План лекции.
1.Макро и микроэлементы.
2.Суточная потребность. Роль в метаболизме. Клинико-диагностическое значение исследования минеральных веществ.
Минеральный обмен. Классификация минеральных веществ.
Минеральные вещества относят к незаменимым фактором питания, т. к. они не синтезируются в организме, но необходимы для жизнедеятельности любой клетки организма. Минеральные вещества делят на микро - и макроэлементы, в зависимости от количества их содержания в плазме крови и суточной потребности, но это деление никак не связано с биологическим значением минеральных веществ.
К микроэлементам относят: Fe, Mg, Cu, I, Se, Mn и др.
К макроэлементам – K, Na, Cl, P, Ca….
Обмен натрия.
Общее содержание Na в организме составляет ≈ 105 гр. Na является главным катионом внеклеточных жидкостей организма (до 50% всего количества Na находится внеклеточно)
Депонируется Na в печени, в костях (в составе костной ткани Na содержится до 44% от общего количества), и всего 6 % Na находится внутриклеточно.
Биологическая роль Na. Na учавствует в:
- поддержании осмотического давления крови (причём Na является основным компонентом, участвующем в создании нормальной осмолярности плазмы);
- поддержании кислотно – основного состояния крови (Na входит в состав буферных систем);
- передаче возбуждения по нервному волокну.
Суточная потребность для взрослых ≈ 215 ммоль.
Поступает в организм в составе пищи.
Выводится в основном почками с мочой (≈90 %) и лишь 5 – 10 % Na теряется из организма в составе пота и кала.
Регуляция: баланс Na в организме регулируется ЦНС, эндокринной системой и почками. Существенное влияние на обмен Na оказывает гормон альдестерон, который способствует задержке Na в организме.
В норме с одержание Na в сыворотке крови – 137-150 ммоль/л,
в эритроцитах – 9-28 ммоль/л.
Патология обмена Na
Гипонатриемия (понижение Na ниже нормы) наблюдается при рвоте, поносах, т.е при потере Na; при недостаточном поступлении Na с пищей, при нарушении всасывания в ЖКТ при поступлении большего количества жидкости в организм (при этом Na выводится с большим объемом мочи); при недостаточной продукции альдостерона.
Гипернатриемия наблюдается при гиперпродукции альдостерона, значительных потерях жидкости без потери солей, при хронических нефритах, гепатитах, циррозе печени, менингитах, энцефалитах. Гипернатриемия сопро-вождается повышением осмотического давления. Для его нормализации вода устремляется из тканей в кровь, рН крови смещается в сторону алкалоза. Клинически это проявляется дегидратацией ткане (сухость кожи); выделением большого объема мочи.
Обмен хлора.
Хлор – анион, внеклеточных жидкостей.
Биологическая роль хлора заключается:
- в поддержании осмотического давления и кислотно-основного состояния внеклеточных жидкостей;
Хлор участвует в газообменной функции эритроцитов;
- в образовании HCl желудочного сока;
- активирует амилазу, пепсин;
- обезвреживает продукты патологического распада тканей.
Суточная потребность: в хлоре составляет до 215 ммоль.
Поступает хлор в организм с пищей в виде NaCl (пищевая соль).
Выделяется из организма почками в составе мочи, с желудочным соком, с потом.
Обмен хлора в организме тесно связан с обменом Na, поэтому его обмен регулируется теми же нейрогуморальными факторами, что и обмен Na.
Нормальное содержание хлора всыворотке крови95-110 ммоль/л;
в моче – 170-210 ммоль/л;
в ликворе – 120-130 ммоль/л;
в эритроцитах – 45-54 ммоль/л.
Патология обмена хлора.
Гипохлорплазмия наблюдается при:
- недостаточном поступлении хлора с пищей;
- избыточных потерях при рвоте, поносах, полиурии, усиленном потоотделении (т.е. при заболеваниях сопровождающихся обезвоживанием организма).
При очень низком содержании хлора может развиваться: нарушение моторики кишечника, вплоть до его пареза; судороги, олигурия.
Гиперхлорплазмия встречается при:
- повышенном поступлении NaCl с пищей;
- при задержке жидкости в организме в виде отеков и трансудатов в полостях;
- при нарушении его выведения с мочой в результате нефритов;
- при повышенной секреции альдостерона.
Обмен калия
О бщее содержание калия в организме ≈ 160 г. Калий является главным внутриклеточным катионом (внутриклеточно содержится до 90% всего количества калия, во внеклеточной жидкости – 2,5%, в тканях опорно-двигательного аппарата до 8%).
Основное депо калия – мышечная ткань.
