Биохимия. Полный набор лекций. Нейромедиаторов
 Скачать 18.11 Mb.
|
|
гипохлорурия) отмечается при длительной рвоте, диарее, отеках, хроническом нефрите, остром суставном ревматизме, гиперкортицизме, острых лихорадочных заболеваниях, у людей, находящихся на бессолевой диете. Бикарбонаты Количество бикарбонатов, выводимых с мочой, зависит от их содержания в плазме крови ив значительной мере определяется величиной рН мочи. При снижении концентрации бикарбонатов в крови ниже 28 ммоль/л практически все НСО 3 – ультрафильтрата реабсорби- руются и с мочой выводится ничтожное их количество. При концентрации бикарбонатов в крови свыше 28 ммоль/л реабсорбируется относительно постоянное их количество. Не реаб- сорбированные анионы выделяются с мочой. Нормальные величины Моча отсутствие Клинико-диагностическое значение Выведение бикарбонатов с мочой в значительной мере коррелирует с величиной ее рН. Выведение бикарбонатов возрастает при алкалозе и снижается при ацидозе. Также бикарбонаты обнаруживаются при поражении канальцев (тубулопатиях) вследствие нарушения реабсорбции ионов НСО 3 – . При этом возможно развитие почечного ацидоза, так как ионы HCO 3 – связывают натрий и препятствуют его реабсорбции в обмен на ионы Н + Фосфаты Главными фосфатами мочи являются Н 2 РО 4 – и НРО 4 2– . Количество фосфатов, выделяемых с мочой, зависит от характера питания. Обычно с мочой удаляется менее 50% фосфатов, выводимых из организма. Перешедшие в ультрафильтрат ионы НРО 4 2– и Н 2 РО 4 – подвергаются активной реабсорбции. Реабсорбция фосфатов активируется витамином D и ингибируется паратгормоном. На реабсорбцию фосфатов влияют ионы К, поскольку при снижении содержания Кв крови реабсорбция фосфатов нарушается. Биохимия мочи Нормальные величины Моча Н 2 РО 4 – и НРО 4 2– 12,9-42,0 ммоль/сут, в пересчете на фосфор 0,7-1,6 г Клинико-диагностическое значение Выведение фосфатов с мочой возрастает при ацидозе и алкалозе, первичном и вторичном гиперпаратиреоидизме, витамин резистентном рахите, интоксикации витамином D, базедовой болезни, голодании, непочечный ацидоз, синдром Фанкони. Уменьшенное выведение фосфатов характерно для первичного и вторичного гипопа- ратиреоидизма. ОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ МОЧИ Мочевина Мочевина попадает в первичную мочу из плазмы крови в результате клубочковой фильтрации ив дальнейшем в процессе формирования конечной мочи не подвергается активной реабсорбции и не секретируется в мочу клетками почечных канальцев. В тоже время, при прохождении первичной мочи по различным участкам нефрона, значительная часть мочевины возвращается в кровь путем пассивной реабсорбции. Процесс выделения мочевины является саморегулируемым и зависит от содержания мочевины в плазме крови и величины клубочковой фильтрации. Нормальные величины Моча 330-580 ммоль/сут Клинико-диагностическое значение Повышение количества мочевины в моче связано с употреблением пищи с высоким содержанием белков, с гипертиреозом, сахарным диабетом, злокачественной анемией, лихорадкой, при отравлении фосфором, в послеоперационном периоде. Снижение наблюдается у больных с нефритом и другими заболеваниями почек, уремией, паренхиматозной желтухой, циррозом или дистрофией печени, также у здоровых растущих детей и при низкобелковой диете. Креатинин Креатинин является конечным продуктом азотистого обмена. Образуется в мышечной ткани из креатинфосфата. Креатинин попадает в мочу преимущественно путем клубочковой фильтрации ив крайне небольшом количестве за счет активной канальцевой секреции. Нормальные величины Моча дети 1,5-3,6 ммоль/сут подростки 3,0-10,6 ммоль/сут мужчины 7,1-17,7 ммоль/сут женщины 5.3-15,9 ммоль/сут Выводимое количество мало зависит от содержания белков в диете, а связано с объемом мышечной ткани и ее активностью. Увеличение концентрации креатинина может быть связано с повышенной физической