Биохимические показатели нарушения печени

Химический состав печени млекопитающих. Проведение исследования метаболической, депонирующей, барьерной, экскреторной и гомеостатической функций жизненно важной железы внешней секреции. Особенность повышения концентрации глобулинов различных фракций.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 31.10.2017
Размер файла 73,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Печень -- самый крупный орган в организме человека и животных; у взрослого человека она весит 1,5 кг. Хотя печень составляет 2-3% массы тела, на нее приходится от 20 до 30% потребляемого организмом кислорода.

Печень, состоящая из двух долей, покрыта висцеральной брюшиной, под которой находится тонкая и плотная фиброзная оболочка (глиссонова капсула). На нижней поверхности печени располагаются ворота печени, в которые входят воротная вена, собственно печеночная артерия и нервы и выходят лимфатические сосуды и общий печеночный проток. Последний, соединяясь с пузырным протоком желчного пузыря, образует общий желчный проток, который впадает в нисходящую часть двенадцатиперстной кишки, сливаясь с протоком поджелудочной железы (вирсунговым протоком) и в большинстве случаев (в 90%) образуя общую для них печеночно-поджелудочную ампулу.

Морфофункциональной единицей печени является долька печени. Дольки представляют собой призматической формы образования, размером от 1 до 2,5 мм, которые построены из соединяющихся друг с другом печеночных пластинок (балок) в виде двух радиально лежащих рядов печеночных клеток. В центре каждой дольки находится центральная (дольковая) вена. Между печеночными пластинками располагаются синусоиды, в которых смешивается кровь, поступающая из ветвей воротной вены и печеночной артерии. Синусоиды, впадающие в дольковую вену, непосредственно соприкасаются с каждым гепатоцитом, что облегчает обмен между кровью и печеночными клетками. Гепатоцит имеет хорошо развитую систему эндоплазматического ретикулума (ЭПР), причем как гладкую, так и шероховатую. Одна из главных функций ЭПР - синтез белков, которые используются другими органами и тканями (альбумины), или ферментов работающих в печени. Кроме того, в ЭПР синтезируются фосфолипиды, триглицериды и холестерол. Гладкий ЭПР содержит ферменты детоксикации ксенобиотиков.

Зональность метаболических комплексов печени, основного органа поддержания химического гомеостаза, определяет различие в ферментном составе между гепатоцитами перивенозной (центральной) и перипортальной (периферической) зон ацинуса. Это связано с их неодинаковой потребностью в кислороде различных ферментных систем.

Так, наибольшая концентрация ферментов ЦТК, катаболизма амино- и жирных кислот, цикла мочевины, глюконеогенеза отмечена в перипортальной зоне, получающей более оксигенированную кровь. Поскольку компоненты реакций второй фазы биотрансформации локализованы в клетках этой зоны ацинуса, то они более защищены от действия токсических продуктов. В гепатоцитах перицентральной зоны более активен гликолиз и первая стадия биотрансформации ксенобиотиков.

Внутри каждой печеночной пластинки между двумя рядами печеночных клеток располагаются межклеточные желчные канальцы (проточки), несущие желчь к периферии печеночных долек в междольковые желчные протоки, которые, сливаясь друг с другом, в конечном счете образуют внепеченочные желчевыводящие пути: два печеночных протока (левый и правый), общий печеночный и затем общий желчный проток.

Кровоснабжение печени осуществляется из двух источников: воротной вены, через которую в печень поступает около 70% всей крови, и печеночной артерии. Воротная вена собирает кровь из непарных органов брюшной полости (кишечника, селезенки, желудка, поджелудочной железы). Кровь при этом проходит две капиллярные сети: 1) капилляры непарных органов брюшной полости; 2) синусоидальное русло печени (синусоиды).

Воротная вена имеет многочисленные анастомозы с нижней и верхней полыми венами, расширение которых происходит при увеличении давления в системе воротной вены, в первую очередь при повышении сопротивления во внутрипеченочной капиллярной сети.

1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЕЧЕНИ

Более половины сухого остатка печени приходится на долю белков, причем примерно 90% из них - на глобулины. Печень богата различными ферментами. Около 5% от массы печени составляют липиды: нейтральные жиры (триглицериды), фосфолипиды, холестерин и др. При выраженном ожирении содержание липидов может достигать 20% от массы органа, а при жировом перерождении печени количество липидов может составлять 50% от сырой массы.

В печени может содержаться 150-200 г гликогена. Как правило, при тяжелых паренхиматозных поражениях печени количество гликогена в ней уменьшается. Напротив, при некоторых гликогенозах содержание гликогена достигает 20% и более от массы печени.

Разнообразен и минеральный состав печени. Количество железа, меди, марганца, никеля и некоторых других элементов превышает их содержание в других органах и тканях. К группе макроэлементов относят натрий, калий (90-1000 мг%), кальций, фосфор (до 700 мг%), магний (25-70 мг%). Данные элементы входят в состав биологических жидкостей (участвуют в солевом обмене и осморегуляции), биологически активных веществ и являются незаменимыми.

Более 70% от массы печени составляет вода. Однако следует помнить, что масса печени и ее состав подвержены значительным колебаниям как в норме, так и особенно при патологических состояниях. Например, при отеках количество воды может составлять до 80% от массы печени, а при избыточном отложении жира в печени - снизиться до 55%.

