План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов




Скачать 260.16 Kb.
НазваниеПлан: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов
Дата17.11.2012
Размер260.16 Kb.
ТипИсследование

ВЗАИМОСВЯЗЬ ОБМЕНОВ. Биохимия печени

Пути взаимосвязи обменов белков, углеводов и липидов. Общие источники энергии и общие промежуточные продукты. Общие пути распада. Биохимия печени.


План:

  1. Взаимосвязь обменов веществ:

  1. Образование углеводов из белков и белков из углеводов

  2. Взаимопереход углеводов и липидов

  3. Взаимопереход липидов и белков

  1. Биохимия печени:

  1. Химический состав печени. Регуляторно-гомеостатическая (обменная) функция печени

  2. Пластическая функция печени

  3. Депонирующая, защитная и энергетическая функции печени

  4. Секреторно-экскреторная функция печени. Желчь, состав, роль

  5. Особенности обмена веществ в печени

  6. Значение печени в обмене витаминов, минеральных веществ и гормонов

  7. Исследование различных функций печени



Взаимосвязь обменов веществ

ЦНС принимает сигналы от периферических органов, принимает решение, а затем по нервным волокнам передают на соответствующие органы, в т.ч. на эндокринные железы( гипофиз троиные Го, -периферические железы Го ткани).

Образовавшееся Го током крови доставляются в органы.

Как же осуществляется взаимосвязь обменов?

Тремя путями

  1. Через общие источники жизни, каковыми являются АТФ, НАДН2, НАДФН2

  2. Через общие предшественники и общие промежуточные продукты

  3. Через общие пути катаболизма


Возьмем ОБ и ОУ


Белки - это вещества, которые выполняют особые функции, состоят из АК и их синтез возможен, если есть в достаточном кол-ве незаменимые АК.

Казалось бы, эти вещества обособленные, и все-таки обмен белков связан с обменом других веществ.

Например: ПВК с помощью АЛТ ала

(углеводный промеж. продукт) (белковый)

АСТ

или ЩУК асп

Непременным участником этих реакций переаминирований является а-КГ глу

Т.о. формально три АК являются связующим звеном между ОБ и ОУ.

Эти реакции переаминирования имеют значение не только для синтеза АК; а для регуляции обменных процессов в организме.

NH3 токсический продукт, для его обезвреживания (детоксикации) требуются глу, асп к-ты как источники образования амидов - переносчиков NH3

Э.К. даст реакция переаминирования как аминирование

мышцы

глу NH3

ПВК ала кровь в мышцах глу ГЛК

печени, возм. почках

а-КГ

глу печень печень нет смысла в этой реакции

ала

а-КГ ПВК на глюгонеогенез, а NH3 на синтез мочевины?

Откуда?

Разветвленные АК (лей,вая,иле) в печени не окисляются , а вначале в мышцах дезаминируются.

Образование ГЛ из ала имеет большое значение ( 18АК называются глюкогенными, не только ала)

IN VIRO ~ обр-ся столько же ГЛ сколько поступает с пищей.

ЩУК имеет большое значение для переноса 2Н от НАДН2 в митохондрии ( восст-ных потенциалов)


легко ! НП АК

ОУ ОЛ пентозный цикл без сопряжения

ОУ и ОБ НП не

НАДФН2 ГЛ образуется


ТАГ СЖК + глицерин ФГА


ПВК

АУК

Общий метаболит


Эти процессы сопряжены и с ОБ т.к. 4% ацетильных групп образуется из АК. Идет взаимосвязь.

Б


У Л


Обмен веществ – это единый биохимический процесс, находящийся под интегральным воздействием нервной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем. Обмены веществ взаимосвязаны за счет: 1) систем органов; 2) общих энергетических источников – АТФ, НАДН2, НАДФН2; 3) общих промежуточных продуктов и общих предшественников. Общими промежуточными продуктами являются ПВК, АУК, Альфа-КГ, фумарат, ЩУК, АЯК, ацетоацетилКоА; 4) общих путей катаболизма – ЦТК, БО, ОФ.

  1. Взаимосвязь обменов за счет систем органов - ЦНС принимает и обрабатывает информацию с ПНС, принимает решение, тесно взаимосвязана с ЖВС и функционирующими органами.

Эндокринная система (ЖВС) – это фабрика и хранилище химических передатчиков – гормонов. Гормоны – это БАВ, регулирующие обмен веществ, способствующие поддержанию гомеостаза, обеспечивающими оптимальное соотношение между синтезом и катаболизмом.

ССС обеспечивает связь между ЦНС, ЖВС и внутренними органами, перенося гормоны и продукты метаболизма.

Взаимосвязь обменов веществ за счет общих энергетических источников и промежуточных продуктов и процессов обуславливает возможность перехода одного класса веществ в другой в зависимости от нужд организма.

