Мінеральний обмін

Натрій (Na). Загальний зміст в організмі становить приблизно 105 г. Натрій є головним катіоном позаклітинних рідин організму, у складі яких його зміст досягає 50 % від усієї кількості натрію. Натрій має властивість накопичуватися в костях, де утворюється природне депо натрію. У складі кісткової тканини натрію близько 44 % його загальної кількості. І всього 6 % натрію локалізується внутріклітинно.

Біологічна роль натрію складається в підтримці осмотичного тиску, причому, це головний компонент, що бере участь у створенні нормальної осмолярності. Натрій бере участь у підтримці кислотно-основного балансу, входячи до складу буферних систем крові. Бере участь у передачі порушення по нервовому волокну. Добова потреба елемента для дорослих становить близько 215 ммоль. Надходить в організм у складі їжі. Виводиться натрій з організму, в основному, нирками. Лише 5-10 % його втрачається організмом у складі поту й калу. Баланс натрію в організмі регулюється ЦНС, ендокринною системою й нирками. Істотний вплив на обмін натрію має гормон кори наднирників – альдостерон. Гормон сприяє затримці натрію в організмі. Вміст натрію в сироватці крові дорослих у нормі становить 137-150 ммоль/л. В еритроцитах – 9-28 ммоль/л.

Патологія обміну натрію проявляється гіпо- і гіпернатріємією. Гіпонатріємія розвивається при недостатній продукції альдостерону, введення в організм більших кількостей рідини. Гіпернатріємія спостерігається при гіперпродукції альдостерону, значних втратах рідини без втрати солей, при хронічних нефритах, гепатитах, цирозі печінки, менінгітах.

Калій (К). Загальний зміст калію у організмі становить у середньому 160 р. Калій є головним внутрішньоклітинним катіоном. Розподіляється калій у організмі в такий спосіб: внутріклітково - до 90%; позаклітинні рідини - 2,5%; у тканинах опорно-рухового апарата - до 8%. Основним депо калію є м'язова тканина.

Біологічна роль Калію: бере участь у підтримці осмотичного тиску й кислотно-основного стану в клітках; разом з натрієм створює різницю потенціалів по обох сторони клітинної мембрани, що забезпечує енергією фізіологічні процеси, що протікають у мембранах; бере участь у процесах біосинтезу білка, глікогену, АТФ, креатинфосфату, ацетилхоліну; бере участь у передачі порушення по нервово-м'язовому волокну. Добова потреба калію для організму становить у середньому 75 ммоль. Надходить в організм у складі їжі. Виводиться з організму головним чином нирками. Калій сприяє діурезу й набагато легше виводиться чим натрій. Незначні кількості калію є в складі калу, поту й слини. У регуляції рівня калію відіграє роль ЦНС - калійчутливі рецептори, які розташовані в кровоносних судинах печінки, нирок, тонкого кишечнику. З гормонів, що беруть участь в обміні калію найбільш впливові альдостерон і інсулін. Альдостерон підсилює секрецію калію нирковими канальцями, сприяючи зниженню його концентрації в організмі. Інсулін, навпроти, зменшує втрати калію нирками й полегшує його транспорт у клітини. Зміст калію у сироватці крові дорослих у нормі становить 3,6-5,3 ммоль/л, в еритроцитах - 79,9-99,3 ммоль/л.

Патологія обміну калію проявляється гіпо- і гіперкалієміею. Гіпокаліємія спостерігається при підвищеній продукції альдостерону й недостатності інсуліну, уживанням їжі збідненої калієм, при поліуріях, пов'язаних із ниркової, або іншою патологією, а також виникаючих у результаті тривалого прийому диуретиків. Гіпокаліємія проявляється вповільненням проведення нервового порушення м'язової тканини й особливо в міокарді. При цьому виникає недостатність серцевого м'яза, аж до паралічу м'язів і зупинки серця. Гіперкаліємія виникає при надлишковому надходженні калію з лікарськими препаратами, при посиленому виході калію із кліток у результаті травмування тканин, опіках, гемолізі еритроцитів, а також за рахунок порушення виведення калію при захворюваннях нирок. Основні зміни при даному стані відзначаються так само з боку серцевого м'яза.

Кальцій (Са). Утримується в організмі в основному в костях, дентині й емалі зубів – 99 % загальної кількості кальцію. Є присутнім у позаклітинних рідинах. Усередині кліток у нормі не відзначається. Може накопичуватися в клітках при гіпервітамінозі D, що приводить до важкої інвалідності. У плазмі крові розрізняють кілька фракцій кальцію: іонізований, неіонізований, але здатний до діалізу й недіалізуючий, білковозв’язаний. Біологічно активним є тільки іонізований кальцій, його концентрація становить 50 % від загального вміст.

Біологічна рол: бере участь у процесах нервом’язової збудливості як антагоніст калію; у процесах згортання крові; у побудові кісткового скелету.

Добова потреба Са в нормі в дорослої людини становить близько 30 ммоль. Виводиться з організму, в основному, у складі шлункового й підшлункового секретів. Регулюється обмін кальцію гормонами: прищитовидних залоз - паратирином і щитовидної залози - кальцітонином. У регуляції бере участь вітамін D. Паратирин збільшує концентрацію кальцію шляхом його реабсорбции в ниркових канальцах і за рахунок надходження його в кров з кісткової тканини. Кальцітонин знижує рівень кальцію за рахунок зниження його реабсорбції в ниркових канальцах і посилення фіксації в костях. У нормі виділення цих двох гормонів перебуває в динамічній рівновазі. У патології обміну Са розрізняють гіпо- і гіперкальціємію. Гіпокальціємія зустрічається при гіпопаратиреозі. Недостатність функції прищитовидних залоз приводить до зниження рівня іонізованого кальцію в крові, що проявляється тетанією - приступами судом. Зниження рівня кальцію спостерігається при нефрозах, гломерулонефритах, при гіповітамінозі D, особливо в дитячому віці, коли виникає рахіт. Гіперкальціємія відзначається при гіперфункції прищитовидних залоз, при деструктивних процесах у костях.

Залізо (Fе). Загальний зміст феруму в організмі дуже невеликий й становить 53,6-89,5 ммоль (3-5 г), але цієї кількості досить для забезпечення газообміної функції еритроцитів і процесів клітинного дихання – основної біологічної ролі феруму. У вільному виді ферум в організмі не зустрічається, він входить до складу різних комплексів. Підрозділяється на внутрішньоклітинний й позаклітинний. Внутрішньоклітинні сполуки феруму: гемоглобін (у його сполуці міститься до 70 % усього феруму організму), міоглобін і ряд ферумвмісних ферментів, таких як цитохроми, каталаза і ін. Позаклітинна сполука феруму – білок плазми крові трансферин, що є транспортною формою феруму в крові. Забезпечує доставку Fе від кишечнику до кровотворних органів. Трансферин здатний насичуватися ферумом до 40 % своєї загальної маси. Добова потреба організму в ферумі становить 0,36-0,4 ммоль. Здебільшого – за рахунок феруму, що утворюється при розпаді гемоглобіну еритроцитів, а також за рахунок надходжень із їжею. Виводиться з організму в складі калу, сечі й поту, у жінок у ході менструального циклу.

Патологія обміну Fе звичайно пов'язана з його дефіцитом, що розвивається при крововтратах, недостатнім надходженні з їжею, порушенням усмоктування в кишечнику, недостатнім звільненням з депо організму. При цьому розвиваються ферумдефіцитні анемії.

Хлор. Є аніоном позаклітинних рідин.

Біологічна роль хлору полягає в підтримці осмотичного тиску й кислотно-основного стану позаклітинної рідини, участі в газообмінній функції еритроцитів, участі в утворенні соляної кислоти, шлункового соку, активації амілази, знешкодженні продуктів патологічного розпаду тканин. Добова потреба в хлорі становить до 215 ммоль. Надходить в організм із їжею у вигляді NaСl. Виділяється з організму нирками, шлунковим соком, потім. Обмін хлору в організмі пасивно пов'язаний з обміном натрію й регулюється тими ж нейрогуморальними факторами, що й обмін натрію. Нормальний вміст хлору в сироватці крові становить 95-110 ммоль/л, в еритроцитах - 45-54 ммоль/л.

У патології обміну хлору розрізняють гіпо- і гіперхлорплазмію. Гіпохлорплазмія спостерігається при недостатньому надходженні іонів з їжею й надлишковими втратами його при захворюваннях, що супроводжуються зневоднюванням організму (поноси, блювоти, поліурія, посилене потовиділення). Значне зниження рівня хлору в плазмі крові може приводити до порушення моторики кишечнику аж до його парезу, судомам. Гіперхлорплазмія зустрічається при підвищеному надходженні NаСl з їжею, при затримці рідини в організмі у вигляді набряків і транссудатів в областях, при порушенні його виведення із сечею в результаті нефритів, при підвищеній секреції альдостерону.

Фосфор (Р). Утримується в організмі головним чином у костях і зубах (90 %). Інша кількість концентрується внутриклітково – фосфор є головним внутрішньоклітинним аніоном. Незначна частина фосфору визначається в позаклітинних рідинах.

Біологічна роль фосфору. Бере участь у побудові кісткової тканини, клітинних мембран, входить до складу ДНК і РНК, бере участь у депонуванні й переносі енергії у вигляді макроенергетичних зв'язків АТФ, бере участь у регуляції кислотно-основного стану (входить до складу буферних систем крові), активує усмоктування іонів кальцію в кишках, використовується при синтезі креатинфосфата в м'язовій тканині. Утримується в крові у вигляді наступних фракцій: неорганічного фосфору, органічних фосфорних ефірів, фосфоліпідів і вільних нуклеотидів. Для клінічних цілей частіше використається визначення неорганічних фосфатів і фосфоліпідів. Добова потреба у фосфорі становить близько 30 ммоль. Надходить в організм у складі їжі. Виводиться фосфор з організму, головним чином у складі сечі, калу, у вигляді фосфатів натрію, калію, кальцію. Обмін форсфору тісно пов'язаний з обміном кальцію. І в регуляції обміну фосфору, також найбільш важливе значення мають гормони паратирин, кальцітонин і вітамін D. Паратирин викликає зниження концентрації фосфатів у крові за рахунок посилення фільтрації й гноблення реабсорбції фосфатів у нирках. Кальцітонин має аналогічну гіпофосфатемічну дію. Вітамін D збільшує рівень фосфатів у крові, активуючи всмоктування фосфору в кишках, сприяючи фіксації фосфору в костях.

Патологія обміну фосфору проявляється гіпо- і гіпер-фосфатемією. Гіпофосфатемія спостерігається при гіперпродукції гормону паратирина, введенні інсуліну, при гіповітамінозі D з розвитком рахіту в дітей. Гіперфосфатемія виникає при гіпервітамінозі D, гострої жовтої атрофії печінки, лейкозах.