Scambio acqua-sale. Metabolismo acqua-salino e minerali Biochimica del metabolismo acqua-elettrolita

MODULO 5

METABOLISMO ACQUA-SALE E MINERALE.

BIOCHIMICA DEL SANGUE E DELLE URINE. BIOCHIMICA DEI TESSUTI.

ATTIVITÀ 1

Argomento: Metabolismo salino e minerale. Regolamento. Violazione.

Rilevanza. I concetti di metabolismo salino e minerale sono ambigui. Parlando di metabolismo del sale marino, si intende lo scambio di elettroliti minerali basici e, soprattutto, lo scambio di acqua e NaCl.L'acqua e i sali minerali in essa disciolti costituiscono l'ambiente interno del corpo umano, creando le condizioni per il verificarsi di fenomeni biochimici reazioni. Nel mantenimento dell'omeostasi salina un ruolo importante è svolto dai reni e dagli ormoni che ne regolano la funzione (vasopressina, aldosterone, fattore natriuretico atriale, sistema renina-angiotensina). I parametri principali del mezzo liquido del corpo sono la pressione osmotica, il pH e il volume. La pressione osmotica e il pH del fluido intercellulare e del plasma sanguigno sono praticamente gli stessi e il valore del pH delle cellule di tessuti diversi può essere diverso. Il mantenimento dell'omeostasi è assicurato dalla costanza della pressione osmotica, del pH e del volume del fluido intercellulare e del plasma sanguigno. La conoscenza del metabolismo del sale marino e dei metodi per correggere i principali parametri del fluido corporeo è necessaria per la diagnosi, il trattamento e la prognosi di disturbi quali disidratazione o edema dei tessuti, aumento o diminuzione della pressione sanguigna, shock, acidosi, alcalosi.

Il metabolismo minerale è lo scambio di qualsiasi componente minerale del corpo, compresi quelli che non influenzano i parametri principali del mezzo liquido, ma svolgono varie funzioni associate alla catalisi, regolazione, trasporto e stoccaggio di sostanze, strutturazione di macromolecole, ecc. Conoscenza del metabolismo minerale e i metodi del suo studio sono necessari per la diagnosi, il trattamento e la prognosi dei disturbi esogeni (primari) ed endogeni (secondari).

Bersaglio. Conoscere le funzioni dell'acqua nei processi della vita, che sono dovute alle peculiarità delle sue proprietà fisiche e chimiche e della struttura chimica; apprendere il contenuto e la distribuzione dell'acqua nel corpo, nei tessuti, nelle cellule; condizione dell'acqua; scambio d'acqua. Avere un'idea della pozza d'acqua (i modi in cui l'acqua entra ed esce dal corpo); Acqua endogena ed esogena, contenuto nell'organismo, fabbisogno giornaliero, caratteristiche di età. Conoscere la regolazione del volume totale di acqua nel corpo e il suo movimento tra i singoli spazi fluidi, possibili violazioni. Apprendere ed essere in grado di caratterizzare gli elementi macro-, oligo-, micro- e ultramicrobiogenici, le loro funzioni generali e specifiche; composizione elettrolitica del corpo; il ruolo biologico dei principali cationi e anioni; il ruolo di sodio e potassio. Conoscere il metabolismo del fosfato-calcio, la sua regolazione e violazione. Determinare il ruolo e il metabolismo di ferro, rame, cobalto, zinco, iodio, fluoro, stronzio, selenio e altri elementi biogenici. Conoscere il fabbisogno quotidiano del corpo di minerali, il loro assorbimento ed escrezione dal corpo, la possibilità e le forme di deposizione, le violazioni. Conoscere i metodi di determinazione quantitativa del calcio e del fosforo nel siero del sangue e il loro significato clinico e biochimico.

DOMANDE TEORICHE

1. Il significato biologico dell'acqua, il suo contenuto, il fabbisogno quotidiano del corpo. L’acqua è esogena ed endogena.

2. Proprietà e funzioni biochimiche dell'acqua. Distribuzione e condizioni dell'acqua nel corpo.

3. Scambio idrico nel corpo, caratteristiche dell'età, regolazione.

4. Equilibrio idrico del corpo e sue tipologie.

5. Il ruolo del tratto gastrointestinale nello scambio di acqua.

6. Funzioni dei sali minerali nell'organismo.

7. Regolazione neuroumorale del metabolismo del sale marino.

8. Composizione elettrolitica dei liquidi corporei, sua regolazione.

9. Sostanze minerali del corpo umano, loro contenuto, ruolo.

10. Classificazione degli elementi biogenici, loro ruolo.

11. Funzioni e metabolismo di sodio, potassio, cloro.

12. Funzioni e metabolismo del ferro, rame, cobalto, iodio.

13. Metabolismo fosfo-calcico, ruolo degli ormoni e delle vitamine nella sua regolazione. Fosfati minerali e organici. Fosfati urinari.

14. Il ruolo degli ormoni e delle vitamine nella regolazione del metabolismo minerale.

15. Condizioni patologiche associate al metabolismo alterato delle sostanze minerali.

1. In un paziente, ogni giorno viene espulsa dal corpo meno acqua di quella che entra. Quale malattia può portare a una tale condizione?

2. L'insorgenza della malattia di Addison-Birmer (anemia ipercromica maligna) è associata a carenza di vitamina B12. Seleziona il metallo che fa parte di questa vitamina:

A. Zinco. V. Cobalto. C. molibdeno. D. Magnesio. E. Ferro.

3. Gli ioni calcio sono messaggeri secondari nelle cellule. Attivano il catabolismo del glicogeno interagendo con:

4. In un paziente, il contenuto di potassio nel plasma sanguigno è 8 mmol/l (la norma è 3,6-5,3 mmol/l). In questa condizione c'è:

5. Quale elettrolita crea l'85% della pressione osmotica del sangue?

A. Potassio. B. Calcio. C. Magnesio. D. Zinco. E. Sodio.

6. Specificare l'ormone che influenza il contenuto di sodio e potassio nel sangue?

A. Calcitonina. B. Istamina. C. Aldosterone. D. Tiroxina. E. Parathirin

7. Quali degli elementi elencati sono macrobiogenici?

8. Con un significativo indebolimento dell'attività cardiaca, si verifica l'edema. Indicare quale sarà l'equilibrio idrico del corpo in questo caso.

Un positivo. B. Negativo. C. Equilibrio dinamico.

9. L'acqua endogena si forma nel corpo a seguito di reazioni:

10. Il paziente si recò dal medico lamentando poliuria e sete. Analizzando le urine, si è riscontrato che la diuresi giornaliera è di 10 litri, la densità relativa delle urine è 1.001 (la norma è 1.012-1.024). Per quale malattia tali indicatori sono caratteristici?

11. Specificare quali indicatori caratterizzano il normale contenuto di calcio nel sangue (mmol/l)?

14. Il fabbisogno idrico giornaliero di un adulto è:

R. 30-50 ml/kg. B. 75-100 ml/kg. C.75-80 ml/kg. D. 100-120 ml/kg.

15. Un paziente di 27 anni presenta alterazioni patologiche nel fegato e nel cervello. C'è una forte diminuzione del plasma sanguigno e un aumento del contenuto di rame nelle urine. La diagnosi precedente era la malattia di Konovalov-Wilson. Quale attività enzimatica dovrebbe essere testata per confermare la diagnosi?

16. È noto che il gozzo endemico è una malattia comune in alcune zone biogeochimiche. La carenza di quale elemento è la causa di questa malattia? R. Ferro. V. Yoda. S. Zinco. D. Rame. E. Cobalto.

17. Quanti ml di acqua endogena si formano al giorno nel corpo umano con una dieta equilibrata?

A.50-75. V.100-120. pp. 150-250. D.300-400. E.500-700.

LAVORO PRATICO

Quantificazione del calcio e del fosforo inorganico

Nel siero del sangue

Esercizio 1. Determinare il contenuto di calcio nel siero del sangue.

Principio. Il calcio sierico viene precipitato con una soluzione satura di ossalato di ammonio [(NH 4) 2 C 2 O 4 ] sotto forma di ossalato di calcio (CaC 2 O 4). Quest'ultimo viene convertito con acido solfato in acido ossalico (H 2 C 2 O 4), che viene titolato con una soluzione di KMnO 4 .

Chimica. 1. CaCl 2 + (NH 4) 2 C 2 O 4 ® CaC 2 O 4 ¯ + 2NH 4 Cl

2. CaC2O4 + H2SO4 ®H2C2O4 + CaSO4

3. 5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 ® 10CO2 + 2MnSO4 + 8H2O

Progresso. 1 ml di siero sanguigno e 1 ml di soluzione [(NH 4) 2 C 2 O 4] vengono versati in una provetta da centrifuga. Lasciare riposare per 30 minuti e centrifugare. Il precipitato cristallino dell'ossalato di calcio si raccoglie sul fondo della provetta. Il liquido limpido viene versato sul precipitato. Aggiungere 1-2 ml di acqua distillata al sedimento, mescolare con una bacchetta di vetro e centrifugare nuovamente. Dopo la centrifugazione il liquido sovrastante il precipitato viene scartato. Aggiungere 1 ml1n di H 2 SO 4 alla provetta con il precipitato, mescolare bene il precipitato con una bacchetta di vetro e mettere la provetta a bagnomaria ad una temperatura di 50-70 0 C. Il precipitato si dissolve. Il contenuto della provetta viene titolato a caldo con una soluzione 0,01 N KMnO 4 fino alla comparsa di una colorazione rosa, che non scompare per 30 s. Ogni millilitro di KMnO 4 corrisponde a 0,2 mg di Ca. Il contenuto di calcio (X) in mg% nel siero del sangue è calcolato con la formula: X = 0,2 × A × 100, dove A è il volume di KMnO 4 sottoposto a titolazione. Il contenuto di calcio nel siero del sangue in mmol / l - contenuto in mg% × 0,2495.

Normalmente, la concentrazione di calcio nel siero del sangue è 2,25-2,75 mmol / l (9-11 mg%). Un aumento della concentrazione di calcio nel siero del sangue (ipercalcemia) si osserva con ipervitaminosi D, iperparatiroidismo, osteoporosi. Diminuzione della concentrazione di calcio (ipocalcemia) - con ipovitaminosi D (rachitismo), ipoparatiroidismo, insufficienza renale cronica.

Compito 2. Determinare il contenuto di fosforo inorganico nel siero sanguigno.

Principio. Il fosforo inorganico, interagendo con il reagente di molibdeno in presenza di acido ascorbico, forma il blu di molibdeno, la cui intensità di colore è proporzionale al contenuto di fosforo inorganico.

Progresso. 2 ml di siero di sangue, 2 ml di una soluzione al 5% di acido tricloroacetico vengono versati in una provetta, mescolati e lasciati per 10 minuti per precipitare le proteine, dopo di che vengono filtrati. Successivamente si misurano 2 ml del filtrato risultante in una provetta, che corrisponde a 1 ml di siero sanguigno, si aggiungono 1,2 ml di reagente al molibdeno, 1 ml di soluzione di acido ascorbico allo 0,15% e si rabbocca con acqua fino a 10 ml (5,8 ml ). Mescolare accuratamente e lasciare agire per 10 minuti per lo sviluppo del colore. Colorimetrico su FEC con filtro luce rossa. La quantità di fosforo inorganico si trova dalla curva di calibrazione e il suo contenuto (B) nel campione viene calcolato in mmol / l secondo la formula: B \u003d (A × 1000) / 31, dove A è il contenuto di fosforo inorganico in 1 ml di siero sanguigno (rilevato dalla curva di calibrazione) ; 31 - peso molecolare del fosforo; 1000 - fattore di conversione per litro.

Valore clinico e diagnostico. Normalmente, la concentrazione di fosforo nel siero del sangue è 0,8-1,48 mmol / l (2-5 mg%). Un aumento della concentrazione di fosforo nel siero del sangue (iperfosfatemia) si osserva in caso di insufficienza renale, ipoparatiroidismo, sovradosaggio di vitamina D. Una diminuzione della concentrazione di fosforo (ipofosfatemia) - in violazione del suo assorbimento nell'intestino, galattosemia, rachitismo.

LETTERATURA

1. Gubsky Yu.I. Chimica biologica. Assistente. - Kiev-Vinnitsa: Nuovo libro, 2007. - S. 545-557.

2. Gonsky Ya.I., Maksimchuk T.P., Kalinsky M.I. Biochimica delle persone: Pdruchnik. - Ternopil: Ukrmedkniga, 2002. - S. 507-529.