Биологическая роль калия – поддержание осмотического давления и кислотно-основного состояния; вместе с Na калий создает разность потенци-алов по обе стороны клеточной мембраны (что обеспечивает энергией физио-логические процессы, протекающие в мембранах). Калий участвует в передаче возбуждения по нервно-мышечному волокну, в процессах биосинтеза белка, гликогена, АТФ, креатин-фосфата, ацетил-холина;.
Суточная потребность в калии составляет ≈ 75 ммоль. Поступает в организм в составе пищи.
Выводится главным образом почками (в составе мочи), незначительное количество теряется с потом, калом, слюной.
Регуляция: в регуляции уровня К играет роль: ЦНС, калий-чувствительные рецепторы расположены в кровеносных сосудах печени, почек, тонкого кишечника; гормон альдостерон, усиливает секрецию калия почечными канальцами, тем самым понижает его концентрацию в крови.
Инсулин, наоборот, понижает потери калия почками, облегчает его транспорт в клетки, тем самым повышает уровень калия в организме.
В норме содержание калия всыворотке крови у взрослых 3,5 – 5,3 ммоль/л;
в эритроцитах – 80-99,3 ммоль/л.
Патология обмена калия
Гипокалиемия наблюдается при:
- гиперпродукции альдостерона;
- недостке инсулина (при сахарном диабете);
- при недостаточном поступления калия с пищей;
- при полиуриях, связанных с почечной или иной патологией, или на фоне
приема большого количества диуретиков.
Гипокалиемия проявляется замедлением проведения нервного возбуждения в мышечной ткани, особенно в миокарде. При этом возникает недостаточность сердечной мышцы, вплоть до остановки сердца.
Гиперкалиемия развивается при избыточном поступлении калия с лекарствами; при усиленном выходе калия из клеток в результате травмирования тканей, при ожогах, гемолизе эритроцитов (гемолитическая желтуха), а также при заболевании почек, за счет нарушения выведения калия из организма. Основные изменения отмечаются также со стороны сердечной мышцы.
Обмен кальция
Кальций содержится в основном в костях, дентине и эмали зубов. В норме кальций внутри клеток не содержится. Может накапливаться при гипервита-минозе Д, что приводит к глубокой инвалидности.
Биологическая роль. Кальций участвует:
- в процессах нервно-мышечной возбудимости, как антагонист К;
- в процессах свертывания крови (IV плазменный фактор);
- в построении костного скелета.
Суточная потребность в кальции для взрослого человека ≈ 30 ммоль.
Норма содержания в сыворотке – 2,25-2,75 ммоль/л
Выводится из организма в составе мочи, слюны, желудочного и поджелу-дочного секретов.
Регулируют обмен Са паратгормон (гормон околощитовидных желёз) и кальцитонин (гормон щитовидной железы), а также Vit D.
Паратгормон повышает уровень Са в крови за счет его реабсорбции в почечных канальцах и за счет поступления Са в кровь из костной ткани.
Кальцитонин обладает противоположным действием, т.е. понижает уровень кальция в крови, за счет понижения его реобсорбции в почечных канальцах и усиления фиксации в костях.
Патология обмена кальция
Гипокальциемия проявляется тетанией (приступами судорог), встречается при: - гипопаратиреозе,
- механической желтухе;
- нефрозах;
- гломерулонефритах;
- при гиповитаминозе Д.
Гиповитминоз D встречается в детском возрасте, когда развивается рахит.
Гиперкальциемия отмечается при:
- гиперфункции околощитовидных желез,
- деструктивных процессах в костях,
- гипервитаминозе Д,
- гипофункции щитовидной железы.
Обмен фосфора
Фосфор (Р) содержится в организме главным образом в костях и зубах (90%). остальное количество концентрируется внутриклеточно. Фосфор является главным внутриклеточным анионом.
Биологическая роль фосфора. Фосфор участвует в:
- построении костной ткани, клеточных мембран;
- депонировании и переносе энергии в виде макроэрических связей АТФ;
- регуляции кислотно-основного состояния (так как входит в состав буферных систем крови);
- входит в состав ДНК, РНК;
- активирует всасывание ионов кальция в кишечнике;
- используется при синтезе креатин-фосфата в мышцах.
Суточная потребность в фосфоре составляет ≈ 30 ммоль. Поступает в организм в составе пищи. Выводится из организма в составе мочи, кала, в виде фосфатов, Na, Ca, K.
В норме количество P в сыворотке крови составляет: 0,81-1,5 ммоль/л
Регуляция обмена фосфора: обмен фосфора тесно связан с обменом кальция и регулируется он также паратгормоном, кальцитонином, витамином Д.
Паратгормон понижает количество фосфора в крови за счет усиления фильтрации и угнетения реабсобции фосфатов в почках.
Кальцитонин действует аналогично витамину Д, повышает уровень фосфатов в крови, активируя всасывание фосфора в кишечнике, способствуя фиксации фосфора в костях.