Для самостоятельного изучения «Роль химических элемнтов в функцио- 5 нировании организма» (Землякова Л. Ф.)

Вид материала

Методические рекомендации

Содержание Актуальность темы Общая цель Конкретные цели: Цели исходного уровня Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий. Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня знаний-умений Целевые обучающие задачи. Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач Инструкция к практическому занятию Ход работы Определение содержания общих липидов плазмы 3. Качественная реакция на ацетон (проба Легаля) Ход работы. Клинико-диагностическое значение. Фазы гомеостаза глюкозы IV (1- 24 суток) V ( 24-40 суток)

Подобный материал:

• И темы рабочей программы самостоятельного изучения Перечень домашних заданий и других, 313.59kb.
• План лекции: Разделение химических элементов по количественному содержанию. Вода,, 130.01kb.
• Т ч. для самостоятельного изучения и подготовки доклад, 35.86kb.
• Ы и темы рабочей программы самостоятельного изучения Перечень домашних заданий и других, 75.84kb.
• Т. В. для самостоятельного изучения во время карантина с 16. 02. 2011 по 23. 02. 2011., 72.13kb.
• Вода (без воды и не туды и не сюды) роль в химических процессах, основная составляющая, 71.09kb.
• Вопросы к занятию по теме: "Роль наследственности в патологии", 10.55kb.
• Урок в 9 классе по теме «Бериллий, магний и щелочноземельные металлы.», 43.76kb.
• Лекционный курс и вопросы для самостоятельного изучения предмета «Физическая культура», 85.4kb.
• Методические указания по выполнению рефератов Для самостоятельной работы, 313.5kb.

Тема 3.9. Исследование роли стероидных гормонов половых желез в регуляции метаболических процессов. Гормональная регуляция биохимических преобразований в процессе питания. Регуляция обмена веществ при голодании

^ Актуальность темы

Основной женский половой гормон, или эстроген,— это секретируемый яичниками 17β-эстрадиол. Ос­новной мужской половой гормон, или андроген,— это секретируемый яичками тестостерон. Cекрсция обоих этих гормонов стимулируется лютеинизирующим гормоном (ЛГ) гипофиза. Сперматогенез и созревание фолликулов в яичниках зависят от те­стостерона и эстрадиола соответственно и от фолликулостимулирующего гормона гипофиза (ФСГ). Секреция ЛГи ФСГ, в свою очередь, регулируется гонадотропинрилизинг-гормоном, вырабатываемым гипоталамусом, и контролируется половыми гормо­нами по механизму обратной связи. Андрогены вы­рабатываются также надпочечниками, а у мужчин некоторое количество эстрогенов образуется в про­цессе метаболизма из андрогенов.

Определение соответствующего полового гормона и гонадотропинов, нередко после попытки стимуляции их секреции, обычно помогает поставить правильный диагноз и назначить рациональное лечение.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

^ Общая цель

Уметь интерпретировать биохимические и физиологические эффекты половых гормонов для диагностики и лечения эндокринных патологий.

Уметь оценивать гормональный статус организма в разные сроки после приема пищи

для диагностики межорганного метаболизма.

^ Конкретные цели: Цели исходного уровня:


Уметь:

1. Интерпретировать строение и механизм действия половых гормонов для контроля лечения гормональных дисфункций.	1. Интерпретировать данные о строении половых гормонов (кафедра медицинской и фармацевтической химии).
2. Интерпретировать необходимость оценки регуляции синтеза и секреции половых гормонов для диагностики и лечения патологических состояний .	2. Интерпретировать эндокринную регуляцию секреции половых гормонов (кафедра физиологии)
3.Анализировать гормональную регуляцию взаимосвязи метаболических путей в клетках организма направленную на поддержаниеих их функций в зависимости от сроков приема пищи.

^ Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня.


Задание 1. Установлено, что формой депонирования холестерина являются его эфиры, в то время как для синтеза стероидных гормонов используется свободный холестерин.

1.1 К какому типу относится происходящая при этом реакция превращения эфиров холестерина в холестерин?

А. Окисление

В. Восстановление

С. Гидролиз

Д. Гидратация

Е. Деацилирование

1.2 Какой еще продукт образуется в этой реакции?

