Биохимия. Полный набор лекций. Нейромедиаторов
 Скачать 18.11 Mb.
|
|
гипотоничной. Дистальный каналец Из-за активной реабсорбции ионов в предыдущих отделах в дистальный каналец попадает гипотоничная моча (около 150-200 мОсмоль), что облегчает реабсорбцию воды в последующих отсеках нефрона. 1. В этом отделе происходит симпорт ионов Na + и Cl – , при этом общий поток ионов выше, чем ионов Cl – 2. Активно идет аммониегенез. 3. Благодаря наличию рецепторов к паратгормону активно идет реабсорбция ионов Ca 2+ www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии Конечный отдел дистального канальца и собирательные трубочки В последних отделах нефрона окончательно решается вопрос о выводимом количестве натрия и воды. Клетки этих отделов чувствительны к воздействию альдостерона и вазо- прессина 1. Действие альдостерона усиливает реабсорбцию ионов Na + через специфические каналы ив обмен на ионы Н. Таким образом, при избыточном эффекте альдостеро- на (синдром Конна) активируется потеря кислых эквивалентов и развивается алкалоз. Биохимия почек 346 2. Вазопрессин, действуя по аденилатциклазному механизму, вызывает изменение цитоске- лета эпителиоцитов и увеличение количества белков аквапоринов II типа на апикальной мембране. В результате вода из гипотоничной мочи перемещается в цитоплазму клеток и далее в интерстиций. 3. Активно идет аммониегенез. 4. Вставочные клетки секретируют ионы Нс затратой энергии. Лабораторная оценка реабсорбции Проксимальный каналец Эффективность реабсорбции определяется по максимальной величине реабсорции глюкозы производят внутривенное вливание раствора глюкозы и повышение ее концентрации в крови до тех пор, пока глюкоза не появится в моче. Для глюкозы эта величина (почечный порог) соответствует 9-10 ммоль/л. Снижение показателя означает патологию этого отдела. Дистальный каналец Тест водной депривации проводится при высоком диурезе – обследуемый лишается воды на некоторое время, определяется осмоляльность плазмы крови и мочи, затем вводится лекарственный аналог вазопрессина и разрешается прием воды. При наличии реакции на вазопрессин – имеется несахарный диабет. При отсутствии реакции – нефрогенный диабет. СВОЙСТВА И СОСТАВ МОЧИ В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ Моча – конечный продукт деятельности почек. С мочой из организма удаляются конечные продукты обмена веществ (шлаки, избыток воды и солей, токсичные вещества, поступающие в организм извне или образующиеся входе метаболизма. Образование и отделение мочи являются составной частью поддержания гомеостаза организма. При биохимическом анализе мочи можно получить представление о функциональном состоянии почек, процессах обмена веществ в различных органах и организме в целом, что способствует выяснению характера патологического процесса, установлению патогенеза и прогноза заболевания, позволяет судить об эффективности проводимого лечения. ФИЗИКО- ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВАМ ОЧИ Поверхностное натяжение Поверхностное натяжение мочи составляет 85-95 % от поверхностного натяжения воды. При появлении в моче желчных кислот поверхностное натяжение мочи уменьшается и моча пенится. Кислотно-основная реакция (рН) Определяется рН в свежевыпущенной моче, так как при стоянии мочи на воздухе образуется углекислота, диоксид углерода удаляется и рН мочи сдвигается в щелочную сторону. Нормальные величины Моча 5,5-6,5 Ацидурия возникает при поступлении в мочу уратов и мочевой кислоты (подагра, лейкозы, лучевая и цитостатическая терапия, кетоновых тел при голодании и сахарном диабете. Щелочная моча выявляется при накоплении ионов аммония (циститы и хронические инфекции мочевых путей, бактериальная аммониеурия), при нарушении ацидогенеза и аммониегенеза (почечная недостаточность, в результате потери бикарбонатов через почки. Реакция мочи может меняться в зависимости от пищевого режима белковая пища обуславливает сдвиг рН в кислую сторону, преобладание углеводной пищи – в щелочную. У вегетарианцев рН мочи более щелочной. Помимо характера пищи на рН мочи оказывают влияние различные метаболические процессы, происходящие в организме и функциональное состояние канальцев почек. Поэтому определение рН мочи имеет ограниченное клиническое значение. При грудном вскармливании рН мочи удерживается на уровне 6,9-7,8, при искусственном питании – 5,4-6,9. Цвет В норме цвет мочи обусловлен наличием в ней пигментов уробилинов и билирубина иногда используются старые названия – урохром и уроэритрин), гематопорфиринов. Биохимия мочи Нормальные