Образование УГВ из Б и Б из УГВ

Из глюкогенных аминокислот (ала, гли, сер, тре, цис) образуется ПВК, которая может быть использована на глюконеогенез.

Асп при переаминировании дает ЩУК, который также вступает в глюконеогенез. Для синтеза полноценных белков необходимы незаменимые аминокислоты, поэтому говорить о том, что из глюкозы можно получить белок неправомерно.

Только три аминокислоты можно получить из глюкозы. При окислении глюкозы, образуется ПВК, которая может при переаминировании давать ала. При окислительном декарбоксилировании ПВК образуется АУК, которая вступает в ЦТК, где образуется альфа-КГ и ЩУК. При переаминировании этих кислот образуются глу и асп соответственно.

Взаимопереход УГВ и липидов

Переход УГВ в липиды – это физиологически оправданный процесс, т.к. низкоэнергетические УГВ откладываются в виде высокоэнергетических субстратов – липидов. Этот процесс осуществляется следующим образом – 1) ДОАФ восстанавливается и дает глицерофосфат, который используется для синтеза ТАГов и ФЛ; 2) АУК, образующаяся при окислении глюкозы, используется на синтез СЖК, ХСН; 3) в ПФЦ окисления глюкозы образуются НАДФН2, которые используются для синтеза СЖК, ХСН. Липиды могут переходить в УГВ. Из глицерина при его окислении образуются фосфотриозы, которые вовлекаются в глюконеогенез. АУК на синтез УГВ прямым путем не идет.

Взаимопереход липидов и белков

Этот переход возможен, но затруднителен. При распаде ТАГов образуются глицерин и СЖК. Глицерин окисляется до ПВК, которая переаминируясь, дает ала. СЖК подвергаются бета-окислению и дают АУК, которая вступает в ЦТК, где образуются альфа-КГ и ЩУК, которые переаминируясь, дают глу и асп соответственно. Теоретически возможен переход белков в липиды через УГВ. Например, ала, переаминируясь, дает ПВК, которая может использоваться в глюконеогенезе, при этом ДОАФ, образующийся в реакциях глюконеогенеза, восстанавливается и дает глицерофосфат. Последний используется на липогенез. ПВК подвергается окислительному декарбоксилированию и дает АУК, которая необходима для синтеза СЖК и ХСН. Т.о., взаимосвязь Б, Л,УГВ можно изобразить в виде «метаболического треугольника» - показать на пленке или таблице.

Взаимосвязь обменов веществ проявляется и в том, что нарушение одного обмена вызывает нарушение другого. Например, при патологии обмена белков нарушается синтез ферментов, следовательно страдают реакции всех обменов. При СД нарушается, прежде всего обмен УГВ, но при этом происходит нарушение обмена липидов и белков.

Химический состав печени. Регуляторно-гомеостатическая (обменная) функция печени

У взрослого человека масса печени составляет в среднем 1,5кг (20-60г/кг веса тела, или 2-3% от массы тела). Ткань печени состоит из следующих компонентов: 1) 70% вода; 2) 30% сухой остаток – а) белок (20%, если за 100% все белки печени, то 90% глобулины), б) липиды ок.5% = ФЛ 3%, ТАГ 2%, ХСН 0,5%, в) гликоген 5-8% (150-200г), г) макро- и микроэлементы, витамины – превышают содержание в других тканях.

Печень – «центральная биохимическая лаборатория организма», в которой интенсивно протекают все виды обменов. Это связано с анатомическим расположением печени и особенностями ее гистологической структуры. Печень является своеобразным фильтром между кишечником и другими органами. В печени имеются уникальные ферменты, специфичные только для печени, отсюда эндемичность процессов, протекающих в печени. Все вещества, поступающие орально, не могут миновать печень.

Функции печени: 1) регуляторно-гомеостатическая; 2) пластическая; 3) депонирующая; 4) энергетическая; 5) защитная – антитоксическая; 6) секреторная; 7) экскреторная.

Печень участвует в регуляции содержания в крови БКК продуктов гидролиза (переваривания) сложных питательных веществ. В крови, оттекающей от кишечника, концентрация таких веществ различна, т.к. продукты гидролиза всасываются с различной скоростью. В крови, оттекающей от печени, содержание большинства продуктов постоянно, например, содержание глюкозы и т.п.

Печень играет важную роль в обмене веществ:

Обмен УГВ

а) Глюкостатическая функция, то есть поддерживает определенный уровень (3,3-5,6 ммоль/л) глюкозы в сыворотке крови за счет глюконеогенеза, гликогеногенеза и гликогенолиза; б) из глюкозы при особом окислении образуются уроновые кислоты, которые могут быть использованы для синтеза ГАГ; в) аминирование гексоз, источником аминогрупп для этих реакций является глутамин, образовавшиеся гексозамины используются на синтез ГАГ; г) в печени идет интенсивное окисление глюкозы, как гликолитическим, так и фосфоглюконатным путем; д) все моносахариды в печени превращаются в глюкозу. Пентозы превращаются в глюкозу в пентозо-фосфатном цикле. Переход галактозы в глюкозу совершается только в печени и идет следующим образом: галактоза сначала гексокиназой фосфорилируется, а затем с помощью фермента гексозо-1-фосфатуридилтрансферазы реагирует с УТФ с образованием УДФ-галактозы, преобразующейся в УДФ-глюкозу под действием соответствующей мутазы, а УДФ-глюкоза может использоваться на синтез гликогена или, теряя УДФ, превращая в свободную глюкозу.

