Мінеральні речовини –це життєво необхідні компоненти харчування, які забезпечують нормальну життєдіяльність та розвиток організму.
1. Натрій — основний катіон позаклітинної рідини плазми крові. Він міститься в концентрації 135—150 ммоль/л.
Натрій входить до складу всіх тканин і рідин організму. З усієї кількості натрію в організмі 50 % знаходиться в позаклітинній рідині, 6 % — у клітках, 44 % — у кістах. Кістки — основне депо натрію. В організмі натрій міститься переважно у виді солей Nаcl, NаНСО3, Nа2НРО4.
Натрій-основний катіон позаклітинної рідини, підтримує осмотичний тиск, визначає рух води, стан нервово-м'язової збудливості, регулює сталість біоелектричного потенціалу мембран кліток.
Підвищення вмісту натрію в плазмі крові (гіпер-натрійплазмія) спостерігається при олігурії чи анурії будь-якого походження, гіперфункції коркової речовини наднирників (синдромі Кушинга, первинному альдостеронізмі), тривалому прийомі кортикостероідів, при парентеральних введеннях гіпертонічного розчину натрію, різкому обмеженні рідини.
|
|
Зниження концентрації натрію в плазмі крові (гіпонатрійплазмія) обумовлено безсольовою дієтою, рясним потінням, важкими тривалими родами, гострої і хронічний наднирковою недостатністю, діабетичним ацидозом.
2. Калій є основним клітинним катіоном. У сироватці крові міститься в кількості 3,6—6,3 ммоль/л. У міжклітинній рідині і плазмі крові калій знаходиться в іонізованій формі, у клітинах — у формі слабких з'єднань з білками, вуглеводами, креатиніном, фосфором.
Калій підтримує осмотичний і кислотно-основний гомеостаз у клітині, бере участь у забезпеченні трансмембранної різниці потенціалів, синтезі білка, глікогену, АТФ, креатину-фосфату, ацетилхоліну, фосфорилірованні глюкози. У передачі порушення по нервово-м'язовому волокну іон калію є синергистом іона натрію й антагоністом іона кальцію.
Підвищення вмісту калію в плазмі крові (гіперкалійплазмія) відзначається: при гемолітичних анеміях, пухлинах, що розпадаються, некрозі, синдромі тривалого роздавлювання і позиційному некрозі м'язів; при порушенні виділення калію із сечею (олігурії, анурії, хронічному нефриті), зневоднюванні, анафілактичному шоку, парентеральному введенні розчинів, багатих калієм, на тлі недостатності нирок; при лікуванні триамтереном.
Зниження концентрації калію (гіпокалійплазмія) виникає при недостатньому прийомі калію з їжею, посиленому виділенні його із сечею, що може спостерігатися при гіперфункції коркового шару наднирників і передньої частки гіпофіза, первинному і вторинному альдостеронізмі, посиленій секреції антидіуретичного гормону, діабетичному ацидозі, респіраторному алкалозі, парентеральному введенні великих кількостей рідини, що не містить калію, лікуванні гентаміцином, передозуванню АКТГ, препаратів коркового шару наднирників, салуретиків.
|
|
3. Хлор міститься в сироватці в кількості 95—110ммоль/л. Концентрація хлору-аніона позаклітинної рідини складає 70 % від загальної кількості хлору, а інша його частина (30 %) нерівномірно розподіляється між тканинами.
Біологічне значення хлору складається в підтримці осмотичного тиску, кислотно-основного стану позаклітинної рідини, газообмінної функції еритроцитів, оскільки іони хлору легко обмінюються з іонами гідрокарбонату. Хлор відіграє важливу роль у знешкодженні продуктів патологічного розпаду тканин. Іони хлору беруть участь в утворенні хлористоводородної кислоти шлункового соку, є активатором амілази. Добова потреба в хлорі коливається від 41 до 140 ммоль (1,5—5 г). Іони хлору надходять в організм із їжею у виді натрію хлориду.
