Курс_лексия_Сабурова-2

Основной функцией почек является удаление из организма конечных продуктов обмена веществ и поддержание постоянства физических свойств и химического состава крови.

Механизм образования мочи.

Образование мочи начинается в почечных клубочках, где происходит ультрафильтрация крови, т. е. проникновение из капилляров в полость боуменовой капсулы воды и растворенных в ней низкомолекулярных веществ. Белки крови в нормальных условиях через стенку капилляров не проходят. Образовавшаяся первичная моча переходит в почечные канальцы, где происходит обратное всасывание (реабсорбция) значительной части воды и многих растворенных в ней веществ (глюкозы, аминокислот, ряда солей). Таким образом формируется вторичная моча, которая по мочевыводящим путям удаляется из организма.

Образование мочи требует значительных затрат энергии, так как выделение многих веществ происходит против осмотических сил: концентрация ряда компонентов мочи выше концентрации их в крови. Расходуется энергия и при обратном всасывании (реабсорбции) веществ в почечных канальцах. Так, например, при реабсорбции глюкозы происходит ее фосфорилирование, катализируемое гексокиназной, а следовательно, сопровождающееся расходованием одной молекулы АТФ на каждую молекулу глюкозы.

Расходование АТФ при выделении и реабсорбции веществ в почках требует ее постоянного ресинтеза, что определяет высокую интенсивность окислительных процессов. Почки, составляющие всего 0,5% веса тела, потребляет 8-10% кислорода, поглощаемого организмом при дыхании, а расход энергии на единицу веса в почках больше, чем в других органах.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЧИ

Суточное количество мочи в норме составляет от 1,2 до 1,5л. Однако в зависимости от условий оно может значительно изменяться. Например, в сухом жарком климате вследствие обильного потоотделения количество мочи уменьшается; если потребляется много жидкости – несколько возрастает. При заболеваниях возможно как резкое увеличение мочеотделение – полиурия (до 15л в сутки при несахарном диабете), так и полное его прекращение – анурия (при тяжелых воспалениях почек, отправлении ртутными солями и пр.). В зависимости от величины мочеотделения ряд физических свойств мочи может меняться. Так, удельный вес ее при полиурии уменьшается, а при пониженном мочеотделении возрастает.

Нормальная моча представляет собой прозрачную жидкость, цвет которой зависит (от соломенно – желтого до оранжевого) от наличия в ней пигментов урохрома, уробилина и уроэритрина.

71

Реакция мочи у человека, питающегося смешанной пищей, слабо кислая. При обильном потреблении мяса кислотность ее возрастает, а при преобладании растительной пищи реакция мочи становится слабо щелочной. Кислый характер моче придают главным образом однозамещенные фосфаты Na и K, а щелочной – двузамещенные фосфаты и бикарбонаты этих же металлов.

Значительные сдвиги реакции мочи в кислую сторону возможны после интенсивной мышечной деятельности вследствие выделения ряда недоокисленных продуктов (в частности, молочной кислоты).

Удельный вес мочи колеблется в пределах от 1,010 до 1,023, но, как уже говорилось, он может изменяться в зависимости от величины мочеотделения.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МОЧИ

Количество плотного остатка мочи (за сутки) около 50г; от 10 до 18г из них приходится на долю азота. Содержание органических веществ составляет около 30г, а неорганических – 20г.

Главнейшей органической составной частью мочи является мочевина – конечный продукт белкового обмена. При пище, богатой белками, выделение мочевины повышается, а при безбелковой диете – уменьшается.

К числу азотсодержащих органических компонентов мочи относится мочевая кислота – конечный продукт обмена пуриновых оснований, креатинин, гиппуровая кислота и небольшое количество аминокислот. Если выделение мочевины может служить мерилом интенсивности обмена, то выделение креатинина позволяет судить о содержании креатина и креатинфосфата в мышцах. Чем оно больше, тем выше так называемый креатиновый коэффициент мочи – отношение креатинина в суточной моче (в мг) к весу тела (в кг). У мужчин в связи с большей мышечной массой этот коэффициент выше, чем у женщин; у спортсменов выше, чем у лиц, не занимающихся спортом. Креатин в моче в норме отсутствует и появляется лишь при заболевании мышц. Появление креатина в моче носит название креатинурии.

