Departamentul de Biochimie
sunt de acord
Cap departament prof., doctor în științe medicale
Meshchaninov V.N.
_____‘’_____________2006
PRELEGERE Nr. 25
Subiect: Apa-sare și metabolismul mineral
Facultăţi: terapeutice şi preventive, medicale şi preventive, pediatrie.
Metabolismul apă-sare – schimbul de apă și electroliți bazici ai corpului (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 -, H 3 PO 4).
Electroliți– substanțe care se disociază în soluție în anioni și cationi. Se măsoară în mol/l.
Non-electroliți– substanțe care nu se disociază în soluție (glucoză, creatinină, uree). Se măsoară în g/l.
Metabolismul mineral– schimbul oricăror componente minerale, inclusiv a celor care nu afectează parametrii de bază ai mediului lichid din organism.
Apă- componenta principală a tuturor fluidelor corporale.
Rolul biologic apă
- Apa este un solvent universal pentru majoritatea organicelor (cu excepția lipidelor) și compuși anorganici.
- Apa și substanțele dizolvate în ea creează mediul intern al corpului.
- Apa asigura transportul substantelor si energiei termice in tot organismul.
- Parte substanțială reacții chimice organismul apare în faza apoasă.
- Apa participă la reacțiile de hidroliză, hidratare și deshidratare.
- Determină structura spațială și proprietățile moleculelor hidrofobe și hidrofile.
- În combinație cu GAG, apa îndeplinește o funcție structurală.
PROPRIETĂȚI GENERALE ALE LIQUIDELOR CORPORALE
Toate fluidele corporale se caracterizează prin proprietăți comune: volum, presiune osmotică și valoarea pH-ului.
Volum. La toate animalele terestre, lichidul reprezintă aproximativ 70% din greutatea corporală.
Distribuția apei în organism depinde de vârstă, sex, masa musculara, tipul de corp și cantitatea de grăsime. Conținutul de apă în diferite țesuturi este distribuit astfel: plămâni, inimă și rinichi (80%), mușchii scheletici și creierul (75%), piele și ficat (70%), oase (20%), țesut adipos (10%). . În general, persoanele slabe au mai puține grăsimi și mai multă apă. La bărbați, apa reprezintă 60%, la femei - 50% din greutatea corporală. Persoanele în vârstă au mai multă grăsime și mai puțini mușchi. În medie, corpul bărbaților și femeilor de peste 60 de ani conține 50% și, respectiv, 45% apă.
Cu privarea completă de apă, moartea apare după 6-8 zile, când cantitatea de apă din organism scade cu 12%.
Tot lichidul corporal este împărțit în bazine intracelulare (67%) și extracelulare (33%).
Bazin extracelular(spațiul extracelular) este format din:
1. Lichid intravascular;
2. Lichidul interstițial (intercelular);
3. Lichidul transcelular (lichidul pleural, pericardic, peritoneal și al spațiului sinovial, cefalorahidian și lichid intraocular, secretia glandelor sudoripare, salivare si lacrimale, secretia pancreasului, ficatului, vezicii biliare, tractului gastro-intestinal si tractului respirator).
Lichidele sunt schimbate intens între bazine. Mișcarea apei de la un sector la altul are loc atunci când are loc o schimbare presiune osmotica.
Presiune osmotica - Aceasta este presiunea creată de toate substanțele dizolvate în apă. Presiunea osmotică a lichidului extracelular este determinată în principal de concentrația de NaCl.
Fluidele extracelulare și intracelulare diferă semnificativ în compoziția și concentrația componentelor individuale, dar concentrația totală totală este osmotic substanțe active aproximativ la fel.
pH– logaritm zecimal negativ al concentrației de protoni. Valoarea pH-ului depinde de intensitatea formării acizilor și bazelor în organism, neutralizarea acestora prin sisteme tampon și îndepărtarea din organism cu urină, aer expirat, transpirație și fecale.
În funcție de caracteristicile schimbului, valoarea pH-ului poate diferi semnificativ atât în interiorul celulelor din țesuturi diferite, cât și în diferite compartimente ale aceleiași celule (în citosol aciditatea este neutră, în lizozomi și în spațiul intermembranar al mitocondriilor este foarte acidă. ). În lichidul intercelular diferite organe Atât în țesuturi, cât și în plasma sanguină, valoarea pH-ului, ca și presiunea osmotică, este o valoare relativ constantă.
REGLAREA BILANTULUI APA-SARE AL CORPULUI
În organism, echilibrul apă-sare al mediului intracelular este menținut prin constanța lichidului extracelular. La rândul său, echilibrul apă-sare al lichidului extracelular este menținut prin plasma sanguină cu ajutorul organelor și este reglat de hormoni.
Organe care reglează metabolismul apă-sare
Intrarea apei și a sărurilor în organism are loc prin tractul gastrointestinal; acest proces este controlat de senzația de sete și apetitul de sare. Rinichii elimina excesul de apa si sarurile din organism. În plus, apa este îndepărtată din organism de piele, plămâni și tractul gastro-intestinal.
Echilibrul apei corporale
Pentru tractul gastrointestinal, piele și plămâni, excreția de apă este un proces secundar care are loc ca urmare a îndeplinirii principalelor lor funcții. De exemplu, tractul gastrointestinal pierde apă atunci când substanțele nedigerate, produsele metabolice și xenobioticele sunt eliberate din organism. Plămânii pierd apă în timpul respirației, iar pielea în timpul termoreglării.
Modificările în funcționarea rinichilor, pielii, plămânilor și tractului gastrointestinal pot duce la perturbarea homeostaziei apă-sare. De exemplu, în climatele calde, pentru a menține temperatura corpului, pielea crește transpirația, iar în caz de otrăvire apar vărsături sau diaree din tractul gastrointestinal. Ca urmare a deshidratării crescute și a pierderii de săruri în organism, are loc o încălcare a echilibrului apă-sare.
Hormoni care reglează metabolismul apă-sare
Vasopresina
Hormon antidiuretic (ADH) sau vasopresină- o peptidă cu o greutate moleculară de aproximativ 1100 D, care conține 9 AA conectate printr-o punte disulfurică.
ADH este sintetizată în neuronii hipotalamusului și transportată la terminațiile nervoase ale lobului posterior al glandei pituitare (neurohipofiză).
Presiunea osmotică ridicată a lichidului extracelular activează osmoreceptorii din hipotalamus, ducând la impulsuri nervoase care sunt transmise glandei pituitare posterioare și provoacă eliberarea de ADH în fluxul sanguin.
ADH acționează prin 2 tipuri de receptori: V 1 și V 2.
Principalul efect fiziologic al hormonului este realizat de receptorii V 2, care sunt localizați pe celulele tubilor distali și ai conductelor colectoare, care sunt relativ impermeabile la moleculele de apă.
ADH, prin receptorii V 2, stimulează sistemul de adenil ciclază, ca urmare, proteinele sunt fosforilate, stimulând expresia genei proteinei membranare - acvaporina-2 . Aquaporin-2 este integrat în membrana apicală a celulelor, formând canale de apă în ea. Prin aceste canale, apa este reabsorbită din urină în spațiul interstițial prin difuzie pasivă și urina este concentrată.
