Upload
others
View
4
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
dr Danijela Kirovski, vanredni profesor
Katedra za fiziologiju i biohemijuFakultet veterinarske medicine
KOLIKO IMA ELEMENATA U ORGANIZMU? Preko 20 elemenata (neorganskih materija)
Ugljenik, kiseonik, vodonik, azot, sumpor, fosfor, natrijum,kalcijum, jod, hlor, brom, fluor, gvožđe, bakar,mangan, kobalt, selen, zink, molibden, bor, silicijum
U zavisnosti od količinske zastupljenosti u organizmu:
a. MAKROELEMENTI (više od 100 mg/kg TM)(natrijum, kalijum, kalcijum, magnezijum, hloridi, fosfati,sulfati)a. MIKROELEMENTI (manje od 100 mg/kg TM)(gvožđe, bakar, mangan, jod, fluor, selen, zink, kobalt i dr)
RASPOREĐENOST MAKROELEMENATA (mEq/l)
KATJONI
Ćel.memb u mirovanju
Na+ (142)K+(5)
Na+ (15)
K+ (150)
ECT
ICTCa+ (2)
Ca+ (5)
Mg+ (27)
Mg+ (2)
Ćel.memb u mirovanju
HCO3- (27)
HCO3- (10)
Proteinati- (63)
Proteinat- (16)
RASPOREĐENOST MAKROELEMENATA (mEq/l)
ANJONIECT
ICT
Cl- (1)
Cl- (103)HPO4- (2)
HPO4- (100)
SO4- (1)
SO4- (20) Org kise (5)
SASTAV EKSTRACELULARNE TEČNOSTI
katjoni anjoni
Na+ 142
(mEq/L) (mEq/L)
K+ 5Ca2+ 5Mg2+ 2
HCO3- 27Cl- 103HPO4- 2SO4- 1Organ.kis 5Proteinati 16
SASTAV INTRACELULARNE TEČNOSTI
katjoni anjoni
Na+ 15
(mEq/L) (mEq/L)
K+ 150Ca2+ 2Mg2+ 27
HCO3- 10Cl- 1HPO4- 100SO4- 20Proteinati 63
Razlika između plazme i intersticijalne tečnosti je u sadržaju proteina
KRETANJE JONA IZMEĐU ODELJAKA Fiziologija ćelijske membrane
Fiziologija ćelijske membraneDvosloj lipida i proteini (funkcija membrane!)
Ekstracelularna tečnost
Citoplazma
FLChol
Glikolipidi
PERIFERNI PROTEINTRANSMEMBRANSKI PROTEIN
Proteini ćelijske membranePERIFERNI PROTEIN
Identifikacija ćelije, enzimi
TRANSMEMBRANSKI PROTEINI
Kanali, pumpe, nosači, receptori
TRANSMEMBRANSKI PROTEINI
Kanali
Pasivan kanal Aktivan kanal
Kanali za jone (K, Na, Ca..)...voduKroz njih joni prolaze difuzijom – sa mesta veće na mesto manje koncentracije
TRANSMEMBRANSKI PROTEINI KanaliPasivan kanal1. Kalijumov kanal 2. Natrijumov kanal
TRANSMEMBRANSKI PROTEINI KanaliAktivan kanal1. Ligand zavistan 3. Voltažno zavistan
2. Strečing kanal
DIFUZIJA
TRANSMEMBRANSKI PROTEINI
Pumpe
ATP
Niska conc
Visoka conc
Na/K pumpa
“PUMPA”“PUMPA”
Ca pumpa, H pumpa AKTIVAN TRANSPORT
TRANSMEMBRANSKI PROTEINI
Nosači
“NOSAČ”“NOSAČ”
Visoka konc
Niska konc
GLUT
Na/Ca, Na/glukoza, Na/ak
Uniport, sinport, antiport
OLAKŠANA DIFUZIJASEKUNDARNI AKTIVAN TRANSPORT
ISTI JON MOŽE DA SE TRANSPORTUJE NA RAZLIČITE NAČINE
TRANSMEMBRANSKI PROTEINI
