biokhimia_ekz

Карбоксигемоглобин увеличивает гемолиз эритроцитов; так же является показателем гемолиза эритроцитов, активного курения, обеднения тканей кислородом.

112.Нервная ткань.

Функции нервной системы: обработка, хранение, передача информации через синаптические связи клеток. Главный элемент нервной ткани – нейрон. Синапс – осуществляет связь между отдельными нейронами. Химический состав: 1) содержание липидов в сером веществе 25%, в белом 40%, в периферических нервах до 50%. Липидный состав меняется в онтогенезе, в раннем возрасте отсутствуют цереброзиды, далее увеличивается количество длинноцепочных жирных кислот с четырьмя и пятью двойными связями. 2) содержание белков 50% в сером веществе, 35% в белом. 3) малый запас гликогена и АТФ.

Нейроспецифические белки (НСБ) – обнаруживаются в нервной ткани и количественно в ней преобладающие. Открыто более 200 НСБ. В нервной ткани присутствуют простые и сложные белки. Простые – нейроальбумины, глобулины и опорные белки – нейросклеропротеиды, нейроколлаген и нейроэластин. Сложные – нуклеопротеиды, липопротеины, фосфопротеины, протеолипиды, и надмолекулярные липонуклеопротеиды, липогликопротеиды, липогликонуклеопротеиды. НСБ:1) Са связывающий НСБ – белок S100 – 1965 г – находится в мозге в глии – кислый гликопротеид, т.к. 60% его состава глутаминовая и аспарагиновая кислоты, он не осаждается в 100% (NH4)SO4. Появляется на 10-15 неделе эмбрионального развития, количество увеличивается по мере обучения, тренировок формирования условных рефлексов, в памяти. Молекула S100 соединяет 2Са меняет конформацию, на поверхности появляются гидрофобные группы – изменение проницаемости мембран. В 50 – основной фосфорилируемый белок мембраны синапсов, это приводит к продолжительному изменению заряда постсинаптической мембраны. При старении интенсивность ф-я падает, это приводит к снижению пластичности мембран. 2) НСБ связанные с адгезией и межклеточным узнаванием - гликопротеины, участвующие в синаптической передаче, рецепторной реакции, формирование и хранение памяти. Болезнь Альцгеймера – белок бета-АРР. Потеря интеллектуальной способности, теряется координация, кратковременная память, не узнавание себя. В норме белок бета-АРР погружен на половину в мембрану, верхняя половина отщепляется. А при болезни отщепляется только кончик, иногда остальное. 3) НСБ ферменты: белок 14-3-2-гамма гамма-енолаза, находится в цитоплазме нейронов, в основном в сером веществе больших полушарий. 4) Секретируемые НСБ – транспортер и защита от разрушения пептидных регуляторов, вырабатываемых в ЦНС: нейрофизин – используется для транспорта окситоцина и вазопрессина в соотношении 1:10 (окситоцин) и 1:14 (вазопрессин). 5) белок Р-400 (по молекулярной массе) – отвечает за двигательный контроль, находится в мозжечке. 6) белок – фактор роста нервов (ФРН)

– NGF – вырабатывается клетками-мишенями, на аксоне есть его рецепторы. Если аксон в течение 12-15 дней достиг мишени – они выжили, другие погибают. Путем эндоцитоза NGF поглощается клеткой, в клетке может произойти частичная гидротация (дегродация) NGF, т.о. он выполняет трофическую функцию. NGF индуцирует тироксиноксидазу – основной фермент синтеза катехоламинов. Стимулирует поглощение уридина, образование полисом, синтез белка, липидов, РНК, потребление глюкозы. Он способствует выживанию нервных клеток – активирует рост аксонов и денритов, осуществляет контроль за сборкой микротрубочек. Белок РсI (пиайси) – его наличие связывают с шизофренией.

Азотистый обмен. Метаболизм белков и а/к в головном мозге происходит интенсивнее, чем в других органах, в сером веществе выше чем в белом. Более интенсивнее идет синтез из глюкозы глутаминовой и аспарагиновой кислот, глицина, серина, аланина. Быстрый обмен между свободными а/к мозга и кровью. На долю глутаминовой и аспарагиновой кислот и их производных (глутамин, ГАМК, глутатион) приходится 75% от всех а/к мозга. Центральная роль принадлежит глутаминовой кислоте, она может использоваться как источник энергии - глутаматальфаКГЦТК (АТФ, Н2О, СО2). Концентрация глутамата поддерживается на одном уровне. Источники глутамата – 1) восстановительное анимирование альфакетоглутарат + аммиак + НАД(Ф)Н2 под действием глутаматдегидрогеназы образуется глутамат + НАД(Ф) + вода 2) трансанимирование аспартат + альфаКГ под действием АсАТ об-ся ЩУК + глутамат 3) метаболизм ГАМК – образуется