У нормі співвідношення концентрації іонів хлору в еритроцитах і плазмі крові дорівнює 0,45—0,5. При ацидозі зміст іонів хлору в еритроцитах збільшується і дане співвідношення перевищує 0,5, при алкалозі — зменшується до 0,4 і нижче. Отже, співвідношення концентрацій іонів хлору в еритроцитах і плазмі крові є важливим показником кислотно-основного стану.
Підвищення змісту хлору в крові (гіперхлорплазмія) спостерігається при декомпенсації механізмів регуляції водно-сольового обміну — гіпофизарній недостатності, серцевій недостатності, артеріальній гіпертензії, алкалозах, розсмоктуванні набряків, ексудатів, трансудатів, прийомі всередину великих доз хлоридів.
Зниження рівня хлору в крові (гіпохлорплазмія) відзначається при м'язовому навантаженні, потінні, блювоті, поносі, отруєнні сулемою, нефритах, нефрозах, нирковому діабеті, дихальному ацидозі, холері, зменшенні надходження хлору з їжею.
4. Кальцій зосереджений майже винятково в сироватці крові, його зміст складає 2,25 — 3,0 ммоль/л.
У кістах кальцій представлений фосфатами — Са3(РО4)2 (85%), карбонатами — СаСО3 (10%) і солями органічних кислот — лимонної і молочної (приблизно 5%). У плазмі міститься кальцій у виді форм, що виконують різні функції: що недифундує, чи білковозв`язаний (0,9 ммоль/л), і що дифундує — іонізований (1,25 ммоль/л) і неіонізований (0,35 ммоль/л). Тільки іонізований кальцій є біологічно активним.
Кальцій бере участь у побудові кісткової тканини, процесі згортання крові. Іони кальцію впливають на активність ряду ферментів, проникність мембран, енергетичні процеси в мітохондріях, здатні активувати різні метаболічні процеси в клітках, глюконеогенез, глікогенез, беруть участь у генерації потенціалу дії в нервових і м'язових клітках, у передачі порушення по нервово-м'язовому волокну, виступають як сполучений фактор між процесами скорочення в м'язах, у тому числі в міокарді, регулюють збудливість нервових і м'язових кліток, підтримують скорочувальну здатність міокарда, сприяють виділенню медіаторів, звільненню і фізіологічній дії гормонів, підсилюють дію вазопресина.
Добова потреба в кальції дорослої людини в нормі складає 20 — 37,5 ммоль (0,8 — 1,5 г), вагітних і жінок, що годують - у 2 рази вище. Грудні діти повинні одержувати близько 15 ммоль (0,6 г), діти у віці 1 року і старше — 25 ммоль (до 1 г) кальцію.
Кальцій з'єднується з жирними і жовчними кислотами і по воротной вені надходить у печінку. Кальциферол сприяє транспорту іонів кальцію через мембрану ентероцита в кров. У процесі всмоктування має значення співвідношення кальцій/фосфор.
Гомеостаз іонів кальцію регулюється паратіреоідним гормоном — паратгормоном і тіреоідним гормоном — кальцитоніном. При зниженні рівня іонів кальцію в плазмі крові збільшується секреція паратгормона, що підсилює резорбцію цих іонів у кишках, реабсорбцію в ниркових канальцях, а також збільшує розчинення остеокластами мінеральних речовин у кістковій тканині і надходження іонів кальцію в кров.
|
|
При підвищенні концентрації іонів кальцію в крові секретується кальцитонін, що викликає зниження змісту цих іонів за рахунок фіксації кальцію в кістковій тканині і кальциурії.
В регуляції кількості іонів кальцію в плазмі крові бере участь кальциферол, що забезпечує синтез специфічних кальцийзв`язуючих білків, необхідних для всмоктування кальцію в кишках і реабсорбції його в нирках. Крім перерахованих гормонів змінювати рівень іонів кальцію в крові можуть тироксин, андрогени (підвищувати) і глюкокортикоіди (знижувати).