Receptori (proteinski)
Sekundarni glasnici:
– cAMP
– Inozitol trifosfat (IP3)
– Diacilglicerol (DAG)
– cGMPK+ Channel
guanilatcyclase
cGMP
PKG
Fosfolipaza C
IP3 DAG
Ca2+ PKC
PIP2
Aktivira enzima ili otvara Ca kanale
Odvaja arahidosnku kiselinu
Tipovi transportakroz ćelijsku membranu
1.DIFUZIJA (prosta i kroz kanale)2. OLAKŠANA DIFUZIJA (nosaći)3. AKTIVAN TRANSPORT (pumpe)4. SEKUNDARNI AKTIVAN TRANSPORT5. CITOZE
Fiziologija ćelije ekcitabilnog tkiva Membranski potencijal mirovanja – MPM
(Kalijumov potencijal)
Membrana u mirovanju
Natrijumovi joniHloridi
Kalijumovi joniOrganski joni
KATJONI
ANJONI
MPM Neuroni (od -60 do -70 mV)debeli -90 mV
Ćel.memb u mirovanju
Na+K+
K+K+
A-
ECT
ICT
1. Pasivni kalijumovi kanali 2. Na/K pumpa 3. Donanov efekat
- 70 mv
Ekcitabilna tkiva Membranski potencijal mirovanja – MPM
(Kalijumov potencijal)
Ekcitabilna tkivaHIPOPOLIRASANOST I HIPERPOLARISANOST MEMBRANE
HIPOPOLARISANOST – smanjena polarisanost membrane (smanjena razlika između spoljašnje i unutrašnje strane membrane)Zbog povećane propustljivosti Na i/ili Ca
MPM Neuroni (od -60 do -70 mV)debeli -90 mV
Na/Ca
Hipopolarizacija
Ekcitabilna tkivaHIPOPOLIRASANOST I HIPERPOLARISANOST MEMBRANE
HIPERPOLARISANOST – povećana polarisanost membrane (povećana razlika između spoljašnje i unutrašnje strane membrane)Zbog povećane propustljivosti Ka i/ili Cl
MPM Neuroni (od -60 do -70 mV)debeli -90 mV
KHiperplarizacija
Na/Ca
Cl
Kada se ekcituju desi seAp = impuls = biostruja
1. MPM2. Stimulus koji dovodi do HIPOPOLARIZACIJE (otvara kanale za Na/Ca i ulaz Na/Ca)3. Ulaskom Na jona dostiže se PRAG i otvaraju se voltažno zavisni kanali za Na(-55 mV)
4. Ulaze Na joni - DEPOLARIZACIJA5. Zatvaraju se Na/Ca kanali a otvaraju voltažno zavisni K kanali (+15 mV)
6. Kalijum izlazi iz ćelije - REPOLARIZACIJA7. Kalijum i dalje izlazi i preko MPM - HIPERPOLARIZACIJA
8. Zatvaraju se kanali za K9. MPM
Uloga natrijuma u organizmu
1. NEUROMIŠIĆNA RAZDRAŽLJIVOST(depolarizacija membrane)
Uloga natrijuma u organizmu
2. ODRŽAVA (Na-hlorid) OSMOTSKI PRITISAK KRVI krvi i tako reguliše zapreminu krvi i krvni pritisak
Uloga natrijuma u organimu
3. Održava elektrohemijsku reakciju u plazmi (bikarbonatni i fosfatni pufer)
Uloga natrijuma u organizmu
4. ENZIMSKO RAZLAGANJE (glikogena)i TRANSPORT AK
NATRIJUM
Koliko ga ima?
Ekstracelularno: 140-146 mmol/l (krvna plazma)
Intracelularno: 15 mmol/l
Depoi su: skeletni sistem i potkožno vezivno tkivo
NATRIJUMKako se transportuje?
