Implicatii Functionale Ale Principalelor Elemente Chimice

8/20/2019 Implicatii Functionale Ale Principalelor Elemente Chimice

http://slidepdf.com/reader/full/implicatii-functionale-ale-principalelor-elemente-chimice 1/7

IMPLICATII FUNCTIONALE ALE PRINCIPALELOR ELEMENTE CHIMICE

In structura chimica a materiei vii se regasesc in proportii diferite numeroase elemente

prezente si in materia nevie.Elementele din structura materiei vii au proprietati comune care faciliteaza

incorporarea in structuri vii (cu proprietati de metabolism si reproducere).- majoritatea sunt in stare gazoasa;- formeaza saruri anorganice solubile;

- au greutate atomica mica;- formeaza usor legaturi covalente;

- au solubilitate mare;

- se gasesc in abundenta (mai ales dizolvate in apa);- formeaza legaturi simple, duble → variabilitate mare de compusi.

Proportia diferitelor elemente chimice in organisml man

- !" # elemente plastice ($, %, &, ');

- ,!" # elemente minerale ('a, *, &a, +g, &l, , );

- ,/!" # oligoelemente (0e, 1n, &u, +n, i, I, 0).Necesitatea cnoasterii elementelor care intra in strctra organismli

- variatiile in afara unor limite (considerate normale) → disfunctii locale2generale;- monitorizarea

• ofera date despre homeostazia sectorului respectiv;

• permite corectarea dezechilibrului.

- pentru elementele plastice ($, %, &, ') # nu se fac evaluari cantitative;

- pentru elementele minerale # dozari cantitative care permite corectareacarentei2e3cesului;

%ligoelementele

- desi cantitativ # foarte reduse → dezechilibre importante in e3ces2carenta;- dozarile sunt de necesitate (reclamate de simptomatologie).

%ligoterapie- catalitica

• oligoelemente 4 biocatalizatori;

• dezechilibru → tulburare metabolica (enzimatica)

o acumulare de precursori;

o carenta de produs final.

- nutritionala;- farmacologica.

O!I"ENUL

Rol

- structural

• continutul in %/ al materiei vii

o animale # /5,";

o vegetale # 6" (deoarece predomina glucidele, care au continut

crescut de %/).- aportul la nivel celular este reglat

• prin cresterea numarului de hematii (hipo3ia stimuleaza eritropoietina);

• prin modificari ventilatorii (cresterea ventilatiei → aport crescut de %/).

- legatura dintre consum # utilizare de %/ se realizeaza prin reactiile lantului respirator,deoarece rata reactiilor lantului respirator conditioneaza



• consumul de %/;

• producerea de energie.

- o3igenul → element to3ic # formare de specii reactive # procese de pero3idare;

#rse pentr RLO

- endogene # reactii cu sediu la nivel mitocondrial, lizozomal;

- e3ogene # interventia unor agenti care cresc productia de 78% (razele 9:, alcoolul,agenti poluanti din mediu, o3igenoterapia hiperbara).

#peciile reacti$e ale O%

- efecte

• favorabile (modifica membranele biologice, initierea unor procese, eliminarea

de compusi imbatraniti, fagocitoza);

• nefavorabile (inhibate de sistemele defensive).

- in formarea2descompunerea pero3izilor, au un efect puternic ionii unor metale (0e,

&u, &o);

• reactia de dismutare a supero3idului este catalizata de %, care contine ioni

metalici (0e, +n, 1n);• descompunerea $/%/ # necesita aceiasi ioni.

- in citoplasma unor celule s-au pus in evidenta pero3izomi (contin enzime care

participa la formarea si descompunerea $/%/< o3idaze, catalaze);

- speciile reactive ale %/ actioneaza preferential pe membranele biologice, deoarececontin<

• =>' (acizi grasi liberi polinesaturati) # substratul cel mai favorabil

pero3idarii;

• catalizatori pero3idanti (0e/?, hemoproteine).

- in procesele de pero3idare care au loc in mediile biologice, producerea unei primemolecule de pero3id (dupa depasirea sistemelor de protectie) va induce o reactie de

propagare in lant in =>' din componenta fosfolipidelor membranare, ceea ce vaduce la alterari structurale ale membranei (rigiditatea stratului fosfolipidic,

modificarea porilor membranari) si la modificari de permeabilitate membranara.

Efecte fa$ora&ile ale stresli o'idati$

- efect bactericid;

- stimularea activarii limfocitelor;- controlul tonuslui vascular normal;

- stimularea cresterii si proliferarii celulare;

- stimularea secretiei de eritropoietina;- rol de invatare si memorizare.

Efectele noci$e ale stresli o'idati$- distrugere2deteriorare a structurilor celulare;

- transformare maligna celulara;

- imbatranire.

