Концентрация калия и натрия в клетке


Концентрация ионов калия и натрия в клетке. Условия возникновения мембранного потенциала покоя Соотношение химической и электрической силы

Зачем нам нужно знать, что такое потенциал покоя?

Что такое "животное электричество"? Откуда в организме берутся "биотоки"? Как живая клетка, находящаяся в водной среде, может превратиться в "электрическую батарейку"?

На эти вопросы мы сможем ответить, если узнаем, как клетка за счёт перераспределения электрических зарядов создаёт себе электрический потенциал на мембране.

Как работает нервная система? С чего в ней всё начинается? Откуда в ней берётся электричество для нервных импульсов?

На эти вопросы мы также сможем ответить, если узнаем, как нервная клетка создаёт себе электрический потенциал на мембране.

Итак, понимание того, как работает нервная система, начинается с того, что надо разобраться, как работает отдельная нервная клетка - нейрон.

А в основе работы нейрона с нервными импульсами лежит перераспределение электрических зарядов на его мембране и изменение величины электрических потенциалов. Но чтобы потенциал изменять, его нужно для начала иметь. Поэтому можно сказать, что нейрон, готовясь к cвоей нервной работе, создаёт на своей мембране электрический потенциал , как возможность для такой работы.

Таким образом, наш самый первый шаг к изучению работы нервной системы - это понять, каким образом перемещаются электрические заряды на нервных клетках к как за счёт этого на мембране появляется электрический потенцила. Этим мы и займёмся, и назовём этот процесс появления электрического потенциала у нейронов - формирование потенциала покоя .

Определение

В норме, когда клетка готова к работе, у неё уже есть электрический заряд на поверхности мембраны. Он называется мембранный потенциал покоя .

Потенциал покоя - это разность электрических потенциалов между внутренней и наружной сторонами мембраны, когда клетка находится в состоянии физиологического покоя. Его средняя величина составляет -70 мВ (милливольт).

"Потенциал" - это возможность , он сродни понятию "потенция". Электрический потенциал мембраны - это её возможности по перемещению электрических зарядов, положительных или отрицательных. В роли зарядов выступают заряженные химические частицы - ионы натрия и калия, а также кальция и хлора. Из них только ионы хлора заряжены отрицательно (-), а остальные - положительно (+).

Таким образом, имея электрический потенциал, мембрана может перемещать в клетку или из клетки указанные выше заряженные ионы.

Важно понимать, что в нервной системе электрические заряды создаются не электронами, как в металлических проводах, а ионами - химическими частицами, имеющими электрический заряд. Электрический ток в организме и его клетках - это поток ионов, а не электронов, как в проводах. Обратите также внимание на то, что заряд мембраны измеряется изнутри клетки, а не снаружи.

Если говорить уж совсем примитивно прост

Роль калия и натрия в вашем рационе

Калий и натрий - это электролиты, необходимые для нормального функционирования организма и помогающие поддерживать объем жидкости и крови в организме. Однако человек может получить высокое кровяное давление, потребляя слишком много натрия и недостаточно калия. 1 Калий содержится в овощах, фруктах, морепродуктах и ​​молочных продуктах. Овощи и фрукты, такие как картофель, помидоры, листовая зелень, сладкий картофель, фасоль и бананы; молочные продукты, например, йогурт; а морепродукты, такие как лосось и моллюски, являются хорошими источниками калия. 2 Большая часть натрия, потребляемого людьми, поступает из обработанных пищевых продуктов и продуктов, приготовленных в ресторанах. 3

Калий, натрий и высокое кровяное давление

  • Существует тесная взаимосвязь между чрезмерным потреблением натрия и повышенным кровяным давлением. 4 Это означает, что в среднем, чем больше натрия человек потребляет, тем выше будет его кровяное давление.
  • Сочетание большего потребления натрия и недостатка калия в вашем рационе связано с повышением артериального давления. 5,6 *
  • Увеличение потребления калия может снизить кровяное давление у взрослых с гипертонией. 7

Бремя калийных, натриевых и сердечно-сосудистых заболеваний

  • Увеличение потребления калия может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний, таких как сердечные заболевания и инсульт, за счет снижения артериального давления. 8,9
  • Употребление большого количества натрия и низкого количества калия может увеличить риск сердечных заболеваний и инсульта. 5,10,11,12
  • Снижение содержания натрия и увеличение калия в рационе может помочь контролировать гипертонию и снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и смерти. 13
  • Снижение артериального давления снижает риск сердечных заболеваний и инсульта. 14

Калий в продуктах питания и потреблении калия

  • Американцы потребляют слишком много натрия и недостаточно калия. 1
  • Публикация Рекомендации по питанию для американцев на 2015–2020 годы Cdc-pdf [PDF-10 MB] External рекомендует американцам есть больше продуктов, являющихся хорошими источниками калия, включая овощи, фрукты, морепродукты и молочные продукты.Эти продукты включают печеный картофель с мякотью и кожей, простой йогурт, лосось и бананы. 2
  • Калий классифицируется как питательное вещество, вызывающее озабоченность в области здравоохранения. Недостаточное количество калия связано с повышенным риском гипертонии, которая может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям, таким как инсульт. 1 Низкое потребление калия вызвано недостаточным употреблением овощей, фруктов, морепродуктов и молочных продуктов. 2
  • DASH (диетические подходы к остановке гипертонии) Eating PlanExternal разработан для увеличения потребления продуктов, которые, как ожидается, снизят кровяное давление, поощрения здорового выбора для сердца и соблюдения рекомендаций по питанию.План питания содержит мало натрия и насыщенных жиров и богат калием, кальцием, магнием, клетчаткой и белком. 15
  • В 2016 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США опубликовало окончательные правила обновления этикеток с данными о питании для упакованных пищевых продуктов. Новая этикетка Nutrition Facts появляется на все большем количестве упаковок и включает обязательную маркировку калия, чтобы помочь потребителям сделать осознанный выбор в отношении продуктов питания. В прошлом включение калия на этикетку Nutrition Facts было добровольным.Калий требуется на обновленной этикетке, потому что он был определен как питательное вещество, которого американцы не получают в достаточном количестве, а его недостаток связан с повышенным риском хронических заболеваний. 16

* Соль - это не то же самое, что натрий. Термин «соль» относится к хлориду натрия. «Натрий» относится к диетическому натрию. Один грамм соли (хлорида натрия) равен 390 мг натрия.

