ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОХИМИЯ. Функциональная биохимия
 Скачать 2.5 Mb.
|
|
Определение кальция в сыворотке крови и слюне комплексометрическим методом Принцип метода. Метод основан на способности определенных органических соединений (комплексов) избирательно взаимодействовать с ионами кальция. В качестве комплексона используется трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты – ЭДТА). Ионы кальция, предварительно связанные с индикатором – хромовым темно-синим, оттитровывают трилоном Б. При полном связывании кальция с комплексоном происходит изменение цвета индикатора (в комплексе с ионами индикатор имеет фиолетовую окраску, свободный от кальция – синюю). Комплекс кальция с трилоном Б более прочен, чем с индикатором.  Ход работы. В стаканчик Хагедорна наливают 1,0 мл безбелкового фильтрата сыворотки крови. Прибавляют 5 мл аммиачного буфера, 5-6 капель индикатора. Сразу титруют до изменения окраски. Расчет: концентрация кальция равна:  ,где А – количество трилона Б, пошедшего на титрование (мл), Б – количество сыворотки, взятое в опыте (мл), 0,05 – нормальность трилона Б, 1000 – коэффициент для пересчета в моль/л, 2 – количество эквивалентов трилона Б, связывающих с 1 эквивалентом кальция, 40 – атомная масса кальция. Норма: содержание кальция в сыворотке крови здорового человека 2,2 -2,8 ммоль/л, содержание кальция в слюне – 1,2 – 1,5 ммоль/л. Диагностическое значение. Гиперкальциемия бывает физиологической и патологической. Физиологическая имеет место у новорожденных, а также может быть алиментарной. В патологических условиях гиперкальциемия наблюдается при гиперфункции паращитовидных желез, гипервитаминозе D и ряде других заболеваний. Гипокальциемия наблюдается в детском возрасте при спазмофилии, при рахите; гипокальциемия развивается при ряде хронических заболеваний почек, при гипопаратиреидизме, поносах, бронхопневмонии. Определение неорганического фосфата в сыворотке крови Принцип метода. В безбелковом фильтрате сыворотки крови неорганический фосфат при взаимодействии с молибденовым реактивом: H3PO4 + 12(NH4)2MoO4 +21HNO3(NH4)3PO412 MoO3 + 21 NH4NO3+ 12H2O. Под действием сильных восстановителей из аскорбиновой кислоты образуется молибденовая синь Mo2O5H2O, интенсивность окраски которой пропорциональна концентрации неорганического фосфата. Интенсивность окраски измеряется на фотоэлектрокалориметре. Ход работы. В 3 пробирки отмеряют по 1 мл сыворотки крови, 1 мл Н2О и 1 мл эталона. Туда прибавляют 1,2 мл молибденового реактива и 1 мл 0,15% раствора аскорбиновой кислоты и доводят водой до 10 мл, тщательно перемешивают и оставляют стоять на 10 мин для развития окраски. Измеряют светопоглощение при 600 нм (красный фильтр № 8) в кювете с толщиной слоя 1,0 см против контроля (с Н2О). Расчет. Еэталона - 1 ммоль/л Е0 - Х Х =  Норма: содержание неорганического фосфата в сыворотке крови здорового человека составляет обычно 1,0 -1,6 ммоль/л Диагностическое значение. Гиперфосфатемия встречается при почечной недостаточности, гипопаратиреодизме, при приеме больших доз витамина D и ряде других состояний. Гипофосфатемия наблюдается при рахите, при остеомаляции, пеллагре, но может быть и алиментарного происхождения – из-за нарушения всасывания фосфатов в кишечнике. Для диагностики различных патологических состояний важное значение имеет определение количественного соотношения между содержанием кальция и неорганического фосфата в крови: в норме коэффициент Са/Р 1,9–2. Контрольные вопросы 1. Роль минеральных веществ в организме. 2. Обмен кальция и фосфора. Формы существования их в организме и основные биологические функции. 3. Роль витамина D в регуляции обмена кальция и фосфата. 4. Перечислить гормоны, участвующие в регуляции обмена кальция и фосфора. Механизмы их действия. Задачи Задача 1. У ребенка, получающего полноценное питание и витамин D3, наблюдаются признаки рахита. Концентрация кальция в крови на нижней границе нормы. Каковы возможные причины рахита? Задача 2. Больной, проживающий на Севере, долго потреблял в избыточном количестве продукты, которые включают жир печени рыб, содержащий витамин D3. При обращении больного в медицинский центр с жалобой на повышенное артериальное давление проведено рентгенологическое исследование, которое подтвердило отложение кальция в мягких тканях больного и образование камней в мочевых путях. Почему рацион с избытком рыбьего жира может обусловить указанные симптомы? Задача 3. Гиперпаратиреоидизм – заболевание, в основе которого лежит гиперпродукция паратгормона. У больных отмечаются мышечная слабость, остеопороз и деформация костей, образование почечных камней. Какова причина перечисленных симптомов у больных? Рекомендуемая литература 1. Биохимия. Под ред. Е.