3. Biochimica: libro di testo / Ed. E.S. Severin. - M.: GEOTAR-MED, 2003. - S. 597-609.

4. Workshop sulla chimica biologica / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. quello in./ Per il rosso. O.Ya. Sklyarova. - K.: Salute, 2002. - S. 275-280.

ATTIVITÀ 2

Argomento: Funzioni del sangue. Proprietà fisiche e chimiche e composizione chimica del sangue. Sistemi tampone, meccanismo d'azione e ruolo nel mantenimento dello stato acido-base dell'organismo. Proteine plasmatiche e loro ruolo. Determinazione quantitativa delle proteine totali nel siero sanguigno.

Rilevanza. Il sangue è un tessuto liquido costituito da cellule (elementi sagomati) e un mezzo liquido intercellulare: il plasma. Il sangue svolge funzioni di trasporto, osmoregolatorie, tampone, neutralizzanti, protettive, regolatrici, omeostatiche e altre. La composizione del plasma sanguigno è uno specchio del metabolismo: i cambiamenti nella concentrazione dei metaboliti nelle cellule si riflettono nella loro concentrazione nel sangue; la composizione del plasma sanguigno cambia anche quando la permeabilità delle membrane cellulari viene disturbata. A questo proposito, oltre alla disponibilità di campioni di sangue per l'analisi, il suo studio è ampiamente utilizzato per diagnosticare malattie e monitorare l'efficacia del trattamento. Lo studio quantitativo e qualitativo delle proteine plasmatiche, oltre alle informazioni nosologiche specifiche, dà un'idea dello stato del metabolismo proteico in generale. La concentrazione di ioni idrogeno nel sangue (pH) è una delle costanti chimiche più rigorose del corpo. Riflette lo stato dei processi metabolici, dipende dal funzionamento di molti organi e sistemi. La violazione dello stato acido-base del sangue si osserva in numerosi processi patologici, malattie ed è causa di gravi disturbi del corpo. Pertanto, la correzione tempestiva dei disturbi acido-base è una componente necessaria delle misure terapeutiche.

Bersaglio. Conoscere le funzioni, le proprietà fisiche e chimiche del sangue; Stato acido-base e suoi principali indicatori. Conoscere i sistemi tampone del sangue ed il meccanismo della loro azione; violazione dello stato acido-base del corpo (acidosi, alcalosi), sue forme e tipologie. Formarsi un'idea della composizione proteica del plasma sanguigno, caratterizzare le frazioni proteiche e le singole proteine, il loro ruolo, i disturbi e i metodi di determinazione. Familiarizzare con i metodi di determinazione quantitativa delle proteine totali nel siero sanguigno, con le singole frazioni proteiche e con il loro significato clinico e diagnostico.

COMPITI PER IL LAVORO INDIPENDENTE

DOMANDE TEORICHE

1. Le funzioni del sangue nella vita dell'organismo.

2. Proprietà fisiche e chimiche del sangue, siero, linfa: pH, pressione osmotica e oncotica, densità relativa, viscosità.

3. Stato acido-base del sangue, sua regolazione. I principali indicatori riflettono la sua violazione. Metodi moderni per determinare lo stato acido-base del sangue.

4. Sistemi tampone del sangue. Il loro ruolo nel mantenimento dell’equilibrio acido-base.

5. Acidosi: tipologie, cause, meccanismi di sviluppo.

6. Alcalosi: tipi, cause, meccanismi di sviluppo.

7. Proteine del sangue: contenuto, funzioni, variazioni di contenuto in condizioni patologiche.

8. Frazioni principali delle proteine del plasma sanguigno. Metodi di ricerca.

9. Albumine, proprietà fisiche e chimiche, ruolo.

10. Globuline, proprietà fisiche e chimiche, ruolo.

11. Immunoglobuline del sangue, struttura, funzioni.

12. Iper-, ipo-, dis- e paraproteinemie, cause.

13. Proteine della fase acuta. Valore clinico e diagnostico della definizione.

TEST DI AUTOVERIFICA

1. Quale dei seguenti valori di pH è normale per il sangue arterioso? A.7,25-7,31. B.7.40-7.55. S.7,35-7,45. D.6.59-7.0. E.4.8-5.7.

2. Quali meccanismi assicurano la costanza del pH del sangue?

3. Qual è la ragione dello sviluppo dell'acidosi metabolica?

A. Aumento della produzione, diminuzione dell'ossidazione e risintesi dei corpi chetonici.

B. Aumento della produzione, diminuzione dell'ossidazione e della risintesi del lattato.

C. Perdita di motivo.

D. Secrezione inefficiente di ioni idrogeno, ritenzione acida.

E. Tutto quanto sopra.

4. Qual è la causa dell’alcalosi metabolica?

5. Una significativa perdita di succo gastrico dovuta al vomito provoca lo sviluppo di:

6. Disturbi circolatori significativi dovuti allo shock causano lo sviluppo di:

7. L'inibizione del centro respiratorio del cervello con narcotici porta a:

8. In un paziente con diabete mellito il valore del pH del sangue è cambiato a 7,3 mmol/L. Quali componenti del sistema tampone vengono utilizzati per diagnosticare i disturbi dell’equilibrio acido-base?

9. Il paziente ha un'ostruzione delle vie respiratorie con espettorato. Quale disturbo dell'equilibrio acido-base può essere determinato nel sangue?

10. Un paziente con una lesione grave è stato collegato ad un apparato di respirazione artificiale. Dopo ripetute determinazioni degli indicatori dello stato acido-base, sono stati rilevati una diminuzione del contenuto di anidride carbonica nel sangue e un aumento della sua escrezione. Quale disturbo acido-base è caratterizzato da tali cambiamenti?

11. Nominare il sistema tampone del sangue, che è della massima importanza nella regolazione dell'omeostasi acido-base?

12. Quale sistema tampone del sangue svolge un ruolo importante nel mantenimento del pH delle urine?

A. Fosfato. B. Emoglobina. C. Idrocarbonato. D. Proteine.

13. Quali proprietà fisiche e chimiche del sangue sono fornite dagli elettroliti in esso presenti?

14. L'esame del paziente ha rivelato iperglicemia, glicosuria, iperchetonemia e chetonuria, poliuria. Che tipo di stato acido-base si osserva in questo caso?

15. Una persona a riposo si costringe a respirare spesso e profondamente per 3-4 minuti. In che modo ciò influirà sull’equilibrio acido-base del corpo?

16. Quali proteine del plasma sanguigno legano e trasportano il rame?

17. Nel plasma sanguigno del paziente, il contenuto di proteine totali rientra nell'intervallo normale. Quale dei seguenti indicatori (g/l) caratterizza la norma fisiologica? A.35-45. V.50-60. pp. 55-70. D.65-85. E.85-95.

18. Quale frazione di globuline del sangue fornisce l'immunità umorale, agendo come anticorpi?

19. Un paziente affetto da epatite C e che consumava costantemente alcol ha sviluppato segni di cirrosi epatica con ascite ed edema degli arti inferiori. Quali cambiamenti nella composizione del sangue hanno avuto un ruolo importante nello sviluppo dell'edema?

20. Su quali proprietà fisico-chimiche delle proteine si basa il metodo per determinare lo spettro elettroforetico delle proteine del sangue?

LAVORO PRATICO

Determinazione quantitativa delle proteine totali nel siero sanguigno

metodo del biureto

Esercizio 1. Determinare il contenuto di proteine totali nel siero del sangue.

Principio. La proteina reagisce in ambiente alcalino con una soluzione di solfato di rame contenente tartrato di sodio e potassio, NaI e KI (reagente biureto) per formare un complesso viola-blu. La densità ottica di questo complesso è proporzionale alla concentrazione proteica nel campione.

Progresso. Aggiungere 25 µl di siero sanguigno (senza emolisi), 1 ml di reagente biureto contenente: 15 mmol/l tartrato di sodio e potassio, 100 mmol/l ioduro di sodio, 15 mmol/l ioduro di potassio e 5 mmol/l solfato di rame alla provetta sperimentale. campione. Aggiungere 25 µl di standard proteico totale (70 g/l) e 1 ml di reagente biureto al campione standard. Aggiungere 1 ml di reagente biureto nella terza provetta. Mescolare bene tutte le provette e incubare per 15 minuti a 30-37°C. Lasciare agire per 5 minuti a temperatura ambiente. Misurare l'assorbanza del campione e dello standard rispetto al reagente biureto a 540 nm. Calcolare la concentrazione di proteine totali (X) in g/l utilizzando la formula: X=(Cst×Apr)/Ast, dove Cst è la concentrazione di proteine totali nel campione standard (g/l); Apr è la densità ottica del campione; Ast - densità ottica del campione standard.

Valore clinico e diagnostico. Il contenuto di proteine totali nel plasma sanguigno degli adulti è 65-85 g/l; a causa del fibrinogeno, la proteina nel plasma sanguigno è 2-4 g / l in più rispetto al siero. Nei neonati, la quantità di proteine plasmatiche è di 50-60 g / le durante il primo mese diminuisce leggermente e a tre anni raggiunge il livello degli adulti. Un aumento o una diminuzione del contenuto delle proteine plasmatiche totali e delle singole frazioni può essere dovuto a molte ragioni. Questi cambiamenti non sono specifici, ma riflettono il processo patologico generale (infiammazione, necrosi, neoplasia), la dinamica e la gravità della malattia. Con il loro aiuto, puoi valutare l'efficacia del trattamento. I cambiamenti nel contenuto proteico possono manifestarsi come iper, ipo e disproteinemia. L'ipoproteinemia si osserva quando l'apporto di proteine nel corpo è insufficiente; insufficienza di digestione e assorbimento delle proteine alimentari; violazione della sintesi proteica nel fegato; malattia renale con sindrome nefrosica. L'iperproteinemia si osserva in violazione dell'emodinamica e dell'ispessimento del sangue, perdita di liquidi durante la disidratazione (diarrea, vomito, diabete insipido), nei primi giorni di gravi ustioni, nel periodo postoperatorio, ecc. Degno di nota non è solo l'ipo o l'iperproteinemia, ma anche cambiamenti come la disproteinemia (il rapporto tra albumina e globuline cambia con un contenuto costante di proteine totali) e la paraproteinemia (comparsa di proteine anomale - proteina C-reattiva, crioglobulina) nelle malattie infettive acute, nei processi infiammatori, ecc.

LETTERATURA

1. Gubsky Yu.I. Chimica biologica. - Kiev-Ternopil: Ukrmedkniga, 2000. - S. 418-429.

2. Gubsky Yu.I. Chimica biologica. Assistente. - Kiev-Vinnitsa: Nuovo libro, 2007. - S. 502-514.

3. Gonsky Ya.I., Maksimchuk T.P., Kalinsky M.I. Biochimica delle persone: Pdruchnik. - Ternopil: Ukrmedkniga, 2002. - S. 546-553, 566-574.

4. Voronina L.M. quello dentro. Chimica biologica. - Kharkiv: Osnova, 2000. - S. 522-532.

5. Berezov T.T., Korovkin B.F. Chimica biologica. - M.: Medicina, 1998. - S. 567-578, 586-598.

6. Biochimica: libro di testo / Ed. E.S. Severin. - M.: GEOTAR-MED, 2003. - S. 682-686.

7. Workshop sulla chimica biologica / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. quello in./ Per il rosso. O.Ya. Sklyarova. - K.: Salute, 2002. - S. 236-249.

ATTIVITÀ 3

Argomento: Composizione biochimica del sangue in condizioni normali e patologiche. Enzimi nel plasma sanguigno. Le sostanze organiche non proteiche del plasma sanguigno sono contenenti e prive di azoto. Componenti inorganici del plasma sanguigno. Sistema callicreina-chinina. Determinazione dell'azoto residuo nel plasma sanguigno.

Rilevanza. Quando gli elementi formati vengono rimossi dal sangue, rimane il plasma e quando il fibrinogeno viene rimosso da esso, rimane il siero. Il plasma sanguigno è un sistema complesso. Contiene più di 200 proteine, che differiscono per proprietà fisico-chimiche e funzionali. Tra questi ci sono proenzimi, enzimi, inibitori enzimatici, ormoni, proteine di trasporto, fattori di coagulazione e anticoagulanti, anticorpi, antitossine e altri. Inoltre, il plasma sanguigno contiene sostanze organiche non proteiche e componenti inorganici. La maggior parte delle condizioni patologiche, l'influenza di fattori ambientali esterni ed interni, l'uso di farmaci farmacologici sono solitamente accompagnati da un cambiamento nel contenuto dei singoli componenti del plasma sanguigno. Sulla base dei risultati di un esame del sangue, è possibile caratterizzare lo stato di salute umana, il corso dei processi di adattamento, ecc.