,

Нарушения баланса калия - знания для студентов-медиков и врачей

Калиевые нарушения могут принимать форму гиперкалиемии (высокий уровень калия в сыворотке) или гипокалиемии (низкий уровень калия в сыворотке). Наиболее частая причина гиперкалиемии - снижение функции почек. Это также может быть вызвано эндокринологическими нарушениями (например, гипоальдостеронизмом, гипокортизолизмом) или лекарствами, такими как калийсберегающие диуретики, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) и дигоксин.С другой стороны, низкий уровень калия в сыворотке крови может быть вызван желудочно-кишечными потерями (например, из-за рвоты, диареи) или такими лекарствами, как диуретики и слабительные, не сберегающие калий. Чтобы определить причину нарушения, связанного с калием, необходимо пересмотреть принимаемые пациентом лекарства и проверить наличие нарушений альдостерона и кортизола. Острые изменения уровня калия в сыворотке очень опасны, так как они влияют на мембранный потенциал покоя и, следовательно, на электрическую возбудимость клеток. Эти изменения могут привести к злокачественной аритмии сердца.Лечение гипокалиемии и гиперкалиемии включает изменение диеты, прием лекарств и, в случае гиперкалиемии, диализ. Следует внимательно следить за концентрацией калия в сыворотке, пока она не будет исправлена.

,

Подход первичной медико-санитарной помощи к дисбалансу натрия и калия

Дисбаланс калия в сыворотке

Ключевые понятия:

  • Могут потребоваться дальнейшие лабораторные исследования, если клиническая оценка и история болезни не выявят причина дисбаланса натрия
  • Дисбаланс натрия в сыворотке чаще встречается у пожилых людей, а гипонатриемия чаще встречается в общей практике. чем гипернатриемия
  • Причина дисбаланса натрия обычно клинически очевидна, например.грамм. истощение или перегрузка жидкости
  • Срочное направление во вторичную помощь рекомендуется пациентам с уровнем натрия в сыворотке <120 ммоль / л или> 150 ммоль / л, быстро снижающийся или повышающийся уровень, если присутствуют неврологические симптомы или если пациент системно нездоров

Нормальный диапазон значений сывороточного натрия для взрослых составляет 135-145 ммоль / л

Что такое дисбаланс натрия

Натрий незаменим в организме человека.Он играет жизненно важную роль в поддержании концентрации и объема внеклеточного жидкость и составляет большую часть осмотической активности плазмы. Уровни натрия в сыворотке поддерживаются петлями обратной связи с участием почки, надпочечники и гипоталамус.

Когда уровень натрия в сыворотке низкий (обычно из-за высокого содержания воды в организме), антидиуретический гормон (АДГ) подавляется и выводится разбавленная моча. 1 Кроме того, почки вырабатывают ренин, который стимулирует выработку альдостерона, который снижает выведение натрия с мочой, тем самым повышая уровень натрия в организме.

Когда уровень натрия в сыворотке высок (обычно из-за низкого общего содержания воды в организме), высвобождается АДГ, заставляя почки сохранять вода и, следовательно, концентрированная моча выводится из организма. 1 Кроме того, секретируется предсердный натрийуретический пептид (ПНП). сердцем (в ответ на высокое кровяное давление, вызванное повышенным уровнем натрия) и способствует потере натрия почки (подавляя секрецию ренина и, следовательно, альдостерона).

У людей с нормальной функцией почек и адекватной выработкой альдостерона баланс жидкости и электролитов может быть поддерживаются в организме посредством этих компенсационных процессов.Дисбаланс натрия может указывать на наличие основного состояние здоровья или действие лекарства.

Пожилые люди более восприимчивы к дисбалансу натрия из-за возрастного снижения или снижения: 1

  • Вода всего тела
  • Механизм жажды
  • Максимальная концентрирующая способность мочи
  • Способность выводить водную нагрузку
  • Почечная функция

Пожилые люди также часто имеют множественные сопутствующие заболевания, которые могут влиять на уровень натрия и функцию почек.К тому же, использование лекарств, влияющих на выведение или удержание электролитов, например диуретики, также часто вызывают дисбаланс натрия. 1

Низкий уровень натрия в сыворотке - Гипонатриемия

Гипонатриемия определяется как концентрация натрия в сыворотке

Тяжелая гипонатриемия определяется как концентрация натрия в сыворотке ≤ 120 ммоль / л

Гипонатриемия является наиболее распространенным нарушением электролитного баланса и часто обнаруживается случайно при обычных анализах крови.

Гипонатриемия описывает концентрацию натрия в сыворотке ниже нормы (

Легкая бессимптомная гипонатриемия обычно не требует корректирующих мер, за исключением лечения основного заболевания. факторы. При необходимости коррекция гипонатриемии обычно проводится в отделении вторичной помощи. Лечение должно быть постепенным, чтобы избежать риск перегрузки жидкостью и церебральной демиелинизации, которая может быть фатальной.

Признаки и симптомы гипонатриемии

Признаки и симптомы гипонатриемии обычно связаны с основной причиной, независимо от того, связана ли она с потеря жидкости или обезвоживание, степень гипонатриемии и скорость ее развития.

Признаки и симптомы легкой гипонатриемии обычно неспецифичны, например: тошнота и вялость. Люди с легкой, длительной гипонатриемия часто протекает бессимптомно. 2 Тяжелая (уровень натрия в сыворотке 1,2

Когда гипонатриемия связана с уменьшением внеклеточной жидкости, тогда признаки и симптомы могут включать головокружение, постуральное гипотония и сухость слизистых оболочек.

Заболевания, которые могут вызвать гипонатриемию

Состояния, которые могут вызвать гипонатриемию, включают: гастроэнтерит, пневмонию, нервную анорексию, почечную недостаточность, гипотиреоз, Болезнь Аддисона, застойная сердечная недостаточность, заболевания печени, миелома, мелкоклеточный рак легких, лимфома, инсульт, опухоль, менингит. 4,5

Обследование пациента с гипонатриемией

Оценить степень серьезности
Направьте пациента к вторичной медицинской помощи для лечения, если натрий

Оценить тенденцию
Проверьте, нет ли ранее низких показателей натрия в сыворотке крови, или повторите тест, если позволяет время. Быстрое снижение натрия требует направления к врачу вторичной помощи, даже если фактическая степень гипонатриемии умеренная. 3

N.B. изменения до 5 ммоль / л в двух последовательных индивидуальных результатах могут отражать незначительные вариации натрия уровни. 3

Оценить клинический статус
Оцените признаки и симптомы, указывающие на отек головного мозга, например растущее замешательство, снижение сознания, припадки. При его наличии показан срочный перевод в больницу. 3

Оценить наличие острого заболевания, e.грамм. пневмония, гастроэнтерит.

