Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Водно-минеральный обмен

.pdf
Скачиваний:
42
Добавлен:
04.03.2016
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

AQP – интегральные (SH-содержащие) белки

клеточных мембран (30 кДа). Гомотетрамеры.

Активируются / инактивируются путем

фосфорилирования / дефосфорилирования. Более 10 классов AQP:

AQP0 – хрусталик глаза

AQP1 – эндотелиоциты, эритроциты, лёгкие, мозг AQP2 – собирательные трубочки почек

AQP4 – собирательные трубочки почек, лёгкие, мозг

AQP7-9 – акваглицеропорины, транспортируют

вместе с водой глицерол, мочевину, мочевую

кислоту

При мутации гена, кодирующего синтез AQP2, –

нефрогенный несахарный диабет

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Вода (H2O)

•У взрослого человека ≈ 60-65% веса тела

•У новорождённого ≈ 75% веса тела

•При старении содержание воды ↓

•В возрасте 80 и > лет ≈ 45-50% веса тела

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Биологическая роль воды

•Универсальный растворитель

•Способствует диссоциации веществ (особенно слабых электролитов)

•Участвует в формировании и стабилизации нативной структуры биополимеров

•Участвует в реакциях обмена веществ (реакции гидролиза, гидратации)

•Структурная функция (входит в структуру

надмолекулярных образований)

•Механическая функция (обеспечивает тургор

клеток и межклеточного вещества)

•Транспортная функция

•Регулятор теплового баланса

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Потребность в воде: взрослые – 30-40 г/кг веса тела в сутки; дети – в 3-4 раза больше

Поступление воды: 2,5 л Н2О в сутки: 1,2 л – питьевая вода, 1,0 л – с пищей, 0,3 л – метаболическая вода

Выведение воды: 1500 мл – с мочой, 600 мл

– через лёгкие, 300 мл – через кожу, 100 мл – через кишечник

Распределение воды в организме: 1/2 – в мышцах, 1/8 – в скелете, 1/16 – в коже, 1/20 – в крови

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Вода:

•Свободная (мобильная)

•Связанная

Прочносвязанная (иммобильная)

Слабосвязанная

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Определяющим фактором распределения Н2О во вне- и внутриклеточных пространствах является осмолярность жидкостных пространств (285-303 мосмоль/л)

Обмен воды между интра- и экстравазальной жидкостями лимитирован онкотическим и гидростатическим (гидродинамическим) давлением крови

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

60% от веса тела

 

2/3 всей воды

 

 

1/3 всей воды

Вода внутриклеточной

 

Вода внеклеточной

жидкости – 33%

 

жидкости – 27%

Экстравазальная

 

 

 

жидкость - 19-20%

 

Трансцеллюлярная

Жидкость соедини-

 

жидкость – 1-3%

 

 

тельных тканей – 4-5%

Интравазальная

Жидкость костной ткани

жидкость – 5-7%

4-5%

 

 

 

 

Интерстициальная

Жидкость

Жидкость

жидкость – 10-12%

кровеносных

лимфатических

сосудов – 4-5%

сосудов – 1-2%

 

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Витамин Д (кальциферол), антирахитический

Существует в виде нескольких соединений. В растительных продуктах содержится эргостерол (витамин Д1), который при действии УФ-лучей превращается в Д2 (эргокальциферол)

Кальциферол – «несущий кальций». В животных жирах содержится Д3 (холекальциферол)

В организме человека Д3 образуется из 7- дегидрохолестерола в клетках кожи под действием солнечного света (УФ-лучей) и является наиболее важным из витаминов группы Д

Д3 – это еще неактивная (!) форма

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

7-дегидрохолестерол

¤ УФ-лучи

витамин Д3 (холекальциферол)

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Метаболизм

Витамины группы Д всасываются подобно витамину А

Впечени Д3 подвергается гидроксилированию по С-25 → 25-гидроксихолекальциферол – 25(ОН)-Д3 → кровь → специальный белок-транспортер → почки

Впочках – второе гидроксилирование по С-1 → 1,25-

дигидроксихолекальциферол – 1,25(ОН)2-Д3, или

кальцитриол – активная форма витамина Д3

Эта реакция активируется ПТ при ↓ Са2+ в крови

Если уровень Са2+ в норме, второе гидроксилирование идет по С-24 → неактивный метаболит – 24,25(ОН)2-Д3

В гидроксилировании участвует витамин С

Д3 накапливается в жировой ткани

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Биохимические функции

•см. регуляцию обмена кальция

•участвует в регуляции роста и дифференцировке клеток костного мозга

•АО

•антиканцероген

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Гиповитаминоз

У детей – рахит

Основные проявления сводятся к симптоматике недостаточности кальция, а дефицит кальция → накопление стронция в костях

Нарушается остеогенез: деформация скелета конечностей из-за остеомаляции (деминерализации – ↓ объема неорганического матрикса), черепа, грудной клетки; гипотония мышц; задержка кальцификации эмали, прорезывания первых зубов и в 20% случаев – гипоплазия эмали

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Гиповитаминоз

Увзрослых – кариес и патологическая стираемость зубов, остеомаляция

Упожилых – остеопороз (↓ плотность костной ткани из-за ↓ количества органического матрикса)

Гиповитаминоз Д → гипокальциемия → секреция ПТ → активация остеокластов → ↑ поступление кальция из кости в кровь

Кальцийсвязывается избытком фосфатов → растворимые соли → мягкие ткани, сосуды, почки → кальцификация

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Гипервитаминоз

Интоксикация и выраженная деминерализация костей вплоть до переломов за счет активации остеокластов

Содержание кальция в крови ↑ → опять-таки кальцификация

И при недостатке (!), и при избытке витамина Д (!) – деструкция кости → надо строго соблюдать норму витамина Д

Copyright © 2009 by Kolb A.V.

Биологическая химия – Водно-минеральный обмен

Пищевые источники

Д3 содержится исключительно в животной пище: рыбий жир, печень, яичный желток, сливочное масло

Суточная потребность:

для детей – 10 – 25 мкг

у взрослых – 5 мкг

Copyright © 2009 by Kolb A.V.