Желчные пигменты. Билирубин. Уробилин.

Биохимия мочи и крови

Белки крови

Содержание: Белок общий в плазме - 65 - 85гр/л Подразделяются на:

• альбумины 40-50гр/л

• глобулины 20-ЗОгр/л

• Фибриноген 2-4гр/л

Функция белков.

• транспортная. Соединяясь с рядом веществ (холистерин, билирубин и др

• поддержание рН

• резерв аминокислот

• защитная. Принимают активное участие в свертывании крови.

• поддержание уровня катионов

• поддержание осмотического давления (0,02 атм плазмы крови). Являясь коллоидами, связывают воду и задерживают ее, не позволяя выходить из кровяного русла

Изменение белков при патологии.

Гиперпротеинемии. Увеличенное содержание белков плазмы крови. Возникают при больших потерях воды вследствие ожогов, диарея у детей, рвота при непроходимости верхних' отделов кишечника.

Гипопротеинемия. Снижения содержания общего белка в плазме крови. Развивается за счет снижения содержания альбуминов. Причины-. Голодание, тяжелое поражение печени, нефрозы, увеличение проницаемости стенок капилляров.

Диспротеинемии. Нарушение % соотношения отдельных фракций. Часто оно характерно для тех или иных заболеваний.

Причины появления в моче.

Белок. В нормальной, моче имеется незначительное количество белка/ которое не обнаруживается качественными пробами, поэтому считается, что белка в моче нет.При ряде заболеваний в моче появляется белок — протеинурия.1. Внепочечные протеинурии наблюдаются при циститах, пиелитах, простатитах, уретритах и т. д. Количество белка, как правило, не превышает 1%. 2. Почечныепротеинуриипри функцион, нарушениях — неорганического поражения паренхимы, повышена проницаемость почечного фильтра.

2. Гемоглобин.

Содержание в крови: Мужчины 135-180гр/л Женщины 120-160гр/л

Биологическая роль Гемоглобин это идеальный дыхательный белок, который обеспечивает

1. транспорт кислорода к тканям,

2. транспорт углекислого газа и

3. гемоглобиновый буфер (основная буферная емкость).

Гипоксия(кислородное голодание) — состояние, возникающее при недостаточном снабжении тканей организма кислородом или нарушении его утилизации в процессе биологического-окисления.

1. Гипоксия вследствие понижения Р₀₂, во вдыхаемом воздухе (экзогенная гипоксия).

2. Гипоксия при патологических процессах, нарушающих снабжение тканей кис­лородом при нормальном содержании его в окружающей среде. Сюда относятся следующие типы: а) дыхательный (легочный); б) сердечно-сосудистый (циркулятор-ный); в) кровяной (гемический); г) тканевый (гистотоксический): д) смешанный.

Гемоглобинурии— обусловлены внутрисосудистым гемолизом эритроцитов.

Первичные — это холодовая, маршевая пароксизмальная.

Вторичные — это переливание несовместимой крови, отравление сульфаниламидами, анилиновыми красками, грибами и т. д.

Гемоглобинурия - обнаружение в моче крови в виде растворенного кровяного пигмента

Гематурия- обнаружение в моче крови в форме красных кровяных клеток.

Почечная гематурия - основной симптом почечного нефрита

Внепочечная гематурия - при воспалительных процессах или травмах мочевых путей.

Глюкоза крови.

Глюкоза - 3,3-5,5 мМ/л.

Контроль метаболизма углеводов в организме человека осуществляется единой нейрогуморальной системой. Однако вееработе можно выделить три группы механизма:

1. Контроль с помощью нервных механизмов.

2. Контроль с помощью нейрогормональных механизмов. Возбуждение подкорковых метаболических центров, выделение гормонов гипоталамуса, выделение гормонов гипофиза, выделение гормонов периферических желез внутренней секреции и наконец воздействие гормонов на метаболизм углеводов в клетке.

3.Контроль с помощью метаболитно-гуморальных механизмов.

Одной из важнейших задач системы регуляции обмена углеводов является поддержание концентрации глюкозы в крови на определенном уровне ( в пределах 3,3-5,5 млмоль/л).

