Выделение продуктов обмена

Выделение

Эволюция выделительной системы

В процессе эволюции продукты выделения и механизмы их выведения из организма сильно изменялись. С усложнением организации и переходом в новые среды обитания наряду с кожей и почками появлялись и другие органы выделения или выделительную функцию начинали вторично выполнять уже имеющиеся органы. Выделительные процессы у животных связаны с активизацией их обмена веществ, а также гораздо более сложными процессами жизнедеятельности.

Простейшие освобождаются путём диффузии их через мембрану. Для удаления излишка воды простейшие имеют сократительные вакуоли. Губки и кишечнополостные — продукты обмена удаляют тоже путём диффузии. Первые выделительные органы самого простого строения появляются у плоских червей и немертин. Они носят название протонефридиев, или пламенные клетки. У кольчатых червей в каждом сегменте тела имеется по паре специализированных выделительных органов — метанефридиев. Органами выделения ракообразных являются зелёные железы, расположенные у основания антенн. Моча накапливается в мочевом пузыре, а затем изливается наружу. У насекомых имеются мальпигиевы трубочки, открывающиеся в пищеварительный тракт. Выделительная система у всех позвоночных в основных чертах одинакова: она состоит из почечных телец — нефронов, с помощью которых из крови удаляются продукты метаболизма. У птиц и млекопитающих в процессе эволюции выработалась почка третьего типа — метанефрос, канальцы которой имеют два сильно извитых участка (как у человека) и длинную петлю Генле. В длинных участках почечного канальца происходит обратное всасывание воды, что позволяет животным успешно приспособиться к жизни на суше и экономно расходовать воду.

Таким образом, в различных группах живых организмов можно наблюдать различные органы выделения, адаптирующие данные организмы к выбранной ими среде обитания. Различное строение органов выделения ведёт к появлению различий в количестве и виде выделяемых продуктов обмена веществ. Наиболее общими продуктами выделения для всех организмов являются аммиак, мочевина и мочевая кислота. Далеко не все продукты обмена выводятся из организма. Многие из них являются полезными и входят в состав клеток этого организма.

Пути выделения продуктов обмена веществ

В результате обмена веществ образуются более простые конечные продукты: вода, углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др. они, а также избыток минеральных солей удаляются из организма. Углекислый газ и некоторое количество воды в виде пара выводится через лёгкие. Основное количество воды (около 2 литров) с растворёнными в ней мочевиной, хлористым натрием и другими неорганическими солями выводится через почки и в меньшем количестве через потовые железы кожи. Функцию выделения до некоторой степени выполняет и печень. Соли тяжёлых металлов (меди, свинца), которые случайно попали с пищей в кишечник и являются сильными ядами, а также продукты гниения всасываются из кишечника в кровь и поступают в печень. Здесь они обезвреживаются — соединяются с органическими веществами, теряя при этом токсичность и способность всасываться в кровь, — и с желчью выводятся через кишечник, лёгких и кожи из организма удаляются конечные продукты диссимиляции, вредные вещества, избыток воды и неорганических веществ и поддерживается постоянство внутренней среды.

Органы выделения

Образующиеся в процессе обмена вещества вредные продукты распада (аммиак, мочевая кислота, мочевина и др.) должны быть удалены из организма. Это необходимое условие жизнедеятельности, поскольку накопление их вызывает самоотравление организма и гибель. В выведении ненужных организму веществ участвуют многие органы. Все нерастворимые в воде и, следовательно, не всасывающиеся в кишечнике вещества выводятся с калом. Углекислый газ, вода (частично), удаляются через лёгкие, а вода, соли, некоторые органические соединения — с потом через кожу. Однако большая часть продуктов распада выделяется в составе мочи через мочевыделительную систему. У высших позвоночных животных и у человека выделительная система состоит из двух почек с их выводными протоками — мочеточниками, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, по которому моча выводится наружу при сокращении мускулатуры стенок мочевого пузыря.

Почки — главный орган выделения, так как в них происходит процесс образования мочи.

Строение и работа почек

Почки — парный орган бобовидной формы — расположены на внутренней поверхности задней стенки брюшной полости на уровне поясницы. К почкам подходят почечные артерии и нервы, а отходят от них мочеточники и вены. Вещество почки состоит из двух слоёв: наружный (корковый) более тёмный, и внутренний (мозговой) светлый.

Мозговое вещество представлено многочисленными извитыми канальцами, идущими от капсул нефронов и возвращающимися в кору почек. Светлый внутренний слой состоит из собирательных трубок, образующих пирамидки, обращённые вершинами внутрь и заканчивающиеся отверстиями. По извитым почечным канальцами, густо оплетёнными капиллярами, из капсулы проходит первичная моча. Из первичной мочи в капилляры возвращается (реабсорбируется) часть воды, глюкоза. Оставшаяся более концентрированная вторичная моча поступает в пирамидки.

Почечная лоханка имеет форму воронки, широкой стороной обращённой к пирамидкам, узкой — к воротам почки. К ней примыкают две большие чаши. По трубочкам пирамидок, через сосочки, вторичная моча просачивается сначала в малые чашечки (их 8-9 штук), затем в две большие чашечки, а из них в почечную лоханку, где собирается и проводится в мочеточник.

Ворота почки — вогнутая сторона почки, от которой отходит мочеточник. Здесь же в почку входит почечная артерия и отсюда же выходит почечная вена. По мочеточнику вторичная моча постоянно стекает в мочевой пузырь. По почечной артерии непрерывно приносится кровь, подлежащая очистке от конечных продуктов жизнедеятельности. После прохождения через сосудистую систему почки кровь из артериальной становится венозной и выносится в почечную вену.

Мочеточники. Парные трубки 30–35 см длиной, состоят из гладкой мускулатуры, выстланы эпителием, снаружи покрыты соединительной тканью. Соединяют почечную лоханку с мочевым пузырём.

Мочевой пузырь. Мешок, стенки которого состоят из гладкой мускулатуры, выстланной переходным эпителием. У мочевого пузыря выделяют верхушку, тело и дно. В области дна к нему под острым углом подходят мочеточники. От дна же — шейки — начинается мочеиспускательный канал. Стенка мочевого пузыря состоит из трёх слоёв: слизистой оболочки, мышечного слоя и соединительнотканной оболочки. Слизистая оболочка выстлана переходным эпителием, способным собираться в складки и растягиваться. В области шейки мочевого пузыря имеется сфинктер (мышечный сжиматель). Функция мочевого пузыря заключается в накапливании мочи и при сокращении стенок выделять мочу наружу через (3 — 3,5 часа).

Мочеиспускательный канал. Трубка, стенки которой состоят из гладкой мускулатуры, выстланной эпителием (многорядным и цилиндрическим). У выходного отверстия канала имеется сфинктер. Выводит мочу во внешнюю среду.

Каждая почка состоит из огромного количества (около миллиона) сложных образований — нефронов. Нефрон — функциональная единица почки. Капсулы расположены в корковом слое почки, тогда как канальцы — преимущественно в мозговом. Капсула нефрона напоминает шар, верхняя часть которого вдавлена в нижнюю, так что между его стенками образуется щель — полость капсулы.

От неё отходит тоненькая и длинная извитая трубочка — каналец. Стенки канальца, как и каждая из двух стенок капсулы, образованы одним слоем эпителиальных клеток.

Почечная артерия, войдя в почку, делится на большое количество веточек. Тонкий сосуд, называющийся переносящей артерией, заходит во вдавленную часть капсулы, образуя там клубочек капилляров. Капилляры собираются в сосуд, который выходит из капсулы, — выносящую артерию. Последняя подходит к извилистому канальцу и снова распадается на капилляры, оплетающие его. Эти капилляры собираются в вены, которые, сливаясь, образуют почечную вену и выносят кровь из почки.

Нефроны

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, который состоит из капсулы клубочка, имеющей форму двустенного бокала, и канальцев. Капсула охватывает клубочковую капиллярную сеть, в результате формируется почечное (мальпигиево) тельце.

Капсула клубочка продолжается в проксимальный извитый каналец. За ним следует петля нефрона, состоящая из нисходящей и восходящей частей. Петля нефрона переходит в дистальный извитый каналец, впадающий в собирательную трубочку. Собирательные трубочки продолжаются в сосочковые протоки. На всём протяжении канальцы нефрона окружены прилегающими к ним кровеносными капиллярами.

Образование мочи

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. В основе мочеобразования лежат два процесса — фильтрация и реабсорбция.

Фильтрация происходит в капсулах. Диаметр приносящей артерии больше, чем выносящей, поэтому давление крови в капиллярах клубочка достаточно высокое (70–80 мм рт.ст.). благодаря такому высокому давлению плазма крови вместе с растворёнными в ней неорганическими и органическими веществами проталкивается сквозь тонкую стенку капилляра и внутреннюю стенку капсулы. При этом профильтровываются все вещества с относительно малым диаметром молекул. Вещества с крупными молекулами (белки), а также форменные элементы крови остаются в крови. Таким образом, в результате фильтрации образуется первичная моча, в состав которой входят все компоненты плазмы крови (соли, аминокислоты, глюкоза и другие вещества) за исключением белков и жиров. Концентрация этих веществ в первичной моче такая же, как ив плазме крови.

Образовавшаяся в результате фильтрации в капсулах первичная моча поступает в канальцы. По мере её прохождения по канальцам эпителиальные клетки их стенок отбирают обратно, возвращают в кровь значительное количество воды и необходимые организму вещества. Этот процесс называется реабсорбцией. В отличие от фильтрации он протекает за счёт активной деятельности клеток канальцевого эпителия с затратами энергии и поглощением кислорода. Некоторые вещества (глюкоза, аминокислоты) реабсорбируют полностью, так что во вторичной моче, которая поступает в мочевой пузырь, их нет. Другие вещества (минеральные соли) всасываются из канальцев в кровь в необходимых организму количествах, а остальное количество выводится наружу.

Большая суммарная поверхность почечных канальцев (до 40–50 м²) и активная деятельность их клеток способствуют тому, что из 150 литров суточной первичной мочи образуется только 1,5–2,0 литра вторичной (конечной). У человека за час образуется до 7200 мл первичной мочи, а выделяется 60–120 мл вторичной. Это значит, что 98–99% её всасывается обратно. Вторичная моча отличается от первичной отсутствием сахара, аминокислот и повышенной концентрацией мочевины (почти в 70 раз).

Непрерывно образующаяся моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь (резервуар мочи), из которого по мочеиспускательному каналу периодически выводится из организма.

Регуляция деятельности почек

Деятельность почек, как и деятельность других выделительных систем, регулируется нервной системой и железами внутренней секреции — главным образом.

гипофизом. Прекращение работы почек неминуемо ведёт к смерти, наступающей в результате отравления организма вредными продуктами обмена веществ.

Функции почек

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме множество различных функций.

Выделение у растений

Растения, в отличие от животных, выделяют лишь небольшие количества азотистых продуктов, которые выводятся в виде аммиака путём диффузии. Водные растения выделяют продукты метаболизма путём диффузии в окружающую среду. Наземные же растения накапливают ненужные вещества (соли и органические вещества — кислоты) в листьях — и освобождаются от них при листопаде или же накапливают их в стеблях и листьях, которые осенью отмирают. За счёт изменения тургорного давления в клетках растения могут переносить даже значительные сдвиги в осмотической концентрации окружающей жидкости до тех пор, пока она остаётся ниже осмотической концентрации внутри клеток. Если же концентрация растворённых веществ в окружающей жидкости выше, чем внутри клеток, то происходит плазмолиз и гибель клеток.

Пути выделения продуктов обмена из организма. — КиберПедия

Каждая клетка выделяет продукты распада, образующиеся в процессе обмена веществ. Они поступают в тканевую жидкость, а оттуда в кровь. Своевременное их выделение необходимо для нормальной жизнедеятельности организма.

Пути выделения продуктов обмена:

· Углекислый газ и вода в виде пара выводятся через лёгкие.

· Вода и соли – через потовые железы кожи.

· Через кишечник с калом – клетчатка, соли, вода.

· Основное количество воды около 2х литров с растворёнными в ней мочевиной, аммиаком, мочевой кислотой и неорганическими солями выводится через почки.

Через почки удаляются также некоторые ядовитые вещества, образующиеся в организме или принятые в виде лекарств.

Общая задача органов выделения – удалять из организма продукты обмена и тем самым поддерживать гомеостаз.

2. Мочевыделительная система – состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Строение почек.

Почки – парный орган, расположены почки в брюшной полости на уровне поясницы, правая почка лежит несколько ниже левой. На разрезе почки видны 2 слоя: тёмный, наружный (корковый) и светлый, внутренний (мозговой). Внутри почки имеется полость – почечная лоханка. Каждая почка состоит из огромного количества нефронов (около 1 млн в каждой почке).

Нефрон – структурная и функциональная единица почки. Нефрон состоит из клубочка кровеносных капилляров, которые лежат в специальных капсулах. От каждой капсулы отходит длинный очень тонкий каналец. Он впадает в соединительные трубки, которые сливаясь друг с другом образуют общий проток. Таких протоков в почке много, все они впадают в почечную лоханку.

3. Механизм образования мочи.

Процесс образования мочи идёт в две фазы.