С. Северина, М., «ГЭОТАР –Медиа», 2008. Стр. 592-597. 2. Р. Марри, Д. Гриннер, П. Мейес, В. Родуэлл. Биохимия человека. В 2-х томах. М. Мир, 2004 . Том 2. Стр. 193 -204, 283. 3. Николаев А.Я.. Биологическая химия. М., Медицинское информационное агентство, 2004. Стр. 422-426. 4. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. Под ред. Е.С. Северина, А.Я. Николаева. М., «ГЭОТАР –Медиа», 2002. Стр. 295-297. 5. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.. Биологическая химия. М., Медицина, 1998. Стр. 263-264, 582-585, 676-677. 6. Бышевский А. Ш., Терсенев О.А.. Биохимия для врача. Екатеринбург, «Уральский рабочий», 1994. Стр.299-301, 353-354, 153-154, 139-141. БИОХИМИЯ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ И МОЧИ Особенности метаболизма почечной ткани Почки участвуют в регуляции водно-электролитного баланса, поддержании кислотно-основного равновесия, выделения азотистых шлаков, поддержания осмотического давления жидкостей организма, регуляции кровяного давления, стимуляции эритропоэза и т.д. Процессы, обеспечивающие вышеперечисленные функции протекают с потреблением большого количества энергии, получаемой в ходе метаболических реакций. Не менее 8-10% всего поглощаемого человеком в покое кислорода, используется на обеспечение аэробных высокоэнергетичных процессов, что особенно характерно для коркового слоя. В качестве топлива в аэробных процессах выступают жирные кислоты, глюкоза, кетоновые тела. В мозговом слое доминируют анаэробные процессы. В почках велико содержание ферментов, встречающихся и в других тканях. К ним относятся АлАТ, АсАТ, ЛДГ, глутаматдегидрогеназа. Однако, для почек характерны и специфические ферменты – глицинамидинотрансфераза, обеспечивающая начальную стадию синтеза креатина, что имеет диагностическую ценность, как органоспецифичный фермент. Другим ферментом, при повышении которого в крови можно судить о поражении почечной ткани является аланинаминопептидаза (ААП), а именно изофермент ААП3, характерный для этой ткани. Мочеобразование Моча – секрет, продуцируемый и выделяемый в большом количестве почками, которые регулируют водно-солевой и другие виды обмена. Структурной функциональной единицей почек является нефрон, состоящий из клубочка, проксимального канальца, нисходящий и восходящий ветви петли Генли и дистального канальца. Первичная моча образуется путем ультрафильтрации плазмы крови в клубочках. Движущей силой этого процесса является гидростатическое давление крови (ультрофильтрация прекращается, если гидростатическое давление крови падает ниже 70 мм. рт. ст.). Мембрана клубочка состоит из трех слоев, средний из которых (базальная мембрана) имеет наименьший размер пор, - их диаметр составляет – 34 нм. Поэтому обычные белки плазмы крови не проходят через мембрану, и первичная моча представляет собой, по существу, плазму крови, почти полностью лишенную белков. Объем первичной мочи в сутки составляет у человека ≈180 л, плотность 1,010 и pН = 7,4. Почти вся первичная моча (≈ 99% ее воды) подвергается обратному всасыванию в канальцах, где формируется окончательная (вторичная) моча. Формирование вторичной мочи происходит путем обратного всасывания (реабсорбции) большинства веществ, а также секреции. Во-первых, всасывается вода (65-87% профильтровавшейся в клубочках) вместе с соответствующим количеством солей. Эта обязательная реабсорбция протекает путем пассивной диффузии, в силу почти полного отсутствия онкотического давления в первичной моче. Остальные 13-15% воды реабсорбируются в других участках – в нисходящем отделе петли Генли, в дистальном канальце и собирательных трубках. Эта реабсорбция тесно связана с концентрирующей и разводящей функциями почки. Концентрирование мочи и ее разведение связано с функцией нисходящей и восходящей ветвей петли Генле. Нисходящий отдел избирательно проницаем для воды, но не для Na+. Поэтому здесь моча концентрируется. Восходящая ветвь, наоборот избирательно проницаема для Na+, который здесь активно реабсорбируется посредством «натриевого насоса» и в результате в этой части петли Генле наступает разведение мочи. Реабсорбцию в дистальных канальцах и собирательных трубках усиливает антидиуретический гормон гипофиза (вазопрессин). Рецепторы (V2) антидиуретического гормона (АДГ) обнаружены на базолатеральной мембране клеток собирательных трубочек и дистальных канальцев, которые относительно непроницаемы для молекул воды. В отсутствие АДГ моча не концентрируется и может выделяться в количествах до 20 л в сутки. Связывание АДГ с V2 стимулирует аденилатциклазную систему:  R – рецептор V2, АЦ – аденилатциклаза превращает АТФ в ц-АМФ, который активизирует протеинкиназу А(ПКА), она фосфорилирует белки, стимулирующие экспрессию гена мембранного белка – аквапорина-2. Он, перемещаясь к апикалиной мембране собирательных канальцев, встраивается в нее, образуя водные каналы, в результате чего вода свободно диффундирует в клетки почечных канальцев и поступает в интерстициальное пространство. В результате образуется малый объем высококонцентрированной мочи (антидиурез). Т.