- •Вопрос 116 Значение воды для жизнедеятельности организма. Распределение воды в тканях, понятие о внутриклеточной и внеклеточной жидкостях. Водный баланс, регуляция водного обмена.
- •Вопрос 117 Минеральные вещества организма человека. Макроэлементы, их роль. Регуляция минерального обмена.
- •Регуляция минерального обмена
- •Вопрос 118 Микроэлементы. Значение для жизнедеятельности организма. Источники микроэлементов для человека. Патологии, связанные с недостатком микроэлементов.
- •Патологии, связанные с недостатком микроэлементов:
- •Вопрос 119 Биохимический базис медицинской биотехнологии. Получение лекарственных препаратов биотехнологическим синтезом (получение человеческого инсулина из свиного).
- •Вопрос 120
Вопрос 116 Значение воды для жизнедеятельности организма. Распределение воды в тканях, понятие о внутриклеточной и внеклеточной жидкостях. Водный баланс, регуляция водного обмена.
Роль воды в организме:
Участие в ферментативных реакциях гидролиза (катаболизм жирных кислот, гликогена, переваривание пищи)
Формирование клеточных мембран
Формирование гидратных оболочек вокруг молекул, что обеспечивает растворимость веществ и транспорт их в крови и клетке
Создание активного объема клетки и межклеточного пространства
Обеспечивает необходимое состояние жидких сред организма (нарушения приводят к снижению растворимости веществ и усилению кристаллообразования)
Стабильность АД
Регуляция температуры тела (выделение пота)
Выделение продуктов жизнедеятельности и др.
Распределение воды в тканях неодинаково: чем больше конц. воды в любой
биолог. жидкости, тем выше скорость взаимодействий молекул: быстрее доставляются питательные вещества клеткам, быстрее пополняются энергетич. запасы, быстрее выводятся побочные продукты биохим. реакций, быстрее проходят процессы обновления и восстановления.
-
Весь организм
65%
Скелет
22%
Жировая ткань
99%
Кровь
83%
Стекловидное тело глаза
99%
Мозг
85%
Зубная эмаль
0,2%
Внутриклеточная жидкость – жидкость, содержащаяся внутри клеток.
Внеклеточная жидкость – жидкость, находящаяся во внеклеточном пространстве.
Внеклеточная жидкость:
Интерстициальная жидкость – жидкость, окружающая клетки (например, лимфа)
Внутрисосудистая жидкость (кровь)
Трансцеллюлярная жидкость, содержащаяся в специализированных полостях тела.
(Спинномозговая, перикардиальная, плевральная, синовиальная, внутриглазная жидкость, а также пищеварительные соки)
Водный баланс – это соотношение между количеством жидкости, поступившей в
организм, и количеством выведенной из него за тот же период времени.
Водный баланс складывается из трёх процессов:
Поступления воды в организм с пищей и питьём
Образования воды при обмене веществ (так называемая эндогенная вода)
Выделения воды из организма
Изменения или нарушения водного обмена обозначаются как положительный (накопление в организме избытка воды) или отрицательный (дефицит в организме воды) баланс.
При избытке воды она выделяется:
Через легкие с дыханием (400мл в день)
Через кожу (неощутимые – до 500мл в день, потоотделение при повышении температуры – до 2 литров в час)
Кишечник (100-200 мл в день)
Почки (1000-1500 мл в день = диурез)
При отрицательном водном балансе возникает жажда и активируются
антидиуретические системы:
1. Антидиуретический гормон (вазопрессин, АДГ) – секреция и синтез возрастает при:
Активации барорецепторов сердца в результате снижения давления крови, при
уменьшении внутрисосудистого объема крови на 7-10%,
Возбуждении осморецепторов гипоталамуса и воротной вены – при нарастании
осмоляльности внеклеточной жидкости даже менее чем на 1% (при обезвоживании, почечной или печеночной недостаточности)
Механизм: АДГ синтезируется в виде прогормона в гипоталамусе, затем
переносится в нервные окончания нейрогипофиза, из которых секретируется в кровоток при соответствующей стимуляции.
Клетки-мишени для АДГ – кл. дистальных канальцев и собирательные трубочки почек.
Рецепторы для АДГ:
V1 рецептор – локализован в мембранах гладких мышц. Взаимодействие АДГ с V1
рецептором приводит к активации фосфолипазы С, которая гидролизует фосфатидилинозитол–4,5-бифосфат с образованием ИФ-3 и ДАГ. ИФ-3 вызывает высвобождение Ca2+ из ЭПР => сокращение гладкомышечного слоя сосудов.
V2 рецептор – обнаружен только на поверхности эпителиальных клеток почек.
Связывание АДГ с V2 сопряжено с аденилатциклазной системой и стимулирует активацию протеинкиназы А (ПКА). ПКА фосфорилирует белки, которые стимулирую экспрессию гена мембранного белка – аквапорина-2.
Аквапорин-2 перемещается к апикальной мембране, встраивается в неё и образует
водные каналы. Эти клетки обеспечивают селективную проницаемость для воды. Молекулы воды свободно поступают в интерстициальное пространство => происходит повышенная реабсорбция воды из почечных канальцев.
2. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (система РААС) – активируется при уменьшении давления в почечных приносящих артериолах или снижение концентрации ионов Na+ в моче дистальных канальцев. Конечная цель работы данной системы – усилить реабсорбцию натрия в конечных отделах нефрона. Это влечет за собой увеличение потока воды в клетки тех же отделов и предотвращение ее потерь.
Ренин – протеолитический фермент, продуцируемый юкстагломерулярными
клетками, расположенными вдоль афферентных (приносящих) артериол почечного тельца. В крови ренин действует на ангиотензиноген.
При снижении АД (кровотечение, потеря жидкости, снижение конц NaCl)
юкстагломерулярные клетки высвобождают ренин, субстратом для которого явл. ангиотензиноген.
Ангиотензиноген – α2-глобулин. Образование ангиотензиногена происходит в
печени и стимулируется глюкокортикоидами и эстрогенами.
Ренин гидролизует пептидную связь в молекуле ангиотензиногена, отщепляя от
него N-концевой декапептид (ангиотензин I), не имеющий биологической активности.
Под действием антиотензин-превращающего фермента (АПФ) с С-конца ангиотензина I удаляются 2 АК и образуется ангиотензин II.
Ангиотензин II функционирует через инозитолтрифосфатную систему клеток
клубочковой зоны коры надпочечников и стимулирует синтез и секрецию альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников. Кроме этого, ангиотензин II стимулирует центр жажды в гипоталамусе и ингибирует секрецию ренина в почках.
Его присутствие в крови в высоких конц. оказывает мощное сосудосуживающее
действие и повышает АД
Альдостерон – активный минералокортикостероид, синтезирующийся
клетками клубочковой зоны коры надпочечников из холестерола.
Механизм действия: альдостерон, взаимодействуя с внутриклет. рецепторами клеток почечных канальцев, стимулирует синтез белков:
Белков-транспортеров Na+ из просвета канальцев в эпител. кл. почечного канальца
Na+, K+-АТФазы, обеспечивающей удаление ионов Na+ из кл. почечного канальца в
межклеточное пространство и переносящей ионы К+ в клетку
Белков-транспортеров ионов К+ из клеток почечного канальца в первичную мочу
Митохондриальных ферментов ЦТК (цитрратсинтазы), стимулирующих
образование молекул АТФ, необх. для активации транспорта ионов
В результате: увеличивается реабсорбция ионов Na+ в канальцах нефронов, что вызывает задержку NaCl в организме и возрастание экскреции К+