Первая фаза фильтрационная. На этом этапе вещества переносимые кровью в капилляры клубочков, фильтруются в полость капсулы. Из плазмы крови, протекающей через капилляры клубочка, фильтруются вода и все растворённые в плазме вещества, за исключением крупномолекулярных соединений. Жидкость профильтровавшаяся в просвет капсулы называется первичная моча. По составу она отличается от крови только отсутствием кровяных клеток и белков, которые не проходят через стенку капилляров. У человека за час образуется около 7 л. первичной мочи, что составляет более 170 литров в сутки. Первичная моча поступает в почечные канальцы. По мере её прохождения по канальцам происходит процесс реабсорбции (2-я фаза), т.е. обратное всасывание в кровь глюкозы, аминокислот, витаминов, большей части солей и воды. При этом из 150 л первичной мочи образуется 1,5 л конечной мочи. Поэтому по своему составу конечная моча сильно отличается от первичной.

Состав мочи и её свойства. Моча представляет собой прозрачную жидкость, светло-жёлтого цвета. В ней содержится 95% воды и 5% твёрдых веществ. Её главными компонентами являются мочевина 2%, мочевая кислота 0,05% и креатинин 0,075%, также в моче содержаться соли натрия и калия. Реакция мочи может быть слабокислой, нейтральной или щёлочной. Это зависит от вида принимаемой пищи.

Регуляция мочеобразования и мочевыделения.

Работа почек регулируется нервным и гуморальным путями. На образование мочи оказывают влияние многие железы внутренней секреции и в первую очередь гормон гипофиза вазопрессин который уменьшает количество образуемой мочи и гормон щитовидной железы тироксин, увеличивающий мочеобразование.

Выведение мочи из организма.

Мочеиспускание представляет собой сложный рефлекторный акт. Нервные центры, управляющие процессом мочевыделения, расположены в спинном мозге и в стволовой части головного мозга.

Их деятельность находится под постоянным контролем коры больших полушарий. Процесс образования и выделения мочи из организма называется диурезом. Моча, образующаяся в почках, по мочеточникам поступает в мочевой пузырь. Мочевой пузырь, свободный от мочи, находится в сокращённом состоянии, при этом толщина его стенки составляет 1,5 см. По мере наполнения мочевой пузырь растягивается, причём толщина его стенки может уменьшаться до 2 мм. Объём сильно растянутого пузыря может достигать 700-1000 мл. но моча при этом не выходит в мочеиспускательный канал, т.к. на пути имеются два сфинктера: внутренний, непроизвольный сфинктер мочевого пузыря и наружный, произвольный сфинктер мочеиспускательного канала. При накоплении в пузыре 250-300 мл мочи возникает позыв к мочеиспусканию. Импульсы от рецепторов находящихся в стенке мочевого пузыря направляются к центру мочеиспускания в спинном мозге, а от него по двигательному нерву к мышцам пузыря, вызывая их сокращение и одновременное расслабление сфинктеров. Так происходит непроизвольное мочеиспускание у грудных детей.

Старшие дети, как и взрослые, могут произвольно задерживать и вызывать мочеиспускание. Это связано с тем, что нервные импульсы от мочевого пузыря идут не только в спинномозговой центр мочеиспускания, но и в кору больших полушарий. Возникший в коре очаг возбуждения становится источником ощущения позыва на мочеиспускание. Ответные импульсы из коры больших полушарий могут либо вызывать мочеиспускание даже при слабом растяжении пузыря, либо наоборот, задерживать мочеиспускание, несмотря, на очень сильное растяжение пузыря. Такое влияние коры больших полушарий может осуществляться лишь в результате образования соответствующих условных рефлексов.

Строение почек.»Почки (их две — правая и левая) имеют фор­му боба; наружный край почки выпуклый, внутренний — вогнутый. Они красно-бурого цвета, массой около 120 г'

На вогнутом, внутреннем крае почки имеется глубокая вырез­ка. Это ворота почки. Сюда входит почечная артерия, а выходит почечная вена и мочеточник. Почки получают крови больше, чем любой другой орган, в них происходит образование мочи из веществ, приносимых кровью. Структурно-функциональной единицей почки является тельце поч­ки— нефрон в каждой почке около 1 млн. нефронов. Нефрон состоит из двух основных частей: кровеносных сосудов и почечного канальца. Общая длина канальцев одного тельца почки достигает 35—50 мм. В почках имеется трубочек, по кото­рым проходит жидкость. Ежесуточно в почках фильтруется около 170 л жидкости, которая концентрируется примерно в 1,5 л мочи иудаляется из организма.

Возрастные особенности функции почек. Свозрастом меняют­ся количество и состав мочи. Мочи у детей отделяется сравни­тельно больше, чем у взрослых, а мочеиспускание происходит ча­ще за счет интенсивного водного обмена и относительно большого количества воды и углеводов в рационе питания ребенка. Только в первые 3—4 дня количество отделяющейся мочи у де­тей невелико. У месячного ребенка мочи отделяется в сутки 350—380 мл, к концу первого года жизни — 750 мл, в 4—5 лет — около 1 л, в 10 лет—1,5 л, а в период полового созревания --до 2 л.

У новорожденных реакция мочи резкокислая, с возрастом она становится слабокислой. Реакция мочи может меняться в зави­симости от характера получаемой ребенком пищи. При питании преимущественно мясной пищей в организме образуется много кислых продуктов обмена, соответственно и моча становится более кислой. При употреблении растительной пищи реакция мочи сдвигается в щелочную сторону.

У новорожденных детей повышена проницаемость почечного эпителия, отчего в моче почти всегда обнаруживается белок. Поз­же у здоровых детей и взрослых белка в моче быть не должно.

'Мочеиспускание и его механизм. Испускание мочи — процесс рефлекторный. Поступающая в мочевой пузырь моча вызывает повышение давления в нем, что раздражает рецепторы, находя­щиеся в стенке пузыря. Возникает возбуждение, доходящее до центра мочеиспускания в нижней части спинного мозга. Отсюда импульсы поступают к мускулатуре пузыря, заставляя ее сокра­щаться; сфинктер при этом расслабляется и моча поступает из пузыря в мочеиспускательный канал. Это непроизвольное испу­скание мочи. Оно имеет место у грудных детей.

Старшие дети, как и взрослые, могут произвольно задержи­вать ивызывать мочеиспускание. Это связано сустановлением корковой, условнорефлекторной регуляции мочеиспускания. Обыч­но к двухлетнему возрасту у детей сформированы условнорефлекторные механизмы задержки мочеиспускания не только днем, но и ночью. Однако в возрасте 5—10 лет у детей, иногда до поло­вого созревания, встречается ночное непроизвольное недержание мочи — энурез. В осенне-зимние периоды года в связи с большей возможностью охлаждения организма энурез учащается. С воз­растом энурез, связанный преимущественно сфункциональными отклонениями в психоневрологическом статусе детей, проходит. Однако в обязательном порядке дети должны быть обследованы врачами — урологом и невропатологом.

Способствуют энурез психические травмы, переутомление (особенно от физических нагрузок), переохлаждение, нарушение сна, раздражающая, острая пища и обилие жидкости, принятой перед сном. Дети очень тяжело переживают свой недуг, испыты­вают страх, долго не засыпают, а затем погружаются в глубокий сон, во время которого слабые позывы к мочеиспусканию не вос­принимаются.

Профилактика заболеваний органов выделения. Вдетских до­мах, школах-интернатах и пионерских лагерях дети, страдающие энурезом, требуют к себе особого внимания взрослых. Случивше­еся с ребенком ночью никогда не должно обсуждаться в группах (отрядах).

Детям, страдающим энурезом, необходимо по указанию врача установить и строго соблюдать режим дня, отдыха, правильно сбалансированное диетическое питание, без раздражающей, со­леной и острой пищи, ограничивать приемы жидкости, особенно перед сном, исключать во второй половине дня большие физиче­ские нагрузки (игры в футбол, баскетбол, волейбол и др.). Не ме­нее двух раз в течение ночи детей следует поднимать для опорож­нения мочевого пузыря.

Нарушение правил личной гигиены может приводить к воспалению у детей мочеиспускательного канала и мочевыводящих пу­тей, которые высокоранимы, отличаются пониженной стойкостью и усиленным слущиванием эпителия. Необходимо приучить детей держать в чистоте наружные половые органы, обмывать их теп­лой водой с мылом утром и вечером перед сном. Для этих целей надо иметь специальное индивидуальное полотенце, стирать и обя­зательно кипятить его раз в неделю.

Профилактика острых и хронических заболеваний почек — это прежде всего предотвращение инфекционных заболеваний (скар­латины, отита, гнойных поражений кожи, дифтерии, кори и др.) и их осложнений.

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИЯ КОЖИ

Особенности строения кожи. Кожа, покрывающая тело челове­ка, составляет 5% массы тела, ее площадь у взрослого человека 1,5—2 M-. Кожа состоит из эпителиальной и соединительной тка­ней, содержащих осязательные тельца, нервные волокна, кровенос­ные сосуды, потовые и сальные железы. Кожа выполня­ет разнообразную функцию. Она участвует в поддержании по­стоянства внутренней среды как орган выделения. Содержащиеся в ней осязательные тельца являются рецепторами кожного анали­затора и играют важную роль в обеспечении контактов организма с внешней средой. Кожа выполняет важную защитную функцию. Она защищает организм от механических воздействий, что дости­гается прочностью поверхностного рогового слоя, прочностью и растяжимостью образующей кожу ткани. Постоянное обновление поверхностного слоя кожи способствует очищению поверхности тела. Велика роль кожи в процессах терморегуляции: через кожу осуществляется 80% теплоотдачи, которая происходит за счет испарения пота и теплоизлучения. В коже содержатся терморецеп­торы, способствующие рефлекторному поддержанию температуры тела.

В нормальных условиях при температуре +18-20 С че­рез кожные покровы в организм поступает 1,57мг кислорода. Одна­ко при интенсивной физической работе поступление кислорода че­рез кожу может увеличиться в 4—5 раз.

Выделительная функция кожи осуществляется потовыми желе­зами. Потовые железы расположены в подкожной соединительно­тканной клетчатке. Количество потовых желез колеблется от 2 до 3,5 млн. Оно индивидуально и определяет большую или мень­шую потливость организма. Потовые железы на теле распреде­лены неравномерно, больше всего их в подмышечных впадинах, на ладонях рук и подошвах ног, меньше на спине, голенях и бед­ра. С потом выделяется из организма значительное количество воды и солей, а также мочевина. Суточное количество пота у взрослого человека в покое — 400—600 мл. В сутки с потом вы­деляется около 40 г поваренной соли и 10 г азота. Осуществляя выделительную функцию, потовые железы способствуют сохране­нию постоянства осмотического давления и рН крови.

Возрастные особенности строения и функции кожи. Одной из основных особенностей кожи детей и подростков является то, что поверхность ее у них относительно больше, чем у взрослых. Чем моложе ребенок, тем большая поверхность кожи приходится у не­го на 1 кг массы тела. Абсолютная же поверхность кожи у детей меньше, чем у взрослых, и увеличивается свозрастом. Эта особенность обусловливает значительно большую теплоот­дачу организма детей по сравнению со взрослыми. При этом чем младше дети, тем в большей мере эта особенность выражена. Высокая теплоотдача вызывает и высокое теплообразование, ко­торое у детей и подростков на единицу массы тела также выше, чем у взрослых. В течение длительного периода развития изме­няются терморегуляционные процессы. Регуляция температуры кожи по взрослому типу устанавливается к 9 годам.

В течение жизни общее количество потовых желез не меняет­ся, увеличиваются их размеры и секреторная функция. Неизмен­ность числа потовых желез с возрастом определяет их большую плотность в детском возрасте. Количество потовых желез на еди­ницу поверхности тела у детей в 10 раз больше, чем у взрослых. Морфологическое развитие потовых желез в основном заверша­ется к 7 годам.

Потоотделение начинается на 4-й неделе жизни. Особенно за­метное увеличение числа функционирующих потовых желез отме­чено в первые 2 года. Интенсивность потоотделения на ладонях достигает максимума в 5—7 лет, затем постепенно снижается. Теплоотдача через испарение повышается в течение первого года с 260 ккал с 1 м поверхности до 570 ккал с1 м

Изменяется свозрастом и секреторная деятельность сальных желез. Активность этих желез достигает высокого уровня в пе­риод, непосредственно предшествующий рождению ребенка. Они создают как бы «смазку», облегчающую прохождение ребенка по родовым путям. После рождения секреция сальных желез затуха­ет, ее усиление вновь происходит в период полового созревания и связано с нейроэндокринными изменениями.

Уход за кожей, ногтями и волосами.Неповрежденная кожа задерживает проникновение в организм большинства химических веществ и микроорганизмов. Содержание тела в чистоте обеспечи­вает нормальное отправление всех функций кожи. На коже грязь удерживается избытком кожного сала и слущивающимся эпите­лием. Образующиеся комочки закрывают поры кожи. Закупорка грязью пор кожи мешает нормальному отделению содержимого потовых и сальных желез.

В закупоренных железках на грязной коже легче образуются гнойнички. Загрязнение вызывает зуд ко­жи, расчесы, что также способствует нарушению целостности кож­ных покровов и проникновению инфекции. К тому же бактерицид­ные свойства грязной кожи резко падают, они оказываются почти в 17 раз ниже, чем чистой кожи. Бактерицидными свойствами благодаря выделению особых веществ (лизоцим и др.) обладают также слизистые оболочки рта, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей.

