Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Úloha prvků v organismu Jana Novotná. MINERÁLY A STOPOVÉ PRVKY 1. Hlavní skupina stavební složky molekul živých organismů – 96,6% (voda, proteiny, tuky,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Úloha prvků v organismu Jana Novotná. MINERÁLY A STOPOVÉ PRVKY 1. Hlavní skupina stavební složky molekul živých organismů – 96,6% (voda, proteiny, tuky,"— 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 kyslík62,80sodík0,26 uhlík19,40draslík0,23 vodík9,30chlor0,18 dusík5,10hořčík0,04 vápník1,4železo0,009 fosfor0,63zinek0,0003 síra0,60měď0,00001 Prvek %Prvek %

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

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 ATP asa  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) ovliv ň ují koncentraci draselných iont ů :  v alkalose (pH je vyšší ne ž 7,44) - hodnotu K + ovlivn ě na sm ě rem k hypokalemii - 3,8 mmol/l,  v acidose (pH je ni ž ší ne ž 7,36) - hodnotu K + ovlivn ě na sm ě rem 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) Ca 10 (PO 4 ) 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:  15 % vázáno na organické a anorganické anionty – sulfát, fosfát, laktát, citrát  40 % je vázáno na albumin  45 % cirkuluje jako fyziologicky aktivní ionizovaný vápník (Ca 2+ )  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 /HPO 4 2- / a dihydrofosforečnanu /H 2 PO 4 - /- 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 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. Mg 2+ funguje jako substrát v ATP Mg 2+ je chelatovaný mezi beta a gama fosfáty, snižuje densitu anionického charakteru ATP

21 Hořčík Mg  Mg 2+ 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 Mg 2+ ).  Účinky na centrální nervový systém:  podobný vliv na nervový systém jako Ca 2+.

22 Hořčík Mg  Účinky na nervosvalový systém:  důležitá funkce související s neurochemickým přenosem a svalovou excitabilitou,  zvýšení Mg 2+ způsobuje snížení uvolňování acetylcholinu motorickými neurony,  účinek zvýšené hladiny Mg 2+ antagonizuje Ca 2+,  abnormálně nízká koncentrace Mg 2+ 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 ).  Fe 2 + a Fe 3 + je velmi nerozpustné – vstřebávání vyžaduje zvláštní transportní systém.  Fe je v potravě obsaženo hlavně jako Fe 3+, 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 → v znik 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 (Cu 2+ 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 Fe 2+ na Fe 3+ 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  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  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 Kontrola sodíkové pumpy, inhibice ATPasy Cín 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 Jana Novotná. MINERÁLY A STOPOVÉ PRVKY 1. Hlavní skupina stavební složky molekul živých organismů – 96,6% (voda, proteiny, tuky,"

Podobné prezentace


Reklamy Google