Bersaglio. Familiarizzare con la composizione biochimica del sangue in condizioni normali e patologiche. Caratterizzare gli enzimi del sangue: origine e significato della determinazione dell'attività per la diagnosi di condizioni patologiche. Determina quali sostanze costituiscono l'azoto totale e residuo del sangue. Acquisire familiarità con i componenti del sangue privi di azoto, il loro contenuto, il significato clinico della determinazione quantitativa. Considera il sistema callicreina-chinina del sangue, i suoi componenti e il ruolo nel corpo. Familiarizzare con il metodo di determinazione quantitativa dell'azoto residuo nel sangue e il suo significato clinico e diagnostico.

COMPITI PER IL LAVORO INDIPENDENTE

DOMANDE TEORICHE

1. Enzimi del sangue, loro origine, significato clinico e diagnostico della determinazione.

2. Sostanze non contenenti azoto proteico: formule, contenuto, significato clinico della definizione.

3. Azoto nel sangue totale e residuo. Significato clinico della definizione.

4. Azotemia: tipologie, cause, metodi di determinazione.

5. Emocomponenti non proteici esenti da azoto: contenuto, ruolo, significato clinico della determinazione.

6. Componenti inorganici del sangue.

7. Sistema callicreina-chinina, suo ruolo nell'organismo. L'uso di farmaci: callicreina e inibitori della formazione di chinina.

TEST DI AUTOVERIFICA

1. Nel sangue del paziente il contenuto di azoto residuo è di 48 mmol/l, l'urea di 15,3 mmol/l. Quale malattia d’organo indicano questi risultati?

A. Milza. B. Fegato. C. Stomaco. D. Rene. E. Pancreas.

2. Quali indicatori di azoto residuo sono tipici degli adulti?

A.14,3-25 mmol/l. B.25-38 mmol/l. C.42,8-71,4 mmol/l. D.70-90 mmol/l.

3. Specificare la componente del sangue priva di azoto.

R.ATP. B. Tiamina. C. Acido ascorbico. D. Creatina. E. Glutammina.

4. Che tipo di azotemia si sviluppa quando il corpo è disidratato?

5. Che effetto ha la bradichinina sui vasi sanguigni?

6. Un paziente con insufficienza epatica ha mostrato una diminuzione del livello di azoto residuo nel sangue. A causa di quale componente è diminuito l'azoto non proteico nel sangue?

7. Il paziente lamenta vomito frequente, debolezza generale. Il contenuto di azoto residuo nel sangue è di 35 mmol/l, la funzionalità renale non è compromessa. Che tipo di azotemia si è verificata?

Un parente. B. renale. C. Conservazione. D. Produzione.

8. Quali componenti della frazione di azoto residuo predominano nel sangue durante l'azotemia produttiva?

9. La proteina C-reattiva si trova nel siero del sangue:

10. La malattia di Konovalov-Wilson (degenerazione epatocerebrale) è accompagnata da una diminuzione della concentrazione di rame libero nel siero del sangue, nonché dal livello di:

11. I linfociti e altre cellule del corpo, quando interagiscono con i virus, sintetizzano gli interferoni. Queste sostanze bloccano la riproduzione del virus nella cellula infetta, inibendo la sintesi virale:

A. Lipidi. B. Belkov. C. Vitamine. D. Ammine biogene. E. Nucleotidi.

12. Una donna di 62 anni lamenta frequenti dolori alla regione retrosternale e alla colonna vertebrale, fratture costali. Il medico suggerisce il mieloma multiplo (plasmocitoma). Quale dei seguenti indicatori ha il maggiore valore diagnostico?

LAVORO PRATICO

LETTERATURA

1. Gubsky Yu.I. Chimica biologica. - Kiev-Ternopil: Ukrmedkniga, 2000. - S. 429-431.

2. Gubsky Yu.I. Chimica biologica. Assistente. - Kiev-Vinnitsa: Nuovo libro, 2007. - S. 514-517.

3. Berezov T.T., Korovkin B.F. Chimica biologica. - M.: Medicina, 1998. - S. 579-585.

4. Workshop sulla chimica biologica / Boykiv D.P., Ivankiv O.L., Kobilyanska L.I. quello in./ Per il rosso. O.Ya. Sklyarova. - K.: Salute, 2002. - S. 236-249.

ATTIVITÀ 4

Argomento: Biochimica dei sistemi di coagulazione, anticoagulazione e fibrinolitici dell'organismo. Biochimica dei processi immunitari. Meccanismi di sviluppo di stati di immunodeficienza.

Rilevanza. Una delle funzioni più importanti del sangue è emostatica, nella sua attuazione prendono parte i sistemi di coagulazione, anticoagulazione e fibrinolitici. La coagulazione è un processo fisiologico e biochimico, a seguito del quale il sangue perde la sua fluidità e si formano coaguli di sangue. L'esistenza di uno stato liquido del sangue in normali condizioni fisiologiche è dovuta al lavoro del sistema anticoagulante. Con la formazione di coaguli di sangue sulle pareti dei vasi sanguigni, viene attivato il sistema fibrinolitico, il cui lavoro porta alla loro scissione.

L'immunità (dal latino immunitas - liberazione, salvezza) - è una reazione protettiva del corpo; è la capacità di una cellula o di un organismo di proteggersi da corpi viventi o sostanze che portano segni di informazioni estranee, pur mantenendo la propria integrità e individualità biologica. Gli organi e i tessuti, così come alcuni tipi di cellule e i loro prodotti metabolici, che forniscono il riconoscimento, il legame e la distruzione degli antigeni utilizzando meccanismi cellulari e umorali, sono chiamati sistema immunitario. . Questo sistema esercita la sorveglianza immunitaria - controllo sulla costanza genetica dell'ambiente interno del corpo. La violazione della sorveglianza immunitaria porta ad un indebolimento della resistenza antimicrobica del corpo, all'inibizione della protezione antitumorale, ai disturbi autoimmuni e agli stati di immunodeficienza.

Bersaglio. Conoscere le caratteristiche funzionali e biochimiche del sistema emostatico nel corpo umano; coagulazione ed emostasi vascolare-piastrinica; sistema di coagulazione del sangue: caratteristiche dei singoli componenti (fattori) della coagulazione; meccanismi di attivazione e funzionamento del sistema a cascata della coagulazione del sangue; vie interne ed esterne di coagulazione; il ruolo della vitamina K nelle reazioni della coagulazione, farmaci - agonisti e antagonisti della vitamina K; disturbi ereditari del processo di coagulazione del sangue; sistema sanguigno anticoagulante, caratteristiche funzionali degli anticoagulanti: eparina, antitrombina III, acido citrico, prostaciclina; il ruolo dell'endotelio vascolare; cambiamenti nei parametri biochimici del sangue con somministrazione prolungata di eparina; Sistema sanguigno fibrinolitico: fasi e componenti della fibrinolisi; farmaci che influenzano i processi di fibrinolisi; attivatori del plasminogeno e inibitori della plasmina; sedimentazione del sangue, trombosi e fibrinolisi nell'aterosclerosi e nell'ipertensione.

Conoscere le caratteristiche generali del sistema immunitario, dei componenti cellulari e biochimici; immunoglobuline: struttura, funzioni biologiche, meccanismi di regolazione della sintesi, caratteristiche delle singole classi di immunoglobuline umane; mediatori e ormoni del sistema immunitario; citochine (interleuchine, interferoni, fattori proteico-peptidici che regolano la crescita e la proliferazione cellulare); componenti biochimici del sistema del complemento umano; meccanismi di attivazione classici e alternativi; lo sviluppo di stati di immunodeficienza: immunodeficienze primarie (ereditarie) e secondarie; sindrome da immunodeficienza acquisita umana.

COMPITI PER IL LAVORO INDIPENDENTE

DOMANDE TEORICHE

1. Il concetto di emostasi. Le principali fasi dell'emostasi.

2. Meccanismi di attivazione e funzionamento del sistema a cascata

L’acqua è il componente più importante di un organismo vivente. Gli organismi non possono esistere senza acqua. Senza acqua, una persona muore in meno di una settimana, mentre senza cibo, ma ricevendo acqua, può vivere più di un mese. La perdita del 20% di acqua da parte dell'organismo porta alla morte. Nel corpo il contenuto di acqua è pari a 2/3 del peso corporeo e cambia con l'età. La quantità di acqua nei diversi tessuti è diversa. Il fabbisogno umano giornaliero di acqua è di circa 2,5 litri. Questo bisogno di acqua viene coperto dall'introduzione di liquidi e alimenti nell'organismo. Quest'acqua è considerata esogena. L'acqua, che si forma a seguito della disgregazione ossidativa nel corpo di proteine, grassi e carboidrati, è chiamata endogena.

L’acqua è il mezzo in cui avvengono la maggior parte delle reazioni di scambio. Prende parte diretta al metabolismo. Un certo ruolo appartiene all'acqua nei processi di termoregolazione del corpo. Con l'aiuto dell'acqua, i nutrienti vengono consegnati ai tessuti e alle cellule e da essi vengono rimossi i prodotti finali del metabolismo.

L'escrezione di acqua dal corpo viene effettuata dai reni - 1,2-1,5 litri, pelle - 0,5 litri, polmoni - 0,2-0,3 litri. Il ricambio idrico è regolato dal sistema neuro-ormonale. La ritenzione idrica nel corpo è promossa dagli ormoni della corteccia surrenale (cortisone, aldosterone) e dall'ormone della vasopressina dell'ipofisi posteriore. L'ormone tiroideo tiroxina aumenta l'escrezione di acqua dal corpo.
^

METABOLISMO MINERALE

I sali minerali rientrano tra le sostanze essenziali degli alimenti. Gli elementi minerali non hanno valore nutritivo, ma l'organismo ne ha bisogno come sostanze coinvolte nella regolazione del metabolismo, nel mantenimento della pressione osmotica, per garantire un pH costante dei fluidi intra ed extracellulari del corpo. Molti elementi minerali sono componenti strutturali di enzimi e vitamine.

Gli organi e i tessuti dell'uomo e degli animali comprendono macroelementi e microelementi. Questi ultimi si trovano nell'organismo in quantità molto piccole. In vari organismi viventi, come nel corpo umano, l'ossigeno, il carbonio, l'idrogeno e l'azoto si trovano in maggiore quantità. Questi elementi, così come il fosforo e lo zolfo, fanno parte delle cellule viventi sotto forma di vari composti. I macroelementi includono anche sodio, potassio, calcio, cloro e magnesio. Tra i microelementi nel corpo degli animali, sono stati trovati: rame, manganese, iodio, molibdeno, zinco, fluoro, cobalto, ecc. Il ferro occupa una posizione intermedia tra macro e microelementi.

I minerali entrano nel corpo solo con il cibo. Quindi attraverso la mucosa intestinale e i vasi sanguigni, nella vena porta e nel fegato. Alcuni minerali vengono trattenuti nel fegato: sodio, ferro, fosforo. Il ferro fa parte dell'emoglobina, partecipa al trasferimento dell'ossigeno e alla composizione degli enzimi redox. Il calcio fa parte del tessuto osseo e gli conferisce forza. Inoltre, svolge un ruolo importante nella coagulazione del sangue. Ottimo per l'organismo il fosforo, che si trova oltre a quello libero (inorganico) nei composti con proteine, grassi e carboidrati. Il magnesio regola l'eccitabilità neuromuscolare, attiva molti enzimi. Il cobalto fa parte della vitamina B 12. Lo iodio è coinvolto nella formazione degli ormoni tiroidei. Il fluoro si trova nei tessuti dei denti. Il sodio e il potassio sono di grande importanza nel mantenimento della pressione osmotica del sangue.

Il metabolismo delle sostanze minerali è strettamente correlato al metabolismo delle sostanze organiche (proteine, acidi nucleici, carboidrati, lipidi). Ad esempio, gli ioni di cobalto, manganese, magnesio, ferro sono necessari per il normale metabolismo degli aminoacidi. Gli ioni cloro attivano l'amilasi. Gli ioni calcio hanno un effetto attivante sulla lipasi. L'ossidazione degli acidi grassi è più vigorosa in presenza di ioni rame e ferro.
^

CAPITOLO 12. VITAMINE

Le vitamine sono composti organici a basso peso molecolare che costituiscono un componente essenziale degli alimenti. Non sono sintetizzati nel corpo animale. La fonte principale per il corpo umano e gli animali sono gli alimenti vegetali.