Через немытые грязные руки передаются многие инфекционные заболевания и происходит заражение глистами. Мытье простой да еще холодной водой без мыла не растворяет выделения сальных желез, а потому недостаточно для поддержания чистоты кожи. Мыло смягчает кожу и облегчает удаление омертвевших клеток эпителия. Мыло должно образовывать большое количество пены при намыливании и не сушить кожу. Этим требованиям в наиболь­шей степени отвечает детское мыло.

Следует приучить детей ежедневно утром и вечером перед сном мыть руки, лицо, шею и ноги (вечером), а в течение дня тщательно мыть руки перед едой, после пользования уборной, выполнения работ по самообслуживанию в здании школы и на участке, игры с животными. Следует научить детей особенно тща­тельно, с применением намыленных щеток очищать и промывать подногтевое пространство и складки вокруг ногтей, где более все­го скапливаются грязь, микроорганизмы и яйца глистов. Ногти на пальцах рук и ног рекомендуется коротко стричь: на пальцах рук — дугообразно, по возвышению пальца, а на пальцах ног— прямо. Неправильное срезание ногтей у углов способствует их врастанию в пальцы.

Каждый раз после мытья руки должны быть досуха вытерты, иначе на коже появляются трещины, образуются цыпки. Каждый ребенок должен иметь свои полотенца для лица, рук и ног. Через общее полотенце может передаваться инфекция. В соблю­дение правил личной гигиены входит как минимум еженедельное мытье всего тела горячей водой температуры 35—37 °С и смена нательного белья. Горячая вода вызывает усиленное выделение из потовых и сальных желез и расширение пор кожи, что обеспе­чивает большую возможность смывания грязи, которая попадает в отверстия пор. Помимо мыла при мытье кожи большую роль для ее очистки играют разного рода мочалки. Постельное белье меняют через 10—14 дней. Его следует кипятить и легко крах­малить.

Целый ряд специальных мер используют в целях предотвра­щения потливости ног у детей и подростков. Потливость может быть обусловлена рядом причин; редкое мытье ног, перегревание их, ношение резиновой обуви без стелек. Правильный уход позволяет устранить потливость. Это прежде всего ежедневное мытье ног сначала теплой, а затем прохладной водой. Если же потливость ног упорно продолжается, то она, очевидно, связана с каким-либо заболеванием. В таких случаях необходимо как можно раньше обратиться к врачу.

Требуют постоянного ухода и волосы головы. Они обычно быстро загрязняются из-за обильного выделения кожного сала. Вместе с пылью и грязью в волосы могут заноситься насекомые и возбудители кожных болезней. Вызываемый ими зуд кожи при­водит к расчесам и заражению других участков головы. Жирные волосы детям рекомендуют мыть каждые 5—6 дней, сухие — че­рез 10—12. Мягкая вода лучше промывает волосы, поэтому, если есть необходимость смягчить воду, в нее следует добавить одну чайную ложку питьевой соды. Жирные волосы целесообразно мыть специальными сортами шампуней или определенными сортами мыла (зеленого, серного, дегтярного), чередуя их использование с детским мылом.

Каждый ребенок должен пользоваться только своим частым гребнем и расческой. Частый гребень употребляют только после расчески, иначе можно выдернуть много волос. Гребешки следует выбирать с неострыми зубьями, чтобы при расчесывании волос не повреждать и не раздражать кожу головы.

За волосами, даже короткими, требуется постоянный контроль, а в случае необходимости надо немедленно использовать сред­ства, убивающие насекомых и растворяющие оболочку гнид.

Профилактика кожных заболеваний. Профилактика кожных заболеваний —это прежде всего выполнение всех гигиенических правил по уходу за кожей, волосами, ногтями, осторожность в игре с беспризорными домашними животными, поддержание уче­ником в школе чистоты своего класса и рабочего места, а дома — своего уголка.

Учителя школ обязаны при организации общественно полезно­го, производительного труда учащихся на птицефабриках и жи­вотноводческих хозяйствах колхозов (совхозов) знать, здоровы ли животные и птицы, не поражены ли они какими-либо заболевания­ми, в том числе грибковыми.

Пренебрежение правилами ухода за кожей ведет к снижению ее защитных свойств, созданию благоприятных условий для раз­множения болезнетворных микробов, грибков, внедрения чесоточ­ных клещей. Развиваются гнойничковые поражения и экзема ко­жи, чесотка, стригущий лишай, парша.

Мочевыделительная система, подготовка к ЕГЭ по биологии

Выделение

Выделение - удаление конечных продуктов обмена веществ, которые не могут быть повторно использованы организмом, а так вредных, чужеродных веществ, попавших в организм (яды, лекарства).

К органам, выполняющим функции выделения, относятся: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, а также легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа.

Небольшая часть мочевины и мочевой кислоты, а также лекарства выводятся вместе с секретом желез желудочно-кишечного тракта. Потовые железы кожи выделяют мочевую кислоту, соли, воду, мочевину. В процессе дыхания из легких улетучивается углекислый газ, вода, алкоголь, эфиры.

Почкам принадлежит первое место в этом списке: они - главное звено системы мочеотделения, однако при различных болезнях почек (почечной недостаточности) их функция страдает, и компенсаторно возрастает выделение через другие органы (ЖКТ, легкие, кожа). В этом случае у пациента может появляться неприятный запах мочевины от кожи, изо рта, что доставляет неудобства самим пациентам и их окружению.

Почки

Представляют собой парные бобовидные образования, которые лежат на задней стенке брюшной полости по бокам от позвоночника. Вес каждой почки около 150 грамм. Снаружи покрыты соединительнотканной и жировой капсулами. Через ворота в почку входит мочеточник, почечная артерия, вена, лимфатические сосуды и нервы.

На поперечном срезе почки хорошо различаются корковое и мозговое вещество. На периферии почки располагается слой коркового вещества, под ним глубже лежат пирамиды, образующие мозговое вещество. Между пирамидами хорошо различимы почечные столбы - участки коркового вещества, вдающиеся вглубь почки. Пирамида вместе с почечным столбом образует почечную долю.

Верхушка почечной пирамиды, обращенная внутрь, называется сосочек. Каждый сосочек усеян мелкими отверстиями, из которых выделяется моча и поступает в самые начальные участки мочевых путей - малые почечные чашечки. Сливаясь между собой, малые почечные чашечки образуют большие, которые сливаются в одну большую лоханку, переходящую в мочеточник.

Выходя из ворот почек, мочеточники направляются вниз к мочевому пузырю - резервуару мочи. В мочевом пузыре моча накапливается, его вместимость составляет около 500 мл. Далее моча направляется в мочеиспускательный канал (уретру), который открывается во внешнюю среду наружным отверстием.

Функции почек

Вам уже известна основная функция почек - выделительная, скоро мы приступим к ее углубленному изучению, но сейчас коснемся других функций почек. Рекомендую вернуться еще раз к функциям почек по прочтении статьи.

• Удаление из организма конечных продуктов

Из организма удаляется мочевина, мочевая кислота, соли аммиака. Напомню, что мочевина образуется не в почках, а в печени, поэтому почки в данном случае играют роль фильтра.

• Регуляция артериального давления

Осуществляют регуляцию артериального давления за счет выделения биологически активного вещества - ренина (мы поговорим об этом, изучая нефрон)

• Регуляция эритроцитопоэза

Регулируют число эритроцитов, вырабатывая гормон эритропоэтин, который стимулирует образование эритроцитов в красном костном мозге.

• Обеспечение гомеостаза

Поддерживают гомеостаз организма - постоянство внутренней среды.

• Участие в водно-солевом балансе
• Выделяя кислые или щелочные продукты, способствуют постоянству pH крови (водородный показатель)

Выделительная и кровеносная системы очень тесно взаимосвязаны, в чем мы убедимся по ходу изучения выделительной системы.

Нефрон

Нефрон (от гр. nephros - почка) - структурно-функциональная единица почки, состоящая из почечного тельца и канальцев. В составе почечного тельца различают сосудистый клубочек (капиллярный, мальпигиев), и покрывающую его капсулу Боумена-Шумлянского.

Обращаю ваше особое внимание на разницу диаметра приносящей и выносящей артериол. Диаметр приносящей артериолы крупнее, чем у выносящей, благодаря чему в сосудистом клубочке создается повышенное давление и осуществляется важнейший процесс - фильтрация. Чем выше артериальное давление в сосудистом клубочке и капиллярной сети, тем интенсивнее идут процессы фильтрации и реабсорбции, с которыми вы скоро познакомитесь.

Запомните, что в основе мочеобразования лежат три процесса: фильтрация, реабсорбция (вторичное всасывание) и секреция. Изучая их, мы поймем, как функционирует нефрон, и разберем его строение.

• Фильтрация

Лучше всего ассоциировать этот процесс с ситом, которое пропускает мелкие частички, а крупные не пропускает. Точно также и кровь содержит мелкие молекулы - вода, глюкоза, мочевина и крупные компоненты - фибриноген, форменные элементы крови.

В результате процесса фильтрации получается первичная моча, не содержащая крупных белков и форменных элементов крови (эритро- , лейко- , тромбоцитов), близкая по составу к плазме крови. В день у человека образуется 150-180 литров первичной мочи, представляете, если бы мы столько выделяли?

Не могу ни акцентировать ваше внимание на том факте, что в первичной моче оказывается очень много нужного и полезного нашему организму. Вдумайтесь: через фильтр профильтровывается не только мочевина, но и глюкоза, вода, витамины, минеральные соли. Потерять такие ценные вещества для организма было бы большой оплошностью, и следующий этап исправляет допущенную организмом "ошибку" при фильтрации.

• Реабсорбция (лат. re - обратное + лат. absorptio - всасывание)

После прохождения капсулы Боумены-Шумлянского первичная моча попадает в проксимальные (от лат. proximus — ближний) и дистальные (от лат. distare - отстоять, далеко находиться) канальцы нефрона. Эти канальцы оплетает густая сеть капилляров, образованная разветвленной выносящей артериолой.

Все нужные организму вещества: вода, глюкоза, соли, аминокислоты, витамины, гормоны - всасываются из просвета канальца нефрона обратно в кровеносную систему (в капилляры, оплетающие канальцы нефрона). Таким образом, организм "исправляет ошибку" допущенную на этапе фильтрации.

Мочевина, мочевая кислота, креатинин - побочные продукты обмена веществ - обратно не всасываются, продолжая продвигаться по канальцам нефрона.

Процесс реабсорбции активно идет в изогнутой части канальцев нефрона - петле Генле, из которой в ткани мозгового вещества почки активно выходят ионы Na⁺, создавая высокое осмотическое давление. Это, в свою очередь, способствует перемещению воды из просвета канальцев нефрона в кровеносную систему, то есть ее всасыванию (реабсорбции).

• Секреция (лат. secretio - отделение)

Мы добрались до третьего финального этапа мочеобразования. На этапе секреции происходит транспорт веществ из крови (капилляров, оплетающих канальцы нефрона) в просвет канальцев нефрона.

Секреции подвергаются лекарственные вещества, излишки ионов K⁺ и Na⁺. Их секреция в канальцы нефрона необходима для поддержания постоянства внутренней среды - гомеостаза.

В результате реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, объем которой составляет 1-1,5 литра в сутки.

Вторичная моча через дистальные канальцы поступает в собирательные трубочки, куда таким же путем открываются дистальные канальцы многих других нефронов. Собирательные трубочки открываются на верхушках почечных пирамид, из низ выделяется моча и поступает в малые, затем в большие почечные чашечки, лоханку и далее в мочеточник.

Регуляция эритроцитопоэза и артериального давления

Эритроцитопоэз (от греч. «erythro — «красный» и poiesis — «делать») - процесс образования эритроцитов в красном костном мозге. Оказывается, почки принимают в нем непосредственно участие, секретируя в кровь гормон эритропоэтин, который способствует образованию эритроцитов в красном костном мозге.

При многих болезнях почек эритропоэтин в виде лекарственного препарата применяют, чтобы добиться увеличения числа эритроцитов и устранить анемию (малокровие).

Почки регулируют уровень артериального давления, выделяя ренин (от лат. ren — почка). В конечном итоге это способствует сужению кровеносных сосудов и росту артериального давления, которое играет ключевую роль в фильтрации - процессе мочеобразования.

Регуляция работы почек

На активность почек оказывают влияние симпатические и парасимпатические нервные волокна. Симпатические нервы способствуют сужению почечных сосудов и повышению реабсорбции (количество мочи уменьшается), парасимпатические - расширению почечных сосудов и уменьшению реабсорбции (количество мочи увеличивается).

Также регуляция работы почек происходит гуморальным путем: с помощью гормонов гипофиза, надпочечников, паращитовидных желез. Гипоталамус, тесно связанный с гипофизом, активирует высвобождение последним антидиуретического гормона (АДГ) - вазопрессина, которые сужает почечные сосуды, тем самым повышая реабсорбцию.

Заболевания

Хорошо зная три основных процесса: фильтрацию, реабсорбцию и секрецию, вы легко сможете предположить, на каком из этих этапов возникло нарушение работы почек. Эффективность работы почек и их состояние можно легко оценить по анализу мочи. Сейчас вам следует ненадолго представить себя врачом нефрологом ;)

Приходит заключение из лаборатории. В моче пациента найдены белок, кровь (эритроциты), гной (лейкоциты). Вам известно, что форменные элементы крови и крупные белки в норме не проходят через "сито" на этапе фильтрации и не должны обнаруживаться в моче. Таким образом, патология локализуется в почечном тельце.

Следующее заключение, которое вам предстоит изучить, выглядит по-другому. Гноя, крови и белков в моче не обнаружено, однако присутствует глюкоза (сахар). Такая находка может быть признаком сахарного диабета.