о. осморегулирующая функция почки тесно связана с регуляцией выведения воды и электролитов. Реабсорбция основного количества Na+ (80%) происходит в проксимальных канальцах. Этот процесс является активным, т. е. требующим затраты АТФ и участия специальной транспортной системы мембран, компонентом которого является фермент АТФ-аза. Вместе с Na+ пассивно следует эквивалентное количество ионов Cl–, т.к. мембраны вообще легко проницаемы для анионов. Активная реабсорбция Na+ продолжается в восходящей ветви петли Генля и завершается в дистальном канальце, где она сопровождается обменом Na+ на эквивалентное количество Н+ или К+ которые секретируются в просвет канальца. Реабсорбция К+, Са2+, Сl–, НРО  , Н2РО в основном также протекает в проксимальных канальцах, а завершается в дистальных. Реабсорбцию фосфатов снижает паратгормон, а кортизон и витамин-Д действуют противоположно.Паратгормон через соответствующие рецепторы активизируют аденилатциклазу, что ведет к возрастанию количества ц-АМФ и стимуляции мобилизации Са2+ из внутриклеточных запасов. Они в свою очередь активируют киназы, которые индуцируют транскрипцию генов, шифрующих белки, выносящие фосфат-ионы. Кортизон, как стероидный гормон, соединяется с внутрицитозольным рецептором клеток канальцев, образует гормон-рецепторный комплекс, который взаимодействует с хроматином, в результате чего синтезируются белки, реарсорбирующие фосфаты и кальций. Аналогично действует и производное витамина-D3 –кальцитриол. Реабсорбция органических веществ в основном идет в проксимальных канальцах. Глюкоза в процессе обратного всасывания превращается в глюкозо-6фосфат путем реакции с АТФ. Системы активного транспорта глюкозы полностью насыщаются при содержании ее в первичной моче выше 10-12 ммоль/л (“почечный порог”). Более высокий уровень сахара в крови и соответственно в первичной моче приводит к нарушению реабсорбции глюкозы. В проксимальных канальцах расположены также системы для обратного всасывания аминокислот. В средней трети проксимального канальца реабсорбируется и основная масса того небольшого количества белков, которое попадает в ультрафильтрат. В проксимальных канальцах наблюдается реабсорбция 40% всей профильтрованной мочевины (путем пассивной диффузии) и 90% мочевой кислоты (активно). Креатинин практически на реабсорбируется, более того, при заболеваниях почек он дополнительно секретируется в дистальных канальцах. Значение рН первичной мочи равно 7,4, т.е. такое же, как в плазме крови. Дальнейшее закисление мочи происходит в основном в дистальных канальцах при помощи трех механизмов, которые сводятся к реабсорбции Na+ и секреции Н+. Первый из них – реабсорбция Na+ при превращении Na2HPO4 + H+ → NaH2PO4 + Na+ . По мере продвижения первичной мочи по канальцам происходит реабсорбция Na+, вместо него из клеток канальца выделяется Н+ и соотношение NaH2PO4/Na2HPO4 изменяется с ¼ до 50. В клетках из угольной кислоты остается НСО  , увеличивая щелочной резерв крови.Вторым процессом, задерживающим Na+ и выводящим избыток Н+, является превращение в просвете канальцев бикарбонатов в угольную кислоту. Эпителий дистального канальца содержит карбоангидразу, катализирующую реакцию образования угольной кислоты из воды и углекислого газа. Н2СО3 диссоциирует на Н+ и НСО . Ионы Н+ поступают в просвет канальца в обмен на активно реабсорбируемые ионы Na+, которые с бикарбонатом пополняют щелочной резерв крови, а моча подкисляется.Третья система, сохраняющая Na+, выводит Н+ в виде NH  . Эпителий дистальных канальцев содержит глутаминазу, которая освобождает NH3 из глутамина, превращая его в глутаминовую кислоту. Аммиак в виде солей аммония выводится почками, причем их количество увеличивается при ацидозе.В итоге концентрация Н+ ионов в моче может быть в 800 раз больше, чем в крови, а величина рН мочи может достичь 4,5. Дальнейшее подкисление опасно для почечного эпителия. Свойства мочи
Относительная плотность мочи взрослого человека в течение суток колеблется от 1,002 до 1,035, что связано с периодическим приемом пищи, воды, потерей организмом жидкости. Чаще относительная плотность равна 1,012 – 1,020. Плотность мочи дает определенное представление о количестве растворенных в ней веществ. В сутки с мочой выделяется от 50 до 75 г плотных веществ. Приближенный расчет содержания плотного остатка в моче (в граммах на 1 л) можно произвести, умножив две последние цифры относительной плотности на коэффициент 2,6.