Обмен липидов

В печень липиды поступают двумя путями - 10% через систему воротной вены (в основном СЖК с короткой цепью, глицерин, азотсодержащие вещества и фосфаты) и по артериальной системе 90% (хиломикроны).

В печени осуществляется липонеогенез и липогенез (синтез ТАГ и ФЛ).

В печени синтезируются липопротеиды - ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП. Соотношение ЛПНП/ЛПВП в сыворотке крови используется как тест для диагностики атеросклероза, т.к. в ЛПНП много содержится холестерина, а апобелки ЛПНП обладают адгезивными и антигенными свойствами, давая начало образованию бляшек.

В печень синтезируется и этерифицируются холестерин. ЭХ в печени депонируются.

Только в митохондриях печени образуются кетоновые тела, которые поступают в мышцы и миокард, где, окисляясь, дают энергию, необходимую для их сокращения.

Неиспользованный тканями ХСН, транспортируется ЛПВП в печень и в ней окисляясь, образует желчные кислоты.

В печени при участии цитохрома b5 происходит десатурация (образование двойных связей). Так, с пищей должны поступать линолевая (омега-6 кислота) и альфа-линоленовая (омега-3 кислота). Они в организме млекопитающих не образуются. Но при участии цитохрома b5 из них образуются другие ПНЖК: из линолевой – гамма-линоленовая (в результате образования двойной связи в линолевой кислоте по 6-ому положению); из гамма-линоленовой – дигомогамма-линоленовая (в результате элонгации), из дигомогамма-линоленовой – простагландин Е1 и арахидоновая кислота (в результате образования двойной связи по 5-ому положению в дигомогамма-линоленовой кислоте). Арахидоновая кислота – источник лейкотриенов, остальных простагландинов, из которых в дальнейшем могут образовываться тромбоксаны. Таким образом, гамма-линоленовая, дигомогаммалиноленовая и арахидоновая кислоты могут образовываться в организме человека, хотя и в незначительном количестве, но при этом с пищей обязательно должна поступать линолевая кислота, которая и считается, поэтому, незаменимой (эссенциальной). Перечисленные ПНЖК относятся к семейству омега-6 кислот.

Другой незаменимой жирной кислотой является альфа-линоленовая кислота. Из нее в результате образования двойной связи по 6-ому положению образуется октадекатриеновая кислота, которая вследствие элонгации превращается в эйкозотетраеновую кислоту. Из последней в результате образования двойной связи по 5-ому положению образуется эйкозопентаеновая кислота. Эта кислота, как арахидоновая служит источником простагландинов, лейкотриенов и тромбоксанов, а также из нее образуется докозогексаеновая кислота. Таким образом, альфа-линоленовая кислота и все образующиеся из нее кислоты относятся к омега-3 семейству. И только альфа-линоленовая кислота служит незаменимой, другие ПНЖК могут образоваться из нее в организме человека. (примечание – тромбоксаны образуются из простагландинов под действием цитохрома Р450; лейкотриены образуются из арахидоновой и эйкозопентаеновой кислот под действием ЛОГ; простагландины образуются из арахидоновой и эйкозопентаеновой кислот под действием ЦОГ). Таким образом, на всех этапах десатурации и элонгации участвует цитохром b5 и цитохром b5-редуктаза. Общая схема участия цитохрома b5 в десатурации следующая: НАДФН2 цитохром b5 десатуразы (содержат негемовое железо)

В печени протекают липолиз, окисление глицерина и β-окисление СЖК, ПОЛ.

Обмен белков

В печени происходит процесс промежуточного обмена аминокислот: а) трансаминирование и восстановительное аминирование, в результате чего образуются заменимые аминокислоты, а также кетокислоты, которые используются на процессы глюконеогенеза; б) окислительное дезаминирование, в результате чего образуется аммиак; в) дезамидирование; г) образование пуриновых и пиримидиновых оснований; д) синтез мочевины; е) синтез креатина (вторая реакция); ж) гидролитическое дезаминирование пуринов с образованием мочевой кислоты; з) обезвреживание продуктов гниения белков; и) декарбоксилирование аминокислот, т.е. образование биогенных аминов и их разрушение; к) распад гемоглобина и образование пигментов желчи, мочи и кала.