из глутаминовой кислоты в реакции декарбоксилирования и СО2 Т.К. ГАМК оказывает тормозящий эффект на синаптическую передачу в ЦНС , то судорожные явления при недостатке витамина В6 могут быть связаны с пониженным образованием ГАМК. Внутривенное введение ГАМК может привести к гибели определенных клеток. Образование аммиака – источниками являются а/к и ихпроизводные.А/к+альфа-КГальфа-кетокислоты+глутамат. Глутамат+ЩУКа-КГ+аспартат. В митохондриях – дезаминирование НАД. А/к  глутамат  аспартат + ДНАД  (НАДсукцинатсинтетаза, ГТФ) НАДсукцинат ( ф лиаза) фумраровая кислота + НАД  (дезаминаза) NH3 + H2O + фор. В цитоплазме источник аммиака – АМФ. а/к  глутамат  аспартат + ИМФ  (аденозилсукцинатсинтетаза) аденозилсукцинат  (лиаза) фумарат + АМФ  (дезаминаза) H2O + NH3 + ИМФ. Высокая концентрация аммиака приводит к коматозам. Обезвреживание аммиака:NH3 + глутамат  (инсинтетаза) глутамин  с током крови в печень или почки. Удаление аммиака происходит за счет глутамина.

Липиды – нейтральных липидов почти нет, преобладают сложные липиды – фосфолипиды, сфинголипиды – галактоцеребразиды, галактосульфатиды, много холестерина – 25% от всех липидов мозга. Сфинголипиды входят в состав миелиновых оболочек. Нарушение их деградации из-за дефекта фермента приводит к сфинголипидозам и демиелинизации. Ганглиозиды – участвуют в связывании натрия, калия, кальция, процессе адгезии, обеспечивает иммунохимическую специфичность. Свободных жирных кислот мало, в состав входят около 40 жк. Мозг не использует жк и липиды в качестве источника энергии, но может использовать бета-

гидроксибутират. Энергетический обмен головного мозга: глюкоза – основной энергетический субстрат. В головном мозге потребляется до 70% глюкозы образующейся в печени и 20-25% от всего поступающего в кровь кислорода. Глюкоза: 90% окисляется аэробно до ПВК  СО2, Н2О, АТФ (для поддержания электрических потенциалов), 5% анаэробно до молочной кислоты, а 5-7% идет на синтез гликопротеидов, в ПФЦ – образуется НАД(Ф)Н2, на синтез гликогена. Запаса гликогена хватило бы на 2-6 сек работы мозга, т.к. глюконеогенеза в мозге из а/к не происходит – нет соответствующих ферментов. Функционирование головного мозга зависит от поступающего уровня глюкозы с кровью.

Нуклеиновые кислоты – репликация ДНК в нейронах отсутствует, работает система репарации ДНК, в мозге экспрессируется несколько десятков тысяч уникальных генов, из которых не менее половины экспрессируется только в головном мозге – это говорит о высокой скорости транскрипции РНК, широко распространен альтернативный сплайсинг и интенсивное образование белка. Синтеза пиримидиновых нуклеотидов не происходит, т.к. нет карбамоилфосфатсинтетазы, для синтеза пуринов все есть. Содержание циклических нуклеотидов очень высокое, т.к. они участвуют в синаптической передаче нервного импульса. Особенности обмена в нервной ткани: 1) много липидов, мало углеводов, нет их резерва 2) высокий обмен дикарбоновых кислот 3) глюкоза – основной источник энергии 4) мало гликогена, поэтому мозг зависит от поступления глюкозы с кровью 5) интенсивный дыхательный обмен 6) кислород используется постоянно и уровень не меняется 7) обменные процессы носят обособленный характер благодаря гематоэнцефалическому барьеру, высокая чувствительность к гипоксии и гипогликемии.Медиаторы: 1) возбуждения – ацетилхолин, адреналин, норадреналин (все они их тирозина), серотонин (из триптофана). 2) тормозные – ГАМК, глицин, ацетилхолин из АцКоА и холина. Основные возбуждающие медиаторы в мозге – глутамат и аспартат. При освобождении в синапс они через ионотропные рецепторы открывают Na-каналы, происходит быстрый вход Na в постсинаптическую мембрану. Происходит деполяризация мембраны, что приводит к возбуждению нейрона. Серотонин – играет роль в развитии патологических состояний – эффективное расстройство и шизофрения. При его недостатке наблюдаются нарушение сна, раздражение, агрессия. Адаптация к стрессу включает систему ГАМК, увеличивается содержание ГАМК и он связывается с фосфолипидными компонентами постсинаптических мембран и ингибируют выработка АХ. ГАМК и глицин открывают каналы пропускающие Cl возникают тормозные постсинаптические потенциалы.