Зная, что глюкоза в норме профильтровывается на первом этапе - фильтрации, вы понимаете, что с фильтрацией все в порядке. Нарушение возникло на следующей стадии - реабсорбции, ведь глюкоза в норме должна всасываться обратно в кровь: ее не должно обнаруживаться в моче.

На схеме ниже вы можете наглядно увидеть симптомы, которые сопровождают сахарный диабет. Этиологию (причины) и патогенез (механизм развития) сахарного диабета мы изучим, когда будем говорить об эндокринной системе.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Система органов выделения. Строение почки — урок. Биология, Человек (8 класс).

Выделение — процесс, обеспечивающий выведение из организма продуктов обмена веществ, которые не могут быть использованы организмом.

Выделение продуктов обмена веществ осуществляется различными органами:

• через лёгкие из организма человека удаляются углекислый газ и пары воды;
• через потовые железы выводятся вода, мочевина, аммиак, соли;
• через кишечник (с калом) из организма удаляются соли ядовитых тяжёлых металлов.

Но основными органами выделения являются почки, через которые удаляются жидкие продукты обмена веществ (продукты распада белков, содержащие азот, избыток воды, некоторые соли и другие вещества). Таким образом, почки поддерживают водно-солевой баланс в организме.

Система органов выделения

Мочевыделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала (уретры).

Почки — парные бобовидные органы, расположенные у задней стенки брюшной полости на уровне \(1\)-го и \(2\)-го поясничных позвонков.

Вогнутый край почек обращён к позвоночнику. В этом месте в почку входят и выходят из неё кровеносные сосуды. Здесь же находится полость, называемая почечной лоханкой.

В почке различают наружный, корковый, и внутренний, мозговой, слои. Покрыта почка соединительнотканной и жировой оболочками.

К верхнему полюсу почки прилегают надпочечники (это железы, относящиеся к эндокринной системе).

Мочеточник представляет собой тонкую длинную трубку диаметром \(6\)–\(8\) мм с упругими мышечными стенками. По мочеточникам (от правой и левой почки) моча стекает в мочевой пузырь.

Мочевой пузырь — полый мышечный орган, выполняющий функцию накопления мочи и выделения её наружу по мочеиспускательному каналу. Его объём у взрослого человека составляет  \(300\)–\(700\) мл.

Мочевой пузырь расположен в области малого таза. В нижней части мочевой пузырь суживается и переходит в мочеиспускательный канал.

Толстая гладкомышечная стенка мочевого пузыря растягивается при его наполнении мочой  и сокращается, когда происходит мочеиспускание.

Выходы из пузыря и мочеиспускательного канала имеют утолщения (сфинктеры). При наполнении мочевого пузыря его стенки растягиваются, сфинктер расслабляется, мочеиспускательный канал открывается, выпуская мочу наружу.

У маленьких детей мочеиспускание происходит рефлекторно: в центральную нервную систему от рецепторов мочевого пузыря поступает сигнал о том, что его стенки растянуты (значит, накопилось много мочи), и из нервной системы приходит ответный сигнал, заставляющий стенки пузыря сократиться и избавиться от мочи. 

В процессе взросления этот рефлекс становится подконтрольным высшим отделам мозга (головному мозгу), и мочеиспускание делается произвольным (т. е. поддающимся контролю сознания). В норме у взрослого человека желание опорожнить мочевой пузырь возникает, когда в нём накапливается около \(0,5\) л мочи.

Источники:

Любимова З. В., Маринова К. В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс. — М.: Владос.

Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

http://biouroki.ru/material/human/vydelenie.html

Органы выделения. Схема органов выделения. Строение и функции органов выделения человека

Конечные продукты обмена выделяются из организма человека легкими (углекислый газ, летучие соединения, пары воды), кожей, кишечником (непереваренные останки пищи) и, в основном, через мочевыделительную систему . Выделительные процессы являются непременной частью обмена веществ. Они направлены на поддержание постоянства организма. Органы мочевыделительной системы – почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

Основной орган мочевыделительной системы – почки. Это небольшие парные органы бобовидной формы массой 150 г., расположенные у позвоночника в поясничной области брюшной полости. Почка покрыта оболочками. На продольном разрезе у нее хорошо различимы два слоя: наружный – корковый и внутренний – мозговой. Мозговой слой слагается из отдельных участков – пирамид, разделенных столбиками коркового вещества. Основаниями пирамиды обращены к корковому слою, а верхушками к центру почки, где расположена почечная лоханка. Ее узкий конец продолжается в мочеточник, открывающийся в мочевой пузырь, который представляет собой мышечный мешковидный орган, стенки которого могут растягиваться и утончаться. Выход из мочевого пузыря в мочеиспускательный канал закрыт двумя сильными мышечными утолщениями, которые открываются в момент мочеиспускания. У человека через почки протекает в 1 мин. 1000–1200 мл. крови. Это почти четверть объема крови, выбрасываемой за тоже время сердцем. Снабжение почек кровью отличается от снабжения кровью других органов тела тем, что поступающая в почки кровь последовательно проходит две расположенные одна за другой сети капилляров: капиллярных клубочков и капилляров, оплетающих почечные канальцы. Такое обильное кровоснабжение и особое устройство капиллярной сети почек позволяют организму быстро избавляться от ненужных продуктов распада и приносимых с кровью веществ.

Моча образуется из плазмы крови. Однако состав мочи существенно отличается от состава плазмы крови. Значит, почки вырабатывают мочу, изменяя протекающую через них кровь. Этот процесс происходит в два этапа. Вначале образуется первичная моча, а затем – вторичная, или конечная моча.

В корковом слое почки находятся около 1 млн. почечных капсул, похожих на рюмочки, стенки которых образованы однослойным эпителием. В «рюмочке» – капсуле находится капиллярный почечный клубочек, который выходит из нее в виде выносящей . После фильтрации в капсуле образуется первичная моча – эта плазма без белков и клеток крови. Извитые канальцы густо оплетены сетью капилляров выносящей артерии. В этом канальце начинается обратное всасывание воды и нужных организму веществ (сахаров, белков) в капилляры. Оставшаяся жидкость, содержащая лишние соли, мочевую кислоту, мочевину и другие вредные продукты распада, а также аммиак – это вторичная моча, которая через мочеиспускательный канал рефлекторно удаляется из мочевого пузыря.

Функции почек:

Почки – биологические фильтры. Через почки из крови фильтруются и удаляются из организма лишняя вода, минеральные соли, продукты обмена, яды, лекарства.
Участвуют в гуморальной регуляции, поддерживают постоянство химического состава и свойств внутренних жидкостей организма.
Поддерживают гомеостаз – почки синтезируют биологически активные вещества, выделяют гормоны.
Работа почек регулируется вегетативной, нервной и гуморальной системами за счет увеличения и уменьшения кровотока через почки, что достигается уменьшением или увеличением просвета сосудов. Центр рефлекса мочеиспускания располагается в спинном мозге. Он находится под контролем высшего отдела центральной нервной системы – коры больших полушарий мозга. Поэтому человек способен сознательно задерживать мочеиспускание.

Почки являются жизненно важными органами нашего тела. Нарушение или прекращение их функции неминуемо ведет к отравлению организма теми веществами, которые обычно выводятся с мочой.

Выделение - часть обмена веществ, осуществляемая путем выве­дения из организма конечных и промежуточных продуктов метабо­лизма, чужеродных и излишних веществ для обеспечения оптималь­ного состава внутренней среды и нормальной жизнедеятельности.

органы выделительной системы

Продукты выделения

В процессе жизнедеятельности в организме образуются конечные продукты метаболзма. Большинство из них нетоксичны для организма (например, углекслый газ и вода).

Однако при окислении белков и других азотсодержащих продуктов образуется аммиак - один из конечных продуктов азотистого обмен

Органы выделения: строение, функции, заболевания

Обмен веществ внутри организма человека приводит к образованию продуктов распада и токсинов, которые, находясь в кровеносной системе в повышенной концентрации, могут привести к отравлению и снижению жизненно важных функций. Чтобы этого не произошло, природа предусмотрела органы выделения, выводящие продукты обмена из организма с мочой и калом.

Система органов выделений

К органам выделения относятся:

• почки;
• кожа;
• легкие;
• слюнные и желудочные железы.

Почки избавляют человека от излишней воды, накопившихся солей, токсинов, образовавшихся вследствие потребления слишком жирной пищи, токсинов и алкоголя. Они играют весомую роль в выведение продуктов распада лекарственных препаратов. Благодаря работе почек, человек не страдает от переизбытка различных минералов и азотистых веществ.

Легкие – поддерживают кислородный баланс и являются фильтром как внутренним, так и внешним. Они способствуют эффективному выведению углекислого газа и вредных летучих веществ, образовавшихся внутри организма, помогают избавиться от паров жидкости.

Желудочные и слюнные железы — помогают вывести избыток желчных кислот, кальция, натрия, билирубина, холестерина, а также непереваренные остатки пищи и продукты метаболизма. Органы ЖКТ избавляют организм от тяжелых солей металла, примесей лекарственных средств, ядовитых веществ. Если почки не справляются со своей задачей, нагрузка на данный орган существенно возрастает, что может повлиять на эффективность его работы и привести к сбоям.

Кожа осуществляет обменную функцию через сальные и потовые железы. В процессе потения удаляются излишки воды, солей, мочевины и мочевой кислоты, а также около двух процентов углекислого газа. Сальные железы играют существенную роль в выполнении защитных функций организма, выделяя кожное сало, состоящее из воды и ряда неомыляемых соединений. Оно не дает проникать через поры вредным соединениям. Кожа эффективно регулирует теплоотдачу, оберегая человека от перегрева.

Мочевыделительная система

Главную роль среди органов выделения человека занимает почки и мочевыделительная система, к которым относятся:

• мочевой пузырь;
• мочеточник;
• мочеиспускательный канал.

Почки представляют собой парный орган, имеющий форму бобовых, длиной около 10-12 см. Важный орган выделения находится в поясничном отделе человека, защищен плотной жировой прослойкой и несколько подвижен. Вот почему, он мало подвержен травмам, но чувствителен к внутренним изменениям внутри организма, питанию человека и негативным факторам.

Каждая из почек у взрослого человека весит порядка 0,2 кг и состоит из лоханки и основного сосудисто-нервного пучка, соединяющий орган с выделительной системой человека. Лоханка служит для связи с мочеточником, а тот с мочевым пузырем. Такое строение органов выделения мочи позволяет полностью замкнуть цикл кровообращения и эффективно выполнять все возложенные функции.

Структура обоих почек представляет собой два соединенных между собой слоя:

• корковый – состоит из клубочков нефронов, служит основой для функции почек;
• мозговой – содержит в себе сплетение кровеносных сосудов, снабжает орган необходимыми веществами.

Почки перегоняют через себя всю кровь человека за 3 минуты, в связи с чем являются основным фильтром. Если фильтр повреждается, появляется воспалительный процесс или почечная недостаточность, продукты обмена не попадают через мочеточник в мочеиспускательный канал, а продолжают свое движение по организму. Токсины частично выводятся с потом, с продуктами метаболизма через кишечник, а также через легкие. Однако, полностью покинуть организм не могут, в связи с чем развивается острая интоксикация, которая несет угрозу жизни человека.

Функции мочевыделительной системы

Основные функции органов выделения заключаются в выведении из организма шлаков и избытка минеральных солей. Так как основную роль выделительной системы человека выполняют почки, важно понимать, как именно они очищают кровь и что может помешать их нормальной работе.

Когда кровь попадает в почки, она попадает в их корковый слой, где за счет клубочков нефрона происходит грубая фильтрация. Крупные белковые фракции и соединения возвращаются в кровеносное русло человека, снабжая его всеми необходимыми веществами. Мелкий мусор отправляется в мочеточник, чтобы вместе с мочой покинуть организм.

Здесь проявляет себя канальцевая реабсорбция, в ходе которой происходит обратное всасывание полезных веществ из первичной мочи в кровь человека. Некоторые вещества подвергаются реабсорбции с рядом особенностей. В случае переизбытка глюкозы в крови, что часто возникает при развитии сахарного диабета, почки не могут справиться со всем объемом. Некоторое выделяемое количество глюкозы может появиться в моче, что сигнализирует о развитии грозного заболевания.

При переработке аминокислот случается, что одновременно в крови могут находиться несколько подвидов, переносимых одинаковыми переносчиками. В этом случае реабсорбация может тормозиться и нагружать орган. Белок в норме не должен проявляться в моче, но при некоторых физиологических состояниях (высокая температура, тяжелая физическая работа) может быть обнаружен на выходе в небольших количествах. Такое состояние требует наблюдения и контроля.

Таким образом, почки в несколько этапов полностью фильтруют кровь, не оставляя вредных веществ. Однако, из-за переизбытка токсинов в организме, работа одного из процессов в мочевыделительной системе может быть нарушена. Это не является патологией, но требует консультации специалиста, так как при постоянных перегрузках орган быстро выходит из строя, нанося серьезный урон здоровью человека.

Кроме фильтрации, мочевыводительная система:

• регулирует баланс жидкости в организме человека;
• поддерживает кислотно-щелочной баланс;
• принимает участие во всех обменных процессах;
• регулирует артериальное давление;
• вырабатывает необходимые ферменты;
• обеспечивает нормальный гормональный фон;
• способствует улучшению всасывания в организм витаминов и минеральных веществ.