Важную роль в поддержании концентрации глюкозы играет эндокринная система человека.Целый рядгормоновповышает содержание глюкозы в крови: глюкагон, адреналин, соматотропин (СТГ), полированные тиронины, глюкокортикоиды (кортизол).

Изменения в крови и появление в моче.

Повышениепоказателя имеет место при диабете, гипертиреозе, аденокортицизме (гиперфункции коры надпочечников), гиперпитуитаризме, иногда при заболеваниях печени.

Снижение показателя имеет место при гиперин-сулинизме, недостаточности функции надпочечников, гипопитуитаризме при печеночной недостаточности (иногда),.

В моче глюкозав нормальной моче имеется в виде следов и непревышает0,02%, что обычными качественными методами не определяется. Появление сахара в моче (глюкозурия) может быть в физиологических условиях обусловлено пищей с больших содержанием углеводов, после лекарств, например диуретин, кофеин, кортикостероиды.

Ацетоновые тела.

Содержание - до 30 мг/л.

Биологическая роль Ацетоновые тела по значимости - 3 тип топливной энергии.

В гепатоцитах нет фермента тиофоразы, поэтому образовавшийся в гепатоцитах ацетоацетат не активируется и не окисляется. Таким образом печень экспортирует ацетоацетат, другими словами синтезирует этот вид топлива для других клеток.

Ацетоновые тела накапливаясь в крови и тканях оказывают ингибирующие действие на липолиз, в особенности это касается расщепление триглицеридов в липоцитах. Дело в том, что избыточное накопление в крови ацетоновых тел приводит к развитию ацидоза. Снижение уровня липолиза в клетках жировой ткани приводит к уменьшению притока жирных кислот в гепатоциты, к снижению скорости образования ацетоновых тел и следовательно к снижению содержания в крови.

Кетонемия и кетонурия.

В следствии недостаточности инсулина, что характерно для сахарного диабета, а так же при голодании, имеется относительная избыточность глюкагона (гормон панкреатической железы). В это период в печени интенсивно окисляются жирные кислоты и интенсивно продуцируются кетоновые тела. Однако скорость синтеза кетоновых тел может превышать даже увеличенное в этих условиях потребление тканями. Развивается кетонемия. В норме кетоновых тел в крови меньше 2мг/дцл. При голодании может достигать до 30 а, при диабете до 350. При такой кетонемии развивается кетонурия. С мочой может выделяться до 5 гр кетоновых тел в сутки.

Кетоновые тела при высоких концентрациях снижают рН крови. Возникает кетоацидоз. В норме рН крови = 7,4. При кетонемии рН крови может уменьшаться до 7, что приводит к резкому нарушению функций головного мозга и развития тяжелейшей комы.

Мочевина.

Мочевая кислота - конечный продукт обмена пуриновых оснований, входящих в состав нуклеопротеидов. В сыворотке - 0,22-0,46 мМ/л. Гиперурекимия - повышение мочевой кислоты в крови (главный симптом подагры).

Содержание в крови и суточное выведение В крови - 3,3 - 8,3 мМ/л Суточное выведение - 20 - 35 гр.

количество мочевины выводимое с мочой зависитот нескольких факторов.

• Снижение содержания мочевины наблюдается при снижении белка в пище.

• Количество выводимой мочевины будет так же уменьшаться при патологии почек, которое сопровождается задержкой азотистых шлаков в организме.

• Выведение мочевины может снижаться при тяжелой патологии печени как следствие нарушения синтеза мочевины.

Повышениепоказателя имеет место:

а) при почечной недостаточности — остром и хроническом нефрите, остром канальцевом некрозе б) при усилении метаболизма азота на фоне уменьшения почечного кровотока или нарушения функции почек, в) при уменьшении почечного кровотока — при шоке,недостаточности функции надпочечников и иногда при сердечной недостаточности с явлениями застоя.

Снижениепоказателя имеет место при печеночной недостаточности, нефрозе, при кахексии.

Синтез мочевины.

Аммиак тем или иным путем поступивший в печень или образовавшийся в гепатоцитах вступает в цикл мочевинообразования.

Синтез мочевины начинается с образования в митохондриях печени карбомоилфосфата.

Вторая реакция мочевинообразования протекает так же в митохондриях (трансфераза обеспечивает перенос остатка карбомонила на молекулу арнитина-монокарбоновая кислота содержащая 5 углеродных атомов). Образуется аминокислота - цитрулин.