активностью, с лихорадочными состояниями, отмечается при выраженной недостаточности функции печени, при сахарном диабете, инфекциях. Снижение обнаруживается при голодании, у больных с мышечной атрофией, с дегенерацией и амилоидозом почек, лейкемией. www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии Креатин Образуется в последовательных реакциях в почках и печении далее доставляется в скелетные мышцы, миокард и нервную ткань. Здесь он фосфорилируется и выполняет роль резервного макроэрга. Нормальные величины Моча взрослые отсутствие Клинико-диагностическое значение Впервые годы жизни ребенка возможна физиологическая креатинурия. Появление креатина в моче у детей в раннем возрасте можно связать сего усиленным синтезом, опережающим рост мускулатуры. Креатинурия возможна ив пожилом возрасте как следствие атрофии мышц и нарушения конечного использования образующегося в печени креатина. У взрослых увеличение содержания креатина в крови свыше 0,12 ммоль/л сопровождается появлением его в моче. Появляется в моче либо при употреблении значительных количеств креатина спи- щей, либо при патологических состояниях. Наибольшее содержание креатина в моче отмечается при поражениях мышечной системы – миопатии и прогрессирующей мышечной дистрофии. Креатинурию можно наблюдать при поражениях печени, сахарном диабете, эндокринных расстройствах (гипертиреоз, аддисонова болезнь, акромегалия, инфекционных заболеваниях, системной красной волчанке, переломах костей, ожогах, белковом голодании, недостатке витамина Е, внутривенном введении ферментного гидролизата казеина. У женщин креатина может выделяться больше, чему мужчин, но креатинина меньше. Выделение креатина возрастает при беременности ив раннем послеродовом периоде. Мочевая кислота Мочевая кислота – конечный продукт обмена пуриновых оснований. Количество выделяемой с мочой мочевой кислоты зависит от ее содержания в крови и определяется соотношением процессов клубочковой фильтрации, реабсорбции и секреции в канальцах. Реабсорбции подвергается 90-95% мочевой кислоты, присутствующей в ультрафильтрате. Нормальные величины Моча 1,48-4,43 ммоль/сут Клинико-диагностическое значение Причиной повышенного выведения мочевой кислоты является ее гиперпродукция вор- ганизме вследствие усиленного распада тканевых структур или генетических нарушений активности отдельных ферментов. Увеличение содержания мочевой кислоты в моче выявляется при употреблении диеты с высоким содержанием нуклеопротеинов, при подагре, лейкозах, вирусном гепатите, серповидноклеточной анемии, лейкемии, болезни Вильсона-Коновалова, при лечении аспирином и кортикостероидами. Вследствие незначительной растворимости вводе и особенно при закислении мочи, мочевая кислота и ее соли могут выпадать в осадок и образовывать камни в нижних отделах мочевых путей. Снижение отмечается при ксантурии, дефиците фолиевой кислоты, свинцовой интоксикации. Гиппуровая кислота Гиппуровая кислота представляет собой продукт соединения бензойной кислоты и глицина, осуществляемого преимущественно клетками печени. Биохимия мочи Нормальные величины Моча около 0,7 г/сут Клинико-диагностическое значение Повышенное выделение с мочой гиппуровой кислоты отмечается при употреблении преимущественно растительной пищи, богатой бензойной кислотой или ее предшественниками (фрукты, ягоды. При поражении печени нарушается конъюгация бензойной кислоты с глицином и количество гиппуровой кислоты в моче уменьшается. В 1940 г А.Квик и А.Я.