Из других органических компонентов мочи следует назвать эфиросерные и парные глюкуроновые кислоты, образующиеся в печени при обезвреживаеии различных ядовитых веществ, в частности протеиногенных аминов (индол,скатол и др.) и ароматических соединений (фенол,крезол и пр.) ,появляющихся в кишечнике в результате бактериального разложения (гниения) неусвоенных белков и аминокислот.

С мочой выделяются и некоторые гормоны (стероидные гормоны надпочечников, половые гормоны), витамины, а также продукты неполного окисления (молочная, β-оксимасляная, ацетоуксусная и другие кислоты). При интенсивной мышечной деятельности выделение последних

72

возрастает. То же наблюдается и во время пребывания в норных условиях, особенно у недостаточно акклиматизированных людей. При исследовании мочи все эти недоокисленные продукты нередко обозначают термином «вакат кислород» (V/О2) и определяют по количеству кислорода, необходимому для полного их окисления. Под влиянием спортивных нагрузок V/О2 увеличивается.

Неорганические компоненты мочи представлены различными солями. Это прежде всего NaCl, а также фосфорнокислые соли калия, кальция, магния и аммония. В моче могут присутствовать также сернокислые соли и бикарбонаты.

Выделение фосфатов возрастает при большом потреблении мясных продуктов, а также под влиянием интенсивной мышечной деятельности. Выделение аммонийных солей резко увеличивается при ацидозе и служит для нейтрализации выводимых с мочой органических кислот. Усиление выделения аммиака обычно сопровождается уменьшением выделения мочевины.

Количественный состав мочи даже в физиологических условиях весьма изменчив. Поэтому его принято выражать не в процентном содержании того или иного вещества (процентное содержание сильно колеблется в зависимости от количества мочи и ряда других условий), а в количестве граммов вещества, выделенном за сутки. Пределы колебаний выделения различных веществ с мочой здорового человека представлены в табл. 3.

Таблица 3.

Количественный состав мочи здорового человека

Вещества		Выделение за		Вещества	Выделение
		сутки (в г)			за
					сутки (в г)
Плотный		47,0	- 65,0	Неорганические	12,0 – 25,0
остаток		22,0	- 46,0	вещества	10,0 – 16,0
Органичес.		20,0	– 35,0	Хлористый натрий	0,11 – 0,36
вещества		0,3	– 1,2	Кальций	0,03 – 0,18
Мочевина		1,5	– 2,4	Магний	0,5 – 1,0
Мочевая		1,1	– 2,0	Аммиак	2,5 – 3,5
кислота		0,1	– 2,0	Фосфаты	2,0 – 3,4
Креатинин				Сульфаты
Аминокислоты
Гиппуровая
кислота
	СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МОЧИ ПРИ ПАТОЛОГИИ

73

Кроме перечисленных составных частей мочи в ряде случаев в ней могут присутствовать и другие вещества. К ним относятся прежде всего белок, сахар, кетоновые тела, говорит о патологическом состоянии и может быть следствием заболевания или резких изменений веществ (например, вызванных интенсивной деятельностью, приемом больших количеств пищевых продуктов и т.п.).

Выделение с мочой белка носит название альбуминурии и

является следствием прохождения белков плазмы крови через почечный фильтр . Причиной этому могут быть как изменения белкового состава крови , так и изменение проницаемости стенки почечных капилляров.

Альбуминурия наблюдается прежде всего при заболеваниях почек (например, при нефрите) и нарушениях кровообращения в почках. Однако альбуминурия может быть и у здоровых людей, в частности при больших спортивных нагрузках (спортивная альбуминурия).

Причиной спортивной альбуминурии, возможно, является изменение проницаемости почечных капилляров под влиянием повышение в крови молочной кислоты. В пользу этого говорит альбуминурия после бега на средние и длинные дистанции, когда имеет место значительная гиперлактацидемия. Вместе с тем альбуминурия бывает у прыгунов в воду и парашютистов из-за значительного нервного напряжения, хотя содержание молочной кислоты в крови у них остается в пределах нормы.

