Химический состав мочи. Хімічний склад сечі людини у нормі
 Скачать 75.14 Kb.
|
|
МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ ЗАПОРІЗЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ КАФЕДРА БІОЛОГІЧНОЇ ХІМІЇ Реферат на тему: «Хімічний склад сечі людини у нормі» Роботу виконала Студентка 32 групи II мед.факультету ЗДМУ Компанієць Поліна Андріївна Запоріжжя, 2018  План: 1.Строение нефрона 2.Образование вторичной мочи из первичной 3.Органические вещества мочи: 3.1 Мочевина 3.2 Креатинин 3.3 Аминокислоты 3.4 Мочевая кислота 3.5 Гиппуровая кислота 4.Неорганические(минеральные) вещества мочи: 4.1 Ионы натрия и хлора 4.2 Ионы кальция и магния 4.3 Серосодержащие аминокислоты 4.4 Аммиак Химический состав мочи, которая выводится из организма наружу(тоесть вторичной мочи) является таким какой он есть благодаря процессам происходящим в нефроне. Нефрон – Морфо-функциональная единица почки. Это специфическая структура, выполняющая функцию мочеобразования. В каждой почке насчитывается более 1 миллиона нефронов. Каждый нефрон состоит из нескольких частей: клубочка, капсулы Шумлянского – Боумена и системы канальцев переходящих один в другого. Клубочек представляет собой, ни что иное, как скопление капилляров по которым протекает кровь. Петли капилляров составляющих клубочек, погружены в полость капсулы Шумлянского – Боумена. Капсула имеет двойные стенки, между которыми имеется полость. Полость капсулы переходит непосредственно в полость канальцев. Большая часть нефронов расположена в корковом веществе почки. Только 15% от всех нефронов расположены на границе между корковым и мозговым веществом почки. Таким образом корковое вещество почек состоит из нефронов, кровеносных сосудов и соединительной ткани. Канальцы нефронов образуют что-то наподобие петли, которая проникает из коркового вещества в мозговое. Также в мозговом веществе расположены выводящие канальцы, по которым моча образовавшаяся в нефроне выводится в почечные чашечки. Мозговое вещество образует так называемы «пирамиды», вершины которых заканчиваются сосочками впадающими в чашечки. На уровне сосочков происходит объединение всех почечных канальцев, по которым выводится моча. Физиология образования мочи в почках Образование мочи это одна из важнейших функций почек, которая способствует поддержанию постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). Образование мочи происходит на уровне нефронов и выводящих канальцев. В целом процесс образования мочи можно разделить на три этапа: фильтрация, реабсорбация и секреция. Процесс фильтрации происходит в клубочках нефронов. Как уже упоминалось выше, клубочки состоят из множества петель капилляров, сквозь стенки которых просачивается так называемая первичная моча. Состав первичной мочи очень схож с составом плазмы крови. Единственным отличием является то, что в первичной моче почти нет белков. В норме белки не способы проникать сквозь стенки капилляров и потому при прохождении через капилляры клубочков задерживаются в просвете капилляров. В целом совокупность клубочков обеих почек носит название почечного фильтра. Нормальное функционирование почечного фильтра зависит от множества условий: артериального давления, потока крови, который поступает в почки, состояние капилляров клубочков и т.д. Повреждение почечного фильтра характерно для такого заболевания как гломерулонефрит, при котором через нарушенный фильтр начинают проходить белки и форменные элементы крови. За сутки клубочки нефронов фильтруют более 1800 литров крови. В результате этого образуется более 180 литров первичной мочи. Из клубочков первичная моча поступает в полость капсулы Шумлянского-Боумена, а оттуда в полость почечных канальцев. В полости почечных канальцев начинается процесс реабсорбции. Значением этого процесса является концентрация первичной мочи. Известно, что за 24 часа человек выделяет в среднем от 1,5 до 2 литров мочи. Следовательно 180 