Kanali, pumpe, nosači
2. Ultrafiltracija kroz kapilare
1. Kroz ćelijsku membranu
Enterociti: proksimalni deo tankog creva (sekundarni aktivni tansport)
NATRIJUM
Održavanje balansaUNOS Na ELIMINACIJA Na
BILANS NATRIJUMA
Hrana(biljna-nedovoljno)SO-brikete
MokraćaZnojFeces
Mleko
HOMEOSTATSKI MEHANIZMI ZA ODRŽAVANJE BILANSA NATRIJUMA
ALDOSTERON
NADBUBREŽNE ŽLEZDE-ALDOSTERON
1. Vezivanje aldosteronaza receptor u citoplazmi
Hormon receptor kompleks inicira transripciju
2.
Sintetišu se noviproteinski kanalii pumpe
3.
Sintetiše proteine koji modifikuju postojećeproteine
4.
Rezultat je povećanje reapsorpcije Na isekrecije K
5.
Reapsorpcija Na iz mokraće, pljuvačke, znoja, želudačnog soka
K+
K+
Na+Na+
Na+
K+
Na+
K+
Aldosteron
voda
Uloga kalijuma u organizmu
1. NEUROMIŠIĆNA RAZDRAŽLJIVOST
Ćel.memb u mirovanju
Na+K+
K+K+
A-
ECT
ICT
1. Pasivni kalijumovi kanali 2. Na/K pumpa 3. Donanov efekat
- 70 mv
Membranski potencijal mirovanja – MPM(Kalijumov potencijal)
Uloga kalijuma u organizmu
2. ODRŽAVA OSMOTSKI PRITISAK U ĆELIJI
Uloga kalijuma u organizmu
3. Održava elektrohemijsku reakciju u ćeliji (bikarbonatni i fosfatni pufer)
KALIJUM
Uloga kalijuma u organizmu
4. AKTIVACIJA ENZIMA
KALIJUM
Koliko ga ima?
Ekstracelularno: u krvnoj plazmi je 2 mmol/l
Intracelularno: K je glavni ICK (90% je IC)
KALIJUM
Održavanje balansaUNOS K ELIMINACIJA K
BILANS KALIJUMA
Hrana(dovoljno)
Mokraća
Feces
HOMEOSTATSKI MEHANIZMI ZA ODRŽAVANJE BILANSA KALIJUMA
ALDOSTERON
NADBUBREŽNE ŽLEZDE-ALDOSTERON
1. Vezivanje aldosteronaza receptor u citoplazmi
Hormon receptor kompleks inicira transripciju
2.
Sintetišu se noviproteinski kanalii pumpe
3.
Sintetiše proteine koji modifikuju postojećeproteine
4.
Rezultat je povećanje reapsorpcije Na isekrecije K
5.
Reapsorpcija Na iz mokraće, pljuvačke, znoja, želudačnog soka
K+
K+
Na+Na+
Na+
K+
Na+
K+
Aldosteron
voda
Uloga kalcijuma u organiumu
Ca reguliše ulaz Na u mišićne ćelije1. NEUROMIŠIĆNA RAZDRAŽLJIVOST
2. ULOGA U MIŠIĆNOJ KONTRAKCIJIOslobađanje iz cisterni, vezivanje za troponin, aktivacija...
Uloga kalcijuma u organiumu
3. ULOGA U KOAGULACIJI KRVI
Uloga kalcijuma u organizmu
4. ULOGA U MEHANIČKOJ ČVRSTINI KOSTI
Uloga kalcijuma u organizmu
Kalcijum daje čvrstinu a kolagen elastičnost
HR komplekspovećava Ca: Otvaranjem kanalaPreko IP3 Ca se vezuje za kalmodulin koji reguliše rad enzima
Ca++
ATP ADP + Pi
Ca++
signal
calmodulin
endoplasmic reticulum
Ca++
Ca++-ATPase
Ca++-release channel
outside of cell
ATP ADP + Pi
Ca++
signal-activated
channelcytosol Ca++-ATPase
Ca++
IP3
5. ULOGA U PRENOSU SIGNALA (sekundarni glasnik)Uloga kalcijuma u organizmu
KALCIJUM
Koliko ga ima?