Медиаторы высших отделов нс: 1)Дофамин – осуществляет контроль движений. Болезнь Паркенсона – нарушение дофаминэргической передачи и концентрация дофамина падает и

взаимодействие актина и миозина, что приводит к мышечной релаксации. Роль Са: 1) оттягивает тропин-тропомиозиновый комплекс от актина 2) активирует миозиновую АТФазу 3) непрямой эффект – осуществляет фосфорилирование легкой цепи миозина, что может ускорить взаимодействие актина с миозином. Миозиновая регуляция – в миозине открываются участки для связывания с актином. 2 легкие цепи миозина у глобулярной головки закрывают участки для связывания с АТФ и актином. Особенности сокращения гладких мышц – пусковой момент – концентрация Са, но тропониновая система в гладких мышцах отсутствует, то Са связывается с кальмодулином и активирует протеинкиназу легких цепей, в результате протеинкиназа будет фосфорилировать легкие цепи миозина и они будут отъезжать с головки открывая участки связывания миозина, что приводит к мышечному сокращению. При понижении Концентраци Са до 10-7 Са отсоединяется от кальмодулина, протеинкиназа инактивируется  участки закрываются. Миоглобин (гемопротеид) – саркоплазматический белок, Fe2+, 1 гем, 1 бело, обладает большим сродством к кислороду чем гемоглобин, поэтому отнимает у него кислород и доставляет к тканям. Основной источник энергии – АТФ, но его хватило бы буквально на доли секунд. Источники АТФ: 1) креатинфосфат + АДФ (креатинфосфокиназа, магний) креатин+АТФ. При мышечном сокращении АТФ будет разлогаться на АДФ и Фн. 2) С помощью фермента аденилаткиназы (миокиназа) АДФ+АДФАТФ+АМФ – алостерический модулятор фосфофруктокиназа. 3) процессы гликолиза и гликогенолиза – анаэробный гликолиз для белых мышц, аэробный для простых мышц (глюПВКАцКоАЦТК). Исчезновение АТФ приводит к: 1) Са насос саркоплазматического ретикулума перестает поддерживать низкую концентрацию Са 2) не происходит зависимая от АТФ отделение миозиновых головок от F-актина – трупное окоченение.

2)В покое основным источником энергии служат свободные жирные кислоты и кетоновые тела, при умеренной нагрузке еще и глюкоза, при максимальной – скорость доставки субстратов снижается и начинается расщепляться гликоген до лактата путем аэробного гликогенолиза. Накопление молочной кислоты и низкое рН, а также высокая t снижает эффективность энергетических процессов в мышцах. Источники аммиака: 1) процессы дезаминирования АМФ, т.е. АМФ  (аденилатдезаминаза) аммиак + инозинмонофосфат  аспарагиновая кислота  фумарат + ГТФ  АМФ. 2) система непрямого дезаминирования и участие а-кетоглутаровой кислоты. Возрастные особенности: 1) на долю мышечной ткани приходится 25%, у взрослых 45%. 2) характерен тонус сгибателей (новорожденный) 3) снижено содержание миофибриллярных белков, увеличено содержание белков стромы и саркоплазмы 4) миозин – миозин – фетальный – со сниженной АТФ-азной активностью. Заболевания мышечной системы: 1) первичные миопатии – прогрессирующая мышечная дистрофия – поражает лиц любого возраста. Мышечная слабость, отмечается увеличение проницаемости клеточной мембраны, поэтому мышечные ткани хуже задерживают креатин. Замена сократительных белков на саркоплазматические Причина: снижение образования белка дистрофина, поддерживающего структуру мембран. Дистрофия Дюшена – наиболее выражена, креатинфосфокиназа увеличена в крови в 10, 100 раз. 2) вторичные миопатии – связаны с травмами, нарушение проводимости нервного волокна. При ишемической болезни сердца снижается доля аэробных процессов, появляется молочная кислота, накапливаются жирные кислоты, это приводит к жировой инфильтрации сердечной мышцы и слабости. Нарушается мембранная проницаемость, из

