Биологическая химия

Изучение водного обмена в клинике имеет важное значение. Но непосредственное определение водного баланса затруднено и не нашло применения в лечебных учреждениях. Поэтому были разработаны непрямые методы. К ним относятся методы разведения. Они основаны на том, что ряд веществ способен весьма равномерно распределяться в жидкостях организма. Затем, определяя их конечную концентрацию, можно вычислить степень разведения этих веществ и обьем жидкости, где они распределены. Для этого существует простая формула:

Общий объем =^{Количество введенного вещества}/_{Конечная концентрация вещества (концентрация равновесия)}

Для измерения общего количества воды тела применяют тяжелую воду — D₂О, которая почти не отличается от обычной воды.

Определение внеклеточной жидкости производят методом разведения с использованием изотопов натрия и хлора, роданидов (CNS^-), инулина, тростникового сахара и т. д. Объем плазмы изучают при введении веществ, которые распределяются только в ней.

Самыми удобными оказались белки, меченные радиоактивными изотопами, например альбумины плазмы, меченные йодом.

Вопросы для повторения

   1. Какое значение имеет вода для организма?

   2. Что такое вне- и внутриклеточная вода?

   3. Какие органы принимают участие в водном обмене?

   4. Как регулируется обмен воды в организме?

   5. Какова функция вазопрессина и альдостерона в обмене воды?

   6. Какое значение имеет исследование воды в организме?

   7. Какими методами исследуют водный баланс организма?

   8. Что такое дегидратация, отеки, несахарный диабет?

Минеральный обмен

Минеральные элементы относятся к числу незаменимых веществ организма, хотя не обладают питательной ценностью и не являются источником энергии. Их значение определяется тем, что они входят в состав клеток органов и тканей, вместе с водой участвуют в поддержании осмотического давления, и обеспечивают постоянство рН внутри- и внеклеточной жидкости организма. Процессы мышечного сокращения, нервной проводимости в определенной степени зависят от минеральных элементов. Они включаются в различные реакции обмена веществ в организме, являясь структурным компонентом многих ферментов и витамина В₁₂.

Участие минеральных элементов в построении различных органов и тканей демонстрирует табл.10.

Таблица 10. Содержание минеральных элементов в органах и тканях человека в мг %

 

Как видно из таблицы, Са, Mg, P в значительных количествах входят в состав костей. В мышцах, мозге, почках калия содержится больше, чем натрия. В плазме концентрация натрия превышает концентрацию калия примерно в 20 раз, тогда как в клетках органов и тканей уровень калия выше. В костях минеральные элементы находятся в нерастворимом состоянии, образуя их остов. Однако при недостатке в организме солей Р или Са последние вымываются из костей (например, при рахите).

Фосфор в значительном количестве входит в состав органических соединений типа нуклеоиротеидов, фосфопротеидов, липоидов, углеводов и др.

Потребность в минеральных элементах

Необходимые организму минеральные элементы поступают только с пищей. Поэтому недостаток, а тем более отсутствие всех необходимых минеральных элементов отражаются на состоянии обмена веществ всего организма.

Суточная потребность в минеральных элементах взрослого человека будет следующей: в натрии — 4,0-6,0 г, в калии — 2,5-5,0 г, в хлоридах — 5,0-7,0 г, в кальции — 0,8-1,0 г, в фосфоре — 1,0-1,5 г, в железе — 0,015 г.

Из всех минеральных элементов только NaCl нужно вводить в рацион дополнительно, тогда как остальные минеральные вещества, входящие в состав суточного рациона, полностью покрывают потребности организма. Физиологическая потребность в хлористом натрии составляет 5 г в сутки, однако человек потребляет около 15 г, что связано с привычкой человека и вкусовыми качествами пищи.

Потребность в минеральных элементах меняется в зависимости от возраста, физиологического состояния организма, рода трудовой деятельности, состава почвы, на которых произрастают растительные продукты питания. Дети, беременные и кормящие матери в большей степени нуждаются в кальции, фосфоре, магнии, железе (табл. 11). Важное значение имеют определенные отношения минеральных элементов. Наилучшее усвоение наблюдается, например, при соотношении кальция и фосфора как 1:2. Необходимым условием также является и регулярное поступление в организм минеральных элементов.

Таблица 11. Потребность в отдельных минеральных элементах (в граммах в сутки)