Если почки перестают работать, вредные фракции продолжают блуждать по сосудистому руслу, увеличивая концентрацию и приводя к медленному отравлению человека продуктами обмена. Потому, так важно поддерживать их нормальную работу.

Профилактические меры

Чтобы вся система выделения работала слаженно, необходимо тщательно следить за работой каждого из органов, относящихся к ней, и при малейшем сбое обращаться к специалисту. Для полноценной работы почек необходима гигиена органов выделения мочевыводительной системы. Лучшая профилактика в этом случае – минимальное количество вредных веществ, потребляемых организмом. Необходимо внимательно следить за питанием: не употреблять алкоголь в больших количествах, снизить содержание в рационе соленых, копченых, жаренных продуктов, а также продуктов, перенасыщенных консервантами.

Другие органы выделения человека также нуждаются в гигиене. Если говорить о легких, то необходимо ограничить нахождение в запыленных помещениях, местах скопления ядохимикатов, замкнутых пространствах с повышенным содержанием аллергенов в воздухе. Также следует не допускать болезней легких, раз в год проводить флюорографическое исследование, вовремя устранять очаги воспаления.

Не менее важно поддерживать нормальную работу желудочно-кишечного тракта. Из-за недостаточной выработки желчи или наличие воспалительных процессов в кишечнике или желудке, возможно возникновение бродильных процессов с выделением продуктов гниения. Попадая в кровь, они вызывают проявления интоксикации и могут привести к необратимым последствиям.

Что касается кожных покровов, то здесь все просто. Следует регулярно очищать их от различных загрязнений и бактерий. Однако, нельзя переусердствовать. Излишнее использование мыла и других моющих средств может нарушить работу сальных желез и привести ко снижению естественной защитной функции эпидермиса.

Органы выделения точно распознают, клетки каких веществ необходимы для поддержания всех жизненных систем, а какие могут нанести вред. Все лишнее они отсекают и выводят с потом, выдыхаемым воздухом, мочой и калом. Если система перестает работать, человек умирает. Потому, важно следить за работой каждого органа и при ухудшении самочувствия незамедлительно обращаться к специалисту для обследования.

Научный обзор с клиническим применением

Исследования систем биотрансформации и удаления человека продолжают развиваться. Различные клинические исследования и in vivo исследований были предприняты для оценки влияния пищевых продуктов и пищевых компонентов на активность путей детоксикации, включая ферменты цитохрома P450 фазы I, ферменты конъюгации фазы II, передачу сигналов Nrf2 и металлотионеин. В этом обзоре резюмируются исследования в этой области на сегодняшний день, подчеркивается потенциал пищевых продуктов и питательных веществ для поддержки и / или модулирования функций детоксикации.Рассмотрены клинические применения для изменения активности пути детоксикации и улучшения результатов для пациентов, опираясь на растущее понимание взаимосвязи между функциями детоксикации и различными болезненными состояниями, генетическим полиморфизмом и взаимодействием лекарств и питательных веществ. Однако рекомендуется соблюдать некоторую осторожность из-за ограничений текущих исследований, а также указаний на то, что многие питательные вещества обладают двухфазным дозозависимым действием и что генетический полиморфизм может влиять на результаты. Поэтому подход, основанный на использовании цельных продуктов, может быть разумным.

1. Введение

Питательные вещества пищевого происхождения исследовались и продолжают исследоваться на предмет их роли в модуляции метаболических путей, участвующих в процессах детоксикации. На сегодняшний день в нескольких публикациях использовались клеточные, животные и клинические исследования, демонстрирующие, что пищевые компоненты и питательные вещества могут модулировать процессы преобразования и, в конечном итоге, выведения токсинов из организма [1]. В целом характер этих результатов указывает на то, что определенные продукты питания могут активировать или благоприятно сбалансировать метаболические пути, чтобы способствовать биотрансформации токсинов и их последующему выведению [2, 3].Различные цельные продукты, такие как овощи семейства крестоцветных [2, 4, 5], ягоды [6], соя [7], чеснок [8, 9] и даже специи, такие как куркума [10, 11], считаются полезными и обычно назначают как часть терапии, ориентированной на натуропатию и функциональную медицину [12, 13].

Хотя эти продукты важно отметить, наука в этой активной области исследований продолжает развиваться, чтобы сделать новые открытия о пищевых веществах и их влиянии на здоровье. Таким образом, цель данной обзорной статьи - обобщить научные данные о влиянии цельных пищевых продуктов с особым акцентом на фитонутриенты и другие пищевые компоненты, на влияние конкретных путей метаболической детоксикации, включая ферменты цитохрома фазы I, фазу II ферменты конъюгации, системы поддержки антиоксидантов и активация металлотионеина метаболизма тяжелых металлов.Основываясь на этой современной науке, статья будет завершена клиническими рекомендациями, которые могут применяться индивидуально для пациентов по усмотрению квалифицированного медицинского работника.

2. Метаболические пути детоксикации

Обсуждение физиологических путей детоксикации в основном сосредоточено вокруг ферментных систем фазы I и фазы II. В этом обзоре будут рассмотрены ферменты цитохрома P450 фазы I, а также ферменты фазы II, в частности UDP-глюкуронозилтрансферазы, S-глутатион-S-трансферазы, аминокислотные трансферазы, N-ацетилтрансферазы и метилтрансферазы.Обратите внимание, что существуют другие важные классы ферментов фазы I, а именно гидроксилирование и восстановление, которые не рассматриваются в этом обзоре. Хотя эти важные ферменты имеют решающее значение для рассмотрения, этот обзор влияния пищи на детоксикацию будет также распространяться на другие пути, включая способы стимулирования экспрессии генов ферментов, связанных с антиоксидантами, и металлотионеина, эндогенного белка-носителя тяжелых металлов. Каждый из этих четырех классов путей, связанных с детоксикацией, будет обсуждаться в контексте питательных веществ.

2.1. Ферменты цитохрома P450 фазы I

Первоначально «фазы» детоксикации были описаны как функционализация (или фаза I), или добавление кислорода для образования реактивного центра на токсическом соединении, и конъюгация (фаза II), или процесс добавления водорастворимой группы к этому теперь реакционноспособному сайту [14, 15]. Суперсемейство ферментов цитохрома P450 «Фазы I» (CYP450) обычно является первой защитой, используемой организмом для биотрансформации ксенобиотиков, стероидных гормонов и фармацевтических препаратов.Эти микросомальные мембраносвязанные, гем-тиолатные белки, расположенные в основном в печени, но также и в энтероцитах, почках, легких и даже головном мозге, ответственны за окисление, перекисное окисление и восстановление некоторых эндогенных и экзогенных субстратов [13, 15, 16]. В частности, функция ферментов CYP450 заключается в добавлении реакционноспособной группы, такой как гидроксильная, карбоксильная или аминогруппа, посредством реакций окисления, восстановления и / или гидролиза [15]. Эти начальные реакции могут вызвать окислительное повреждение в клеточных системах из-за образования реактивных электрофильных частиц.

Принято считать, что любая вариабельность количества ферментов CYP450 может иметь преимущества и / или последствия для того, как человек реагирует на действие (я) токсина (ов). Клиническое применение знаний об этих ферментах фазы I CYP450 в первую очередь рассматривалось в фармакологии для понимания природы лекарственных взаимодействий, побочных эффектов и индивидуальной вариабельности метаболизма лекарств [15]. Способность человека метаболизировать 90% применяемых в настоящее время лекарств во многом будет зависеть от генетической экспрессии этих ферментов [17].Установлено, что многие из этих генов CYP450 подвержены генетическому полиморфизму, что приводит к изменению экспрессии и функции отдельных ферментов. В настоящее время существует несколько лабораторных тестов для выявления наличия этих генетических вариантов. Вполне возможно, что знания о пищевых продуктах и ​​их индивидуальных (фито) питательных веществах, особенно в случае пищевых добавок и функциональных пищевых продуктов, могут быть полезны для врачей, которые принимают во внимание подход полипрагмазии.Кроме того, по мере того, как стратегии питания становятся более персонализированными, кажется, что эта информация может быть связана с известными полиморфизмами CYP450 пациента, чтобы определить, как лучше всего оптимизировать результаты для здоровья.

2.1.1. Ферменты CYP1

Семейство CYP1A участвует в метаболизме проканцерогенов, гормонов и фармацевтических препаратов. Он хорошо известен своей ролью в канцерогенной биоактивации полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), гетероциклических ароматических аминов / амидов, полихлорированных бифенилов (ПХБ) и других токсинов окружающей среды [18, 19].Например, низкая активность CYP1A2 связана с более высоким риском рака яичек [20]. Однако из-за их быстрого превращения в высокореактивные промежуточные продукты чрезмерная активность ферментов CYP1A без адекватной поддержки фазы II может усиливать деструктивные эффекты проканцерогенов окружающей среды [21]. Действительно, генетические полиморфизмы в этом семействе цитохромов были предложены в качестве полезных маркеров предрасположенности к определенным видам рака [15]. Ферменты CYP1 также участвуют в образовании клинически значимых метаболитов эстрогенов: CYP1A1 / 1A2 и CYP1B1 катализируют 2-гидроксилирование и 4-гидроксилирование эстрогенов, соответственно [22].Потенциальная роль 4-гидроксиэстрадиола в канцерогенезе, связанном с эстрогеном, за счет образования свободных радикалов и связанного с ними повреждения клеток [22], побудила исследовать факторы, которые модулируют ферменты CYP1.

Различные продукты и фитонутриенты изменяют активность CYP1 (таблицы 1 (а) и 1 (b)). Было показано, что крестоцветные овощи у людей действуют как индукторы CYP1A1 и 1A2, а исследования на животных также предполагают повышенную регуляцию CYP1B1 [4, 23–27]. Индуктивный эффект крестоцветных на CYP1A2 кажется особенно хорошо изученным.Клинические исследования также показывают, что ресвератрол и продукты, содержащие ресвератрол, являются усилителями CYP1A1 [28]. И наоборот, ягоды и входящие в их состав полифенолы, эллаговая кислота, могут снижать повышенную активность CYP1A1 [6], а бледные овощи и кверцетин могут ослаблять чрезмерное действие CYP1A2 [24, 29]. Крестоцветные овощи и ягоды были предложены в качестве возможных модуляторов метаболитов эстрогена: ягоды за их снижающее действие на CYP1A1 [6] и крестоцветные овощи за их более сильную индукцию CYP1A по сравнению с ферментами 1B1 [25–27, 30].Хризоэриол, содержащийся в чае ройбуш и сельдерее, действует избирательно, ингибируя CYP1B1 in vitro [31], и может быть особенно актуален для пациентов с гиперактивностью CYP1B1. Однако для подтверждения этого вывода необходимы дальнейшие исследования.

Многие продукты, по-видимому, действуют как индукторы и ингибиторы ферментов CYP1, эффект, который может быть дозовым зависит или изменяется из-за выделения биоактивных соединений, полученных из пищи.Куркумин в количестве 0,1% от рациона, как было показано на животных, индуцирует CYP1A1, например, [35], однако диета с 1% куркумы была ингибирующей [46]. Черный чай в дозе 54 мл / сут индуцировал как CYP1A1, так и 1A2 [33], однако теафлавины в дозе 20 мг / кг ингибировали CYP1A1 [45]. Прием сои в дозе 100 мг / кг активировал активность CYP1A1 [7], но при приеме экстракта черной сои 1 г / кг [44] и 200 мг даидзеина два раза в день [49] его эффект был ингибирующим. Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения различных дозовых эффектов и воздействия на человека.

Различные эффекты могут также происходить от разных членов одной пищевой группы. На первый взгляд противоречит исследованиям, показывающим, что овощи семейства крестоцветных активируют ферменты CYP1, капуста (другой член семейства крестоцветных), по-видимому, ингибирует CYP1A2 (а также 2C19, 2D6 и 3A4) у животных [51]. Используемая доза составляет 2 г / кг в день, что в 15 раз выше, чем типичный уровень потребления человеком [51], и потребуются дополнительные исследования, чтобы определить, будут ли более низкие уровни приема также иметь аналогичный эффект.Те же авторы также протестировали эффекты эквивалентного объема потребления капусты и не обнаружили такого ингибирующего эффекта, указывая на возможность того, что разные крестоцветные овощи могут оказывать различное влияние на активность цитохрома.

2.1.2. Ферменты CYP2A-E

Большое семейство ферментов CYP2 участвует в метаболизме лекарств, ксенобиотиков, гормонов и других эндогенных соединений, таких как кетоны, глицерин и жирные кислоты [15, 54]. Некоторые заметные полиморфизмы встречаются в подгруппах CYP2C и CYP2D, что приводит к классификации пациентов как «слабых метаболизаторов» различных фармацевтических препаратов: варфарин и CYP2C9, антиаритмические средства, метопролол и пропафенон, а также CYP2D6, фенитоин, циклобарбитал, омепразол19 и CYP2CYP2C. например, [15, 17].Полиморфизм CYP2D может быть связан с болезнью Паркинсона и раком легких [15]. Существуют клинические доказательства индукции CYP2A6 кверцетином и брокколи [4, 29] (Таблица 2 (а)). У животных цикорий, по-видимому, индуцирует ферменты CYP2A [41], а розмарин и чеснок могут повышать активность CYP2B [9, 37]. Клинические исследования с использованием ресвератрола и кресс-салата указывают на ингибирование CYP2D6 [28, 55] (таблица 2 (b)). Эллаговая кислота, зеленый чай, черный чай и овощи семейства крестоцветных также ингибируют различные ферменты CYP2.