Оценить состояние гидратации. Проверить на обезвоживание, постуральные изменения артериального давления, яремное венозное давление, периферические отеки и асцит. Спросите о потреблении / потере жидкости и повышенной / пониженной жажде.

Рассмотрим известные состояния, которые могли вызвать гипонатриемию, например: застойная сердечная недостаточность, заболевания почек или печени.

Оценить историю приема лекарств
Ищите лекарства, которые обычно вызывают гипонатриемию, например.грамм. диуретики, селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС).

Определение причины гипонатриемии

После обследования пациента причина гипонатриемии обычно очевидна.

У пациента гиперволемия (т.е. перегрузка жидкостью): рассмотрите возможные причины, такие как цирроз печени, застойный сердечная недостаточность, почечная недостаточность и нефротический синдром.

Больной эуволемичен (т.е. нормальный жидкостный статус): рассмотрите возможные причины, такие как лекарства, вода интоксикация, почечная недостаточность, гипотиреоз, дефицит глюкокортикоидов, синдром несоответствующего антидиуретического гормона секреция (SIADH). 1

Если у пациента гиповолемия (т.е. истощение жидкости): рассмотрите возможные причины, такие как рвота, диарея, почечная недостаточность, диуретики, панкреатит, ожоги, нарушения ЦНС, вызывающие солевую атрофию.

Дополнительные лабораторные тесты могут быть полезны, если очевидная причина не обнаружена

Если очевидная причина гипонатриемии не обнаружена, могут быть полезны дополнительные анализы крови и мочи.Обсуждение с рекомендуется почечный врач.

Нормальные результаты липидов, глюкозы, белка и альбумина могут помочь исключить редкие причины низкого уровня натрия, который может возникать при выраженной гипертриглицеридемии, гипергликемии и гиперпротеинемии. A TSH май выявить гипотиреоз, который также может быть редкой причиной гипонатриемии. Аномальные LFT могут указывать на цирроз.

Концентрация натрия в моче может быть полезна для определения того, является ли потеря почечной или внепочечной.

Лекарства, вызывающие гипонатриемию

Гипонатриемия, вызванная лекарствами, обычно развивается в течение первых нескольких недель после начала лечения. Когда-то лекарство прекращается, гипонатриемия обычно проходит в течение двух недель (затем можно повторно проверить уровни). 6 Во многих В некоторых случаях за гипонатриемию отвечает комбинация лекарств, а не только один агент.

Диуретики вызывают гипонатриемию примерно у 20% людей, принимающих их, 7 , хотя и в тяжелой форме гипонатриемия почти всегда наблюдается при применении тиазидных диуретиков, а не петлевых диуретиков. 8

Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) вызывают гипонатриемию почти у одной трети людей, которые забери их. Факторы риска включают пожилой возраст, женский пол, одновременный прием диуретиков, низкую массу тела и более низкий исходный уровень. концентрация натрия в сыворотке. Уровень натрия в сыворотке крови следует проверять до и через несколько недель после начала приема СИОЗС у пожилых людей. пациенты и те, кто принимает другие лекарства, связанные с гипонатриемией. 9

Антипсихотики связаны с полидипсией (повышенной жаждой), которая, в свою очередь, может вызвать гипонатриемию.В анамнезе полидипсия была обнаружена у 67% людей, принимающих антипсихотические препараты. 10

Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) могут вызывать задержку воды за счет увеличения водопроницаемости через собирательные протоки почек. 11

Другие лекарства , связанные с гипонатриемией, включают: карбамазепин, трициклические антидепрессанты, АПФ. ингибиторы, блокаторы рецепторов ангиотензина II (БРА), ингибиторы протонной помпы, сульфонилмочевины, агонисты дофамина, опиаты, амиодарон, некоторые химиотерапевтические препараты, например.грамм. винкристин, винбластин и циклофосфамид в высоких дозах. 11

Высокий уровень натрия в сыворотке - Гипернатриемия

Гипернатриемия определяется как уровень натрия в сыворотке> 145 ммоль / л

Тяжелая гипернатриемия определяется как уровень натрия в сыворотке> 155 ммоль / л

Гипернатриемия гораздо реже встречается в общей практике, чем гипонатриемия, но когда она возникает, то связано с высокой смертностью.

Гипернатриемия описывает концентрацию натрия в сыворотке выше нормы (> 145 ммоль / л). Характеризуется из-за дефицита воды по отношению к натрию в организме, который может быть результатом либо чистой потери воды (что обычно корректируется увеличением потребления жидкости через механизм жажды) или, реже, гипертоническим увеличением натрия. В большинстве случаев причина гипернатриемии будет очевидна из клинических условий. Общие причины включают заболевание почек, недостаточность потребление воды и потеря воды из-за рвоты или диареи.

К людям с высоким риском гипернатриемии относятся:

  • Младенцы и пожилые люди, которые не могут поддерживать адекватное потребление жидкости без посторонней помощи
  • Люди с нарушенным психическим статусом, которые не могут попросить воды
  • Люди с неконтролируемым диабетом
  • Люди с нарушением механизма жажды
  • Госпитализированные пациенты, получающие гипертонические инфузии, зондовое питание, осмотические диуретики, лактулозу или искусственную вентиляцию легких

Признаки и симптомы гипернатриемии

Признаки и симптомы гипернатриемии в основном неврологические и могут включать летаргию, слабость и раздражительность.При более тяжелой гипернатриемии или быстром повышении уровня натрия это может прогрессировать до подергивания, судорог, комы и смерти. 1

Могут быть очевидны клинические признаки обезвоживания, например тахикардия, пониженное артериальное давление и снижение диуреза. симптомы у пожилых людей может быть неспецифическим. 1

Обследование пациента с гипернатриемией

Оценить степень серьезности
Если уровень натрия в сыворотке ≥ 155 ммоль / л, направьте пациента для лечения в центр вторичной медицинской помощи. 3

Оцените тенденцию
Проверьте предыдущие результаты или, если позволяет время, повторите уровни. Обратитесь в центр вторичной медицинской помощи, если уровень быстро повышается.

