Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Úloha prvků v organismu

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Úloha prvků v organismu"— Transkript prezentace:

1 Úloha prvků v organismu
Jana Novotná

2 MINERÁLY A STOPOVÉ PRVKY
1. Hlavní skupina stavební složky molekul živých organismů – 96,6% (voda, proteiny, tuky, cukry, lipidy) C, H, O, N, S 2. Nutričně důležité minerály (více jak 100 mg za den) Ca, P, Mg, Na, K, Cl 3. Stopové prvky – vyskytují se v koncentraci ~ 0,01% tělesné hmotnosti Cr, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, Se, I, F 4. Doplňkové prvky (nejsou esenciální pro člověka) Ni, Si, Sn, V, B, Li 5. Toxické prvky Pb, Hg

3 Obsah prvků v lidském těle
Prvek % Prvek % kyslík 62,80 sodík 0,26 uhlík 19,40 draslík 0,23 vodík 9,30 chlor 0,18 dusík 5,10 hořčík 0,04 vápník 1,4 železo 0,009 fosfor 0,63 zinek 0,0003 síra 0,60 měď 0,00001

4 Transport stopových prvků
albumin - Cu, Zn, Ca, Mg transferin - Fe, Cr, Mn, Zn aminokyseliny - Cu, (Fe v malém množství) transkobaltamin - Co globuliny - Mn

5 Způsoby vylučování stopových prvků
žluč – Cr, Cu, Mn, Zn moč – Co, Cr, Mo, Zn pankreatická šťáva – Zn pot – Zn odumíráním mukosálních buněk – Fe, Zn

6 Sodík Na Na+ je hlavní kationt extracelulární tekutiny,
koncentrace v plasmě mmol/l, intracelulární koncentrace mmol/l, v erytrocytech - 15 mmol/l; za gradient ECT/ICT je zodpovědná Na/K ATPasa hlavní zdroj Na+ v potravě je NaCl – denní dávka ~ 5 – 15 g, ale 90-95% se vyloučí močí mmol, 10 mmol stolicí, mmol potem,

7 Sodík Na Hypernatremie je většinou spojena s dehydratací (váže na sebe nejvíce vody); hyponatremie může být důsledkem nejen dilucí sodných kationtů, sodíkovou deplecí, případně i odlišnou distribucí mezi ECT a ICT. Ve tkáních se vyskytuje výhradně ionizovaný (Na+). Váže na sebe nejvíce vody - retence sodíku je doprovázená retencí vody !!!

8 Draslík K Hlavní kationt intracelulární tekutiny (98%) - koncentrace mmol/l, ve srovnání s Na+ ionty je v ECT x nižší - 3,8-5,2 mmol/l (i malé zjištěné změny v plasmě mají proto závažné funkční důsledky !!!), v ECT se vyskytuje výhradně ionizovaný (K+), změny koncentrace K+ v krvi (kalemie) ovlivní funkci kardiovaskulárního systému; mění proto křivku EKG,

9 Draslík K změny pH krve (fyziologická hodnota pH = 7,4 ± 0,04) ovlivňují koncentraci draselných iontů: v alkalose (pH je vyšší než 7,44) - hodnotu K+ ovlivněna směrem k hypokalemii - 3,8 mmol/l, v acidose (pH je nižší než 7,36) - hodnotu K+ ovlivněna směrem k hyperkalemii - 5,4 mmol/l), 90% se vyloučí močí (45-90 mmol), mmol stolicí, 5 mmol potem. Zdroje: v rostlinné stravě (např. ovocná šťáva obsahuje mmol/l), brokolice, zelí, mléčné výrobky, kvasnice, otruby…

10 Chlor Cl Hlavní extracelulární aniont doprovázející sodík
koncentrace v plasmě je mmol/l (srovnej Na mmol/l), vyšší je koncentrace v mozkomíšním moku, nejvyšší v moči, , v žaludeční šťávě až do 160 mmol/l v ICT je koncentrace mmol/l, v erytrocytech 15 mmol/l; přijímán jako NaCl, v rostlinné stravě chybí

11 Vápník Ca 99% v minerální matrix kosti (hydroxyapatit) Ca10(PO4)6(OH)2
Kost se neustále remodeluje (více jak 700 mg Ca se denně ukládá a uvolňuje). 1% v tělesných tekutinách, jako ionizovaný, konstantní koncentrace v plasmě mmol/l ( meq/l). koncentrace v ICT – 0.1 mM.