клеток выходит К, креатинфосфокиназа и изофермент МВ, ЛДГ1 и ЛДГ2. Снижается АТФ, креатинфосфат, концентрация цАМФ снижается, увеличивается фосфодиэстеразная активность, нарушается способность аденилатциклазной системы активироваться адреналином. Для оценки состояния мышечной системы и диагностики инфаркта миокарда используют органоспецифические изоферменты и белки. Маркеры (маркеры гибе5ли кардиомиоцита) – ТнС и ТнI. Появляется прежде всего миоглобин через 3-4 ч увеличенный в 120-20 раз, гликогенфосфорилаза (ВВ), гликогенфосфорилаза – 98%

достоверности в постановке диагноза. АсАТ – 47%, ЛДГ1 – увеличивается через 12 ч., и остается в течении 11-12 дней. Тропонин Т увеличивается на 3 часу после инфаркта миокарда – остается с 3х часов до 3 недель.

114.Соединительные ткани– межклеточный матрикс вместе с клетками различного типа (фибробласты, хондробласты, тучные клетки, макрофаги, остеобласты). Специализированная соединительная ткань – скелетная (хрящи, кости). Со специфическими свойствами (жировая, слизистая, пигментная).Собственно соединительная ткань – широко распространена, расположена по ходу сосудов, подстилает кожу, в области мочеточников, почечных лоханок,

основа паренхиматозных органов, входит в состав связок и сухожилий. Поражение этой ткани приводит к рахиту, ревматизму, атеросклеротизму сосудов, коллагенозам.

Строение соединительной ткани. Коллаген – распространенный белок соединительной ткани, составляет 1/3-1/4 от всего белка соединительной ткани. Составляет 5-6% от массы тела. Химический состав уникален – каждая 3 а/к – глицин – маленькая а/к, которая не мешает соединению полипептидных цепей в волокно. 1/5 от всех а/к – пролин и оксипролин – это своеобразные замки, которые придают прочность коллагеновому волокну. Окси а/к-ты – оксилизин и оксипролин. Структурная единица коллагена – молекула тропоколлагена – содержит до 1000 а/к, спирализована, соединены по 3 и образуют структуру похожую на кабель – суперспирализация. Последовательность а/к в полипептидной цепи характеризуется высокой специфичностью – каждая 3ая а/к-та – глицин, часто встречаются оксиглицин и пролин. 5 основных – минорных - типов коллагена. 1ый тип отличается от 3го тем, что он присутствует в твердых образованиях (кости, фасции, дентин), для 1го типа характерно низкое содержание оксилизина, малое число сайтов для гликолизирования. 3ий тип присутствует в мягких образованиях (кожа, сосуды, матка), имеет большое число остатка оксилизина, большое число сайтов.

Синтез коллагена – особенности: 1) биосинтез коллагена не заканчивается сборкой полипептидных цепей, а заканчивается сборкой молекулы коллагена, характерны ко- и посттрансляционные модификации. Часть происходит в фибробластах, а часть в межклеточном матриксе.

Эластин – основной белок соединительной ткани. А/к-ный состав: 1/3 - а/к – глицин, но мало оксилицина и оксипролина, много а/к имеющих неполярные группы. Десмозин и изодесмозин – состоят из 4х молекул лизина, из которых 3 окисляются в аллизин и конденсируются с образованием структуры десмозина. Если эластические волокна утрачивают способность растяжения то клинически это проявляется как эмфизема легких, аневризм, нарушение сердечных клапанов, что приводит к снижению активности лизиноксидазы при дефиците меди и витамина В6.

Основное вещество – гидротированный гель, образован высокомолекулярными и высокополимерными соединениями, которые представлены протеогликанами – сложные белки, в состав небелкового компонента входят углеводные компоненты. Собственно протеогликаны содержат 5% белкового компонента и 95% углеводного компонента – гликозаминогликаны – ГАГ (мукополисахариды). ГАГ – высокомолекулярные соединения, мономером является дисахаридная единица, которая представлена уроновой кислотой, которая соединена альфа-1,3 гликозидной связью с аминосахаром.

115. Биохимия молока.