Компоненты мочи
Цвет мочи Нормальная моча имеет соломенно-желтый цвет в следствии присутствия важнейших красящих веществ: урохромов А и Б, уроэтрина, уробилина, гематопорфирина, урорезина и др. образующихся из пигментов крови. Изменения цвета мочи при различных патологических состояниях
Оценка количества, относительной плотности и цвета мочи, а также биохимическое исследование крови с определением уровня азотистых шлаков (остаточного азота и его фракций) и электролитов (калия и натрия) особенно важны для своевременной диагностики синдромов острой и хронической почечной недостаточности. Анурия – (диурез менее 200 мл/сут) – раннее основное клиническое проявление синдрома острой почечной недостаточности (ОПН). Кроме этого синдрома ОПН характерна азотемия, опасная для жизни гиперкалиемия – калий плазмы выше 6 ммоль/л (норма 3,5 – 5 ммоль/л), декомпенсированный метаболический ацидоз, гипергидратация (внеклеточная или общая). Но в первую очередь нужно дифференцировать анурию от легко устранимой задержки мочеиспускания, часто наблюдающейся при заболеваниях предстательной железы, парапроктите, поражениях ЦНС, применение наркотиков, атропина, ганглиоблокаторов. При анурии ОПН мочевой пузырь пуст, азотемия и гипергидратация нарастает. Различают три формы ОПН при которых причины анурии могут быть различны.
а) двусторонний кортикальный некроз (нарушение почечной гемодинамики); б) острый канальцевый некроз, вызванный токсическим действием на эпителий извитых почечных канальцев продуктов гемолиза, уратов, оксалатов, сульфаниламидов и т.д.; в) острое воспаление почечной ткани (апостематозный нефрит, острый интерстициальный нефрит, геморрагические лихорадки и т.д.); г) инфильтрация почечной ткани (опухолевыми или лейкозными клетками).
Хроническая почечная недостаточность (ХПН) – необратимое нарушение концентрационной способности, азотвыдилительной и гомеостатических функций почек. ХПН является исходом хронических заболеваний почек: диффузных воспалительных (хронический нефрит, пиелонефрит), обменных (диабетическая нефропатия, подагрическая нефропатия), генетических и т.д. Патогинез ХПН связан с прогрессирующим склерозированием, фибропластической трасформацией почечной ткани и сосудов, ведущей к гибели нефронов. Основные симптомы ОПН и ХПН
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Цель работы: студент должен изучить и знать механизм образования мочи, химический состав мочи здорового человека, патологические компоненты мочи; уметь определить в моче ацетон, кровь, желчные пигменты, уробилин, индикан, глюкозу, белок. Реакция рН
Принцип: метод основан на свойствах индикатора имеющего зону перехода окраски в диапазоне рН 6,0 – 7,6. Подготовка раствора индикатора: 0,1 г тонко растертого бромтимолового синего растворяют в 20 мл теплого этилового спирта. После охлаждения раствор доводят водой до объема 100 мл. Ход работы. К 2 –3 мл мочи (через 2 –3 часа после мочеиспускания) добавляют 1 –2 капли раствора индикатора. Желтым цветом характеризуется кислая реакция, бурым слабокислая, травянистым нейтральная, буровато – зеленым слабощелочная, синим – щелочная.