Підвищення змісту кальцію в крові (гіперкальциємія) спостерігається в останній період вагітності, при паратиреоідізмі, лейкозах, деструктивних процесах у кістковій тканині, гіпервітамінозі D, аліментарнії гіперкальциємії, адисоновій хворобі, синдромі Іценко-Кушинга, акромегалії, гангрені, перитоніті, жовтяниці, серцевій недостатності, фізіологічнії гіперкальциємії немовлят (після 4 днів життя), у недоношених дітей.
Зниження кількості кальцію в крові (гіпокальциємія) відзначається при вагітності, авітамінозі D (рахіті), недостатньої функції паращитовидних залоз, спазмофілії, захворюваннях нирок (нефритах, нефрозах), отруєнні фторидами, поносі, гострому панкреатиті.
При зниженні змісту кальцію в плазмі крові нижче 1,8—1,5 ммоль/л спостерігаються гіперрефлексія і тетанія.
5. Концентрація неорганічних фосфатів у цільній крові і сироватці складає 1 —1,5 ммоль/л.
Фосфор зосереджений головним чином у кістяку — кістах і зубах (90 %) і внутриклітинно. Як головний внутрішньоклітинний аніон фосфор входить до складу фосфорних ефірів, коензимів, білків, нуклеінових кислот, ліпідів і ін. У кістах фосфор представлений важкорозчиненим кальцію фосфатом (2/з) і розчинних з'єднань (1/з).
|
|
Фосфати є структурними елементами кісткової тканини, забезпечують метаболічні процеси, беруть участь у переносі енергії у виді макроергічних зв'язків. Фосфорна кислота відіграє роль в обміні вуглеводів і жирів. Фосфор входить у структуру РНК і ДНК, що забезпечують синтез білка. Фосфо ліпіди і фосфопротеіни входять у мембранні системи кліток. При участі фосфору відбуваються найважливіші ферментативні реакції — реакції фосфорилірування. Неорганічні фосфати містяться в буферних системах плазми крові і тканинної рідини. Фосфор активує всмоктування іонів кальцію в кишках.
Обмін фосфатів між кров'ю і кістковою тканиною має значення для нормального плину процесів окостеніння в зростаючому організмі і для підтримки нормальної кісткової структури. Найбільш важливими регуляторами гомеостазу фосфатів в організмі є паратгормон, кальцитонін, кальциферол. Велике діагностичне значення має співвідношення кількостей кальцію і неорганічного фосфору. Наприклад, у нормі цей коефіцієнт дорівнює 1,9—2, при рахіті — 3 і більш.
Збільшення кількості фосфатів у крові (гіперфосфатемія) найбільш виражено при нефритах і нефрозах (несприятлива прогностична ознака), спостерігається при гіпопаратиреозі, акромегалії, гіпервітамінозі D, захворюваннях кісток (переломах у стадії загоєння), мієломної хвороби, цукровому діабеті, спазмофілії, хворобі Іценко-Кушинга, адисоновій хворобі, токсикозах вагітності, посиленій м'язовій роботі.
Зменшення концентрації фосфору в крові (гіпофосфатемія) відзначається при гіперпаратиреозі, гіперінсулінізмі, спру, мікседемі, неповноцінному харчуванні, порушенні всмоктування фосфатів у кишках, D-авітамінозному рахіті в ранній стадії (у дітей). Зниженням концентрації фосфору в крові вважається рівень його нижче 1 ммоль/л.
6. Зміст магнію в плазмі крові складає 0,74— 1,23 ммоль/л. 5—75% його представлено іонною формою, інша частина зв'язана з білками.
Магній бере участь у більшості ферментативних процесів, є кофактором і активатором ферментів. Іони магнію необхідні для процесу нейром`язового порушення, при цьому магній знаходиться в сінергізмі з кальцієм і антагонізмі з калієм, причому ведучу роль грає калій.
Підвищення змісту магнію в крові (гіпермагніємія) спостерігається при анурії, хронічної ниркової недостатності, гіпотиреозі, діабетичному ацидозі, гіпертонічній хворобі, атеросклерозі.