Пластическая функция печени

В печени интенсивно идет синтез различных соединений, например, синтезируются биологически важные пептиды (ангиотензиноген и соматомедины), белки (в сутки в организме синтезируется 80-100г белка, а в печени из этого количества 50%), например, все альбумины плазмы крови, альфа-глобулины - на 85%, бета-глобулины на 50%, почти весь фибриноген, протромбин, проконвертин, проакцелерин, транспортные белки - трансферрин, транскортин, церулоплазмин, гаптоглобин, резервный белок - ферритин.

В клетках печени синтезируются апобелки для ЛП; органоспецифичные ферменты – АлАт, АсАт, ГГТ, ЩФ, γ-амилаза, β-глюкуронидаза и др. В сутки в организме синтезируется 80-100г белка, а в печени из этого количества 50%.

В печени протекает 2 стадия образования креатина, синтез пуринов и пиримидинов, холина, коламина, порфиринов.

2/3 гликогена образуется в печени, в печени образуются уроновые кислоты и гексозамины, интенсивно протекает глюконеогенез.

80 % ФЛ синтезируется в печени. В печени интенсивно протекают синтез СЖК, ХС и его этерификация. Только в печени происходит окисление ХС до ЖчК и синтез кетоновых тел.
Депонирующая, защитная и энергетическая функции печени

Депонирующая - В печени откладывается небольшой запас белков плазмы крови, многие микроэлементы, в т.ч. медь и железо, ЖРВ, витамин В12, гликоген и вода.

Вещества, которые откладываются в печени, используются не только для нужд печени, но и для всего организма. Например, при голодании ускоряется распад гликогена печени, распад белков. При этом печень быстрее расходует резервные белки для снабжения аминокислотами других тканей. Так, в печени может теряться до 20% белков, а в других тканях около 4%. Т.о., печень способна обеспечивать необходимые условия жизнедеятельности других органов и тканей.

Защитная, или антитоксическая - в печень постоянно поступают различные ксенобиотики и эндогенные токсичные метаболиты (непрямой билирубин, индол, скатол, крезол, фенол и т.п.). эти вещества в печени обезвреживаются.

Обезвреживание может идти 2 путями. 1-ый путь включает реакции окисления, восстановления и гидролиза; 2 путь – конъюгация. Часто токсичные вещества сначала подвергаются реакциям 1-го пути, а затем происходит конъюгация.

За счет реакций 1-го пути в обезвреживаемом веществе появляются ОН, СООН, NH2-группы. За счет этих групп возможны реакции конъюгации. Окисление протекает обычно в микросомах печени с участием ЦхР450, Цхb5 (микросомальное окисление). Также возможно пероксисомальное окисление с участием оксидаз (см. см. лекцию типы окисления). Окислению подвергаются большинство ароматических соединений, которые превращаются при этом в карбоновые кислоты. Путем восстановления обезвреживаются ядовитые вещества, например, нитробензол, который превращается в пара-аминофенол.

Реакции конъюгации осуществляются с участием гли, глюкуроновой и серной кислот, и др. Некоторые вещества могут сразу подвергаться конъюгации, например, крезол и фенол, т.к. уже имеют ОН группы в своих молекулах. глициновая конъюгация бензойной кислоты дает гиппуровую кислоту; с помощью глюкуроновой и серной кислот обезвреживаются продукты гниения белков, билирубин и ряд экзогенных субстратов; путем метилирования никотинамид превращается в метилникотинамид, который выделяется с мочой. В результате ацетилирования обезвреживаются сульфаниламидные препараты.

В результате реакций обезвреживания ксенобиотики и вредные эндогенные вещества становятся более растворимыми и выводятся через почки или желчь. Некоторые авторы выделяют мочевинообразовательную функцию печени, но ведь синтез мочевины – это тоже защита от токсического действия аммиака.

Энергетическая - в печени интенсивно протекают многие процессы, связанные с энергообеспечением организма - гликолиз, бета-окисление СЖК, окисление глицерина, ЦТК, БО и ОФ. Гликоген – это источник энергии для всего организма, т.к. только в печени происходит его распад до свободной глюкозы.

Секреторно-экскреторная функция печени. Желчь, состав, роль

В сутки образуется 500-700 мл желчи, или 10 мл на 1 кг массы тела. Желчь вырабатывается постоянно, но вне пищеварения печеночная желчь поступает в желчный пузырь и там концентрируется за счет удаления воды и электролитов.

Существует несколько теорий, объясняющих образование желчи. Наиболее приемлемой является секреторно-фильтрационная теория - гепатоциты образуют основные составные части желчи, затем их секретируют в желчные ходы. Имеются транспортные системы, которые способствуют секреции ЖчК, желчных пигментов в желчные ходы.