Определение титруемой кислотности и аммиака мочи по методу Мальфатти Принцип метода. Под титруемой кислотностью мочи понимается общее количество кислот в моче, определяемое титрованием щелочью в присутствии индикатора фенолфталеина. Кислотность мочи зависит, главным образом, от количества однозамещенных фосфатов (типа NaH2PO4) и различных органических кислот, выводимых с мочой. Она является одним из показателей кислотно-щелочного равновесия организма. Обычно титруемая кислотность мочи определяется наряду с количеством аммиака, находящегося в связи с остатками различных кислот (соли аммония) и, таким образом, характеризующего количество нейтрализованных кислот в моче. Определение аммиака основано на связывании солей аммония с формалином в виде гексаметилентетраамина, освобождающиеся при этом кислоты титруют щелочью. Ход работы. Титруемую кислотность и аммиак определяют в одной пробе. В колбу помещают 10 мл мочи и 10 мл воды, добавляют 2-3 капли фенолфталеина и титруют 0,1Н раствором NaOH до розовой окраски. Отмечают количество ушедшего на титрование раствора щелочи - оно соответствует титруемой кислотности мочи (а). Далее в колбу добавляют 3 мл раствора формалина (окраска исчезает). Титруют снова 0,1Н раствором щелочи до появления стойкого розового окрашивания. Результат второго титрования указывает на количество аммиака (в). Расчет: Титруемую кислотность мочи обычно пересчитываю на соляную кислоту. Расчет титруемой кислотности проводят по формуле:  ,где а - количество раствора NaOH, прошедшего на первое титрование, 0,1 - нормальность раствора NaOH, 1500 - суточный диурез, 10 - количество мочи в пробе. В норме титруемая кислотность 27,5 - 63 ммолъ/сутки. Расчет аммиака за сутки:  Суточное выведение аммиака колеблется от 30 до 53 ммолей. Качественные реакции на патологические составные части мочи Патологическими составными частями мочи называют такие её химические компоненты, которые в моче здоровых людей совершенно отсутствуют или содержатся в очень незначительных количествах и неопределимы обычными качественными реакциями. Чаще всего мочу исследуют на наличие таких патологических составных частей, появление которых в моче свидетельствует о нарушении функций организма и имеет диагностическое значение. К их числу обычно относят глюкозу («Сахар»), белок, гемоглобин, желчные пигменты и желчные кислоты, кетоновые тела. 1. Сахар. О наличии «сахара» (обычно глюкозы) в моче судят по реакции Фелинга. В пробирку к 10 каплям исследуемой мочи добавляют 2 капли реактива Фелинга 1 и 2 капли реактива Фелинга 2 и нагревают на кипящей водяной бане в течение 2-3 минут. Появление желтого или красноватого окрашивания или осадка свидетельствует о наличии в моче глюкозы («сахара»). 2. Белок. а) Проба с азотной кислотой - проба Геллера. В пробирку наливают около 1 мл концентрированной HNО3, и на неё осторожно приливая по стенке пробирки, наслаивают около 1 мл исследуемой мочи. Появление мутного, белого кольца на границе двух жидкостей свидетельствует о наличии в моче белка. б) Проба с сульфосалициловой кислотой. К нескольким миллилитрам мочи добавляют 20% раствор сульфосалициловой кислоты из расчета две капли на 1 мл мочи. При положительной реакции появляется мутность, которая тем более выражена, чем выше содержание белка в моче. Результат обозначают следующим образом: слабоположительная (+), положительная (++), резкоположительная (+++). в) Нефелометрический метод основан на свойстве белка, который дает с сульфосалициловой кислотой помутнение, интенсивность которого пропорциональна концентрации белка. В градуированную пробирку наливают 1,25 мл профильтрованной мочи и добавляют до объема 5 мл 3% раствор сульфосалициловой кислоты, тщательно размешивают. Через 5 минут измеряют экстинцию ФЭК при длине волны 590 – 650 нм (оранжевый или красный светофильтр) против контроля в кювете толщиной слоя 0,5 см. Для контроля используют 1,25 мл профильтрованной мочи (той же), к которой до объема 5 мл доливают изотонический раствор хлорид натрия. Строим калибровочную кривую зависимости экстинкции от концентрации белка. Для приготовления различных концентраций белка используют стандартный раствор альбумина (человеческий или бычий). Заполняют рабочую таблицу. При необходимости для определения белка можно использовать биуретовый метод (см. “Биохимия крови”). 3. Гемоглобин. Для проведения пробы в пробирке смешивают 1-2 мл исследуемой мочи с 10 каплями раствора бензидина (0,2% раствор в ледяной уксусной кислоте) и 3-4 каплями перекиси водорода. В присутствии гемоглобина через несколько минут появляется синее окрашивание, при стоянии окраска переходит в красную. Гемоглобин разлагает перекись водорода и освободившийся «активный» кислород окисляет бензидин в парахиноиндинмид синего цвета. 