Le vitamine sono sostanze biologicamente attive. La loro assenza o mancanza di cibo è accompagnata da una brusca interruzione dei processi vitali, che porta alla comparsa di gravi malattie. La necessità di vitamine è dovuta al fatto che molte di esse sono componenti di enzimi e coenzimi.

Secondo la loro struttura chimica, le vitamine sono molto diverse. Si dividono in due gruppi: idrosolubili e liposolubili.

^ VITAMINE IDROSOLUBILI

1. Vitamina B 1 (tiamina, aneurina). La sua struttura chimica è caratterizzata dalla presenza di un gruppo amminico e di un atomo di zolfo. La presenza di un gruppo alcolico nella vitamina B 1 consente di formare esteri con acidi. Combinandosi con due molecole di acido fosforico, la tiamina forma un estere di tiamina difosfato, che è la forma coenzima della vitamina. La tiamina difosfato è un coenzima delle decarbossilasi che catalizzano la decarbossilazione degli α-chetoacidi. In assenza o assunzione insufficiente di vitamina B 1, il metabolismo dei carboidrati diventa impossibile. Le violazioni si verificano nella fase di utilizzo degli acidi piruvico e -chetoglutarico.

2. Vitamina B2 (riboflavina). Questa vitamina è un derivato metilato dell'isoallossazina legato al 5-alcol ribitolo.

Nel corpo, la riboflavina sotto forma di estere con acido fosforico fa parte del gruppo protesico degli enzimi flavinici (FMN, FAD), che catalizzano i processi di ossidazione biologica, garantendo il trasferimento di idrogeno nella catena respiratoria, nonché le reazioni di sintesi e decomposizione degli acidi grassi.

3. Vitamina B3 (acido pantotenico). L'acido pantotenico è costituito da -alanina e acido diossidimetilbutirrico collegati da un legame peptidico. Il significato biologico dell'acido pantotenico è che fa parte del coenzima A, che svolge un ruolo enorme nel metabolismo dei carboidrati, dei grassi e delle proteine.

4. Vitamina B6 (piridossina). Per natura chimica, la vitamina B6 è un derivato della piridina. Il derivato fosforilato della piridossina è un coenzima di enzimi che catalizzano le reazioni del metabolismo degli aminoacidi.

5. Vitamina B 12 (cobalamina). La struttura chimica di una vitamina è molto complessa. Contiene quattro anelli pirrolici. Al centro c'è un atomo di cobalto legato all'azoto degli anelli pirrolici.

La vitamina B 12 svolge un ruolo importante nel trasferimento dei gruppi metilici e nella sintesi degli acidi nucleici.

6. Vitamina PP (acido nicotinico e sua ammide). L'acido nicotinico è un derivato della piridina.

L'ammide dell'acido nicotinico è parte integrante dei coenzimi NAD+ e NADP+ che fanno parte delle deidrogenasi.

7. Acido folico (vitamina B c). È isolato dalle foglie degli spinaci (latino folium - foglia). L'acido folico contiene acido para-aminobenzoico e acido glutammico. L’acido folico svolge un ruolo importante nel metabolismo degli acidi nucleici e nella sintesi proteica.

8. Acido para-amminobenzoico. Svolge un ruolo importante nella sintesi dell'acido folico.

9. Biotina (vitamina H). La biotina fa parte dell'enzima che catalizza il processo di carbossilazione (aggiunta di CO 2 alla catena del carbonio). La biotina è essenziale per la sintesi degli acidi grassi e delle purine.

10. Vitamina C (acido ascorbico). Secondo la struttura chimica, l'acido ascorbico è vicino agli esosi. Una caratteristica di questo composto è la sua capacità di ossidarsi reversibilmente con formazione di acido deidroascorbico. Entrambi questi composti hanno attività vitaminica. L'acido ascorbico partecipa ai processi redox del corpo, protegge gli enzimi del gruppo SH dall'ossidazione e ha la capacità di disidratare le tossine.

^ VITAMINE GRIPOSOLUBILI

Questo gruppo comprende le vitamine dei gruppi A, D, E, K-, ecc.

1. Vitamine del gruppo A. La vitamina A 1 (retinolo, antixeroftalmico) è vicina ai caroteni nella sua natura chimica. È un alcol monoidrico ciclico .

2. Vitamine del gruppo D (vitamina antirachitica). Secondo la loro struttura chimica, le vitamine del gruppo D sono vicine agli steroli. La vitamina D 2 è formata dall'ergosterolo del lievito e D 3 dal 7-de-idrocolesterolo nei tessuti animali sotto l'influenza dell'irradiazione ultravioletta.

3. Vitamine del gruppo E (, , -tocoferoli). I principali cambiamenti nell'avitaminosi E si verificano nel sistema riproduttivo (perdita della capacità di generare un feto, cambiamenti degenerativi negli spermatozoi). Allo stesso tempo, la carenza di vitamina E provoca danni a un’ampia varietà di tessuti.

4. Vitamine del gruppo K. Secondo la loro struttura chimica, le vitamine di questo gruppo (K 1 e K 2) appartengono ai naftochinoni. Un segno caratteristico dell'avitaminosi K è la comparsa di emorragie sottocutanee, intramuscolari e di altro tipo e alterazione della coagulazione del sangue. La ragione di ciò è una violazione della sintesi della proteina protrombina, un componente del sistema di coagulazione del sangue.

ANTIVITAMINICI

Gli antivitaminici sono antagonisti delle vitamine: spesso queste sostanze hanno una struttura molto simile alle vitamine corrispondenti, e quindi la loro azione si basa sullo spostamento “competitivo” della vitamina corrispondente da parte dell'antivitaminico dal suo complesso nel sistema enzimatico. Di conseguenza, si forma un enzima "inattivo", il metabolismo viene disturbato e si verifica una grave malattia. Ad esempio, i sulfamidici sono antivitaminici dell'acido para-amminobenzoico. L'antivitaminico della vitamina B 1 è la piritiamina.

Esistono anche antivitaminici strutturalmente diversi che sono in grado di legare le vitamine, privandole dell'attività vitaminica.
^

CAPITOLO 13. ORMONI

Gli ormoni, come le vitamine, sono sostanze biologicamente attive e sono regolatori del metabolismo e delle funzioni fisiologiche. Il loro ruolo regolatore è ridotto all'attivazione o all'inibizione dei sistemi enzimatici, ai cambiamenti nella permeabilità delle membrane biologiche e al trasporto di sostanze attraverso di esse, all'eccitazione o al potenziamento di vari processi biosintetici, inclusa la sintesi degli enzimi.

Gli ormoni sono prodotti nelle ghiandole endocrine (ghiandole endocrine), che non hanno dotti escretori e secernono il loro segreto direttamente nel flusso sanguigno. Le ghiandole endocrine comprendono la tiroide, le paratiroidi (vicino alla tiroide), le gonadi, le ghiandole surrenali, l'ipofisi, il pancreas, le ghiandole del gozzo (timo).

Le malattie che si verificano quando le funzioni di una particolare ghiandola endocrina sono compromesse sono il risultato della sua ipofunzione (bassa secrezione dell'ormone) o iperfunzione (eccessiva secrezione dell'ormone).

Gli ormoni in base alla loro struttura chimica possono essere suddivisi in tre gruppi: ormoni di natura proteica; ormoni derivati dall'aminoacido tirosina e ormoni della struttura steroidea.

^ ORMONI PROTEICI

Questi includono gli ormoni del pancreas, della ghiandola pituitaria anteriore e delle ghiandole paratiroidi.

Gli ormoni pancreatici insulina e glucagone sono coinvolti nella regolazione del metabolismo dei carboidrati. Nella loro azione, sono antagonisti tra loro. L’insulina abbassa e il glucagone aumenta i livelli di zucchero nel sangue.

Gli ormoni ipofisari regolano l'attività di molte altre ghiandole endocrine. Questi includono:

Ormone somatotropico (GH) - ormone della crescita, stimola la crescita cellulare, aumenta il livello dei processi biosintetici;

Ormone stimolante la tiroide (TSH) - stimola l'attività della ghiandola tiroidea;

Ormone adrenocorticotropo (ACTH) - regola la biosintesi dei corticosteroidi da parte della corteccia surrenale;

Ormoni gonadotropici: regolano la funzione delle gonadi.

^ ORMONI TIROSINICI

Questi includono gli ormoni tiroidei e gli ormoni midollare del surrene. I principali ormoni tiroidei sono la tiroxina e la triiodotironina. Questi ormoni sono derivati iodati dell'aminoacido tirosina. Con l'ipofunzione della ghiandola tiroidea, i processi metabolici sono ridotti. L'iperfunzione della ghiandola tiroidea porta ad un aumento del metabolismo basale.

La midollare del surrene produce due ormoni, adrenalina e norepinefrina. Queste sostanze aumentano la pressione sanguigna. L'adrenalina ha un effetto significativo sul metabolismo dei carboidrati: aumenta il livello di glucosio nel sangue.

^ ORMONI STEROIDI

Questa classe comprende gli ormoni prodotti dalla corteccia surrenale e dalle ghiandole sessuali (ovaie e testicoli). Per natura chimica, sono steroidi. La corteccia surrenale produce corticosteroidi, contengono l'atomo C 21. Si dividono in mineralcorticoidi, di cui i più attivi sono l'aldosterone e il desossicorticosterone. e glucocorticoidi: cortisolo (idrocortisone), cortisone e corticosterone. I glucocorticoidi hanno una grande influenza sul metabolismo dei carboidrati e delle proteine. I mineralcorticoidi regolano principalmente lo scambio di acqua e minerali.

Esistono ormoni sessuali maschili (androgeni) e femminili (estrogeni). I primi sono steroidi C 19 -, e i secondi C 18 -. Gli androgeni includono testosterone, androstenedione, ecc., estrogeni - estradiolo, estrone ed estriolo. I più attivi sono il testosterone e l'estradiolo. Gli ormoni sessuali determinano il normale sviluppo sessuale, la formazione dei caratteri sessuali secondari e influenzano il metabolismo.

^ CAPITOLO 14

Nel problema della nutrizione si possono distinguere tre sezioni correlate: nutrizione razionale, terapeutica e terapeutica e profilattica. La base è la cosiddetta nutrizione razionale, poiché è costruita tenendo conto dei bisogni di una persona sana, a seconda dell'età, della professione, delle condizioni climatiche e di altre condizioni. La base della nutrizione razionale è l'equilibrio e una dieta corretta. La nutrizione razionale è un mezzo per normalizzare lo stato del corpo e mantenerne l'elevata capacità lavorativa.

Con il cibo, carboidrati, proteine, grassi, aminoacidi, vitamine e minerali entrano nel corpo umano. Il fabbisogno di queste sostanze è diverso ed è determinato dallo stato fisiologico dell'organismo. Un corpo in crescita ha bisogno di più cibo. Una persona impegnata nello sport o nel lavoro fisico consuma una grande quantità di energia e quindi necessita anche di più cibo rispetto a una persona sedentaria.

Nell'alimentazione umana la quantità di proteine, grassi e carboidrati dovrebbe essere nel rapporto 1:1:4, cioè è necessario per 1 g di proteine, mangiare 1 g di grassi e 4 g di carboidrati. Le proteine dovrebbero fornire circa il 14% dell’apporto calorico giornaliero, i grassi circa il 31% e i carboidrati circa il 55%.

Allo stato attuale dello sviluppo della scienza della nutrizione, non è sufficiente procedere solo dal consumo totale dei nutrienti. È molto importante stabilire la proporzione nella dieta dei componenti alimentari essenziali (aminoacidi essenziali, acidi grassi insaturi, vitamine, minerali, ecc.). La moderna dottrina dei bisogni umani di cibo è stata espressa nel concetto di una dieta equilibrata. Secondo questo concetto, garantire una vita normale è possibile non solo se l'organismo viene rifornito di un'adeguata quantità di energia e proteine, ma anche se si osservano relazioni piuttosto complesse tra numerosi fattori nutrizionali insostituibili che possono manifestare il massimo del loro benefico effetto biologico nell'organismo. il corpo. La legge di un'alimentazione equilibrata si basa su idee sugli aspetti quantitativi e qualitativi dei processi di assimilazione del cibo nel corpo, cioè sull'intera quantità di reazioni enzimatiche metaboliche.