литров первичной мочи, образующейся в клубочках, концентрируются в почечных канальцах до 2 литров вторичной мочи, которая и выделяется из организма. Полость почечных канальцев выстлана эпителиальным клетками с очень высоким уровнем обмена веществ. В мембранах этих клеток располагаются многочисленные насосы и переносчики, которые улавливают из первичной мочи электролиты, глюкозу, аминокислоты и переносят их обратно в кровь. Такие вредные вещества как мочевина, аммиак, соли мочевой кислоты, креатинин, подвергаются реабсорбции в меньшей степени и в больших количествах выводятся из организма. Благодаря этому, в процессе реабсорбции в организм возвращаются все полезные вещества, которые были потеряны в ходе фильтрации, а удаляются ненужные и вредные вещества. Основной компонент мочи это вода (1-2 л/сут), в которой растворен сухой остаток. Сухой остаток/плотные вещества мочи (около 60 г в суточном количестве) представлены как органическими, так и неорганическими веществами. Всего в моче в настоящее время обнаружено более 150 химических ингредиентов. Далее представлены данные лишь о наиболее важных компо- нентах мочи человека в норме. Органические вещества мочи Мочевина составляет большую часть органических веществ, входящих в состав мочи. В среднем за сутки с мочой взрослого человека выводится около 30 г мочевины (от 12 до 36 г). Общее количество азота, выделяемого с мочой за сутки, колеблется от 10 до 18 г, причем при смешанной пище на долю азота мочевины приходится 80–90%. Количество мочевины в моче обычно повышается при употреблении пищи, богатой белками, при всех заболеваниях, сопровождающихся усиленным распадом белков тканей (ли- хорадочные состояния, опухоли, гипертиреоз, диабет и т.д.), а также при приеме некоторых лекарственных средств (например, ряда гормонов). Содержание выделяемой с мочой мочевины уменьшается при тяжелых поражениях печени (печень является основным местом синтеза мочевины в организме), заболеваниях почек (особенно при нарушенной фильтрацион- ной способности почек), а также при приеме инсулина и др. Креатинин также является конечным продуктом азотистого обмена. Он образуется в мышечной ткани из фосфокреатина. Суточное выделение креатинина для каждого человека – величина довольно постоянная и отра- жает в основном его мышечную массу. У мужчин на каждый 1 кг массы тела за сутки выделяется с мочой от 18 до 32 мг креатинина, а у женщин – от 10 до 25 мг. Эти цифры мало зависят от белкового питания. В связи с этим определение суточной экскреции креатинина с мочой во многих случаях может быть использовано для контроля полноты сбора суточной мочи. Креатин в моче взрослых людей в норме практически отсутствует. Он появляется либо при употреблении значительных количеств креатина с пи- щей, либо при патологических состояниях. Как только уровень креатина в сыворотке крови достигает 0,12 ммоль/л, он появляется в моче. В первые годы жизни ребенка возможна «физиологическая креатину- рия». По-видимому, появление креатина в моче детей раннего возраста обусловлено усиленным синтезом креатина, опережающим развитие муску- латуры. Некоторые исследователи к физиологическим явлениям относят и креатинурию стариков, которая возникает как следствие атрофии мышц и неполного использования образующегося в печени креатина. Наибольшее содержание креатина в моче наблюдается при патологических состояниях мышечной системы и прежде всего при миопатии, или прогрессирующей мышечной дистрофии. Принято считать, что креатин в моче (креатинурия) больных миопатией может появляться в результате нарушения в скелетной мускулатуре процессов его фикса- ции (удержания) и фосфорилирования. Если нарушен процесс синтеза фосфокреати- на, то не образуется и креатинин; содержание последнего в моче резко снижается. В результате креатинурии и нарушения синтеза креатинина резко повышается креатиновый показатель мочи(количество креатина+креатинина)/количество креатинина. В норме этот показатель близок к 1,1. Известно также, что креатинурию можно наблюдать при поражениях печени, сахарном диабете, эндокринных расстройствах (гипертиреоз, адди- сонова болезнь, акромегалия и др.), инфекционных заболеваниях. Аминокислоты в суточном количестве мочи составляют около 1,1 г. Соотношение между содержанием отдельных аминокислот в крови и моче неодинаково. Концентрация той или иной аминокислоты, выделяемой с мочой, зависит от ее содержания в плазме крови и степени ее реабсорбции в канальцах, т.