4. Определение индикана в моче (проба Яффе). Принцип. Превращение индикана в индоксил и последующее окисление индоксила (перманганатом калия) в синёе или красное индиго.  Ход работы. 5-6 мл мочи смешать с равным объемом соляной кислоты, прилить 1-2 капли перманганата калия, прилить 2-3 мл толуола. Пробирку закрыть и многократно опрокидывать без взбалтывания. В присутствии индикана толуол окрасится в розовый цвет. 5. Кетоновые тела. а) Реакция образования йодоформа: В щелочной среде йод взаимодействует с ацетоном, образуя йодоформ, который обнаруживают по характерному запаху и иногда – по появлению мути, возникающей в следствие плохой растворимости йодоформа в воде: CH3 – C - CH3 + 3I2 + 4NaOH → 3H2O + 3NaI + CHI3 + CH3COONa ║ O Для выполнения реакции в пробирку к 3 мл мочи добавляют по 5 капель реактива Люголя и 10% р-ра NaOH. Содержимое пробирки перемешивают и отмечают результат. б) В щелочной среде кетоновые тела дают с нитропруссидом натрия оранжево-красную окраску. Уравнение химической реакции следующее: CH3 – C - CH3 + Na2[Fe(CN)5NO] + 2NaOH → Na4[Fe(CN)5NO=CHCOCH3] ║ + HOH O При добавлении к реакционной смеси концентрированной уксусной кислоты образуется соединение, окрашенное в темно-красный цвет. Уравнение реакции: Na4[Fe(CN)5NO=CHCOCH3] + СH3COOH → →Na3[Fe(CN)5NOCH2COCH3]+ CH3COONa 6. Проба Гмелина на желчные пигменты. В пробирку наливают 10 капель концентрированной HNO3, содержащей следы азотистой кислоты, и осторожно, пипеткой наслаивают на нее исследуемую мочу (примерно 1 мл). При наличии в моче желчных пигментов на границе кислоты и мочи появляется слой цветных колец, возникающих в результате образования продуктов окисления билирубина. Особенно характерным является зеленое кольцо. Экспресс методы обнаружения «сахара» и кетоновых тел в моче Экспресс методы - это лабораторные методы диагностики, применяемые врачом у постели больного без лабораторного оборудования. Эти методы - простые и быстрые, но недостаточно точные. Наиболее часто применяются экспресс методы определения «сахара» и кетоновых тел в моче при необходимости срочной диагностики сахарного диабета. Экспресс-метод определения «сахара» в моче Метод основан на реакции Фелинга (восстановление гидрата окиси меди в гидрат закиси меди). Реактив А содержит безводную сернокислую медь, реактив Б содержит сухой гидроксид натрия. В пробирку опускают таблетку реактива А и 1-2 таблетки реактива Б и приливают 10 капель мочи. За счет растворения щелочи происходит нагревание содержимого пробирки и при наличии глюкозы в моче синий цвет жидкости в пробирке меняется на зеленый, затем на желтый. По прилагаемой полоске бумаги с цветной шкалой находят приблизительную концентрацию глюкозы в моче. Экспесс-метод определения кетоновых тел в моче Метод основан на реакции с нитропруссидом натрия. В фарфоровую чашку насыпают специальный порошок (содержит нитропруссид натрия) и на него наносят 2-3 капли мочи. Через 1-2 минуты при наличии кетоновых тел появляется фиолетовое окрашивание. По прилагаемой полоске бумаги с цветной шкалой находят приблизительное содержание кетоновых тел в моче. Клинико-диагностическое значение определения патологических элементов мочи: 1. Белок. Ренальная протеинурия отмечается при пиелонефрите, амилоидозе почек, почечно-каменной болезни, абсцессе почек, туберкулёзе, опухолях почек, при остром и хроническом нефрите, неврозах, эклампсии, невропатии беременных. Застойная протеинурия - при декомпенсации деятельности сердца и опухолях в брюшной полости. Токсическая протеинурия может быть после употребления больших доз салициловых препаратов, аналъгетиков, препаратов золота. Лихорадочная протеинурия возникает при заболеваниях с повышением температуры. Экстратенальная протеинурия наблюдается при циститах, уретритах, пиелитах, простатитах, длительных запорах, тяжелых поносах. Нейрогенная протеинурия встречается при травме черепа, кровоизлиянии, инфаркте миокарда, почечной колике. 2.Сахар. Чаще наблюдается панкреатическая глюкозурия вследствие недостаточности островного аппарата поджелудочной железы при диабете. Почечная глюкозурия в раннем возрасте - признак аномалии обмена веществ. Печеночная глюкозурия встречается при заболеваниях печени вследствие нарушения гликопексической её функции. Глюкозурия может быть при инсульте, менингите, иногда после сотрясении головного мозга. 3. Кетоновые тела. Кетоновые тела чаще определяются при средних и тяжелых формах сахарного диабета, а также при лихорадочных состояниях, неукротимой рвоте, поносе, длительном введении избытка инсулина. 