Ekstracelularno: 2 – 3,5 mmol/l (plazma)..7 mmol/l
Intracelularno: (smešten u ER – cisterne)
UKUPNI KALCIJUM je slobodni (jonski) + vezani (za albumine)Jonski – 50 % i slobodno prolazi kroz kapilarni zid...
KALCIJUMKako se transportuje?
1. Kroz ćelijsku membranu (transcelularno), paracelularno
Enterociti: celo tanko crevo a duodenum uz vitamin D
KALCIJUM
Održavanje balansaUNOS Ca ELIMINACIJA Ca
BILANS KALCIJUMA
Hrana(neorganska) Mokraća
Znoj
Feces
Mleko
HOMEOSTATSKI MEHANIZMI ZA ODRŽAVANJE BILANSA KALCIJUMA
VITAMIN D, PARATHORMON
TIREOKALCITONIN
Uloga magnezijuma u organizmu
Kontrakcija mišićaPrenos impulsa(holinesteraza)
1. AKTIVACIJA MIŠIĆNE KONTRAKCIJE
Uloga magnezijuma u organizmu
4. AKTIVATOR ENZIMA (ATP-ADP i drugi)
MAGNEZIJUM
Gde ga ima?
Depoi su: skeletni sistem (62%), druga tkiva (37%)ECT (1%)
Sa K je glavni IC katjon
Ekstracelularno: 2 mmol/l
UKUPNI MAGNEZIJUM je slobodni (jonski) + vezani (za albumine)Jonski – 70 % i slobodno prolazi kroz kapilarni zid...
Intracelularno
MAGNEZIJUMKako se transportuje?
Enterociti: paracelularno, transelularno
CREVO...resorpcija zavisi od forme i interakcije
MAGNEZIJUM
Održavanje balansaUNOS Mg ELIMINACIJA Mg
BILANS MAGNEZIJUMA
Hrana Mokraća
FecesMleko
HOMEOSTATSKI MEHANIZMI ZA ODRŽAVANJE BILANSA MAGNEZIJUMA
Tireoidea, paratireoidea, nadbubrežne žlezde
HLORIDIHLORIDIHLORIDI: glavni EC anjon
VEZAN ZA Na (unos, resorpcija, uloga)
ODRŽAVA (Na-hlorid) OSMOTSKI PRITISAK KRVI krvi i tako reguliše zapreminu krvi i krvni pritisak
AKTIVATOR ENZIMA, SINTEZA HCLIZLUČUJE SE MOKRAĆOM
BIKARBONATIBIKARBONATIBIKARBONATI: IC i EC
UNOS HRANOM, ENDOGENA SINTEZA
TRANSPORT UGLJEN DIOKSIDADAJU ALKALNU REAKCIJU: PLJUVAČKE GOVEDAPANKREASNOM SOKUCREVNOM SOKU
Održava elektrohemijsku reakciju u plazmi (bikarbonatni i fosfatni pufer)
FOSFATIFOSFATI
75 % U KOSTIMAKONCENTRACIJA U PLAZMI 2 do 3 mmol/l
VEZAN ZA Ca – ČVRSTINA KOSTIU SASTAVU JEDINJENJA BOGATIH ENERGIJOM
Održava elektrohemijsku reakciju u plazmi (bikarbonatni i fosfatni pufer)
SUMPORSUMPOR
U KOŽI i tvorevinama – ulazi u sastav keratina
Unosi se kao TIOAMINOKISELINE
U jetri sinteza INSULINA