Пытель ввели в клиническую практику гиппуровую пробу (проба Квика-Пытеля), отражающую детоксикационную способность печени. У здоровых людей после приема 3-4 г бензоата натрия 65-85% выводится с мочой в виде гиппуровой кислоты. Органические кислоты В моче здорового человека идентифицированы десятки органических кислот, главными из которых являются щавелевая, молочная, лимонная, масляная, валериановая, янтарная, оксимасляная, ацетоуксусная. В физиологических условиях содержание каждой из этих кислот в суточном объеме мочи исчисляется миллиграммами, поэтому обычными лабораторными методами отдельные органические кислоты в моче не определяются. Нормальные величины Моча не более 1 г/сут Однако в отдельных случаях выведение некоторых кислот может резко усиливаться, и они легко обнаруживаются в моче. Клинико-диагностическое значение При усиленной мышечной работе в моче определяется молочная кислота, при сахарном диабете – ацетоуксусная и β-гидроксимасляная кислоты, при алкалозе – лимонная и янтарная кислоты. У больных желудочно-кишечными заболеваниями в результате активации микрофлоры кишечника происходит усиленное образование органических кислот из аминокислот пищевых белков. В частности, образуется индоксил, который выводится с мочой в виде калиевой соли индоксилсульфата, а также различные производные фенола и салициловой кислоты. Пигменты Главным пигментом мочи, придающим моче янтарный цвет, являются уробилин. В очень незначительных количествах в мочу здорового человека попадает стеркобилиноген, всасывающийся из кишечника по системе геморроидальных вен. Нормальные величины δ-аминолевулинат 2-3 мг/сут порфобилиноген до 2 мг/сут уропорфирины около 6 мкг/сут копропорфирины около 70 мкг/сут протопорфирины около 12 мкг/су уробилин 0,9-3,7 мг/сут Клинико-диагностическое значение Увеличение уробилиноидов в моче при гепатитах и циррозах, полное отсутствие говорит о нарушении поступления желчи в кишечник. Повышенное выведение этих веществ с мочой встречается при различных формах порфирий, отравлениях солями тяжелых металлов, апластической анемии, циррозах печени, остром полиомиелите, пеллагре, интоксикациях алкоголем, жаропонижающими лекарственными средствами, барбитуратами, сульфаниламидами, органическими соединениями мышь www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии яка. При интоксикации свинцом в моче возрастает содержание δ-аминолевулиновой кислоты. ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ МОЧИ Пигменты Кроме указанных выше пигментов, в моче при патологиях может обнаруживаться еще пигмент – продукт распада гема билирубин. Нормальные величины Моча билирубин отрицательный Клинико-диагностическое значение Билирубинурия может развиться при инфекционных заболеваниях, диффузном токсическом зобе. При заболеваниях печени он появляется в моче в виде билирубина глюкуронида (прямой билирубин) – паренхиматозные желтухи при вирусных гепатитах или нарушение оттока желчи при механических желтухах. Для гемолитических желтух билирубинурия нехарактерна, т.к. непрямой билирубин не проходит через почечный фильтр. Белки В норме белок в моче практически отсутствует. Нормальные величины Моча белок 10-140 мг/л или 50-150 мг/сут Клинико-диагностическое значение Появление белка в моче называется протеинурией. По степени потери белка различают от 0,003 до 1 г/сут, от 1 до 3 г/сут, от 3 г/сут и более. Самая большая потеря белка происходит при поражении гломерулярного аппарата. Почечная протеинурия возникает при поражении почек поражение почечного фильтра – повышение проницаемости гломерул (нарушение эндотелия, базальной мембраны, дефект подоцитов), снижение кровотока в почках (замедление, уменьшение объема крови. Внепочечные протеинурии: данный вид протеинурия возникает при воспалении в мочеточниках, мочевом пузыре, уретре, предстательной железе. также в моче определяют белок Бенс-Джонса, что характерно для миеломной болезни, макроглобулинемии Вальденстрема. Функциональная почечная протеинурия (временная) – при стрессах, отрицательных эмоциях, при длительной физической нагрузке (маршевая, при длительном нахождении в положении стоя (чаще у детей, холодовая. Глюкоза Моча здорового человека содержит минимальное количество глюкозы, которое обычными лабораторными пробами не обнаруживается. Нормальные величины Моча глюкоза отрицательна (0,06-0,83 ммоль/л или менее 2,78 ммоль/сут) Клинико-диагностическое значение Появление глюкозы в моче называется глюкозурия. Для более достоверной оценки исследуют мочу, собранную за сутки. Существуют две основные причины, обуславливающие появление глюкозы в моче Биохимия мочи 358 o гипергликемия, при которой концентрация глюкозы в ультрафильтрате превышает способность почек к ее реабсорбции (сахарный и стероидный диабет, тиреотоксикоз, нарушение канальцевой реабсорбции, при которой даже низкие количества глюкозы не реабсорбируются (нефроз, нефрит, нефротический синдром, ренальный диабет. Физиологическая глюкозурия наблюдается при употреблении большого количества сладостей (только при наличии нарушений в почках или инсулярного аппарата, при стрессе, после приема лекарств (кофеин, кортикостероидные гормоны. Кетоновые тела Нормальные величины Моча ацетоацетат проба отрицательна Клинико-диагностическое значение Наличие кетоновых тел в моче называют кетонурией. Чаще всего наблюдают при тяжелом сахарном диабете, диабетической коме, голодании, тяжелых токсикозах. Определение кетонов в моче может использоваться для оценки эффективности диеты при снижении веса. БИОХИМИЯ ПЕЧЕНИ Печень – самый крупный орган в организме человека, состоит примерно из 300 млрд клеток, 80% из которых составляют гепатоциты. Масса печени достигает 1,5 кг, что составляет от массы тела взрослого человека. На печень приходится от 20 до 30% потребляемого организмом кислорода. Клетки печени занимают центральное место в реакциях промежуточного метаболизма и поддержании гомеостаза крови. Поэтому в биохимическом отношении гепатоциты являются как бы прототипом всех остальных клеток. Артериальная кровь, поступающая по печёночной артерии, и кровь воротной вены от желудка, селезёнки, кишечника, поджелудочной железы и других органов брюшной полости, проходит к центру печеночной дольки по общей для них разветвленной сети капилляров между рядами гепатоцитов, называемой синусоидами. Синусоиды соприкасаются с каждым гепатоцитом. В отличие от капилляров других тканей синусоиды не имеют базальной мембраны, их стенка представлена только эндотелиальными клетками. Между эндотелием и гепатоцитами расположено перисинусоидальное пространство – пространство Диссе. Вдоль синусоид располагаются клетки ретикуло-эндотелиальной системы – клетки Купфе- ра . После взаимодействия с гепатоцитами кровь из капилляров поступает в центральные вены, которые далее впадают в нижнюю полую вену. В зонах соприкосновения мембран двух или более гепатоцитов формируются желчные канальцы, которые поначалу не имеют собственных стенок – ими служат цитоплазматические мембраны гепатоцитов. На периферии печеночной дольки они сливаются в более крупные желчные ходы. Поверхность печеночной капиллярной сети достигает 400 ми обеспечивает прохождение через печень около 2 тыс. литров крови в сутки, при этом 80% её поступает по системе воротной вены, а 20% — через печёночную артерию. Биохимия печени ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ. Пищеварительная – печень является крупнейшей пищеварительной железой. Она образует желчь, включающую воду (82%), желчные кислоты (12%), фосфатидилхолин (4%), холестерол (0,7%), прямой билирубин, белки, продукты распада стероидных гормонов, электролиты, лекарственные средства и их метаболиты. Желчь обеспечивает эмульгирование и переваривание жиров пищи, стимулирует перистальтику кишечника. Из крови воротной вены желчные кислоты поглощаются симпортом с ионами Na + . В желчный капилляр синтезированные de novo и используемые вторично желчные кислоты секретируются АТФ-зависимым транспортом. 2. Экскреторная функция, близка к пищеварительной – с помощью желчи выводятся билирубин, немного креатинина и мочевины, ксенобиотики и продукты их обезвреживания, холестерол. Последний выводится из организма только в составе желчи. 