4. Желчные пигменты. Желчные пигменты находят при болезни Боткина, гепатитах, механической желтухе, циррозе печени. 5. Кровь. Определяется при остром и хроническом гломерулонефрите, пиелите, хронической почечной недостаточности, травмах мочевого пузыря, почек, мочевых путей, а так же после приема больших доз антикоагулянтов, сульфаниламидных препаратов, уротропина. 6. Реакция рН. Щелочная реакция наблюдается при инфекциях мочевых путей (циститах, пиелитах, распаде опухолей), а так же при гематурии, рассасывании выпотных жидкостей, после рвоты и поносов. Кислая бывает при острой и хронической почечной недостаточности, туберкулезе почек, остром и хроническом гломерулонефритах, лихорадочном состоянии, мочекаменной болезни. Норма рН 5,3 – 6,5. Кислая реакция рН < 5 при перегрузке мясной пищей, при респираторном ацидозе, метаболическом ацидозе (диабетическая кома, сердечная недостаточность, острая почечная недостаточность), острый нефрит, подагра, туберкулез почки. Подщелачивание (овощная диета, респираторный алкалоз, почечный канальцевый ацидоз, нередко при воспалении в мочеиспускательных путях). КДЗ аммонийного азота. Белок в норме практически отсутствует 35 – 50 мг/сут, преимущественно альбумин и гликопротеиды, которые выделяются с мочой, обычными лабораторными методами не определяются. 7. Индикан. Индиканурия встречается при интенсивном гниении белковых веществ в кишечнике (колит, непроходимость кишечника, рак, абсцесс кишечника, пepитонит, запоры и пр.), а так же при усиленном распаде белков в организме (опухоль, эмпиемы, абсцессы и др.) Органические компоненты мочи
Протеинурия – это выделение белка с мочой в концентрациях, при которых лабораторные пробы на белок становятся положительными. Почечная протеинурия – обусловлена повреждением гломерулярного фильтра или дисфункцией эпителия извитых почечных канальцев. Гломерулярный фильтр формируют три мембраны (эндотелиальная, базальная и эпителиальная) и “щелевидная” диафрагма – сеть из отростков подоцитов, заполненная бесклеточным гелем. Фильтрация белковых макромолекул осуществляется по транспортным каналам (порам) совместно с молекулами воды и электролитами. Стенки пор образованы отростками подоцитов и связанными с ними отрицательно заряженными цепями особых структурных белков (гликопротеидов и протеогликанов). Отрицательным зарядом фильтра и соответствием его пор по размерам и форме молекуле белка (альбумина) объясняются высокая избирательность и барьерные свойства гломерулярного фильтра. Фильтрация белков уменьшается пропорционально увеличению размера их молекулы и уменьшению их положительного заряда (поэтому большинство плазменных белков задерживаются фильтром и не попадают в мочу). В основе нарушения работы фильтра могут лежать различные патогенные механизмы:
Выделяют селективную и неселективную протеинурию. Селективная - встречается при незначительных повреждениях гломерулярного фильтра (проходят белки с молекулярной массой не выше 68000 (альбумин, церулоплазмин, трансферрин). Неселективная - при более тяжелых повреждениях фильтра. В моче преобладают α- макроглобулин, β – липопротеин, γ – глобулины. Почечная протеинурия может быть органической и функциональной. Органическая возникает при органическом поражении нефрона. Типы органической протеинурии
Нефрогенная – характеризуется появлением в моче белков, происходящих из почечной паренхимы. Не выделяется как отдельный вид, т.к. часто сочетается с клубочковой или канальцевой протеинурией. При данной протеинурии выделяются гликопротеиды. Например, при нефротоксическом действии многих лекарств в моче появляется мембранный гликопротеин – белок щеточной каймы эпителия проксимальных канальцев. От органических протеинурий следует отличать функциональные, не связанные с заболеваниями почек, и не требующие лечения. 1. Ортостатическая – наблюдается у 12 – 40% детей и подростков (появление белка в моче при длительном стоянии или ходьбе с быстрым исчезновением). Данная протеинурия гломерулярная, генез ее связывают с нарушением гемодинамики почек, развивающимся за счет лордоза сдавливающего нижнюю полую вену в положении стоя, или выброса ренина (ангиотензина II) в ответ на изменение объема циркулирующей плазмы при ортостатизме. 2. Протеинурия напряжения выявляется у 20% здоровых лиц (в том числе у спортсменов). Белок обнаруживают в первой порции мочи после нагрузки. Протеинурия клубочкового типа (неселективна). Ее генез объясняют гемолизом с гемоглобинурией и стрессовой секрецией катехоламинов с преходящим нарушением гломерулярного кровотока. 3. Лихорадочная наблюдается при лихорадочных состояниях чаще у стариков и детей. 