Зниження концентрації магнію в крові (гіпомагніємія) відзначається при раку, токсемії у вагітних жінок, хронічної серцевої недостатності, голодуванні, цукровому діабеті, метаболічному (гіпокаліємічному) алкалозі, гострому і хронічному панкреатиті, гіпертиреозі, хронічному алкоголізмі, рахіті.
7. Залізо входить до складу гемоглобіну, його вміст складає 60—70% (48,2 ммоль/л, 86—120 мкг%). У сироватці крові міститься 6—29 мкмоль/л заліза.
У міоглобіні — білку, що забезпечує м'язи киснем,— міститься 3—5 % усього заліза організму. На часть залізовмісних ферментів приходиться 0,1—0,2 %, або 0,14 ммоль (6—8 мг), усього заліза організму.
Залізо запасів складає 30—40 % (18,0—26,8 ммоль, або 1,0—1,5 г) загального заліза організму і знаходиться у виді феритина і гемосидерина.
Підвищення кількості заліза в крові характерно для перніціозній анемії, посиленому гемолізі еритроцитів, сидероахрестичній анемії, еритремії, гемохроматозі, прийомі всередину препаратів заліза.
Зниження рівня заліза в крові спостерігається при гіпохромній анемії, гострій і хронічній крововтраті, гнійних і септичних захворюваннях, деяких станах з підвищеною потребою в залозі (вагітності, гострих інфекційних захворюваннях).
8. Мідь бере участь у багатьох біохімічних процесах, у сироватці крові знаходиться у вільному стані (10 %) і в складі α2-глобулінового комплексу — церулоплазміна (11 — 22 мкмоль/л; 70—140 мкг%). Концентрація міді в сироватці плазмі крові чоловіків дорівнює 11—22 мкмоль/л (70— 140 мкг/100 мл), жінок — 13,4—24,4 мкмоль/л (85— 155 мкг/100 мл), немовлят — 3,1—9,4 мкмоль/л (20— 60 мкг/100 мл).
В організмі мідь знаходиться в комплексі з білками. У печінці, еритроцитах, мозку мідь зв'язана з гепатокупреіном, еритрокупреіном, цереброкупреіном.
Білки, що містять мідь, можуть виступати переносниками електронів. Основним біологічним значенням міді є участь у ферментативних процесах як активатора або як складену частину активного центра ферментів.
Мідь відіграє роль у процесах еритропоеза — утворенні строми еритроцита, синтезі гема — сприяє включенню заліза в протопорфирин. Мідь виконує також наступні функції: стимулює всмоктування заліза в травному каналі і його мобілізації з тканин; впливає на обмін вуглеводів, сприяючи депонуванню глюкози в печінці і зниженню рівня цукру в крові; зменшує зміст фосфатів у крові; підсилює дію інсуліну, гіпофізарних гормонів; бере участь в імунних процесах організму. Мідь у вільному стані має окисну дію, аналогічно каталазі, оксидазі, пероксидазі. Іони міді інгібірують амілазу, ліпазу, Атф-азу.
Збільшення змісту міді в крові (гіперкупремія) спостерігається в передменструальний період, при вагітності, тиреотоксикозі, захворюваннях печінки (гепатиті, цирозах, механічній жовтяниці), анемії, інфекційних хворобах, карциномі, лейкемії.
Зменшення кількості міді в крові (гіпокупремія) відзначається при зниженні функції щитовидної залози, хронічних хімічних отруєннях (ртутному, свинцевому), нефротичному синдромі, у немовлят при гепатолентикулярній дегенерації печінки (хвороби Вільсона— Коновалова).
9. Цинк є одним з незамінних мікроелементів, входить до складу тканевых білків, ДНК, ферментів, інсуліну. У плазмі крові зміст цинку складає 46—61 мкмоль/л, в еритроцитах — 153—214 мкмоль/л.
Цинк активує велику групу ферментів. У ферментах іони цинку можуть бути замінені іонами марганцю чи кобальту, при цьому істотного зниження активності ферменту не спостерігається. З цинком конкурує мідь і кадмій. Цинк активує деякі гормони — полові, тиреотропний, гона-дотропний, вазопресин, продовжує гіпоглікемічний ефект інсуліну.