е. от ее клиренса. В моче выше всего концентрация глицина и гистидина, затем глутамина, аланина, серина. Гипераминоацидурия встречается при заболеваниях паренхимы пе- чени. Это объясняется нарушением в печени процессов дезаминирования и трансаминирования. Наблюдается гипераминоацидурия также при тяже- лых инфекционных заболеваниях, злокачественных новообразованиях, об- ширных травмах, миопатии, коматозных состояниях, гипертиреозе, лечении кортизоном и АКТГ и при других состояниях. Известны также нарушения обмена отдельных аминокислот. Многие из этих нарушений имеют врожденный или наследственный характер (см. главу 12). Примером может служить фенилкетонурия. Причина заболе- вания – наследственно обусловленный недостаток фенилаланин-4-моноокси- геназы в печени, вследствие чего метаболическое превращение аминокисло- ты фенилаланина в тирозин блокировано. Результат такого блокирования – накопление в организме фенилаланина и его кетопроизводных и появление их в большом количестве в моче. Обнаружить фенилкетонурию очень просто с помощью хлорида железа: спустя 2–3 мин после добавления в мочу нескольких капель раствора хлорида железа появляется оливково- зеленая окраска. Другим примером может служить алкаптонури я (гомогентизину- рия). При алкаптонурии в моче резко увеличивается концентрация гомоген- тизиновой кислоты – одного из метаболитов обмена тирозина. В результате моча, оставленная на воздухе, резко темнеет. Причина нарушений метабо- лизма при алкаптонурии заключается в недостатке оксидазы гомогентизи- новой кислоты. Известны также врожденные болезни: гиперпролинемия (возникает в результате недостатка фермента пролиноксидазы, следствие – пролину- рия); гипервалинемия (врожденное нарушение обмена валина, что со- провождается резким повышением концентрации валина в моче); цитрул- линемия (врожденное нарушение цикла образования мочевины, обуслов- ленное недостатком фермента аргининсукцинат-синтетазы, с мочой выделя- ется увеличенное количество цитруллина) и др. Мочевая кислота является конечным продуктом обмена пуриновых оснований. За сутки с мочой выделяется около 0,7 г мочевой кислоты. Обильное потребление пищи, содержащей нуклеопротеины, вызывает через некоторое время увеличенное выделение с мочой мочевой кислоты экзоген- ного происхождения. И, наоборот, при питании, бедном пуринами, выделе- ние мочевой кислоты снижается до 0,2 г в сутки. Повышенное выделение мочевой кислоты наблюдается при лейкемии, полицитемии, гепатитах и подагре. Содержание мочевой кислоты в моче повышается также при приеме ацетилсалициловой кислоты и ряда стероид- ных гормонов. Наряду с мочевой кислотой в моче всегда содержится небольшое количество пуринов как эндо-, так и экзогенного происхождения. Гиппуровая кислота в небольшом количестве всегда определяется в моче человека (около 0,7 г в суточном объеме). Она представляет собой соедине- ние глицина и бензойной кислоты. Повышенное выделение гиппуровой кислоты отмечается при употреблении преимущественно растительной пищи, богатой ароматическими соединениями, из которых образуется бензойная кислота. В 1940 г. А. Квик и А.