Водно-минеральный обмен: обмен минеральных веществ в норме и патологии ГБОУ ВПО КрасГМУ имени профессора В.Ф. Войно – Ясенецкого Минздрав РФ Фармацевтический колледж Перфильева Г.В. 2013г.

План 1.Характеристика минерального обмена 2.Характеристика отдельных представителей минеральных веществ 3.Регуляция водно- минерального обмена 4.Регуляция обмена кальция и фосфора 5.Патология водно- минерального обмена 6.Лабораторная диагностика нарушений водно – минерального обмена

Характеристика минерального обмена Минеральный обмен – совокупность процессов всасывания, распределения, усвоения и выделения минеральных веществ, находящихся в организме преимущественно в виде неорганических соединений. Функции минеральных веществ: Поддержка кислотно-основного равновесия, осмотического давления. Участвуют в системе свертываемости крови. Регуляция многочисленных ферментных систем. Построение органоидов клетки. Участвуют в сокращении мышечных волокон. Обеспечивают проводимость нервных импульсов. По количественному содержанию в организме элементы делятся : макроэлементы (калий, кальций, натрий, магний, фосфор) микроэлементы (цинк, хром, медь, железо, йод, кобальт, марганец).

Основную часть минеральных веществ организма составляют хлористые, фосфорнокислые и углекислые соли натрия, кальция, калия, магния. Соли в жидкостях организма человека находятся в частично или полностью диссоциированном виде, поэтому минеральные вещества присутствуют в виде ионов – катионов и анионов. В состав костной и хрящевой тканей минеральные вещества входят в виде нерастворимых соединений. В кости и хрящах содержится более 95% всего кальция, 87% фосфора, 50% магния. Минеральные вещества присутствуют в организме также в виде соединений с белками, нуклеиновыми кислотами. Минеральные вещества из ЖКТ всасываются в кровь и лимфу, где связываются со специфичными транспортными белками (трансферрин, церулоплазмин). Некоторые минеральные вещества соединяются с такими белками уже в эпителии слизистой кишечника (кальций). Основное количество выводимых из организма минеральных веществ обнаруживают в моче, кале, поте. Через почки выводится: натрий, калий, хлор, йод, 30% кальция и магния: через кишечник с калом – ионы кальция (70%), железа, магния (70%).

Характеристика отдельных представителей минеральных веществ. Натрий – основной внеклеточный катион. В организме человека 55% натрия находится в костях, до 43% - во внеклеточной жидкости и 2% - в клетках. Концентрация натрия в плазме составляет: ммоль/л. Снижение концентрации натрия в плазме называется – гипонатриплазмия, повышение – гипернатриплазмия. Суточная потребность составляет 1г. Поступает в организм с пищевыми продуктами ежесуточно 4-6г. Физиологическая роль: Регулирует состояние водно-солевого обмена. Регулирует кислотно-основное состояние. Участвует в возникновении электрохимического потенциала на мембранах клеток. Входит в состав органоидов клеток. Активирует ряд ферментов. Основной путь выведения натрия из организма – почечный: с мочой за сутки выделяется ммоль и незначительное количество с потом и калом.

Калий – основной внутриклеточный катион. 98% калия находится в клетках. В основном калий содержится в мышцах и печени. Содержание калия в плазме составляет – ммоль/л. Повышение калия в плазме выше нормы называется – гиперкалийплазмия, снижение – гипокалийплазмия. Суточная потребность составляет – 2.5 – 5.0 г. В течение суток поступает с пищей до 6г. Физиологическое значение: Необходим для синтеза протеинов, АТФ, гликогена. Принимает участие в формировании потенциала покоя, действия. Активирует ряд ферментов. Участвует в регуляции сердца, нервной системы, скелетной и гладкой мускулатуры (повышает тонус и силу сокращений). В регуляции обмена калия участвует альдостерон, усиливающий его выделение с мочой.

Магний – внутриклеточный катион. Содержание в организме взрослого человека составляет 20 г. 50% содержится в костях, 49% - в мягких тканях, мышцах и 1% - во внеклеточной жидкости. Концентрация в плазме составляет – 0.8 – 1.5 ммоль/л. Среднесуточное поступление с пищей составляет 300 – 400 мг. Физиологическое значение: Входит в состав почти 300 ферментных комплексов. Способствует синтезу протеинов. В комплексе с фосфолипидами входит в состав клеточных мембран, фиксирует их, снижает проницаемость. Регулирует нервно-мышечную возбудимость и работу сердца Медь – в крови содержится - 16 мкмоль/л. 98% всей меди находится в составе церулоплазмина. Физиологическое значение: Входит в состав многих ферментов и биологически активных металлопротеинов. Участвует в антиоксидантной защите организма. Участвует в окислительно-восстановительных процессах, пигментном обмене, обмене железа, фосфолипидов. Необходима для синтеза эластина и коллагена. Участвует в процессах кроветворения. Повышает иммунологическую активность организма к вредным воздействиям среды.