Підвищення змісту іонів цинку в крові відзначається при гемолізі еритроцитів, еозинофілії, еритроцитозі, артеріальнії гіпертензії, гіпертиреозі.
Зниження кількості цинку в крові виявляється при гіпофизарній кахексії, анемії, лейкемії, злоякісних новотворах, гострих і хронічних нефритах, інфекційних захворюваннях, цирозі печінки.
10. Зміст кобальту в крові коливається від 0,67 до 6 мкмоль/л, у дітей воно вище, ніж у дорослих. Велика частина металу знаходиться в плазмі крові, менша— в еритроцитах. Кобальт входить до складу цианокобаламіна, ферментів, бере участь в обміні білків, синтезі РНК, ДНК, еритропоезі, стимулює нагромадження в організмі ретинолу, тіаміну, аскорбінової і нікотинової кислот. Стосовно ферментів кобальт відіграє роль як активатора, так і інгібітору. Кобальт стимулює імунні процеси в організмі, впливає на вуглеводний (у малих дозах викликає гіпогликемію, у великих — гіперглікемію) і мінеральний обміни.
Підвищення змісту кобальту в крові визначається в людей, що довгостроково піддавалися впливу кобальтового пилу.
Зниження рівня кобальту в крові спостерігається при вагітності, у немовлят, при гіпертонічній хворобі, лейкозах, нефритах, гастритах, виразковій хворобі.
11. Концентрація марганцю в крові складає 1,45— 1,8 мкмоль/л, у немовл вона вище цього рівня.
У плазмі крові марганець представлений мінеральними й органічними сполуками (з різними білками). Він бере участь у ферментативних процесах, входить до складу металозалежних ферментів і регулює їхню активність.
Марганець підсилює дію гормонів гіпофіза, статєвих гормонів, інсуліну, стимулює ріст організму, сприяє кровотворенню, підвищує катаболізм білків, попереджає відкладення холестерину в стінках судин. Виявлено взаємозв'язок між обміном марганцю і ретинолом, тіаміном, аскорбіновою кислотою, кальциферолом, токоферолом.
Підвищення змісту марганцю в крові спостерігається при лейкозах, атеросклерозі, інфекційному гепатиті, туберкульозі легень, рахіті, ревматизмі.
Зниження рівня марганцю в крові визначається при затримці окостеніння, деформації кістяка, дегенерації яєчників, яєчок, безплідності.
12. Зміст молібдену в організмі складає приблизно 208 мкмоль (20 мг). Концентрація металу в крові в середньому дорівнює 0,16 мкмоль/л. Молібден розподілений рівномірно між плазмою й еритроцитами і зв'язаний з білками.
Молібден бере участь в азотистому, пуриновому обмінах, активує ряд окислювально-відновних ферментів, входить до складу активних центрів молібдензалежних ферментів: альдегідоксидази, ксантиноксидази, сульфітоксидази.
Збільшення кількості молібдену в крові спостерігається при токсикозах, порушенні обміну речовин, затримці росту кіст, молібденовій подагрі.
Прояву дефіциту молібдену в людини не описані.
13. Йод — життєво важливий елемент. Він входить у структуру гормону щитовидної залози — тироксину, впливає на синтез білків, жирів.
Загальний зміст йоду в організмі складає приблизно 0,4 ммоль (50 мг), причому в щитовидній залозі знаходиться 30 % цієї кількості у виді органічних сполук і 1 % у виді неорганічних. Йод міститься також у наднирниках, печінці, нирках, яєчниках, шкірі. У крові визначається 550—1200 нмоль/л йоду у формі йодидів. Зміст білковозв`язаного йоду в плазмі крові складає 315,2—630,4 нммоль/л.
Підвищення концентрації йоду в крові виявляється при гіперфункції щитовидної залози, лейкемії.
Зниження рівня йоду в крові виявляється при гіпопротеінемії, нефротичному синдромі, дистрофії, гіпофункції щитовидної залози — ендемічному зобі, кретинізмі, мікседемі.