L'Istituto di nutrizione dell'Accademia delle scienze mediche dell'URSS ha sviluppato dati medi sull'entità del fabbisogno di nutrienti di un adulto. Principalmente, nel determinare i rapporti ottimali dei singoli nutrienti, è proprio tale rapporto tra i nutrienti che è necessario in media per mantenere la vita normale di un adulto. Pertanto, quando si preparano diete generali e si valutano i singoli prodotti, è necessario concentrarsi su questi rapporti. È importante ricordare che non solo l'insufficienza dei singoli fattori essenziali è dannosa, ma anche il loro eccesso è pericoloso. La ragione della tossicità di un eccesso di nutrienti essenziali è probabilmente associata a uno squilibrio nella dieta, che a sua volta porta a una violazione dell'omeostasi biochimica (la costanza della composizione e delle proprietà dell'ambiente interno) del corpo, a un violazione della nutrizione cellulare.

Il dato equilibrio nutrizionale difficilmente può essere trasferito senza modifiche alla struttura nutrizionale di persone in diverse condizioni di lavoro e di vita, persone di età e sesso diversi, ecc. Sulla base del fatto che le differenze nei fabbisogni energetici e nutrizionali dipendono dalle caratteristiche del corso processi metabolici e la loro regolazione ormonale e nervosa, è necessario che persone di età e sesso diversi, nonché persone con deviazioni significative dagli indicatori medi del normale stato enzimatico, apportino alcune modifiche alla presentazione abituale di una formula nutrizionale equilibrata .

L'Istituto di Nutrizione dell'Accademia delle Scienze Mediche dell'URSS ha proposto standard per

calcolo delle diete ottimali per la popolazione del nostro Paese.

Queste diete sono differenziate rispetto a tre condizioni climatiche

zone: settentrionale, centrale e meridionale. Tuttavia, recenti prove scientifiche suggeriscono che una tale divisione oggi non può essere soddisfatta. Studi recenti hanno dimostrato che all'interno del nostro Paese il Nord deve essere diviso in due zone: europea e asiatica. Queste zone differiscono significativamente l'una dall'altra in termini di condizioni climatiche. Presso l'Istituto di medicina clinica e sperimentale della filiale siberiana dell'Accademia delle scienze mediche dell'URSS (Novosibirsk), a seguito di studi a lungo termine, è stato dimostrato che nelle condizioni del nord asiatico, il metabolismo delle proteine, grassi, carboidrati, vitamine, macro e microelementi vengono riorganizzati e pertanto è necessario chiarire le norme nutrizionali umane tenendo conto dei cambiamenti nel metabolismo. Attualmente vengono condotte ricerche su larga scala nel campo della razionalizzazione della nutrizione della popolazione della Siberia e dell'Estremo Oriente. Il ruolo principale nello studio di questo problema è dato alla ricerca biochimica.

GOUVPO UGMA dell'Agenzia federale per la sanità e lo sviluppo sociale
Dipartimento di Biochimica

CORSO DI LEZIONE
PER LA BIOCHIMICA GENERALE

Modulo 8. Biochimica del metabolismo del sale marino.

Ekaterinburg,
2009

Argomento: Metabolismo salino e minerale

Facoltà: medica e preventiva, medica e preventiva, pediatrica.
2 portate.

Metabolismo del sale marino: lo scambio di acqua e dei principali elettroliti del corpo (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).
Gli elettroliti sono sostanze che in soluzione si dissociano in anioni e cationi. Si misurano in mol/l.
Non elettroliti: sostanze che non si dissociano in soluzione (glucosio, creatinina, urea). Si misurano in g/l.
Il ruolo biologico dell'acqua

PROPRIETÀ GENERALI DEI LIQUIDI CORPOREI
Tutti i fluidi corporei sono caratterizzati da proprietà comuni: volume, pressione osmotica e valore pH.
Volume. In tutti gli animali terrestri, i liquidi costituiscono circa il 70% del peso corporeo.
La distribuzione dell'acqua nel corpo dipende dall'età, dal sesso, dalla massa muscolare, dal fisico e dal contenuto di grasso. Il contenuto di acqua nei vari tessuti è così distribuito: polmoni, cuore e reni (80%), muscoli scheletrici e cervello (75%), pelle e fegato (70%), ossa (20%), tessuto adiposo (10%) . In generale, le persone magre hanno meno grassi e più acqua. Negli uomini l'acqua rappresenta il 60%, nelle donne il 50% del peso corporeo. Le persone anziane hanno più grasso e meno muscoli. In media, il corpo di uomini e donne di età superiore ai 60 anni contiene rispettivamente il 50% e il 45% di acqua.
Con la completa privazione dell'acqua, la morte avviene dopo 6-8 giorni, quando la quantità di acqua nel corpo diminuisce del 12%.
Tutti i fluidi corporei sono suddivisi in pool intracellulari (67%) ed extracellulari (33%).
Il pool extracellulare (spazio extracellulare) è costituito da:

Tra le vasche avviene un intenso scambio di liquidi. Il movimento dell'acqua da un settore all'altro avviene quando cambia la pressione osmotica.
La pressione osmotica è la pressione esercitata da tutte le sostanze disciolte nell'acqua. La pressione osmotica del fluido extracellulare è determinata principalmente dalla concentrazione di NaCl.
I fluidi extracellulari e intracellulari differiscono significativamente nella composizione e nella concentrazione dei singoli componenti, ma la concentrazione totale totale delle sostanze osmoticamente attive è approssimativamente la stessa.
Il pH è il logaritmo decimale negativo della concentrazione di protoni. Il valore del pH dipende dall'intensità della formazione di acidi e basi nel corpo, dalla loro neutralizzazione mediante sistemi tampone e dalla rimozione dal corpo con urina, aria espirata, sudore e feci.
A seconda delle caratteristiche del metabolismo, il valore del pH può differire notevolmente sia all'interno delle cellule di diversi tessuti che nei diversi compartimenti della stessa cellula (acidità neutra nel citosol, fortemente acido nei lisosomi e nello spazio intermembrana dei mitocondri). Nel fluido intercellulare di vari organi e tessuti e nel plasma sanguigno, il valore del pH, così come la pressione osmotica, è un valore relativamente costante.
REGOLAZIONE DELL'EQUILIBRIO ACQUA-SALE DEL CORPO
Nel corpo, l'equilibrio idrosalino dell'ambiente intracellulare è mantenuto dalla costanza del fluido extracellulare. A sua volta, l'equilibrio salino del liquido extracellulare viene mantenuto attraverso il plasma sanguigno con l'aiuto degli organi ed è regolato dagli ormoni.
1. Organi regolatori del metabolismo salino
L'assunzione di acqua e sali nel corpo avviene attraverso il tratto gastrointestinale, questo processo è controllato dalla sete e dall'appetito di sale. La rimozione dell'acqua e dei sali in eccesso dal corpo viene effettuata dai reni. Inoltre, l'acqua viene rimossa dal corpo attraverso la pelle, i polmoni e il tratto gastrointestinale.
Equilibrio idrico nel corpo

Per il tratto gastrointestinale, la pelle e i polmoni, l'escrezione di acqua è un processo collaterale che si verifica come risultato delle loro funzioni principali. Ad esempio, il tratto gastrointestinale perde acqua quando sostanze non digerite, prodotti metabolici e xenobiotici vengono espulsi dal corpo. I polmoni perdono acqua durante la respirazione e la pelle durante la termoregolazione.
I cambiamenti nel lavoro dei reni, della pelle, dei polmoni e del tratto gastrointestinale possono portare a una violazione dell'omeostasi del sale marino. Ad esempio, in un clima caldo, per mantenere la temperatura corporea, la pelle aumenta la sudorazione e, in caso di avvelenamento, vomito o diarrea si verificano dal tratto gastrointestinale. Come risultato della maggiore disidratazione e della perdita di sali nel corpo, si verifica una violazione dell'equilibrio del sale marino.

2. Ormoni che regolano il metabolismo del sale marino
Vasopressina
L'ormone antidiuretico (ADH), o vasopressina, è un peptide con un peso molecolare di circa 1100 D, contenente 9 AA collegati da un ponte disolfuro.
L'ADH viene sintetizzato nei neuroni dell'ipotalamo e trasportato alle terminazioni nervose dell'ipofisi posteriore (neuroipofisi).
L'elevata pressione osmotica del fluido extracellulare attiva gli osmocettori dell'ipotalamo, provocando impulsi nervosi che vengono trasmessi alla ghiandola pituitaria posteriore e provocano il rilascio di ADH nel flusso sanguigno.
L'ADH agisce attraverso 2 tipi di recettori: V 1 e V 2 .
Il principale effetto fisiologico dell'ormone si realizza attraverso i recettori V 2, che si trovano sulle cellule dei tubuli distali e dei dotti collettori, che sono relativamente impermeabili alle molecole d'acqua.
L'ADH attraverso i recettori V 2 stimola il sistema dell'adenilato ciclasi, provocando la fosforilazione delle proteine che stimolano l'espressione del gene della proteina di membrana - acquaporina-2. L'acquaporina-2 è incorporata nella membrana apicale delle cellule, formando canali d'acqua al suo interno. Attraverso questi canali l'acqua viene riassorbita per diffusione passiva dalle urine nello spazio interstiziale e l'urina si concentra.
In assenza di ADH, l’urina non è concentrata (densità<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20l/giorno), che porta alla disidratazione del corpo. Questa condizione è chiamata diabete insipido.
Le cause del deficit di ADH e del diabete insipido sono: difetti genetici nella sintesi di prepro-ADH nell'ipotalamo, difetti nell'elaborazione e nel trasporto di proADH, danni all'ipotalamo o alla neuroipofisi (ad es., a seguito di lesione cerebrale traumatica, tumore , ischemia). Il diabete insipido nefrogenico si verifica a causa di una mutazione nel gene del recettore dell'ADH di tipo V 2.
I recettori V 1 sono localizzati nelle membrane dei vasi SMC. L'ADH attraverso i recettori V 1 attiva il sistema dell'inositolo trifosfato e stimola il rilascio di Ca 2+ dall'ER, che stimola la contrazione dei vasi SMC. L'effetto vasocostrittore dell'ADH è evidente ad alte concentrazioni di ADH.
Ormone natriuretico (fattore natriuretico atriale, PNF, atriopeptina)
Il PNP è un peptide contenente 28 AA con 1 ponte disolfuro, sintetizzato principalmente nei cardiomiociti atriali.
La secrezione di PNP è stimolata principalmente dall'aumento della pressione sanguigna, nonché dall'aumento della pressione osmotica plasmatica, della frequenza cardiaca e della concentrazione di catecolamine e glucocorticoidi nel sangue.
Il PNP agisce attraverso il sistema della guanilato ciclasi, attivando la proteina chinasi G.
Nei reni, il PNP dilata le arteriole afferenti, aumentando il flusso sanguigno renale, la velocità di filtrazione e l'escrezione di Na+.
Nelle arterie periferiche, la PNP riduce il tono della muscolatura liscia, che dilata le arteriole e abbassa la pressione sanguigna. Inoltre, il PNP inibisce il rilascio di renina, aldosterone e ADH.
Sistema renina-angiotensina-aldosterone
Renina
La renina è un enzima proteolitico prodotto dalle cellule iuxtaglomerulari situate lungo le arteriole afferenti (che portano) del corpuscolo renale. La secrezione di renina è stimolata da un calo di pressione nelle arteriole afferenti del glomerulo, causato da una diminuzione della pressione sanguigna e da una diminuzione della concentrazione di Na+. La secrezione di renina è facilitata anche da una diminuzione degli impulsi provenienti dai barocettori atriali e arteriosi a seguito della diminuzione della pressione sanguigna. La secrezione di renina è inibita dall'angiotensina II, alta pressione sanguigna.
Nel sangue, la renina agisce sull'angiotensinogeno.
Angiotensinogeno - ? 2-globulina, su 400 AA. La formazione di angiotensinogeno avviene nel fegato ed è stimolata dai glucocorticoidi e dagli estrogeni. La renina idrolizza il legame peptidico nella molecola dell'angiotensinogeno, separando da esso il decapeptide N-terminale - angiotensina I, che non ha attività biologica.
Sotto l'azione dell'enzima di conversione dell'antiotensina (ACE) (carbossidipeptidil peptidasi) delle cellule endoteliali, dei polmoni e del plasma sanguigno, 2 AA vengono rimossi dal C-terminale dell'angiotensina I e si forma l'angiotensina II (ottapeptide).
Angiotensina II
L'angiotensina II funziona attraverso il sistema dell'inositolo trifosfato delle cellule della zona glomerulare della corteccia surrenale e delle SMC. L'angiotensina II stimola la sintesi e la secrezione di aldosterone da parte delle cellule della zona glomerulare della corteccia surrenale. Elevate concentrazioni di angiotensina II causano una grave vasocostrizione delle arterie periferiche e aumentano la pressione sanguigna. Inoltre, l'angiotensina II stimola il centro della sete nell'ipotalamo e inibisce la secrezione di renina nei reni.
L'angiotensina II viene idrolizzata dalle aminopeptidasi ad angiotensina III (un eptapeptide con l'attività dell'angiotensina II, ma avente una concentrazione 4 volte inferiore), che viene poi idrolizzata dalle angiotensinasi (proteasi) ad AA.
Aldosterone
L'aldosterone è un mineralcorticosteroide attivo sintetizzato dalle cellule della zona glomerulare della corteccia surrenale.
La sintesi e la secrezione di aldosterone sono stimolate dall'angiotensina II, una bassa concentrazione di Na + e un'alta concentrazione di K + nel plasma sanguigno, ACTH, prostaglandine. La secrezione di aldosterone è inibita da una bassa concentrazione di K+.
I recettori dell'aldosterone si trovano sia nel nucleo che nel citosol della cellula. L'aldosterone induce la sintesi di: a) proteine trasportatrici del Na+ che trasferiscono il Na+ dal lume del tubulo alla cellula epiteliale del tubulo renale; b) Na+,K+ -ATP-asi c) proteine trasportatrici K+, che trasportano il K+ dalle cellule del tubulo renale all'urina primaria; d) enzimi TCA mitocondriali, in particolare citrato sintasi, che stimolano la formazione di molecole di ATP necessarie per il trasporto attivo degli ioni.
Di conseguenza, l’aldosterone stimola il riassorbimento di Na+ nei reni, che provoca la ritenzione di NaCl nel corpo e aumenta la pressione osmotica.
L'aldosterone stimola la secrezione di K+, NH4+ nei reni, nelle ghiandole sudoripare, nella mucosa intestinale e nelle ghiandole salivari.