Ферменты CYP2E1 также вызывают особый интерес из-за их роли в различных заболеваниях.2E1 метаболизирует агенты нервной системы, такие как галотан, изофлуран, хлорзоксазон и этанол, и биоактивирует проканцерогенные нитрозамины и афлатоксин B1 [15, 65]. Он продуцирует свободные радикалы независимо от субстрата [15], а полиморфизмы CYP2E1 связаны с изменением риска ишемической болезни сердца [66] и рака желудка [67]. Окислительный стресс, индуцированный CYP2E1, также приводит к нарушению действия инсулина за счет подавления экспрессии GLUT4 [68]. Поэтому ослабление гиперактивности 2E1 может быть важным фактором у пациентов с высоким риском.

Водяной кресс и чеснок являются ингибиторами CYP2E1 у человека [59, 60]. In vivo данные также свидетельствуют о том, что N-ацетилцистеин, эллаговая кислота, зеленый чай, черный чай, одуванчик, хризин и триглицериды со средней длиной цепи (MCT) могут подавлять регуляцию CYP2E1 [33, 43, 54, 61, 63, 64]. Масло MCT может специфически ослаблять вызванную этанолом активацию CYP2E1 и продукцию митохондриального 4-гидроксиноненаля, маркера окислительного стресса [64].

2.1.3. Ферменты CYP3A

Возникновение различных изоформ CYP3A зависит от ткани [15].Чай ройбуш, чеснок и рыбий жир, по-видимому, индуцируют активность CYP3A, 3A1 и 3A2 [8, 36, 69, 70] (Таблица 3 (a)). Возможные ингибирующие продукты включают зеленый чай, черный чай и кверцетин [33, 56, 71, 72] (Таблица 3 (b)). Наиболее клинически значимым из ферментов является CYP3A4, который экспрессируется в основном в печени и в меньшей степени в почках [13]. Кофеин, тестостерон, прогестерон и андростендион являются субстратами ферментной системы CYP3A4, как и различные проканцерогены, включая ПАУ и афлатоксин B1 [15].Однако на сегодняшний день основной движущей силой исследований CYP3A4 является его роль в метаболизме более 50 процентов всех фармацевтических препаратов [73]. Потенциал лекарственного взаимодействия с этим единственным ферментом в сочетании с широкими индивидуальными различиями в ферментативной активности создает определенный уровень риска при приеме высоких доз и нескольких лекарств, а также при взаимодействии пищевых продуктов с лекарствами и лекарственных растений. Грейпфрутовый сок, пожалуй, самый известный пищевой ингибитор этого фермента [74], хотя ресвератрол и кресс-салат, член семейства крестоцветных овощей, по-видимому, имеют аналогичные эффекты у людей, хотя и при потреблении выше, чем можно было бы ожидать без высоких доз. -дозовые добавки [28, 55].Куркумин может активировать активность 3A4 [11].

Поставка продуктов метаболизма

Фракционирование клеток и выделение органелл | Thermo Fisher Scientific

Субклеточное фракционирование и обогащение белков - важные методы в быстро развивающейся области протеомики. Выделение субклеточных фракций и концентрация белков с низким содержанием позволяют более эффективно идентифицировать и изучать интересующие белки.Примеры - выделение интегральных мембранных белков и ядерных белков.

Экстракция мембранного белка

Мембранные белки составляют примерно 30% протеома эукариот и являются ключевой целью в исследованиях по открытию новых лекарств.Однако их трудно выделить из-за их гидрофобности, основной природы и большого размера.

Некоторые детергенты могут использоваться для избирательного извлечения и выделения мембранных (гидрофобных) белков из цитозольных (гидрофильных) белков. Например, растворы Triton X-114 являются гомогенными при 0 ° C (образуют прозрачный мицеллярный раствор), но при температуре выше 20 ° C (точка помутнения) разделяются на водную и детергентную фазы, поскольку образуются мицеллярные агрегаты и раствор становится мутным. При повышении температуры фазовое разделение продолжается до образования двух прозрачных фаз.Белки распределяются в соответствии с их гидрофильными и гидрофобными свойствами. Мембранные белки обогащены гидрофобной фракцией.

Этапы экстракции мембранного белка.

Набор для экстракции мембранного белка Thermo Scientific Mem-PER Plus обогащается интегральными мембранными белками и мембранно-ассоциированными белками из культивируемых клеток или тканей млекопитающих посредством селективной солюбилизации с использованием протокола на основе мягких детергентов. Использование селективной экстракции детергента устраняет проблемы с разделением фаз на основе гидрофобности, обеспечивая лучшую воспроизводимость и более высокую производительность.Клетки сначала проницаемы с помощью мягкого детергента, позволяющего высвобождать растворимые цитозольные белки, после чего второй детергент солюбилизирует мембранные белки.

Выделение и обогащение мембранных белков из разных тканей. Мембранные белки выделяли из замороженного сердца или мозга мыши (30 мг) в соответствии с протоколом Mem-PER Plus Membrane Protein Extraction Kit. Мембранные и цитозольные фракции (10 мкг) разделяли с помощью SDS-PAGE и переносили на нитроцеллюлозную мембрану. Вестерн-блоттинг проводили с использованием набора Thermo Scientific Pierce Fast Western Rabbit Dura Kit (деталь № 35071) и первичных антител, разведенных 1: 1000. Изображения были созданы с использованием тепловизора Thermo Scientific myECL Imager.

Извлечение ядерного белка

Приготовление хороших экстрактов ядерных белков имеет решающее значение для успеха многих исследований регуляции генов.Ядерные экстракты используются вместо лизатов целых клеток по нескольким причинам. Во-первых, на многие эксперименты в области регуляции генов отрицательно влияют клеточные компоненты, присутствующие в лизатах цельных клеток. Во-вторых, концентрация интересующего ядерного белка снижается за счет огромного количества цитоплазматических белков, присутствующих в экстрактах целых клеток. Наконец, лизаты целых клеток осложняются наличием геномной ДНК и мРНК. Существует множество методов выделения ядер и приготовления экстрактов ядерных белков.Однако большинство из них представляют собой длительные процессы, требующие механической гомогенизации, циклов замораживания / оттаивания, интенсивных этапов центрифугирования или диализа, которые могут нарушить целостность многих хрупких ядерных белков.

Набор реагентов для ядерной и цитоплазматической экстракции Thermo Scientific NE-PER обеспечивает поэтапный лизис клеток, генерирующий как функциональные цитоплазматические, так и ядерные белковые фракции менее чем за два часа. Культивируемые клетки или ткани млекопитающих обрабатываются, сначала разрушая внешнюю клеточную мембрану для получения цитоплазматического содержимого, а затем извлекая белки из ядер.Перекрестное загрязнение между двумя фракциями минимально (<10%). С помощью этой процедуры ступенчатого фракционирования можно получить концентрированные ядерные экстракты без ущерба для экспериментов по регуляции генов, как это обычно наблюдается при анализе лизатов цельных клеток. Приготовленные экстракты совместимы со многими последующими приложениями, включая анализы сдвига электрофоретической подвижности (EMSA) с ядерными экстрактами, репортерные анализы с цитозольными экстрактами, вестерн-блоттинг, ферментные анализы и анализ белков BCA Thermo Scientific Pierce.

Хемилюминесцентный EMSA четырех различных комплексов ДНК-белок. ДНК-связывающих реакций проводили с использованием дуплекса ДНК, меченного биотином 20 фмоль (1 мкл биотина на цепь) и 2 мкл (6.8 мкг общего белка) Ядерный экстракт NE-PER, полученный из клеток HeLa. Для реакций, содержащих специфическую конкурентную ДНК, использовали 200-кратный молярный избыток немеченого специфического дуплекса.

Субклеточное фракционирование белков

Набор для фракционирования субклеточного белка Thermo Scientific обеспечивает поэтапное разделение и экстракцию цитоплазматических, мембранных, ядерно-растворимых, связанных с хроматином и цитоскелетных белков из культивируемых клеток или тканей млекопитающих.Экстракты, полученные с помощью набора для фракционирования субклеточного белка, совместимы с множеством последующих применений, включая вестерн-блоттинг, анализы белков, анализы сдвига электрофоретической подвижности и анализы активности репортерного гена и фермента.

Схема субклеточного фракционирования с использованием имеющегося в продаже набора. На каждом этапе супернатант содержит соответствующую субклеточную фракцию, и осадок можно использовать на следующем этапе. Первым реагентом, добавленным к осадку культивируемых клеток, является буфер А, который вызывает селективную проницаемость клеточной мембраны, высвобождая тем самым растворимое цитоплазматическое содержимое. Второй реагент, или буфер B, растворяет плазму, митохондрии и мембраны эндоплазматического ретикулума-Гольджи, но не растворяет ядерные мембраны. Затем интактные ядра извлекаются центрифугированием, и третья ядерная экстракция, буфер C, затем дает растворимый ядерный экстракт.Микрококковая нуклеаза (MNase) может быть добавлена ​​в буфер C на дополнительной стадии, если необходимо экстрагировать ядерные белки, связанные с хроматином. Восстановленный нерастворимый осадок затем экстрагируют буфером для экстракции осадка D, который изолирует белки цитоскелета.

Фракционирование субклеточных белков позволяет оценивать локализацию белков и обогащать белки из определенных клеточных компартментов.Набор для фракционирования субклеточного белка включает комбинацию реагентов для поэтапного лизиса клеток на функциональные фракции цитоплазматических, мембранных, ядерно-растворимых, связанных с хроматином и цитоскелетных белков менее чем за 3 часа. Экстракты из каждого субклеточного компартмента обычно имеют менее 15% загрязнения между фракциями, что является достаточной чистотой для большинства экспериментов по изучению локализации и перераспределения белков.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о субклеточном фракционировании и обогащении белка.

рекомбинантных метаболических ферментов | Рекомбинантные метаболические ферменты

Высокая активность, высокое качество, первый выбор исследователями

Линия продуктов рекомбинантных ферментов метаболизма лекарственных препаратов Corning® Gentest ™ Supersomes ™ включает более 40 различных изоформ цитохрома P450 человека и животных, UDP-глюкуронилтрансферазы (UGT), флавинсодержащие монооксигеназы (FMO), моноаминоксидазы (MAO), альдегиды человека. оксидаза (АО), растворимые N-ацетилтрансферазы (NAT) и карбоксилэстеразы (CES).

Эти продукты метаболических ферментов производятся с использованием клеток насекомых, трансфицированных бакуловирусом, и обладают очень высокой каталитической активностью. Параллельное сравнение каталитической активности с объединенными микросомами печени человека (HLM) доступно для многих ферментов.

Новинкой в ​​предлагаемом продукте является Corning Supersomes Ultra Aldehyde Oxidase, рекомбинантный человеческий фермент AO, который использует систему экспрессии на основе клеток млекопитающих. Это недавнее добавление предназначено для решения проблем, связанных с другими подходами, которые могут представлять различные посттрансляционные модификации белков, которые могут приводить к другой функции по сравнению с клетками млекопитающих.Этот продукт позволит на ранней стадии оценить способность АО к метаболизму и клиренсу лекарственного средства.

Конкретные данные можно получить по электронной почте: [email protected]

Выбрав эти высококачественные реагенты, вы получите инструменты, необходимые для скрининга лекарственных взаимодействий, изучения медленно метаболизируемых химических веществ или крупномасштабного производства метаболитов для структурной идентификации.

Хотите попробовать Corning Supersomes Ultra Human Aldehyde Oxidase (AO)? Заполните нашу короткую форму запроса, чтобы начать.

• Roche.com
• Связаться с нами
• • Отправить по электронной почте
  • Поделиться в Facebook
  • Поделиться в Twitter
  • Поделиться в LinkedIn
  • Поделиться в Google+

• © 2014 F.Hoffmann-La Roche Ltd
• 01.01.2014

• Юридическое заявление
• Политика конфиденциальности

• Найдите нас в Twitter
• Найдите нас на LinkedIn
• Найдите нас на Facebook
• Найдите нас на YouTube
• Найдите нас на Pinterest

Руководство по цинку, 2020 г.

Цинк - один из самых распространенных минералов в организме (после железа), он присутствует в каждой клетке. Примерно 20-40% потребляемого цинка усваивается организмом, в зависимости от биодоступности в реальном источнике пищи (биодоступность цинка из зерновых и растительных продуктов ниже, чем из продуктов животного происхождения). Группы продуктов, обеспечивающие наиболее биодоступный цинк, как правило, поставляются из красного мяса и птицы, причем устрицы содержат больше цинка на порцию, чем любой другой продукт.Другие пищевые источники включают бобы, орехи, определенные виды морепродуктов (например, крабов и омаров), цельнозерновые, обогащенные хлопьями для завтрака и молочные продукты.

Взрослый человек среднего роста имеет от 1,4 до 2,3 г цинка и требует в среднем 10-15 мг цинка в день. Поскольку организм не производит и не хранит цинк естественным образом, он считается важным питательным веществом, и вы должны получать его с пищей или добавками.

Цинк играет важную роль в росте и развитии, иммунной функции, нейротрансмиссии, зрении, размножении и переносе ионов в кишечнике.Фактически, многие аспекты клеточного метаболизма зависят от цинка, и для того, чтобы цинк выполнял эти функции, требуется ряд специфических систем для транспортировки цинка через клеточную мембрану. Белки-переносчики цинка выполняют эту роль и поэтому незаменимы в физиологии цинка.