Химический состав печени у сельскохозяйственных животных примерно одинаков (%): вода - 71,2-72,9; зола - 1,3-1,5; сырой протеин - 17,4-18,8; сырой жир 2,9-3,6; безазотистые экстрактивные вещества - 4,7-5,8. Отношение полноценных белков к неполноценным составляет 9,5, что несколько ниже чем у сердца, но значительно выше чем у других видов субпродуктов. В печени содержатся в высокой концентрации витамины В12, А, Д, а так же пантотеновая, фолиевая, парааминобензойная, аскорбиновая и никотиновая кислоты, биотин, холин, тиамин, рибофлавин, пиродоксин, викасол, токоферол и др. Содержатся также фосфатиды и нейтральные жиры. В состав ее входит около 1% железосодержащих белковых соединений - феррина и ферритина, в которых имеется соответственно 15,7 и 21,1% органически связанного трехвалентного железа. Кроме того в печени обнаружены гранулы гемосидерина, включающие в себя 50% железа.

2. ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ

Важнейшими функциями печени являются метаболическая, депонирующая, барьерная, экскреторная и гомеостатическая.

Метаболическая. Продукты расщепления питательных веществ поступают в печень из пищеварительного тракта через воротную вену. В печени протекают сложные процессы обмена белков и аминокислот, липидов, углеводов, биологически активных веществ (гормонов, биогенных аминов и витаминов), микроэлементов, регуляция водного обмена. В печени синтезируются многие вещества (например, желчи), необходимые для функционирования других органов.

Депонирующая. В печени происходит накопление углеводов (например, гликогена), белков, жиров, гормонов, витаминов, минеральных веществ. Из печени в организм постоянно поступают макроэргические соединения и структурные блоки, необходимые для синтеза сложных макромолекул.

Барьерная. В печени осуществляется обезвреживание (биохимическая трансформация) чужеродных и токсичных соединений, поступивших с пищей или образовавшихся в кишечнике, а также токсических веществ экзогенного происхождения.

Экскреторная. Из печени различные вещества эндо- и экзогенного происхождения либо поступают в желчные протоки и выводятся с желчью (более 40 соединений), либо попадают в кровь, откуда выводятся почками.

Гомеостатическая. Печень выполняет важные функции по поддержанию постоянного состава крови (гомеостаза), обеспечивая синтез, накопление и выделение в кровь различных метаболитов, а также поглощение, трансформацию и экскрецию многих компонентов плазмы крови.

Метаболическая функция.

Углеводный обмен.

Печень играет ведущую роль в поддержании физиологической концентрации глюкозы в крови. Из общего количества поступающей из кишечника глюкозы печень извлекает ее большую часть и тратит: 10-15 % от этого количества на синтез гликогена, 60 % на окислительный распад, 30 % на синтез жирных кислот.

Необходимо подчеркнуть важную роль фермента глюкокиназы в процессе утилизации глюкозы печенью. Глюкокиназа, подобно гексокиназе, катализирует фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, при этом активность глюкокиназы в печени почти в 10 раз превышает активность гексокиназы. Важное различие между этими двумя ферментами заключается в том, что глюкокиназа в противоположность гексокиназе имеет высокое значение КМ для глюкозы и не ингибируется глюкозо-6-фосфатом.

После приема пищи содержание глюкозы в воротной вене резко возрастает: в тех же пределах увеличивается и ее внутрипеченочная концентрация . Повышение концентрации глюкозы в печени вызывает существенное увеличение активности глюкокиназы и автоматически увеличивает поглощение глюкозы печенью.

При физиологической гипогликемии в печени активируется распад гликогена. Первая стадия этого процесса заключается в отщеплении молекулы глюкозы и ее фосфорилировании (фермент фосфорилаза). Далее глюкоза-6-фосфат может расходоваться по трем направлениям:

1. по пути гликолиза с образованием пировиноградной кислоты и лактата; Считают, что основная роль печени - расщепление глюкозы - сводится прежде всего к запасанию метаболитов-предшественников, необходимых для биосинтеза жирных кислот и глицерина, и в меньшей степени к окислению ее до СО2 и Н2О.

2. по пентозофосфатному пути; В реакциях пентозофосфатного пути в печени образуется НАДФН, используемый для восстановительных реакций в процессах синтеза жирных кислот, холестерина и других стероидов. Кроме того, при этом образуются пентозофосфаты, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот.

3. расщепляться под действием фосфотазы на глюкозу и фосфор.

Преобладает последний путь, который приводит к выбросу в общий кровоток свободной глюкозы.

Метаболизм липидов

В печени синтезируются желчные кислоты, при дефиците которых переваривания жиров практически не происходит. В регуляции метаболизма липидов печени принадлежит ведущая роль. Так, при дефиците основного энергетического материала - глюкозы, в печени активируется окисление жирных кислот. В условиях избытка глюкозы в гепатоцитах происходит синтез триглицеридов и фосфолипидов из жирных кислот, которые поступают в печень из кишечника.

Печени принадлежит ведущая роль в регуляции обмена холестерола. Исходное вещество в его синтезе - ацетил-КоА. Т. е. Избыточное питание стимулирует образование холестерола. Таким образом, биосинтез холестерина в печени регулируется по принципу отрицательной обратной связи. Чем больше холестерина поступает с пищей, тем меньше его синтезируется в печени, и наоборот. Принято считать, что действие экзогенного холестерина на биосинтез его в печени связано с торможением в-гидрокси-в-метилглутарил-КоА-редуктазной реакции:

Часть синтезированного в печени холестерина выделяется из организма вместе с желчью, другая часть превращается в желчные кислоты и используется в других органах для синтеза стероидных гормонов и иных соединений.