4. К функциональным протеинуриям относят также протеинурию новорожденных (в первые 4 – 10 дней жизни) и грудных детей (при перекармливании). Однако эти разграничения достаточно условны. Существует также внепочечная протеинурия (постренальная) свойственная заболеваниям мочевых путей (воспаление, опухоли мочеточников, мочевого пузыря, предстальной железы и т.д.). Контрольные вопросы 1. Какие биохимические механизмы лежат в основе эксреторной функции почек? 2. Как функционирует почечный натриевый насос? 3. Механизм образования мочи. 4. Что такое первичная и вторичная моча? 5. Объясните, что такое клиренс? 6. Как в организме происходит регуляция мочеобразования и диуреза? 7. Охарактеризуйте физико-химические свойства мочи здорового человека. 8. Какие неорганические вещества содержатся в моче здорового человека? 9. Какие органические вещества содержатся в нормальной моче? 10. Как изменяется диурез при заболеваниях? 11. Какие изменения физико-химических свойств претерпевает моча при заболеваниях? 12. Как изменяется химический состав мочи при заболеваниях? 13. Механизм образования креатина. В каком виде он выделяется из организма? 14. Что такое проба Квика и какое диагностическое значение она имеет? 15. При каких патологических состояниях наблюдается появление белка в моче? 16. Укажите принципы качественного и количественного определения белка в моче. 17. Каково нормальное содержание в суточном количестве мочи следующих веществ: аминокислот, мочевины, аммонийных солей, креатина, креатина мочевой кислоты? 18. При каких патологических состояниях наблюдается цистинурия и гомоцистинурия? 19. Напишите формулы апетоновых тел. Укажите принципы методов качественного определения кетоновых тел (апетона) в моче. 20. При каких заболеваниях имеет место кетонурия? 21. Какие патологические составные части мочи можно открыть с помощью тест полосок и таблеток? 22. При каких заболеваниях имеет место гематурия, гемаглобинурия? 23. Напишите схему образования желчных пигментов. 24. Что такое прямой и непрямой билирубин, какое диагностическое значение имеет определение билирубина в моче? 25. Какие виды желтух вы знаете? При какой желтухе имеет место гипербилирубинурия? 26. Какое клиническое значение имеет определение желчных кислот в моче? 27. Как определить индикан в моче? Механизм образования индикана. 28. Парные соединения (гиппуриновая кислота, индикан) и диагностическое значение их определения. Механизм образования парных соединений. Задачи Задача 1. Выберите симптомы, характерные для гиперальдостеронизма и несахарного диабета. I. Гипертензия. II. Полиурия. III. Повышение осмотического давления. IV. Повышенная жажда. V. Гиперглюкоземия. А. Характерно для гиперальдостеронизма. В. Характерно для несахарного диабета. С. Характерно. D. Не характерно ни для одного. Ответ: 1-А; II-B; III-A; VI-C; V-D. Задача 2. А. Выберите из перечисленных веществ составляющие ренин – ангиотензииновой системы и расположите их в порядке функционирования:
Ответ: 3→5→1→2→4 Б. Подберите каждому из гормонов соответствующее место синтеза. 1. Вазопрессин. А. Печень. 2. Альдостерон. В. Почки. 3. Ренин. С. Гипофиз. 4. Кортикотропин. D. Гипоталамус. 5. Ангиотензиноген. Е. Надпочечники. Ответ: 1-D; 2-E; 3-B; 4-C; 5-A В. Выберите положения, правильно отражающие образование и функции ангиотензина II.
Ответ: 1,3,6. Задача 3. При синдроме Баттлера – Олбрайта отмечаются следующие нарушения: снижается выделение солей аммония с мочой, повышается экскреция натрия и калия (что приводит к гипонатриемии и гипокалиемии), возникает ацидоз. Предположите, активность какого фермента снижена в почках? Напишите уравнение реакции, которую он катализирует. Почему развивается ацидоз и увеличивается потеря калия и натрия? Задача 4. В лабораторию доставлена моча нескольких пациентов: А. – насыщенно – желтого цвета, плотность 1,025; Б. – соломенно-желтая, плотность 1,052; В. – бесцветная, плотность 1,001. Существует ли зависимость между интенсивностью окраски и плотность мочи? Имеет ли диагностическое значение нарушение этого соотношения? Задача 5. По рекомендации врача пациент ограничил употребление мяса, рыбы и значительно увеличил содержание в пище овощей и фруктов. Как изменится рН мочи? Изменится ли содержание в моче мочевины? Задача 6. Исследование крови и мочи больного показало, что в крови уровень сахара в пределах нормы, в моче – проба на глюкозу положительная. Может ли быть глюкозурия без гипергликемии? Следует ли считать ошибочными результаты анализов? Рекомендуемая литература
БИОХИМИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ Состав соединительной ткани С   оединительная ткань | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||