Функции цинка

На клеточном уровне функцию цинка можно разделить на три категории:

1) Каталитический

Более 100 различных ферментов зависят от цинка благодаря своей способности катализировать жизненно важные химические реакции

2) Строительный

Цинк играет важную роль в укладке и структуре некоторых белков.Белки построены в виде рыхлых цепочек, которые складываются сами по себе, образуя более стабильные компактные структуры. Цинк часто может помочь в этом процессе, образуя структуры, похожие на пальцы, известные как «белки цинкового пальца». Это одна из самых распространенных групп белков, которые участвуют во многих клеточных процессах, например, играя важную роль в развитии клеток крови, как описано в статье «Белки цинкового пальца для здоровья и болезней».

Другие примеры белков с цинковыми пальцами включают ядерные рецепторы, которые связываются и реагируют на стероиды и другие молекулы, такие как витамин D, витамин А, эстроген и гормоны щитовидной железы.

Металлотионеины также являются примерами белков с цинк-связывающим мотивом. Это небольшие связывающие металлы белки, богатые цистеином, с высоким сродством к цинку. Они работают вместе с переносчиками цинка, регулируя концентрацию свободного цинка в цитозоле, как описано в ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ, БИОХИМИЧЕСКИЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РОЛИ ПЕРЕНОСИТЕЛЕЙ ЦИНКА В ГОМЕОСТАЗЕ И МЕТАБОЛИЗМЕ ЦИНКА .

Металлотионеины также участвуют в регуляции гомеостаза ионов металлов, детоксикации тяжелых металлов и защите от окислительного стресса на клеточном уровне.

Удаление цинка из цинксодержащих белков приводит к неправильной укладке белков и потере функции.

3) Нормативный

Действуя как факторы транскрипции и связываясь с ДНК, белки «цинковые пальцы» могут регулировать экспрессию генов.

Также было обнаружено, что цинк играет роль в «апоптозе» (гибели клеток), модулируя активность сигнальных ферментов клеток, влияя на высвобождение гормонов и передачу нервных импульсов , , что обсуждается в статье Цинк в регуляции клеток: Природа и значение «цинковых сигналов» .

Переход цинка в корпус

Исследования, включающие прямое сравнение биодоступности различных форм цинка для человека, немногочисленны. Важным фактом является то, что форма цинка должна диссоциировать на ионы цинка, которые затем связываются с лигандами (белками), которые транспортируют цинк в клетки тонкой кишки. Существуют специфические транспортные белки, которые переносят цинк через клеточную мембрану в портальную систему кровообращения, где он транспортируется непосредственно в печень, а затем попадает в кровоток для доставки во все ткани.Гомеостаз цинка строго контролируется на уровне всего тела, тканей, клеток и субклеток с помощью ряда белков, из которых особенно важны переносчики цинка.

Примерно 70% циркулирующего цинка связано с сывороточным альбумином (белком плазмы), и факторы или условия, влияющие на эту концентрацию сывороточного альбумина, могут, в свою очередь, влиять на уровни цинка в сыворотке. Цинк сыворотки быстро обновляется, чтобы удовлетворить потребности тканей.

Доступность цинка в сыворотке зависит от количества цинка, абсорбированного из вашего рациона, и считается, что достаточно постоянное диетическое питание необходимо для удовлетворения нормальных потребностей в цинке для поддержания и роста.

Цинк теряется через кожу и почки (общая потеря 0,5-0,8 мг / день), больше цинка теряется, когда тело больше потеет, например, в жарком климате и во время физических упражнений. Примерно половина всего цинка, выводимого из организма, теряется из-за выделения эпителиальных клеток в желудочно-кишечном тракте (0,5–3 мг / день), и, хотя значительное количество выделяется как с желчными, так и с кишечными секрециями, большая часть секретов реабсорбируется. регулирование баланса цинка.Голодание и разрушение мышц также увеличивают потерю цинка с мочой.

Белок усиливает усвоение цинка, однако диета, богатая фитатами (например, содержащаяся в злаках, зернах, кукурузе и рисе), может препятствовать усвоению цинка.

Во время всасывания в кишечнике существует очень тонкий баланс между цинком и медью. Цинк снижает количество меди, усваиваемой вашим организмом, поскольку медь конкурирует с цинком за связывание с металлотионеином, связывающим белком, который переносит цинк в клетки кишечника.Соотношение цинк: медь, возможно, более важно, чем концентрация меди или цинка, и распространенной проблемой является чрезмерное содержание меди в воде из медных труб или медной посуды.

Цинк также конкурирует с железом во время всасывания в кишечнике, причем исследования показывают связь со статусом цинка в организме и гомеостазом железа, демонстрируя важность баланса этих минералов.

Факторы питания, влияющие на всасывание цинка

Важно иметь представление о всасывании цинка и влиянии его рациона, когда вы думаете о том, как лучше всего улучшить свой статус питания цинком.

Маргинальный дефицит цинка и низкий статус цинка были признаны, как сообщалось в исследованиях дефицита цинка, во многих группах населения не только в менее развитых, но и в промышленно развитых странах.

Хотя в некоторых случаях причиной может быть недостаточное потребление цинка с пищей, ингибиторы его всасывания также оказывают влияние. Фитат, который присутствует в основных продуктах питания, таких как злаки, кукуруза и рис, в некоторых исследованиях цинка и отчетах показал, что он оказывает сильное отрицательное влияние на усвоение цинка после употребления.

Железо также влияет на абсорбцию цинка, как и кадмий (все более распространенный в нашей окружающей среде). Хотя количество белка в нашей пище может улучшить усвоение цинка, отдельные белки могут иметь ингибирующий эффект, как показано в этой статье о диетических факторах, влияющих на усвоение цинка.

Цинк Участие в:

Нормальное функционирование иммунной системы

Цинк играет центральную роль в иммунной системе и поддержке иммунной системы, влияя на клеточный и гуморальный иммунитет.Он играет роль в ответах, опосредованных клетками и антителами. Дефицит цинка, по-видимому, вызывает апоптоз, что приводит к потере предшественников В-клеток и Т-клеток в костном мозге. Цинк-зависимый фермент тимулин стимулирует развитие Т-лимфоцитов в тимусе, а выработка цитокинов мононуклеарными клетками также снижается из-за дефицита цинка. Соответствующий статус цинка необходим для естественной функции клеток-киллеров, и ионы цинка также проявляют прямую антимикробную активность, как подчеркивается в научной статье «Роль сигналов цинка в иммунной системе».

Синтез ДНК и деление клеток

Цинк необходим организму для производства белков и ДНК, генетического материала всех клеток.

Цинк необходим для пролиферации и дифференцировки клеток, особенно для регуляции синтеза ДНК и митоза. Цинк является структурным компонентом ряда белков, включая ферменты клеточных сигнальных путей и факторы транскрипции.

Цинк необходим для инсулиноподобного фактора роста (IGF), который индуцирует пролиферацию клеток, а снижение доступности цинка, по-видимому, влияет на передачу сигналов через мембраны и вторичные мессенджеры, которые координируют пролиферацию клеток.

Защита ДНК, белков и липидов от окислительного повреждения

Цинк участвует в антиоксидантной деятельности организма. Связываясь с тиоловыми группами в белках, он снижает их восприимчивость к окислению. Цинк также способствует улавливанию активных форм кислорода, индуцируя экспрессию металлотионеина и увеличивая активность каталазы, и действует как антиоксидант за счет каталитического действия медь / цинк-супероксиддисмутазы.

Вклад в нормальный синтез белка

Цинк способствует нормальному синтезу белка, включая синтез кератина и коллагена.Одним из важных белков, зависящих от цинка, является густин, который отвечает за вкус и запах. Низкий уровень густина или его отсутствие приводит к ухудшению вкуса и запаха, как показано в этом исследовании синтеза белка цинка.

Другими важными цинксодержащими ферментами являются карбоксопептидаза, которая помогает расщеплять белок. Дефицит цинка также нарушает синтез белка опсина, предшественника родопсина, который, если его уменьшить, приводит к ненормальной адаптации глаза к темноте. Цинк также необходим для фермента алкогольдегидрогеназы, ответственного за преобразование ретинола в сетчатку, необходимый для функции глаз.Цинк важен для синтеза гемоглобина, белка, ответственного за транспортировку кислорода в крови.

Поддержание костей

Цинк способствует образованию клеток, способствующих строительству костей, и предотвращает чрезмерное разрушение костей.

Это важный кофактор ферментов, участвующих в синтезе различных клеток костного матрикса, и играет роль в отложении и резорбции кости. В дополнение к этому, он играет структурную роль в самом костном матриксе. Кристаллы гидроксиапатита, составляющие костный минерал, содержат цинк-фторидный комплекс, и цинк необходим для остеобластической активности (образования кости).Дефицит цинка снижает активность белков матрикса, коллагена 1 типа и щелочной фосфатазы, уменьшая накопление кальция и фосфора. Следовательно, дефицит цинка может стать фактором риска плохой кальцификации внеклеточного матрикса.

Цинк также показал в обсервационном исследовании, что он связан с повышенным риском переломов.

Некоторые исследования указывают на снижение уровня цинка в сыворотке или выведение цинка при заболеваниях костей, таких как остеопороз.

Поддержание нормальной концентрации тестостерона в сыворотке

Согласно некоторым исследованиям цинка, низкий уровень цинка в пище был связан с низкими концентрациями в крови некоторых гормонов, включая тестостерон.

Уровень тестостерона в сыворотке крови повышается при пероральном приеме цинка. В одном исследовании добавок цинка было показано, что добавление 250 мг сульфата цинка в день в течение 6 недель увеличивает уровень тестостерона в сыворотке крови у людей, находящихся на гемодиализе.

Свободный тестостерон превращается в ДГТ (дегидротестостерон) ферментом 5альфа-редуктазой в основном в предстательной железе, семенниках, надпочечниках и волосяных фолликулах. ДГТ повышен у бесплодных мужчин и, поскольку он имеет сродство с волосяными фолликулами, может привести к облысению по мужскому типу. Цинк, как сообщалось в этом исследовании цинка, ингибирует (до 98%) фермент 5-альфа-редуктазу.

Класс факторов транскрипции «цинковые пальцы», называемый суперсемейством стероидных / тироидных рецепторов, отвечает за опосредование биологической реакции на широкий спектр гормональных и метаболических сигналов.

Уход за нормальными волосами, ногтями и кожей

Цинк поддерживает здоровье кожи волос и ногтей разными способами. Пятнистое выпадение волос - признак дефицита цинка. Это может быть связано с ролью цинка в сигнальном пути Hedgehog, важном компоненте путей, которые регулируют морфогенез волосяных фолликулов, согласно этому исследованию пути передачи сигналов hedgehog.

Энтеропатический акродерматит, аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное нарушением всасывания цинка, характеризуется обширным дерматитом, задержкой роста, диареей, выпадением волос и паронхией.

Дистрофия ногтей также описывается как симптом дефицита цинка, как показано в этом отчете о связи между питанием и заболеванием ногтей.

Коллаген в коже вырабатывается цинк-зависимыми ферментами - коллагеназами. Коллаген 1 типа вырабатывается в коже и представляет собой долгоживущий структурный белок, продуцируемый фибробластами. Коллаген составляет 70% сухой массы кожи и придает коже ее структуру и устойчивость к растяжению и растяжению. Общее количество коллагена в организме уменьшается на 1% в год в результате естественного старения, что приводит к снижению эластичности и старению кожи.Цинк необходим не только для ферментов, вырабатывающих коллаген, но и для образования поперечных связей, которые придают коллагену стабильность. Исследования коллагена и цинка показали, что скорость распада коллагена может быть снижена путем приема цинка.

Клетки экспрессируют многие переносчики цинка, которые способствуют гомеостатическому контролю клеток и тканей. Недавние исследования цинка и кожи показывают связь с функцией цинка и транспортеров цинка в различных типах клеток кожи, при этом одна научная точка зрения утверждает, что

«Одним из клинических проявлений тяжелого дефицита цинка у людей является акродерматит, характеризующийся эритематозными, пузырно-пузырчатыми и пустулезными высыпаниями, в основном вокруг отверстий тела и на конечностях.Как подробно описано в этом отчете о цинке и поддержании нормальной кожи .

Вклад в метаболизм макронутриентов

Цинк играет важную структурную, регулирующую или каталитическую роль во многих ферментах. Многие ферменты промежуточного метаболизма содержат цинк, и его дефицит влияет на метаболизм всех макроэлементов. Синтез белка, синтез ДНК и синтез РНК - все это требует цинка, и метаболизм липидов также нарушается, при этом дефицит цинка связан с сокращением циркулирующих липопротеинов высокой плотности.удалить

Цинк необходим для поддержания нормальной концентрации витамина А в плазме, он необходим для нормальной мобилизации витамина А из печени. Дефицит цинка снижает синтез ретинол-связывающего белка (RBP) в печени, что приводит к более низким уровням RBP в плазме. Он влияет на абсорбцию, транспорт и использование витамина А. Цинк также необходим для фермента алкогольдегидрогеназа, ответственного за преобразование ретинола в сетчатку, необходимый для функции глаз.

Вклад в нормальный углеводный обмен

Цинк является важным компонентом большого количества ферментов, которые участвуют в синтезе и расщеплении углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот, как описано в этой медицинской статье о роли цинка. Есть также медицинские исследования, показывающие связь с гомеостазом цинка и его ролью в диабете и нарушениях обмена веществ.