Я. Пытель ввели в клиническую практику гиппу- ровую пробу (проба Квика–Пытеля). При после легкого завтрака 3–4 г бензоата натрия), соединяя ее с глицином. Образовавшаяся гиппуровая кислота выводится с мочой. В норме при проведении пробы Квика–Пытеля с мочой выводится 65–85% принятого бензоата натрия. При поражении печени образование гиппуровой кислоты нарушается, поэтому количество последней в моче резко снижаетсянормальных условиях клетки печени обезвреживают введенную бензойную кислоту (больной принимает Безазотистые органические компоненты мочи это щавелевая, молочная и лимонная (цитрат), а также масляная, валериановая, янтарная (сукцинат), β-оксимасляная, ацетоуксусная и другие кислоты. Общее содержание орга- нических кислот в суточном количестве мочи обычно не превышает 1 г. В норме содержание каждой из этих кислот в суточном объеме мочи исчисляется миллиграммами, поэтому количественно определять их очень сложно. При тех или иных состояниях выведение многих из них увеличива- ется и их проще обнаружить в моче. Например, при усиленной мышечной работе повышается уровень молочной кислоты, количество цитрата и сук- цината увеличивается при алкалозе. Неорганические (минеральные) компоненты мочи В моче содержатся практически все минеральные вещества, которые входят в состав крови и других тканей организма. Из 50–65 г сухого остатка, образующегося при выпаривании суточного количества мочи, на долю неорганических компонентов приходится 15–25 г. Ионы натрия и хлора. В норме около 90% принятых с пищей хлоридов выделяется с мочой (8–15 г NaCl в сутки). При ряде патологических состояний (хронический нефрит, диарея, острый суставной ревматизм и др.) выведение хлоридов с мочой может быть снижено. Максимальная концент- рация ионов Na+ и Сl– (в моче по 340 ммоль/л) может наблюдаться после введения в организм больших количеств гипертонического раствора. Ионы калия, кальция и магния. Многие исследователи считают, что практически все количество ионов калия, которое имеется в клубочковом фильтрате, всасывается обратно из первичной мочи в проксимальном сегменте нефрона. В дистальном сегменте происходит секреция ионов калия, которая в основном связана с обменом между ионами калия и водорода. Следовательно, обеднение организма калием сопровождается выделением кислой мочи. Ионы Са2+ и Mg2+ выводятся через почки в небольшом количестве (см. табл. 18.1). Принято считать, что с мочой выделяется лишь около 30% всего количества ионов Са2+ и Mg2+ , подлежащего удалению из организма. Основная масса щелочноземельных металлов выводится с калом. Бикарбонаты, фосфаты и сульфаты. Количество бикарбонатов в моче в значительной мере коррелирует с величиной рН мочи. При рН 5,6 с мочой выделяется 0,5 ммоль/л, при рН 6,6 – 6 ммоль/л, при рН 7,8 – 9,3 ммоль/л бикарбонатов. Уровень бикарбонатов повышается при алкалозе и понижа- ется при ацидозе. Обычно с мочой выводится менее 50% всего количества выделяемых организмом фосфатов. При ацидозе выведение фосфатов с мочой возрастает. Повышается содержание фосфатов в моче при гипер- функции паращитовидных желез. Введение в организм витамина D снижает выделение фосфатов с мочой. Серосодержащие аминокислоты цистеин, цистин и метионин – являются источниками сульфатов мочи. Эти аминокислоты окисляются в тканях организма с образованием ионов серной кислоты. Общее содержание сульфатов в суточном количестве мочи обычно не превышает 1,8 г (в расчете на серу). Аммиак. Как отмечалось, существует специальный механизм образова- ния аммиака из глутамина при участии фермента глутаминазы, которая в большом количестве содержится в почках. Аммиак выводится с мочой в виде аммонийных солей. Содержание последних в моче человека в опреде- ленной степени отражает кислотно-основное равновесие. При ацидозе их количество в моче увеличивается, а при алкалозе снижается. Содержание аммонийных солей в моче может быть снижено при нарушении в почках процессов образования аммиака из глутамина. Источники и литература
2. https://www.proektant.org 3. medical-enc.ru 4. chemlib.ru 5. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. 6. Биохимия: Учебник / Под ред. Е. С. Северина. - 2 изд - е., испр Приложение  |