Фтор (f) и его роль в организме

1. 99 % фтора в виде фторапатита входит в состав костей и зубов, придает им прочность и кислотоустойчивость.

2. Стимулирует реминерализацию костей и зубов (поступление в них кальция и фосфора).

3. Стимулирует синтез костной ткани, иммунитет (в том числе полости рта), гемопоэз.

4. Блокирует енолазу микроорганизмов (прекращается синтез лактата, который снижает рН ротовой жидкости) и синтез микроорганизмами внеклеточных полисахаридов.

5. Изменяет электрический потенциал поверхности эмали и препятствует адгезии бактерий к эмали.

Концентрация F выражается в мг/л и ppm (parts per million): 1 мг/л = 1 ppm; 1 % = 10 000 ppm.

Рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 1994 г.:

• за оптимум принято количество F, приближающееся к 4 мг/сут (1,5–4 мг/сут);

• 1,2 мг F — из воды (30 %); 2,0 мг — из пищи (50 %); 0,8 мг — из воздуха (20 %);

• в жарких странах F в воде должно быть 0,5–0,8 мг/л, с умеренным климатом — 0,8–1,0 мг/л, в северных — 1,0–1,2 мг/л.

Больше всего фтора содержится в морепродуктах, зеленом и черном чае, красном вине. Много F в районах комбинатов по выпуску фосфорных удобрений, сжигания каменного угля.

В Республике Беларусь фтора содержится в воде 0,2 ppm (мг/л), в употребляемых продуктах — 0,6 ppm, из воздуха — 0,5 мг. В среднем мы получаем (0,6 + 0,8 + 0,5) мг = 1,9 мг фтора. Виды фтор-профилактики представлены в таблице 28.3.

Таблица 28.3

Виды фтор-профилактики

Системная (эндогенная)	Местная (экзогенная)
Фторирование питьевой воды, поваренной соли, молока, таблетки «Витафтор»	Фторсодержащие пасты, растворы, гели, лаки, герметики фиссур

В зубной пасте для взрослых фтора должно быть 1500 ppm , для детей — 500 ppm.

Недостаток фтора вызывает кариес, избыток — флюороз: «крапчатая», «пятнистая» эмаль зубов; минерализация хрящей и связок, остеосклероз скелета; раннее старение; снижение иммунитета и гормональной активности.

Тема 29. Биохимия печени

Печень играет центральную роль в обмене веществ. Масса печени у взрослого человека составляет ≈ 1,5 кг, при этом на долю воды приходится 70–75 % . Из сухого остатка более 50 % составляют белки. 90 % этих белков — глобулины. В печени много ферментов, липидов, гликогена.

Функции печени

1. Гомеостатическая. Поддерживает постоянный состав крови (гомеостаз). Питательные вещества в желудочно-кишечном тракте всасываются периодически. Их концентрации в портальном кровотоке в разные периоды времени существенно различаются, но благодаря гомеостатической функции печени концентрации важнейших метаболитов в большом круге кровообращения практически постоянны.

2. Роль печени в обмене белков. Освобождающиеся в процессе пищеварения аминокислоты попадают с током крови в печень и используются:

• для синтеза белков плазмы крови (альбуминов, глобулинов, факторов свёртывания крови);

• образования α-кетокислот путём трансаминирования или окислительного дезаминирования аминокислот;

• глюконеогенеза;

• синтеза кетоновых тел;

• получения энергии, подвергаясь превращениям в цикле трикарбоновых кислот;

• синтеза мочевины;

• для синтеза креатина, холина.

3. Роль в обмене липидов. Печень играет ключевую роль в метаболизме липидов:

• в ней синтезируются, распадаются, удлиняются и укорачиваются жирные кислоты, поступающие с пищей или образующиеся при распаде простых и сложных липидов;

• распадаются и синтезируются триацилглицеролы;

• синтезируется большинство липопротеинов и 90 % из общего количества холестерола в организме;

• в печени из холестерола синтезируются желчные кислоты, которые входят в состав желчи, необходимой для переваривания липидов в кишечнике;

• печень — единственный орган, в котором синтезируются кетоновые тела;

• в печени синтезируются витамин А и 25-гидроксихолекальциферол (предшественник витамина D₃), запасается (!) витамин В₁₂.

4. Роль печени в обмене углеводов. Основная роль печени в метаболизме углеводов — это поддержание нормальной концентрации глюкозы в крови благодаря тому, что в печени имеются:

• ферменты синтеза и распада гликогена;

• ферменты глюконеогенеза;

• ферменты, превращающие другие гексозы (галактозу и фруктозу) в глюкозу.

5. Антитоксическая функция. Поступающие в организм ксенобиотики (чужеродные вещества) и образующиеся в самом организме токсичные или непригодные для дальнейших превращений продукты метаболизма обезвреживаются в печени следующими способами:

• метилированием (никотиновая кислота);

• ацетилированием (сульфаниламидные препараты);

• окислением (алкоголь, ароматические углеводороды, катехоламины, биогенные амины);

• восстановлением (нитробензол);

• путём синтеза мочевины (аммиак);

• конъюгацией, т. е. связыванием с сильно полярными, отрицательно заряженными молекулами — активными формами глюкуроновой или серной кислот — УДФ-глюкуроновой кислотой и ФАФС (фосфоаденозинфосфосульфатом). Так метаболизируются стероидные гормоны, билирубин, продукты гниения белков в кишечнике, фенолы, желчные кислоты;

• с помощью микросомной системы монооксигеназ (лекарственные препараты и канцерогены) и редуктаз (кетоны, альдегиды, красители);

• с помощью ферментов пероксисомного окисления — оксидаз и каталаз (мочевая кислота, аминокислоты, лактат, пероксид водорода).

