer a BBS mutatója, összetevőinek meghatározása az alapja a BBS megsértésének diagnosztizálásának.

Foszfát puffer

Savas NaH 2 PO 4 és bázikus Na 2 HPO 4 foszfátokból áll, amelyek főleg a sejtfolyadékban lokalizálódnak (foszfátok a sejtben 14%, az intersticiális folyadékban 1%). A savas és bázikus foszfátok aránya a vérplazmában ¼, a vizeletben - 25/1.

A foszfát puffer biztosítja a CBS szabályozását a sejten belül, a bikarbonát puffer regenerálódását az intersticiális folyadékban és a H + kiválasztását a vizelettel.

Fehérje puffer

Az amino- és karboxilcsoportok jelenléte a fehérjékben amfoter tulajdonságokat ad nekik - a savak és bázisok tulajdonságait mutatják, így pufferrendszert alkotnak.

A fehérjepuffer fehérje-H-ból és protein-Na-ból áll, elsősorban sejtekben lokalizálódik. A vérben a legfontosabb fehérjepuffer az hemoglobin .

hemoglobin puffer

A hemoglobin puffer az eritrocitákban található, és számos tulajdonsággal rendelkezik:

  1. a legnagyobb kapacitással rendelkezik (akár 75%);
  2. munkája közvetlenül kapcsolódik a gázcseréhez;
  3. nem egy, hanem 2 párból áll: HHb↔H + + Hb - és HHbО 2 ↔H + + HbO 2 -;

A HbO 2 egy viszonylag erős sav, még a szénsavnál is erősebb. A HbO 2 savassága 70-szer nagyobb, mint a Hb, ezért az oxihemoglobin főleg káliumsó (KHbO 2), a dezoxihemoglobin pedig nem disszociált sav (HHb) formájában van jelen.

A hemoglobin és a bikarbonát puffer munkája

A CBS szabályozásának élettani mechanizmusai

A szervezetben képződő savak és bázisok lehetnek illékonyak és nem illékonyak. Az illékony H2CO3 a CO2-ból, az aerob végtermékből képződik ... Nem illékony savak laktát, ketontestek és zsírsavak halmozódnak fel a ... Az illékony savak főként a tüdőn keresztül ürülnek ki a szervezetből a kilélegzett levegővel, nem illékony savak - a vesén keresztül vizelettel.

A tüdő szerepe a CBS szabályozásában

A tüdőben a gázcsere szabályozása, és ennek megfelelően a H2CO3 felszabadulása a szervezetből a kemoreceptorokból származó impulzusok és... Normális esetben a tüdő 480 liter CO2-t bocsát ki naponta, ami 20-nak felel meg. mol H2CO3... %.…

A vesék szerepe a CBS szabályozásában

A vesék szabályozzák a CBS-t. A Na+,K+-ATPáz a vizeletből visszaszívja a Na+-t, ami a karboanhidrázzal és az acidogenezissel együtt...

A csontok szerepe a CBS szabályozásában

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

A máj szerepe a CBS szabályozásában

A máj szabályozza a CBS-t:

1. aminosavak, ketosavak és laktát átalakítása semleges glükózzá;

2. erős ammóniabázis átalakítása gyengén bázikus karbamiddá;

3. fehérjepuffert alkotó vérfehérjék szintetizálása;

4. glutamint szintetizál, amelyet a vesék az ammóniogenezishez használnak fel.

A májelégtelenség metabolikus acidózis kialakulásához vezet.

Ugyanakkor a máj ketontesteket szintetizál, amelyek hipoxia, éhezés vagy cukorbetegség esetén hozzájárulnak az acidózishoz.

A gyomor-bél traktus hatása a CBS-re

A gyomor-bél traktus befolyásolja a KOS állapotát, mivel HCl-t és HCO 3 -ot használ fel az emésztés során. Először a HCl kiválasztódik a gyomor lumenébe, míg a HCO 3 felhalmozódik a vérben és alkalózis alakul ki. Ezután a HCO 3 - a vérből a hasnyálmirigy levével bejut a bél lumenébe, és helyreáll a CBS egyensúlya a vérben. Mivel a szervezetbe jutó táplálék és a szervezetből kiürülő széklet alapvetően semleges, a CBS-re gyakorolt ​​teljes hatás nulla.