Марганец Физиологическое значение: Участвует в углеводном обмене. Оказывает определенное влияние на половое развитие и размножение. Активирует многие ферментативные комплексы. Необходим для биосинтеза антител, эритропоэза, образования гемоглобина. Проявляет липотропное действие, стимулируя синтез холестерина и жирных кислот. Цинк – наибольшее количество цинка содержится в печени, поджелудочной железе, половых железах. Физиологическое значение: Входит в состав ряда ферментов Обладает липотропным действием, нормализуя жировой обмен и предотвращая жировую инфильтрацию печени.

Хлор – внеклеточный анион. 65% всего хлора содержится во внеклеточной жидкости, 17% - связано соединительной тканью и хрящами, 12% - находится внутри клеток. Обмен хлора тесно связан с обменом натрия. Физиологическое значение: 1.Входит в состав органоидов и ферментов. 2.Участвует в поддержании осмотического давления. Железо – жизненоважный элемент. Входит в состав гемоглобина, миоглобина, окислительно-восстановительных ферментов. Большая часть железа находится в эритроцитах, в печени запасается в виде ферритина. Фосфор – 50% фосфора находится в костях, 20% - во внеклеточной жидкости. В эритроцитах он содержится в виде органического фосфата, в плазме присутствует липидный фосфор, эфиры фосфорной кислоты и неорганический фосфат. Физиологическое значение Входит в состав коферментов, нуклеиновых кислот, фосфопротеинов, фосфолипидов. Является обязательным компонентом клеточных мембран. Является составной частью АТФ, креатинфосфата (макроэргов). Образует основу костной ткани. Входит в состав фосфатной буферной системы, поддерживая КОС

Кальций – внеклеточный катион. В организме содержится до 1.5 кг. Содержание в плазме составляет – 2.99 ммоль/л. 90% кальция находится в костях, 1% - во внеклеточной жидкости. Физиологическое значение: Участвует в свертывании крови. Необходим для секреторной активности всех эндо- и экзокринных железистых клеток. Является основным компонентом костного скелета. Активирует ряд ферментативных комплексов. Обеспечивает целостность клеточных мембран, стабилизирует их. Участвует в нервно-мышечном возбуждении и сокращении. При его участии осуществляются основные биологические процессы – размножение, пролиферация гибель клетки. Стимулирует выработку пищеварительных соков (гастрина).

Кальцитонин – способствует минерализации костной ткани, в клетках почечных канальцев вызывает повышение выведения кальция и фосфора с мочой. Снижает содержание кальция и фосфора в плазме крови. Кальцитриол – стимулирует мобилизацию кальция и фосфатов из костей, в клетках канальцев почек усиливает реабсорбцию кальция и фосфора из первичной мочи. Повышает уровень кальция и фосфора в плазме, ингибируя секрецию паратгормона. Паратгормон – стимулирует мобилизацию кальция и фосфатов из костей, на уровне почек усиливает реабсорбцию кальция и уменьшает реабсорбцию фосфатов, повышая экскрецию их с мочой. Повышает уровень кальция в плазме, снижает – уровень фосфатов. Регуляция обмена кальция и фосфора. Регуляция обмена кальция и фосфора осуществляется паращитовидными, щитовидными железами через секретируемые ими гормоны: кальцитонин, паратгормон, а также витамин Д 3 и кальцитриол. Витамин Д 3 – способствует всасыванию кальция и фосфатов в кишечнике и препятствует их выведению с мочой.

Лабораторная диагностика нарушений водно-минерального обмена. Указанные гипо- или гипертонические изменения водно-солевого обмена можно обнаружить в лаборатории путем определении содержания ионов натрия в плазме. Определение содержания хлоридов менее показательно из-за быстрого компенсационного обмена хлоридов на другие ионы. Определение натрия проводится обычно при помощи пламенного фотометра. При гипертонических изменениях находят повышенные его значения, а при гипотонических – пониженные. Изотонические изменения могут быть установлены путем определения гематокрита или по содержанию белка в плазме. Анализатор электролитов АЭК-01 (Na/K/Ca/Cl/pH) Анализатор электролитов E-lyte5 Na/K/Cl/Са/рН Анализатор электролитов EasyLyte Calcium Na/K/Ca/pH (MEDICA)

Домашнее задание Пустовалова Л.М. Основы биохимии для медицинских колледжей. стр