Синтез гема. Регуляция процесса. Порфирии.

Синтез гема происходит во всех тканях, но с наибольшей скоростью в костном мозге и костях. 1) Витамин В₆ в матриксе митохондрий катализирует образование δ-аминолевулиновой кислоты из глицина и сукцинил-КоА. Реакцию ингибирует гем. [Сукцинил-КоА + Глицин(δ-аминолевулинсинтетаза)→ δ-АЛК + СО₂]. 2) Аминолевулиндегидратаза (Zn²⁺) в цитоплазме соединяет 2 молекулы δ-аминолевулината в молекулу порфобилиногена [δ-АЛК + δ-АЛК (порфобилиногенсинтетаза)→ порфобилиноген]. В цитоплазме происходят промежуточные этапы синтеза гема. Фермент феррохелатаза, присоединяя Fe²⁺,превращает его в гем. Источником Fe служит депонирующий Fe ферритин. Синтезированный гем, соединяясь с α- и β-цепями глобина, образует гемоглобин.

Нарушения синтеза гема сопровождаются ↑ем содержания промежуточных продуктов синтеза гема порфириногенов и продуктов их окисления в тканях, моче, крови. Порфирии: наследственные (энзимопатии) и приобретенные (влияние токсинов, Pb на ферменты синтеза).

Обмен железа, нарушения. Нормы потребления железа. Профилактика железодефицитных состояний

В организме человека содержится 3 - 4 г Fe. В нейтральной среде Fe находится в окисленном состоянии –Fe³⁺. образуя крупные легко агрегирующие комплексы с ОН-, другими анионами и водой. В клетках Fe депонирует белок ферритин, В крови его транспортирует белок трансферрин. Источники Fe для синтеза гема: Fe пищи и Fe, освобождающееся при распаде эритроцитов). В суточном количестве пищи обычно содержится 15-20 мг Fe, всасывается около 10% этого количества. В пище Fe (Fe³⁺) входит в состав белков или солей органических кислот. Наибольшее количество Fe всасывается в двенадцатиперстной кишке (Fe²⁺) при участии витамина С. Нарушения метаболизма Fe: Железодефицитная анемия наблюдается при кровотечениях, беременности, родах, язвах, опухолях ЖКТ. При железодефицитной анемии ↓ся размер эритроцитов и количество

гемоглобина (гопохромные эритроциты малых размеров), развивается гипоксия и гипоэнергетические состояния. Гемохроматоз. При избытке Fe откладывается в белковой части молекулы ферритина. Ферритин превращается в гемосидерин. Накопление гранул гомосидорииа в печени, поджелудочной железе, селезенке и печени приводит к повреждению органов.

Модуль 6: Биохимия органов и тканей.

Регуляция водно-солевого обмена: роль альдостерона, вазопресина, ренина, ангиотензина. Восполнение объема крови при обезвоживании, роль системы РААС в развитии гипертензии.

Водно-солевой обмен – обмен воды и основных электролитов организма (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-, H3PO4).

В организме водно-солевой баланс внутриклеточной среды поддерживается постоянством внеклеточной жидкости. В свою очередь, водно-солевой баланс внеклеточной жидкости поддерживается через плазму крови с помощью органов и регулируется гормонами.

АДГ действует через 2 типа рецепторов: V1, и V2. V1 находятся на клетках дистальных канальцев и собирательных трубочек, которые относительно непроницаемы для молекул воды.

АДГ через V2 рецепторы стимулирует аденилатциклазную систему, в результате фосфорилируются белки, стимулирующие экспрессию гена мембранного белка — аквапорина-2. Аквапорин-2 встраивается в апикальную мембрану клеток, образуя в ней водные каналы. По этим каналам вода пассивной диффузией реабсорбируется из мочи в интерстициальное пространство и моча концентрируется.

Ренин продуцируется юкстагломерулярными клетками, расположенными в приносящих артериолах почечного тельца. Секрецию ренина стимулирует падение давления в приносящих артериолах клубочка, вызванное уменьшением АД и снижением концентрации Na+. Секреции ренина также способствует снижение импульсации от барорецепторов предсердий и артерий в результате уменьшения АД. Секрецию ренина ингибирует Ангиотензин II, высокое АД. В крови ренин действует на ангиотензиноген.

Ангиотензиноген → АнгиотензинI→ АнгиотензиногенII. Ангиотензин II стимулирует синтез и секрецию альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников.

Альдостерон стимулирует реабсорбцию Na+ в почках, что вызывает задержку NaCl в организме и повышает осмотическое давление. Он стимулирует секрецию К+, NH4+ в почках, потовых железах, слизистой оболочке кишечника и слюнных железах.

Гиперпродукция гормонов РААС вызывает повышение объема циркулирующей жидкости, осмотического и артериального давления, и ведет к развитию гипертонической болезни.

