биохимия экзамен. 1. Нейрогуморальная регуляция обмена веществ. Роль гормонов в регуляции обмена веществ
 Скачать 1.07 Mb.
|
|
7. Гипо- и гиперфункции эндокринных желез. Акромегалия – заболевание, связанное с гиперфункцией гипофиза в зрелом возрасте, при котором непропорционально разрастаются некоторые хрящевые участки тела, например, нос, пальцы рук, ног. Базедова болезнь – заболевание, связанное с гиперфункцией щитовидной железы, при котором усили-вается обмен веществ, снижается масса тела, повышается возбудимость нервной системы, увеличивается щитовидная железа, появляется пучеглазие. Болезнь Реклингхаузена (гиперкальцемия)- это эндокринное заболевание вызвано повышением уровня кальция в крови, вследствие гиперфункции паращитовидных желез. Симптомы гиперкальцемии: боль в костях, остеодистрофия, тошнота, образования почечных камней и гипертония, кальций начинает откла-дываться в местах, где его быть не должно - в сосудах, почках, аорте, что ведет к нарушению кровообращения. Бронзовая болезнь (болезнь Аддисона) – заболевание, связанное с гипофункцией коры надпочечников – дефицитом кортизола, при котором кожа приобретает бронзовую окраску – гиперпигментация на некоторых участках тела, наблюдается повышенная утомляемость, раздражительность, потеря аппетита и пристрастие к соленой пище, тошнота, рвота. Гигантизм – заболевание, связанное с гиперфункцией гипофиза в детском возрасте, сопровождается усиленным ростом. Гиперфункция мозгового слоя надпочечников - возникает при опухоли мозгового слоя надпочечников (феохромоцитоме). Характеризуется внезапными, но кратковременными приступами повышения кровяного давления до очень высоких значений. Повышению давления сопутствуют общее беспокойство, учащенное сердцебиение и дыхание, усиленное потоотделение, головокружение и т.д. Гипогликемическая кома развивается вследствие резкого снижения уровня глюкозы в крови (ниже 3–3,5 ммоль/л) и выраженного энергетического дефицита в головном мозге. У больных сахарным диабетом может быть вызвана передозировкой инсулином – гиперфункция. Симптомы гипогликемии делятся на ранние (холодный пот, особенно на лбу, бледность кожи, сильный приступообразный голод, дрожь в руках, раздражительность, слабость, головная боль, головокружение, онемение губ), промежуточные (неадекватное поведение, агрессивность, сердцебиение, плохая координация движений, двоение в глазах, спутанность сознания) и поздние (потеря сознания, судороги). Гипогонадизм – состояние мужского организма, обусловленное гипофункцией яичек. Характеризуется нарушением половой функции и бесплодием, организм развивается по женскому типу. При гиперфункции мужских половых желез происходит ранее половое созревание. Гипофункция яичников является собирательным понятием, включающим различные патологические состояния, обусловленные многими причинами, но проявляющиеся яичниковой недостаточностью. При этом может иметь место запоздалое половое созревание, аменорея или гипоменструальный синдром, явления преждевременного полового увядания (ранний климакс). Появляются признаки противоположного пола. Карликовость – заболевание, связанное с гипофункцией гипофиза в детском возрасте, происходит задержка роста, при этом пропорционально сложены и имеют нормальные умственные способности. Кретинизм – заболевание, связанное с гипофункцией щитовидной железы в детском возрасте, происходит задержка роста, а также психического и полового развития. Микседема – заболевание, связанное с гипофункцией щитовидной железы у взрослых людей, сопровождается снижением обмена веществ, ожирением, апатией, понижением t°С тела, слизистым отеком. Несахарный диабет (мочеизнурение) – это заболевание, обусловленное недостаточностью продукции антидиуретического гормона вазопрессина, вследствие которого выделяется до 5-8 литров мочи низкой плотности, состоящей преимущественно из воды. При тяжелой форме может выделяться до 20 литров мочи, вследствие чего возникают необратимые нарушения органов выделительной и сердечно-сосудистой систем. Сахарный диабет – заболевание, связанное с гипофункцией поджелудочной железы (вырабатывается недостаточно инсулина) вследствие чего нарушается усвоение глюкозы тканями. Заболевание характеризуется хроническим течением и нарушением всех видов обмена веществ (углеводного, жирового, белкового, минерального и водно-солевого). Главными признаками сахарного диабета являются сильная жажда, частое мочеиспускание с большим количеством мочи, моча может иметь запах ацетона из-за наличия в ней кетона. Синдром Иценко-Кушинга - это эндокринное заболевание, связано