În absența ADH, urina nu se concentrează (densitate<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20 l/zi), ceea ce duce la deshidratarea organismului. Această condiție se numește diabet insipid .
Cauzele deficitului de ADH și diabetului insipid sunt: defecte genetice în sinteza prepro-ADG în hipotalamus, defecte în procesarea și transportul proADG, afectarea hipotalamusului sau neurohipofizei (de exemplu, ca urmare a unei leziuni cerebrale traumatice, tumoră, ischemie). Diabetul insipid nefrogen apare din cauza unei mutații a genei receptorului ADH tip V 2.
Receptorii V1 sunt localizați în membranele vaselor SMC. ADH, prin receptorii V 1, activează sistemul inozitol trifosfat și stimulează eliberarea de Ca 2+ din ER, care stimulează contracția SMC vasculare. Efectul vasoconstrictor al ADH apare la concentrații mari de ADH.
Concentraţie calciuîn lichidul extracelular se menține în mod normal la un nivel strict constant, rareori crescând sau scăzând cu câteva procente față de valorile normale de 9,4 mg/dL, ceea ce este echivalent cu 2,4 mmol de calciu pe litru. Un astfel de control strict este foarte important datorită rolului esențial al calciului în multe procese fiziologice, inclusiv contracția mușchilor scheletici, cardiaci și netezi, coagularea sângelui și transmiterea impulsurilor nervoase. Țesuturile excitabile, inclusiv țesutul nervos, sunt foarte sensibile la modificările concentrației de calciu, iar o creștere a concentrației ionilor de calciu față de normal (hipscalcemie) provoacă leziuni tot mai mari. sistem nervos; dimpotrivă, o scădere a concentrației de calciu (hipocalcemie) crește excitabilitatea sistemului nervos.
O caracteristică importantă a reglarii concentrației de calciu extracelular: doar aproximativ 0,1% din cantitatea totală de calciu din organism este prezentă în lichidul extracelular, aproximativ 1% se află în interiorul celulelor, iar restul este stocat în oase, deci oasele pot fi considerate ca un mare depozit de calciu, eliberându-l în spațiul extracelular, dacă concentrația de calciu acolo scade și, dimpotrivă, luând excesul de calciu pentru depozitare.
Aproximativ 85% fosfati Corpul este stocat în oase, 14 până la 15% este stocat în celule și doar mai puțin de 1% este prezent în lichidul extracelular. Concentrațiile de fosfat în lichidul extracelular nu sunt la fel de strâns reglate ca concentrațiile de calciu, deși îndeplinesc o varietate de funcții importante în controlul în comun a multor procese cu calciul.
Absorbția calciului și fosfaților în intestin și excreția lor în fecale. Rata obișnuită de aport de calciu și fosfat este de aproximativ 1000 mg/zi, ceea ce corespunde cantității extrase din 1 litru de lapte. De obicei, cationii divalenți, cum ar fi calciul ionizat, sunt absorbiți slab în intestin. Cu toate acestea, așa cum se discută mai jos, vitamina D promovează absorbția intestinală a calciului și aproape 35% (aproximativ 350 mg/zi) din aportul de calciu este absorbit. Calciul rămas în intestine intră în fecaleși este îndepărtat din corp. În plus, aproximativ 250 mg/zi de calciu intră în intestine ca parte a sucurilor digestive și a celulelor exfoliate. Astfel, aproximativ 90% (900 mg/zi) din aportul zilnic de calciu este excretat prin fecale.
Hipocalcemie provoacă stimularea sistemului nervos și tetanie. Dacă concentrația ionilor de calciu din lichidul extracelular scade sub valori normale, sistemul nervos devine treptat din ce în ce mai excitabil, deoarece această schimbare are ca rezultat creșterea permeabilității la ionii de sodiu, facilitând generarea potențialului de acțiune. Dacă concentrația ionilor de calciu scade la un nivel de 50% din normal, excitabilitatea fibrelor nervoase periferice devine atât de mare încât încep să se descarce spontan.
Hipercalcemie reduce excitabilitatea sistemului nervos și activitatea musculară. Dacă concentrația de calciu în fluidele corpului depășește norma, excitabilitatea sistemului nervos scade, ceea ce este însoțit de o încetinire a răspunsurilor reflexe. O creștere a concentrației de calciu duce la scăderea intervalului QT pe electrocardiogramă, scăderea poftei de mâncare și constipație, posibil din cauza scăderii activității contractile a peretelui muscular al tractului gastrointestinal.
Aceste efecte depresive încep să apară atunci când nivelurile de calciu cresc peste 12 mg/dL și devin vizibile atunci când nivelurile de calciu depășesc 15 mg/dL.
Impulsurile nervoase rezultate ajung la mușchii scheletici, provocând contracții tetanice. Prin urmare, hipocalcemia provoacă tetanie și, uneori, provoacă convulsii epileptiforme, deoarece hipocalcemia crește excitabilitatea creierului.
Absorbția fosfaților în intestin este ușoară. Pe lângă acele cantități de fosfați care sunt excretați în fecale sub formă de săruri de calciu, aproape toți fosfații conținuti în dieta zilnică sunt absorbiți din intestine în sânge și apoi excretați în urină.
Excreția de calciu și fosfat pe cale renală. Aproximativ 10% (100 mg/zi) din calciul ingerat este excretat prin urină; aproximativ 41% din calciul plasmatic este legat de proteine și, prin urmare, nu este filtrat din capilarele glomerulare. Cantitatea rămasă se combină cu anioni, cum ar fi fosfații (9%), sau este ionizată (50%) și filtrată de glomerul în tubii renali.
În mod normal, 99% din calciul filtrat este reabsorbit în tubii renali, astfel încât aproape 100 mg de calciu sunt excretate prin urină pe zi. Aproximativ 90% din calciul continut in filtratul glomerular este reabsorbit in tubii proximali, ansa de Henle si la inceputul tubilor distali. Restul de 10% de calciu este apoi reabsorbit la capătul tubilor distali și la începutul canalelor colectoare. Reabsorbția devine foarte selectivă și depinde de concentrația de calciu din sânge.
Dacă concentrația de calciu din sânge este scăzută, reabsorbția crește, ca urmare, aproape că nu se pierde calciu în urină. Dimpotrivă, atunci când concentrația de calciu din sânge este puțin mai mare decât valorile normale, excreția de calciu crește semnificativ. Cel mai important factor care controlează reabsorbția calciului în nefronul distal și, prin urmare, reglează nivelul excreției de calciu este hormonul paratiroidian.
Excreția renală de fosfat este reglată de mecanismul fluxului abundent. Aceasta înseamnă că atunci când concentrația de fosfat în plasmă scade sub o valoare critică (aproximativ 1 mmol/l), tot fosfatul din filtratul glomerular este reabsorbit și încetează să fie excretat în urină. Dar dacă concentrația de fosfați depășește norma, pierderea sa în urină este direct proporțională cu creșterea suplimentară a concentrației sale. Rinichii reglează concentrația de fosfați în spațiul extracelular modificând viteza de excreție a fosfaților în funcție de concentrația lor plasmatică și rata de filtrare a fosfaților în rinichi.
Cu toate acestea, așa cum vom vedea mai târziu, hormonul paratiroidian poate crește semnificativ excreția renală de fosfat, deci joacă un rol important în reglarea concentrațiilor plasmatice de fosfat împreună cu controlul concentrațiilor de calciu. Hormonul paratiroidian este un puternic reglator al concentrațiilor de calciu și fosfat, exercitându-și influența prin controlul proceselor de reabsorbție în intestine, excreția în rinichi și schimbul acestor ioni între lichidul extracelular și os.
Activitatea excesivă a glandelor paratiroide determină scurgerea rapidă a sărurilor de calciu din oase cu dezvoltarea ulterioară a hipercalcemiei în lichidul extracelular; dimpotrivă, hipofuncția glandelor paratiroide duce la hipocalcemie, adesea cu dezvoltarea tetaniei.
Anatomia funcțională a glandelor paratiroide. În mod normal, o persoană are patru glande paratiroide. Ele sunt localizate imediat după glanda tiroida, în perechi la polii săi superior și inferior. Fiecare glandă paratiroidă este o structură de aproximativ 6 mm lungime, 3 mm lățime și 2 mm înălțime.
Macroscopic, glandele paratiroide arată ca grăsime maro închis; este dificil să se determine locația lor în timpul intervenției chirurgicale pe glanda tiroidă, deoarece deseori arată ca un lob suplimentar al glandei tiroide. De aceea, până la stabilirea importanței acestor glande, tiroidectomia totală sau subtotală s-a încheiat cu îndepărtarea concomitentă a glandelor paratiroide.
Îndepărtarea a jumătate din glandele paratiroide nu provoacă tulburări fiziologice grave; îndepărtarea a trei sau a tuturor celor patru glande duce la hipoparatiroidism tranzitoriu. Dar chiar și o cantitate mică de țesut paratiroidian rămas poate, din cauza hiperplaziei, să asigure funcționarea normală a glandelor paratiroide.
Glandele paratiroide adulte constau în principal din celule principale și celule mai mult sau mai puțin oxifile, care sunt absente la multe animale și la tineri. Celulele principale probabil secretă majoritatea, dacă nu toți, hormonul paratiroidian, iar celulele oxifile au propriul lor scop.
Se crede că acestea sunt o modificare sau o formă epuizată a celulelor principale care nu mai sintetizează hormonul.
Structura chimică a hormonului paratiroidian. PTH este izolat sub formă purificată. Inițial, este sintetizat pe ribozomi sub formă de preprohormon, un lanț polipeptidic de resturi de aminoacizi. Apoi este scindat la prohormon, format din 90 de resturi de aminoacizi, apoi la stadiul hormonal, care include 84 de reziduuri de aminoacizi. Acest proces se desfășoară în reticulul endoplasmatic și în aparatul Golgi.
Ca rezultat, hormonul este împachetat în granule secretoare în citoplasma celulelor. Forma finală a hormonului are o greutate moleculară de 9500; compușii mai mici constând din 34 de resturi de aminoacizi adiacente capătului N-terminal al moleculei de hormon paratiroidian, izolați de asemenea din glandele paratiroide, au activitate PTH completă. S-a stabilit că rinichii elimină complet forma hormonului, constând din 84 de reziduuri de aminoacizi, foarte rapid, în câteva minute, în timp ce numeroasele fragmente rămase asigură menținerea unui grad ridicat de activitate hormonală pentru o perioadă lungă de timp.
Calcitonina tiroidiană- un hormon produs la mamifere și la oameni de celulele parafoliculare ale glandei tiroide, glandei paratiroide și glanda timus. La multe animale, de exemplu, pești, un hormon similar ca funcție este produs nu în glanda tiroidă (deși toate vertebratele au unul), ci în corpusculii ultimobranhiali și, prin urmare, este numit pur și simplu calcitonină. Calcitonina tiroidiană participă la reglarea metabolismului fosfor-calciu în organism, precum și la echilibrul activității osteoclastelor și osteoblastelor și este un antagonist funcțional al hormonului paratiroidian. Calcitonina tiroidiană scade conținutul de calciu și fosfat din plasma sanguină prin creșterea absorbției de calciu și fosfat de către osteoblaste. De asemenea, stimulează reproducerea și activitatea funcțională a osteoblastelor. În același timp, tirocalcitonina inhibă reproducerea și activitatea funcțională a osteoclastelor și procesele de resorbție osoasă. Calcitonina tiroidiană este un hormon proteic-peptid cu o greutate moleculară de 3600. Întărește depunerea sărurilor de fosfor-calciu pe matricea de colagen a oaselor. Calcitonina tiroidiană, ca și hormonul paratiroidian, crește fosfaturia.
Calcitriol
Structura: Este un derivat al vitaminei D și este clasificat ca steroid.
Sinteză: Colecalciferolul (vitamina D3) și ergocalciferolul (vitamina D2) formate în piele sub influența radiațiilor ultraviolete și alimentate cu alimente sunt hidroxilate în ficat la C25 și în rinichi la C1. Ca rezultat, se formează 1,25-dioxicalciferol (calcitriol).
Reglarea sintezei și secreției
Activare: Hipocalcemia crește hidroxilarea C1 în rinichi.
Reduce: Excesul de calcitriol inhibă hidroxilarea C1 în rinichi.
Mecanism de acțiune: Citosolic.
Ținte și efecte: Efectul calcitriolului este de a crește concentrația de calciu și fosfor din sânge:
in intestine induce sinteza proteinelor responsabile cu absorbtia calciului si fosfatilor, in rinichi creste reabsorbtia calciului si fosfatilor, in țesut ososîmbunătățește resorbția calciului. Patologia: Hipofuncția Corespunde imaginii hipovitaminozei D. Rol 1,25-dihidroxicalciferol în schimbul de Ca și P.: Îmbunătățește absorbția Ca și P din intestin, Îmbunătățește reabsorbția Ca și P de către rinichi, Îmbunătățește mineralizarea osului tânăr, Stimulează osteoclaste și eliberarea de Ca din bătrâne os.
Vitamina D (calciferol, antirahitic)
Surse: Există două surse de vitamina D:
ficat, drojdie, produse lactate grase (unt, smântână, smântână), gălbenuș de ou,
se formează în piele în timpul iradierii ultraviolete din 7-dehidrocolesterol în cantitate de 0,5-1,0 mcg/zi.
Necesar zilnic: Pentru copii - 12-25 mcg sau 500-1000 UI; pentru adulți nevoia este mult mai mică.
CU 
triplare: Vitamina se prezintă sub două forme - ergocalciferol și colecalciferol. Din punct de vedere chimic, ergocalciferolul diferă de colecalciferol prin prezența în moleculă a unei duble legături între C22 și C23 și a unei grupări metil la C24.
După absorbție în intestine sau după sinteza în piele, vitamina intră în ficat. Aici este hidroxilat la C25 și transportat de proteina de transport a calciferolului la rinichi, unde este hidroxilat din nou, la C1. Se formează 1,25-dihidroxicolecalciferol sau calcitriol. Reacția de hidroxilare în rinichi este stimulată de hormonul paratiroidian, prolactină, hormonul de creștere și este suprimată de concentrații mari de fosfați și calciu.
Funcții biochimice: 1. O creștere a concentrației de calciu și fosfați în plasma sanguină. Pentru acest calcitriol: stimulează absorbția ionilor de Ca2+ și fosfat în intestinul subțire (funcția principală), stimulează reabsorbția ionilor de Ca2+ și a ionilor de fosfat în tubii renali proximali.
2. În țesutul osos, rolul vitaminei D este dublu:
stimulează eliberarea ionilor de Ca2+ din țesutul osos, deoarece favorizează diferențierea monocitelor și macrofagelor în osteoclaste și reduce sinteza de colagen de tip I de către osteoblaste,
crește mineralizarea matricei osoase, deoarece crește producția de acid citric, care formează aici săruri insolubile cu calciul.
3. Participarea la reacții imune, în special la stimularea macrofagelor pulmonare și la producerea acestora de radicali liberi care conțin azot, care sunt distructivi, inclusiv pentru Mycobacterium tuberculosis.
4. Suprimă secreția de hormon paratiroidian prin creșterea concentrației de calciu în sânge, dar sporește efectul acestuia asupra reabsorbției calciului în rinichi.
Hipovitaminoza. Hipovitaminoza dobandita.Motiv.
Apare adesea cu deficiență nutrițională la copii, cu insolație insuficientă la persoanele care nu ies afară sau cu particularități naționale ale îmbrăcămintei. Hipovitaminoza poate fi cauzată și de scăderea hidroxilării calciferolului (afecțiuni hepatice și renale) și afectarea absorbției și digestiei lipidelor (boala celiacă, colestază).
Tabloul clinic: La copiii de la 2 la 24 de luni, se manifestă sub formă de rahitism, în care, în ciuda faptului că este alimentat, calciul nu este absorbit în intestine și se pierde în rinichi. Acest lucru duce la o scădere a concentrației de calciu în plasma sanguină, la afectarea mineralizării țesutului osos și, în consecință, la osteomalacie (înmuierea osului). Osteomalacia se manifestă prin deformarea oaselor craniului (tuberozitatea capului), toracelui (piept de pui), curbura piciorului inferior, rozariul rahitic pe coaste, mărirea abdomenului din cauza hipotoniei mușchilor, întârzierea dentiției și creșterea excesivă a fontanelelor.
La adulți se observă și osteomalacia, adică. Osteoidul continuă să fie sintetizat, dar nu este mineralizat. Dezvoltarea osteoporozei este, de asemenea, parțial asociată cu deficitul de vitamina D.
Hipovitaminoza ereditară
Rahitismul ereditar dependent de vitamina D de tip I, în care există un defect recesiv al α1-hidroxilazei renale. Se manifestă prin întârziere în dezvoltare, trăsături ale scheletului rahitic etc. Tratamentul este preparate cu calcitriol sau doze mari de vitamina D.
Rahitismul ereditar dependent de vitamina D de tip II, în care există un defect al receptorilor tisulari de calcitriol. Din punct de vedere clinic, boala este similară cu tipul I, dar în plus se remarcă alopecie, milia, chisturi epidermice și slăbiciune musculară. Tratamentul variază în funcție de severitatea bolii, dar dozele mari de calciferol ajută.
Hipervitaminoza. Cauză
Consumul excesiv de medicamente (cel puțin 1,5 milioane UI pe zi).
Tabloul clinic: Semnele timpurii ale supradozajului cu vitamina D includ greață, durere de cap, pierderea poftei de mâncare și a greutății corporale, poliurie, sete și polidipsie. Pot exista constipație, hipertensiune arterială și rigiditate musculară. Excesul cronic de vitamina D duce la hipervitaminoză, care se caracterizează prin: demineralizarea oaselor, ducând la fragilitatea și fracturile acestora.creșterea concentrației ionilor de calciu și fosfor în sânge, ducând la calcificarea vaselor de sânge, a țesutului pulmonar și renal.
Forme de dozare
Vitamina D - grăsime de pește, ergocalciferol, colecalciferol.
1,25-Dioxicalciferol (forma activă) – osteotriol, oxidevit, rocaltrol, forcal plus.
58. Hormoni, derivați ai acizilor grași. Sinteză. Funcții.
După natura lor chimică, moleculele hormonale aparțin la trei grupe de compuși:
1) proteine și peptide; 2) derivați ai aminoacizilor; 3) steroizi și derivați ai acizilor grași.
Eicosanoizii (είκοσι, greacă - douăzeci) includ derivați oxidați ai acizilor eicosan: eicosotrien (C20:3), acid arahidonic (C20:4), acid timnodonic (C20:5). Activitatea eicosanoidelor variază semnificativ în funcție de numărul de legături duble din moleculă, care depinde de structura compusului original. Eicosanoidele sunt numite substanțe asemănătoare hormonilor deoarece. pot avea doar efect local, rămânând în sânge câteva secunde. Se găsește în toate organele și țesuturile cu aproape toate tipurile de celule. Eicosanoidele nu pot fi depuse; ele sunt distruse în câteva secunde și, prin urmare, celulele trebuie să le sintetizeze în mod constant din acizii grași din seriile ω6 și ω3. Există trei grupuri principale:
Prostaglandine (Pg)– sintetizat în aproape toate celulele, cu excepția eritrocitelor și limfocitelor. Există tipuri de prostaglandine A, B, C, D, E, F. Funcțiile prostaglandinelor sunt reduse la modificări ale tonusului mușchilor netezi ai bronhiilor, sistemelor genito-urinar și vascular și tractului gastrointestinal, în timp ce direcția modificărilor variază. în funcție de tipul de prostaglandine, tipul de celule și condițiile . Ele afectează și temperatura corpului. Poate activa adenilat ciclaza Prostacicline sunt un subtip de prostaglandine (Pg I), provoacă dilatarea vaselor mici, dar au și o funcție specială - inhibă agregarea trombocitară. Activitatea lor crește odată cu creșterea numărului de legături duble. Ele sunt sintetizate în endoteliul vaselor miocardice, uterului și mucoasei gastrice. Tromboxani (Tx) se formează în trombocite, stimulează agregarea acestora și provoacă vasoconstricție. Activitatea lor scade odată cu creșterea numărului de legături duble. Creșterea activității metabolismului fosfoinozitidelor Leucotriene (Lt) sintetizat în leucocite, în celulele plămânilor, splinei, creierului, inimii. Există 6 tipuri de leucotriene A, B, C, D, E, F. În leucocite, acestea stimulează motilitatea, chemotaxia și migrarea celulelor la locul inflamației, în general, activează reacții inflamatorii, prevenind cronicizarea acesteia. De asemenea, provoacă contracția mușchilor bronșici (în doze de 100-1000 de ori mai mici decât histamina). crește permeabilitatea membranei pentru ionii de Ca2+. Deoarece cAMP și ionii de Ca 2+ stimulează sinteza eicosanoizilor, o buclă de feedback pozitiv este închisă în sinteza acestor regulatori specifici.
ȘI 
sursă acizii eicosanoici liberi sunt fosfolipide membrana celulara. Sub influența stimulilor specifici și nespecifici, se activează fosfolipaza A 2 sau o combinație de fosfolipaza C și DAG lipaza, care scindează acidul gras din poziția C2 a fosfolipidelor.
P 
Acidul olinesaturat se metabolizează în principal în 2 moduri: ciclooxigenază și lipoxigenază, a căror activitate în diferite celule este exprimată în grade diferite. Calea ciclooxigenazei este responsabilă de sinteza prostaglandinelor și tromboxanilor, calea lipoxigenazei este responsabilă de sinteza leucotrienelor.
Biosinteza Majoritatea eicosanoidelor încep cu scindarea acidului arahidonic din fosfolipidele membranei sau diacil-glicerolul din membrana plasmatică. Complexul sintetază este un sistem multienzimatic care funcționează în principal pe membranele ER. Acești eicosanoizi pătrund ușor prin membrana plasmatică a celulelor, iar apoi prin spațiul intercelular sunt transferați către celulele învecinate sau eliberați în sânge și limfă. Rata sintezei eicosanoidelor a crescut sub influența hormonilor și neurotransmițătorilor care acționează asupra adenilatciclazei sau cresc concentrația ionilor de Ca 2+ în celule. Formarea cea mai intensă de prostaglandine are loc în testicule și ovare. În multe țesuturi, cortizolul inhibă absorbția acidului arahidonic, ceea ce duce la suprimarea producției de eicosanoid și, prin urmare, are un efect antiinflamator. Prostaglandina E1 este un puternic pirogen. Suprimarea sintezei acestei prostaglandine explică efectul terapeutic al aspirinei. Timpul de înjumătățire al eicosanoidelor este de 1-20 s. Enzimele care le inactivează sunt prezente în toate țesuturile, dar cele mai multe dintre ele se găsesc în plămâni. Sinteza Lek-I reg-I: Glucocorticoizii, indirect prin sinteza unor proteine specifice, blochează sinteza eicosanoizilor prin reducerea legării fosfolipidelor de către fosfolipaza A 2, care împiedică eliberarea acidului polinesaturat din fosfolipide. Medicamentele antiinflamatoare nesteroidiene (aspirina, indometacina, ibuprofenul) inhibă ireversibil ciclooxigenaza și reduc producția de prostaglandine și tromboxani.
60. Vitaminele E. K și ubichinona, participarea lor la metabolism.
Vitamine din grupa E (tocoferoli). Numele „tocoferol” al vitaminei E provine din grecescul „tokos” - „naștere” și „ferro” - a purta. S-a găsit în ulei din boabele de grâu încolțite. În prezent, există o familie cunoscută de tocoferoli și tocotrienoli care se găsesc în surse naturale. Toate sunt derivate metalice ale compusului original tocol, sunt foarte asemănătoare ca structură și sunt desemnate cu litere ale alfabetului grecesc. α-tocoferolul prezintă cea mai mare activitate biologică.
Tocoferolul este insolubil în apă; ca și vitaminele A și D, este solubil în grăsimi și rezistent la acizi, alcalii și temperaturi ridicate. Fierberea regulată nu are aproape niciun efect asupra ei. Dar lumina, oxigenul, razele ultraviolete sau agenții chimici oxidanți sunt distructivi.
ÎN 
itamina E este conținută în cap. arr. în membranele lipoproteice ale celulelor și organelelor subcelulare, unde este localizată datorită intermolului. interacţiune cu nesaturate cele grase. Biol lui. activitate bazată pe capacitatea de a forma libertate stabilă. radicali ca urmare a extragerii atomului de H din gruparea hidroxil. Acești radicali pot interacționa. din liber radicali implicați în formarea org. peroxizii. Astfel, vitamina E previne oxidarea nesaturației. lipide și protejează împotriva distrugerii biolului. membrane și alte molecule precum ADN-ul.
Tocoferolul crește activitatea biologică a vitaminei A prin protejarea lanțului lateral nesaturat de oxidare.
Surse: pentru o persoana - uleiuri vegetale, salata verde, varza, seminte de cereale, unt, galbenus de ou.
Necesar zilnic pentru un adult, vitamina conține aproximativ 5 mg.
Manifestări clinice ale deficienței la om nu au fost pe deplin studiate. Efectul pozitiv al vitaminei E este cunoscut în tratamentul fertilizării afectate, avorturilor involuntare repetate și a unor forme de slăbiciune musculară și distrofie. Utilizarea vitaminei E este indicată bebelușilor prematuri și copiilor hrăniți cu biberon, deoarece laptele de vacă conține de 10 ori mai puțină vitamina E decât laptele de femeie. Deficitul de vitamina E se manifesta prin dezvoltarea anemiei hemolitice, posibil datorita distrugerii membranelor globulelor rosii ca urmare a peroxidarii lipidelor.
U 
Bichinone (coenzime Q)– o substanță larg răspândită și a fost găsită în plante, ciuperci, animale și m/o. Ele aparțin grupului de compuși asemănătoare vitaminelor solubili în grăsimi, sunt slab solubili în apă, dar sunt distruși atunci când sunt expuși la oxigen și temperaturi mari. În sensul clasic, ubichinona nu este o vitamină, deoarece este sintetizată în cantități suficiente în organism. Dar, în unele boli, sinteza naturală a coenzimei Q scade și nu este suficientă pentru a satisface nevoia, atunci devine un factor indispensabil.
U 
Bichinonele joacă un rol important în bioenergetica celulară a majorității procariotelor și a tuturor eucariotelor. De bază funcția ubichinonelor - transfer de electroni și protoni din descompunere. substraturi la citocromi în timpul respirației și fosforilării oxidative. Ubichinone, cap. arr. în formă redusă (ubichinole, Q n H 2), îndeplinesc funcția de antioxidanți. Poate fi protetic. grup de proteine. Au fost identificate trei clase de proteine care leagă Q care acționează în respirație. lanțuri la locurile de funcționare ale enzimelor succinat-bichinonă reductază, NADH-ubichinonă reductază și citocromilor b și c 1.
În timpul procesului de transfer de electroni de la NADH dehidrogenază prin FeS la ubichinonă, acesta este convertit reversibil în hidrochinonă. Ubichinona îndeplinește o funcție de colector, acceptând electroni din NADH dehidrogenază și alte dehidrogenaze dependente de flavină, în special din succinat dehidrogenază. Ubichinona este implicată în reacții precum:
E (FMNH 2) + Q → E (FMN) + QH 2.
Simptome de deficit: 1) anemie2) modificări ale mușchilor scheletici 3) insuficiență cardiacă 4) modificări ale măduvei osoase
Simptome de supradozaj: este posibilă doar cu administrare excesivă și se manifestă de obicei prin greață, tulburări ale scaunului și dureri abdominale.
Surse: Legume - Germeni de grau, uleiuri vegetale, nuci, varza. Animale - Ficat, inimă, rinichi, carne de vită, porc, pește, ouă, pui. Sintetizată de microflora intestinală.
CU 
cerință specifică: Se crede că în condiții normale organismul acoperă complet necesarul, dar există opinia că această cantitate zilnică necesară este de 30-45 mg.
Formule structurale ale părții de lucru a coenzimelor FAD și FMN. În timpul reacției, FAD și FMN câștigă 2 electroni și, spre deosebire de NAD+, ambii protoni sunt pierduți de substrat.
63. Vitaminele C și P, structură, rol. Scorbut.
Vitamina P(bioflavonoide; rutina, citrin; vitamina permeabilității)
În prezent se știe că conceptul de „vitamina P” unește familia de bioflavonoide (catechine, flavonone, flavone). Acesta este un grup foarte divers de compuși polifenolici din plante care afectează permeabilitatea vasculară într-un mod similar cu vitamina C.
Termenul „vitamina P”, care mărește rezistența capilară (din latinescul permeabilitate – permeabilitate), combină un grup de substanțe cu activitate biologică similară: catechine, calcone, dihidrochalcone, flavine, flavonone, izoflavone, flavonoli etc. Toate au Activitatea vitaminei P și structura lor se bazează pe „scheletul” de carbon difenilpropan al unui cromon sau flavone. Aceasta explică numele lor comun „bioflavonoide”.
Vitamina P este absorbită mai bine în prezența acidului ascorbic, iar temperatura ridicată o distruge cu ușurință.
ȘI 
surse: lămâi, hrișcă, aronia, coacăze negre, frunze de ceai, măceșe.
Necesar zilnic pentru oameni Este, în funcție de stilul de viață, 35-50 mg pe zi.
Rolul biologic flavonoidele este de a stabiliza matricea intercelulară a țesutului conjunctiv și de a reduce permeabilitatea capilară. Mulți membri ai grupului de vitamine P au un efect hipotensiv.
-
Vitamina P „protejează” acidul hialuronic, care întărește pereții vaselor de sânge și este componenta principală a lubrifierii biologice a articulațiilor, de acțiunea distructivă a enzimelor hialuronidază. Bioflavonoidele stabilizează substanța de bază a țesutului conjunctiv prin inhibarea hialuronidazei, ceea ce este confirmat de datele privind efectul pozitiv al preparatelor cu vitamina P, precum și al acidului ascorbic, în prevenirea și tratamentul scorbutului, reumatismului, arsurilor etc. Aceste date indică o strânsă relație funcțională între vitaminele C și P în procesele redox ale organismului, formând un singur sistem. Acest lucru este evidentiat indirect de efectul terapeutic oferit de complexul de vitamina C si bioflavonoide, numit ascorutina. Vitamina P și vitamina C sunt strâns legate.
Rutina crește activitatea acidului ascorbic. Protejând împotriva oxidării și ajutând la o mai bună absorbție a acestuia, este considerat pe drept „partenerul principal” al acidului ascorbic. Întărirea zidurilor vase de sânge iar prin reducerea fragilității acestora, reduce astfel riscul de hemoragii interne și previne formarea plăcilor aterosclerotice.
Normalizează hipertensiunea arterială, favorizând vasodilatația. Promovează formarea țesutului conjunctiv și, prin urmare, vindecarea rapidă a rănilor și arsurilor. Ajută la prevenirea venelor varicoase.
Afectează pozitiv funcționarea sistemului endocrin. Folosit pentru prevenire și ca remediu suplimentar în tratamentul artritei - o boală severă a articulațiilor și a gutei.
Crește imunitatea și are activitate antivirală.
Boli: Manifestare clinică hipovitaminoza Deficitul de vitamina P se caracterizează prin sângerare crescută a gingiilor și hemoragii subcutanate, slăbiciune generală, oboseală și durere la nivelul extremităților.
Hipervitaminoza: Flavonoidele sunt non-toxice și nu au fost observate cazuri de supradozaj; excesul de aport din alimente este ușor eliminat din organism.
Cauze: Lipsa bioflavonoidelor poate apărea în timpul utilizării prelungite a antibioticelor (sau în doze mari) și a altor medicamente puternice, cu orice efect advers asupra organismului, cum ar fi leziuni sau intervenții chirurgicale.
BIOCHIMIE FUNCȚIONALĂ
(Metabolismul apă-sare. Biochimia rinichilor și urinei)
TUTORIAL
Revizor: Profesorul N.V. Kozachenko
Aprobat în ședința compartimentului, pr. Nr._____ din data de _______________2004.
Aprobat de manager departamentul _____________________________________________
Aprobat de către MK al facultăților medico-biologice și farmaceutice
Proiect Nr _____ din data de _______________2004
Preşedinte________________________________________________
Metabolismul apă-sare
Unul dintre cele mai frecvent perturbate tipuri de metabolism în patologie este metabolismul apă-sare. Este asociat cu mișcarea constantă a apei și a mineralelor din mediul extern al corpului către cel intern și invers.
În corpul uman adult, apa reprezintă 2/3 (58-67%) din greutatea corporală. Aproximativ jumătate din volumul său este concentrat în mușchi. Necesarul de apă (o persoană primește până la 2,5-3 litri de lichid zilnic) este acoperit de aportul acesteia sub formă de băut (700-1700 ml), apă preformată inclusă în alimente (800-1000 ml) și apă formată. în organism în timpul metabolismului - 200-300 ml (cu arderea a 100 g de grăsimi, proteine și carbohidrați, se formează 107,41 și, respectiv, 55 g de apă). Apa endogenă în relativ cantitati mari se sintetizează la activarea procesului de oxidare a grăsimilor, care se observă în diverse condiții de stres, în special prelungite, stimularea sistemului simpatico-suprarenal, descarcarea dietoterapia (deseori folosită pentru tratarea pacienților obezi).
Datorită pierderilor de apă obligatorii care apar în mod constant, volumul intern de lichid din organism rămâne neschimbat. Astfel de pierderi includ renale (1,5 l) și extrarenale, asociate cu eliberarea de lichid prin tractul gastrointestinal (50-300 ml), Căile aerieneși piele (850-1200 ml). În general, volumul pierderilor obligatorii de apă este de 2,5-3 litri, în mare măsură în funcție de cantitatea de toxine eliminate din organism.
Participarea apei la procesele vieții este foarte diversă. Apa este un solvent pentru mulți compuși, o componentă directă a unui număr de transformări fizico-chimice și biochimice și un transportator de substanțe endo- și exogene. În plus, îndeplinește o funcție mecanică, slăbind frecarea ligamentelor, mușchilor și a suprafeței cartilajului articulațiilor (facilitând astfel mobilitatea acestora) și participă la termoreglare. Apa menține homeostazia, în funcție de presiunea osmotică a plasmei (izosmia) și de volumul lichidului (izovolemie), de funcționarea mecanismelor de reglare a stării acido-bazice și de apariția proceselor care asigură o temperatură constantă (izotermie).
În corpul uman, apa există în trei stări fizico-chimice principale, după care se disting: 1) apă liberă, sau mobilă, (alcătuiește cea mai mare parte a lichidului intracelular, precum și sânge, limfa, lichid interstițial); 2) apa, legata de coloizi hidrofili, si 3) constitutionala, inclusa in structura moleculelor de proteine, grasimi si carbohidrati.
În corpul unui adult care cântărește 70 kg, volumul de apă liberă și apă legată de coloizi hidrofili este de aproximativ 60% din greutatea corporală, adică. 42 l. Acest lichid este reprezentat de apa intracelulară (reprezentând 28 de litri, sau 40% din greutatea corporală), care constituie sector intracelular,și apă extracelulară (14 l, sau 20% din greutatea corporală), formând sectorul extracelular. Acesta din urmă conține lichid intravascular (intravascular). Acest sector intravascular este format din plasmă (2,8 l), care reprezintă 4-5% din greutatea corporală, și limfă.
Apa interstițială include apa intercelulară în sine (lichidul intercelular liber) și lichidul extracelular organizat (constituind 15-16% din greutatea corporală, sau 10,5 l), adică. apa ligamentelor, tendoanelor, fasciei, cartilajului etc. În plus, sectorul extracelular include apă situată în unele cavități (abdominale și cavitatea pleurala, pericardul, articulațiile, ventriculii creierului, camerele ochiului etc.), precum și în tract gastrointestinal. Lichidul acestor cavități nu participă activ la procesele metabolice.
Apa corpului uman nu stagnează în diferitele sale secțiuni, ci se mișcă constant, schimbând continuu cu alte sectoare ale lichidului și cu mediul extern. Mișcarea apei se datorează în mare măsură secreției de sucuri digestive. Deci, cu saliva și sucul pancreatic, se trimit în tubul intestinal aproximativ 8 litri de apă pe zi, dar această apă practic nu se pierde din cauza absorbției în părțile inferioare ale tractului digestiv.
Elementele vitale sunt împărțite în macronutrienti(necesar zilnic >100 mg) și microelemente(cerință zilnică<100 мг). К макроэлементам относятся натрий (Na), калий (К), кальций (Ca), магний (Мg), хлор (Cl), фосфор (Р), сера (S) и иод (I). К жизненно важным микроэлементам, необходимым лишь в следовых количествах, относятся железо (Fe), цинк (Zn), марганец (Μn), медь (Cu), кобальт (Со), хром (Сr), селен (Se) и молибден (Мо). Фтор (F) не принадлежит к этой группе, однако он необходим для поддержания в здоровом состоянии костной и зубной ткани. Вопрос относительно принадлежности к жизненно важным микроэлементам ванадия, никеля, олова, бора и кремния остается открытым. Такие элементы принято называть условно эссенциальными.
Tabelul 1 (coloana 2) arată media conţinut minerale din corpul unui adult (pe baza unei greutăți de 65 kg). Mediu zilnic Nevoia unui adult pentru aceste elemente este dată în coloana 4. La copii și femei în timpul sarcinii și alăptării, precum și la pacienți, nevoia de microelemente este de obicei mai mare.
Deoarece multe elemente pot fi stocate în organism, abaterile de la norma zilnică sunt compensate în timp. Calciul sub formă de apatită este stocat în țesutul osos, iodul este stocat în tiroglobulină în glanda tiroidă, fierul este stocat în feritină și hemosiderin în măduva osoasă, splina și ficat. Ficatul este locul de depozitare a multor microelemente.
Metabolismul mineral este controlat de hormoni. Acest lucru se aplică, de exemplu, la consumul de H 2 O, Ca 2+, PO 4 3-, legarea Fe 2+, I -, excreția de H 2 O, Na +, Ca 2+, PO 4 3 -.
Cantitatea de minerale absorbită din alimente depinde de obicei de nevoile metabolice ale organismului și, în unele cazuri, de compoziția alimentelor. Ca exemplu de influență a compoziției alimentelor, luați în considerare calciul. Absorbția ionilor de Ca 2+ este favorizată de acizii lactic și citric, în timp ce ionii fosfat, ionii oxalat și acidul fitic inhibă absorbția calciului datorită complexării și formării sărurilor slab solubile (fitina).
Deficiență de minerale- fenomenul nu este atât de rar: apare din diverse motive, de exemplu, din cauza unei diete monotone, a digestibilității afectate și a diferitelor boli. Deficitul de calciu poate apărea în timpul sarcinii, precum și cu rahitism sau osteoporoză. Deficitul de clor apare din cauza unei pierderi mari de ioni de Cl - cu vărsături severe.
Din cauza conținutului insuficient de iod din produsele alimentare, deficitul de iod și gușa au devenit comune în multe zone din Europa Centrală. Deficitul de magneziu poate apărea din cauza diareei sau din cauza unei diete monotone din cauza alcoolismului. Lipsa de microelemente în organism se manifestă adesea ca o tulburare a hematopoiezei, adică anemie.
Ultima coloană enumeră funcțiile îndeplinite în organism de aceste minerale. Din datele din tabel este clar că aproape toate macronutrienti funcţionează în organism ca componente structurale şi electroliţi. Funcțiile de semnalizare sunt îndeplinite de iod (în compoziția iodotironinei) și calciu. Majoritatea microelementelor sunt cofactori ai proteinelor, în principal enzime. Cantitativ, organismul este dominat de proteine care conțin fier hemoglobină, mioglobină și citocrom, precum și peste 300 de proteine care conțin zinc.
tabelul 1
Informații conexe.
Reglarea metabolismului apei este efectuată neuroumoral, în special, de către diferite părți ale sistemului nervos central: cortexul cerebral, diencefalul și medular oblongata, ganglionii simpatici și parasimpatici. De asemenea, sunt implicate multe glande endocrine. Efectul hormonilor in acest caz este ca ei modifica permeabilitatea membranelor celulare la apa, asigurand eliberarea sau resorbtia acesteia.Nevoia de apa a organismului este reglata de senzatia de sete. Deja la primele semne de îngroșare a sângelui, setea apare ca urmare a excitației reflexe a anumitor zone ale cortexului cerebral. Apa consumată este absorbită prin peretele intestinal, iar excesul ei nu provoacă subțierea sângelui . Din sânge, trece rapid în spațiile intercelulare ale țesutului conjunctiv lax, ficatului, pielii etc. Aceste țesuturi servesc ca depozit de apă în organism.Cationii individuali au o anumită influență asupra fluxului și eliberării apei din țesuturi. Ionii de Na + favorizează legarea proteinelor de către particulele coloidale, ionii de K + și Ca 2+ stimulează eliberarea apei din organism.
Astfel, vasopresina neurohipofizei (hormon antidiuretic) favorizează resorbția apei din urina primară, reducând excreția acesteia din urmă din organism. Hormonii cortexului suprarenal - aldosteronul, deoxicorticosterolul - contribuie la retenția de sodiu în organism și, deoarece cationii de sodiu măresc hidratarea țesuturilor, apa este de asemenea reținută în ei. Alți hormoni stimulează secreția de apă de către rinichi: tiroxina - un hormon al glandei tiroide, hormonul paratiroidian - un hormon al glandei paratiroide, androgenii și estrogenii - hormonii glandelor sexuale.Homonii tiroidieni stimulează secreția de apă prin transpirație. glandele Cantitatea de apă din țesuturi, în primul rând apă liberă, crește odată cu boala rinichilor, funcționarea afectată a sistemului cardiovascular, înfometarea de proteine, funcționarea afectată a ficatului (ciroză). O creștere a conținutului de apă în spațiile intercelulare duce la edem. Formarea insuficientă a vasopresinei duce la creșterea diurezei și a diabetului insipid. Deshidratarea corpului se observă, de asemenea, cu o producție insuficientă de aldosteron în cortexul suprarenal.
Apa și substanțele dizolvate în ea, inclusiv sărurile minerale, creează mediul intern al corpului, ale cărui proprietăți rămân constante sau se modifică în mod natural atunci când starea funcțională a organelor și celulelor se modifică.Principalii parametri ai mediului lichid al corpul sunt presiune osmotica,pHȘi volum.
Presiunea osmotică a lichidului extracelular depinde în mare măsură de sare (NaCl), care este conținută în cea mai mare concentrație în acest fluid. Prin urmare, mecanismul principal de reglare a presiunii osmotice este asociat cu o modificare a ratei de eliberare fie a apei, fie a NaCl, în urma căreia se modifică concentrația de NaCl în fluidele tisulare și, prin urmare, se modifică și presiunea osmotică. Reglarea volumului are loc prin modificarea simultană a ratei de eliberare atât a apei, cât și a NaCl. În plus, mecanismul de sete reglează consumul de apă. Reglarea pH-ului este asigurată prin eliberarea selectivă a acizilor sau alcalinelor în urină; În funcție de aceasta, pH-ul urinei poate varia de la 4,6 la 8,0. Tulburările homeostaziei apă-sare sunt asociate cu afecțiuni patologice, cum ar fi deshidratarea țesuturilor sau edemul, creșterea sau scăderea tensiunii arteriale, șoc, acidoză și alcaloză.
Reglarea presiunii osmotice și a volumului lichidului extracelular. Excreția de apă și NaCl de către rinichi este reglată de hormonul antidiuretic și aldosteron.
Hormon antidiuretic (vasopresină). Vasopresina este sintetizată în neuronii hipotalamusului. Osmoreceptorii hipotalamusului, atunci când presiunea osmotică a fluidului tisular crește, stimulează eliberarea vasopresinei din granulele secretoare. Vasopresina crește rata de reabsorbție a apei din urina primară și, prin urmare, reduce diureza. Urina devine mai concentrată. În acest fel, hormonul antidiuretic menține volumul necesar de lichid în organism fără a afecta cantitatea de NaCl eliberată. Presiunea osmotică a lichidului extracelular scade, adică stimulul care a determinat eliberarea vasopresinei este eliminat.În unele boli care afectează hipotalamusul sau hipofiza (tumori, leziuni, infecții), sinteza și secreția de vasopresină scade și se dezvoltă. diabet insipid.
Pe lângă reducerea diurezei, vasopresina provoacă și o constricție a arteriolelor și a capilarelor (de unde și numele) și, în consecință, o creștere a tensiunii arteriale.
Aldosteron. Acest hormon steroid este produs în cortexul suprarenal. Secreția crește pe măsură ce concentrația de NaCl în sânge scade. În rinichi, aldosteronul crește rata de reabsorbție a Na + (și odată cu acesta C1) în tubii nefronici, ceea ce determină reținerea NaCl în organism. Acest lucru înlătură stimulul care a provocat secreția de aldosteron.Secreția excesivă de aldosteron duce, în consecință, la retenția excesivă de NaCl și o creștere a presiunii osmotice a lichidului extracelular. Și acesta servește drept semnal pentru eliberarea vasopresinei, care accelerează reabsorbția apei în rinichi. Ca urmare, atât NaCl, cât și apa se acumulează în organism; volumul lichidului extracelular crește în timp ce se menține presiunea osmotică normală.
Sistemul renină-angiotensină. Acest sistem servește ca mecanism principal de reglare a secreției de aldosteron; De ea depinde si secretia de vasopresina Renina este o enzima proteolitica sintetizata in celulele juxtaglomerulare care inconjoara arteriola aferenta a glomerulului renal.
Sistemul renină-angiotensină joacă un rol important în restabilirea volumului sanguin, care poate scădea ca urmare a sângerării, vărsăturilor excesive, diareei și transpirației. Vasoconstricția cu angiotensina II acționează ca o măsură de urgență pentru menținerea tensiunii arteriale. Apoi apa și NaCl care vin odată cu băutura și mâncarea sunt reținute în organism într-o măsură mai mare decât în mod normal, ceea ce asigură restabilirea volumului și presiunii sanguine. După aceasta, renina încetează să fie eliberată, substanțele reglatoare deja prezente în sânge sunt distruse și sistemul revine la starea inițială.
O scădere semnificativă a volumului fluidului circulant poate provoca o întrerupere periculoasă a alimentării cu sânge a țesuturilor înainte ca sistemele de reglementare să restabilească tensiunea arterială și volumul. În acest caz, funcțiile tuturor organelor și, mai ales, ale creierului, sunt perturbate; apare o afecțiune numită șoc. În dezvoltarea șocului (precum și a edemului), un rol semnificativ îl joacă modificările distribuției normale a lichidului și albuminei între fluxul sanguin și spațiul intercelular Vasopresina și aldosteronul sunt implicate în reglarea echilibrului apă-sare, acționând la nivelul tubilor nefronici - modifică rata de reabsorbție a componentelor urinei primare.
Metabolismul apă-sare și secreția sucurilor digestive. Volumul secreției zilnice a tuturor glandelor digestive este destul de mare. În condiții normale, apa din aceste fluide este reabsorbită în intestine; vărsăturile abundente și diareea pot determina o scădere semnificativă a volumului lichidului extracelular și deshidratarea țesuturilor. O pierdere semnificativă de lichid cu sucurile digestive implică o creștere a concentrației de albumină în plasma sanguină și lichidul intercelular, deoarece albumina nu este excretată cu secreții; din acest motiv, presiunea osmotică a fluidului intercelular crește, apa din celule începe să treacă în fluidul intercelular și funcțiile celulare sunt perturbate. Presiunea osmotică ridicată a lichidului extracelular duce, de asemenea, la o scădere sau chiar la încetarea formării urinei , iar dacă apa și sărurile nu sunt furnizate din exterior, animalul dezvoltă comă.