В печени холестерин может взаимодействовать с жирными кислотами (в виде ацил-КоА) с образованием эфиров холестерина. Синтезированные в печени эфиры холестерина поступают в кровь, в которой содержится также определенное количество свободного холестерина.

В печени синтезируются транспортные формы липопротеинов. Печень синтезирует триглицериды и выделяет их в кровь вместе с холестерином в форме липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП).

Согласно данным литературы, основной белок апопротеин В-100 (апо Б-100) липопротеинов синтезируется в рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума гепатоцитов. В гладком эндоплазматическом ретикулуме, где синтезируются и липидные компоненты, происходит сборка ЛПОНП. Одним из основных стимулов образования ЛПОНП является повышение концентрации неэстерифици-рованных жирных кислот (НЭЖК). Последние либо поступают в печень с током крови, будучи связанными с альбумином, либо синтезируются непосредственно в печени. НЭЖК служат главным источником образования триглицеридов (ТГ). Информация о наличии НЭЖК и ТГ передается на мембранно-связанные рибосомы шероховатого эндоплазматического ретикулума, что в свою очередь является сигналом для синтеза белка (апо В-100). Синтезированный белок внедряется в мембрану шероховатого ретикулума, и после взаимодействия с фосфолипидным бислоем от мембраны отделяется участок, состоящий из фосфолипидов (ФЛ) и белка, который и является предшественником ЛП-частицы. Далее белокфосфо-липидный комплекс поступает в гладкий эндоплазматический ретикулум, где взаимодействует с ТГ и эстерифицированным холестерином (ЭХС), в результате чего после соответствующих структурных перестроек формируются насцентные, т.е. незавершенные, частицы (н-ЛПОНП). Последние поступают через тубулярную сеть аппарата Гольджи в секреторные везикулы и в их составе доставляются к поверхности клетки, после чего очень низкой плотности (ЛПОНП) в печеночной клетке. ЛПОНП - крупные частицы, они переносят в 5-10 раз больше триглицеридов, чем сложных эфиров холестерина; связанные с апопротеинами ЛПОНП переносят их в ткани, где липопротеидлипаза гидролизует триглицериды. Остатки ЛПОНП либо возвращаются в печень для повторного использования, либо преобразуются в липопротеиды низкой плотности (ЛПНП). ЛПНП доставляют холестерин в клетки, расположенные вне печени (клетки кортикального слоя надпочечников, лимфоциты, а также миоциты и клетки почки). ЛПНП связываются специфическими рецепторами, локализованными на поверхности клеток, а затем подвергаются эндоцитозу и перевариванию в лизосомах. Освобожденный холестерин участвует в синтезе мембран и метаболизме. Кроме того, некоторое количество ЛПНП разрушается фагоцитами «мусорщиками» в ретикулоэндотелиальной системе. В то время как в клеточных мембранах происходит обмен веществ, неэстерифицированный холестерин высвобождается в плазму, где связывается с липопротеидами высокой плотности (ЛПВП) и эстерифицируется жирными кислотами с помощью лецитинхолестеринацетилтрансферазы (ЛХ AT). Сложные эфиры холестерина ЛПВП превращаются в ЛПОНП и, в итоге, в ЛПНП. Посредством этого цикла ЛПНП доставляет холестерин в клетки, а холестерин возвращается из внепеченочных зон с помощью ЛПВП.

В печени происходит интенсивный распад фосфолипидов, а также их синтез. Помимо глицерина и жирных кислот, которые входят в состав нейтральных жиров, для синтеза фосфолипидов необходимы неорганические фосфаты и азотистые соединения, в частности холин, для синтеза фосфатидхолина. Неорганические фосфаты в печени имеются в достаточном количестве. При недостаточном образовании или недостаточном поступлении в печень холина синтез фосфолипидов из компонентов нейтрального жира становится либо невозможным, либо резко снижается и нейтральный жир откладывается в печени. В этом случае говорят о жировой инфильтрации печени, которая может затем перейти в ее жировую дистрофию. Иными словами, синтез фосфолипидов лимитируется количеством азотистых оснований, т.е. для синтеза фосфоглицеридов необходим либо холин, либо соединения, которые могут являться донорами метильных групп и участвовать в образовании холина (например, метионин). Такие соединения получили название липотропных веществ. Отсюда становится ясным, почему при жировой инфильтрации печени весьма полезен творог, содержащий белок казеин, в составе которого имеется большое количество остатков аминокислоты метионина.

В печени, кроме того, синтезируются кетоновые тела, в частности ацетоацетат и гидрооксимаслянная кислота, которые разносятся кровью по организму. Сердечная мышца и корковый слой надпочечников предпочитают в качестве источника энергии использовать именно эти соединения, а не глюкозу.

Метаболизм белков

Печень играет важную роль в обмене белков. Наибольшее количество белка синтезируется в мышцах, однако в пересчете на 1 г массы в печени их производится больше. Здесь образуются не только собственные белки гепатоцитов, но и большое количество секретируемых белков, необходимых для нужд организма в целом. К наиболее важным из них относится альбумин , синтез которого составляет 25% от общего образования белков в печени и 50% - от количества секретируемых белков.

Ежедневно образуется около 12 г альбумина . Его Т1/2 равен 17-20 сут. В зависимости от потребностей организма альбумин синтезируется в 10-60% гепатоцитов . Около 60% альбумина покидает сосудистое русло, однако оставшиеся 40% составляют наибольшую фракцию белков плазмы.

Альбумин играет важную роль в поддержании онкотического давления крови. Кроме того, он необходим для связывания и транспортировки многих веществ, в том числе некоторых гормонов , жирных кислот , микроэлементов , триптофана , билирубина , многих эндогенных и экзогенных органических анионов. Однако при редком врожденном нарушении - анальбуминемии не возникает тяжелых физиологических изменений, кроме избыточного накопления жидкости в тканях.

По-видимому, другие белки плазмы также могут связывать и переносить различные вещества; кроме того, многие гидрофильные вещества могут переноситься в свободном состоянии.

Механизмы синтеза секретируемых белков, особенно альбумина , хорошо известны. Трансляция мРНК происходит на полирибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума (напротив, внутриклеточные белки, такие, как ферритин , синтезируются в основном на свободных полирибосомах). При синтезе альбумина , как и других секретируемых белков, сначала образуются предшественники большего размера. Препроальбумин содержит на N-конце так называемый сигнальный пептид из 24 аминокислот. Он необходим для того, чтобы препроальбумин распознавался системой транспорта белков в мембране эндоплазматического ретикулума и направлялся в его полость для процессинга и последующей секреции (а не использовался внутри клетки и не разрушался). При процессинге сигнальный пептид отщепляется в 2 этапа, причем первый происходит еще до окончания трансляции (при этом образуется проальбумин). После завершения синтеза и процессинга молекула альбумина переносится в аппарат Гольджи , откуда транспортируется на поверхность гепатоцита . В этом процессе участвуют микрофиламенты и микротрубочки, однако сам механизм переноса неизвестен.

Вновь синтезированный альбумин может остаться в пространстве Диссе , однако большая часть его, как и других секретируемых белков, поступает в кровь. Неизвестно, где происходит распад альбумина .

Синтез альбумина регулируется рядом факторов, в том числе скоростью транскрипции мРНК и доступностью тРНК. Процесс трансляции зависит от факторов, влияющих на инициацию, элонгацию и высвобождение белка, а также от наличия АТФ , ГТФ и ионов магния . Синтез альбумина зависит также от поступления предшественников аминокислот, особенно триптофана - самой редкой из незаменимых аминокислот . У больных с крупным карциноидом синтез альбумина может резко понизиться, так как клетки опухоли используют триптофан для синтеза серотонина .

При понижении онкотического давления плазмы синтез альбумина увеличивается. печень метаболический железа глобулин

Наконец, на метаболизм белков в печени влияют такие гормоны, как глюкагон и инсулин.

В печени образуются и другие секретируемые белки. Синтез и процессинг большинства из них происходит так же, как и альбумина. Многие белки в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме или в аппарате Гольджи гликозилируются, превращаясь в гликопротеиды; захват их в последующем тканями и связывание с рецепторами зависят от углеводного участка.

Большинство белков плазмы крови синтезируется в печени.

В печени синтезируются многие факторы свертывания: фибриноген (фактор I) , протромбин (фактор II) , фактор V , фактор VII , фактор IХ , фактор X , фактор XI , фактор XII , фактор XIII , а также ингибиторы свертывания и фибринолиза.

Синтез протромбина и факторов VII, IХ и X зависит от наличия витамина К и, следовательно, от всасывания жиров в кишечнике ( витамин К жирорастворим). Витамин К активирует ферменты эндоплазматического ретикулума гепатоцитов , катализирующие гамма-карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты в предшественниках факторов свертывания. Благодаря гамма-карбоксилированию, в частности, возрастает способность протромбина связывать ионы кальция и фосфолипиды и быстро превращаться в тромбин в присутствии факторов V и X.

Метаболическая функция печени имеет большое значение в регуляции гемостаза . Тяжелое поражение печени ведет к снижению синтеза протромбина . Гипопротромбинемия может усилиться из-за нарушения всасывания витамина К при истощении , введении антибиотиков широкого спектра действия или нарушении всасывания жиров из-за понижения концентрации желчных кислот в кишечнике (например, при холестазе ). В таких случаях для нормализации уровня протромбина назначаются препараты витамина К в/м или в/в.

Однако если коагулопатия возникает в результате нарушения функции гепатоцитов и не связана с холестазом или нарушением всасывания, то введение препаратов витамина К не влияет на синтез протромбина . Т1/2 витамин-К-зависимых факторов свертывания значительно меньше, чем Т1/2 альбумина , поэтому гипопротромбинемия обычно предшествует развитию гипоальбуминемии , особенно при остром поражении печени.

У больных циррозом печени нарушения гемостаза могут усугубиться из-за тромбоцитопении , вызванной гиперспленизмом .

При болезнях печени может нарушиться синтез и других факторов свертывания. Так, тяжелое поражение печени иногда приводит к снижению концентрации в плазме фактора V . Концентрация фибриногена обычно почти не изменяется, кроме тех случаев, когда развивается ДВС-синдром . По неизвестным причинам поврежденная печень может синтезировать повышенное количество фибриногена , а также других белков, которые называют белками острой фазы воспаления ( С-реактивный белок , гаптоглобин , церулоплазмин и трансферрин ). Последний образуется как при повреждении печени, так и при системных заболеваниях - злокачественных новообразованиях , ревматоидном артрите , бактериальных инфекциях , ожогах , инфаркте миокарда . Видимо, синтез белков острой фазы воспаления стимулируется цитокинами , включая ИЛ-1 и ИЛ-6 .

Хотя поврежденная печень может синтезировать нормальное или повышенное количество фибриногена , но его молекулярная структура может быть значительно изменена из-за тонких нарушений синтеза белков. Возможно, это один из механизмов нарушений гемостаза , часто возникающих при хронических болезнях печени .

Печень занимает центральное место в обмене аминокислот, т.к. в ней активно протекают процессы их химической модификации. Кроме того, именно в печени происходит синтез мочевины.

Детоксицирующая функция печени

Детоксикация ядовитых метаболитов и чужеродных соединений (ксенобиотиков) протекает в гепатоцитах в две стадии. Реакции первой стадии катализируются монооксигеназной системой, компоненты которой встроены в мембраны эндоплазматического ретикулума. Реакции окисления, восстановления или гидролиза являются первой стадией в системе выведения из организма гидрофобных молекул. Они превращают вещества в полярные водорастворимые метаболиты.

Основной фермент гемопротеид цитохромы Р-450. К настоящему времени выявлено множество изоформ этого фермента и отнесено, в зависимости от их свойств и выполняемых функций, к нескольким семействам. У млекопитающих идентифицировано 13 подсемейств цх Р-450, условно считается, что ферменты семейства I-IV участвуют в биотрансформации ксенобиотиков, остальные метаболизируют эндогенные соединения (стероидные гормоны, простатагландины, жирные кислоты и др.).

Важным свойством цх Р-450 является способность к индукции под действием экзогенных субстратов, что легло в основу классификации изоформ в зависимости от индуцируемости тем или веществом определенной химической структуры.

На первой стадии биотрансформации происходит образование или высвобождение гидрокси-, карбоксильных, тиоловых и аминогрупп, которые являются гидрофильными, и молекула может подвергаться дальнейшему превращению и выведению из организма. В качестве кофермента используется НАДФН. Кроме цх Р-450, в первой стадии биотрансформации принимают участие цх b5 и цитохромредуктаза.

Многие лекарственные вещества, попадая в организм, превращаются на первой стадии биотрансформации в активные формы и оказывают необходимый лечебный эффект. Но часто ряд ксенобиотиков не детоксицируется, а наоборот токсифицируется с участием монооксигеназной системы и становится более реакционноспособным.

Продукты метаболизма чужеродных веществ, образовавшихся на первой стадии биотрансформации, подвергаются дальнейшей детоксикации с помощью ряда реакций второй стадии. Образующиеся при этом соединения менее полярны и в связи с этим легко удаляются из клеток. Преобладающим является процесс конъюгации, катализируемый глутатион-S-трансферазой, сульфотрансферазой и UDP-глюкуронилтрансферазой. Конъюгацию с глутатионом, приводящую к образованию меркаптуровых кислот, принято рассматривать в качестве основного механизма детоксикации.

Глутатион (ведущий компонент редокс-буфера клетки) представляет собой соединение, содержащее реактивную тиоловую группу. Большая его часть находится в восстановленной форме (GSH) и играет центральную роль в инактивации токсических и реактивных продуктов. Восстановление окисленного глутатиона осуществляет фермент - глутатионредуктаза, используя как кофермент НАДФН. Коньюгаты с глутатионом, серной и глюкуроновой кислотами выводятся из организма преимущественно с мочой.

3. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАРУШЕНИЯ ПЕЧЕНИ

Белки.Тяжелое поражение печени может привести к понижению содержания в крови альбумина , протромбина , фибриногена и других белков, синтезируемых только гепатоцитами . Содержание в крови этих белков позволяет оценить синтетические функции печени, а не только степень повреждения гепатоцитов. В то же время этот показатель обладает и существенными недостатками:

- его чувствительность невелика, и изменяется он лишь на поздних стадиях поражения печени (вследствие значительного запаса белков в печени и их большого Т1/2);

- его значение в дифференциальной диагностике болезней печени мало;

- он не специфичен для болезней печени.

Сывороточные глобулины - это гетерогенная группа белков, включающая электрофоретические фракции альфа, бета- и гамма-глобулинов (последние в основном представлены иммуноглобулинами).

Глобулины синтезируются во многих тканях, и на их синтез влияют многие факторы. В норме их концентрация составляет 20-35 г/л.

При хронических поражениях печени и многих внепеченочных заболеваниях концентрация глобулинов всех фракций часто увеличивается. При циррозе печени из-за образования портокавальных шунтов антигены не попадают в печень и не поглощаются купферовскими клетками . В результате стимулируются клетки ретикулоэндотелиальной системы и возникает более или менее выраженная гиперглобулинемия .

Повышение концентрации глобулинов различных фракций, как и изменение альбумин-глобулинового коэффициента, не имеет большого диагностического значения.

Интересно, что клетки печеночноклеточного рака синтезируют патологическую форму протромбина, которая не может карбоксилироваться с участием витамина К ( дез-гамма-карбоксипротромбин ).

К клинически значимым секретируемым гликопротеидам относятся церулоплазмин , альфа1-антитрипсин и большинство других альфа-глобулинов и бета-глобулинов . Распад гликопротеидов происходит следующим образом: концевые остатки сиаловых кислот отщепляются, и в результате обнажаются остатки галактозы или N-ацетилглюкозамина , которые связываются с рецепторами гепатоцитов и купферовских клеток и обеспечивают захват и последующее разрушение "состарившихся" белков. При хронических и тяжелых острых болезнях печени снижение количества рецепторов гепатоцитов к асиалогликопротеидам ведет к повышению концентрации гликопротеидов в сыворотке.

Гамма-ГТ катализирует отщепление остатка гамма-глутаминовой кислоты от пептидов типа глутатиона или перенос этого остатка на другой пептид или аминокислоту. Этот фермент может также участвовать в транспорте аминокислот . Он обнаруживается во всех структурах печени и желчных путей, а также в других тканях. При болезнях печени активность гамма-ГТ и ЩФ повышается одновременно.

Увеличение активности гамма-ГТ - самый чувствительный показатель поражения желчных путей , однако он неспецифичен: эта активность возрастает также при болезнях поджелудочной железы , болезнях сердца , болезнях почек , болезнях легких , при сахарном диабете и алкоголизме .

Именно поэтому диагностическая ценность данного исследования ограничена

Ферменты.

Для дифференциальной диагностики и оценки тяжести паренхиматозных заболеваний печени и поражений желчных путей применяют определение активности различных сывороточных ферментов. Чувствительность и специфичность всех этих анализов ограниченны, и ни один из них не позволяет достоверно определить локализацию поражения. Кроме того, повышение активности ферментов может наблюдаться и при внепеченочных заболеваниях. Однако при правильной интерпретации эти исследования могут быть довольно полезными.

В первую очередь определяют активность аминотрансфераз, ЩФ , 5'-нуклеотидазы и гамма-ГТ .

Определение общей активности ЛДГ и ее изоферментов для диагностики болезней печени обычно малоинформативно - этот фермент содержится во всех тканях. Умеренное повышение активности ЛДГ часто наблюдается при вирусном гепатите , циррозе и злокачественных новообразованиях печени и поражениях желчных путей . Выраженное повышение активности ЛДГ, сопровождающееся изменениями и других биохимических показателей функции печени, может наблюдаться при гемобластозах - например, при лимфомах .

Орнитинкарбамоилтрансфераза - фермент, участвующий в цикле мочевины , - обнаружена только в печени и тонкой кишке . Активность этого фермента повышается при самых разных болезнях печени и поэтому имеет ограниченное диагностическое значение.

ЩФ- это фермент, отщепляющийся от клеточных мембран и способный гидролизовать синтетические фосфорные эфиры при рН, равном 9. Его физиологическая роль неизвестна. В сыворотке человека содержится ряд изоферментов ЩФ. Источником ЩФ служат кости, кишечник, печень и плацента.

Разработаны различные способы определения этого фермента. В отсутствие беременности или поражения костей увеличение активности ЩФ обычно указывает на заболевание желчных путей . Повышение активности ЩФ отражает увеличение ее синтеза гепатоцитами и клетками эпителия желчных путей и, в меньшей степени, обратное поступление в кровь фермента, обусловленное обструкцией желчных путей . Желчные кислоты , с одной стороны, индуцируют синтез ЩФ, а с другой - способствуют ее отщеплению от клеточных мембран.

Умеренное (не более чем в 2 раза) увеличение активности ЩФ возникает при многих паренхиматозных заболеваниях печени - например, при гепатите и циррозе . Вообще, преходящее повышение этой активности возможно при любых болезнях печени . При злокачественных новообразованиях печени или инфильтративных болезнях печени (например, при лейкозах , лимфомах , лимфогранулематозе и саркоидозе ) активность ЩФ обычно повышается умеренно, но иногда может и резко возрастать (например, при микобактериальных инфекциях ). Однако чаще всего значительное повышение активности ЩФ (в 10 и более раз) наблюдается при обструкции внепеченочных желчных путей или внутрипеченочном холестазе (например, лекарственном или при первичном билиарном циррозе ). И наоборот, нормальная активность ЩФ при этих состояниях бывает редко. При неполной обструкции желчных путей или обструкции только одного печеночного протока концентрация билирубина в сыворотке часто не изменяется или слабо повышается, однако активность ЩФ увеличивается. Активность этого фермента повышается и при внепеченочных заболеваниях, наиболее заметно - при некоторых болезнях костной ткани (например, болезни Педжета , остеомаляции и метастазах в кости ) и, иногда, при злокачественных новообразованиях костей .

Некоторые опухоли синтезируют изофермент, аналогичный плацентарной ЩФ ( изофермент Ригана ).

Как правило, всегда можно определить, вызвано ли повышение активности ЩФ поражением печени или другими причинами. В сложных случаях прибегают к определению активности отдельных изоферментов. Так, печеночный изофермент ЩФ в отличие от костного устойчив к нагреванию (56*С в течение 15 мин) и действию мочевины.

Изоферменты ЩФ можно разделить электрофоретически, но на практике этот способ обычно не применяется.

Полезно бывает одновременно определять активность ЩФ и 5'-нуклеотидазы : повышение активности обоих ферментов подтверждает поражение печени.

Необходимо учитывать возраст и пол больного (активность ЩФ выше у детей и пожилых женщин). Однако иногда у взрослых людей без признаков заболевания встречается изолированное повышение ЩФ.

У больных с клиническими признаками гемосидероза , необъяснимыми изменениями биохимических показателей функции печени (например, с умеренным повышением активности аминотрансфераз ) или поражением печени неясной этиологии необходимо исследовать обмен железа. Для этого определяют концентрацию в сыворотке железа и ферритина и общую железосвязывающую способность сыворотки.

При гемосидерозе наблюдается повышение концентрации железа, общей железосвязывающей способности сыворотки и насыщения железом трансферрина . Гемосидероз должен быть заподозрен при насыщении трансферрина железом на 50% и более (особенно у женщин), хотя обычно при этом заболевании оно часто превышает 90%.