Способствует нормальной когнитивной функции

Цинк высококонцентрирован в коре головного мозга, шишковидной железе и гиппокампе, а дефицит цинка связан с нарушением формирования памяти и расстройствами настроения.Считается, как описано в Science Daily, что цинк может влиять на высвобождение молекул-посредников (нейротрансмиттеров), которые могут быть важны для формирования и хранения воспоминаний.

В гиппокампе концентрация цинка может достигать 8% от общего содержания цинка в головном мозге. Цинк ингибирует рецептор NMDA (N-метил-D-аспартат) через его сайт связывания, расположенный на одной из его субъединиц, действуя как антагонист, что, как сообщается в этой научной статье, связано с потенциальными антидепрессивными свойствами цинка.

Способствует нормальной фертильности и воспроизводству

Цинк играет важную роль в обеспечении фертильности и зачатия. Это одно из наиболее важных соединений семенной жидкости, выделяемой предстательной железой. Цинк играет важную роль в нормальном развитии яичек, сперматогенезе и подвижности сперматозоидов, как показано в этой статье об уровнях цинка в семенной жидкости. Факторы транскрипции «цинковые пальцы» в суперсемействе стероидных / тироидных рецепторов ответственны за биологический ответ на широкий спектр гормональных и метаболических сигналов.Низкий уровень цинка в пище был связан с низкой концентрацией в крови ряда гормонов, включая тестостерон.

Цинк способствует нормальному метаболизму жирных кислот

Как описано в этой статье о взаимодействиях между цинком и жирными кислотами, показано, что цинк необходим для превращения линолевой кислоты в гамма-линоленовую кислоту (GLA) и мобилизации дигомо-гамма-линоленовой кислоты для синтеза ряда простагландинов. 1 (противовоспалительные простагландины), показывающий, что они важны для метаболизма жирных кислот.

Цинк способствует нормальному кислотно-щелочному обмену

pH крови и внеклеточной жидкости жестко регулируется наличием буферных систем, которые вызывают изменения в результате производства кислоты в результате клеточного метаболизма или попадания кислот в рацион. Кислотный / основной метаболизм - это баланс между кислотой и щелочью, позволяющий поддерживать уровень pH жидкостей организма как можно ближе к нейтральному (pH7). Любые изменения в этом случае могут привести к снижению доставки кислорода к тканям, нарушению уровня электролитов и изменениям сократимости сердечной мышцы.

В крови основной продукт окислительного метаболизма, CO2, реагирует с водой в присутствии карбоангидразы с образованием угольной кислоты (h3CO3), которая относительно нестабильна и имеет тенденцию к диссоциации и образованию H + и HCO3. Фермент, ответственный за это, - это цинк-зависимый фермент, известный как карбоангидраза, и исследования показали, что дефицит цинка в пище снижает активность карбоангидразы красных кровяных телец.

Цинк способствует нормальному метаболизму витамина А

Цинк участвует в абсорбции, транспортировке и использовании витамина А.Цинк необходим для поддержания нормальной концентрации витамина А в плазме, что делает его необходимым для нормальной мобилизации витамина А из печени. Поскольку цинк необходим для синтеза ретинол-связывающего белка (RBP), дефицит цинка влияет на мобилизацию витамина А из печени и его транспорт в кровоток.

Цинк способствует поддержанию нормального зрения

Превращение ретинола в ретинальдейд (ретиналь) регулируется цинком через цинк-зависимый фермент ретинолдегидрогеназу, что делает его очень важным для здоровья глаз.Превращение ретинола в сетчатку является критическим этапом в зрительном цикле сетчатки глаза. Согласно этой статье о цинке и глазах, цинк влияет на плазматические мембраны фоторецепторов, регулирует реакцию свет-родопсин, модулирует синаптическую передачу и действует как антиоксидант.

Примечание: Эти заявления ЕС о пользе для здоровья применимы, если продукт питания является хотя бы источником цинка в соответствии с Приложением к Регламенту (ЕС) № 1924/2006. Такие количества можно легко употреблять в рамках сбалансированной диеты.Целевая группа - это население в целом.

Цинк и здоровье кишечника

Пища расщепляется в пищеварительном тракте, а затем питательные вещества попадают в кровоток. Стенки кишечника эффективно действуют как барьер, позволяющий проходить определенным питательным веществам, блокируя прохождение вредных веществ. Небольшие щели в стенке кишечника позволяют питательным веществам и воде проходить через них, и они известны как плотные соединения. В некоторых случаях эти плотные соединения могут ослабевать, позволяя более вредным веществам, таким как бактерии и другие токсины, проникать в кровоток.Это известно как «дырявый кишечник», и считается, что он вызывает обширное воспаление и часто вызывает иммунный ответ.

Сообщается, что цинк поддерживает иммунную систему и играет важную роль во многих метаболических процессах.

В 2001 году в исследовании цинка и повышенной проницаемости кишечника сообщалось, что при введении пациентам с болезнью Крона цинк может оказывать положительное влияние на слизистую оболочку кишечника.

Недавние исследования кишечной проницаемости показали, что цинк может ограничивать проницаемость кишечника, изменяя плотные соединения.

Это сообщаемое влияние цинка на барьерную функцию стенок кишечника привело к рассмотрению того, какое влияние дефицит цинка и его добавки могут иметь в отношении различных желудочно-кишечных заболеваний и здоровья кишечника, как обсуждалось в этом обзоре о цинке и желудочно-кишечных состояниях.

Что произойдет, если у вас дефицит цинка?

Поскольку цинк является таким важным питательным веществом и активно участвует во многих жизненно важных функциях в организме, дефицит цинка может проявляться и проявляться в различных условиях.Дефицит цинка чаще всего возникает из-за недостаточного питания, но также может быть результатом недостаточного всасывания (что наблюдается при заболеваниях тонкого кишечника) и повышенной потери (например, при приеме диуретиков, печеночной недостаточности).

Фактически, к группе риска дефицита цинка могут относиться:

• Строгие вегетарианцы и веганы
• Люди с проблемами пищеварения, такими как болезнь Крона
• Беременные и кормящие женщины
• Люди с хронической болезнью почек
• Люди, злоупотребляющие алкоголем

Симптомы легкой недостаточности цинка включают:

• Пониженный иммунитет
• Потеря аппетита
• Похудание
• Уменьшение вкуса или запаха
• Кожные проблемы, угри, псориаз, атопический дерматит
• Плохое зрение, куриная слепота
• Белые пятна на ногтях
• Депрессия, апатия

Симптомы серьезной недостаточности цинка включают:

• Повышенная восприимчивость к инфекциям
• Выпадение волос
• Диарея
• Задержка полового созревания
• Импотенция
• Гипогонадизм у мужчин
• Поражения кожи и глаз
• Плохое заживление ран
• Поведенческие изменения

Почему мне следует принимать добавки с цинком?

Как уже говорилось, цинк является важным микронутриентом, который имеет решающее значение почти для каждого аспекта вашего здоровья.Многие продукты животного и растительного происхождения от природы богаты цинком, но в тех случаях, когда вы хотите убедиться, что получаете достаточное количество этого необходимого питательного вещества, чтобы удовлетворить ваши потребности в питании, подходящей альтернативой является прием добавок. Сейчас оценки показывают, что примерно 2 миллиарда человек во всем мире испытывают дефицит цинка из-за недостаточного питания.

Поскольку цинк поддерживает широкий спектр физиологических процессов организма, его адекватное потребление имеет решающее значение.

Одним из таких физиологических процессов является поддержка функции иммунных клеток, помогающая стимулировать определенные иммунные клетки.Одно исследование леденцов с цинком и их влияния на простуду показало, что ежедневный прием цинка может сократить продолжительность простуды. Было также показано, что цинк способствует развитию иммунного ответа у пожилых людей, при этом одно исследование, посвященное пожилым людям и цинку, показало, что суточная доза 45 мг может снизить уровень инфицирования у пожилых людей на целых 66%.

Цинк необходим для правильного заживления, и исследования показали, что дефицит цинка может замедлить процесс заживления ран.Согласно этому отчету об инновационных применениях цинка в дерматологии, угри связаны с низким уровнем цинка.

Различные формы добавок цинка

Есть много форм соединений цинка. Процентное содержание цинка в соединениях, поставляемых Metabolics, приведено ниже:

Metabolics указано количество элементарного цинка, содержащегося в одной порции.

Metabolics Triple Zinc - это комбинация пиколината цинка, цитрата цинка и сульфата цинка, обеспечивающая дозу элементарного цинка 26.5 мг

Metabolics Zinc Formula - комбинация баланса бисглицината цинка и цитрата меди

Существует не так много существенных доказательств большей эффективности одной формы цинка по сравнению с другой, поскольку абсорбция цинка в организме зависит от многих переменных. Одно исследование показало, что пиколинат цинка может лучше усваиваться в некоторых случаях, но, поскольку это было исследование, в котором рассматривались результаты 15 испытуемых, потребовалось бы гораздо больше исследований, чтобы вынести окончательный вердикт.

Следует отметить, что существует множество переменных, которые влияют на биодоступность и абсорбцию цинка, включая предыдущее потребление цинка.Другие переменные, которые необходимо учитывать при разработке стратегии питания, могут включать:

• Существующий цинковый статус человека. Чем ниже цинковый статус человека, тем больше цинк усваивается.
• Люди, которые много потеют, теряют больше цинка; например, спортсмены, живущие в жарком климате, женщины в менопаузе, испытывающие ночную потливость.
• Дозировка цинка, поскольку потребление цинка в дозах увеличивается, процентное поглощение уменьшается, вероятно, из-за насыщения транспортных механизмов.
• Поглощение цинка у пожилых людей снижается.
• Всасывание цинка увеличивается с потреблением белка с пищей.
• Тип белка в пище влияет на биодоступность цинка. Животный белок усиливает всасывание.
• Фитаты в зерновых культурах и сои ингибируют абсорбцию цинка (за исключением бисглицината цинка, содержащегося в формуле цинка Metabolics, как показано в исследовании «Биодоступность_zinc_glycinate_in_comparison_with_zinc_sulphate_in_the_presence_of_dietary_with_ra_metal_dietary_natate_in_dietary_de_ra_dale_in_delimal_in_de_dietary_de_ra_metal_in_delimal_in_delimal_dietary_de_ra_dale_de_dietary_delim_in_de_dietary_delim_in_delimal_in_delimal_in_delimal_dietary_dial_delimal_in_mode_dietary}
• Цезин в молоке и кальций ингибируют абсорбцию, связываясь с ионами цинка.
• Железо подавляет всасывание цинка. Токсичные для кадмия уровни кадмия могут препятствовать абсорбции цинка
• Хотя медь (в больших количествах) ингибирует абсорбцию цинка, исследования с использованием 15 мг цинка в сочетании с 2 мг меди показали, что никакого ингибирования абсорбции цинка обнаружено не было. Metabolics Zinc Formula содержит только 2 мг меди.

Дозировка

Различные добавки цинка содержат разное количество элементарного цинка.

Правительственные диетические рекомендации по потреблению цинка на 2016 г. можно найти здесь.

NRV (контрольная ценность питательных веществ) для цинка составляет 10 мг в день, при этом меньше требуется для младенцев, детей и подростков и больше для беременных и кормящих людей.

Ежедневный прием 15–30 мг элементарного цинка может улучшить иммунитет, улучшить состояние глаз, кожи и другие аспекты вашего здоровья, если вы испытываете проблемы со здоровьем в этих областях и у вас дефицит цинка.

Избыточное потребление цинка может вызвать негативные побочные эффекты, поэтому лучше не превышать верхний допустимый предел в 40 мг в день, если он не находится под наблюдением врача.

Если вы испытываете какие-либо отрицательные побочные эффекты после приема добавок цинка, уменьшите дозировку и проконсультируйтесь с врачом, если симптомы не исчезнут.

Цинк также может препятствовать усвоению меди и снижать эффективность некоторых антибиотиков. При необходимости всегда консультируйтесь со своим лечащим врачом.

Заключение

Цинк - важный минерал, поддерживающий многие области вашего здоровья. Metabolics предлагает ряд добавок цинка для удовлетворения ваших потребностей в питании.Типы добавок цинка, которые вы принимаете, могут оставаться личными предпочтениями или основываться на некоторой предоставленной информации.

Как правило, цинк не следует принимать натощак (так как это может вызвать тошноту), его следует принимать с пищей из животного белка, отдельно от злаков и принимать консервативные дозы для увеличения абсорбции.

Поскольку длительное потребление цинка может вызвать дефицит меди, рекомендуется принимать Metabolics Zinc Formula, если у вас низкий уровень меди, поскольку он содержит бисглицинат меди и цинка.Эта форма цинка - единственная форма, абсорбция которой меньше зависит от присутствия фитатов в рационе и уравновешена небольшим количеством меди.

Смотрите также

• 
  Коричневые выделения после месячных через неделю без запаха и боли
• 
  Приказ о выделении материальной помощи
• 
  Выделения гнойные из заднего прохода
• 
  Белые выделения с примесью крови в середине цикла
• 
  Какие должны быть в норме выделения у женщин при беременности
• 
  Коричневые выделения на 6 неделе беременности что делать
• 
  Кровяные выделения из носа при гайморите
• 
  Желтые выделения из глаза у ребенка 2 года
• 
  Конспект урока по теме выделение 8 класс
• 
  Коричневые выделения при кормлении грудью
• 
  Через два месяца после родов коричневые выделения