Другой возможной причиной спортивной альбунурии является изменение белкового состава крови, в частности увеличение в ней содержания низкомолекулярных белков, которые сравнительно легко могут проникнуть через почечный фильтр. Такое изменение белкового спектра бывает и у легкоатлетов-бегунов, и у прыгунов в воду, и у парашютистов.

Механизм спортивной альбуминурии нельзя еще считать окончательно выясненным, но, видимо , обе названные причины ее возникновения, могут иметь значение.

Появление в моче сахара может быть следствием употребление его в большом количестве - более -100 -150г за один прием (алиментарная гликозурия), а также заболевания сахарным диабетом (см. гл. VII и XII).

Желчные пигменты и желчные кислоты обнаруживатся в моче при закупорке желчного протока, заболеваниях печени ( болезнь Боткина и др.) и гемолитических желтухах, сопровождающихся интенсивным разрушением эритроцитов.

Наличие в моче гемоглобина говорит о поражениях почечных клубочков или кровотечениях в мочевыводящих путях.

74

Кетонурия – выделение с мочой значительного количества ацетона, ацетоуксусной и β – оксимасляной кислот характерно для больных сахарным диабетом. У здоровых людей выделение повышенного количества кетоновых тел(главным образом ацетоуксусной и β- оксимасляной кислот ) возможно при большом потреблении с пищей жира и недостаточном содержании в ней углеводов; при голодании, когда в качества источников энергии жизнедеятельности используются главным образом резервные жиры организма; во время пребывания в горах (особенно у недостаточно акклиматизированных людей).

ВНУТРСЕКРЕТОРНАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

Кроме выделительной функции, регулирующей водный обмен, осмотическое давление, ионный состав и кислотно-щелочное равновесие плазмы крови, почкам принадлежит и внутрисекреторная функция.

При кислородном голодании, вызванном внешними (пребывание на высотах, вдыхание смесей с низким содержанием кислорода) или внутренними ( анемия, заболевания органов дыхания ) причинами, почки выделяют в кровь гликопротеиды с небольшим молекулярным весом, стимулирующие кроветворение и называемые эритропоэтинами.

В почках образуется также фермент ренин, поступающий в кровь и расщепляющий один из глобулинов плазмы крови – гипертензиноген. Эта реакция идет с образованием биологически активного полипептида – гипертензина, состоящего из 10 аминокислот, который, действуя на стенки артериол, вызывает их сужения и в результате – повышение артериального давления. Так как при этом происходит сужение и артериол, отводящих кровь от почечных клубочков, под действием гипертензина усиливается фильтрация мочи и увеличивается мочеотделение. Образование ренина в почках и выделение его в кровь особенно значительно возрастает при ухудшении кровоснабжения почек.

Литература:

А. Основные: 1. Биохимия. Т.Т.Берѐзов, Б.Ф.Коровкин. 2010 2. Биохимия. Б.А.Строев. 1986

Б. Дополнительные:

1. Медицинская биохимия. С.М.Рапапорта. 1976 2.Биохимия. Р.Страер. 1985 3.Северин. 2003

75

Лекции 17

Регуляция обменных веществ (клеточный автоматизм). Аллостерическая и гормональная регуляция.

Все метаболические процессы в организме обладают определенным, приспособлением к окружающей среде. В зависимости от того, ск. энергии необходимо для удовлетворения энергетических потребностей, такое количество топлива перерабатывается в организме для получения энергии. В зависимости от того, в какие условия попадает организм (жара, холод), организм изменяет свои обменные процессы, приспосабливаясь к окружающим условиям. Каким же образом организм поддерживает состояние гомеостаза, т.е. постоянство внутри среды?

Происходит регуляция ступенчато. Из ЦНС импульсы попадают, в гипоталамус.

гипоталамус

релизинг - фактор
гипофиз	(выделяет особые вещества,

влияющие на все железы

внутренней секреции)

железы внутренний секреции

выделяют свои гормоны

в органы – мишени.