12 Vápník Ca V plasmě existují tři frakce vápníku: Intracelulární vápník:
15 % vázáno na organické a anorganické anionty – sulfát, fosfát, laktát, citrát 40 % je vázáno na albumin 45 % cirkuluje jako fyziologicky aktivní ionizovaný vápník (Ca2+) Intracelulární vápník: cytosol  mitochondrie mikrosomy  regulován specifickými "pumpami" 

13 Vápník Ca Regulace životně důležitých funkcí:
svalová kontrakce, nervový přenos, ovlivnění účinku hormonů, srážení krve, pohyb buněk Intracelulární působení Ca přes kalmodulin jako druhý posel. Regulace mnoha pochodů - aktivity enzymů, metabolismus cyklických nukleotidů, fosforylace proteinů, sekreční funkce, agregace mikrotubulů, metabolismu glykogenu.

14 Vápník Ca Denní potřeba: děti do 11 let – více jak 1200 mg/den
11 – 24 let – 1200 – 800 mg/den nad 24 let – 500 mg/den postmenopausa – 1000 – 1500 mg/den Metabolismus: Vit. D3 (1, 25-dihydoxycholekalciferol) reguluje vstřebávání v tenkém střevě (kalcium vázající protein). Parathormon reguluje uvolňování Ca z kostí, zpětné vstřebávání v distálních renálních tubulech, vstřebávání ve střevě. Kalcitonin inhibuje aktivitu osteoklastů a tím potlačuje kostní resorpci, inhibuje reabsorpci Ca a P v ledvinových tubulech.

15 Vápník Ca Hypokalcemie : Špatné vstřebávání vápníku ze střeva,
hypoparathyroidismus, renální insuficience nedostatek vit. D svalové křeče a neuromuskulární excitabilita, laryngospasmus, křivice u dětí, osteomalácie u dospělých (demineralizace kostí).

16 Vápník Ca Hyperkalcemie: intoxikace vit. D, hyperparathyroidismus,
maligní nádory, zvýšená osteoklastická aktivita, nevolnost, zvracení, letargie, deprese. Hyperkalcemie nad 3,5 - 4 mmol/l je život ohrožující, hrozí zástava srdce, vyžaduje urgentní zásah. Zdroje: mléčné výrobky, ořechy, listová zelenina, zelí brokolice, mořské ryby (sardinky), kaviár…….

17 Fosfor P V kostech je obsaženo 80-90%, 10-20% v buňkách, 1% v ECT.
Zajišťuje strukturu a funkci všech typů buněk, v tělesných tekutinách jako fosfát. V buňkách jako volný iont v koncentraci několika mekv/l, integrální složka nukleových kyselin nukleotidů, fosfolipidů, některých proteinů, hlavní složka kostí (hydroxyapatit), složka enzymů (fosfatázy, pyrofosfatázy), tvořící esterovou nebo anhydridovou vazbu mezi fosfátem a jinými molekulami.

18 Fosfor P V séru, moči: směs hydrogenfosforečnanu /HPO42- / a dihydrofosforečnanu /H2PO4-/- regulují okyselení moči a acidobazickou rovnováhu. Metabolismus: Vit. D3 (1, 25-dihydoxycholekalciferol) - regulace absorpce ve střevě, stimulace reabsorpce spolu s Ca v proximálních tubulech ledvin. Parathormon - ukládání fosfátů do kosti (hydroxyapatit). 85 – 90% plasmatického fosfátu se filtruje v ledvinových glomerulech.

19 Fosfor P Hypofosfatemie: pokles absorpce ve střevě, zvýšené vylučování ledvinami křivice u dětí, osteomalácie u dospělých, abnormality krevních buněk Hyperfosfatemie: vznik při akutním nebo chronickém selhání ledvin, intoxikací vit. D3, hypoparathyroidismu (zvýšená reabsorpce v proximálních tubulech v důsledku selhání její inhibice). snižuje hladinu Ca v krvi křeče, poškození orgánových systémů (cévní systém, kosti, klouby, srdce) Zdoje: maso kuřecí, hovězí, játra, mléčné výrobky, ořechy, dýňová semena, vejce, ryby, ovoce, zelí……

20 Mg2+ funguje jako substrát v ATP
Hořčík Mg Přítomen ve všech buňkách (hlavní kationt). 50% tělesného Mg je v kostech, 45% jako intracelulární kationt, 5% v extracelulárních tekutinách. Ledviny ho účinně zadržují, ztráta je jen 1 mEkv/den. Mg2+ funguje jako substrát v ATP Mg2+ je chelatovaný mezi beta a gama fosfáty, snižuje densitu anionického charakteru ATP

21 Hořčík Mg Mg2+ je kofaktorem enzymů přenášejících fosfátovou skupinu a používajících ATP a jiné nukleotidtrifosfáty jako substrát (fosfatázy, fosfotransferázy, pyrofosfatázy). Váže se na makromolekuly intracelulárních organel (vazba mRNA na ribosomy je dependentní na Mg2+). Účinky na centrální nervový systém: podobný vliv na nervový systém jako Ca2+.