E'emple de efecte noci$e ale stresli o'idati$

- pero3idarea =>' din membrana eritrocitara # cauza a anemiei hemolitice;- la nivelul mitocondriei (unde are loc o producere continua de anion supero3id2$/%/),

pero3idarea =>' din membrana mitocondriala → tulburari in generarea =@

(pentru cuplarea o3idare2fosforilare, membrana mitocondriala trebuie sa fie intacta)

• in mitocondrie e3ista concentratie crescuta de % care limiteaza procesul de

pero3idare.

- la nivelul lizozomilor



• membranele lizozomale sunt pero3idate cu viteza mai mare decat cele

mitocondriale;

• distrugerea membranei lizozomale → eliberarea de enzime → distrugerea

celulei.- pero3idarea membranei macrofagelor alveolare de catre pero3izii continuti in fumul

de tigara;

• la fumatori creste activitatea >$ pero3idazei ca mecanism adaptativ.

- la nivelul membranei bacteriene

• distrugerea agentilor patogeni de catre fagocite implica un proces biochimic la

care participa

o sisteme enzimatice;

o forme active ale %/.

• procesul de digestie dupa formarea fagolizozomului este o3igenodependent si

se insoteste de formarea de radicali liberi ai %/ (78%), care difuzeaza din

celula si determina chemoluminescenta (care a devenit metoda de apreciere

cantitativa a fagocitozei).Alte sedii de actine ale RLO

- efecte pe acizii nucleici → leziuni reversibile2ireversibile ale =' → refacereincompleta

• geneza cancer;

• imbatranire celulara.

- efecte pe aminoacizi si proteine

• modificari structurale (fragmentare, agregare);

• modificari functionale (susceptibilitate crescuta la degradare proteolitica prin

pierdere de grupari $).

- efecte asupra glucidelor • formare de compusi noi (glicozilare neezimatica a proteinelor);

• modificari

o structurale (=');

o functionale (scaderea viscozitatii acidului hialuronic).

- efecte asupra lipidelor.

#isteme antio'idante

- agentii antio3idanti sunt compusi care protejeaza sistemele biologice contra efectelor

nocive ale 78%;- agentii antio3idanti pot fi clasificati dupa

• mecanismul de actiune (enzimatici2neenzimatici);

• momentul interventiei

o primari 4 previn sau intarzie faza de initiere a reactiilor de pero3idare;

o secundari 4 intrerup procesul de pero3idare.

• locul de actiune (intracelulari2e3tracelulari).

=1%@98

- continutul in azot al organismului adult reprezinta 6/,A" din substanta uscata;

- 68 se gaseste dizolvat in umor2lipide (teaca de mielina, grasimea din jurul organelor,grasimea subcutanata);

- concentratia azotului in aerul atmosferic este de ,5";

7ol- structural



• in compozitia compusilor organici (proteine, lipide, glucozamine, baze

purinice2pirimidinice, aiciz nucleici).

- functional

• prin structurile care il contin, '% si alte specii reactive de azot;

• important< efectul narcotic, implicarea in accidentele de depresurizare si

utilizarea in e3polararea functiei respiratorii.

- nu este utilizat de catre structurile vii prin preluare directa;

- azotul este prezent in compozitia gazelor din

• stomac (A" '/2/" %/);

• intestin (/5-A").

- sursa

• sub actiunea bacteriilor intestinale;

• prin inghitire.

Efectele narcotice ale azotului

- la presiune partiala obisnuita se comporta ca un gaz inert (din punct de vedere fizic si

chimic);- la presiune mare → efect narcotic.

E3emplu- la scufundatorii de mare adancime se manifesta ca o into3icatie cu alcool (Bbetia

adancurilorC)

%bservatie- narcoza cu azot este, de fapt, o narcoza hipercapnica (la adancime, cresterea densitatii

amestecului gazos inspirat determina cresterea travaliului ventilator si a ventilatiei; inconsecinta, creste presiunea partiala a &%/ in sange, desi manifestarile nu apar la

inhalarea e3perimentala de &%/);

- inlocuirea '/ din aerul inspirat cu $e → nu se mai produce narcoza, deoarecedensitatea $e DDD si nu se produce cresterea travaliului ventilator.

Implicarea azotului in accidentele de depresurizare brusca- la adancime, datorita presiunii crescute, azotul se dizolva pana la saturatie in lichidele

tisulare (in special in tesutul adipos) intr-o proportie variabila, in functie de adancime

si durata scufundarii;- revenirea la suprafata → proces de decompresiune → formare de bule gazoase care

determina obstructii vasculare (embolii) insotite de simptomatologie specifica infunctie de sediul de producere a emboliei (boala chesonierilor);

- inlocuirea azotului cu $e reduce riscul acestor accidente.

9tilizarea azotului in e3plorarea functiei respiratorii

- metoda de dilutie a gazelor inerte pentru a determina• :7 (volum rezidual);

• &70 (capacitate reziduala functionala);

• uniformitatea procesului de ventilatie.

pecii reactive ale azotului (7')

- radicalare< mono3idul de azot sau o3id nitric '%;- neradicalare< acid nitros $'%/.