Оценить клинический статус
При наличии неврологических симптомов, при системном нездоровье или при невозможности пероральной регидратации обратитесь к врачу вторичного звена для лечения. 3

Оценить наличие острого заболевания, e.грамм. гастроэнтерит.

Оцените состояние гидратации (вверху).

N.B. Большинство пациентов с легкой гипернатриемией, вызванной потерей жидкости или пониженным потреблением жидкости, могут лечиться на первичной уход при пероральной регидратации (сбалансированным раствором электролитов). Важно, чтобы регидратация проводилась медленно. Чрезмерно быстрая коррекция или чрезмерная коррекция гипернатриемии увеличивает риск ятрогенного отека мозга.

Оценить историю приема лекарств
Ищите лекарства, которые могут вызывать гипернатриемию, например.грамм. петлевые диуретики, литий. 3

Определение причин гипернатриемии

Причина гипернатриемии обычно определяется клинической оценкой и историей болезни пациента.

Чистая потеря воды может быть вызвана: 12,13

  • Незамещенная потеря воды (кожная и респираторная)
  • Недостаточное потребление жидкости / нарушение жажды - обычно у пожилых людей
  • Нейрогенный несахарный диабет - посттравматический, идиопатический, вызванный опухолями, саркоидоз
  • Несахарный почечный диабет - врожденный или приобретенный (e.грамм. почечная недостаточность), лекарства, такие как литий, амфотерицин B

Гипотоническая потеря жидкости может быть вызвана: 12,13

  • Почечные причины, например осмотический диурез при неконтролируемом диабете
  • Лекарства, например петлевые диуретики, маннит, мочевина, кортикостероиды (увеличивают выработку мочевины), добавки с высоким содержанием белка
  • Желудочно-кишечные потери, например диарея, рвота, свищи, применение осмотических слабительных (лактулоза, сорбитол)
  • Кожная потеря, e.грамм. ожоги, повышенное потоотделение

Прирост гипертонической жидкости может быть вызван: 12,13

  • Прием соли, соленой воды, клизмы с высоким содержанием натрия
  • Внутривенные гипертонические инфузии, например бикарбонат натрия, хлорид натрия

Дополнительные исследования

Дополнительные исследования указаны в зависимости от клинической ситуации и могут включать: сывороточный калий, мочевину, креатинин, кальций и глюкоза. 3

Проверка осмоляльности

Тесты осмоляльности сыворотки и мочи часто упоминаются в литературе как часть исследования для любого гипонатриемия или гипернатриемия. Однако эти тесты редко запрашиваются в условиях общей практики.

Осмоляльность мочи используется для определения соотношения воды и растворенных веществ в моче (с использованием случайного образца мочи). урина осмоляльность контролируется АДГ и варьируется в широком диапазоне, чтобы уменьшить влияние потребления жидкости на осмоляльность сыворотки, который жестко контролируется. 14 Высокая осмоляльность мочи (> 600 мОсм / кг) может указывать на потерю жидкости (например, в желудочно-кишечном тракте, диуретики) и низкая осмоляльность мочи (<300 мОсм / кг) могут указывать на несахарный диабет или водный диурез. 1,14

Осмоляльность сыворотки измеряет соотношение воды и растворенных веществ в сыворотке и используется для определения статуса гидратации. Соединенный Образцы осмоляльности сыворотки и мочи могут быть использованы для исследования причин гипонатриемии. Снижение осмоляльности сыворотки (т.е. <280 мОсмоль / кг) указывает на истинную гипонатриемию. Если осмоляльность мочи> 100 мОсмоль / кг, это может указывать на SIADH. 2,14

Концентрация натрия в моче указывает, являются ли потери почечными или внепочечными, и может использоваться для дальнейшей интерпретации результатов. 2

Дисбаланс калия в сыворотке

Ключевые понятия:

  • Дисбаланс калия в сыворотке чаще встречается у пожилых людей и людей с сопутствующими заболеваниями, e.грамм. почечная недостаточность, застойная сердечная недостаточность
  • И гипокалиемия, и гиперкалиемия могут вызывать сердечные аритмии, которые могут быть опасными для жизни
  • Пациентам с сывороточным калием ≤ 2,5 ммоль / л или ≥ 7 ммоль / л рекомендуется срочное направление к специалисту вторичной помощи, быстро снижение или повышение уровня, нервно-мышечные симптомы или изменения ЭКГ, или если пациент системно нездоров
  • Причина дисбаланса калия обычно клинически очевидна, например.грамм. рвота и диарея, вызванные приемом лекарств или почечная недостаточность.
  • Могут потребоваться дальнейшие лабораторные исследования, если клиническая оценка и история болезни не выявят причина дисбаланса калия

Нормальный диапазон для сывороточного калия составляет 3,5 - 5,3 ммоль / л

Понимание дисбаланса калия

Калий необходим для нормального функционирования всех возбудимых клеток, особенно внутри сердца и всех скелетные и кишечные мышцы.Необходим для работы мозга (регуляция нервно-мышечной возбудимости), сердечной функция (сократимость и ритм) и поддержание баланса жидкости и электролитов.

Почти весь (98%) калий в организме находится во внутриклеточной жидкости (преимущественно в мышцах, печени и эритроцитах) остальная часть циркулирует в сыворотке. Эта большая разница в концентрации внутри- и внеклеточной жидкости поддерживается ферментами (Na-K-ATPase), которые активно перекачивают калий в клетку и натрий, чтобы поддерживать сыворотку Концентрация калия между 3.5 и 5,3 ммоль / л. Любое изменение распределения внутриклеточных и внеклеточных Таким образом, калий может вызывать гипо- или гиперкалиемию.

Почки играют ключевую роль в регулировании баланса калия, при этом проксимальные канальцы реабсорбируют почти все фильтрованный калий. Под влиянием альдостерона дополнительный калий секретируется в дистальные канальцы и накапливается протоки в обмен на натрий. У здорового взрослого человека почти вся суточная норма калия выводится с примерно 90% через почки, а оставшиеся 10% с калом.Таким образом, баланс калия в значительной степени поддерживается за счет регулирования. выведения калия с мочой. 15,16

И гипокалиемия, и гиперкалиемия реже встречаются у здоровых взрослых с нормальной функцией почек, однако у пожилых люди, снижение функции почек и изменение нормальных гомеостатических механизмов, поддерживающих баланс калия, сделать эту группу более восприимчивой к дисбалансу калия.