Материнское молоко – основной продукт питания новорожденных и грудных детей, оно обеспечивает ребенка жизненно необходимым питанием, диапазон возможности пищеварительного тракта весьма ограничен. Ни одна молочная смесь не сможет заменить жм полностью. Содержание воды 87-88%, удельная плотность 1030-1032, калорийность 67-69 кКалл/100мл (как и в км). В женском молоке белков 15 г/л, а в коровьем 34 г/л, жиров одинаковое кол-во 39 г/л, углеводов в женском молоке больше – 74,5 г/л, а в коровьем – 46,5 г/л. В женском молоке преобладают мелкодисперсные белки (альбумины), а в коровьем крупнодисперсные (казеин). Отношение альбуминов к казеину в жм 3:2, а в км 1:4. рН 6,8-7,4, а в км рН 6,4-6,8. Буферность в жм минимальная, в км высокая, за счет лимонной к-ты и щелочноземельных фосфатов. Лизоцима больше в женском молоке. Содержание витаминов в женском молоке зависит от времени года и питания матери, преобладают жирорастворимые витамины A, D, E, меньше водорастворимых, а в км наоборот. Минеральный состав (ммоль/л): жм – Cl 12, Na 7, K 14, Ca 8,25, Mg 1,6, P 4,8, Cu 6,28, Fe, 26,8, Zn 81. КМ – Cl 29, Na 25, K 35, Ca 31,25, Mg 4,9, P 31, Cu 4,7, Fe 17,9, Zn 58. Общее количество минеральных солей в жм меньше чем в км, но меди,

железа и цинка больше. Нехватка витаминов и минеральных веществ компенсируется за счет прикорма – овощное и фруктовое пюре, соки. В молоке содержатся заменимые и незаменимые а/к, высокая концентрация фосфолипидов, преобладают ненасыщенные эссенциальные жирные к-ты и полиненасыщенные жирные кислоты, которые незаменимы в пластических процессах. Молоко содержит молочный сахар, бета-лактозу, которая усиливает рост бактериальной флоры, синтез витаминов группы В, бифидогенный фактор, который способствует более быстрому заселению кишечника бифидобактериями. В жм липаза активнее в 20-25 раз, чем в км.

У ребенка на естественном вскармливании лучше иммунитет (в жм присутствуют лимфоидные клеточные элементы, нейтрофилы, макрофаги, Т- и В-лимфоциты), молоко стерильно и не требует обработки, все компоненты жм лучше усваиваются, их количественный состав сбалансирован.

116. Функции почек. Транспорт веществ в процессе секреции и реабсорбции. Реабсорбция глюкозы, аминокислот, профильтровавшихся белков. Пороговые и беспороговые вещества.

За сутки через почки непрерывно проходит 1500 литров крови (это объясняется тем, что в минуту через почки фильтруется четверть объема крови, нагнетаемого сердцем в аорту), из которых отфильтровывается на начальном этапе около 180 литров мочи. Затем, за счет всасывания воды, количество мочи снижается до 0,5- 2 литров (95% воды, остальное – сухое вещество), которое и выводятся ежедневно из организма человека.

В случае нарушения выделительной функции почек отравляющие вещества остаются в крови, что провоцирует развитие серьезных заболеваний.

Именно в почках витамин D превращается в свою активную форму витамин D3, который первоначально вырабатывается из холестерина в коже под воздействием солнечных лучей, а затем в печени и почках. Почки принимают активное участие в синтезе белков, которые необходимы различным системам организма.

Почки выполняют ряд гомеостатических функций в организме человека и высших животных.

К функциям почек относятся следующие:

1)участие в регуляции объема крови и внеклеточной жидкости (волюморегуляция);

2)регуляция концентрации осмотически активных веществ в крови и других жидкостях тела (осморегуляция);

3)регуляция ионного состава сыворотки крови и ионного баланса организма {ионная регуляция);

4)участие в регуляции кислотно-основного состояния {стабилизация рН крови)',

5)участие в регуляции артериального давления, эритропоэза, свертывания крови, модуляции действия гормонов благодаря образованию и выделению в кровь биологически активных веществ (инкреторная функция);

6)участие в обмене белков, липидов и углеводов (метаболическая функция);

7)Выделительная функция почек состоит в выведении из крови конечных продуктов обмена веществ, которые уже не могут быть использованы (мочевина, креатинин), а также токсинов (таких как аммиак), избытка жидкости, минеральных солей или органических соединений (таких как глюкоза и аминокислоты), поступивших в организм вместе с пищей. Выделительная функция реализуется почками при помощи процессов фильтрации, реасорбции и секреции. (экскреторная функция). Таким образом, роль почки в организме не ограничивается только выделением конечных продуктов обмена и избытка неорганических и органических веществ. Почка является гомеостатическим

органом, участвующим в поддержании постоянства основных физико-химических констант жидкостей внутренней среды, в циркуляторном гомеостазе, стабилизации показателей обмена различных органических веществ.

8) Почки принимают участие в процессе синтеза таких веществ: кальцитриол – гормон, контролирующий обмен кальцием в организме;

ренин – фермент, регулирующий объем циркулирующей в организме человека крови; простогландины – вещества, регулирующие артериальное давление;

эритропоэтин – гормон, стимулирующий создание крови в костном мозге.

Впроксимальном сегменте нефрона практически полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na+, СI-,НСОз. В последующих от делах нефрона всасываются преимущественно электролиты и вода.

Реабсорбция в дистальном сегменте характеризуется тем, что клетки переносят меньшее, чем в проксимальном канальце, количество ионов, но против большего градиента концентрации. Этот сегмент нефрона и собирательные трубки играют важнейшую роль в регуляции объема выделяемой мочи и концентрации в ней осмотически активных веществ.

Впроксимальном отделе нефрона реабсорбция натрия, калия, хлора и других веществ происходит через высокопроницаемую для воды мембрану стенки канальца. Напротив, в толстом восходящем отделе петли нефрона, дистальных извитых канальцах и собирательных трубках реабсорбция ионов и воды происходит через малопроницаемую для воды стенку канальца. Под влиянием импульсов, поступающих по эфферентным нервам, и при действии биологически активных веществ реабсорбция натрия и хлора регулируется в проксимальном отделе нефрона. Стенка канальца проницаема для воды, и объем реабсорбируемой воды определяется

21:11:07

количеством реабсорбируемых осмотически активных веществ, за которыми вода движется по осмотическому градиенту. В конечных частях дистального сегмента нефрона и собирательных трубках проницаемость стенки канальца для воды регулируется вазопрессином.

Для характеристики всасывания различных веществ в почечных канальцах существенное значение имеет представление о пороге выведения. Безпороговые вещества выделяются при любой их концентрации в плазме крови (Концентрация в моче пропорциональна концентрации в крови). Слабореабсорбируемые – мочевая кислота, мочевина и нереабсорбируемые – креатинин, инулин.

Пороговые вещества хорошо реабсорбируются, происходит обратное всасывание, насыщаемое, в основном путем симпорта. Порог выведения – концентрація в крови, при которой она появляется в моче. Выделение глюкозы с мочой (глюкозурия) наступает тогда, когда ее концентрация в клубочковом фильтрате (и в плазме крови) превышает 10 ммоль/л. ( аминокислоты, билирубин, креатин, юикарбонаты, белки, гемоглобин)

Механизмы канальцевой реабсорбции. Обратное всасывание различных веществ в канальцах обеспечивается активным и пассивным транспортом. Если вещество реабсорбируется против электрохимического и концентрационного градиентов, процесс называется активным транспортом. Различают два вида активного транспорта — первично-активный и вторично-активный. Первично-активным транспорт называется в том случае, когда происходит перенос вещества против

электрохимического градиента за счет энергии клеточного метаболизма. Примером служит транспорт ионов Na+, который происходит при участии фермента Na+, К+-АТФазы, использующей энергию АТФ. Вторично-активным называется перенос вещества против концентрационного градиента, но без затраты энергии клетки непосредственно на этот процесс; так реабсорбируются глюкоза, аминокислоты. Из просвета канальца эти органические вещества поступают в клетки проксимального канальца с помощью специального переносчика, который обязательно должен присоединить ион Na+. Этот комплекс (переносчик + органическое вещество + Na+ ) способствует перемещению вещества через мембрану щеточной каемки и его поступлению внутрь клетки. Движущей силой переноса этих веществ через апикальную плазматическую мембрану служит меньшая по сравнению с просветом канальца концентрация натрия в цитоплазме клетки. Градиент концентрации натрия обусловлен непрестанным активным выведением натрия из клетки во внеклеточную жидкость с помощью Na+, К+-АТФазы, локализованной в латеральных и базальной мембранах клетки.

Реабсорбция воды, хлора и некоторых других ионов, мочевины осуществляется с помощью пассивного транспорта — по электрохимическому, концентрационному или осмотическому градиенту. Примером пассивного транспорта является реабсорбция в дистальном извитом канальце хлора по электрохимическому градиенту, создаваемому активным транспортом натрия. По осмотическому градиенту транспортируется вода. В содержимом проксимального канальца вследствие всасывания воды и растворенных в ней веществ растет концентрация мочевины, небольшое количество которой по концентрационному градиенту.