Крім перерахованих вище хімічних елементів в організмі людини містяться і багато інших. Наприклад, у структуру кісткової тканини входить цезій і стронцій. У шкірі, хрящах знаходиться близько 0,01 % кремнію. Він входить до складу мукополісахаридів, що містять гепарина сульфат і хондроітина сульфат, у яких знаходиться 0,04 % кремнію. Фтор входить до складу дентину й емалі зубів, кісткової тканини, волосся і нігтів. При його недоліку розвиваються карієс зубів, ламкість нігтів і волосся.
Бром міститься в гіпофізі, яєчниках, щитовидній залозі, мозковій речовині нирок. Він бере участь у регуляції процесів порушення і гальмування, стимулює активність коркової речовини наднирників.
Тестові завдання для самоконтролю.
1. Кількість глобулінів в сироватці крові складає (в г/л):
1. 20-23
2. 23-35
3. 35-50
4. 65-85
5. 11-16
2. Кількість гамма-глобулінів в сироваткі крові складає (в г/л)
1. 2-5
2. 1,2-2,2
3. 5-16
4. 4-12
5. 20-25
3. Загальний білірубін складає (в ммоль/л):
1. 20-40
2. 1,7-20,5
3. 1,7-17,1
4. 0,86-5,1
5. 20,5-28,1
4. Непрямий білірубін в нормі (в мкмоль/л)
1. 20-40
2. 1,7-20,5
3. 1,7-17,1
4. 0,86-5,1
5. 20,5-28,1
5. Холестерин крові в нормі складає:
1. 3,35-6,26
2. 2-2,5
3. 2,97-8,79
4. 8,79-12
5. 2-4
6. Рівень глюкози в крові (в ммоль/л):
1. 3,1-5,5
2. 4,4-6,6
3. 6,6-12,2
4. 5,1-8,4
5. 6,6-7,1
7. Залізо крові в нормі складає (в мкмоль/л):
1. 6-26
2. 13-30
3. 3,8-5,2
4. 2,0-2,5
5. 10-20
8.Калій в плазмі крові складає (в ммоль/л)
1. 13-30
2. 3,6-6,3
3. 134-169
4. 97-108
5. 2-2,5
9. Натрій в плазмі крові складає (в ммоль/л)
1. 13-30
2. 3,8-5,2
3. 135-150
4. 97-108
5. 2-2,5
10. Хлоріди крові в нормі складають (в ммоль/л)
1. 95-110
2. 3,8-5,2
3. 134-169
4. 89-90
5. 2-2,5
11. Сечовина крові в нормі складає (в ммоль/л)
1. 4,2-8,3
2. 14,28-28,56
3. 3,33-0,132
4. 0,165-0,389
5. 0,062-0,132
12. Креатинин крові в нормі складає (в ммоль/л)
1. 0,0008-0,0028
2. 14,28-28,56
3. 3,3-8,32
4. 0,050-0,115
5. 0,165-0,389
13. Лактатдегідрогеназа крові в нормі складає (в мкмоль/ч*л):
1. 0,8-4,0
2. 0,1-0,45
3. 0,1-0,68
4. 0,1-0,68
5. 0,5-3
14. АсАТ крові в нормі складає (в ммоль/ч*л):
1. 0,2-0,8
2. 0,1-0,45
3. 0,1-0,68
4. 0,5-0,3
5. 12-13
15. АлАТ крові в нормі складає (в мкмоль/ч*л)
1. 0,2-0,8
2. 0,1-0,45
3. 0,1-0,68
4. 0,5-0,3
5. 12-13
16. КФК крові в нормі складає (в нкат/л)
1. 50-417
2. 0,1-0,45
3. 0,1-0,68
4. 0,5-0,3
5. 12-13
17. Час згортання за Лі-Уайту складає (в хв.):
1. 1-2
2. 2-4
3. 5-10
4. 20-25
5. 10-15
18. Час згортанняі за Дюке складає:
1. 1-2
2. 4
3. 5-10
4.0-25
5. 8-10