Дальнейшие реакции мочевинообразования протекают в цитозоле(фермент - аргининосукцинатсинтетаза). В этой реакции участвуют цитрулин и аспартат. Реакция эгнергозависимая. В ходе реакции происходит расщепление АТФ до АМФ и пирофосфата и образуется аргининоянтарная кислота или аргининосукцинат.

Последняя реакция мочевинообразования катализируемая ферментом обладающим абсолютной специфичностью аргиниза. Происходит расщепление аргинина, образуется полный амид угольной кислоты получивший название мочевина и регенирирует орнитин. Отсюда название цикла - орнитиновый цикл мочевинообразования.

В ходе следующей реакции арнитин вновь вступая в реакцию взаимодействия с карбомоилфосфататом может давать цитрулин и дальнейшее повторение реакций приводит к увеличению синтезированной мочевины.

Креатин и креатинин.

Содержание в крови. Креатин в сыворотке - у мужчин - 15 - 45 мкМ/л, у женщин - 45-76 мкМ/л. Креатинин - 53-106 мкМ/л

Биологическая роль креатина. креатин — важный компонент мышц, мозга. В форме креатин-фосфата он служит высокоэнергетическим фосфатом. Это единственный резервный макроэрг.

Синтез креатинина. Креатинин образуется в результате неферментативнгого дефосфорилирования креатинфосфата.

Содержание в моче - мужчины - 25 мг/кг, женщины - 21 мг/кг выведение 1-2 гр в сутки

Аммиак.

Образование аммиака.

1. За счет дезаминирования аминокислот

2. При распаде пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.

3. Инактивация биогенных аминов с участием ферментов моноаминооксидаз.

4. В кишечнике & качестве продукта жизнедеятельности микробной микрофлоры (при гниении белков в кишечнике

Механизмбезопасного транспорта аммиака.

Аммиак, образующийся в клетках различных органов и тканей в свободном состоянии не может переносится кровью к печени или к почкам в виду его высокой токсичности. Он транспортируется в эти органы в связанной форме в виде нескольких соединений, но преимущественно в виде амидов дикарбоновых кислот» а именно глютамина и аспаргина. глютамин - образуется в клетках периферических органов и тканей из аммиака и глутомата в энергозависимой реакции катализируемой ферментом глутаминсинтетазой. В виде глутамина аммиак переносится в печень или в почки где расщепляется до аммиака и глутомата в реакции катализируемой глутаминазой.

Основным органом где происходит обезвреживание аммиака является несомненно печень. В ее гепатоцитах до 90% образовавшегося аммиака превращается в мочевину, которая с током крови поступает из печени в почки и затем выводиться с мочой. В норме в сутки с мочой выводиться 20-35 гр мочевины. Небольшая часть образующегося в организме аммиака (примерно 1гр в сутки) выводится почками с мочой в виде аммонийных солей. Аммиак образуется везде.

Причины изменения содержания аммиака в моче.

Аммиак выводится; с мочой В виде аммонийных солей. При ацидозе их количество в моче увеличивается, a при алколозеснижается.Количества аммонийных солей в моче может быть снижено при нарушениии_: ,в почках процессов образования аммиака, из глутамина.

Причины изменения содержания аммиака в крови. В плазме (7,1-21,4 мкМ/л) Поступающий в воротную систему или в общий кровоток аммиак быстро превращается в печени в мочевину. Печеночная недостаточность может приводить к повышению аммиака в крови, особенно если она сопровождается высоким потреблением белка или кишечным кровотечением. Аммиакповышается в крови при печеночной недостаточности или при шунтировании кровотока в печени вследствие портакавального анастомоза, осо­бенно на фоне высокого содержания белка в пище или при кишечном кровотечении.

Остаточный азот крови.

Остаточный азот - небелковый азот крови, т.е. остающийся в фильтрате после осаждения белков. В крови - 14,3-28,6 мМ/л

Содержание небелкового азота в цельной крови и плазме почти одинаково и составляет в крови 15 — 25 ммоль/л. В состав небелкового азота крови входит главным образом азот конечных продуктов обмена простых и сложных белков ( азот моче­вины (50 % от общего количества небелкового азота), аминокислот (25 %), эрготио-неина (8%)', мочевой кислоты (4%), креатина (5%), креатинина (2,5%), аммиака и индикана (0,5 %)

Небелковый азот крови называют также остаточным азотом, т. е. остающимся в фильтрате после осаждения белков. У здорового человека колебания в содержа­нии небелкового, или остаточного, азота крови незначительны и в основном зави­сят от количества поступающих с пищей белков. При ряде патологических состояний уровень небелкового азота в крови повышается. Это состояние носит название азотемии.Азотемия в зависимости от причин, вызывающих ее, подразделяется на ретенционную и продукционную.

При почечной ретенционной азотемии концентрация остаточного азота в крови увеличивается вследствие ослабления очистительной (экскреторной) функции почек. Резкое повышение содержания остаточного азота при ретенционной почечной азо­темии происходит в основном за счет мочевины. В этих случаях на долю азота мочевины приходится 90 % небелкового азота крови вместо 50 % в норме. Вне-почечная ретенционная азотемия может возникнуть в результате тяжелой недоста­точности кровообращения, снижения артериального давления и уменьшения почеч­ного кровотока. Нередко внепочечная ретенционная азотемия является результатом наличия препятствия оттоку мочи после ее образования в почке.

Продукционная азотемия наблюдается при избыточном поступлении азотсодержащих продуктов в кровь, как следствие усиленного распада тканевых белков при обширных воспалениях, ранениях, ожогах, кахексии и др.

Как уже отмечалось, в количественном отношении главным конечным продуктом обмена белков в организме является мочевина. Принято считать, что мочевина в 18 раз менее токсична, чем остальные азотистые вещества. При острой почечной недостаточности концентрация мочевины в крови достигает 50 — 83 ммоль/л (норма 3,3 — 6,6 ммоль/л). Нарастание содержания мочевины в крови до 16 — 20,0 ммоль/л является признаком нарушения функции почек сред­ней тяжести, до 35 ммоль/л — тяжелым и свыше 50 ммоль/л — очень тяжелым нару­шением с неблагоприятным прогнозом.

Желчные пигменты. Билирубин. Уробилин.

Распад гемоглобина идет в ретикуло-эндотелиальной системе.

Оксидаза, образуется разрыв одного метинильного мостика и структура становится неустойчивой (вердоглобин - зеленый пигмент) и поэтому далее идет спонтанное разрушение, потеря глобина и потеря железа с образованием первого желчного пигмента - биливердин.

Биливердин далее восстанавливается в билирубин за счет редуктазы. Билирубин нерастворим в воде поэтому переносит его к месту окончательного обезвреживания (печень) абсорбируясь на альбуминах. В крови прежде всего имеется билирубин абсорбированный на белках.

Пожелтение человека после приема какого либо препарата, развивается в результате низкой активности глюкоза-6-фосфатдегидрогиназа. Пентозный шунт нарабатывает восстановленный НАДФ, который необходим для регуляции перикисного окисления липидов мембраны.

Далее происходит перенос через мембраны гепатоцитов происходит детоксикация билирубина с участием фермента содержащую n-глюкуроновую кислоту,т.е.соответствующая трансфераза переносит 1 или 2 остатка глюкуроновой кислоты на билирубин и в результате образуется моноглюконидбилирубина или диглюконидбилирубина т.е. коньюгированное соединение за счет спиртовой группы.

В кишечнике глюкуроновая кислота отщепляется под действием бактериальных ферментов и образовавшийся вновь билирубин восстанавливается по некоторым двойным связям, образуя 2 группы продуктов: уробилиногены и стеркобилиногены.

Основная часть выводится с калом, а остальная часть попадает в кровь и затем попадает в желчь, а частично выводится почками.

Под действием света превращаются в уробилины и стеркобилины.

Часть билирубина попадает в кровь, и там содержится в 2 видах:

1. Билирубин в виде диглюкуронида т.е. обезвреженный, малотоксичный 25%

2. Абсорбированный на альбуминах 75%

Прямой билирубин (диглюкуронид билирубина) дает прямую реакцию с диазореактивом Эрлиха без предварительной обработки, без осаждения белка.

Непрямой(свободный) вначале надо осадить, а затем он дает реакцию с диазореактивом Эрлиха.