22 Hořčík Mg Účinky na nervosvalový systém:
důležitá funkce související s neurochemickým přenosem a svalovou excitabilitou, zvýšení Mg2+ způsobuje snížení uvolňování acetylcholinu motorickými neurony, účinek zvýšené hladiny Mg2+ antagonizuje Ca2+, abnormálně nízká koncentrace Mg2+ v extracelulární tekutině má za následek uvolnění acetylcholinu a zvýšení svalové excitability (křeče).

23 Hořčík Mg Hypomagnesemie
chronický alkoholismus, diabetes mellitus, pankreatitida, ledvinové poškození metabolické a neurologické obtíže zvýšená dráždivost CNS (psychotické chování) svalová disfunkce tachykardie a hypertenze Hypermagnesemie svalová slabost, hypotenze, tlumení činnosti CNS Zdroje: maso, mořské ryby, ořechy, mandle, listová zelenina, sojové boby…..

24 Síra S Výskyt: v pojivových tkáních a chrupavkách, součástí glykosaminoglykanů v proteoglykanech (chondroitinsulfát, keratansulfát, dermatansulfát); v podobě aminokyselin cysteinu a methioninu; je také součástí redukovaného glutathionu, který je součástí antioxidačního systému, v játrech pomáhá detoxikovat cizorodé látky. Zroj: brukvovitá zelenina (zelí, kedlubny, květák, brokolice…), vejce, fazole, mléčné výrobky.

25 Železo Fe Hlavní funkcí je transport kyslíku v hemoglobinu a myoglobinu, součást cytochromů jako nehemové železo, kofaktor některých enzymů (např. prolylhydroxyláza, lysylhydroxyláza a lysyloxidáza u syntézy kolagenu). Fe2+ a Fe3+ je velmi nerozpustné – vstřebávání vyžaduje zvláštní transportní systém. Fe je v potravě obsaženo hlavně jako Fe3+, je pevně vázáno na organické molekuly. Feritin je zásobní formou železa v retikuloendoteliálním systému. (apoferitin – je schopen vázat až molekul Fe) Transferin - Fe přenašeč v plasmě (apotransferin – protein, který váže 2 atomy Fe)

26

27 Železo Fe Hemochromatóza - dědičné onemocnění
zvýšené vstřebávání Fe (2 – 3 mg denně namísto 1 mg) a jeho postupné hromadění ve tkáních (zvětšení a cirhóza jater, diabetes mellitus 2. typu, bronzové zbarvení kůže a vývoj artropatie v důsledku ukládání Fe ve tkáních). Hemosideróza Hemosiderin je agregované železo do micel po denaturaci feritinu ve tkáních. Hemosideróza je často spojená s chorobami, doprovázenými nadměrným rozpadem červených krvinek (např. thalasémie). Opakované alveolární krvácení v plicích vede k abnormální akumulaci železa v alveolárních makrofágách → vznik plicní fibrózy.

28 Železo Fe Zdroje: maso, játra, mléčné výrobky, vejce, luštěniny, rajčata, listová zelenina, ovoce (meruňky, jahody), ořechy, sezamová semínka, slunečnicová semínka, kakao…..

29 Meď Cu Základní stopový prvek.
Rychlý růst zvyšuje poptávku Cu v kojeneckém věku; v dospělosti je obsah mědi přibližně 100 mg - nejvyšší koncentrace je v játrech, ledvinách a srdci; vstřebávání v zažívacím traktu vyžaduje specifický mechanismus - protein metalothionein (Cu2+ je velmi nerozpustná). Intracelulární bílkovina řídící metabolismus Cu (distribuce a využití Cu buňkami). Ceruloplasmin (CP) – glykoprotein (obsahuje 6 – 7 atomů Cu) ceruloplasmin obsahuje % celkové Cu v plasmě, oxiduje Fe2+ na Fe3+ při jeho absorpci v gastrointestinálním traktu.

30 Meď Cu Kofaktor enzymů, které mají úlohu v přenosu kyslíku :
superoxiddismutázy (Cu/Zn-SOD), cytochrom c oxidázy (COX), tyrosinázy, monoaminooxidázy, lysyloxidázy – enzymu potřebného pro syntézu kolagenu, elastinu Má důležitou úlohu v metabolismu železa a cholesterolu, metabolismu glukózy a tvorbě hnědého kožního pigmentu – melaninu, v imunitním systému jako antioxidant. Metabolismus Cu se mění při zánětu, infekci, nádorových onemocnění: aktivované lymfocyty potřebují Cu pro produkci Ile-2, hladina CP v plasmě při rakovinném bujení pozitivně koreluje se stadiem onemocnění.

31 Meď Cu Zdroje: listová zelenina, mořské ryby, fazole, čočka, droždí, mandle, lískové oříšky, avokádo, houby….

32 Zinek Zn Je kofaktorem více než 200 životně důležitých enzymů:
potřebných pro syntézu nukleových kyselin. jako kofaktor Zn/Cu-superoxiddismutázy, nezbytnou součástí antioxidačního systému. součást enzymů metabolismu extracelulární matrix (kolagenázy želatinázy, elastáza) potřebný pro vývoj a správnou funkce gonád. nedostatek působí šeroslepost. Význam pro imunitní systém – diferenciace T lymfocytů (při nedostatku atrofuje thymus). Deficit je při sníženém přijmu potravy živočišného původu a vznikají systémové poruchy. Zdroje: maso, ryby vaječný žloutek, fazole, mléko….

33 Molybden Mo Nezbytný pro funkci řady metaloenzymů :
xantinoxydázy aldehydoxidázy sulfitoxidázy Množství Mo v potravě může interferovat s metabolismem Cu – snižuje v organismu její využití. (množství Mo je vázáno na jeho množství v půdě). Zdroje: listová zelenina, maso, mléko, ořechy

34 Mangan Mn Vysoká koncentrace Mn v mitochondriích.
Faktor aktivující glykosyltransferázy (enzymy pro syntézu oligosacharidů, glykoproteinů, proteoglykanů). Nezbytný pro aktivitu superoxiddismutázy a aktivitu dalších enzymů: hydroláz kináz dekarboxyláz transferáz Nedostatek Mn významně snižuje tvorbu glykoproteinů a proteoglykanů. Zdroje: ořechy, listová zelenina, avokádo, ovoce (hroznové víno), fazole, žloutek….

35 Kobalt Co Součást kobalaminu – vitaminu B12 (pyrolové jádro).
Elementární Co se dobře absorbuje ve střevě zabudovává se do vit. B12. Zdroje: listová zelenina, zelí, květák,

36 Selen Se Integrální složka glutathionperoxidázy
enzym přítomný ve všech typech buněk, brání peroxidaci fosfolipidů, oxidativnímu poškození membrán. Ochrana buněk před poškozením při oxidativním stresu (zánětlivé reakce, metabolismus xenobiotik, ochrana před UV zářením). Deiodináza thyroninu reguluje metabolismus thyroidních hormonů. Význam Se v imunitním systému: nedostatek Se snižuje funkci T-lymfocytů snižuje se schopnost B-buněk produkovat protilátky. Zdroje: ovoce, zelenina, ořechy…..

37 Chróm Cr Fluor F Regulace glukózového a lipidového metabolismu -
Glukózový toleranční faktor (GTF) – kontrola hladiny cukru. Je to komplex chrómu s kyselinou nikotinovou a aminokyselinami Gly, Glu, Cys GTF usnadňuje vazbu inzulinu na receptory Fluor F Anorganická matrix kostí a zubů Nedostatek- osteoporóza, zubí kazy

38 Jód Bór Nedostatek I způsobuje strumu.
Součást hormonů štítné žlázy, absorpce v anorganické formě, oxidace tyreoperoxidázou a přenos na tyrosylové zbytky tyroglobulinu. Nedostatek I způsobuje strumu. Bór Ovlivňuje metabolismus a využití Ca, Cu, Mn, N, glukózy triglyceridů. Negativní vliv na řadu metabolických dějů – inhibice některých klíčových enzymů (inhibice energetického metabolismu), inhibice imunitního systému (respiračního vzplanutí).

39 Vanad Cín Lithium Křemík Nikl Kontrola sodíkové pumpy, inhibice ATPasy
Interakce s riboflavinem Lithium Kontrola sodíkové pumpy, zasahuje do metabolismu lipidů Křemík Strukturální úloha v pojivové tkáni a metabolismu osteogenních buněk Nikl Součást enzymu ureasa


Stáhnout ppt "Úloha prvků v organismu"

Podobné prezentace


Reklamy Google