Низкий уровень калия - Гипокалиемия

Гипокалиемия определяется как концентрация калия в сыворотке крови

Тяжелая гипокалиемия определяется как концентрация калия в сыворотке ≤ 2.5 ммоль / л

Легкая гипокалиемия часто хорошо переносится здоровыми людьми, однако у людей с сопутствующими заболеваниями, особенно у людей с артериальной гипертензией, основным заболеванием сердца или циррозом печени это связано с увеличением числа опасных для жизни сердечные аритмии, внезапная смерть и редко печеночная кома (у людей с циррозом). 17,18

Признаки и симптомы гипокалиемии

Большинство пациентов с легкой гипокалиемией (3.0–3,5 ммоль / л) являются бессимптомными и начальными симптомами, когда они возникают, может быть неспецифическим, например слабость или утомляемость. 17 Признаки и симптомы становятся более очевидными, когда калий уровень падает ниже 3,0 ммоль / л, однако у пациентов, у которых уровень быстро снизился или у пациента есть риск аритмия, даже небольшое снижение калия может привести к серьезным клиническим проблемам. 19

Признаки и симптомы гипокалиемии включают: 16,17,19

  • Сердечные: гипотензия, брадикардия или тахикардия, преждевременные предсердные или желудочковые сокращения, желудочковые аритмии, остановка сердца
  • Мышцы: снижение мышечной силы, фасцикуляции, тетания, снижение сухожильных рефлексов
  • Желудочно-кишечный тракт: запор, признаки кишечной непроходимости (вздутие живота, анорексия, тошнота и рвота)
  • Респираторные органы: гиповентиляция, респираторный дистресс (из-за воздействия на дыхательные мышцы)
  • ЦНС: летаргия, паралич, парестезии, изменение психического статуса, такое как спутанность сознания, апатия и потеря памяти

Возможны характерные изменения ЭКГ при гипокалиемии

Гипокалиемия изменяет электрическую активность клеток сердечной мышцы, повышая возбудимость мембран, что может вызвать брадикардия, тахикардия, фибрилляция, преждевременные сокращения или блокада сердца.Электрокардиограф рекомендуется (ЭКГ) следует проводить пациентам с сывороточным калием <3,0 ммоль / л. 19 Характерные изменения ЭКГ у пациентов с гипокалиемией включают: депрессию сегмента ST, уплощение зубца Т, удлинение интервала QT, инверсию зубца Т. и наличие зубцов U (рис. 1). 18

Нормальная ЭКГ

2.8

2,5

2,0

1,7

Снижение уровня калия в сыворотке (ммоль / л)

Рисунок 1 : Изменения ЭКГ, связанные с гипокалиемией 20

Обследование пациента с гипокалиемией

Оценить степень серьезности
Направьте пациента к вторичной медицинской помощи для лечения, если калий

Оценить тенденцию
Проверьте, нет ли ранее низкого уровня калия в сыворотке крови, или повторите тест, если позволяет время.Быстрое снижение Калий требует направления на вторичную помощь, даже если реальная степень гипокалиемии умеренная.

Оценить клинический статус
Оцените признаки и симптомы. Если присутствуют сердечные или значительные симптомы со стороны ЦНС, срочно доставьте в больницу. указывается.

При умеренной гипокалиемии (2,5–3,0 ммоль / л) необходимость направления будет зависеть от индивидуальных особенностей пациента. Предлагаемый подход - проверить наличие симптомов, рассмотреть ЭКГ и назначить повторный анализ крови (в тот же день / в следующий день). день). 19

Определите, есть ли острые заболевания, например острое заболевание почек, гастроэнтерит, диабетический кетоацидоз.

Рассмотрим известные состояния, которые могли вызвать гипокалиемию, например: острая или хроническая почечная недостаточность, болезнь Кушинга синдром.

Оценить историю приема лекарств
Ищите лекарства, которые обычно вызывают гипокалиемию, например диуретики, кортикостероиды (см. ниже).

Определение причины гипокалиемии

После обследования пациента причина гипокалиемии обычно очевидна.Диуретики - самые распространенные однократные причина гипокалиемии.

Определите, есть ли у пациента гипокалиемия из-за: 16,21

Повышенного мочевыделения , например с лекарствами, такими как диуретики или кортикостероиды, диабетический кетоацидоз, Синдром или болезнь Кушинга, гиперальдостеронизм.

Увеличение потерь с других сайтов , например преимущественно со стороны желудочно-кишечного тракта (рвота, диарея или выделения из кишечных свищей), а также с кожи при повышенном потоотделении.

Повышенное движение калия во внутриклеточную жидкость , например алкалоз, ожоги или другие травмы, лекарства, например высокие дозы инсулина.

Пониженное потребление калия , пониженное потребление калия с пищей является редкой причиной гипокалиемии, но может быть важным фактором у пациентов, принимающих диуретики, например пожилой пациент на диете «чай с тостами» или в человек, стремящийся к быстрой потере веса на диете из низкокалорийных жидких белковых напитков.

Дополнительные лабораторные исследования могут быть полезны, если очевидная причина не обнаружена
Если очевидной причины гипокалиемии не обнаружено, могут быть полезны дополнительные анализы крови и мочи. обсуждение Рекомендуется проконсультироваться с врачом почек.

24-часовой сбор или случайный сбор мочи можно использовать для измерения экскреции калия с мочой , однако эти Тесты обычно не назначаются в общей практике. 23

Концентрация магния в сыворотке крови может быть проверена, поскольку гипокалиемия часто сопровождается (и усугубляется) гипомагниемией, e.грамм. при гипокалиемии из-за лечения диуретиками или желудочно-кишечного тракта. 19,22

Уровни бикарбоната в сыворотке крови могут помочь определить наличие кислотно-щелочного нарушения, например метаболический алкалоз.

Лекарства, вызывающие гипокалиемию 16,21,22

Диуретики - как петлевые, так и тиазидные диуретики, особенно в высоких дозах, обычно вызывают гипокалиемию (обычно не тяжелая). Гипокалиемия у пациентов, принимающих мочегонные препараты, является результатом повышенной потери калия почками.Гипокалиемия, вызванная диуретиками, обычно возникает в течение первых двух недель лечения.