величины Моча соломенно-желтый Насыщенность жёлтого цвета мочи зависит от концентрации растворённых в ней веществ. При полиурии разведение больше, поэтому моча имеет более светлую окраску, приуменьшение диуреза она приобретает насыщенно-жёлтый оттенок. Выделяют физиологические и патологические изменения Физиологические изменения Гиперхромурия – моча имеет насыщенный желтый цвет, наблюдается при закислении мочи, ограничении приема жидкости, усиленном потоотделении. Интенсивность окраски в норме пропорциональна плотности мочи. Гипохромурия – бледный соломенно-желтый цвет, отмечается при приеме большого количества жидкости или мочегонных средств. Патологические изменения При патологии цвет мочи может быть o темно-желтый – поносы, токсикозы, рвота, лихорадка, гемолитическая желтуха, болезни печении сердца, o буро-желтый – липоидный нефроз, o светло-желтый – сахарный и несахарный диабет, нефросклероз, красный, розово-красный или кирпично-красный – цинга, гемолитический диатез, гематурия, порфиринурия, лихорадка, o красно-бурый цвет мочи бывает при миоглобинурии, остром инфаркте миокарда, o красно-коричневый – при метгемоглобинурии, зеленый цвет мочи наблюдается при паренхиматозной желтухе, гепатитах, синий – при индиканурии, оранжевый – уратурия, оротатацидурия (болезнь оранжевых пеленок, коричневый (цвет темного пива, пенистая) – при механической желтухе, билируби- нурии, o черно-бурый цвет мочи при стоянии на воздухе бывает при алкаптонурии, меланозе, малярии, o молочно-белый при липурии, хилурии. Прозрачность Нормальная свежевыпущенная моча прозрачна (в мочевом пузыре моча стерильна. Запах Запах зависит от присутствия в моче летучих эфирных кислот, поэтому свежевыпу- щенная моча имеет своеобразный слабый ароматический запах, который иногда определяется как запах мясного бульона. При патологических состояниях аммиачный запах появляется при наличии в моче микрофлоры и бывает при цисти- тах, пиелитах, пиелонефритах, яблочный, плодовый, ацетоновый запах – при кетонурии, гнилостный запах мочи бывает при гангренозных процессах в мочевыводящих путях, фекалий – инфекция кишечной палочкой, зловонный – при употреблении чеснока, хрена, наличии свища между мочевыми путями и гнойными полостями и\или кишечником, потных ног запах сыра – глутаровая ацидемия (тип II), изовалериановая ацидемия нарушение распада лейцина, кленового сиропа (отвар овощей) – болезнь кленового сиропа (лейциноз), мышиный (или затхлый) запах – фенилкетонурия, www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии капустный запах хмеля – мальабсорбция метионина (болезнь хмелесушилки), тиро- зинемия типа I, гниющей рыбы – триметиламинурия (дисфункция ферментной системы печени, участвующей в окислении триметиламина, прогорклый рыбный – тирозинемия (тип I), фиалок – отравление скипидаром, плавательного бассейна – хаукинсинурия (тирозинемия типа III). Плотность Относительная плотность мочи характеризует одну из важнейших функций почек – их концентрационную способность. Нормальные величины Моча новорожденные от 1,002 до 1,020 дети от 1,010 до 1,020 взрослые от 1,010 до 1,025 У здоровых лиц физиологические колебания плотности мочи могут простираться от 1,002 до 1,035 Физиологические изменения Снижение относительной плотности – гипостенурия – наблюдается при физиологической полиурии. Повышение плотности – гиперстенурия – отмечается при обезвоживании организма ограничение жидкости, потери воды, при этом в норме обязательно снижается объем мочи. Осмоляльность Кроме плотности концентрирующую способность почек характеризует показатель ос- моляльности. Эти показатели достаточно близки. Нормальные величины Моча новорожденные дети взрослые 350-750 ммоль/кг У здоровых лиц физиологические колебания могут простираться от 50 до 1000 ммоль/кг, вплоть до 1400 ммоль/кг Физиологические изменения Снижение осмоляльности наблюдается при физиологической полиурии. Повышение осмоляльности мочи отмечается при обезвоживании организма (ограничение жидкости, потери воды, при этом в норме обязательно снижается объем мочи. Осмоляльность ммоль/кг Плотность г/мл Осмоляльность ммоль/кг Плотность г/мл 50 80 100 200 300 350 1,001 1,002 1,003 1,005 1,008 1,010 400 550 650 750 850 1000 1,012 1,015 1,019 1,022 1,025 1,030 Патологические изменения Патологическое понижение отмечается при органических поражениях почек (нефрит, пиелонефрит, сморщенная почка, недостаточной выработке вазопрессина. Патологическое повышение – при сахарном диабете, подагре, застойной почке, остром гломерулонефрите, неукротимой рвоте, поносах, амилоидном и липоидном нефрозе. Биохимия мочи Объем Объем мочи зависит от количества потребляемой организмом жидкости и режима питания, от возраста, температуры окружающего воздуха, работы и отдыха. Соотношение дневного и ночного диуреза колеблется в норме в пределах (3-4):1. Нормальные величины Суточное выделение мочи у взрослых менее 500 мл и более 2000-2500 мл рассматривается как отклонения. Моча отл дол Физиологические изменения Олигурия развивается вследствие обезвоживания организма при низком потреблении жидкостей, в первую очередь воды, при усиленном потоотделении, при повышении температуры окружающей среды. Полиурия и/или полакиурия частое мочеиспускание)отмечается при приеме больших количеств жидкости, при приеме арбузов, дынь и фруктов, сильных эмоциональных переживаниях (стрессовых ситуациях, при приеме мочегонных напитков или лекарственных средств. Патологические изменения Олигурия наблюдается при болезнях сердца, соответствует острому нефриту, острой почечной недостаточности, нефросклерозу, при повышенных потерях вследствие лихорадочных состояний, рвоты, диареи, токсикозов. Полиурия отмечена при заболеваниях нервной системы – приступообразная полиурия, при гидронефрозе – перемежающаяся полиурия, при рассасывании отеков, транссудатов, экссудатов, резко выражена при сахарном и несахарном диабете, при хронических нефритах и пиелонефритах, В этих ситуациях может выделяться дол мочи в сутки. Анурия бывает при острой почечной недостаточности, тяжелых нефритах, менингитах, перитоните, тетании, отравлениях свинцом, ртутью, мышьяком, сильных нервных потрясениях, закупорке мочевых путей опухолью или камнем (ретенционная анурия) и сопровождающееся развитием уремии. Полакиурия соответствует воспалению мочевых путей, лихорадочным состояниям, неврозам. Олакиурия (редкое мочеиспускание) отмечается при нервно-рефлекторных нарушениях. ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ МОЧИ Вещества, обнаруживаемые в конечной моче, по происхождению условно можно разделить на несколько групп 1. Вещества, которые в норме не должны обнаруживаться. Они практически полностью ре- абсорбируются из ультрафильтрата в проксимальных отделах нефрона (сахара, аминокислоты, белок, полипептиды, кетоновые тела. Обнаружение этих веществ в моче сигнализирует о проблемах их реабсорбции – либо нарушены клетки и структура почечных канальцев, либо концентрация этих веществ в крови и, соответственно, в первичной моче столь велика, что они не успевают реабсорбироваться. Эти вещества относятся к "пороговым, те. имеется их определенная концентрация в крови, при которых они не появляют- www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии 351 ся в моче. В обычных условиях мощность механизмов реабсорбции пороговых веществ в проксимальных отделах нефрона достаточна для практически полной их реабсорбции из ультрафильтрата. В конечной моче обычными методами пороговые вещества не определяются. Вещества, попадающие в мочу только в результате фильтрации в клубочках почечных телец – к этой группе относятся креатинин, инулин 3. Вещества, концентрация которых в моче определяется соотношением процессов их секреции и реабсорбции в почечных канальцах. К ним относятся, главным образом, электролиты. Вещества, которые фильтруются и эффективно секретируются из плазмы крови в просвет канальцев проксимальных отделов нефрона – это некоторые органические кислоты и основания 5. Вещества, практически отсутствующие в плазме крови, образующиеся в почках и находящиеся в моче благодаря секреции из клеток почечных канальцев – аммиак, некоторые ферменты и др. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ МОЧИ Вещества мочи представлены как органическими, таки неорганическими соединениями и элементами. В течение суток с мочой из организма выделяется около 60 г сухого остатка органических веществ 35-45 г и минеральных – 15-25 г. В моче обнаружены свыше 150 отдельных химических ингредиентов. Важнейшие физиологические компоненты мочи представлены веществами органической и минеральной природы. К органическим относятся мочевина, креатинин, пептиды, аминокислоты, мочевая кислота, гиппуровая кислота, органические сульфаты. Минеральные вещества – ионы натрия, калия, кальция, магния, аммиака, хлоридов, бикарбоната, фосфатов, неорганических сульфатов. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ МОЧИ Вода Главный в количественном аспекте компонент мочи – вода. Количество воды, выделяемой с мочой, практически совпадает с объемом мочи и включает 50-60% от всей жидкости, поступившей в организм извне, и воду, образовавшуюся в процессе обмена веществ. Натрий Общее количество натрия, выделяемого с суточной мочой, составляет 2-4 г. Оно снижается до 50 мг при употреблении диеты, не содержащей а. Резкое увеличение выведения ас мочой встречается при введении в организм гипертонических растворов. Нормальные величины Моча 130-260 ммоль/сут Клинико-диагностическое значение Выделение натрия возрастает при повышенном его потреблении, первичной и вторичной гипофункции коры надпочечников, сахарном диабете, при лечении диуретиками, снижении секреции вазопрессина. Уменьшение количества натрия выявляется при почечной недостаточности, гиперкор- тицизме, предменструальной задержке натрия и воды (физиологическое состояние, застойной сердечной недостаточности, внепочечной потере натрия, респираторном ацидозе, гипе- ральдостеронизме, приеме стероидных гормонов. Поскольку реабсорбция ионов а сопряжена с секрецией в мочу клетками эпителия почечных канальцев ионов Н (Nа + /Н + обмен, реабсорбция а связана с удалением из организма кислых продуктов и регуляцией КОС. Биохимия мочи Калий Нормальные величины Моча до 6 мес 0-25 ммоль/сут 7-12 мес 15-40 ммоль/сут до 6 лет 20-60 ммоль/сут взрослые 25-100 ммоль/сут Почечные механизмы выделения К, слагаются из клубочковой фильтрации, практически полной реабсорбции и секреции в проксимальных ив дистальных канальцах. Клинико-диагностическое значение Повышение содержания в моче калия происходит в результате действия АКТГ, стероидных гормонов (кортизон, альдостерон), вследствие первичного поражения почек, применения диуретиков, интоксикации аспирином, при метаболическом ацидозе и алкалозе, голодании. Снижение выделения калия – болезнь Аддисона, олигурия различной этиологии, дефицит калия в организме. Кальций и магний Суточное выведение с мочой ионов Са 2+ и М невелико и составляет, соответственно, 0,1-0,3 г и 0,1-0,2 г. Основная часть этих катионов выводится из организма через кишечника доля, выводимая с мочой, составляет не более 30%. Нормальные величины Моча кальций 2,5-7,5 ммоль/сут магний 3,0-5,0 ммоль/сут Клинико-диагностическое значение Содержание ионов Са 2+ в моче отражает состояние минерального обмена в костной ткани и состояние паращитовидных желез. Незначительное повышение содержания ионов Са 2+ в плазме крови сопровождается увеличением его выведения с мочой. Ацидоз сопровождается увеличением концентрации ионизированного кальция, а алкалоз ее снижением. Ионы магния накапливаются при использовании мочегонных, кортикостероидов, лечении цисплатином. Аммиак Так как с участием аммиака в реакциях аммониегенеза выводятся ионы водорода, количество выводимого аммиака может уменьшаться до ничтожно малых величин при алкалозе и возрастать дог при тяжелом метаболическом ацидозе. Аммиак выводится с мочой в виде аммонийных солей (ион Н. Содержание их в моче в определенной степени отражает кислотно-основное состояние. Нормальные величины младенцы 560-2900 мг азота/сут или 40-207 ммоль азота/сут Моча в пересчете на азот) взрослые 140-1500 мг азота/сут или 10-107 ммоль азота/сут Клинико-диагностическое значение Выведение аммиака с мочой возрастает при молниеносной печеночной недостаточности, синдроме Рейе, циррозе, желудочно-кишечном кровотечении, заболевании почек, при сахарном диабете с длительным кетоацидозом, при обезвоживании, голодании, диарее, нарушениях водно-электролитного обмена (уменьшение содержания в организме ионов аи К, первичном гиперальдостеронизме, избыточном поступлении солей аммония. www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии Уменьшение выведения аммиака с мочой встречается при введении в организм растворов бикарбоната натрия, аддисоновой болезни, поражениях дистального отдела нефрона, чрезмерном употреблении щелочных минеральных вод. Хлориды Количество ионов С, выделяемых с мочой, определяется содержанием Св плазме крови, уровнем клубочковой фильтрации и реабсорбции. Реабсорбция осуществляется как пассивно по электрохимическому градиенту, создаваемому за счет реабсорбции атаки путем активного транспорта. Нормальные величины Моча дети до 1 года 2-30 ммоль/сут до 6 лет 15-40 ммоль/сут до 14 лет 36-176 ммоль/сут взрослые 110-250 ммоль/сут Клинико-диагностическое значение Гиперхлорурия возникает при схождении отеков, редких формах нарушения каналь- цевой реабсорбции ионов а, инфузии гипертонических растворов, высоком потреблении соли, гипокортицизме, диурезе любого происхождения. Выраженное уменьшение выведения хлоридов с мочой ( |