А. Спирт

В. Жирная кислота

С. Аминокислота

Д. Углевод

Задание 2. Эстрогены и андрогены имеют стероидную структуру т.к. синтезируются из одного предшественника - холестерина путем различных превращений, включающих реакции введения ОН-группы.

В каком положении исходной молекулы холестерина имеется эта группа?

А. В 1-м положении

В. В 3-м полжении

С. В 7-м положении

Д. В 12-м положении

Задание 3. Назовите отличительные структурные особенности эстрогенов по сравнению с андрогенами.

А. Имеют ароматическое кольцо

В. Не имеют ароматического кольца

С. Содержат 18 атомов углерода

Д. Содержат 19 атомов углерода

Е. Имеют метильные заместители


Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

^ Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня знаний-умений:

1. 1 – С, Е; 1.2 – В; 2 – В.

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991.–С.313-361.

2..Лекции по биоорганической химии.


Содержание обучения.

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).


Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1. Стероидные гормоны половых желез. Механизм действия. Регуляция синтеза и секреции.
   
2. Женские половые гормоны: эстрогены – эстрадиол, эстрон (С₁₈ – стероиды), прогестерон (С₂₁ - стероиды), физиологические и биохимические эффекты.
   
3. Мужские половые гормоны (андрогены) – тестостерон, дигилротестостерон (С_{19 –} стероиды), физиологические и биохимические эффекты.
   
4. Клиническое использование аналогов и антогонистов гормонов половых желез.
   
5. Гормональная регуляция взаимосвязи процессов депонирования и мобилизации источников энергии в различные сроки после приема пищи и при голодании.
   

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:

Обязательная литература

1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. - С. 373- 376, 386 -387, 450 - 454.

2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко. -Донецк, 2000. -

С. 223-252.

4.Лекции по биохимии.

5.Поступление энергетических метаболитов в органы и ткани в различные сроки после приема пищи (Приложение 1)

6.Межорганный метаболизм в различные сроки после приема пищи (Приложение 2 )

7. Граф логической структуры (Приложение 2)..

8.Инструкция к практическому занятию.

Дополнительная литература

1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1998. - С. 280 -283,551 -558

2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990. - С. 195 -199, 428-431.

3.Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 1998.-С.9-52


После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается решить следующие целевые обучающие задачи. Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.

^ Целевые обучающие задачи.

Задача 1. Пациент при лечении голоданием потерял 10 кг веса. Активация, какого гормона привела к увеличению скорости катаболизма жиров при голодании?

А. Инсулин

В. Соматостатин

С. Глюкогон

Д. Альдостерон

Е. Окситоцин

Задача 2. У больной с тяжелым поражением печени нарушился менструальный цикл. Что послужило причиной сопутствующего осложнения?

А. Первичная гипофукция половых желез

В. Увеличение в крови циркуляции женских половых гормонов

С. Нарушение секреции гонадотропинов гипофиза

Д. Повышение скорости инактивации эстрогенов

Е. Аномалия цитозольных рецепторов

Задача 3. У пожилой женщины за короткое время случилось 4 перелома нижних и верхних конечностей в результате несильных ушибов. Содержание глюкозы, натрия, кальция в крови нормальное. Какая причина способствовала резкому снижению прочности кости?

А. Гиперфункция глюкокортикоидов

В. Гиперфункция паращитовидных желез

С. Гипофункция кальцитонина

Д. Гипофункция половых желез

Е. Гиперфункция соматотропина

Задача 4. У молодого человека после 3-х часовой работы на тренажере уровень глюкозы в крови остался в пределах нормы.. Какой гормон поддерживал постоянной гликемию?

А. Инсулин

В. Соматостатин

С. Глюкагон

Д. Окситоцин

Е. Прогестерон


Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

^ Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 - С, 2 –В, 3 –Д , 4 - С.


Краткие методические рекомендации к проведению занятия.

В начале занятия проводятся тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция. Затем студенты приступают к выполнению лабораторной работы, используя при этом инструкцию.

После выполнения лабораторной работы необходимо оформить протокол, сделать выводы к работе, которые проверяет и контролирует преподаватель. Проводится анализ самостоятельной работы студентов и коррекция.