- sediu de producere< celule endoteliale, neutrofil, macrofage, fibroblasti, trombocite;

- factori care stimuleaza formarea de 7' (acetilcolina, bradiinina, substanta , flu3sanguin crescut, produsi de degradare a plachetelor).

%FI98 'I@7I& ('%)Giosinteza



- 8-arginina # '%;

- in prezenta izoenzimelor '% cu cele doua forme (constitutiva si inductiva)

• '% constitutiva

o este e3primata in stare fiziologica in celulele endoteliale si nervoase;

o permite sinteza de '% ca mediator al vasodilatatiei si ca

neurotransmitator;o intervine homeostazia tonusului vasomotor.

• '% inductiva

o e3primata in stare patologica (soc septic indus de to3inele bacteriene).

- '% se sintetizeazH si la nivelul terminatiunilor nervoase din arborele traheobronsic, innervi nitro3idergici - sistem non-adrenergic non-colinergic ('='&).

Rolrile o'idli nitric

- mentinerea tonusului vasodilatator bazal (la nivelul circulatiei pulmonare sisistemice);

- implicare in afectiuni cardio-vasculare

•hipertensiunea arteriala sistemica ($@=) se insoteste de modificari morfo-functionale ale celulei endoteliale;

• afectiuni coronariene;

• $@= pulmonara (inhalarea de '% determina scaderea rezistentei vasculare

pulmonare # cu variatii individuale)<

- implicare in reactivitatea bronsica (administrarea de '% reduce conductanta cailor aeriene la asmatici, dar are efect redus pe bronsiile indemne).

&=7G%'98- prezenta in stare elementara - cristalizat (diamant, grafit);

- continutul in carbon al materiei vii este de 5! - ! ";- intra in ciclul vital sub forma de &%/;

- particularitati de reactie

• formeazH compusi organici si anorganici de o mare diversitate datorita

proprietatii de a realiza legaturi cu alti atomi de carbon sau cu alte elemente.

MONO!I(UL (E CAR)ON

Caracteristici

- gaz to3ic, prin formare de carbo3ihemoglobina;- efecte vasculare;

- productie endogena (degradarea hemului in prezenta hemoglobinei);- participa la reglarea tonusului vascular (vasorela3ant);

- efecte pe vasele coronare, sfincterul esofagian inferior, sfincterul anal intern;- prezent in creier (rol in neurotransmiterea sau modularea chimica centrala).

Implicatii fi*iologice

- imunitate;- in eliberarea de &70 (65);

- antiimflamator;

- modularea activitatii hipocampului.

Implicatii patologice

- $@=;- afectiuni ischemice cardiace;

- hemoragii subarahnoidiene.

$I7%>E' ($)



- element cu mare raspandire in univers;

- intra in ciclul vital sub forma de apa;- ocupa o pondere importanta in organismul uman (6" din greutatea corporala).

urse de $- in cursul proceselor metabolice normale (disocierea acizilor volatili2nevolatili);

- produs la nivelul colonului (difuzeaza in lichidele biologice);- la nivelul colonului ($ produs in colon este difuzibil in lichidele biologice si poate fi

regasit in aerul e3pirat< 6")

7ol- structural

• intra in structura unor compusi

o organici (glucide, proteine, lipide);

o anorganici ($&l).

- functional

• echilibru acido-bazic;

•

mecanisme reglatoare (stimulare de chemoreceptori);• potenteaza efectele altor stimuli (acidoza amplifica rHspunsul vasoconstrictor

la hipo3ie al vaselor pulmonare).

@ulburari determinate de modificarea concetratiei ionilor de $

- concentratia ionilor de $ dintr-o solutie determina gradul de aciditate a solutieirespective (parametrul este definit de p$)

6. =cidoza- respiratorie

• presiunea partiala a &%/ crescuta (defect de eliminare).

- metabolica

• e3ces de acizi2pierderi baze.

/. =lcaloza- respiratorie

• presiunea partiala a &%/ este scazuta (hiperventilatie);

- metabolica

• cresterea concentratiei plasmatice de &%/

o cresterea productiei endogene;

o scaderea eliminarii renale;

o administrare e3ogena.

%I98 ('a)

- cantitate totala in organismul uman → - !g (in lichidele biologice se gaseste instare ionizata);

- concentraJii ale sodiului in

• ser< 6 mEK2l (L !);

• interstiJiu< 65 mEK2l;

• celula< 6-5 mEK2l;

• sudoare< /-6/ mEK2l;

• lichide digestive

o saliva< A,-65 mEK2l;

o suc gastric< /-66 mEK2l;

o suc pancreatic< 6-6! mEK2l;o bila< 65-6 mEK2l.



-

Implicatii Functionale Ale Principalelor Elemente Chimice

Documents

Transcript of Implicatii Functionale Ale Principalelor Elemente Chimice