Сами клетки (органы – мишени) обладают саморегуляцией. Этот процесс саморегуляции называется клеточным автоматизмом, когда клетки сами регулируют и направляют обменные процессы.

Если клетка не может регулировать, тогда импульсы попадают в ЦНС, либо в одну из промежуточных ступеней регуляции, и они регулируют эти обменные процессы.

Клеточный автоматизм

Например, взять	аспарагиновая кислота
в клетке она идет на	синтез пурина
	синтез мочевины
	синтез пиримидина
	синтез аспарагина
	синтез белка

СО2 ШУК

Н2О

ЦТК – если не нужно на синтез. АТФ

76

В зависимости от потребности клетки она сама направляет обменные процессы. Например, если накапливается NH3, то она направляет на синтез мочевины. Каким образом она это делает?

1)Ферментативным путѐм. Влияет на активность фермента, клетка регулирует обменные процессы. А скорость ферментативной реакции зависит от:

1.концентрации фермента.

2)концентрации субстрата

3)от наличия активаторов, ингибиторов, коферментов и т.д.

2) Действуя на ферментативные реакции путем действия регуляторных ферментов. Например, в обмене углеводов, в гликолизе регуляторным ферментом, является гексокиназная реакция.

Гл + АТФ гексокиназа гл 6ф гликоген

Глюкуро-			гликолиз
новая к-та	прямое
	окисление
		ПВК
	ацетил КоА молочная к-та
	ЦТК
	Н2О		АТФ
	СО2

Вся эта метаболическая последовательность зависит от регуляторного фермента. Действие его осуществляется по типу обратной связи или ретроингибирования, когда конечный продукт данной реакции подавляет активность этого фермента. Например, АТФ подавляет гексокиназу и глюкоза не расщепляется.

3. Ступень регуляции – генетический контроль, который отвечает за синтез фермента на генетическом уровне.

Для того, чтобы произошла индукция гена, необходимо вещество – это субстрат – метаболит соединяется с репрессором. Сам субстрат наводит свой фермент.

Считают, что кроме всех этих ферментов в клетке существуют гормоны местного значения – простогландины. Это особые вещества, регулирующие обменные процессы. Они действуют через ц АМФ, которая активирует аденилатциклазу. Простогландины не накапливаются в клетке, быстро образуются и быстро разрушаются. Известно около 15-простогландинов. 4 класса: А, В, Е, F.

Известны простогландины, отвечающие за секрецию HCl, пепсина, тонус бронхов, матки (применяют для стимуляции родов).

Каким же образом действуют простогландины?

77

Доказано, что простогландины действуют через ц АМФ, которая активирует аденилатциклазу. Если клетка сама не справляется, импульсы идут в ЦНС, оттуда в гипоталамус – в железы внутренней секреции.

Эндокринной системой или железами внутренней секреции их называют потому, что вырабатываемый ими инкрет попадает в кровь. Их называют ещѐ гормонами – от греческого слова “hormos” – поощряю. В настоящее время известен целый ряд желѐз внутренней секреции: поджелудочная, щитовидная и т.д.

Некоторые являются секреторными и инкреторными, например, поджелудочная железа участвует и в обмене веществ (инсулин, глюкагон) и в переваривании веществ (ферменты липаза, трипсин и т. д).

Гипофиз выделяет целый ряд гормонов, которые регулируют непосредственно обмен веществ или контролируют действие всех желѐз внутренней секреции.

Механизм действия гормонов рассматривается с разных точек зрения. Считается, что гормоны вмешиваются в обменные процессы на генетическом уровне – на уровне образования и- РНК в ядре клетки и таким образом действуют на обменные процессы.

Литература:

А. Основные: 1. Биохимия. Т.Т.Берѐзов, Б.Ф.Коровкин. 2010 2. Биохимия. Б.А.Строев. 1986

Б. Дополнительные:

1. Медицинская биохимия. С.М.Рапапорта. 1976 2.Биохимия. Р.Страер. 1985 3.Северин. 2003

78