В конце занятия проходит итоговый контроль, подводятся итоги занятия.


^ Инструкция к практическому занятию

Работа №1 «Исследование состава сыворотки крови в разные сроки после приема пищи »

Принцип работы: в разные сроки после приема пищи значительно изменяется уровень гормонов и , как следствие, концентрация основних источников энергии в плазме крови (см. Приложение 1).

В плазме крови человека определите концентрации:

• глюкозы;
  
• общих липидов
  
• кетонових тел.
  

Используя приложение 1 проанализируйте полученные данные и определите фазу гомеостаза.

Материальное обеспечение:сыворотка крови, тест-полоски для определения глюкозы крови, раствор фосфованилиновой смеси, 10% раствор щелочи, раствор нитропруссида натрия, ледяная уксусная кислота, ФЭК.

^ Ход работы:

1. Определение содержания глюкозы в плазме крови по тест-полоске.
   

Опустите тест-полоску в пробирку с анализируемой плазмой крови и по шкале определите уровень глюкозы в плазме.

2. ^ Определение содержания общих липидов плазмы.

В пробирку наливают 1 мл сыворотки крови и прибавляют 1 мл фосфованилиновой смеси. Тщательно перемешивают и оставляют на 5 минут при комнатной температуре. Интенсивность окраски определяется на ФЭКе с зеленым светофильтром. По калибровочной прямой находят содержание общих липидов в пробе и затем рассчитывают их концентрацию в г/л. Нормальное содержание общих липидов в сыворотке крови 3,5-8 г/л.

^ 3. Качественная реакция на ацетон (проба Легаля)

Принцип работы. Ацетон и ацетоуксусная кислота в щелочной среде образуют с нитропруссидом натрия оранжево-красное окрашивание.

^ Ход работы. В пробирку наливают 5 капель мочи, 5 капель 10% раствора щелочи и 5 капель свежеприготовленного нитропруссида натрия. Появляется оранжево-красное окрашивание, которое после добавления 10 капель ледяной уксусной кислоты переходит в вишнево – красное окрашивание. Проба положительна при концентрации кетоновых тел в плазме более 1 ммоль/л

^ Клинико-диагностическое значение.

Гиперкетонемия и кетонурия наблюдаются при сахарном диабете, голодании, гиперпродукции гормонов – антагонистов инсулина.


Результаты:

Глюкоза –

Общие липиды-

Кетоновые тела- (< или > 1ммоль/л

ВЫВОД: Фаза голодания


Приложение1

Уровень гормонов и источников энергии в плазме крови в различные сроки после приема пищи.

Метаболиты	После еды	Время после приема пищи
12 час	3 суток	3 недели

Инсулин/глюкагон	0,5	0,15	0,05	0,05
Глюкоза крови	6,1 ммоль/л	4,8	3,8	3,6
Аминокислоты	4,5 ммоль	4,5	4,5	3,1
Общие липиды	8 г/л	6г/л	6г/л	3,4г/л
Кетоновые тела	0,10 ммоль	0,2	2,0	8-10

^ Фазы гомеостаза глюкозы

Фаза	Происхождение	Ткани,	Основной
( время после еды)	глюкозы в крови	использующие	источник энергии
		глюкозу	для мозга
I ( 4 час )	Пища	Все	Глюкоза
II (8-16 час)	Гликоген	Все (мышечная и	Глюкоза
		жировая ткань в
		меньшей степени)
III (16-24 час)	Глюконеогенез	Все (мышечная,	Глюкоза
	(печень)	жировая ткани и
		печень в меньшей
		степени)
^ IV (1- 24 суток)	Глюконеогенез	Мозг, эритроциты,	Глюкоза, Кетоновые
	(печень и почки)	мозговое вещество	тела
		почек)
^ V ( 24-40 суток)	Глюконеогенез	Мозг в меньшей	Кетоновые тела,
	(печень и почки)	степени, эритроци-	глюкоза
		ты, мозговое веще-
		ство почек

Приложение 2

Межорганный метаболизм в различные сроки после приема пищи

I. Межорганный метаболизм в состоянии после приема пиши ( см. рис.1)

1.1. Тонкий кишечник: переваривание, всасывание; глютамин и глютамат – топливо (источник энергии) для кишечника
1.2. Воротная вена: [Аминокислоты], [Глю], [NH₄⁺] - увеличены.