Физиологическая роль кальция и фосфора. Регуляция минерального обмена (роль паратгормона, кальцитонина, кальцитриола), нарушения.

Функции Са: 1) Неорганический компонент костей и зубов; 2) Внутриклеточный посредник ряда гормонов; 3) Участвует в генерации потенциалов действия в нервах и мышцах; 4) Участвует в свертывании крови; 5) Запускает мышечное сокращение, фагоцитоз, секрецию гормонов, нейромедиаторов и т.д.; 6) Участвует в митозе, апоптозе и некробиозе; 7) Увеличивает проницаемость мембраны клеток для ионов K, влияет на Na проводимость клеток, на работу ионных насосов; 8) Кофермент некоторых ферментов.

Функции P: 1) Неорганический компонент костей и зубов; 2) Входит в состав липидов; 3) Входит в состав нуклеотидов; 4) Обеспечивает энергетический обмен т.к. образует макроэргические связи (АТФ, креатинфосфат); 5) Входит в состав белков; 6) Входит в состав углеводов; 7) Регулирует активность ферментов; 8) Участвует в катаболизме веществ (реакция фосфоролиза); 9) Регулирует КОС т.к. образует фосфатный буфер. Нейтрализует и выводит протоны с мочой.

Основными регуляторами обмена кальция и фосфора являются паратгормон, кальцитриол и кальцитонин.

Паратгормон повышает метаболическую активность остеокластов. В остеокластах ускоряется образование щелочной фосфатазы и коллагеназы, которые вызывают распад костного матрикса, в результате чего происходит мобилизация Са2+ и фосфатов из кости во внеклеточную жидкость. В почках паратгормон стимулирует реабсорбцию Са2+, Mg2+ в дистальных извитых канальцах и уменьшает реабсорбцию фосфатов. Паратгормон индуцирует синтез кальцитриола.

Кальцитриол: 1) в клетках кишечника индуцирует синтез Са2+-переносящих белков, которые обеспечивают всасывание Са2+, Mg2+ и фосфатов; 2) в дистальных канальцах почек стимулирует реабсорбцию Са2+, Mg2+ и фосфатов; 3)      при низком уровне Са2+ увеличивает количество и активность остеокластов, что стимулирует остеолиз; 4) при низком уровне паратгормона, стимулирует остеогенез.

Кальцитонин: 1) подавляет остеолиз (снижая активность остеокластов) и ингибирует высвобождение Са2+ из кости; 2) в канальцах почек тормозит реабсорбцию Са2+, Mg2+ и фосфатов; 3) тормозит пищеварение в ЖКТ.

Изменение уровня Ca: нарушение функций паращитовидных и щитовидных желез, злокачественные опухоли, дефицит витамина Д, цирроз печени.

Изменение уровня З: рахит, гипо- гиперфункция паращитовидных желез, почечная недостаточность, миеломная болезнь.

Химический состав мочи в норме и при патологии - органические вещества: белок, сахар, кетоновые тела, кровь, ферменты, витамины, гормоны, азотсодержащие вещества минеральные вещества.

Как и любая жидкость организма, моча характеризуется общими свойствами и химическим составом. рН мочи - 5-7. ↑ от мясной пищи, при тяжелой физической нагрузке, голодании, лихорадках, СД, туберкулезе. ↓ от растительной пищи, минеральной воды, при циститах, сильной рвоте. Изменение кислотности может привести к образованию камней.

Протеинурия (наличие белка в моче > 0,033г/л) наблюдается после тяжелой физической работы, при нефритах, гломерулонефритах, нефротическом синдроме (> 2г/л), амилоидозе (> 2г/л), острых инфекциях, отравлениях и т д.

Глюкозурия (ур. глюкозы в моче > 200 мг/сут) появляется в норме при стрессе, у беременных, избытке углеводов в пище. Патологическая глюкозурия - при сахарном диабете, почечном диабете, избытке стероидов, остром панкреатите, наследственном дефекте ферментных систем почечных канальцев, обеспечивающих реабсорбцию глюкозы, отравлении морфином, стрихнином, фосфором, хлороформом. Обычно она составляет 10-20г, бывает до 100г

Кетонурия (наличие кетоновых тел в моче > 50мг/сут) появляется при СД, голодании, кахексии, гиперинсулинизме, тиреотоксикозах, послеоперационный период, гликогенозах, акромегалиях, инфекциях, интоксикациях.

Гематурия появляется при остром нефрите, гломерулонефрите, пиелонефрите мочекаменной болезни, циститах, инфаркте почек, ишемии почек, опухоле почек, амилоидозе почек, аденоме простаты, лихорадке.

Выделение NaCl (норма 8-15г/сут) снижается при хронических нефритах, диарее, остром суставном ревматизме.