Инсулин - высокие дозы инсулина (например, для лечения некетотической гипергликемии) увеличивают внутриклеточный калий и, следовательно, снижает уровень калия в сыворотке

Атипичные антипсихотические средства , такие как рисперидон, кетапин, потенцируют повышение внутриклеточного калия

Симпатомиметические препараты , такие как агонисты бета-адренорецепторов и теофиллин, вызывают увеличение внутриклеточного калий и соответствующее снижение уровня калия в сыворотке

Кортикостероиды - повышают выведение калия почками

Чрезмерное употребление слабительных - способствует увеличению потери калия из желудочно-кишечного тракта

Прием препарата, вызывающего гипокалиемию, можно отменить, если необходимо, и снова проверить уровень калия. через одну-две недели.Если прием лекарства был прекращен, но уровень калия остается низким, ищите другой основной причина.

Высокий уровень калия - гиперкалиемия

Гиперкалиемия определяется как уровень калия в сыворотке> 5,3 ммоль / л

Тяжелая гиперкалиемия определяется как уровень калия в сыворотке ≥ 7,0 ммоль / л или ≥ 5,4 ммоль / л с любые изменения или симптомы ЭКГ

Повышенный уровень калия в сыворотке крови чаще всего является побочным эффектом лекарства или вторичным заболеванием. обработать.Гиперкалиемия чаще всего наблюдается у госпитализированных пациентов, 24 , поэтому вероятность того, что пациенты поступит с гиперкалиемией в первичную медико-санитарную помощь.

Признаки и симптомы гиперкалиемии

Гиперкалиемия часто протекает бессимптомно. Когда симптомы присутствуют, они обычно неспецифичны, например тошнота и рвота. или реже мышечные боли и слабость, парестезии или вялый паралич. Пациенты также могут жаловаться на сердцебиение. и умеренная или тяжелая гиперкалиемия могут привести к сердечным нарушениям и фатальным аритмиям. 25

Характеристическая ЭКГ с гиперкалиемией

ЭКГ рекомендуется пациентам с уровнем калия в сыворотке> 6,0 ммоль / л. Изменения ЭКГ обычно не видны ниже этот уровень при гиперкалиемии. 19

Изменения на ЭКГ не всегда видны, даже если гиперкалиемия тяжелая. Одно исследование показало, что только 46% пациентов с калием уровни> 6,0 ммоль / л имели изменения ЭКГ, и только у 55% ​​пациентов уровень калия> 6.8 ммоль / л - изменения согласованные при гиперкалиемии. 27

Изменения ЭКГ, которые могут наблюдаться при гиперкалиемии, включают: прогрессирующие аномалии, включая пиковые зубцы T, уплощение или отсутствие зубцов P, расширение комплексов QRS и синусоид (что может указывать на неизбежность остановки) (Рисунок 2).

Нормальная ЭКГ

6.5

7,0

8,0

9,0

Повышение уровня калия в сыворотке крови (ммоль / л)

Рисунок 2 : Изменения ЭКГ, связанные с гиперкалиемией 20

Обследование пациента с гиперкалиемией

Оценить степень серьезности
Пациентам с уровнем калия ≥ 7 в сыворотке крови рекомендуется срочное направление в центр вторичной медико-санитарной помощи.0 ммоль / л или калий ≥ 5,5 ммоль / л при любых изменениях или симптомах ЭКГ. 26

Оцените тенденцию
Псевдогиперкалиемия (см. Ниже) - частая причина изолированного повышения уровня калия. Для любого уровень калия> 6,0 ммоль / л, особенно в неожиданных случаях, обратитесь в лабораторию, чтобы обсудить возможные причины, такие как гемолиз, который может объяснить повышенный уровень.

Проверьте уровень калия в сыворотке крови ранее или повторите тест, если позволяет время.Быстрое повышение уровня калия требует направления к вторичной помощи, даже если фактическая степень гиперкалиемии умеренная. Условия, которые связаны с быстрым повышением уровня калия (например, острая почечная недостаточность, рабдомиолиз) и гипоксия по любой причине сильнее связаны при развитии нарушений сердечной проводимости. Пациенты с повышением уровня калия в течение 6–12 часов на> 0,5 ммоль / л считаются высоким риском. 26

Оценить клинический статус
Оценить признаки и симптомы, указывающие на нервно-мышечную дисфункцию, e.грамм. вялый паралич, парестезии, или нарушение сердечной функции, например сердцебиение, аритмии. При его наличии показан срочный перевод в больницу.

ЭКГ рекомендуется выполнять пациентам с уровнем калия в сыворотке> 6,0 ммоль / л. 19

Рассмотрите известные состояния, которые могли вызвать гиперкалиемию, например острая или хроническая почечная недостаточность (см. ниже).

Спросите о любом чрезмерном потреблении с пищей продуктов с высоким содержанием калия, e.грамм. сухофрукты, орехи, авокадо, банан, хлопья с отрубями.

Оценить историю приема лекарств
Ищите лекарства, которые обычно вызывают гиперкалиемию, например Ингибиторы АПФ, БРА, спиронолактон (см. ниже).

Определение причины гиперкалиемии

Если срочного направления не требуется, причину гиперкалиемии можно выяснить в отделении первичной медико-санитарной помощи.

Причина часто бывает многофакторной, однако в большинстве случаев гиперкалиемия связана с лекарствами, подавляющими ренин-ангиотензиновая система или нарушают функцию почек, особенно в случае уже существующей почечной недостаточности.

Чрезмерное поступление калия с пищей является редкой причиной гиперкалиемии, за исключением случаев нарушения функции почек. присутствует, что уменьшит экскрецию. 24

Причины гиперкалиемии включают: 24,26

Почечные причины

  • Острая или хроническая почечная недостаточность
  • Минералокортикоидная недостаточность (состояния гипоальдостеронизма)
  • Лекарства, влияющие на выведение калия (амилорид, спиронолактон)
  • Лекарства, подавляющие ренин-ангиотензиновую систему (ингибиторы АПФ, БРА, НПВП, гепарин)

Трансклеточный сдвиг (внутриклеточный во внеклеточный отсек)

  • Ацидоз (включая диабетический кетоацидоз)
  • Лекарства (отравление дигоксином, суксаметоний, бета-блокада)

Повышенный уровень циркулирующего калия

  • Экзогенные (добавка калия)
  • Эндогенные (синдром лизиса опухоли, рабдомиолиз, травмы, ожоги)

Высокий уровень калия также может быть вызван ошибкой отбора проб или анализа, называемой псевдогиперкалиемией .Это может быть результатом:

  • Продолжительное время наложения жгута или многократное сжатие кулака
  • Гемолиз из пробирки
  • Загрязнение образца калиевым ЭДТА (антикоагулянтом)
  • Отсроченный анализ (длительное хранение крови)
  • Выраженный лейкоцитоз и тромбоцитоз (измерять концентрацию в плазме, а не сыворотке при этих болезненных состояниях)
  • Образец взят из вены, в которой внутривенно введены калийные жидкости (в больницах)

Гиперкалиемия, вызванная лекарствами

Считается, что в большинстве случаев лекарства способствуют развитию гиперкалиемии.В одном исследовании из 242 пациенты с гиперкалиемией, поступившие во вторичную помощь, 63% принимали лекарства, влияющие на баланс калия. 27

Многие случаи гиперкалиемии связаны с пациентами с уже существующей или новой почечной недостаточностью, которым прописаны ингибиторы АПФ. или БРА в сочетании со спиронолактоном. Эти лекарства увеличивают риск гиперкалиемии у пациентов с ограниченными возможностями. функции почек, поскольку они ухудшают секрецию альдостерона и снижают перфузию почек (и, следовательно, клубочковую фильтрацию). скорость снижается), оба из которых уменьшают выведение калия почками.Примерно у 10% пациентов развивается гиперкалиемия. в течение одного года после начала лечения ингибиторами АПФ или БРА. 27,28

Другие случаи гиперкалиемии связаны с добавлением калия и назначением диуретиков или других лекарств. с калийсберегающими свойствами. 26 НПВП подавляют секрецию ренина (что приводит к гипоальдостеронизму и снижает экскреция калия) и могут нарушать функцию почек, поэтому их следует назначать людям с особой осторожностью при диабете или почечной недостаточности, особенно если они одновременно принимают ингибиторы АПФ или БРА. 29

При назначении лекарств, которые могут вызвать гиперкалиемию (таблица 2) пациентам из группы риска, начинать с низких доз и контролировать ближе. Если возникает гиперкалиемия, рассмотрите лекарство как причину и, если возможно, прекратите лечение и повторите тест на калий. уровни.

Таблица 2 : Лекарства, которые могут вызвать гиперкалиемию (адаптировано из Nyirenda, 2009) 24

Лекарства, подавляющие активность эпителиальных натриевых каналов

  • Калийсберегающие диуретики, e.грамм. амилорид
  • Триметоприм

Лекарства, изменяющие трансмембранное движение калия

  • β-адреноблокаторы
  • Дигоксин
  • Гиперосмолярные растворы, например маннит, глюкоза

Калийсодержащие лекарственные средства

  • Калийные добавки
  • Заменители соли
  • Растительные лекарственные средства, например люцерна, одуванчик, хвощ, молочай и крапива
  • Накопленные эритроциты (гемолиз высвобождает калий)

Лекарства, снижающие секрецию альдостерона

  • Ингибиторы АПФ
  • Блокаторы рецепторов ангиотензина II (БРА)
  • НПВП
  • Гепарин
  • Противогрибковые средства, e.грамм. кетоконазол, флуконазол, итраконазол
  • Циклоспорин
  • Такролимус

Лекарства, блокирующие связывание альдостерона с рецептором минералокортикоидов

  • спиронолактон
  • Дроспиренон

Благодарность

Спасибо д-ру Кэму Кайлу , клиническому директору биохимии, диагностической медлаборатории, Окленд, и д-ру Сисира Джаятисса , врач общей практики и гериатр, клинический руководитель отделения внутренней медицины, Hutt Valley DHB, Веллингтону за рекомендации экспертов при разработке этой статьи.

,

сот | Определение, типы и функции

Подумайте, как одноклеточный организм содержит необходимые структуры для питания, роста и воспроизводства. Клетки - основные единицы жизни. Encyclopædia Britannica, Inc. Смотрите все видео к этой статье

Клетка , в биологии, основная мембраносвязанная единица, которая содержит основные молекулы жизни и из которых состоит все живое. Одна клетка сама по себе часто является целостным организмом, например, бактериями или дрожжами.По мере созревания другие клетки приобретают особые функции. Эти клетки взаимодействуют с другими специализированными клетками и становятся строительными блоками крупных многоклеточных организмов, таких как люди и другие животные. Хотя клетки намного больше атомов, они все же очень маленькие. Самые маленькие из известных клеток - это группа крошечных бактерий, называемых микоплазмами; некоторые из этих одноклеточных организмов представляют собой сферы диаметром всего 0,2 мкм (1 мкм = около 0,000039 дюйма) с общей массой 10 -14 грамм, что равно 8 000 000 000 атомов водорода.Клетки человека обычно имеют массу в 400 000 раз больше, чем масса отдельной бактерии микоплазмы, но даже человеческие клетки имеют только около 20 мкм в поперечнике. Для того, чтобы закрыть булавочную головку, потребуется лист из примерно 10 000 человеческих клеток, а каждый человеческий организм состоит из более чем 30 000 000 000 000 клеток.

животная клетка Основные структуры животной клетки Цитоплазма окружает специализированные структуры клетки, или органеллы. Рибосомы, места синтеза белка, находятся в цитоплазме в свободном состоянии или прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму, через который материалы транспортируются по клетке.Энергия, необходимая клетке, выделяется митохондриями. Комплекс Гольджи, стопки сплюснутых мешочков, обрабатывает и упаковывает материалы, которые будут высвобождены из клетки в секреторные пузырьки. Пищеварительные ферменты содержатся в лизосомах. Пероксисомы содержат ферменты, выводящие токсины из опасных веществ. Центросома содержит центриоли, которые играют роль в делении клеток. Микроворсинки - это пальцевидные отростки, обнаруженные на определенных клетках. Реснички, похожие на волосы структуры, которые выходят на поверхность многих клеток, могут создавать движение окружающей жидкости.Ядерная оболочка, двойная мембрана, окружающая ядро, содержит поры, которые контролируют движение веществ в нуклеоплазму и из нее. Хроматин, комбинация ДНК и белков, образующих хромосомы, составляет большую часть нуклеоплазмы. Плотное ядрышко является местом образования рибосом. © Merriam-Webster Inc.

Популярные вопросы

Что такое ячейка?

Клетка - это масса цитоплазмы, которая снаружи связана клеточной мембраной. Обычно микроскопические по размеру клетки представляют собой мельчайшие структурные единицы живого вещества и составляют все живое.Большинство клеток имеют одно или несколько ядер и других органелл, которые выполняют множество задач. Некоторые отдельные клетки представляют собой полноценные организмы, такие как бактерии или дрожжи. Другие представляют собой специализированные строительные блоки многоклеточных организмов, таких как растения и животные.

Что такое клеточная теория?

Теория клетки утверждает, что клетка является фундаментальной структурной и функциональной единицей живого вещества. В 1839 году немецкий физиолог Теодор Шванн и немецкий ботаник Маттиас Шлейден заявили, что клетки являются «элементарными частицами организмов» как у растений, так и у животных, и признали, что одни организмы одноклеточные, а другие многоклеточные.Эта теория ознаменовала собой большой концептуальный прогресс в биологии и привела к возобновлению внимания к жизненным процессам, протекающим в клетках.

Что делают клеточные мембраны?

Клеточная мембрана окружает каждую живую клетку и отделяет клетку от окружающей среды. Он служит барьером, препятствующим проникновению содержимого клетки и проникновению нежелательных веществ. Он также функционирует как ворота для активного и пассивного перемещения основных питательных веществ в клетку и отхода из нее.Определенные белки клеточной мембраны участвуют в межклеточной коммуникации и помогают клетке реагировать на изменения в окружающей среде.

В этой статье клетка рассматривается как отдельная единица и как составляющая часть более крупного организма. Как отдельная единица, клетка способна метаболизировать свои собственные питательные вещества, синтезировать многие типы молекул, обеспечивать свою собственную энергию и воспроизводить себя, чтобы производить следующие поколения. Его можно рассматривать как закрытый сосуд, внутри которого одновременно происходят бесчисленные химические реакции.Эти реакции находятся под очень точным контролем, поэтому они способствуют жизни и размножению клетки. В многоклеточном организме клетки становятся специализированными для выполнения различных функций в процессе дифференцировки. Для этого каждая ячейка поддерживает постоянную связь со своими соседями. Поскольку он получает питательные вещества из окружающей среды и выбрасывает отходы, он прилипает к другим клеткам и взаимодействует с ними. Совместные сборки подобных клеток образуют ткани, а сотрудничество между тканями, в свою очередь, формирует органы, которые выполняют функции, необходимые для поддержания жизни организма.

В этой статье особое внимание уделяется животным клеткам с некоторым обсуждением процессов синтеза энергии и внеклеточных компонентов, присущих растениям. (Для подробного обсуждения биохимии растительных клеток, см. Фотосинтез . Для полной обработки генетических событий в ядре клетки, см. Наследственность .)

Брюс М. Альбертс

Природа и функции клеток

A клетка окружена плазматической мембраной, которая образует избирательный барьер, который позволяет питательным веществам проникать, а продукты жизнедеятельности - выходить.Внутренняя часть клетки состоит из множества специализированных отсеков или органелл, каждый из которых окружен отдельной мембраной. Одна из основных органелл, ядро, содержит генетическую информацию, необходимую для роста и размножения клеток. Каждая клетка содержит только одно ядро, тогда как другие типы органелл присутствуют в нескольких копиях в клеточном содержимом или цитоплазме. Органеллы включают митохондрии, которые отвечают за передачу энергии, необходимую для выживания клеток; лизосомы, которые переваривают нежелательные материалы внутри клетки; а также эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи, которые играют важную роль во внутренней организации клетки, синтезируя выбранные молекулы, а затем обрабатывая, сортируя и направляя их в нужные места.Кроме того, клетки растений содержат хлоропласты, которые отвечают за фотосинтез, благодаря чему энергия солнечного света используется для преобразования молекул углекислого газа (CO 2 ) и воды (H 2 O) в углеводы. Между всеми этими органеллами есть пространство в цитоплазме, называемое цитозолем. Цитозоль содержит организованный каркас из волокнистых молекул, составляющих цитоскелет, который придает клетке ее форму, позволяет органеллам перемещаться внутри клетки и обеспечивает механизм, с помощью которого сама клетка может двигаться.Цитозоль также содержит более 10 000 различных видов молекул, которые участвуют в клеточном биосинтезе, процессе создания больших биологических молекул из маленьких.

клетки Клетки животных и растений содержат мембраносвязанные органеллы, включая отдельное ядро. Напротив, бактериальные клетки не содержат органелл. Encyclopdia Britannica, Inc. Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Специализированные органеллы характерны для клеток организмов, известных как эукариоты.Напротив, клетки организмов, известных как прокариоты, не содержат органелл и обычно меньше эукариотических клеток. Однако все клетки имеют сильное сходство в биохимической функции.

эукариотическая клетка Рисунок эукариотической клетки в разрезе. Encyclopædia Britannica, Inc.

Молекулы клеток

Понять, как клеточные мембраны регулируют потребление пищи и отходы и как клеточные стенки обеспечивают защиту Клетки поглощают молекулы через свои плазматические мембраны. Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотрите все видео к этой статье

Клетки содержат особый набор молекул, заключенных в мембрану. Эти молекулы дают клеткам возможность расти и воспроизводиться. Общий процесс клеточного воспроизводства происходит в два этапа: рост клеток и деление клеток. Во время роста клетки клетка поглощает определенные молекулы из своего окружения, избирательно перенося их через клеточную мембрану. Попадая в клетку, эти молекулы подвергаются действию узкоспециализированных, больших, тщательно свернутых молекул, называемых ферментами.Ферменты действуют как катализаторы, связываясь с проглоченными молекулами и регулируя скорость их химического изменения. Эти химические изменения делают молекулы более полезными для клетки. В отличие от проглоченных молекул, катализаторы сами химически не изменяются во время реакции, что позволяет одному катализатору регулировать конкретную химическую реакцию во многих молекулах.

Биологические катализаторы создают цепочки реакций. Другими словами, молекула, химически преобразованная одним катализатором, служит исходным материалом или субстратом для второго катализатора и так далее.Таким образом, катализаторы используют небольшие молекулы, принесенные в клетку из внешней среды, для создания все более сложных продуктов реакции. Эти продукты используются для роста клеток и воспроизведения генетического материала. После копирования генетического материала и наличия достаточного количества молекул для поддержания деления клетки клетка делится, образуя две дочерние клетки. Через множество таких циклов клеточного роста и деления каждая родительская клетка может дать начало миллионам дочерних клеток, в процессе преобразования большого количества неодушевленного вещества в биологически активные молекулы.

.

Смотрите также