Il ruolo del sistema RAAS nello sviluppo dell'ipertensione
L'iperproduzione degli ormoni RAAS provoca un aumento del volume del fluido circolante, della pressione osmotica e arteriosa e porta allo sviluppo dell'ipertensione.
Un aumento della renina si verifica, ad esempio, nell'aterosclerosi delle arterie renali, che si verifica negli anziani.
L'ipersecrezione di aldosterone - iperaldosteronismo, si verifica a causa di diversi motivi.
La causa dell'iperaldosteronismo primario (sindrome di Conn) in circa l'80% dei pazienti è l'adenoma surrenale, in altri casi - l'ipertrofia diffusa delle cellule della zona glomerulare che producono aldosterone.
Nell'iperaldosteronismo primario, l'eccesso di aldosterone aumenta il riassorbimento di Na+ nei tubuli renali, che funge da stimolo per la secrezione di ADH e la ritenzione idrica da parte dei reni. Inoltre, l'escrezione di ioni K + , Mg 2+ e H + viene migliorata.
Di conseguenza, sviluppare: 1). ipernatriemia che causa ipertensione, ipervolemia ed edema; 2). ipokaliemia che porta a debolezza muscolare; 3). carenza di magnesio e 4). lieve alcalosi metabolica.
L’iperaldosteronismo secondario è molto più comune di quello primario. Può essere associato a insufficienza cardiaca, malattia renale cronica e tumori secernenti renina. I pazienti hanno livelli elevati di renina, angiotensina II e aldosterone. I sintomi clinici sono meno pronunciati rispetto all'aldosteronesi primaria.

METABOLISMO DEL CALCIO, DEL MAGNESIO, DEL FOSFORO
Funzioni del calcio nel corpo:

Funzioni del magnesio nel corpo:

Funzioni del fosfato nel corpo:

Distribuzione di calcio, magnesio e fosfati nel corpo
Un adulto contiene in media 1000 g di calcio:

In un corpo adulto contiene circa 1 kg di fosforo:

La concentrazione di magnesio nel plasma sanguigno è 0,7-1,2 mmol / l.

Lo scambio di calcio, magnesio e fosfati nel corpo
Con il cibo al giorno, dovrebbe essere fornito calcio - 0,7-0,8 g, magnesio - 0,22-0,26 g, fosforo - 0,7-0,8 g. Il calcio è scarsamente assorbito del 30-50%, il fosforo è ben assorbito del 90%.
Oltre al tratto gastrointestinale, calcio, magnesio e fosforo entrano nel plasma sanguigno dal tessuto osseo durante il suo riassorbimento. Lo scambio tra plasma sanguigno e tessuto osseo per il calcio è 0,25-0,5 g / giorno, per il fosforo - 0,15-0,3 g / giorno.
Calcio, magnesio e fosforo vengono escreti dal corpo attraverso i reni con l'urina, attraverso il tratto gastrointestinale con le feci e attraverso la pelle con il sudore.
regolamentazione dei cambi
I principali regolatori del metabolismo del calcio, magnesio e fosforo sono l'ormone paratiroideo, il calcitriolo e la calcitonina.
Paratormone
L'ormone paratiroideo (PTH) è un polipeptide di 84 AA (circa 9,5 kD), sintetizzato nelle ghiandole paratiroidi.
La secrezione dell'ormone paratiroideo stimola una bassa concentrazione di Ca 2+ , Mg 2+ e un'alta concentrazione di fosfati, inibisce la vitamina D 3 .
La velocità di degradazione dell'ormone diminuisce a basse concentrazioni di Ca 2+ e aumenta quando le concentrazioni di Ca 2+ sono elevate.
L'ormone paratiroideo agisce sulle ossa e sui reni. Stimola la secrezione del fattore di crescita insulino-simile 1 e delle citochine da parte degli osteoblasti, che aumentano l'attività metabolica degli osteoclasti. Negli osteoclasti viene accelerata la formazione di fosfatasi alcalina e collagenasi, che causano la rottura della matrice ossea, con conseguente mobilitazione di Ca 2+ e fosfati dall'osso nel fluido extracellulare.
Nei reni, l'ormone paratiroideo stimola il riassorbimento di Ca 2+, Mg 2+ nei tubuli contorti distali e riduce il riassorbimento dei fosfati.
L'ormone paratiroideo induce la sintesi del calcitriolo (1,25(OH) 2 D 3).
Di conseguenza, l'ormone paratiroideo nel plasma sanguigno aumenta la concentrazione di Ca 2+ e Mg 2+ e riduce la concentrazione di fosfati.
iperparatiroidismo
Nell'iperparatiroidismo primario (1:1000), il meccanismo di soppressione della secrezione dell'ormone paratiroideo in risposta all'ipercalcemia è interrotto. Le cause possono essere un tumore (80%), un'iperplasia diffusa o un cancro (meno del 2%) della ghiandola paratiroidea.
L’iperparatiroidismo provoca:

L'iperparatiroidismo secondario si verifica nell'insufficienza renale cronica e nella carenza di vitamina D3.
Nell'insufficienza renale viene inibita la formazione di calcitriolo, che interrompe l'assorbimento del calcio nell'intestino e porta all'ipocalcemia. L'iperparatiroidismo si verifica in risposta all'ipocalcemia, ma l'ormone paratiroideo non è in grado di normalizzare il livello di calcio nel plasma sanguigno. A volte c'è iperfostatemia. Come risultato della maggiore mobilizzazione del calcio dal tessuto osseo, si sviluppa l'osteoporosi.
Ipoparatiroidismo
L'ipoparatiroidismo è causato dall'insufficienza delle ghiandole paratiroidi ed è accompagnato da ipocalcemia. L'ipocalcemia provoca un aumento della conduzione neuromuscolare, attacchi di convulsioni toniche, convulsioni dei muscoli respiratori e del diaframma e laringospasmo.
Calcitriolo
Il calcitriolo è sintetizzato dal colesterolo.

La sintesi del calcitriolo stimola l'ormone paratiroideo, basse concentrazioni di fosfati e Ca 2+ (attraverso l'ormone paratiroideo) nel sangue.
La sintesi del calcitriolo inibisce l'ipercalcemia, attiva la 24?-idrossilasi, che converte il calcidiolo nel metabolita inattivo 24,25(OH) 2 D 3 , mentre di conseguenza non si forma calcitriolo attivo.
Il calcitriolo colpisce l'intestino tenue, i reni e le ossa.
Calcitriolo:

Di conseguenza, il calcitriolo aumenta la concentrazione di Ca 2+, Mg 2+ e fosfati nel plasma sanguigno.
Con una carenza di calcitriolo, la formazione di cristalli di fosfato di calcio amorfo e idrossiapatite nel tessuto osseo viene interrotta, il che porta allo sviluppo di rachitismo e osteomalacia.
Il rachitismo è una malattia infantile associata a un'insufficiente mineralizzazione del tessuto osseo.
Cause del rachitismo: mancanza di vitamina D 3, calcio e fosforo nella dieta, ridotto assorbimento della vitamina D 3 nell'intestino tenue, ridotta sintesi di colecalciferolo a causa della carenza di luce solare, difetto dell'1a-idrossilasi, difetto dei recettori del calcitriolo nelle cellule bersaglio . Una diminuzione della concentrazione di Ca 2+ nel plasma sanguigno stimola la secrezione dell'ormone paratiroideo che, attraverso l'osteolisi, provoca la distruzione del tessuto osseo.
Con il rachitismo vengono colpite le ossa del cranio; il torace, insieme allo sterno, sporge in avanti; le ossa tubolari e le articolazioni delle braccia e delle gambe sono deformate; lo stomaco cresce e sporge; sviluppo motorio ritardato. I modi principali per prevenire il rachitismo sono una corretta alimentazione e una sufficiente insolazione.
Calcitonina
La calcitonina è un polipeptide costituito da 32 AA con un legame disolfuro, secreto dalle cellule K parafollicolari della ghiandola tiroidea o dalle cellule C delle ghiandole paratiroidi.
La secrezione di calcitonina è stimolata da un'elevata concentrazione di Ca 2+ e glucagone e inibita da una bassa concentrazione di Ca 2+.
Calcitonina:

Cambiamenti nel livello di calcio, magnesio e fosfati in varie patologie
Una diminuzione della concentrazione di Ca 2+ nel plasma sanguigno si osserva con:

Un aumento della concentrazione di Ca 2+ nel plasma sanguigno si osserva con:

Una diminuzione della concentrazione di fosfati nel plasma sanguigno si osserva con:

Un aumento della concentrazione di fosfati nel plasma sanguigno si osserva con:

La concentrazione di magnesio è spesso proporzionale alla concentrazione di potassio e dipende da cause comuni.
Un aumento della concentrazione di Mg 2+ nel plasma sanguigno si osserva con:

Il ruolo degli oligoelementi: Mg 2+ , Mn 2+ , Co, Cu, Fe 2+ , Fe 3+ , Ni, Mo, Se, J. Il valore della ceruloplasmina, malattia di Konovalov-Wilson.

Il manganese è un cofattore delle aminoacil-tRNA sintetasi.

Il ruolo biologico degli elettroliti basici Na + , Cl - , K + , HCO 3 - -, il valore nella regolazione dell'equilibrio acido-base. Scambio e ruolo biologico. Differenza anionica e sua correzione.

Metalli pesanti (piombo, mercurio, rame, cromo, ecc.), loro effetti tossici.

Aumento dei livelli di cloruro sierico: disidratazione, insufficienza renale acuta, acidosi metabolica dopo diarrea e perdita di bicarbonato, alcalosi respiratoria, trauma cranico, ipofunzione surrenale, uso a lungo termine di corticosteroidi, diuretici tiazidici, iperaldosteronismo, malattia di Cusheng.
Diminuzione del contenuto di cloruri nel siero del sangue: alcalosi ipocloremica (dopo vomito), acidosi respiratoria, sudorazione eccessiva, nefrite con perdita di sali (riassorbimento compromesso), trauma cranico, una condizione con aumento del volume del liquido extracellulare, ulcerativa calite, morbo di Addison (ipoaldosteronismo).
Aumento dell'escrezione di cloruri nelle urine: ipoaldosteronismo (morbo di Addison), nefrite con perdita di sali, aumento dell'assunzione di sale, trattamento con diuretici.
Diminuzione dell'escrezione di cloruri nelle urine: perdita di cloruri durante vomito, diarrea, malattia di Cushing, insufficienza renale allo stadio terminale, ritenzione di sali durante la formazione di edema.
Il contenuto di calcio nel siero del sangue è normale 2,25-2,75 mmol/l.
L'escrezione di calcio nelle urine è normalmente di 2,5-7,5 mmol / giorno.
Aumento del calcio sierico: iperparatiroidismo, metastasi tumorali nel tessuto osseo, mieloma multiplo, ridotto rilascio di calcitonina, sovradosaggio di vitamina D, tireotossicosi.
Diminuzione del calcio sierico: ipoparatiroidismo, aumento del rilascio di calcitonina, ipovitaminosi D, alterato riassorbimento renale, trasfusione massiva di sangue, ipoalbunemia.
Aumento dell'escrezione di calcio nelle urine: esposizione prolungata alla luce solare (ipervitaminosi D), iperparatiroidismo, metastasi tumorali nel tessuto osseo, alterato riassorbimento nei reni, tireotossicosi, osteoporosi, trattamento con glucocorticoidi.
Diminuzione dell'escrezione di calcio nelle urine: ipoparatiroidismo, rachitismo, nefrite acuta (difficoltà di filtrazione nei reni), ipotiroidismo.
Il contenuto di ferro nel siero del sangue è normale mmol / l.
Aumento del contenuto di ferro nel siero: anemia aplastica ed emolitica, emocromatosi, epatite acuta e steatosi, cirrosi epatica, talassemia, trasfusioni ripetute.
Ridotto contenuto di ferro nel siero: anemia sideropenica, infezioni acute e croniche, tumori, malattie renali, perdite di sangue, gravidanza, malassorbimento del ferro a livello intestinale.

La regolazione del metabolismo dell'acqua viene effettuata per via neuroumorale, in particolare, da varie parti del sistema nervoso centrale: corteccia cerebrale, diencefalo e midollo allungato, gangli simpatici e parasimpatici. Sono coinvolte anche molte ghiandole endocrine. L'effetto degli ormoni in questo caso è che modificano la permeabilità delle membrane cellulari all'acqua, garantendone il rilascio o il riassorbimento.Il bisogno di acqua del corpo è regolato dalla sete. Già ai primi segni di ispessimento del sangue, la sete sorge a causa dell'eccitazione riflessa di alcune parti della corteccia cerebrale. L'acqua consumata in questo caso viene assorbita attraverso la parete intestinale e il suo eccesso non provoca fluidificazione del sangue. . Da sangue, passa rapidamente negli spazi intercellulari del tessuto connettivo lasso, del fegato, della pelle, ecc. Questi tessuti fungono da deposito di acqua nel corpo e i singoli cationi hanno un certo effetto sull'assunzione e sul rilascio di acqua dai tessuti. Gli ioni Na + contribuiscono al legame delle proteine da parte di particelle colloidali, gli ioni K + e Ca 2+ stimolano il rilascio di acqua dal corpo.

Pertanto, la vasopressina della neuroipofisi (ormone antidiuretico) favorisce il riassorbimento dell'acqua dall'urina primaria, riducendo l'escrezione di quest'ultima dal corpo. Gli ormoni della corteccia surrenale - aldosterone, desossicorticosterolo - contribuiscono alla ritenzione di sodio nel corpo e poiché i cationi di sodio aumentano l'idratazione dei tessuti, anche l'acqua viene trattenuta in essi. Altri ormoni stimolano il rilascio di acqua da parte dei reni: la tiroxina è un ormone tiroideo, l'ormone paratiroideo è un ormone paratiroideo, gli androgeni e gli estrogeni sono ormoni delle gonadi. Gli ormoni tiroidei stimolano il rilascio di acqua attraverso le ghiandole sudoripare. i tessuti, principalmente liberi, aumentano con malattie renali, compromissione della funzionalità del sistema cardiovascolare, con carenza di proteine, con compromissione della funzionalità epatica (cirrosi). Un aumento del contenuto di acqua negli spazi intercellulari porta all'edema. La formazione insufficiente di vasopressina porta ad un aumento della diuresi, alla malattia del diabete insipido. La disidratazione del corpo si osserva anche con una formazione insufficiente di aldosterone nella corteccia surrenale.

L'acqua e le sostanze in essa disciolte, compresi i sali minerali, creano l'ambiente interno del corpo, le cui proprietà rimangono costanti o cambiano in modo regolare quando cambia lo stato funzionale degli organi e delle cellule.I principali parametri dell'ambiente liquido del corpo sono pressione osmotica,pH E volume.

La pressione osmotica del fluido extracellulare dipende in gran parte dal sale (NaCl), che è contenuto nella massima concentrazione in questo fluido. Pertanto, il principale meccanismo di regolazione della pressione osmotica è associato a un cambiamento nella velocità di rilascio di acqua o NaCl, a seguito della quale cambia la concentrazione di NaCl nei fluidi tissutali, il che significa che cambia anche la pressione osmotica. La regolazione del volume avviene modificando simultaneamente la velocità di rilascio sia dell'acqua che di NaCl. Inoltre, il meccanismo della sete regola l’assunzione di acqua. La regolazione del pH è assicurata dall'escrezione selettiva di acidi o alcali nelle urine; Il pH delle urine, a seconda di questo, può variare da 4,6 a 8,0. Condizioni patologiche come disidratazione dei tessuti o edema, aumento o diminuzione della pressione sanguigna, shock, acidosi e alcalosi sono associati a una violazione dell'omeostasi del sale marino.

Regolazione della pressione osmotica e del volume del liquido extracellulare. L'escrezione di acqua e NaCl da parte dei reni è regolata dall'ormone antidiuretico e dall'aldosterone.

Ormone antidiuretico (vasopressina). La vasopressina è sintetizzata nei neuroni dell'ipotalamo. Gli osmocettori dell'ipotalamo stimolano il rilascio di vasopressina dai granuli secretori con un aumento della pressione osmotica del fluido tissutale. La vasopressina aumenta la velocità di riassorbimento dell’acqua dall’urina primaria e quindi riduce la diuresi. L'urina diventa più concentrata. In questo modo, l’ormone antidiuretico mantiene il volume di liquidi richiesto nel corpo senza influenzare la quantità di NaCl rilasciata. In questo caso diminuisce la pressione osmotica del liquido extracellulare, cioè viene eliminato lo stimolo che ha causato il rilascio di vasopressina.In alcune malattie che danneggiano l'ipotalamo o l'ipofisi (tumori, lesioni, infezioni), la sintesi e la secrezione di vasopressina diminuisce e si sviluppa diabete insipido.

Oltre a ridurre la diuresi, la vasopressina provoca anche il restringimento delle arteriole e dei capillari (da cui il nome) e, di conseguenza, un aumento della pressione sanguigna.

Aldosterone. Questo ormone steroideo è prodotto nella corteccia surrenale. La secrezione aumenta con una diminuzione della concentrazione di NaCl nel sangue. Nei reni, l'aldosterone aumenta il tasso di riassorbimento di Na + (e con esso C1) nei tubuli nefronali, causando la ritenzione di NaCl nel corpo. Ciò elimina lo stimolo che ha causato la secrezione di aldosterone.Un'eccessiva secrezione di aldosterone porta, rispettivamente, ad un'eccessiva ritenzione di NaCl e ad un aumento della pressione osmotica del fluido extracellulare. E questo serve come segnale per il rilascio di vasopressina, che accelera il riassorbimento dell'acqua nei reni. Di conseguenza, sia NaCl che acqua si accumulano nel corpo; il volume del liquido extracellulare aumenta mantenendo la normale pressione osmotica.

Il sistema renina-angiotensina. Questo sistema funge da meccanismo principale per la regolazione della secrezione di aldosterone; da esso dipende anche la secrezione di vasopressina, un enzima proteolitico sintetizzato nelle cellule iuxtaglomerulari che circondano l'arteriola afferente del glomerulo renale.

Il sistema renina-angiotensina svolge un ruolo importante nel ripristinare il volume del sangue, che può diminuire a causa di sanguinamento, vomito abbondante, diarrea (diarrea) e sudorazione. La vasocostrizione sotto l'azione dell'angiotensina II svolge il ruolo di misura di emergenza per mantenere la pressione sanguigna. Quindi l'acqua e l'NaCl provenienti dal bere e dal cibo vengono trattenuti nel corpo in misura maggiore del normale, garantendo così il ripristino del volume e della pressione sanguigna. Successivamente la renina cessa di essere rilasciata, le sostanze regolatrici già presenti nel sangue vengono distrutte e il sistema ritorna al suo stato originale.

Una significativa diminuzione del volume del fluido circolante può causare una pericolosa violazione dell'afflusso di sangue ai tessuti prima che i sistemi di regolamentazione ripristini la pressione e il volume del sangue. Allo stesso tempo, le funzioni di tutti gli organi sono disturbate e, soprattutto, del cervello; si verifica uno stato chiamato shock. Nello sviluppo dello shock (così come dell'edema), un ruolo significativo appartiene al cambiamento nella normale distribuzione dei liquidi e dell'albumina tra il flusso sanguigno e lo spazio intercellulare.La vasopressina e l'aldosterone sono coinvolti nella regolazione dell'equilibrio salino, agendo a livello dei tubuli nefronali, modificano la velocità di riassorbimento dei componenti primari dell'urina.

Metabolismo salino e secrezione dei succhi digestivi. Il volume della secrezione giornaliera di tutte le ghiandole digestive è piuttosto grande. In condizioni normali l'acqua contenuta in questi liquidi viene riassorbita nell'intestino; vomito e diarrea abbondanti possono causare una significativa diminuzione del volume del liquido extracellulare e disidratazione dei tessuti. Una significativa perdita di liquidi con i succhi digestivi comporta un aumento della concentrazione di albumina nel plasma sanguigno e nel liquido intercellulare, poiché l'albumina non viene escreta con segreti; per questo motivo la pressione osmotica del fluido intercellulare aumenta, l'acqua delle cellule inizia a passare nel fluido intercellulare e le funzioni cellulari vengono disturbate. L'elevata pressione osmotica del fluido extracellulare porta anche ad una diminuzione o addirittura alla cessazione della produzione di urina. , e se non gli vengono forniti acqua e sali dall'esterno, l'animale entra in coma.

Significato del soggetto: L'acqua e le sostanze in essa disciolte creano l'ambiente interno del corpo. I parametri più importanti dell'omeostasi del sale marino sono la pressione osmotica, il pH e il volume del fluido intracellulare ed extracellulare. Cambiamenti di questi parametri possono portare a variazioni della pressione arteriosa, acidosi o alcalosi, disidratazione ed edema tissutale. I principali ormoni coinvolti nella regolazione fine del metabolismo del sale marino e che agiscono sui tubuli distali e sui dotti collettori dei reni: ormone antidiuretico, aldosterone e fattore natriuretico; sistema renina-angiotensina dei reni. È nei reni che avviene la formazione finale della composizione e del volume dell'urina, che garantisce la regolazione e la costanza dell'ambiente interno. I reni si distinguono per un intenso metabolismo energetico, che è associato alla necessità di un trasporto transmembrana attivo di quantità significative di sostanze durante la formazione dell'urina.

L'analisi biochimica delle urine dà un'idea dello stato funzionale dei reni, del metabolismo nei vari organi e del corpo nel suo insieme, aiuta a chiarire la natura del processo patologico e consente di giudicare l'efficacia del trattamento .

Scopo della lezione: studiare le caratteristiche dei parametri del metabolismo del sale marino e i meccanismi della loro regolazione. Caratteristiche del metabolismo nei reni. Impara come condurre e valutare un'analisi biochimica delle urine.

Lo studente deve sapere:

1. Il meccanismo di formazione dell'urina: filtrazione glomerulare, riassorbimento e secrezione.

2. Caratteristiche dei compartimenti idrici del corpo.

3. I principali parametri del mezzo liquido del corpo.

4. Cosa garantisce la costanza dei parametri del fluido intracellulare?

5. Sistemi (organi, sostanze) che assicurano la costanza del fluido extracellulare.

6. Fattori (sistemi) che assicurano la pressione osmotica del fluido extracellulare e la sua regolazione.

7. Fattori (sistemi) che garantiscono la costanza del volume del liquido extracellulare e la sua regolazione.

8. Fattori (sistemi) che assicurano la costanza dello stato acido-base del fluido extracellulare. Il ruolo dei reni in questo processo.