с гиперфункцией коры надпочечников (избыточная выработка кортизола). Симптомы: ожирение верхней части туловища, быстрая утомляемость, мышечная слабость и повышение хрупкости костей. Синдром Штейна-Левенталя (гиперандрогения) - состояния, обусловленные избыточной секрецией или усиленным действием андрогенов – мужских половых гормонов при гипофункции яичников у женщин. Распространенность гиперандрогении среди женщин достигает 15%. Проявляется себореей, алопецией. Тяжелаягиперандрогения приводит к ожирению, аменорее и бесплодию. Синдром Пелицци – заболевание, обусловленное гипофункцией эпифиза, основной признак -преждевременное развитие половых органов и вторичных половых признаков, т.о. наступает преждевременное половое созревание и «ранняя старость» (прогерия), при гиперфункции - недоразвитие половых желез и вторичных половых признаков. Тетания – заболевание, вызванной гипофункцией паращитовидных желез. Появляются приступы судорог. Судороги объясняются тем, что при уменьшении количества кальция в крови количество калия резко возрастает, а калий повышает возбудимость всех отделов нервной системы. Если кальция в крови недостает, то он начинает высвобождаться из костной ткани, в результате чего кости размягчаются. Т - клеточная недостаточность – заболевание, вызванное гипофункцией тимуса. Проявляется падением активности клеточного иммунитета, учащением инфекционных, аутоиммунных и онкологических заболеваний, чаще всего у лиц пожилого возраста. 8. Минеральные вещества тканей человека, макро- и микроэлементы. Минеральные соли относятся к числу пищевых незаменимых веществ. Минеральные элементы не обладают питательной ценностью, но они нужны организму как вещества, участвующие в регуляции обмена веществ, в поддержании осмотического давления, для обеспечения постоянства рН внутри- и внеклеточной жидкости организма. Многие минеральные элементы являются структурными компонентами ферментов и витаминов. Элементы, встречающиеся в организме, делят на: макроэлементы - их содержание составляет граммы, десятки или сотни граммов. Это Na, K, Ca, P, S, Cl. микроэлементы, содержание их в организме исчисляется миллиграммами и десятками миллиграммов. Это Fe, Cu, Zn, Mo, Co, F, I, Br и некоторые другие. Для нас более важна другая классификация. Минеральные элементы можно классифицировать и по их необходимости для жизнедеятельности организма. Те элементы, которые абсолютно необходимы для организма и выполняют в нем специфические функции, называют биоэлементы. Те элементы, функции которых в организме неизвестны, обозначаются как случайные примеси. Пример случайной примеси - золото (Au). Минеральные вещества в организме распределены очень неравномерно. Самая твердая ткань нашего организма - это ткань зуба, в ней 98 % минеральных веществ, а во внеклеточной жидкости содержится всего 0,5-1 % минеральных веществ. Фтора больше всего в зубной эмали, иода - в щитовидной железе, железа - в красном костном мозге. Большинство минеральных элементов концентрируется в отдельных тканях. Формы существования минеральных веществ в организме человека Ионизированная форма- в виде растворенных диссоциированных минеральных солей. Ионы могут связываться с белковыми молекулами, образуя комплексы. Связь может быть специфическая и неспецифическая. Пример специфической связи: белок трансферрин переносит железо. Пример неспецифической связи: альбумины плазмы переносят многие металлы. В составе органических макромолекул. Здесь связь прочная и специфическая. Пример: железо в гемоглобине, иод в тироксине. В виде нерастворимых солей (кристаллические формы). Пример: кристаллы гидроксиапатита в составе костной ткани и тканей зуба (фосфаты кальция, соли фтора). Минеральные вещества проникают в организм с пищей и водой через желудочно-кишечный тракт, а так же через дыхательные пути и кожу. Обычно они плохо всасываются в желудке, а в кишечнике их всасывание происходит путем активного транспорта. Роль минеральных веществ Структурная роль. Эту роль выполняют не только нерастворимые соли в костной ткани и ткани зуба, но и, например, фосфор, входящий в состав фосфолипидов клеточных мембран. Энергетическая роль. Сами минеральные вещества не являются для нас источниками энергии, так как выводятся из организма в той же форме, как и поступают. Но минеральные вещества являются необходимыми участниками процессов преобразования и превращения энергии в организме. Примеры: фосфор входит в состав макроэргов, железо - в состав цитохромов. Регуляторная роль. Минеральные вещества участвуют: в поддержании постоянства осмотического давления в крови и в клетках; в поддержании постоянства pH крови и тканей. Это происходит благодаря существованию двух основных буферных систем организма: бикарбонатная; фосфатная. Минеральные вещества входят в состав биорегуляторов нашего организма: ферментов, гормонов, витаминов. Каждый из минеральных компонентов имеет свою роль и не может быть заменен другим. Кальций (Са) В среднем в организме человека содержится от 1 до 2 кг кальция. 