6. Роль печени в обмене желчных пигментов. Эритроциты живут приблизительно 120 дней, а затем разрушаются, главным образом, в печени, селезёнке и костном мозге, при этом разрушается и гемоглобин. Распад гемоглобина протекает в клетках макрофагов, в частности, в звёздчатых ретикулоэндотелиоцитах, а также в гистиоцитах соединительной ткани любого органа.

НАДФН∙Н⁺; О₂глобинНАДФН∙Н⁺

гемоглобинвердоглобинбиливердинбилирубин

вит. С; цит. Р₄₅₀; Fe биливердинредуктаза

гемоксигеназа

Рис. 29.1. Метаболизм желчных пигментов

Образующийся при распаде гемоглобина билирубин поступает в кровь и связывается альбуминами плазмы — это непрямой билирубин (рис. 29.1). В отличие от прямого билирубина, непрямой не даёт цветную реакцию с диазореактивом Эрлиха, пока альбумины плазмы крови не осаждены спиртом. Непрямой билирубин называется такжесвободным, поскольку его связь с альбуминами плазмы не химическая (не ковалентная), а адсорбционная. Попадая впечень, билирубин ковалентно связывается с двумя молекулами УДФ-глюкуроновой кислоты, образуя диглюкуронид билирубина, который называетсясвязанным билирубином. Связанный билирубин называется такжепрямым, поскольку он легко даёт цветную реакцию с диазореактивом Эрлиха. Прямой и небольшая часть непрямого билирубина вместес желчью поступают в тонкий кишечник, где от прямого билирубина отщепляется глюкуроновая кислота и при этом образуетсямезобилирубин. Последний в конечных отделах тонкого кишечника под воздействием микроорганизмов восстанавливается вуробилиноген, часть которого всасывается по мезентериальным сосудам и поступает в печень, где разрушается до пиррольных соединений.

Большая часть уробилиногена поступает втолстый кишечник. Уробилиноген в толстом кишечнике восстанавливается встеркобилиноген. 80 % стеркобилиногена выделяется с калом и под влиянием кислорода воздуха окисляется встеркобилин, придающий характерную окраску стулу.Меньшаячасть стеркобилиногена всасывается по нижней и средней геморроидальным венам и попадает вбольшой круг кровообращения, поступает впочки, которыми и выделяется. Под влиянием кислорода воздуха стеркобилиноген мочи также окисляется до стеркобилина. Нередко стеркобилин мочи называют уробилином (stercorous — каловый,urinary— мочевой), однако это неправильно. В норме в моче уробилин отсутствует.

Норма общего билирубина в крови — 8,55–20,52 мкмоль/л, из них более 80 % приходится на долю свободного билирубина. При повышении концентрации общего билирубина в крови более 25 мкмоль/л у человека желтеют кожные покровы, слизистые оболочки и склеры. Такое состояние называется«желтуха» (icterus)и требует врачебного вмешательства.

7. Синтез гемоглобина. Гемоглобин — сложный белок, состоящий из белка глобина и небелковой части — гема. Глобин синтезируется как обычный белок, а синтез гема представляет собой сложный многостадийный процесс, поэтому мы выделим в нём только основные этапы (рис. 29.2). Все клетки, имеющие ядро, могут синтезировать гем, но в количественном плане наиболее интенсивно синтез гема протекает в печени и костном мозге.

1

1. Сукцинил ~ SКоА + глицин δ-аминолевулиновая кислота (δ-АЛК)

КоА — SН + СО₂

1 = δ-аминолевулинатсинтаза (δ-АЛС)

2

2. 2 δ-АЛК порфобилиноген ( ПБГ)

2Н₂О

2 = δ-аминолевулинатдегидратаза (δ-АЛД)

3. 4 ПБГ протопорфиринIX (ПП IX) через ряд промежуточных стадий

3

4. ППIX + Fe² гем

вит. В₁₂; Cu²⁺

3 = гемсинтаза (феррохелатаза)

Рис. 29.2. Этапы синтеза гема

Регуляция синтеза гема. Фермент, лимитирующий скорость синтеза гема, — δ-АЛС. Она ингибируется гемом по принципу обратной связи, а активируется стероидными гормонами. Также ингибируется гемом δ-АЛД и гемсинтаза. Последняя к тому же очень чувствительна к свинцу, а δ-АЛД — вообще ко всем тяжёлым металлам.

Гем + белок → гемопротеины: гемоглобин, миоглобин, цитохромы

8. Экскреторная функция. Из печени различные вещества эндо- и экзогенного происхождения или поступают в желчные протоки и выводятся с желчью (более 40 соединений), или попадают в кровь, откуда выводятся почками.