Из межклеточного пространства, в желчные ходы поступают также вода, ХСН и ФЛ – так образуется первичная желчь. Первичная желчь, поступая в желчные ходы, контактирует с кровью, т.к. между капиллярами и желчными ходами имеется общая стенка. Из крови в желчные ходы фильтруются электролиты – катионы и анионы; альбумины, креатин и некоторые другие вещества плазмы. При этом устанавливается равновесие электролитов между желчью и плазмой. Т.о., в печеночной желчи находятся 2 группы веществ:1-ая группа – это вещества, содержание которых в желчи намного превышает количество их в плазме; 2-ая группа – это вещества, количество которых в желчи примерно одинаково с количеством в плазме крови.

Печеночная желчь поступает в желчный пузырь, где концентрируется, т.е. из нее удаляются вода, электролиты и в пузырной желчи содержание основных веществ превышает в 5-10 раз их содержание в печеночной. В пузырной желчи альбуминов нет, здесь в основном муцины.

В желчи могут находиться также витамины (В12, Вс, Е, А) и гормоны (Т3, Т4).

Состав и свойства желчи

Показатель

Печеночная

Пузырная

Цвет


Удельный вес

РН

Вода

Сухой остаток

ЖчК

Желчные пигменты

Белки

Липиды

ХСН

Неорганические вещества

Золотисто-желтый


1,010-1,020

6,8

97,4%

2,6%

0,6%

0,5%

2%

0,3%

0,06%

0,84%

Оливковый (зелено-коричневый)

1,026-1,050

7,5

86,6%

13,4%

7%

3%

4,5%

1,9%

0,26%

0,65%


Т.о., в желчи можно выделить 3 группы составных частей: 1) секретируемые вещества – играют важную роль в пищеварении – ЖчК; 2) экскретируемые вещества – соединения, которые не нужны организму и выводятся из него – желчные пигменты, ряд веществ нерастворимых в воде; 3) воздействуют на метаболизм стенки кишечника – витамины и гормоны.

Роль желчи: 1) участие в пищеварении (ЖчК участвуют в эмульгировании, переваривании, всасывании липидов); 2) экскреторная – с желчью выводятся вещества, нерастворимые в воде; 3) нейтрализация кислых продуктов, поступающих из желудка; 4) защитная – белки желчи связывают пепсин и другие протеазы желудочного сока; 5) ЖчК и ФЛ способствуют растворению ХСН в желчи, их недостаток вызывает ЖКБ.

Особенности обмена веществ в печени у детей

Вес печени у детей больше, чем у взрослых, более высокое содержание в ней воды. Печень ребенка больше васкулиризована. Незакончившейся дифференцировкой печеночных клеток у детей можно объяснить особенности обмена веществ в ней.

Обмен белков. Некоторые ферменты обмена белков мало активны, в то время как другие более активны. Снижена, например, активность ферментов синтеза мочевины - карбомоилфосфатсинтетаза, поэтому доля азота мочевины у детей составляет всего 70%общего количества азота, тогда как у взрослых - 90%. Но зато больше образуется амидов, аммонийных солей, доля их азота велика. Высокая активность фермента ксантиноксидазы приводит к большему образованию мочевой кислоты. Снижена активность ферментов промежуточного обмена аминокислот - трансаминаз, декарбоксилаз, дезаминаз, не синтезируется в достаточном количестве и глюкуронилтрансфераза.

Обмен углеводов. В пренатальный период печень плода накапливает гликоген, количество его в 2 раза больше, чем у взрослого. После рождения этот гликоген интенсивно используется, наблюдается меньшая активность ферментов гликогеногенеза, глюконеогенеза и активность глюкозо-6-фосфатаз. Все это приводит к тому, что сначала у ребенка в крови наблюдается физиологическая гипогликемия, к 15 годам уровень глюкозы достигает нормальных величин взрослого человека. Высокая активность фермента галактокиназы и УДФ - трансферазы, поэтому обмен галактозы усилен.

Обмен липидов. Более интенсивно идет распад липидов с энергетическими целями. Снижен синтез холестерина, но более легко образуются кетоновые тела. Детский организм склонен к кетонемии. Если плод получает энергию за счет распада углеводов, то грудной ребенок - за счет распада СЖК.

Показателем зрелости обмена липидов ребенка раннего возраста является интенсивность процессов этерификации холестерина, увеличение его метаболической лабильности и степень утилизации. С первых месяцев жизни обнаруживается достаточная стабильность адаптационных механизмов обмена липидов.


Значение печени в обмене витаминов, минеральных веществ и гормонов

Печень – это депо для многих элементов и ЖРВ. В печени откладывается железо в виде ферритина; другие микроэлементы в составе металлотионеинов и других МП, а также вода и макроэлементы – натрий, кальций, хлор. При отеке печени вода может составлять до 80% массы органа.

В печени имеется фермент каротиназа, осуществляющая превращение каротинов в витамин А. В микросомах печени происходят реакции гидроксилирования с участием ЦхР450 и Цхb5. В результате этих реакций образуются обменно-активные формы витаминов Д2 и Д3 – 25-гидроксиД2 и Д3 соответственно. В печени из три образуется витамин РР, а из него НАД.