Acidózis jelenlétében több HCl szabadul fel a lumenbe, ami hozzájárul a fekély kialakulásához. A hányás kompenzálhatja az acidózist, a hasmenés pedig ronthatja azt. A hosszan tartó hányás alkalózis kialakulását okozza, gyermekeknél súlyos következményekkel járhat, akár halállal is.

A CBS szabályozásának sejtes mechanizmusa

A CBS szabályozás figyelembe vett fiziko-kémiai és fiziológiai mechanizmusain kívül létezik még sejtes mechanizmus KOS szabályozása. Működésének elve az, hogy a K + -ért cserébe felesleges mennyiségű H + kerülhet a cellákba.

KOS INDIKÁTOROK

1. pH - (hidrogén teljesítmény - hidrogén erőssége) - a H + koncentráció negatív decimális logaritmusa (-lg). A kapilláris vérben a norma 7,37 - 7,45, ... 2. pCO2 - a szén-dioxid parciális nyomása egyensúlyban ... 3. pO2 - az oxigén parciális nyomása a teljes vérben. A kapilláris vérben a norma 83-108 Hgmm, a vénás vérben - ...

BOS MEGHATÁROZÁSOK

A CBS korrekciója a CBS megsértését okozó szerv adaptív reakciója. A BOS rendellenességeknek két fő típusa van: acidózis és alkalózis.

Acidózis

ÉN. Gáz (légzés) . Jellemzője a CO 2 felhalmozódása a vérben ( pCO 2 =, AB, SB, BB=N,).

egy). a CO 2 felszabadulásának nehézsége, a külső légzés megsértésével (a tüdő hipoventillációja bronchiális asztmával, tüdőgyulladás, keringési zavarok a kis körben stagnálással, tüdőödéma, emphysema, tüdő atelektázia, a légzőközpont depressziója a tüdő alatt számos toxin és gyógyszer hatása, mint például a morfium stb.) (рСО 2 =, рО 2 =↓, AB, SB, BB=N,).

2). magas CO 2 koncentráció a környezetben (zárt helyiségek) (рСО 2 =, рО 2, AB, SB, BB=N,).

3). az érzéstelenítő és a légzőkészülék hibái.

Gáznemű acidózis esetén a felhalmozódás a vérben történik CO 2, H 2 CO 3 és a pH csökkentése. Az acidózis serkenti a Na + visszaszívódását a vesékben, majd egy idő után a vérben az AB, SB, BB emelkedése következik be, kompenzációként pedig kiválasztó alkalózis alakul ki.

Acidózis esetén a H 2 PO 4 - felhalmozódik a vérplazmában, amely nem képes újra felszívódni a vesékben. Ennek eredményeként erősen felszabadul, ami foszfaturia .

A vese acidózisának kompenzálására a kloridok intenzíven ürülnek ki a vizelettel, ami hypochromaemia .

A felesleges H + bejut a sejtekbe, cserébe a K + elhagyja a sejteket, okozva hiperkalémia .

A felesleges K + erősen kiválasztódik a vizelettel, ami 5-6 napon belül ahhoz vezet hipokalémia .

II. Nem gáz. Nem illékony savak felhalmozódása jellemzi (pCO 2 \u003d ↓, N, AB, SB, BB=↓).

egy). Metabolikus. A szöveti anyagcsere megsértése esetén alakul ki, amelyet nem illékony savak túlzott képződése és felhalmozódása vagy bázisok elvesztése kísér (pCO 2 \u003d ↓, N, АР = , AB, SB, BB=↓).

a) Ketoacidózis. Cukorbetegséggel, koplalással, hipoxiával, lázzal stb.

b). Tejsavas acidózis. Hipoxiával, károsodott májműködéssel, fertőzésekkel stb.

ban ben). Acidózis. A szerves és szervetlen savak felhalmozódása következtében fordul elő kiterjedt gyulladásos folyamatok, égési sérülések, sérülések stb.

Metabolikus acidózisban a nem illékony savak felhalmozódnak és a pH csökken. Pufferrendszereket, semlegesítő savakat fogyasztanak, ennek eredményeként a vér koncentrációja csökken AB, SB, BBés emelkedik AR.