В клетках имеется несколько типов ионных насосов. Один из них представляет собой Na+, К+-АТФазу. Этот фермент находится в базальной и латеральных мембранах клетки и обеспечивает транспорт Na+ из клетки в кровь и поступление из крови в клетку К+. Фермент угнетается сердечными гликозидами, например строфантином, уабаином. В реабсорбции гидрокарбоната важная роль принадлежит ферменту карбоангидразе, которая прекращает реабсорбцию гидрокарбоната, который экскретируется с мочой.

Фильтруемая глюкоза практически полностью реабсорбируется клетками проксимального канальца, и в норме за сутки с мочой выделяется незначительное ее количество (не более 130 мг). Процесс обратного всасывания глюкозы осуществляется против высокого концентрационного градиента и является вторично-активным. В апикальной (люминальной) мембране клетки глюкоза соединяется с переносчиком, который должен

присоединить также Na+, после чего комплекс транспортируется через апикальную мембрану, т. е. в цитоплазму поступают глюкоза и Na+. Апикальная мембрана отличается высокой селективностью и односторонней проницаемостью и не пропускает ни глюкозу, ни Na+ обратно из клетки в просвет канальца. Эти вещества движутся к основанию клетки по градиенту концентрации. Перенос глюкозы из клетки в кровь через базальную плазматическую мембрану носит характер облегченной диффузии, a Na+, как уже отмечалось выше, удаляется натриевым насосом, находящимся в этой мембране.

Аминокислоты почти полностью реабсорбируются клетками проксимального канальца. Имеется не менее 4 систем транспорта аминокислот из просвета канальца в кровь, осуществляющих реабсорбцию нейтральных, двуосновных, дикарбоксильных аминокислот и иминокислот. Каждая из этих систем обеспечивает всасывание ряда аминокислот одной группы. Так, система реабсорбции двуосновных аминокислот участвует во всасывании лизина, аргинина, орнитина и, возможно, цистина.

Выделение с мочой слабых кислот и оснований зависит от их клубочковой фильтрации, процесса реабсорбции или секреции. Процесс выведения этих веществ во многом определяется «неионной диффузией», влияние которой особенно сказывается в дистальных канальцах и собирательных трубках. Слабые кислоты и основания могут существовать в зависимости от рН среды в двух формах — неионизированной и ионизированной. Клеточные мембраны более проницаемы для неионизированных веществ. Многие слабые кислоты с большей скоростью экскретируются с щелочной мочой, а слабые основания, напротив, — с кислой. Степень ионизации оснований увеличивается в кислой среде, но уменьшается в щелочной. В неионизированном состоянии эти вещества через липиды мембран проникают в клетки, а затем в плазму крови, т. е. они реабсорбируются. Если значение рН канальцевой жидкости сдвинуто в кислую сторону, то основания ионизируются, плохо всасываются и экскретируются с мочой. Никотин — слабое основание, при рН 8,1 ионизируется 50 %, в 3—4 раза быстрее экскретируется с кислой (рН около 5), чем с щелочной (рН 7,8) мочой. Процесс «неионной диффузии» влияет на выделение почками слабых оснований и кислот, барбитуратов и других лекарственных веществ.

Небольшое количество профильтровавшегося в клубочках белка реабсорбируется клетками проксимальных канальцев. Выделение белков с мочой в норме составляет не более 20—75 мг в сутки, а при заболеваниях почек оно может возрастать до 50 г в сутки. Увеличение выделения белков с мочой (протеинурия) может быть обусловлено нарушением их реабсорбции либо увеличением фильтрации.

117. Гомеостатическая функция почек. Участие почек в регуляции кислотно-основного состояния. Процессы ацидо- и аммониогенеза. Титруемая кислотность мочи. Аммонийные соли.

Гомеостатическая функция почек

Почки играют важную роль в регуляции объема крови и межклеточной жидкости в организме и в регуляции ионного равновесия (они выводят избыток протонов и ионов бикарбоната из плазмы крови). Почки могут влиять на поддержание постоянного объема жидкости в организме при помощи регулирования ее ионного состава.

Роль почек в регуляции кислотно-щелочного равновесия

1.Поддержание нормальной концентрации бикарбоната в крови( полная реабсорбция бикарбоната, образую дополнительное количество бикарбоната 2.Избирательная экскреция (осуществляется путем ацидо- и аммониогенеза)

·Оснований (в форме бикарбонатов и двузамещенных фосфатов)

·Кислот (В форме титруемых кислот и аммонийных солей) Смотри схемы.

Аммониогенез

(ammoniogenesis; аммоний + греч. genesis зарождение, образование) освобождение в почечных канальцах ионов аммония (NH4+) при дезаминировании глутаминовой кислоты с последующим образованием солей аммония и их поступлением в пузырную (дефинитивную) мочу; один из механизмов почечной регуляции кислотно-щелочного равновесия организма.

Ацидогенез

(acidogenesis; ацидо- + греч. genesis зарождение, развитие) образование в почечных канальцах кислого однозамещенного фосфата натрия (NaH2PO4) из двузамещенного (Na2HPO4); один из механизмов почечной регуляции кислотнощелочного равновесия.

Аммониогенез

освобождение в почечных канальцах ионов аммония (NH4+) при дезаминировании глутаминовой кислоты с последующим образованием солей аммония и их поступлением в пузырную (дефинитивную) мочу; один из механизмов почечной регуляции кислотно-щелочного равновесия организма.

Ацидогенез

образование в почечных канальцах кислого однозамещенного фосфата натрия (NaH2PO4) из двузамещенного (Na2HPO4); один из механизмов почечной регуляции кислотно-щелочного равновесия.

Титруемая кислотность мочи

Титруемую кислотность мочи определяют титрованием ее 0,1 н. NaOH. Титрование продолжают до тех пор, пока рН мочи не достигнет величины рН плазмы крови (7,4). Конец титрования определяют выравниванием цвета мочи с исходным цветом буфера (в состав буфера входит моно- и дифосфат). Израсходованное на титрование количество щелочи делят на 10, умножают на суточное количество мочи. Таким образом, определяют количество титруемых кислот, выделенных за сутки в мл 0,1 н. раствора NaOH.

Аммонийные соли выделяются в повышенном количестве при ацидозах, в пониженном при алкалозах и поражениях дистальных канальцев, где протекают процессы аммониогенеза.

Соли́ аммония́ — соли, содержащие аммоний, NH4+; по строению, цвету и другим свойствам они похожи на соответствующие соли натрия. Все соли аммония хорошо растворимы в воде и полностью диссоциируют в водном растворе. Соли аммония проявляют общие свойства солей. При действии на них щѐлочи выделяется газообразный аммиак. Все соли аммония при нагревании разлагаются. Получают их при взаимодействии аммиака или гидроксида аммония с кислотами.

118. Роль воды в организме.

Вода – это структурный компонент нашего организма, входит в состав всех клеток, тканей и органов, больше всего воды находится в биологических жидкостях: в моче -95-99%, в крови – 85-92%, мало воды в костной и жировой ткани. Суточная потребность в воде составляет 2,5-3 литра: 1,5 литра за счет питья, 1 литр в составе пищи. Экзогенная вода поступает извне, а эндогенная вода образуется в дыхательной цепи, является конечным продуктом обмена белков и жиров. При катаболизме жиров воды образуется больше всего, т.о. эндогенно образуется 300-400 мл воды. Выводится из организма 2,5-3 литра воды; если она не выводится, развивается отек; если выводится много – обезвоживание организма. Потеря воды с почками – 1,5 литра, потоотделение – 0,5-1 литр, в процессе дыхания – 300 мл, через кишечник – 100 мл. Вода составляет 2/3 от массы тела, Внутриклеточно воды содержится 70% от всего объема, а внеклеточной 30%: внутрисосудистый и интерстициальный (межклеточный) сектор.

Функции воды: 1) транспортирует все, что в ней растворяется: а/к, ионы и тд. 2) участвует в терморегуляции – испарение, потоотделение, подержание постоянной температуры 3) защитная функция 4) связана с обменом минеральных веществ 5) нейтрально является растворителем для всех полярных заряженных веществ, неполярные соединения вода не растворяет, образует мицеллы 6) участвует в реакциях гидролиза белков, жиров и углеводов.

Водный баланс – соотношение поступающей и выводящейся воды – водное равновесие. Положительный водный баланс – поступает больше чем выводится, у взрослых развиваются отеки, в норме наблюдается после кровопотерь, водного истощения, выздоровления, у беременных женщин; для детей это норма – рост и формирование детей (анаболизм). Отрицательный водный баланс – поступает больше чем выводится – патологическое состояние, возникает при дефиците вазопрессина.

Суточная потребность в воде новорожденных – 250-300 мл/сут, 1 год – 1,3-1,5 литра/сут.