Печень участвует в обмене гормонов – 1) секреция транспортных белков для гормонов, например, транскортин, тестостерон-связывающий белок и др.. 2) в печени имеются ферменты, которые способствуют гидролизу гормонов, т.е. избыток гормонов в печени разрушается. Например, 80% инсулина под действием инсулиназы разрушается и в БКК выходит только 20% инсулина. 3) печень участвует в иннактивации некоторых гормонов, их усилении их растворимости и выделения с желчью. 4) печень участвует в метаболизме стероидных гормонов и ПРГ, обеспечивая возможность их гидроксилирования.

Исследование различных функций печени

Для заболеваний печени характерны нарушения всех указанных реакций метаболизма белков. В частности нарушение белоксинтезирующей функции печени проявляется в изменении концентрации общего белка, альбуминов, глобулинов и других белков, синтезируемых только в печени.

Содержание общих белков изменяется неоднозначно, что зависит как от степени снижения синтеза альбуминов, так и от повышения продукции глобулинов. Тяжелые заболевания печени сопровождаются уменьшением количества общих белков сыворотки крови, при холестатическом синдроме и очаговых поражениях печени содержание общего белка, как правило, не меняется.

Содержание альбуминов в сыворотке крови уменьшается при диффузных поражениях печени с разрушением ее клеток, более выраженные изменения обнаруживаются при хронических поражениях печени. Понижение концентрации альбуминов ниже 40% (норма 55-60%) - показатель хронической печеночной недостаточности. При этом виде патологии уменьшение концентрации альбуминов часто сопровождается значительным повышением глобулинов, что отражает активность мезенхимально-воспалительной реакции, так как при хроническом заболевании печени развиваются аутоиммунные процессы. Источником -глобулинов являются клетки РЭС. Таким образом, увеличение количества глобулинов часто является отражением хронического гепатита и, особенно, цирроза печени.

Для холестаза (застоя желчи) характерно повышение концентрации глобулинов, вероятно, это связано с увеличением количества мукополисахаридов и холестерина в сыворотке крови, носителями которых являются эти фракции. В терминальной стадии печеночно-клеточной недостаточности (ПКН) уровень глобулинов понижается. Все вышеуказанные изменения состава белковых фракций сыворотки крови приводят к уменьшению А/Г коэффициента, который в норме равен 1,5-2,0.

Для косвенного суждения о состоянии белкового состава сыворотки крови можно судить по реакциям на коллоидоустойчивость - по так называемым осадочным пробам. Эти пробы предназначены для обнаружения количественных и качественных изменений белков сыворотки крови человека при различных патологических состояниях. При патологических процессах белки сыворотки крови меняются количественно и качественно. Увеличение количество глобулинов или их фракций, уменьшение уровня альбуминов, появление необычных для нормы белков ведут к нарушению коллоидной устойчивости белков сыворотки крови и к их коагуляции под влиянием факторов, которые при обычных условиях не вызывают осаждения. Механизм коагуляции окончательно не выяснен, но результаты совпадают с изменениями в белковом спектре, полученными при электрофорезе белков. Раньше эти пробы (тимоловая, сулемовая, формоловая) считались функциональными пробами печени, поэтому назывались в клинике "печеночные" пробы. Однако, в дальнейшем было выявлено, что они имеют диагностическое значение при всех заболеваниях, сопровождающихся диспротеинемией. Результаты осадочных проб нужно расценивать в сочетании с результатами других исследований, как лабораторных, так и клинических. Результаты выражаются в условных единицах мутности или в количестве мл реактива, добавленного к сыворотке крови до появления стойкого помутнения.

1. Тимоловая проба основана на фотометрическом определении степени мутности сыворотки крови по сравнению со стандартным раствором через 30 минут после добавления тимолового реактива (раствор тимола в вероналовом буфере) - в норме 0-4 ед. Проба положительна при уменьшении количества альбуминов и увеличении концентрации глобулинов и ЛП. Свидетельствует о поражении паренхимы печени (гепатиты) больше воспалительного характера. Бывает положительной до развития желтухи при безжелтушном гепатите, циррозе печени, проба положительна при коллагенозах, малярии, вирусных инфекциях. При механической желтухе проба отрицательна, что имеет дифференциально-диагностическое значение.

2. Сулемовая проба также отражает уменьшение коэффициента альбумины/глобулины (в норме на титрование уходит 1,6-2,2 мл сулемы, если уходит меньше, то проба положительна). Проба положительная при паренхиматозных поражениях печени, особенно при циррозе, остром и хроническом токсико-химическом ее поражении, силикозе, пневмонии, хронических инфекционных болезнях, хроническом нефрите, миеломной болезни.

Для исследования нарушения обмена аминокислот при заболеваниях печени исследуют остаточный азот крови (норма 15-30 ммоль/л), аммиака (норма 60-120 мкМ/л), свободных фенолов (норма 0,23) и т.д.

Снижение скорости дезаминирования аминокислот, протекающего преимущественно в печени, приводит к возрастанию уровня аминокислот в сыворотке крови и моче (в норме уровень аминокислот в крови 2,9-4,3мМ/л, при патологии печени он возрастает до 20мМ/л и выше и развивается аминоацидурия). В тяжелых случаях болезни аминоацидурия проявляется в виде кристаллов лейцина, тирозина в моче больных.

Аммиак, образующийся при распаде аминокислот, является сильнейшим ядом, его обезвреживание сопряжено с существенными энергозатратами. Поэтому при тяжелых заболеваниях печени, приводящих к резкому снижению концентрации макроэргических соединений в гепатоцитах, синтез мочевины нарушается. Следует отметить, что эта функция печени стабильна, поэтому уменьшение концентрации мочевины в крови заметно понижается лишь при тяжелых поражениях печени, например, в финальной стадии острого массивного некроза паренхимы органа.

При тяжелых заболеваниях печени идет накопление в сыворотке крови свободных фенолов, так как нарушается их конъюгация в печени с глюкуроновой или с серной кислотами и выведение с мочой. Причиной энцефалопатии при печеночной коме считают действие аммиака и свободных фенолов на ЦНС.

Одной из форм участия печени в обмене белков является синтез в ней факторов свертывания крови (ФСвК) - это компоненты протромбинового комплекса, для их синтеза требуется витамин К, а также фибриноген и другие факторы, образование которых не зависит от витамина К; синтезируются также отдельные ингибиторы свертывания крови - антитромбин и антиплазмин.

Поражение печени может привести к нарушению синтеза ФСвК, что вызывает нарушение свертывания крови, клиническим выражением которого является геморрагический диатез.

Для исследования показателей свертывающей системы крови у больных с заболеваниями печени применяется исследования протромбинового индекса (норма 80-100%), который снижается при заболеваниях печени в зависимости от тяжести печеночной недостаточности, фибринолитической активности крови по Аструпу, тромбоэластография, дающая наглядное представление о суммарном состоянии свертывающей и антисвертывающей систем крови.

Нарушение обмена холестерина имеет место при различных патологических процессах в печени, являясь важным звеном патогенеза холестаза, особенно выраженное при билиарном циррозе печени. Нарушение выведения холестерина с желчью ведет к возрастанию концентрации холестерина в сыворотке крови, это один из существенных показателей холестаза. При развитии ПКН, напротив, наблюдается уменьшение количества холестерина как признак нарушения синтетической функции печени. Одновременно с этим нарушается этерификация холестерина, что приводит к уменьшению эфиров холестерина в сыворотке крови (норма 0,55-0,60; коэффициент ЭХ/ХС равен 1:2 или 1:1,5).

При синдроме цитолиза уменьшается соотношение ЭХ/СХ. Прогрессирующее снижение этого соотношения является неблагоприятным прогностическим признаком.

Повышение СЖК в сыворотке крови наблюдается при большинстве диффузных поражениях печени, значительное и стойкое увеличение их концентрации характерно для желтухи, обусловленной холестазом.

При тяжелых формах заболеваний печени в сыворотке крови уменьшается концентрация фосфолипидов.

Гепатоциты захватывают свободный билирубин, связывают с глюкуроновыми кислотами, затем экскретируют в желчные капилляры. Биологический смысл образования связанного (прямого) билирубина - в повышении его растворимости, что облегчает его экскрецию в желчь, и в снижении токсичности. За сутки с мочой выделяется 20-30 мг стеркобилина - продукта восстановления мезобилиногена, с калом - 200-300 мг% (проба Шмидта). Для изучения этого обменов сыворотке крови определяют количество билирубина, в моче и кале исследуют уробилиновые тела, а также билирубин.

При заболеваниях печени нередко самым ранним признаком является нарушение пигментного обмена, проявляющееся в виде желтух, гипербилирубинемии. Увеличение свободного билирубина указывает на гемолитическую (надпеченочную) желтуху и поражение печени - больная печень недостаточно захватывает из крови свободный билирубин и уменьшается ее коньюгационная функция. Увеличение прямого билирубина характерно для нарушения экскреции билирубина из печени и выделение его через желчные протоки. Таким образом, печеночная желтуха может проявиться повышением обоих фракций билирубина, при этом превалирование той или иной фракции зависит от особенностей поражения печени (преобладание цитолиза или холестаза). В дифференциальном отношении надо помнить, что для гемолитической желтухи характерно увеличение свободного билирубина, для механической - прямого. Соответственно этому при паренхиматозной желтухе количество стеркобилина в кале может колебаться вплоть до исчезновения при нарушении экскреторной способности гепатоцитов.