90 % из этого количества находится в костной ткани в виде нерастворимых солей. 10 % кальция существует в организме в ионизированном состоянии. Функции кальция следующие. Необходим для процессов окостенения. Участие в работе ферментативных систем (в том числе мышечного сокращения). Передача нервного импульса. Фактор свертывания крови. Участвует в регуляции активности некоторых гормонов (кальмодулиновая система). Активатор некоторых ферментов. Пищевые источники кальция: молочные продукты, бобовые, злаки, орехи. Лучше всего всасывается в кислой среде. Суточная потребность: 800 мг; для беременных женщин - 1.2 г. Фосфор (Р) В организме взрослого человека содежится окло 1 кг фосфора. 85 % фосфора находится в костной ткани. В плазме крови концентрация фосфора составляет от 1 до 1.4 ммоль/л. Очень важно соотношение содержания кальция/фосфора в организме человека, которое в норме составляет: Са/Р = 2. Функции фосфора в организме следующие. Участвует в процессах окостенения. Входит в состав макроэргов. Входит в состав нуклеиновых кислот. Входит в состав некоторых коферментов. Входит в состав фосфолипидов. Эфиры фосфора являются промежуточными продуктами энергетического метаболизма. Входит в состав буферных систем крови Входит в состав фосфопротеинов (казеиноген молока). Самостоятельной пищевой недостаточности фосфора в организме обычно не бывает. Чаще нарушения обмена фосфора связаны с недостаточностью кальция в организме. Регуляция обмена кальция и фосфора. Трансмембранный перенос кальция регулируется Са,Mg-АТФазой. Осуществляется за счет двух гормонов, а также витамина D. В гормональной регуляции кальция принимают участие паратгормон и кальцитонин. Основные пищевые источники Са и Р: молоко, сыр, творог, рыба. Источники витамина D: печень, рыбий жир. Натрий (Na) и калий (K) Натрий является основным внеклеточным катионом организма человека. Функции натрия в организме следующие. Поддержание постоянства осмотического давления. Участие в работе буферных систем крови. Поддержание нервно-мышечного тонуса. Участие в процессах возбуждения нервных клеток. Суточная потребность в Na- 1 г. Но за день мы часто потребляем до 10 г. Такое избыточное потребление Na иногда провидит к развитию у человека гипертонической болезни. Калий является основным внутриклеточным катионом организма. Суточная потребность в калии - около 4 г. При поносе и рвоте человек теряет много калия. Источники калия: томатный сок, цитрусовые, бананы, кожура картофеля. На клеточных мембранах возникает градиент концентраций этих ионов. Поддержание этой разности концентраций имеет важное значение в обеспечении многих функций нашего организма. Постоянно высокая внутриклеточная концентрация калия поддерживается за счет работы Na-K-АТФазы. Этот фермент интегрирован в мембрану клеток. Центр связывания для иона калия расположен на наружной поверхности мембраны, а для иона натрия - на внутренней. Na,K-АТФаза, используя энергию гидролиза АТФ, переносит ионы калия внутрь клетки, а ионы натрия - наружу. Na,K-АТФаза активируется внеклеточным калием и внутриклеточным натрием. Ионы Na гидратированы лучше, чем ионы K, поэтому при выведении Na из клетки выводится вода. Гормональная регуляция обмена натрия и калия осуществляется под действием минералокортикоидов, которые усиливают реабсорбцию Na в почечных канальцах, что приводит к увеличению реабсорбции воды. Железо (Fe) и медь (Cu) Железо необходимо для синтеза гема кислород-переносящих белков (гемоглобина, миоглобина), цитохромов, пероксидазы, каталазы. Железо может всасываться в кишечнике в виде ионов Fe2+, но они всасываются очень медленно. Всасывание железа идет быстрее в присутствии восстановителей (например, витамина "С"). Между организмом человека и микрофлорой кишечника существует конкуренция за Fe2+. Лучше всего железо усваивается из продуктов животного происхождения. Потребность организма в железе составляет в 5-6 раз больше необходимого количества для организма: чтобы всосалось 10 мг железа (это суточная потребность), нужно получить с пищей 50-60 мг железа в сутки. Переход всосавшегося железа из кишечного эпителия в плазму