Высокое насыщение трансферрина железом возможно и при ряде других хронических системных заболеваний , но при них снижены концентрация железа в сыворотке и общая железосвязывающая способность сыворотки.

При гемосидерозе заметно увеличивается концентрация в сыворотке ферритина (белка, депонирующего железо, в частности - в печени). В меньшей степени концентрация ферритина повышается при других болезнях печени, в том числе при алкогольном поражении печени , лимфомах печени .

На основании показателей обмена железа трудно различить гемохроматоз и вторичный гемосидероз . Последний чаще всего встречается у лиц, злоупотребляющих алкоголем, и у больных, которым часто проводят переливание крови - например, при серповидноклеточной анемии . В таких случаях для окончательной диагностики нередко необходима чрескожная биопсия печени или другие методы

Липиды.

Концентрация липидов и липопротеидов в сыворотке - чувствительный, но недостаточно специфичный показатель состояния печени. При остром поражении паренхимы часто наблюдаются увеличение концентрации триглицеридов, понижение концентрации эфиров холестерина и появление патологических липопротеидов. Так, при остром вирусном гепатите на электрофореграмме липопротеидов сыворотки практически отсутствуют альфа и пре-бета-фракции и одновременно возрастает бета-фракция липопротеидов. У больных с хроническими паренхиматозными болезнями печени обнаруживаются менее заметные, но более постоянные нарушения. Они отражают недостаточность триацилглицероллипазы и недостаточность лецитинхолестерин-ацилтрансферазы .

Внутри- и внепеченочный холестаз могут привести к повышению концентрации в сыворотке неэтерифицированного холестерина и фосфолипидов.

При болезнях печени нарушается удаление желчных кислот из крови воротной вены, что обусловлено как поражением паренхимы, так и портокавальными шунтами. Кроме того, желчные кислоты поступают обратно в кровь из поврежденных гепатоцитов или из желчных путей при их обструкции.

Существует множество способов измерения концентрации желчных кислот в сыворотке, но они не подходят для повседневного использования в клинике.

Билирубин образуется в клетках ретикулоэндотелиальной системы печени в результате катаболизма геминовой части гемоглобина и других гемсодержащих белков. Билирубин плохо растворим в воде, попадая в кровь связывается с альбумином и транспортируется в печень. Эта фракция называется свободным или неконъюгированным билирубином. Он липофилен и потому легко растворяется в липидах мембран, проникая в мембраны митохондрий, нарушая метаболические процессы в клетках, высоко токсичен. В печени билирубин конъюгирует с глюкуроновой кислотой, в результате образуется растворимый в воде менее токсичный билирубин, который активно против градиента концентрации экскретируется в желчные протоки. Конъюгированный билирубин вступает в прямую реакцию с диазореактивом в наиболее распространенном методе определения билирубина, поэтому называется «прямым» билирубином. Для определения неконъюгированного билирубина используют дополнительные реактивы, способствующие его растворению, поэтому фракцию неконъюгированного билирубина называют «непрямым» билирубином. Ряд заболеваний оказывает влияние на образование, метаболизм и экскрецию билирубина. При повышении концентрации билирубина в сыворотке (гипербилирубинемии) свыше 27-34 мкмоль/л появляется желтуха. Физиологическая желтуха встречается в первую неделю жизни новорожденных. Она обусловлена повышенным разрушением эритроцитов и несовершенством конъюгирующей системы печени новорожденных. Гипербилирубинемия может быть результатом повышенной продукции билирубина вследствие повышенного гемолиза эритроцитов (гемолитические желтухи), пониженной способности к метаболизму и транспорту против градиента в желчь билирубина гепатоцитами (паренхиматозные желтухи), а также следствием механических затруднений желчевыделения (обтурационные - застойные, механические, холестатические желтухи). Считается, что гипербилирубинемия имеет печеночное происхождение, если более 80% общего билирубина составляет прямой билирубин. Гемолитической называют гипербилирубинемию, если более 80% общего билирубина представляет непрямой билирубин. К хроническим врожденным гипербилирубинемиям относятся повышения содержания неконъюгированного (непрямого) билирубина при синдроме Криглера-Найяра и синдроме Жильбера, а также повышение конъюгированного (прямого) билирубина при синдроме Дубина-Джонсона и синдроме Ротора. Дифференциальная диагностика между хроническими врожденными гипербилирубинемиями и приобретенными типами гипербилирубинемий оуществяляется при помощи измерения фракций билирубина и определения активности печеночных ферментов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Я Кольман, К-Г Рем «Наглядная биохимия», Москва “Мир” 2000

2. Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин "Биологическая химия", Москва, "Медицина", 1998 год

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Анатомно-гистологическое строение трахеи и бронхов. Особенности кровообращения плода. Строение среднего и промежуточного мозга. Железы внешней и внутренней секреции. Роль трофобласта в питании зародыша. Дробление яйца млекопитающих и формирование зиготы.

    контрольная работа [2,9 M], добавлен 16.10.2013

  • Кровоснабжение и функции печени, описание строения печеночной дольки как функциональной единицы. Участие печени в белковом обмене, синтезе белков крови, углеводном обмене, синтезе гликогена, жировом обмене, выработке желчи. Строение желчных протоков.

    презентация [1,2 M], добавлен 27.03.2019

  • Крупные железы пищеварительного аппарата. Развитие печени и поджелудочной железы. Строение зрительного анализатора. Веки и образования конъюнктивы. Эмбриогенез органа зрения. Наружное, среднее и внутреннее ухо. Слуховые косточки и их соединения.

