Биогенные элементы. Разделы физической химии. Гончаров В.И - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГМУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

61
2.2. Адсорбционные системы в живых организмах
В живых организмах начальным механизмом взаимодействия различных
по природе химических структур является адсорбционный механизм.
Гидролитические реакции белков, жиров, углеводов поступающих с пи-
щей, происходя в основном на поверхности слизистой оболочки кишечника,
например, один из этапов пищеварения – мембранное пищеварение. Слизи-
стая оболочка кишечника имеет многочисленные складки,
ворсинки и мик-
роворсинки, которые увеличивают площадь поверхности слизистой оболоч-
ки, контактирующей с продуктами пищеварения, образовавшимися в же-
лудке, примерно в 500 раз. Часть ферментов, обеспечивающих пристеноч-
ное пищеварение, адсорбируются на гликокаликсе микроворсинок из химу-
са. Гликокаликс образован углеводами и белками, наружная сторона его
контактирует с полостью тонкой кишки, а внутренняя – с
цитоплазматиче-
ской мембраной клетки. Адсорбированные панкреатические ферменты
обеспечивают гидролиз олигомеров до димеров, а полный гидролиз осуще-
ствляется пищеварительными ферментами, включенными в состав цито-
плазматической мембраны микроворсинок. Т.о., все превращения субстра-
тов пищеварения в гликокаликсе и на мембранах микроворсинок происхо-
дит только в адсорбированном состоянии.
На адсорбции основано детоксикационное действие
волокон целлюлозы,
которую, как известно, организм человека не усваивает. На волокнах адсор-
бируется некоторые токсичные продукты, образующиеся в ходе пищеваре-
ния в толстой кишке, например, продукты гниения белков.
Адсорбция является начальным этапом везикулярного транспорта – ци-
тоза. Перенос макромолекул или крупных частиц вещества в клетку называ-
ется эндоцитозом, а из клетки – экзоцитозом
. Эндоцитоз сопряжен с гидро-
лизом АТФ, в некоторых случаях он активируется за счет реакции транс-
портируемых веществ с белковыми и углеводными фрагментами мембраны.
Последний вариант адсорбции называется хемосорбцией.
Адсорбция отвечает за гормональную регуляцию в организме. Некоторые
гормоны (стероидные, тироксин) транспортируются через мембраны клеток.
Другие гормоны, например, адреналин, пептидные гормоны в
клетку не прони-
кают, но активируют ферменты, находящиеся внутри клетки за счет адсорбции
на специфическом рецепторе с наружной стороны мембраны, вызывая конфор-
мацию ферментного белка мембраны и переход его в активную форму.
Большую роль в организме играет поддержание постоянства поверхности
натяжения биологических сред. В норме концентрация белков в плазме яв-
ляющимися
ПАВ, составляет 68-85 г/л. При уменьшении или увеличении по-
верхностного натяжения происходит модификация поверхностей форменных
элементов крови, что обуславливает развитие патологических состояний.
62
Значительное изменение поверхностного натяжения плазмы, например
при анафилактическом шоке, приводит к нарушению процесса свертывае-
мости крови и увеличению проницаемости сосудов.
Изменение поверхностного натяжения негативно сказывается на дея-
тельности многих клеток. На этом основано применение некоторых ПАВ в
качестве дезинфицирующих средств: при обработке операционного поля и
рук медицинского персонала применяются церигель, дегмицид
, хлоргекси-
дин, роккал. Перечисленные препараты являются катионными ПАВ. Обыч-
ные мыла являются анионными ПАВ.
Сродство химического вещества к рецептору называется аффинитетом. Многие
ядовитые вещества обладают большим аффинитетом к определенным рецепторам,
чем эндогенные вещества, обеспечивающие нормальное функционирование орга-
низма. В основе физико-химического механизма лежит конкуренция между раз-
личными веществами за
активные центры адсорбента. В биологических системах
конкуренцию биорегуляторам составляют и вещества эндогенного происхождения,
например антитела. Подобное явление лежит в основе развития инсулиннезависи-
мого диабета – инсулин вырабатывается клетками поджелудочной железы, но не
связывается с инсулиновыми рецепторами, т.к. они заблокированы антителами.
Нарушения адсорбционных процессов лежат в основе развития многих
заболеваний. Например, на
раннем этапе атеросклероза происходят измене-
ния в гликокаликсе эндотелия, это приводит к модификации внутренней по-
верхности сосуда, на который адсорбируются тромбоциты и фибрин. Даль-
нейшая модификация изменяет проницаемость и активирует эндоцитоз жи-
росодержащих частиц.
Изменение проницаемости мембран возникает при действии мембрано-
токсинов – ядов змей, насекомых, ядов некоторых простейших, микотокси-
нов,
сапонинов, что отрицательно влияет на функционирование мембран
вплоть до их разрушения.
2.3. Адсорбционная терапия
Для удаления токсинов, газов и вредных веществ из пищеварительного
тракта применяют такие сорбенты, как активированный уголь, полифепан,
энтеросгель. В состав препаратов альмагель, фосфалюгель входят адсорбен-
ты – гидроксид алюминия, оксид магния, фосфат алюминия.
Для удаления из крови различных
токсических веществ с достаточно
крупными молекулами, вирусов, бактерий применяют гемосорбцию. Эф-
фективность метода связана с созданием высокоспецифичных сорбентов
для конкурентных метаболитов, ионов, токсинов с целью сохранения веще-
ства, находящегося в составе крови в норме.
Важной проблемой гемосорбции является создание сорбентов, совместимых с
кровью. Продолжительность контакты гемосорбента с кровью составляет 4–5 ча-

Страницы