1.3. Лимфатические сосуды: жиры поступают в форме хиломикронов.

1.4. Печень:

1. Глюкоза используется для восполнения гликогена, а также
   для синтеза ТАГ. Некоторое количество глюкозы поступает в периферические ткани.
   
2. Аминокислоты используются для синтеза белка и окисляются (за исключением аминокислот с разветвленной цепью).
   

1.5. Периферические ткани. Мышцы: глюкоза для образования

гликогена; источник энергии - глюкоза, жирные кислоты; аминокислоты с

разветвленной цепью( подвергаются дезаминированию).

1.6. Мозг: глюкоза, аминокислоты с разветвленной цепью.

1.7. Эритроциты: глюкоза окисляется до лактата.

1.8. Почки: глюкоза, жирные кислоты

1.9. Адипоциты: синтез ТАГ из глюкозы и эндогенных липидов, доставляемых хиломикронами.

II. Межорганный метаболизм спустя 12 часов после приема пиши

1. Изменения в плазме: уменьшение соотношения инсулин/глюкагон;
   снижение уровня глюкозы; увеличение в 4 раза уровня жирных кислот.
   
2. Печень: распад гликогена до глюкозы; превращение Ала и лактата в
   глюкозу (глюконеогенез).
   
3. Мышцы: распад белков; избирательное высвобождение глютамина
   и аланина (~ 20% покидает мышцы в виде Ала, транспорт NH₄+); снижение использования глюкозы (~ 40% подвергается аэробному окислению; ~ 40% окисляется до лактата), окисление жирных кислот.
   
4. Мозг: продолжает использовать глюкозу.
   

2.5. Эритроциты: продолжают использовать глюкозу; образующийся
лактат направляется в печень.

2.6. Почки: продолжают использовать глюкозу.

2.7. Адипоциты: распад ТАГ и увеличение ВЖК в крови.

III. Межорганный метаболизм спустя 3 дня после приема пиши

1. Изменения в плазме крови: инсулин/глюкагон (~ 10% от состояния
   сразу после приема пищи); увеличен уровень жирных кислот (в 8-10 раз);
   снижена концентрация глюкозы (~ 60%); увеличен уровень кетоновых тел (~ в 20 раз).
   

2. Алипоциты: увеличена активность гормон-чувствительной липазы,
   растет высвобождение жирных кислот и глицерина.
   

3.3. Печень: гликоген отсутствует; глюконеогенез (в качестве
субстратов используются аминокислоты и глицерин); окисление высших жирных кислот, синтез кетоновых тел.

3.4. Мышцы: распад белков до аминокислот, используемых для
глюконеогенеза; глюкоза не используется в качестве источника энергии;
основные источники - жирные кислоты и кетоновые тела.

3..5. Мозг и эритроциты: продолжают использовать глюкозу в качестве основного источника энергии

IV . Межорганный метаболизм спустя 1-5 недель голодания

1. Изменения в плазме крови: инсулин/глюкагон ( в 10 раз ниже, чем в
   состоянии сразу после приема пищи); уровень кетоновых тел увеличен ~ в 100 раз, создают угрозу развития метаболического ацидоза.
   
2. Адипоииты: ТАГ расщепляются до жирных кислот.
   

4.3. Мышцы: продолжается распад белка; преимущественно
высвобождается глютамин, как транспортная форма аммиака ( дезаминирование аминокислот)

4.4. Мозг: около 2/3 энергии черпается из окисления кетоновых тел и
1/3 - глюкозы.

4.5. Почки: Кетоновые тела выводятся с мочой; концентрация
кетоновых тел в крови превышает почечный порог реабсорбции.
Метаболический ацидоз ведет к потере организмом катионов. Усиленная
утилизация глютамина с целью наработки способного удаляться из
организма катиона (NH₄⁺) (см. рис.4).

Глютамин Глютамат ά -КГ Глюконеогенез

NH₄ + NH₄ + (~ 50% глюкозы крови

образуется в результате глюконеогенеза в почках)


Рисунок 1