    реферат [10,3 M], добавлен 30.11.2010

  • Железы внутренней секреции у животных. Механизм действия гормонов и их свойства. Функции гипоталамуса, гипофиза, эпифиза, зобной и щитовидной железы, надпочечников. Островковый аппарат поджелудочной железы. Яичники, желтое тело, плацента, семенники.

    курсовая работа [422,0 K], добавлен 07.08.2009

  • Креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ (офеатинкиназный, алактатный), его биохимическая оценка. Уравнение анаэробного расщепления гликогена. Аэробный путь ресинтеза аденозинтрифосфата. Биохимические изменения в мышцах, головном мозге, печени, крови, моче.

    курсовая работа [367,0 K], добавлен 19.12.2012

  • Общая характеристика желез внутренней секреции. Исследование механизма действия гормонов. Гипоталамо-гипофизарная система. Основные функции желез внутренней секреции. Состав щитовидной железы. Аутокринная, паракринная и эндокринная гормональная регуляция.

    презентация [1,2 M], добавлен 05.03.2015

  • Анализ регуляторной, терморегуляторной, дыхательной, гомеостатической, питательной и защитной функций крови. Исследование форменных элементов крови. Химический состав тромбоцитов. Характеристика сферы действия лейкоцитов. Место лимфоцитов в системе крови.

    презентация [630,7 K], добавлен 27.01.2016

  • Кровь как жидкая специфическая ткань, которая является внутренней средой организма, ее химический состав, типы ферментов: секреторные и клеточные. Понятие и значение фибриногена, его состав и принципы синтеза в печени. Церулоплазмин в сыворотке крови.

    реферат [63,6 K], добавлен 09.10.2014

  • Зубы: молочные, постоянные, их формула и строение. Желудок: положение, части, строение стенки, функции. Структурно-функциональные единицы легких, печени, почек. Сердце: размеры, форма, положение, границы. Особенности строения и функций нервной системы.

    курс лекций [144,7 K], добавлен 04.06.2012

  • История происхождения первых млекопитающих. Млечные железы, вырабатывающие молоко для вскармливания детенышей, волосяной покров, более или менее постоянная температура тела как признаки класса млекопитающих. Строение кожи, скелета и внутренних органов.

    презентация [11,0 M], добавлен 26.02.2010

  • Особенности строения и локализации желез внутренней секреции. Бранхиогенная и неврогенная группы, группа адреналовой системы. Мезодермальные и энтодермальные железы. Патологические варианты работы желез. Особенности патологии и болезней щитовидной железы.

    курсовая работа [48,8 K], добавлен 21.06.2014

  • Физиология зубочелюстной области. Анализ роли полости рта в пищеварении. Изучение органов желудочно-кишечного тракта. Регуляция выделения слюны. Пищеварительная функция печени. Состав желудочного сока. Характеристика основных фаз и функций глотания.

    презентация [3,1 M], добавлен 13.12.2013

  • Особенности строения печени. Знакомство с функциями микрофлоры толстого кишечника. Анализ состава желудочного сока, рассмотрение фаз секреции. Общая характеристика ферментов слюны: амилаза, мальмаза, лизоцим. Рассмотрение пищеварительной системы.

    презентация [1,2 M], добавлен 14.10.2016

  • Понятие внутренней секреции как процесса выработки и выделения активных веществ эндокринными железами. Выделение гормонов непосредственно в кровь в процессе внутренней секреции. Виды желез внутренней секреции, гормонов и их функции в организме человека.

    учебное пособие [20,2 K], добавлен 23.03.2010

  • Описание сущности и устройства желез. Классификация этих органов в человеческом организме. Причины гипофункции и гиперфункции желез. Функции гипофиза. Роль щитовидной железы в эндокринной системе. Деятельность надпочечников, поджелудочной железы.

    презентация [2,7 M], добавлен 10.09.2014

  • Описание анатомического устройства основных органов пищеварительной системы - глотки, пищевода, желудка, толстой и тонкой кишки, печени, поджелудочной железы и брюшинной полости. Рассмотрение механизмов переваривания и всасывания макронутриентов.

    реферат [171,1 K], добавлен 23.04.2011

  • Эндокринная система человека. Железы внешней и внутренней секреции. Свойства гормонов. Гипофиз как важнейшая железа эндокринного аппарата. Гормоны щитовидной железы. Морфология женских и мужских половых желез. Гормональная активность половых желез.

    курсовая работа [33,7 K], добавлен 16.06.2012

  • Анатомо-физиологические особенности у детей раннего возраста. Разнообразные и очень важные функции, которые выполняет печень. Функциональные возможности печени у маленьких детей. Ферментативная система у новорожденных. Нарушение обезвреживающей функции.

    презентация [270,8 K], добавлен 02.02.2016

  • Характерная особенность гормонов щитовидной железы, ее действие на обмен углеводов и жиров. Функция щитовидной железы и ее связь с тиреотропным гормоном. Функциональная недостаточность щитовидной железы, свертывание и группы крови, обмен белков.

    контрольная работа [171,9 K], добавлен 24.10.2009

  • Органы пищеварительной системы. Питательные вещества. Расположение слюнных желез. Строение желудка. Процесс пищеварения в ротовой полости, тонком и толстом кишечнике. Функции глотки, пищевода, печени и поджелудочной железы. Методы изучения пищеварения.

    презентация [1,0 M], добавлен 18.11.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.