происходит с участием белка ферритина. В крови железо транспортируется белком трансферрином. Депонируется железо в печени, селезенке и красном костном мозге в комплексе с белком ферритином. Железо, которое освобождается из фагоцитированных эритроцитов, доступно для утилизации - выводится с желчью и калом в небольших количествах. При кровотечениях потери железа намного возрастают. Медь должна обязательно быть в составе пищи для лучшего всасывания железа. Медь необходима для синтеза ферментов цитохромоксидазы, супероксиддисмутазы - в состав этих ферментов входят и медь, и железо. Медь также входит в состав активного центра фермента лизилоксидазы. Этот фермент катализирует образование поперечных сшивок между отдельными полипептидными цепями в коллагене и эластине. Таким образом, медь нужна для нормального развития соединительной ткани и эндотелия. При недостатке меди стенки сосудов становятся хрупкими, ломкими, увеличивается вероятность их разрыва. Медь транспортируется в организме белком плазмы крови церулоплазмином. Существует наследственное заболевание:болезнь Вильсона. При этой патологии снижено количество церулоплазмина. Медь накапливается в печени и головном мозге, что приводит к неврологическим расстройствам. Суточная потребность в меди составляет 2,5-5 мг. Много меди в мясе, морских продуктах. Молоко совсем не содержит меди. Магний (Mg) В организме человека содержится 25 г магния. 50 % этого количества содержится в костной ткани, 30 % - в мышечной ткани. Остальные 20 % - в других тканях и биологических жидкостях. Концентрация магния в тканях составляет 5-10 ммоль/л, в плазме крови - 0,65-1 ммоль/л, в эритроцитах - в 2 раза выше, чем в плазме. 80 % магния плазмы крови находятся в ионизированном состоянии (Mg2+), остальной связан с белками. Функции магния. Участвует в АТФ-зависимых реакциях. Участвует во всех киназных реакциях. Магний широко распространен в пищевых продуктах. Эффективное всасывание магния в кишечнике идет только в присутствии белков, поэтому для лучшей усвояемости мгния необходимо потреблять белковую пищу. Белок молока казеин хорошо способствует всасыванию магния. Недостаточность магния возможна только при недостатке белков в питании и недостатке овощей. Суточная потребность: 350 мг. Значительные потери организмом магния могут произойти при диаррее. При понижении концентрации магния в крови наблюдаются мышечная дрожь, полукоматозное состояние. Повышение концентрации магния в крови вызывает седативный (успокаивающий) эффект. Препараты магния используются как противосудорожные средства. Фтор (F) Связь кариеса с нарушением обмена фтора обнаружена в 30-х гг. С тех пор ведутся исследования о роли фтора в организме. Фтор мы получаем с водой и пищей.90 % фтора, находящегося в организме, содержится в зубной эмали, еще 9 % - в других тканях зуба и в костной ткани. Фтор выводится из организма в основном через почки. Фтор оказывает влияние на активность ферментов, фториды повышают активность щелочной фосфатазы. Фтор оказывает влияние на организм за счет его способности к комплексообразованию с металлами. Образуя комплексы с металлами, входящими в состав активного центра некоторых ферментов, влияет на их работу. При нормальном содержании фтора в организме концентрация его в моче должна составлять 0,7-1,2 мг/литр. Избыточное поступление фтора вредно.Если постоянно человек получает избыток фтора, то разовьется флюороз зубов, который еще называют крапчатость зубов. Вначале на поверхности зубов видны беловатые непрозрачные участки. Затем эти участки желтеют, становятся коричневыми и даже черными. Может также наблюдаться флюороз костей и связок. Его клинические симптомы: больного беспокоят боли в локтевых, коленных суставах, в которых образуются костные выросты. Флюороз встречается как эндемическое заболевание в некоторых жарких странах при очень высоком содержании фтора в воде и почве, а также как профессиональное заболевание. Цинк (Zn) Входит в состав более 80 ферментов - карбоангидразы, РНК- и ДНК- полимераз, крбоксипептидаз. Инсулин депонируется в комплексе с цинком. Много цинка содержится в предстатеьной железе, сперматозоидах, в тканях плода. Цинк входит в состав рецепторов языка (вкус) и полости носа (запах). Недостаток цинка в организме встречается очень редко и приводит к изменению вкуса и запаха. В результате возникает отвращение к еде. Пищевые источники: яйца, мясо, молоко, морские продукты, печень. Суточная потребность: 15 мг. У беременных женщин потребность в цинке увеличена. Избыток любого микроэлемента является токсичным для организма! |