3. Секреторная – печень осуществляет биосинтез и секрецию в кровь альбумина и некоторых белков других фракций, белков свертывающей системы, липопротеинов, глюкозы, кетоновых тел, 25-оксикальциферола, креатина. 4. Депонирующая – здесь находится место депонирования энергетических резервов гликогена, накапливаются минеральные вещества, особенно железо, витамины A, D, K, B 12 и фолиевая кислота. 5. Метаболическая функция (подробно см ниже) 6. Обезвреживающая функция (подробно см ниже) МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ Печень является центральным органом метаболизма. Углеводный обмен В гепатоцитах активно протекают процессы углеводного обмена. Благодаря синтезу и распаду гликогена печень поддерживает концентрацию глюкозы в крови. Активный синтез гликогена происходит после приема пищи, когда концентрация глюкозы в крови воротной www.biokhimija.ru Тимин О.А. Лекции по биологической химии вены достигает 20 ммоль/л. Запасы гликогена в печени составляют от 30 дог. При кратковременном голодании происходит гликогенолиз, в случае длительного голодания основным источником глюкозы крови является глюконеогенез из аминокислот и глицерина. Печень осуществляет взаимопревращение сахаров, те. превращение гексоз (фруктозы, галактозы) в глюкозу. Активные реакции пентозофосфатного пути обеспечивают наработку НАДФН, необходимого для микросомального окисления и синтеза жирных кислот из глюкозы. Липидный обмен Если вовремя приема пищи в печень поступает избыток глюкозы, который не используется для синтеза гликогена и других синтезов, то она превращается в липиды – холестерол и триацилглицеролы. Поскольку запасать ТАГ печень не может, то их удаление происходит при помощи липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП). Холестерол используется, в первую очередь, для синтеза желчных кислот, также он включается в состав липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и ЛПОНП. При определенных условиях – голодание, длительная мышечная нагрузка, сахарный диабет I типа, богатая жирами диета – в печени активируется синтез кетоновых тел, используемых большинством тканей как альтернативный источник энергии. Белковый обмен Больше половины синтезируемого за сутки в организме белка приходится на печень. Скорость обновления всех белков печени составляет 7 суток, тогда как в других органах эта величина соответствует 17 сутками более. К ним относятся не только белки собственно ге- патоцитов, но и идущие на "экспорт" – альбумины, многие глобулины, ферменты крови, а также фибриноген и факторы свертывания крови. Аминокислоты подвергаются трансаминированию, дезаминированию, декарбоксилированию с образованием биогенных аминов. Происходят реакции синтеза холина и креатина благодаря переносу метильной группы от аденозилметионина. В печени идет утилизация избыточного азота и включение его в состав мочевины. Биохимия печени Реакции синтеза мочевины теснейшим образом связаны с циклом трикарбоновых кислот. Пигментный обмен Участие печени в пигментном обмене заключается в превращении гидрофобного билирубина в гидрофильную форму и секреция его в желчь. Пигментный обмен, в свою очередь, играет важную роль в обмене железа в организме – в гепатоцитах находится железосодержащий белок ферритин. Оценка метаболической функции В клинической практике существуют приемы оценки той или иной функции Участие в углеводном обмене оценивается по концентрации глюкозы крови, по крутизне кривой теста толерантности к глюкозе, по "сахарной" кривой после нагрузки галактозой, по реакции печени на введение гормонов (адреналин. Роль в липидном обмене рассматривается по уровню в крови триацилглицеролов, холестерола, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, по коэффициенту атерогенности: ЛПВП Холестерин ЛПВП Холестерин холестерин Общий сти атерогенно т Коэффициен − = |