9. Caratteristiche del metabolismo nei reni: elevata attività metabolica, stadio iniziale della sintesi della creatina, ruolo della gluconeogenesi intensiva (isoenzimi), attivazione della vitamina D3.

10. Proprietà generali dell'urina (quantità giornaliera - diuresi, densità, colore, trasparenza), composizione chimica dell'urina. Componenti patologici dell'urina.

Lo studente deve essere in grado di:

1. Condurre una determinazione qualitativa dei principali componenti dell'urina.

2. Valutare l'analisi biochimica delle urine.

Lo studente deve essere a conoscenza di: alcune condizioni patologiche accompagnate da alterazioni dei parametri biochimici delle urine (proteinuria, ematuria, glicosuria, chetonuria, bilirubinuria, porfirinuria); I principi di pianificazione di uno studio di laboratorio sulle urine e l'analisi dei risultati per trarre una conclusione preliminare sui cambiamenti biochimici sulla base dei risultati di un esame di laboratorio.

1. La struttura del rene, nefrone.

2. Meccanismi di formazione dell'urina.

Compiti per l'autoformazione:

1. Fare riferimento al corso di istologia. Ricorda la struttura del nefrone. Si notino il tubulo prossimale, il tubulo contorto distale, il dotto collettore, il glomerulo vascolare, l'apparato iuxtaglomerulare.

2. Fare riferimento al corso di fisiologia normale. Ricorda il meccanismo di formazione dell'urina: filtrazione nel glomerulo, riassorbimento nei tubuli con formazione di urina secondaria e secrezione.

3. La regolazione della pressione osmotica e del volume del fluido extracellulare è associata alla regolazione, principalmente, del contenuto di ioni sodio e acqua nel fluido extracellulare.

Nomina gli ormoni coinvolti in questo regolamento. Descrivi il loro effetto secondo lo schema: la causa della secrezione dell'ormone; organo bersaglio (cellule); il meccanismo della loro azione in queste cellule; l'effetto finale della loro azione.

Prova la tua conoscenza:

A. Vasopressina(tutti corretti tranne uno):

UN. sintetizzato nei neuroni dell'ipotalamo; B. secreto con un aumento della pressione osmotica; V. aumenta il tasso di riassorbimento dell'acqua dall'urina primaria nei tubuli renali; g. aumenta il riassorbimento nei tubuli renali degli ioni sodio; e. riduce la pressione osmotica e. l'urina diventa più concentrata.

B. Aldosterone(tutti corretti tranne uno):

UN. sintetizzato nella corteccia surrenale; B. secreto quando la concentrazione di ioni sodio nel sangue diminuisce; V. nei tubuli renali aumenta il riassorbimento degli ioni sodio; d. l'urina diventa più concentrata.

e. Il meccanismo principale per la regolazione della secrezione è il sistema arenina-angiotensivo dei reni.

B. Fattore natriuretico(tutti corretti tranne uno):

UN. sintetizzato nelle basi delle cellule dell'atrio; B. stimolo della secrezione - aumento della pressione sanguigna; V. potenzia la capacità filtrante dei glomeruli; D. aumenta la formazione di urina; e. L'urina diventa meno concentrata.

4. Disegnare un diagramma che illustri il ruolo del sistema renina-angiotensivo nella regolazione della secrezione di aldosterone e vasopressina.

5. La costanza dell'equilibrio acido-base del liquido extracellulare è mantenuta dai sistemi tampone del sangue; un cambiamento nella ventilazione polmonare e nel tasso di escrezione degli acidi (H +) da parte dei reni.

Ricordatevi dei sistemi tampone del sangue (bicarbonato basico)!

Prova la tua conoscenza:

Gli alimenti di origine animale sono di natura acida (principalmente a causa dei fosfati, a differenza degli alimenti di origine vegetale). Come cambierà il pH delle urine in una persona che consuma principalmente alimenti di origine animale:

UN. più vicino al pH 7,0; b.pn circa 5.; V. Il pH è circa 8,0.

6. Rispondi alle domande:

A. Come spiegare l'elevata percentuale di ossigeno consumato dai reni (10%);

B. Elevata intensità della gluconeogenesi;

B. Il ruolo dei reni nel metabolismo del calcio.

7. Uno dei compiti principali dei nefroni è riassorbire le sostanze utili dal sangue nella giusta quantità e rimuovere i prodotti finali del metabolismo dal sangue.

Prepara un tavolo Indicatori biochimici dell'urina:

Lavori in auditorium.

Lavoro di laboratorio:

Effettuare una serie di reazioni qualitative in campioni di urina di diversi pazienti. Trarre una conclusione sullo stato dei processi metabolici sulla base dei risultati dell'analisi biochimica.

Determinazione del pH.

Avanzamento del lavoro: si applicano 1-2 gocce di urina al centro della cartina indicatrice e, cambiando il colore di una delle strisce colorate, che coincide con il colore della striscia di controllo, si abbassa il pH dell'urina in esame determinato. pH normale 4,6 - 7,0

2. Reazione qualitativa alle proteine. L'urina normale non contiene proteine (le tracce non vengono rilevate dalle reazioni normali). In alcune condizioni patologiche, le proteine possono comparire nelle urine - proteinuria.

Progresso: A 1-2 ml di urina aggiungere 3-4 gocce di soluzione al 20% di acido sulfasalicilico appena preparata. In presenza di proteine appare un precipitato bianco o torbido.

3. Reazione qualitativa del glucosio (reazione di Fehling).

Avanzamento del lavoro: aggiungere 10 gocce del reagente di Fehling a 10 gocce di urina. Scaldare a ebollizione. In presenza di glucosio appare un colore rosso. Confronta i risultati con la norma. Normalmente, tracce di glucosio nelle urine non vengono rilevate dalle reazioni qualitative. Normalmente non c'è glucosio nelle urine. In alcune condizioni patologiche, il glucosio appare nelle urine. glicosuria.

La determinazione può essere effettuata utilizzando una striscia reattiva (carta indicatrice)/

Rilevazione di corpi chetonici

Avanzamento del lavoro: applicare una goccia di urina, una goccia di soluzione di idrossido di sodio al 10% e una goccia di soluzione di nitroprussiato di sodio al 10% appena preparata su un vetrino. Appare un colore rosso. Versare 3 gocce di acido acetico concentrato: appare un colore ciliegia.

Normalmente i corpi chetonici sono assenti nelle urine. In alcune condizioni patologiche, nelle urine compaiono corpi chetonici - chetonuria.

Risolvi i problemi da solo, rispondi alle domande:

1. La pressione osmotica del fluido extracellulare è aumentata. Descrivere, in forma schematica, la sequenza di eventi che porteranno alla sua diminuzione.

2. Come cambierà la produzione di aldosterone se un'eccessiva produzione di vasopressina porta ad una significativa diminuzione della pressione osmotica.

3. Delineare la sequenza di eventi (sotto forma di diagramma) volti a ripristinare l'omeostasi con una diminuzione della concentrazione di cloruro di sodio nei tessuti.

4. Il paziente ha il diabete mellito, che è accompagnato da chetonemia. Come risponderà il principale sistema tampone del sangue, il bicarbonato, ai cambiamenti nell'equilibrio acido-base? Qual è il ruolo dei reni nel recupero della KOS? Se il pH delle urine cambierà in questo paziente.

5. Un atleta, preparandosi per una competizione, si sottopone ad un allenamento intensivo. Come modificare il tasso di gluconeogenesi nei reni (argomentare la risposta)? È possibile modificare il pH delle urine in un atleta; giustificare la risposta)?

6. Il paziente presenta segni di un disturbo metabolico nel tessuto osseo, che influisce anche sulla condizione dei denti. Il livello di calcitonina e di ormone paratiroideo rientra nella norma fisiologica. Il paziente riceve vitamina D (colecalciferolo) nelle quantità richieste. Fai un'ipotesi sulla possibile causa del disturbo metabolico.

7. Considerare il modulo standard "Analisi generale delle urine" (clinica multidisciplinare dell'Accademia medica statale di Tyumen) ed essere in grado di spiegare il ruolo fisiologico e il valore diagnostico dei componenti biochimici dell'urina determinati nei laboratori biochimici. Ricorda che i parametri biochimici delle urine sono normali.

Lezione 27. Biochimica della saliva.

Significato del soggetto: Vari tessuti sono combinati nella cavità orale e vivono microrganismi. Sono interconnessi e una certa costanza. E nel mantenimento dell'omeostasi della cavità orale e dell'organismo nel suo insieme, il ruolo più importante spetta al fluido orale e, in particolare, alla saliva. La cavità orale, come tratto iniziale del tubo digerente, è il luogo del primo contatto del corpo con alimenti, farmaci e altri xenobiotici, microrganismi . Anche la formazione, lo stato e il funzionamento dei denti e della mucosa orale sono in gran parte determinati dalla composizione chimica della saliva.

La saliva svolge diverse funzioni, determinate dalle proprietà fisico-chimiche e dalla composizione della saliva. La conoscenza della composizione chimica della saliva, delle funzioni, del tasso di salivazione, della relazione della saliva con le malattie del cavo orale aiuta a identificare le caratteristiche dei processi patologici e alla ricerca di nuovi mezzi efficaci per prevenire le malattie dentali.

Alcuni parametri biochimici della saliva pura sono correlati ai parametri biochimici del plasma sanguigno; pertanto, l'analisi della saliva è un metodo conveniente e non invasivo utilizzato negli ultimi anni per diagnosticare malattie dentali e somatiche.

Scopo della lezione: Studiare le proprietà fisico-chimiche, i componenti costitutivi della saliva, che ne determinano le principali funzioni fisiologiche. Fattori principali che portano allo sviluppo della carie, alla deposizione del tartaro.

Lo studente deve sapere:

1 . Ghiandole che secernono la saliva.

2. La struttura della saliva (struttura micellare).

3. Funzione mineralizzante della saliva e fattori che causano e influenzano questa funzione: sovrasaturazione della saliva; volume e velocità della salvezza; pH.

4. La funzione protettiva della saliva e i componenti del sistema che determinano questa funzione.

5. Sistemi tampone salivari. I valori del pH sono normali. Cause di violazione dello stato acido-base (stato acido-base) nella cavità orale. Meccanismi di regolazione della CBS nel cavo orale.

6. Composizione minerale della saliva e confronto con la composizione minerale del plasma sanguigno. Il valore dei componenti.

7. Caratteristiche dei componenti organici della saliva, componenti specifici della saliva, loro significato.

8. Funzione digestiva e fattori che la determinano.

9. Funzioni regolatrici ed escretorie.

10. Fattori principali che portano allo sviluppo della carie, alla deposizione del tartaro.

Lo studente deve essere in grado di:

1. Distinguere tra i concetti di "saliva stessa o saliva", "fluido gengivale", "fluido orale".

2. Essere in grado di spiegare il grado di cambiamento nella resistenza alla carie con un cambiamento nel pH della saliva, le ragioni del cambiamento nel pH della saliva.

3. Raccogliere la saliva mista per l'analisi e analizzare la composizione chimica della saliva.

Lo studente deve essere esperto in: informazioni sulle idee moderne sulla saliva come oggetto di ricerca biochimica non invasiva nella pratica clinica.

Informazioni dalle discipline di base necessarie per studiare l'argomento:

1. Anatomia e istologia delle ghiandole salivari; meccanismi della salivazione e sua regolazione.

Compiti per l'autoformazione:

Studia il materiale dell'argomento in conformità con le domande target ("lo studente deve sapere") e completa i seguenti compiti per iscritto:

1. Annotare i fattori che determinano la regolazione della salivazione.

2. Disegna una micella di saliva.

3. Prepara una tabella: confronto della composizione minerale della saliva e del plasma sanguigno.

Impara il significato delle sostanze elencate. Annotare altre sostanze inorganiche contenute nella saliva.

4. Prepara una tabella: i principali componenti organici della saliva e la loro importanza.

6. Annotare i fattori che portano ad una diminuzione e ad un aumento della resistenza

(rispettivamente) alla carie.

Lavoro in aula

Lavoro di laboratorio: Analisi qualitativa della composizione chimica della saliva

totale:0
In contatto con 0
Google+ 0
OK 0
Facebook 0