Количественное определение билирубина в моче диагностического значения не имеет, но качественная реакция имеет большое диагностическое значение, так как иногда проба оказывается положительной до появления видимой желтухи и появление его в моче всегда указывает на нарушение экскреторной функции гепатоцитов, наблюдается при поражениях печени, механической желтухе. Появление в моче уробилина указывает на снижение функции печени утилизировать уробилиноген, что наблюдается при диффузных ее поражениях. Многие исследователи считают, что уробилин может появиться в моче и при гемолитической желтухе, вследствие усиленного образования уробилиногена в кишечнике.

Защитную функцию печени исследуют путем проведения пробы Квика-Пытеля, при которой осуществляют нагрузку организма бензоатом натрия и в моче исследуют количество гиппурата. При заболеваниях печени количество гиппурата в моче снижается.

Нарушение функций печени можно определить нагрузкой галактозой – пациент получает орально 40г галактозы в 250мл воды. Пробы берут через 45 и 90мин. У здоровых людей через 90мин концентрация галактозы в крови меньше, чем 1,39ммоль/л, через 45 мин меньше 0,84. Выделение галактозы с мочой длится при нормальной функции печени около 3 часов. Если за этот период выделяется более 4г галактозы, можно думать о нарушении функции печени.

Нормальные значения биохимических показателей, используемых при исследовании функций печени

АСТ – 0,1-0,45 мкмоль/часмл,

АЛТ – 0,1-0,68мкмоль/часмл;

ГГТ – 250-1767нмоль/с.л.(у мужчин), 167-1100нмоль/с.л.(у женщин);

ЩФ – 278-830нмоль/с.л.;

общий билирубин – 8-20мкмоль/л (75% свободный);

билирубин в моче в условиях нормы не обнаруживается;

альбумины сыворотки крови – 35-45г/л.

Функциональные пробы - тимоловая проба – от 0,0-4ед;

сулемовая проба – 1,6-2,2мл 0,1% раствора сулемы на 0,5мл сыворотки крови. Положительна при уменьшении раствора сулемы.

Лента Вельтмана – 0,4-0,5мл 0,5% раствора хлорида кальция. Положительна при образовании осадка с меньшим количеством раствора (при паренхиматозном поражении печени, малярии, гемолизе, остром воспалении в легких). Увеличение объема хлорида кальция более 0,5 мл свидетельствует об активном туберкулезе легких, экссудативном ревматизме, болезни Вальденстрема. Резкое увеличение объема хлорида кальция (отрицательная проба) отмечается при остром ревматизме.

Литература – основная и дополнительная

  1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биологическая химия», 1998 – С. 545-566.

  2. Полосухина Т.Я., Аблаев Н.Р. «Материалы к курсу биологической химии», 1977 – С. 14-15, 25-27, 29, 35-37, 48-51, 54, 56, 80.

  1. Сеитов З.С. «Биохимия», 2000 – С. 799-811.

  2. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. «Биохимия для врача» 1994 – С.252-257.

  3. «Harper’s Biochemistry» - R. Murray et al. – 2000, Р.298-306

Похожие:

План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов iconМ «Выделение. Покровы кожи. Размножение и развитие»
В процессе обмена белков, жиров и углеводов выделяются: соли фосфорной и кислот, вода и газ
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов iconУрок по химии и технологии по теме: «Органические вещества пищевых продуктов и их изменения при кулинарной обработке»
Углубить знания о строении, классификации и свойствах белков, углеводов, жиров и витаминов
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов iconИнструкция по чтению этикеток на продуктах
Этикетка должна содержать не только название продукта и его производителя, но и количество белков, жиров, углеводов и калорий на...
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов iconПрограмма прикладного курса «Биохимия»
Большое внимание уделяется специфическим для живых систем процессам: ферментативному катализу, обмену углеводов, белков и липидов,...
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов iconЛекция Ассимиляция углеводов микроорганизмами
Катаболические процессы распада углеводов в микробной клетке преследуют три основные цели
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов icon16. Переваривание белков и обмен азота
Общая схема катаболизма белков от поступления пищевых белков до катаболизма аминокислот в клетках. Заменимые и незаменимые аминокислоты....
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов iconВопросы к контрольной работе по теме «Обмен углеводов»
Биогенез структурных углеводов. Общая характеристика процесса, его основные пути и биологическое значение
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов iconЛитература: Лекция по теме «Протеолиз»
...
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов iconРешение задач
Цель занятия: сформировать представления о биологической роли, молекулярных механизмах переваривания и всасывания углеводов, путях...
План: Взаимосвязь обменов веществ: Образование углеводов из белков и белков из углеводов icon«Химия углеводов. Качественные реакции на глюкозу, фруктозу, крахмал» Тест: «Химия углеводов»
Моносахарид, восстанавливающий металлы из их окислов; является основным источником энергии
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница