Előadások tanfolyam általános biokémiáról. Víz-só és ásványi anyagcsere A víz-só anyagcsere biokémiájának zavara

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

Közzétéve: http://www.allbest.ru/

KARAGANDAI ÁLLAMI GYÓGYSZER N ÉGI AKADÉMIA

Általános és Biológiai Kémiai Tanszék

FUNKCIONÁLIS BIOKÉMIA

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

ÚTMUTATÓ

Karaganda 2004

Szerzők: fej. tanszék prof. L.E. Muravleva, egyetemi docens T.S. Omarov, egyetemi docens S.A. Iskakova, tanárok D.A. Klyuev, O.A. Ponamareva, L.B. Aitisheva

Lektor: Professzor N.V. Kozachenko

Tanszéki ülésen jóváhagyva, 2004. __. sz.

A menedzser jóváhagyta osztály

Jóváhagyta az Orvosi-biológiai és Gyógyszerészeti Karok MK

pr. № _dátum __2004

Elnök

1. Víz-só anyagcsere

A patológiában az egyik leggyakrabban megzavart anyagcsere típus a víz-só anyagcsere. A víz és az ásványi anyagok állandó mozgásával jár a test külső környezetéből a belsőbe, és fordítva.

A felnőtt emberi szervezetben a víz a testtömeg 2/3-át (58-67%) teszi ki. Térfogatának körülbelül fele az izmokban koncentrálódik. A vízigényt (egy ember napi 2,5-3 liter folyadékot kap) ivás (700-1700 ml), táplálékban lévő előre elkészített víz (800-1000 ml) és képződött víz formájában fedezi. a szervezetben az anyagcsere során - 200-300 ml (100 g zsír, fehérje és szénhidrát elégetésével 107,41 és 55 g víz képződik). Az endogén víz viszonylag nagy mennyiségben szintetizálódik, amikor a zsírok oxidációs folyamata aktiválódik, ami különféle, különösen hosszan tartó stresszes körülmények között, a szimpatikus-mellékvese-rendszer stimulálása és a tehermentesítő diéta terápia során figyelhető meg (gyakran elhízott betegek kezelésére alkalmazzák).

A folyamatosan fellépő kötelező vízveszteségek miatt a szervezetben a belső folyadéktérfogat változatlan marad. Ilyen veszteségek közé tartozik a vese (1,5 l) és az 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, nagyban függ a szervezetből eltávolított méreganyagok mennyiségétől.

A víz részvétele az életfolyamatokban igen sokrétű. A víz számos vegyület oldószere, számos fizikai-kémiai és biokémiai átalakulás közvetlen összetevője, valamint endo- és exogén anyagok transzportere. Ezen túlmenően mechanikai funkciót lát el, gyengíti a szalagok, izmok és az ízületi porcok felszínének súrlódását (ezáltal elősegíti azok mozgékonyságát), részt vesz a hőszabályozásban. A víz fenntartja a homeosztázist, a plazma ozmotikus nyomásától (izoszmia) és a folyadék térfogatától (izovolémia), a sav-bázis állapotot szabályozó mechanizmusok működésétől, az állandó hőmérsékletet biztosító folyamatok bekövetkezésétől (izotermia) függően.

Az emberi szervezetben a víz három fő fizikai-kémiai állapotban létezik, amelyek szerint megkülönböztetik: 1) szabad, vagy mozgó víz (az intracelluláris folyadék, valamint a vér, nyirok, intersticiális folyadék zömét ez 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 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 liter, azaz a testtömeg 40%-a) képviseli, amely az intracelluláris szektort alkotja, és az extracelluláris víz (14 liter vagy a testtömeg 20%-a), amely az extracelluláris szektort alkotja. Ez utóbbi 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 magát az intercelluláris vizet (szabad intercelluláris folyadék) és a szervezett extracelluláris folyadékot (amely a testtömeg 15-16%-át teszi ki, azaz 10,5 l), azaz. szalagok, inak, fasciák, porcok stb. vize. Ezenkívül az extracelluláris szektor magában foglalja az egyes üregekben (hasi és mellhártya 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 különböző szakaszaiban, hanem folyamatosan mozog, folyamatosan cserélődik a folyadék többi szektorával és a külső környezettel. A víz mozgása nagyrészt az emésztőnedvek szekréciójának köszönhető. Tehát a nyállal és a 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.

Az 1. táblázat (2. oszlop) egy felnőtt ember szervezetének átlagos ásványianyag-tartalmát mutatja (65 kg-os testsúly alapján). Egy felnőtt átlagos napi szükséglete ezekre az elemekre a 4. oszlopban található. Gyermekeknél és nőknél várandósság és szoptatás alatt, valamint betegeknél általában nagyobb a mikroelem szükséglet.

Mivel sok elem raktározódhat a szervezetben, a napi normától való eltérések idővel kompenzálódnak. A kalcium apatit formájában a csontszövetben, a jód a pajzsmirigyben a tiroglobulinban, a vas a ferritinben és a hemosziderinben raktározódik a csontvelőben, a lépben és a májban. A máj számos mikroelem tárolási helye.

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

A táplálékból felszívódó ásványi anyagok mennyisége általában a szervezet anyagcsere-szükségleteitől, illetve esetenként a táplálék összetételétől függ. Példaként az élelmiszerek összetételének hatására vegyük figyelembe a kalciumot. A Ca 2+ -ionok felszívódását a tej- és citromsav segíti elő, míg a foszfátion, oxalátion 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 alakul ki, például egyhangú táplálkozás, felszívódási zavarok, különféle betegségek miatt. Kalciumhiány jelentkezhet terhesség alatt, valamint angolkór vagy csontritkulás esetén. A klórhiány a Cl-ionok nagymértékű elvesztése miatt jelentkezik - súlyos hányással. Az élelmiszerek elégtelen jódtartalma miatt Közép-Európa számos területén általánossá vált a jódhiányos állapot és a golyva. Magnéziumhiány jelentkezhet hasmenés vagy alkoholizmus miatti monoton étrend miatt. A mikroelemek hiánya a szervezetben gyakran a vérképzés zavaraként nyilvánul meg, pl. vérszegénység Az utolsó oszlop a meghatározott ásványi anyagok által a szervezetben végzett funkciókat sorolja fel. A táblázat adataiból jól látható, hogy szinte minden makroelem szerkezeti alkotóelemként és elektrolitként funkcionál a szervezetben. A jelzési funkciókat a jód (jódtironin összetételében) és a kalcium látja el. A legtöbb mikroelem fehérjék kofaktora, főként enzimek. Mennyiségileg a szervezetben a vastartalmú fehérjék, a hemoglobin, a mioglobin és a citokróm, valamint több mint 300 cinktartalmú fehérje dominál.

2. 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 és 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 (ANF).

Az ADH vagy vazopresszin egy peptid, amely 9 aminosavat tartalmaz, amelyeket egy diszulfidhíd köt össze. Prohormonként szintetizálódik a hipotalamuszban, majd az agyalapi mirigy hátsó lebenyének idegvégződéseibe kerül, ahonnan megfelelő stimulációra kiválasztódik a véráramba. Az axon mentén történő mozgás egy specifikus hordozófehérjével (neurophysin) van összefüggésben.

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

Az ADH legfontosabb célsejtjei a vese disztális tubulusainak és gyűjtőcsatornáinak sejtjei. Ezeknek a csatornáknak a sejtjei viszonylag vízállóak, és ADH hiányában a vizelet nem koncentrálódik, és napi 20 litert meghaladó mennyiségben ürülhet ki (a norma napi 1-1,5 liter).

Az ADH-receptorok két típusa létezik: V1 és V2. A V 2 receptor csak a vese hámsejtek felszínén található. Az ADH V2-höz 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 abba és vízcsatornákat képez. Ezek biztosítják a sejtmembrán szelektív permeabilitását a víz számára. A vízmolekulák szabadon diffundálnak a vese tubuláris sejtjeibe, majd belépnek az intersticiális térbe. Ennek eredményeként a víz újra felszívódik a vesetubulusokból. A V1 típusú receptorok a simaizom membránjaiban lokalizálódnak. Az ADH és a V 1 receptor kölcsönhatása a foszfolipáz C aktiválásához vezet, amely hidrolizálja a foszfatidil-inozitol-4,5-bifoszfátot, és így IP-3 keletkezik. Az IF-3 Ca 2+ felszabadulását okozza az endoplazmatikus retikulumból. A hormon V 1 receptorokon keresztüli hatásának eredménye az erek simaizomrétegének összehúzódása.

Az agyalapi mirigy hátsó lebenyének diszfunkciója 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, a mellékvesekéregben szintetizálódik koleszterinből.

Az aldoszteron szintézisét és szekrécióját a zona glomerulosa sejtjei által az angiotenzin II, ACTH, prosztaglandin E stimulálja. Ezek a folyamatok magas K + és alacsony Na + koncentrációk esetén is aktiválódnak.

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

A vese tubuláris sejtjeiben az aldoszteron serkenti a különböző funkciókat ellátó fehérjék szintézisét. Ezek a fehérjék: a) növelhetik a nátriumcsatornák aktivitását a disztális vesetubulusok sejtmembránjában, ezáltal elősegítve a nátriumionok szállítását a vizeletből a sejtekbe; b) a TCA-ciklus enzimei, és ezért növelik a Krebs-ciklus azon képességét, hogy az aktív iontranszporthoz szükséges ATP-molekulákat termeljenek; c) aktiválja a K +, Na + -ATPáz pumpát és serkenti az új pumpák szintézisét. Az aldoszteron által indukált fehérjék hatásának általános eredménye a nátriumionok reabszorpciójának növekedése a nefron tubulusokban, 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. E sejtek elhelyezkedése különösen érzékenysé teszi őket a vérnyomás változásaira. A vérnyomás csökkenése, a folyadék- vagy vérvesztés, valamint a NaCl koncentráció csökkenése serkenti a renin felszabadulását.

A májban termelődő angiotenzinogén - 2 - 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 endothel sejtekben és a vérplazmában található karboxi-dipeptidil-peptidáz antiotenzin-konvertáló enzim szubsztrátjaként szolgál. Az angiotenzin I-ből két terminális aminosav lehasad, és oktapeptid, az angiotenzin II keletkezik.

Az angiotenzin II serkenti az aldoszteron termelődését, ami arterioláris összehúzódást okoz, ami növeli a vérnyomást és szomjúságot okoz. Az angiotenzin II aktiválja az aldoszteron szintézisét és szekrécióját az inozitol-foszfát rendszeren keresztül.

A PNP egy 28 aminosavat tartalmazó 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: megnövekedett plazma ozmolaritás, fokozott szívfrekvencia, megnövekedett vér katekolaminok és glükokortikoidszintek.

A PNF fő célszervei a vesék és a perifériás artériák.

A PNF hatásmechanizmusának számos jellemzője van. A PNP plazmamembrán receptor egy 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 PNF hatására a renin és az aldoszteron képződése és szekréciója gátolt. A PNF nettó hatása a Na + és a víz kiválasztás növekedése, valamint a vérnyomás csökkenése.

A PNF-et általában az angiotenzin II fiziológiai antagonistájának tekintik, mivel hatása nem az erek lumenének szűkülését és (az aldoszteronszekréció szabályozása révén) nátrium-visszatartást, hanem éppen ellenkezőleg, értágulatot és sóvesztést okoz.

3. A vesék biokémiája

A vesék fő feladata a víz és a vízben oldódó anyagok (anyagcsere végtermékek) eltávolítása a szervezetből (1). A szervezet belső környezetének ion- és sav-bázis egyensúlyát szabályozó funkció (homeosztatikus funkció) szorosan összefügg a kiválasztó funkcióval. 2). Mindkét funkciót hormonok szabályozzák. Ezenkívül a vesék endokrin funkciót látnak el, mivel közvetlenül részt vesznek számos hormon szintézisében (3). Végül a vesék részt vesznek a közbenső anyagcserében (4), különösen a glükoneogenezisben, valamint a peptidek és aminosavak lebontásában (1. ábra).

Nagyon nagy mennyiségű vér halad át a vesén: 1500 liter naponta. Ebből a térfogatból 180 liter elsődleges vizeletet szűrnek ki. Ekkor a primer vizelet mennyisége a víz visszaszívása miatt jelentősen csökken, így napi 0,5-2,0 liter vizeletmennyiség keletkezik.

A vesék kiválasztó funkciója. A vizelet képződésének folyamata

A nefronokban a vizelet képződésének folyamata három szakaszból áll.

Ultrafiltráció (glomeruláris vagy glomeruláris szűrés). A vesetestek glomerulusaiban az ultraszűrés során a vérplazmából primer vizelet képződik, a vérplazmával izoozmotikus. A pórusok, amelyeken keresztül a plazmát kiszűrik, effektív átlagos átmérője 2,9 nm. Ezzel a pórusmérettel az összes, legfeljebb 5 kDa molekulatömegű (M) vérplazmakomponens szabadon áthalad a membránon. Anyagok M< 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М >65 kDa) a pórusok megtartják, és nem jutnak be az elsődleges vizeletbe. Mivel a legtöbb vérplazmafehérje meglehetősen nagy molekulatömegű (M > 54 kDa) és negatív töltésű, a glomeruláris alapmembrán megtartja őket, és az ultrafiltrátum fehérjetartalma jelentéktelen.

Reabszorpció. Az elsődleges vizeletet a víz fordított szűrésével koncentrálják (az eredeti térfogat körülbelül 100-szorosára). Ugyanakkor az aktív transzportmechanizmusnak megfelelően szinte minden kis molekulatömegű anyag újra felszívódik a tubulusokban, különösen a glükóz, az aminosavak, valamint a legtöbb elektrolit - szervetlen és szerves ionok (2. ábra).

Az aminosavak reabszorpciója csoportspecifikus transzportrendszerek (hordozók) segítségével történik.

Kalcium és foszfát ionok. A kalciumionok (Ca 2+) és a foszfátionok szinte teljesen visszaszívódnak a vesetubulusokban, és a folyamat energiafelhasználással (ATP formájában) megy végbe. A Ca 2+ hozama több mint 99%, a foszfát ionok esetében - 80-90%. Ezen elektrolitok reabszorpciójának mértékét a parathormon (parathyrin), a kalcitonin és a kalcitriol szabályozza.

A paratirin peptid hormon (PTH), amelyet a mellékpajzsmirigy választ ki, serkenti a kalciumionok reabszorpcióját, és egyben gátolja a foszfát ionok visszaszívódását. Más csont- és bélhormonok hatásával kombinálva ez a vér kalciumion-szintjének növekedéséhez és a foszfát-ionok szintjének csökkenéséhez vezet.

A kalcitonin, a pajzsmirigy C-sejtjeiből származó peptidhormon gátolja a kalcium- és foszfát-ionok reabszorpcióját. Ez mindkét ion szintjének csökkenéséhez vezet a vérben. Ennek megfelelően a kalciumionszint szabályozása tekintetében a kalcitonin a paratirin antagonistája.

A vesében termelődő kalcitriol szteroid hormon serkenti a kalcium- és foszfát-ionok felszívódását a bélben, elősegíti a csontok mineralizációját, és részt vesz a vesetubulusok kalcium- és foszfát-ionok visszaszívódásának szabályozásában.

Nátrium ionok. A Na + ionok visszaszívása az elsődleges vizeletből a vesék nagyon fontos funkciója. Ez egy nagyon hatékony folyamat: körülbelül 97% Na + szívódik fel. A szteroid hormon, az aldoszteron serkenti, a pitvari nátriuretikus peptid [ANP] pedig, amely a pitvarban szintetizálódik, éppen ellenkezőleg, gátolja ezt a folyamatot. Mindkét hormon szabályozza a Na + /K + -ATPáz munkáját, amely a tubulussejtek plazmamembránjának azon oldalán lokalizálódik (a nefron disztális és gyűjtőcsatornái), amelyet a vérplazma mos. Ez a nátriumpumpa Na+ ionokat pumpál a primer vizeletből a vérbe K+ ionokért cserébe.

Víz. A víz reabszorpciója egy passzív folyamat, amelyben a víz ozmotikusan egyenértékű térfogatban abszorbeálódik a Na + ionokkal együtt. A distalis nephronban a víz csak a hipotalamusz által kiválasztott vazopresszin (antidiuretikus hormon, ADH) peptidhormon jelenlétében tud felszívódni. Az ANP gátolja a víz visszaszívását. azaz fokozza a víz eltávolítását a szervezetből.

A passzív transzport miatt a klórionok (2/3) és a karbamid felszívódnak. A reabszorpció mértéke határozza meg a vizeletben maradó és a szervezetből kiürülő anyagok abszolút mennyiségét.

A glükóz reabszorpciója az elsődleges vizeletből energiafüggő folyamat, amely az ATP hidrolíziséhez kapcsolódik. Ugyanakkor a Na + ionok egyidejű transzportja kíséri (gradiens mentén, mivel az elsődleges vizeletben a Na + koncentrációja magasabb, mint a sejtekben). Az aminosavak és ketontestek is hasonló mechanizmussal szívódnak fel.

Az elektrolitok és nem elektrolitok reabszorpciós és szekréciós folyamatai a vesetubulusok különböző részein lokalizálódnak.

Kiválasztás. A szervezetből kiválasztandó anyagok többsége a vesetubulusokban való aktív transzport útján kerül a vizeletbe. Ezek az anyagok közé tartoznak a H+- és K+-ionok, a húgysav és a kreatinin, valamint az olyan gyógyszerek, mint a penicillin.

A vizelet szerves összetevői:

A vizelet szerves frakciójának nagy részét nitrogéntartalmú anyagok, a nitrogén-anyagcsere végtermékei teszik ki. A májban termelődő karbamid. aminosavak és pirimidinbázisok nitrogénhordozója. A karbamid mennyisége közvetlenül összefügg a fehérje anyagcserével: 70 g fehérje ~30 g karbamid képződéséhez vezet. A húgysav a purin anyagcsere végterméke. A kreatinin, amely a kreatin spontán ciklizációja következtében képződik, az izomszövet anyagcseréjének végterméke. Mivel a napi kreatininkiválasztás egyéni jellemző (az izomtömeggel egyenesen arányos), a kreatinin endogén anyagként használható a glomeruláris filtrációs ráta meghatározására. A vizelet aminosavtartalma az étrend jellegétől és a máj hatékonyságától függ. Aminosav-származékok (például hippursav) is jelen vannak a vizeletben. A vizeletben a speciális fehérjék részét képező aminosav-származékok, például a kollagénben jelenlévő hidroxiprolin vagy az aktin és a miozin részét képező 3-metil-hisztidin tartalma a lebontás intenzitásának mutatójaként szolgálhat. ezekből a fehérjékből.

A vizelet alkotóelemei a májban kénsavval és glükuronsavval, glicinnel és más poláris anyagokkal képződő konjugátumok.

Számos hormon metabolikus átalakulásának termékei (katekolaminok, szteroidok, szerotonin) jelen lehetnek a vizeletben. A végtermékek tartalma alapján megítélhető ezeknek a hormonoknak a bioszintézise a szervezetben. A terhesség alatt képződő choriogonadotropin (CG, M 36 kDa) fehérjehormon a vérbe kerül, és immunológiai módszerekkel kimutatható a vizeletből. A hormon jelenléte a terhesség indikátoraként szolgál.

Az urochromok, a hemoglobin lebomlása során keletkező epe pigment származékai adják a vizelet sárga színét. A vizelet a tárolás során az urokrómok oxidációja miatt sötétedik.

A vizelet szervetlen összetevői (3. ábra)

A vizelet nyomokban tartalmaz Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ és NH 4 + kationokat, Cl -, SO 4 2- és HPO 4 2- anionokat és egyéb ionokat. A széklet kalcium- és magnéziumtartalma lényegesen magasabb, mint a vizeletben. A szervetlen anyagok mennyisége nagymértékben függ az étrend jellegétől. Acidózis esetén az ammóniakiválasztás nagymértékben megnövekedhet. Számos ion kiválasztását hormonok szabályozzák.

A betegségek diagnosztizálására a fiziológiai komponensek koncentrációjának változásait és a vizelet patológiás összetevőinek megjelenését használják. Például cukorbetegség esetén a vizeletben glükóz és ketontestek vannak jelen (Függelék).

4. A vizeletképződés hormonális szabályozása

A vizelet mennyiségét és a benne lévő ionok mennyiségét a hormonok együttes hatása és a vese szerkezeti sajátosságai szabályozzák. A napi vizelet mennyiségét a hormonok befolyásolják:

ALDOSTERON és VASOPRESSIN (hatásmechanizmusukat korábban tárgyaltuk).

PARATHORMONE - egy fehérje-peptid jellegű mellékpajzsmirigy hormon (membrán hatásmechanizmus, a cAMP révén) szintén befolyásolja a sók szervezetből történő eltávolítását. A vesékben fokozza a Ca +2 és Mg +2 tubuláris reabszorpcióját, fokozza a K +, foszfát, HCO 3 - kiválasztását és csökkenti a H + és NH 4 + kiválasztását. Ennek oka elsősorban a foszfát tubuláris reabszorpciójának csökkenése. Ugyanakkor a kalcium koncentrációja a vérplazmában nő. A mellékpajzsmirigy-hormon hiposzekréciója ellentétes jelenségekhez vezet - a vérplazma foszfáttartalmának növekedéséhez és a plazma Ca + 2-tartalmának csökkenéséhez.

Az ÖSZTRADIOL egy női nemi hormon. Stimulálja az 1,25-dioxi-D 3-vitamin szintézisét, fokozza a kalcium és a foszfor visszaszívódását a vesetubulusokban.

Homeosztatikus veseműködés

1) víz-só homeosztázis

A vesék részt vesznek az állandó vízmennyiség fenntartásában az intra- és extracelluláris folyadékok ionösszetételének befolyásolásával. A nátrium-, klór- és vízionok mintegy 75%-a a glomeruláris szűrletből a proximális tubulusban újra felszívódik az említett ATPáz mechanizmus miatt. Ilyenkor csak a nátriumionok szívódnak vissza aktívan, az anionok az elektrokémiai gradiens hatására elmozdulnak, a víz pedig passzívan és izozmotikusan abszorbeálódik.

2) a vesék részvétele a sav-bázis egyensúly szabályozásában

A H + ionok koncentrációja a plazmában és az intercelluláris térben körülbelül 40 nM. Ez 7,40-es pH-értéknek felel meg. A test belső környezetének pH-ját állandóan kell tartani, mivel a futás koncentrációjának jelentős változása nem egyeztethető össze az élettel.

A pH-érték állandóságát plazma pufferrendszerek tartják fenn, amelyek képesek kompenzálni a sav-bázis egyensúly rövid távú zavarait. A hosszú távú pH-egyensúlyt protonok termelésével és eltávolításával tartják fenn. Ha zavarok lépnek fel a pufferrendszerekben, és ha a sav-bázis egyensúly nem áll fenn, például vesebetegség, vagy a légzés gyakoriságának megzavarása hipo- vagy hiperventiláció következtében, a plazma pH-értéke meghaladja az elfogadható határokat. A pH 7,40-es értékének több mint 0,03 egységgel történő csökkenését acidózisnak, a növekedést alkalózisnak nevezzük.

A protonok eredete. A protonoknak két forrása van - az élelmiszerekből származó szabad savak és az élelmiszerből nyert fehérjékből származó kéntartalmú aminosavak. A savak, például a citromsav, az aszkorbinsav és a foszforsav protonokat szabadítanak fel a bélrendszerben (lúgos pH-n). A fehérjék lebontása során képződő metionin és cisztein aminosavak járulnak hozzá a legnagyobb mértékben a protonok egyensúlyának biztosításához. A májban ezen aminosavak kénatomjai kénsavvá oxidálódnak, amely szulfátionokká és protonokká disszociál.

Az izmokban és a vörösvértestekben végbemenő anaerob glikolízis során a glükóz tejsavvá alakul, melynek disszociációja laktát és protonok képződéséhez vezet. A ketontestek - acetoecetsav és 3-hidroxivajsav - képződése a májban szintén protonok felszabadulásához vezet, a ketontestek feleslege a plazma pufferrendszer túlterheléséhez és a pH csökkenéséhez vezet (metabolikus acidózis; tejsav >); tejsavas acidózis, ketontestek > ketoacidózis). Normál körülmények között ezek a savak általában CO 2 -vé és H 2 O-vá metabolizálódnak, és nem befolyásolják a protonegyensúlyt.

Mivel az acidózis különös veszélyt jelent a szervezetre, a vesék speciális mechanizmusokkal küzdenek ellene:

a) H + szekréció

Ez a mechanizmus magában foglalja a CO 2 képződésének folyamatát a disztális tubulus sejtjeiben fellépő metabolikus reakciókban; majd a H 2 CO 3 képződése karboanhidráz hatására; további disszociációja H + -ra és HCO 3 -ra, valamint a H + -ionok Na + -ionokra cseréje. A nátrium- és bikarbonátionok ezután bediffundálnak a vérbe, amitől az lúgosodik. Ezt a mechanizmust kísérletileg tesztelték - a karboanhidráz-gátlók bevezetése a másodlagos vizeletben megnövekedett nátriumveszteséghez vezet, és a vizelet savasodása leáll.

b) ammoniogenezis

Az ammóniogenezis enzimek aktivitása a vesékben különösen magas acidózis esetén.

Az ammoniogenezis enzimek közé tartozik a glutamináz és a glutamát-dehidrogenáz:

c) glükoneogenezis

A májban és a vesében fordul elő. A folyamat kulcsenzime a vese piruvát-karboxiláz. Az enzim savas környezetben a legaktívabb – így különbözik ugyanattól a májenzimtől. Ezért a vesékben bekövetkező acidózis során a karboxiláz aktiválódik, és a savval reagáló anyagok (laktát, piruvát) intenzívebben kezdenek átalakulni glükózzá, amely nem rendelkezik savas tulajdonságokkal.

Ez a mechanizmus fontos a koplalással összefüggő acidózisban (a szénhidráthiány vagy az általános táplálkozás hiánya miatt). A savas tulajdonságú ketontestek felhalmozódása serkenti a glükoneogenezist. Ez pedig segít a sav-bázis állapot javításában, és egyúttal ellátja a szervezetet glükózzal. A teljes koplalás során a vércukor 50%-a a vesékben képződik.

Alkalózis esetén a glükoneogenezis gátolt (a pH változása következtében a PVK karboxiláz gátlása), a protonszekréció gátlása, ugyanakkor fokozódik a glikolízis, fokozódik a piruvát és laktát képződése.

Metabolikus veseműködés

1) A D-vitamin aktív formájának kialakulása 3 . A vesékben a mikroszomális oxidációs reakció eredményeként a D 3-vitamin aktív formája - az 1,25-dioxikolekalciferol - érésének utolsó szakasza következik be. Ennek a vitaminnak a prekurzora, a D3-vitamin a bőrben szintetizálódik, a koleszterin ultraibolya sugarai hatására, majd hidroxilálódik: először a májban (25. pozícióban), majd a vesében (1. pozícióban). Így a vesék azáltal, hogy részt vesznek a D3-vitamin aktív formájának kialakításában, befolyásolják a foszfor-kalcium anyagcserét a szervezetben. Emiatt vesebetegségek esetén, amikor a D 3-vitamin hidroxilációs folyamatai megszakadnak, OSTEODISTROPHIA alakulhat ki.

2) Az erythropoiesis szabályozása. A vesék a vese eritropoetikus faktorának (REF vagy ERYTHROPOETIN) nevezett glikoproteint termelnek. Ez egy hormon, amely képes befolyásolni a vörös csontvelő őssejteket, amelyek a PEF célsejtjei. A PEF ezen sejtek fejlődését a sritropoiesis útján irányítja, azaz. serkenti a vörösvértestek képződését. A PEF felszabadulás sebessége a vesék oxigénellátásától függ. Ha a beérkező oxigén mennyisége csökken, a PEF termelése nő – ez a vörösvértestek számának növekedéséhez és az oxigénellátás javulásához vezet. Ezért vesebetegségekben néha vesevérszegénységet figyelnek meg.

3) Fehérjék bioszintézise. A vesékben aktívan zajlanak a más szövetekhez szükséges fehérjék bioszintézisének folyamatai. Néhány komponens itt szintetizálódik:

- véralvadási rendszerek;

- komplementer rendszerek;

- fibrinolízis rendszerek.

- A RENIN a vesék juxtaglomeruláris apparátusának (JGA) sejtjeiben szintetizálódik

A renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer szoros kapcsolatban áll egy másik, az értónus szabályozására szolgáló rendszerrel: a KALLIKREIN-KININ RENDSZERREL, melynek hatása a vérnyomás csökkenéséhez vezet.

A kininogén fehérje a vesékben szintetizálódik. A vérbe kerülve a kininogén a szerin proteinázok – kallikreinek – hatására vazoaktív peptidekké – kininekké – bradikininné és kallidinné alakul. A bradikinin és kallidin értágító hatású – csökkenti a vérnyomást. A kininek inaktiválása karboxikatepszin részvételével történik - ez az enzim egyidejűleg befolyásolja az érrendszeri tónus szabályozásának mindkét rendszerét, ami a vérnyomás emelkedéséhez vezet. A karboxikatepszin inhibitorokat gyógyászati ​​célokra használják az artériás magas vérnyomás bizonyos formáinak kezelésére (például a klofellin gyógyszer).

A vesék részvétele a vérnyomás szabályozásában a vérnyomáscsökkentő hatású prosztaglandinok termelődésével is összefügg, amelyek a vesében lipidperoxidációs reakciók (LPO) eredményeként arachidonsavból képződnek.

4) Fehérje katabolizmus. A vesék részt vesznek néhány alacsony molekulatömegű fehérje (5-6 kDa) és peptidek katabolizmusában, amelyek az elsődleges vizeletbe szűrődnek. Ezek közé tartoznak a hormonok és néhány más biológiailag aktív anyag. A tubuláris sejtekben a lizoszómális proteolitikus enzimek hatására ezek a fehérjék és peptidek aminosavakká hidrolizálódnak, amelyek bejutnak a vérbe, és más szövetek sejtjei újra hasznosítják őket.

A veseszövet anyagcseréjének jellemzői

1. Magas ATP költségek. Az ATP fő fogyasztása az aktív transzport folyamataihoz kapcsolódik a reabszorpció, a szekréció során, valamint a fehérjék bioszintéziséhez.

Az ATP termelésének fő útja az oxidatív foszforiláció. Ezért a veseszövetnek jelentős mennyiségű oxigénre van szüksége. A vesék tömege a teljes testtömegnek mindössze 0,5%-a, a vesék oxigénfogyasztása pedig a teljes oxigénfelvétel 10%-a. A vesesejtek biooxidációs reakcióinak szubsztrátumai a következők:

- zsírsav;

- ketontestek;

- glükóz stb.

2. Nagy arányú fehérje bioszintézis.

3. Proteolitikus enzimek nagy aktivitása.

4. Ammóniogenezis és glükoneogenezis képessége.

vizes sóoldat vese vizelet

Orvosi jelentősége

5. A vizelet fizikai-kémiai tulajdonságai normál és kóros állapotokban

A poliuria a napi vizelet mennyiségének növekedése. Megfigyelhető diabetes mellitusban és diabetes insipidusban, krónikus nephritisben, pyelonephritisben és túlzott folyadékbevitel esetén.

Az oliguria a napi vizeletmennyiség csökkenése (kevesebb, mint 0,5 l). Lázas állapotban figyelhető meg, akut diffúz nephritis, urolithiasis, nehézfémek sóival való mérgezés és kis mennyiségű folyadék étellel történő fogyasztása esetén.

Anuria - a vizeletürítés megszűnése. Mérgezésből adódó vesekárosodás, stressz esetén megfigyelhető (hosszan tartó anuria urémiás halálhoz vezethet (ammóniamérgezés)

A vizelet színe általában borostyánsárga vagy szalmasárga, az urokróm, urobilinogén stb. pigmentek miatt.

A vizelet vörös színe - hematuria, hemoglobinuria (vesekő, nephritis, trauma, hemolízis, bizonyos gyógyszerek alkalmazása) esetén.

Barna szín - magas urobilinogén és bilirubin koncentrációval a vizeletben (májbetegségekkel), valamint homogentizinsavval (alkaptonuria a tirozin metabolizmus károsodása miatt).

Zöld szín - bizonyos gyógyszerek alkalmazásával, az indoxil-kénsav koncentrációjának növekedésével, amely indigóvá bomlik (a fehérje rothadási folyamatai a belekben)

A vizelet általában teljesen átlátszó. A zavarosság oka fehérje, sejtelemek, baktériumok, nyálka, üledék jelenléte a vizeletben

A vizelet sűrűsége általában meglehetősen széles tartományban ingadozik - 1,002 és 1,035 között a nap folyamán (átlagosan 1012-1020). Ez azt jelenti, hogy naponta 50-70 g sűrű anyag ürül a vizelettel. A maradék sűrűségének hozzávetőleges számítása: 35x2,6 = 71 g, ahol 35 a meghatározott relatív sűrűség utolsó két számjegye, 2,6 az együttható. A vizelet sűrűségének napközbeni növekedése és csökkentése, azaz koncentrációja és hígítása szükséges a vér állandó ozmotikus nyomásának fenntartásához.

Az izosztenuria a vizelet állandóan alacsony sűrűségű kiválasztása, amely megegyezik az elsődleges vizelet sűrűségével (körülbelül 1010), amelyet súlyos veseelégtelenség és diabetes insipidus esetén figyelnek meg.

Magas sűrűséget (több mint 1035) figyeltek meg diabetes mellitusban a vizelet magas glükózkoncentrációja miatt, valamint akut nephritisben (oliguria).

Normál vizeletmaradvány képződik, amikor áll

Pehelyszerű - fehérjékből, mukoproteinekből, húgyúti hámsejtekből

Oxalátokból és urátokból (oxálsav és húgysav sói) áll, amelyek savasításkor feloldódnak.

A vizelet pH-ja általában 5,5 és 6,5 között van.

A vizelet savas környezetét normál táplálkozás során okozhatja: 1) a kéntartalmú aminosavak lebontása során képződő kénsav; 2) foszforsav, amely a nukleinsavak, foszfoproteinek, foszfolipidek lebontása során képződik; 3) élelmiszerekből a belekben adszorbeált anionok.

Vízanyagcsere zavarok (dyshydria).

A vízanyagcsere zavarai közé tartozik a hiperhidria (túlhidráció) és a hipohidria (hipo- és kiszáradás). Mindkettő lehet általános, vagy túlnyomórészt extracelluláris vagy intracelluláris teret (azaz extracelluláris vagy intracelluláris szektort) fedhet le. A dyshydria minden formája hiper-, izo- és hipotóniás formában nyilvánul meg. Ennek megfelelően beszélhetünk intra- és extracelluláris hiper-, izo- és hipotóniás hiperhidrációról, valamint intra- és extracelluláris hiper-, izo- és hipotóniás hipohidrációról. Az egyik szektorban a víz és az elektrolit eloszlásának megzavarása által okozott változások mindig határozott változásokhoz vezetnek egy másik szektorban.

Általános kiszáradásról (általános kiszáradásról) akkor beszélünk, ha kevesebb víz kerül a szervezetbe, mint amennyit ugyanannyi idő alatt elveszít (negatív vízháztartás). Megfigyelhető szűkület, nyelőcső-elzáródás (égési sérülések, daganatok vagy egyéb okok miatt), hashártyagyulladás, emésztőrendszeri műtétek, poliuria, legyengült betegeknél a vízveszteség elégtelen pótlása, kolera és kómában lévő betegeknél.

Vízhiány esetén a vér sűrűsödése miatt megnő a sűrű anyagok koncentrációja a plazmában, ami az ozmotikus nyomás növekedéséhez vezet. Ez utóbbi okozza a víz mozgását a sejtekből az intercelluláris téren keresztül az extracelluláris folyadékba. Ennek eredményeként az intracelluláris tér térfogata csökken.

Az általános kiszáradás laboratóriumi jelei a megnövekedett hematokrit, a vér viszkozitása, hiperproteinémia, hiperazotémia, poliuria.

Közzétéve az Allbest.ru oldalon

Hasonló dokumentumok

Változások a folyadék eloszlásában az extracelluláris és intracelluláris szektorok között. Napi diurézis. Napi vízszükséglet. A víz-só anyagcsere szabályozása a vesék által. A vér ozmotikus nyomásának szabályozása.

előadás, hozzáadva 2002.02.25


A víz-só anyagcsere, mint a víz és a sók (elektrolitok) szervezetbe jutásának, felszívódásának, belső környezetben való eloszlásának és kiválasztásának folyamatainak összessége. A vazopresszin diszfunkció által okozott főbb betegségek. A nátrium vesén keresztüli kiválasztásának szabályozása.

teszt, hozzáadva: 2010.12.06


A húgyúti rendszer morfo-funkcionális jellemzői. A vesék anatómiája. A vesék szerkezete. A vizelet képződésének mechanizmusa. A vesék vérellátása. A húgyúti rendszer működési zavara patológia, pyelonephritis miatt. A vizelet és a veseműködés vizsgálati módszerei.

absztrakt, hozzáadva: 2008.10.31


A nefronok összetevői és típusai. Az anyagcsere végtermékek eltávolítása a szervezetből. A víz-só anyagcsere és a vérnyomás szabályozása. Szűrés a vesékben és a vese tubuláris rendszerének felépítése. Mesangiális sejtek és Shumlyansky-Bowman kapszula.

bemutató, hozzáadva 2013.02.02


A víz-só anyagcserezavarok fő formái. A vízhiány tünetei. Ozmotikus és ionos állandók. A víz- és elektrolitkiválasztás szabályozása. Az aldoszterontermelés patológiája. A hiperozmoláris dehidratáció klinikai megnyilvánulásai, a terápia elvei.

bemutató, hozzáadva 2015.12.20


A vizelet képződésének mechanizmusai. Az anyagok renális és extrarenális kiválasztódási módjai. A vesék alapvető funkciói. Véráramlás a vesék különböző részein. A keringési rendszer felépítése. A nefronok osztályozása. A vizelet képződésének mechanizmusai. Szűrés, reabszorpció, szekréció.

bemutató, hozzáadva 2014.12.01


A vesék felépítése, működése, a vizeletképződés elmélete. A nefron szerkezetének jellemzői. A vizelet fizikai tulajdonságai és klinikai diagnosztikai jelentősége. A proteinuria típusai, a vizelet fehérjetartalmának minőségi és mennyiségi meghatározásának módszerei. A glükóz meghatározása a vizeletben.

csalólap, hozzáadva 2010.06.24


A veseműködési zavar etiológiája és patogenezise: glomeruláris és tubuláris filtráció, a vizelet reabszorpciója, szekréciója, koncentrációja és hígítása. Vesebetegségek klinikai diagnosztikája, laboratóriumi kutatás, vizelet fizikai és kémiai tulajdonságainak elemzése.

tanfolyami munka, hozzáadva 2015.06.15


A víz-só anyagcsere élettana. A test elektrolit összetétele. A benne lévő extracelluláris víz mozgását befolyásoló tényezők. Elektrolit egyensúlyhiány. Az extracelluláris dehidratáció klinikai képe. Az infúziós terápia oldatainak aránya.

bemutató, hozzáadva 2017.02.05


A vesék alapvető funkciói. A vizelet kutatáshoz történő gyűjtésének szabályai. A vizelet színe, illata, savassága, glükóz, vörösvértestek, fehérvérsejtek és fehérje tartalma. Funkcionális és kóros proteinuria. A nefrotikus és azotémiás szindrómák megnyilvánulásai.

A víz az a közeg, amelyben a legtöbb anyagcsere-reakció végbemegy. Közvetlenül részt vesz az anyagcserében. A víz bizonyos szerepet játszik a test hőszabályozási folyamataiban. A víz segítségével a tápanyagok eljutnak a szövetekbe, sejtekbe, és eltávolítják belőlük az anyagcsere végtermékeit.

A vizet a szervezetből a vesék - 1,2-1,5 l, a bőr - 0,5 l, a tüdő - 0,2-0,3 l végzik. A vízcserét a neurohormonális rendszer szabályozza. A szervezetben a vízvisszatartást a mellékvesekéreg hormonjai (kortizon, aldoszteron) és az agyalapi mirigy hátsó lebenyének hormonja, a vazopresszin segítik elő. A pajzsmirigyhormon, a tiroxin fokozza a víz kiválasztását a szervezetből.
^

ÁSVÁNYANYAGCSERE

Az emberi és állati szervek és szövetek összetétele makro- és mikroelemeket tartalmaz. Ez utóbbiak nagyon kis mennyiségben találhatók a szervezetben. Különböző élő szervezetekben, például az emberi testben, oxigén, szén, hidrogén és nitrogén található a legnagyobb mennyiségben. Ezek az elemek, valamint a foszfor és a kén különböző vegyületek formájában az élő sejtek részét képezik. A makroelemek közé tartozik még a nátrium, a kálium, a kalcium, a klór és a magnézium. Az állatok szervezetében a következő mikroelemek találhatók: réz, mangán, jód, molibdén, cink, fluor, kobalt stb. A vas a makro- és mikroelemek között köztes helyet foglal el.

Az ásványi anyagok csak étellel kerülnek a szervezetbe. Ezután a bélnyálkahártyán és az ereken keresztül - a portális vénába és a májba. A máj megtart néhány ásványi anyagot: nátriumot, vasat, foszfort. A vas a hemoglobin része, részt vesz az oxigén átvitelében, valamint a redox enzimek összetételében. A kalcium a csontszövet része, és erőt ad neki. Ezenkívül fontos szerepet játszik a véralvadásban. A foszfor, amely a szabadon (szervetlen) kívül megtalálható a fehérjékkel, zsírokkal és szénhidrátokkal alkotott vegyületekben, nagyon hasznos a szervezet számára. A magnézium szabályozza a neuromuszkuláris ingerlékenységet és számos enzimet aktivál. A kobalt a B12-vitamin része. A jód részt vesz a pajzsmirigyhormonok képződésében. A fluor a fogszövetekben található. A nátrium és a kálium nagy jelentőséggel bír a vér ozmotikus nyomásának fenntartásában.

Az ásványi anyagok anyagcseréje szorosan összefügg a szerves anyagok (fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok, lipidek) anyagcseréjével. Például a kobalt, a mangán, a magnézium és a vasionok szükségesek a normál aminosav-anyagcseréhez. A klórionok aktiválják az amilázt. A kalciumionok aktiválják a lipázt. A zsírsavak oxidációja erőteljesebben megy végbe réz- és vasionok jelenlétében.
^

12. FEJEZET VITAMINOK

A vitaminok biológiailag aktív anyagok. Táplálkozásuk hiányát vagy hiányát a létfontosságú folyamatok éles megzavarása kíséri, ami súlyos betegségek előfordulásához vezet. A vitaminok iránti igény annak tudható be, hogy sok közülük enzimek és koenzimek összetevői.

A vitaminok kémiai szerkezetükben nagyon változatosak. Két csoportra oszthatók: vízben oldódó és zsírban oldódó.

^ VÍZOLDHATÓ VITAMINOK

1. B 1 vitamin (tiamin, aneurin). Kémiai szerkezetét egy amincsoport és egy kénatom jelenléte jellemzi. Egy alkoholcsoport jelenléte a B1-vitaminban lehetővé teszi észterek képzését savakkal. Két foszforsavmolekulával kombinálva a tiamin tiamin-difoszfát-észtert képez, amely a vitamin koenzim formája. A tiamin-difoszfát a dekarboxilázok koenzimje, amely katalizálja az α-ketosavak dekarboxilezését. A B1-vitamin hiányában vagy elégtelen bevitele esetén a szénhidrát-anyagcsere lehetetlenné válik. A jogsértések a piroszőlősav és az α-ketoglutársav felhasználásának szakaszában fordulnak elő.

2. B 2-vitamin (riboflavin). Ez a vitamin az izoalloxazin metilezett származéka, amely a ribitol 5-értékű alkoholhoz kapcsolódik.

A szervezetben a riboflavin foszforsavval alkotott észter formájában a flavin enzimek (FMN, FAD) protetikus csoportjába tartozik, amelyek katalizálják a biológiai oxidációs folyamatokat, biztosítva a hidrogén átvitelét a légzőláncban, valamint zsírsavak szintézise és lebontása.

3. B 3-vitamin (pantoténsav). A pantoténsav -alaninból és dioxidimetil-vajsavból áll, amelyeket peptidkötés köt össze. A pantoténsav biológiai jelentősége abban rejlik, hogy része a koenzim A-nak, amely óriási szerepet játszik a szénhidrátok, zsírok és fehérjék anyagcseréjében.

4. B 6-vitamin (piridoxin). Kémiai természeténél fogva a B6-vitamin piridinszármazék. A piridoxin foszforilált származéka olyan enzimek koenzimje, amelyek katalizálják az aminosav-metabolizmus reakcióit.

5. B 12-vitamin (kobalamin). A vitamin kémiai szerkezete nagyon összetett. Négy pirrol gyűrűt tartalmaz. A központban egy kobaltatom található, amely a pirrolgyűrűk nitrogénjéhez kapcsolódik.

A B12-vitamin nagy szerepet játszik a metilcsoportok átvitelében, valamint a nukleinsavak szintézisében.

6. PP-vitamin (nikotinsav és amidja). A nikotinsav piridin-származék.

A nikotinsavamid a NAD + és NADP + koenzimek szerves része, amelyek a dehidrogenázok részét képezik.

7. Folsav (B c-vitamin). Spenótlevélből (latin folium - levél) izolálva. A folsav para-amino-benzoesavat és glutaminsavat tartalmaz. A folsav fontos szerepet játszik a nukleinsavak metabolizmusában és a fehérjeszintézisben.

8. Para-amino-benzoesav. Nagy szerepet játszik a folsav szintézisében.

9. Biotin (H-vitamin). A biotin egy enzim része, amely katalizálja a karboxilezési folyamatot (CO 2 hozzáadása a szénlánchoz). A biotin szükséges a zsírsavak és purinok szintéziséhez.

10. C-vitamin (aszkorbinsav). Az aszkorbinsav kémiai szerkezete közel áll a hexózokhoz. Ennek a vegyületnek a sajátossága, hogy reverzibilis oxidáción megy keresztül dehidroaszkorbinsavvá. Mindkét vegyület vitaminaktivitással rendelkezik. Az aszkorbinsav részt vesz a szervezet redox folyamataiban, megvédi az SH enzimcsoportot az oxidációtól, és képes kiszárítani a méreganyagokat.

^ ZSÍROLDHATÓ VITAMINOK

Ebbe a csoportba tartoznak az A, D, E, K- stb. csoportba tartozó vitaminok.

1. Az A csoport vitaminai. Az A 1 vitamin (retinol, antixeroftalmikus) kémiai természetében közel áll a karotinokhoz. Ez egy ciklikus egyértékű alkohol .

2. A D csoport vitaminai (antirachitikus vitamin). Kémiai szerkezetükben a D csoportba tartozó vitaminok közel állnak a szterinekhez. A D2-vitamin az élesztőben lévő ergoszterolból, a D3-vitamin pedig az állati szövetekben ultraibolya besugárzás hatására 7-dehidrokoleszterinből képződik.

3. Az E csoportba tartozó vitaminok (, , -tokoferolok). Az E-vitamin hiányával kapcsolatos fő változások a reproduktív rendszerben jelentkeznek (a magzati képesség elvesztése, degeneratív változások a spermiumokban). Ugyanakkor az E-vitamin hiánya számos szövet károsodását okozza.

4. A K csoportba tartozó vitaminok. Kémiai szerkezetük szerint az ebbe a csoportba tartozó vitaminok (K 1 és K 2) a naftokinonok közé tartoznak. A K-vitamin-hiány jellegzetes tünete a bőr alatti, intramuszkuláris és egyéb vérzések, valamint a véralvadási zavarok előfordulása. Ennek oka a protrombin fehérje szintézisének megsértése, amely a véralvadási rendszer egyik összetevője.

ANTIVITAMINOK

Vannak szerkezetileg eltérő antivitaminok is, amelyek képesek megkötni a vitaminokat, megfosztva őket a vitaminaktivitástól.
^

13. FEJEZET HORMONOK

A hormonok a belső elválasztású mirigyekben termelődnek, amelyeknek nincs kiválasztó csatornája, és váladékukat közvetlenül a véráramba választják ki. Az endokrin mirigyek közé tartozik a pajzsmirigy, a mellékpajzsmirigy (a pajzsmirigy közelében), az ivarmirigyek, a mellékvesék, az agyalapi mirigy, a hasnyálmirigy és a csecsemőmirigy.

Az egyik vagy másik belső elválasztású mirigy működésének zavarakor fellépő betegségek vagy annak alulműködésének (csökkent hormonszekréció), vagy túlműködésének (túlzott hormontermelés) következményei.

A hormonok kémiai szerkezetük alapján három csoportba sorolhatók: fehérjehormonok; a tirozin aminosavból származó hormonok és a szteroid szerkezetű hormonok.

^ FEHÉRHORMONOK

Ide tartoznak a hasnyálmirigy hormonjai, az elülső agyalapi mirigy és a mellékpajzsmirigy hormonjai.

A hasnyálmirigyhormonok - az inzulin és a glukagon - részt vesznek a szénhidrát-anyagcsere szabályozásában. Tevékenységükben egymás antagonistái. Az inzulin csökkenti, a glukagon pedig növeli a vércukorszintet.

Az agyalapi mirigy hormonjai számos más endokrin mirigy működését szabályozzák. Ezek tartalmazzák:

Szomatotrop hormon (GH) - növekedési hormon, serkenti a sejtnövekedést, növeli a bioszintetikus folyamatok szintjét;

pajzsmirigy-stimuláló hormon (TSH) - serkenti a pajzsmirigy működését;

Adrenokortikotrop hormon (ACTH) - szabályozza a kortikoszteroidok bioszintézisét a mellékvesekéregben;

A gonadotrop hormonok szabályozzák az ivarmirigyek működését.

^ A TIROZIN SOROZAT HORMONAI

Ide tartoznak a pajzsmirigyhormonok és a mellékvesevelő hormonok. A fő pajzsmirigyhormonok a tiroxin és a trijódtironin. Ezek a hormonok a tirozin aminosav jódozott származékai. A pajzsmirigy alulműködésével az anyagcsere folyamatok csökkennek. A pajzsmirigy túlműködése a bazális anyagcsere növekedéséhez vezet.

A mellékvesevelő két hormont termel, az adrenalint és a noradrenalint. Ezek az anyagok növelik a vérnyomást. Az adrenalin jelentős hatással van a szénhidrát-anyagcserére – növeli a vércukorszintet.

^ SZTEROID HORMONOK

Ebbe az osztályba tartoznak a mellékvesekéreg és az ivarmirigyek (petefészkek és herék) által termelt hormonok. Kémiai természetüknél fogva szteroidok. A mellékvesekéreg kortikoszteroidokat termel, ezek C 21 atomot tartalmaznak. Ezeket mineralokortikoidokra osztják, amelyek közül a legaktívabb az aldoszteron és a dezoxikortikoszteron. és glükokortikoidok - kortizol (hidrokortizon), kortizon és kortikoszteron. A glükokortikoidok nagy hatással vannak a szénhidrát- és fehérjeanyagcserére. A mineralokortikoidok elsősorban a víz és az ásványi anyagok anyagcseréjét szabályozzák.

Vannak férfi (androgének) és női (ösztrogének) nemi hormonok. Az előbbiek C 19 -, az utóbbiak C 18 -szteroidok. Az androgének közé tartozik a tesztoszteron, androszténdion stb., az ösztrogének pedig az ösztradiol, az ösztron és az ösztriol. A legaktívabbak a tesztoszteron és az ösztradiol. A nemi hormonok meghatározzák a normális szexuális fejlődést, a másodlagos nemi jellemzők kialakulását és befolyásolják az anyagcserét.

^ 14. FEJEZET A RACIONÁLIS TÁPLÁLKOZÁS BIOKÉMIAI ALAPJAI

A táplálkozás problémájában három egymással összefüggő szakasz különíthető el: racionális táplálkozás, terápiás és terápiás-profilaktikus. Az alap az úgynevezett racionális táplálkozás, hiszen az egészséges ember szükségleteit figyelembe véve épül fel, kortól, szakmától, éghajlati és egyéb viszonyoktól függően. A kiegyensúlyozott táplálkozás alapja a kiegyensúlyozottság és a helyes táplálkozás. A racionális táplálkozás a test állapotának normalizálásának és magas munkaképességének megőrzésének eszköze.

A szénhidrátok, fehérjék, zsírok, aminosavak, vitaminok és ásványi anyagok táplálékkal kerülnek az emberi szervezetbe. Ezen anyagok iránti igény változó, és a szervezet fiziológiai állapotától függ. A növekvő szervezetnek több táplálékra van szüksége. Egy sportoló vagy fizikai munkát végző személy nagy mennyiségű energiát költ el, ezért több táplálékra van szüksége, mint egy ülő embernek.

Az emberi táplálkozásban a fehérjék, zsírok és szénhidrátok mennyiségének 1:1:4 arányban kell lennie, azaz 1 g fehérjéhez szükséges 1 g zsír és 4 g szénhidrát fogyasztása. A fehérjéknek a napi kalóriabevitel körülbelül 14%-át, a zsíroknak körülbelül 31%-át, a szénhidrátoknak pedig körülbelül 55%-át kell biztosítaniuk.

A táplálkozástudomány jelenlegi fejlődési szakaszában nem elég csak a teljes tápanyag-fogyasztásból kiindulni. Nagyon fontos az esszenciális élelmiszer-összetevők arányának megállapítása az étrendben (esszenciális aminosavak, telítetlen zsírsavak, vitaminok, ásványi anyagok stb.). A modern tanítás az emberi táplálékigényekről a kiegyensúlyozott táplálkozás fogalmában fejeződik ki. E felfogás szerint a normális élettevékenység biztosítása nem csak a szervezet megfelelő mennyiségű energiával és fehérjével való ellátásával lehetséges, hanem számos olyan pótolhatatlan táplálkozási tényező közötti meglehetősen összetett összefüggések megfigyelésével is, amelyek képesek maximálisan kifejteni jótékony biológiai hatásukat. a testben. A kiegyensúlyozott táplálkozás törvénye a szervezetben zajló táplálék-asszimilációs folyamatok mennyiségi és minőségi vonatkozásaira vonatkozó elképzeléseken alapul, vagyis a metabolikus enzimreakciók teljes összegén.

A Szovjetunió Orvostudományi Akadémia Táplálkozástudományi Intézete átlagos adatokat dolgozott ki egy felnőtt táplálkozási szükségleteiről. Főleg az egyes tápanyagok optimális arányának meghatározásánál, átlagosan éppen ez a tápanyagarány szükséges a felnőtt normális működésének fenntartásához. Ezért az általános diéták elkészítésekor és az egyes termékek értékelésénél ezekre az arányokra kell összpontosítani. Fontos megjegyezni, hogy nem csak az egyes alapvető tényezők hiánya káros, hanem azok túlsúlya is veszélyes. Az esszenciális tápanyagok feleslegének toxicitásának oka valószínűleg az étrend kiegyensúlyozatlanságával függ össze, ami viszont a szervezet biokémiai homeosztázisának (a belső környezet összetételének és tulajdonságainak állandósága) megzavarásához és a sejtrendszer megzavarásához vezet. táplálás.

Az adott tápanyag-egyensúly aligha vihető át anélkül, hogy a különböző munka- és életkörülmények között élő, különböző korú és nemű stb. táplálkozási struktúrája ne változzon. Az energia- és tápanyagigénybeli különbségek sajátosságain alapulnak az anyagcsere-folyamatok és azok hormonális és idegrendszeri szabályozása miatt a különböző korú és nemű személyek, valamint a normál enzimállapot átlagos mutatóitól jelentős eltérésekkel rendelkező személyeknek bizonyos módosításokat kell végrehajtaniuk a kiegyensúlyozott táplálkozási képlet szokásos bemutatásán. .

A Szovjetunió Orvostudományi Akadémia Táplálkozástudományi Intézete szabványokat javasolt

optimális étrend kiszámítása hazánk lakossága számára.

Ezeket az étrendeket három éghajlati körülményhez képest különböztetik meg

zónák: északi, középső és déli. A legújabb tudományos adatok azonban azt mutatják, hogy ez a felosztás ma már nem lehet kielégítő. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy hazánkon belül az északot két zónára kell osztani: európai és ázsiai. Ezek a zónák az éghajlati viszonyokat tekintve jelentősen eltérnek egymástól. A Szovjetunió Orvostudományi Akadémia Szibériai Kirendeltségének Klinikai és Kísérleti Orvostudományi Intézetében (Novoszibirszk) hosszú távú vizsgálatok eredményeként kimutatták, hogy az ázsiai északi körülmények között a fehérjék anyagcseréje, A zsírok, szénhidrátok, vitaminok, makro- és mikroelemek szerkezete átalakul, ezért szükséges az emberi táplálkozási normák pontosítása, figyelembe véve az anyagcsere változásait. Jelenleg nagyszabású kutatások folynak a szibériai és a távol-keleti lakosság táplálkozásának racionalizálása terén. Ennek a kérdésnek a tanulmányozásában elsődleges szerepet kap a biokémiai kutatás.

A téma jelentése: A víz és a benne oldott anyagok megteremtik a szervezet belső környezetét. A víz-só homeosztázis legfontosabb paraméterei az ozmotikus nyomás, a pH és 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, biztosítva a belső környezet szabályozását és állandóságát. A vesékre jellemző az intenzív energia-anyagcsere, amely a vizeletképződés során jelentős mennyiségű anyag aktív transzmembrán transzportjának szükségességével jár.

A vizelet biokémiai elemzése képet ad a vesék funkcionális állapotáról, az anyagcseréről a különböző szervekben és a test egészében, segít tisztázni a kóros folyamat természetét, és lehetővé teszi a kezelés hatékonyságának megítélését.

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

A tanulónak tudnia kell:

1. A vizelet képződésének mechanizmusa: glomeruláris filtráció, reabszorpció és szekréció.

2. A test víztereinek jellemzői.

3. A szervezet folyadékkörnyezetének alapvető paraméterei.

4. Mi biztosítja az intracelluláris folyadék paramétereinek állandóságát?

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

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

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, intenzív glükoneogenezis (izoenzimek) szerepe, 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. A vizelet biokémiai elemzésének értékelése.

A tanulónak meg kell értenie a következőket:

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.

Önálló tanulási feladatok:

Tanulmányozza a témaanyagot a célkérdéseknek megfelelően („a tanulónak tudnia kell”), és írásban oldja meg a következő feladatokat:

1. Lásd a szövettani tanfolyamot. Emlékezzen a nefron szerkezetére. Jelölje meg a proximális tubulust, a distalis csavart tubulust, a gyűjtőcsatornát, a choroidális glomerulust, a juxtaglomeruláris apparátust.

2. Lásd a normál fiziológiai tanfolyamot. Emlékezzen a vizelet képződésének mechanizmusára: szűrés a glomerulusokban, reabszorpció a tubulusokban, hogy másodlagos vizelet keletkezzen, és szekréció.

3. Az ozmotikus nyomás és az extracelluláris folyadék 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 hormon kiválasztásának oka; célszerv (sejtek); hatásmechanizmusuk ezekben a sejtekben; cselekvésük végső hatását.

Tesztelje tudását:

A. Vasopresszin(egy kivételével mindegyik helyes):

A. a hipotalamusz neuronjaiban szintetizálódik; b. az ozmotikus nyomás növekedésével választódik ki; V. növeli a víz reabszorpciójának sebességét az elsődleges vizeletből a vesetubulusokban; d. növeli a nátriumionok reabszorpcióját a vesetubulusokban; d csökkenti az ozmotikus nyomást e.

B. Aldoszteron(egy kivételével mindegyik helyes):

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

d. a szekréció szabályozásának fő mechanizmusa a vesék arenin-angiotenzin rendszere.

B. Natriuretikus faktor(egy kivételével mindegyik helyes):

A. elsősorban a pitvari sejtek szintetizálják; b. szekréciós inger – emelkedett vérnyomás; V. fokozza a glomerulusok szűrőképességét; d. fokozza a vizelet képződését; d. a vizelet kevésbé koncentrálódik.

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

5. Az extracelluláris folyadék sav-bázis egyensúlyának állandóságát vérpufferrendszerek tartják fenn; a pulmonalis szellőztetés és a sav (H+) vesék általi kiválasztásának sebességének változásai.

Emlékezzen a vérpufferrendszerekre (fő bikarbonát)!

Tesztelje tudását:

Az állati eredetű élelmiszerek savas jellegűek (főleg foszfátok miatt, ellentétben a növényi eredetű élelmiszerekkel). Hogyan változik a vizelet pH-ja egy olyan személynél, aki elsősorban állati eredetű élelmiszert fogyaszt:

A. közelebb a pH 7,0-hez; b.pH körülbelül 5; V. pH körülbelül 8,0.

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 paraméterei:

Tantermi munka.

Laboratóriumi munka:

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

A pH meghatározása.

A munka előrehaladása: Cseppentsünk 1-2 csepp vizeletet az indikátorpapír közepére, és az egyik színes csík színének változása alapján, amely megegyezik a kontrollcsík színével, a vizsgálati vizelet pH-ját eltökélt. A normál pH 4,6-7,0

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

Előrehalad: Adjon 3-4 csepp frissen készített 20%-os szulfaszalicilsav oldatot 1-2 ml vizelethez. Ha fehérje van jelen, fehér csapadék vagy zavarosodás jelenik meg.

3. Kvalitatív reakció glükózra (Fehling-reakció).

Eljárás: Adjon 10 csepp Fehling-reagenst 10 csepp vizelethez. Forraljuk fel. Ha glükóz van jelen, vörös szín jelenik meg. Hasonlítsa össze az eredményeket a normával. Normális esetben a vizeletben lévő glükóz nyomokban nem észlelhető kvalitatív reakciókkal. Általánosan elfogadott, hogy normális esetben nincs glükóz a vizeletben. Egyes kóros állapotokban glükóz jelenik meg a vizeletben glükózuria.

A meghatározás tesztcsíkkal (indikátorpapír) végezhető /

A ketontestek kimutatása

Eljárás: 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. Adjunk hozzá 3 csepp tömény ecetsavat - cseresznye szín jelenik meg.

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

Önálló problémák megoldása és kérdések megválaszolása:

1. Az extracelluláris folyadék ozmotikus nyomása megnőtt. Diagramos formában írja le az események sorozatát, amelyek a redukcióhoz vezetnek.

2. Hogyan változik az aldoszteron termelés, ha a vazopresszin túltermelés az ozmotikus nyomás jelentős csökkenéséhez vezet?

3. Vázolja fel (diagram formájában) a homeosztázis helyreállítását célzó események sorrendjét, amikor a szövetekben csökken a nátrium-klorid koncentrációja!

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

5. A versenyre készülő sportoló intenzív edzésen esik át. Hogyan változhat a glükoneogenezis sebessége a vesékben (a válasz oka)? Megváltoztathatja-e egy sportoló a vizelet pH-értékét; indokolja a választ)?

6. A páciensnél a csontszövetben anyagcserezavar jelei vannak, 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. Tekintse át az „Általános vizeletvizsgálat” formanyomtatványt (Tjumeni Állami Orvostudományi Akadémia multidiszciplináris klinikája), és tudja megmagyarázni a vizelet biokémiai laboratóriumokban meghatározott biokémiai komponenseinek élettani szerepét és diagnosztikai jelentőségét. Ne feledje, hogy a vizelet biokémiai paraméterei normálisak.