A H + nem illékony savak HCO 3 -val kölcsönhatásba lépve H 2 CO 3 -ot adnak, amely H 2 O-ra és CO 2 -re bomlik, a nem illékony savak maguk alkotnak sókat Na + -hidrogén-karbonátokkal. Az alacsony pH és a magas pCO 2 serkenti a légzést, ennek eredményeként a vérben a pCO 2 normalizálódik vagy csökken a gáznemű alkalózis kialakulásával.

A vérplazmában lévő H + felesleg a sejt belsejében mozog, és cserébe a K + elhagyja a sejtet, átmenetileg hiperkalémia és a sejtek hipokalisztia . A K + intenzíven ürül a vizelettel. 5-6 napon belül a plazma K +-tartalma normalizálódik, majd a normál alá csökken ( hipokalémia ).

A vesékben fokozódnak az acido-, ammoniogenezis és a plazma-hidrogén-karbonát-hiány pótlásának folyamatai. Cserébe a HCO 3 - Cl - aktívan kiválasztódik a vizelettel, fejlődik hipoklorémia .

A metabolikus acidózis klinikai tünetei:

- mikrokeringési zavarok . A katekolaminok hatására csökken a véráramlás és pangás alakul ki, a vér reológiai tulajdonságai megváltoznak, ami hozzájárul az acidózis elmélyüléséhez.

- az érfal károsodása és fokozott permeabilitása hipoxia és acidózis hatása alatt. Acidózis esetén a kininek szintje a plazmában és az extracelluláris folyadékban nő. A kininek értágulatot okoznak, és drámaian növelik a permeabilitást. Hipotenzió alakul ki. A mikrovaszkulatúra ereiben leírt változások hozzájárulnak a trombózis és a vérzés folyamatához.

Ha a vér pH-ja 7,2-nél kisebb, a perctérfogat csökkenése .

- Kussmaul lélegzik (kompenzációs reakció, amelynek célja a felesleges CO 2 felszabadulása).

2. Kiválasztó. Akkor alakul ki, ha a vesékben megsértik az acido- és ammoniogenezis folyamatait, vagy a széklettel az alapvető vegyértékek túlzott elvesztésével.

a) Savvisszatartás veseelégtelenségben (krónikus diffúz glomerulonephritis, nephrosclerosis, diffúz nephritis, urémia). A vizelet semleges vagy lúgos.

b). Lúgok elvesztése: vese (vesetubuláris acidózis, hipoxia, szulfonamid-mérgezés), gyomor-bélrendszeri (hasmenés, fokozott nyálfolyás).

3. Exogén.

Savas ételek, gyógyszerek (ammónium-klorid; nagy mennyiségű vérpótló oldat és parenterális tápláló folyadék transzfúziója, amelyek pH-ja általában<7,0) и при отравлениях (салицилаты, этанол, метанол, этиленгликоль, толуол и др.).

4. Kombinált.

Pl. ketoacidózis + tejsavas acidózis, metabolikus + kiválasztó stb.

III. Vegyes (gáz + nem gáz).

Előfordul fulladás, szív- és érrendszeri elégtelenség stb.

Alkalózis

egy). fokozott CO2-kiválasztás, a külső légzés aktiválásával (a tüdő hiperventillációja kompenzációs nehézlégzéssel, amely számos betegséget kísér, beleértve a ... 2-t). A belélegzett levegő O2-hiánya a tüdő hiperventillációját okozza és ... A hiperventiláció a vér pCO2-szintjének csökkenéséhez és a pH növekedéséhez vezet. Az alkalózis gátolja a Na+ felszívódását a vesékben,…

Nem gáz alkalózis

Irodalom

1. Szérum vagy plazma bikarbonátok /R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell // Humán biokémia: 2 kötetben. T.2. Per. angolból: - M.: Mir, 1993. - p.370-371.

2. A vér és a sav-bázis egyensúly pufferrendszerei / Т.Т. Berezov, B.F. Korovkin / / Biológiai kémia: Tankönyv / Szerk. RAMS S.S. Debov. - 2. kiadás átdolgozva és további - M.: Medicina, 1990. - p.452-457.

Mit csinálunk a kapott anyaggal:

Ha ez az anyag hasznosnak bizonyult az Ön számára, elmentheti az oldalára a közösségi hálózatokon: