Теоретичні питання
Біохімічний склад міоцитів. Білки міофібрил: міозин, актин, тропоміозин, тропонін. Молекулярна організація товстих і тонких філаментів.
Екстрактивні речовини м’язів, азотисті і безазотисті, їх хімічна природа та роль. Молекулярні механізми м'язового скорочення: сучасні уявлення про взаємодію м'язових філаментів. Роль іонів Са2+ в регуляції скорочення та розслаблення скелетних і гладеньких м'язів.
Біоенергетика м’язової тканини. Макроергічні сполуки м’язів. Структура, утворення і роль АТФ, креатинфосфату, креатинфосфокіназ, джерела АТФ у м'язах; роль креатинфосфату в забезпеченні енергії м'язового скорочення.
Біохімічні зміни в м’язах при патології.
Особливості біохімічного складу та метаболізму головного мозку: хімічний склад головного мозку, нейроспецифічні білки та ліпіди (гангліозиди, цереброзиди, холестерол), особливості амінокислотного складу мозку, роль системи глутамінової кислоти.
Енергетичний обмін в головному мозку людини.
Біохімія нейромедіаторів (ацетилхоліну, норадреналіну, дофаміну, серотоніну, збуджувальних і гальмівних амінокислот), їх роль у передачі нервових імпульсів та регуляції пам’яті.
Рецептори для нейромедіаторів та фізіологічно активних сполук.
Пептидергічна система головного мозку.
Опіоїдні пептиди (енкефаліни, ендорфіни, динорфіни) та їх рецептори.
Порушення обміну медіаторів та модуляторів головного мозку при психічних розладах.
Біохімічні механізми, які лежать в основі нервово-психічних захворювань людини (алкоголізм, наркоманія, хвороба Альцгеймера, розсіяний склероз, хвороба Паркінсона, епілепсія).
Практична робота
Дослід 1. Кількісне визначення креатиніну в сечі.
Принцип методу. Метод базується на кольоровій реакції (реакція Яффе) креатиніну з пікриновою кислотою в лужному середовищі з подальшим визначенням інтенсивності забарвлення на ФЕКу. Концентрацію креатиніну в сечі знаходять за калібрувальним графіком.
Матеріальне забезпечення: насичений розчин пікринової кислоти, 10 % розчин гідроксиду натрію, ФЕК, мірні циліндри на 100 мл, мірні піпетки, скляні палички.
Хід роботи. В один мірний циліндр відміряють 0,5 мл сечі (дослід), а в другий – 0,5 мл дистильованої води (контроль). В обидва циліндри добавляють по 0,2 мл 10% гідроксиду натрію і по 3 мл насиченого розчину пікринової кислоти, перемішують вміст циліндрів, залишають на 5 хв, потім доводять дистильованою водою до 100 мл, перемішують скляною паличкою і вимірюють на ФЕКу екстинкцію досліду проти контролю в кюветах з товщиною шару 1 см із зеленим світлофільтром.
Знаючи оптичну густину, за калібрувальним графіком визначають вміст креатиніну в досліді і розраховують кількість креатиніну, виділеного з сечею за добу за формулою:
де а – кількість креатиніну, знайдена за калібрувальним графіком;
Vдоб – добовий об’єм сечі (1500 мл);
Vдосл – об’єм сечі, взятий для аналізу, мл;
(коефіцієнт перерахунку в одиниці СІ (ммоль/доб) дорівнює 8,84).
Пояснити отриманий результат. Зробити висновки.
Клініко-діагностичне значення. В середньому за добу з сечею виділяють креатиніну у чоловіків 8,8 – 17,7 ммоль/добу (1,0 – 2,0 г/добу), а у жінок – 7,1 – 15,9 ммоль/добу (0,8 – 1,8 г/добу). Збільшення виділення креатиніну спостерігають при надмірному вживанні м’ясної їжі (екзогенний креатинін), розпаді білків протоплазми, посиленій фізичній роботі, акромегалії, цукровому та нецукровому діабетах, інфекційних та інших захворюваннях (ендогенний креатинін). Виділення креатиніну значно зменшується при захворюваннях нирок, м’язовій дистрофії, гіпертиреозі, анемії, лейкемії, у людей похилого віку, при хронічному нефриті з уремією (при цьому вміст його в крові збільшується). Креатинін, на відміну від багатьох інших низькомолекулярних речовин, не реабсорбується і тому за його екскрецією з сечею можна оцінювати стан клубочкової фільтрації.
Дослід 2. Визначення активності холінестерази в сироватці крові титраметричним методом Мішеля.
Принцип методу. Визначення ґрунтується на ферментативному гідролізі ацетилхоліну з утворенням ацетатної кислоти, яку визначають титруванням за допомогою натрію гідроксиду.
Матеріальне забезпечення: 1,5% ацетилхолін, 1% фенолфталеїн, 0,01М натрію гідроксид, термостат, пробірки.
Хід роботи. У дві пробірки вносять по 1мл 1,5% ацетилхоліну, далі в одну з них (дослідну) додають 1 мл досліджуваної сироватки, а в другу пробірку (контрольну) додають 1 мл попередньо інактивованої (при 56 С впродовж 30 хв) сироватки. У кожну із пробірок вносять 2 – 3 краплі фенолфталеїну, після чого проводять титрування за допомогою 0,01 М натрію гідроксиду.
Розрахунок. Вираховують різницю V=Vд Vк ,
де Vд – кількість мл 0,01М NaOH, яка пішла на титрування дослідної проби;
Vк – кількість мл 0,01 М NaOH, яка пішла на титрування контрольної проби.
Нормальні величини: 2 – 4 мл 0,01М натрію гідроксиду, який пішов на титрування 1мл сироватки.
Зробити висновок.
Клініко-діагностичне значення. Активність холінестерази (ХЕ) у здорових людей може значно коливатися, проте у однієї і тієї самої особи вона досить стабільна і становить 45 – 95 мкмоль/с·л. ХЕ (бутирилхолінестераза) належить до секреторних ензимів клітин печінки. На відміну від більшості інших ензимів її активність у крові при захворюваннях цього органа знижується, оскільки порушується синтез ензиму в гепатоцитах. Значне зниження активності ХЕ спостерігають при гострих і хронічних гепатитах, цирозах печінки, злоякісних пухлинах печінки.
Визначення активності ХЕ у сироватці крові використовують найчастіше як прогностичний критерій при гострих і особливо хронічних ураженнях паренхіми печінки фосфаторганічними отрутами. Ступінь зниження активності ензиму відображає тяжкість і поширення ураження печінкових клітин.
Активність ХЕ у сироватці незначно підвищується при деяких психічних захворюваннях, особливо при маніакально-депресивному психозі, стані тривоги та депресивних неврозах, при шизофренії, розсіяному склерозі, особливо у пацієнтів з прогресуючою формою патологічного процесу, який супроводжується чіткою демієлінізацією.
Значне підвищення активності ХЕ у навколоплідних водах може свідчити про серйозні ураження нервової системи плода.