Биохимия и ее задачи

Рецепторы находятся в цитозоле, проходят через мембрану и действуют на ген. Гормон ген белок.

Влияние на обмен веществ:

1. активация глюконеогенеза;

2. повышение уровня глюкозы в крови;

3. повышение синтеза гликогена в печени;

4. стимулируют липолиз в области конечностей и липогенез в области туловища и лица;

5. повышение окисления жирных кислот;

6. повышение образования кетоновых тел;

7. в печени увеличивается синтез белка, в мышцах, лимфоидной, соединительной тканях увеличивается распад белка;

8. противовоспалительное действие, вызывают инволюцию лимфоидной ткани;

9 антиаллергический эффект, подавляют образование антител;

10. подавление синтеза белка в соединительной ткани, задержка образования рубцов и спаек.

Использование глюкокортикоидов в клинике - противовоспалительные, при трансплантации органов для снижения образования рубцов и спаек.

Глюкокортикоиды влияют и на минеральный обмен, но в меньшей степени.

Минералокортикоиды:

- диоксикортикостерон;

- альдостерон.

Клетки-мишени - дистальные канальцы почек. Рецепторы находятся внутри клеток - цитозольные рецепторы. Влияют на синтез белков, транспорт натрия через мембраны, т.е. повышают реабсорбцию натрия и хлоридов из первичной мочи, задерживая натрий в организме. Влияют на углеводный обмен, как и гипоталамус, но в меньшей степени.

Гипофункция коры надпочечников - болезнь Адиссона (бронзовая болезнь). Снижается устойчивость организма к стрессам, гипогликемия, потеря натрия и накопление калия, гипотония, мышечная слабость, утомляемость, повышение пигментации кожи, возможна гибель из-за нарушения водно-солевого обмена.

Гиперфункция - синдром Иценко-Кушинга.

Гормоны половых желез

Гонады - яйчники и семенники - железы смешанного типа. По химической природе их гормоны - стероиды. Андрогены (мужские) синтезируются в семенниках и коре надпочечников. Эстрогены (женские) - в яичниках и коре надпочечников. Синтезируются из холестерола, который образуется из Ац-КоА. Ац-КоА холестерол прегненолон прогестерон кортикостероиды. Из прогестерона также образуются андрогены (тестостерон) , а из них - эстрогены.

Эстрогены: эстрадиол, эстрон (образуется из эстрадиола в плаценте), эстриол, прогестерон.

Андрогены: тестостерон, андростерон (образуется из тестостерона).

Органы-мишени для эстрадиолов - матка и молочные железы, для андрогенов - простата, семенные пузырьки, мышцы.

Механизм действия - цитозольный - гормоны соединяются с цитозольными рецепторами и действуют на ген.

Основной эффект - синтез специальных белков репродуктивной системы.

Влияние на обмен веществ.

Эстрогены:

1. синтезируют специфические белки;

2. обуславливают положительный азотистый баланс;

3. активируют пентозный цикл;

4. препятствуют накоплению липидов в жировой ткани и печени.

Эстрогены имеют цикличность секреции: в фолликулярной фазе синтезируются эстрогены, в лютеиновой фазе - прогестерон.

Андрогены:

1. синтезируют специальные белки половой сферы;

2. стимулируют синтез мышечных белков;

3. стимулируют синтез белков печени и почек;

4. ускоряют развитие костной ткани;

5. ускоряют аэробное окисление;

6. обладают анаболическим эффектом;

7. влияют на развитие половых органов, вторичных половых признаков, половое влечение.

Витамины

К концу XIX века сложились представления, что основными компонентами пищи являются белки, жиры, углеводы и минеральные вещества. Но ряд наблюдений указывал на недостаточность только этих групп питательных веществ. (Напр., Лунин, 1880: при кормлении одной группы мышей естественными продуктами, а другой - белками, жирами, углеводами, полученными из этих же продуктов, гибель мышей во второй группе была значительно выше.)

В 1911 г. польский ученый Функ выделил в рисовых отрубях соединение, содержавшее аминогруппу, которое было необходимо для нормальной жизнедеятельности. Он назвал его витамином (от лат. vitae amine - амин жизни).

Витамины - это необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых в организме ограничен или отсутствует.

Отличительные признаки витаминов:

1) витамины не выполняют пластических функций;

2) витамины не играют энергетической роли (т.е. не используются как источник энергии);

3) витамины не синтезируются в организме или синтезируются в недостаточных количествах;

4) дефицит витаминов вызывает специфические нарушения обмена веществ с характерными клиническими проявлениями;

5) выполняют специфические функции, которые невозможно заменить другими органическими соединениями;

6) витамины необходимы в миллиграммах или микрограммах в сутки (!).

Классификация витаминов

Принята классификация по растворимости:

1) жирорастворимые (A, D, E, K);

2) водорастворимые (все остальные: В_, С, Р, Н);

3) витаминоподобные вещества - синтезируются в организме, но в недостаточном количестве (парааминобензойная к-та, коэнзим Q, холин, инозит, пангамовая к-та).

Номенклатура витаминов представлена химическим названием и буквенным обозначением.

Напр., витамин А - ретинол, витамин РР - никотинамид или никотиновая кислота, витамин В6 - пиридоксин, пиридоксаль или пиридоксамин.

Также существует клиническое название витамина, которое состоит из названия патологического проявления недостатка витамина с приставкой анти- .

(напр., витамин А - антиксерофтальмический витамин, витамин D - антирахитический витамин).

Жирорастворимые витамины могут откладываться в печени в виде резервов (A, D, K), витамин Е может накапливаться в жировой ткани. Так как эти витамины нерастворимы в воде, то они не могут свободно проникать в кровь и выводиться с мочой. При избыточном поступлении этих витаминов могут развиваться токсические эффекты (в основном, витамина А и D).

Водорастворимые витамины выводятся с мочой, поэтому их избытка не наблюдается. Возможен небольшой резерв фолиевой к-ты и витамина В12 в печени. Токсические эффекты не наблюдаются.

Роль витаминов в обмене веществ

1.(!) витамины - предшественники коферментов и простетических групп ферментов.

Напр., В1 - тиамин - входит в состав кофермента декарбоксилаз кетокислот в виде ТПФ (ТДФ), В2 - рибофлавин - входит в состав коферментов дегидрогеназ в форме ФМН и ФАД, РР - никотинамид - входит в состав НАД и НАДФ - коферментов дегидрогеназ;

2. витамины - предшественники гормонов (витамин D3 - предшественник кальцитриола);

3. витамины могут использоваться для синтеза медиаторов (витамин С - для синтеза норадреналина и серотонина);

4. витамины участвуют в образовании гормонов (витамин С - в образовании кортикостероидов);

5. витамины необходимы для синтеза незаменимых АК (витамин В12 - метионин).

Понятие о гиповитаминозах, авитаминозах и гипервитаминозах

Гиповитаминоз - патологическое состояние, связанное с недостатком витамина в организме.

Авитаминоз - патологическое состояние, вызванное отсутствием витамина в организме.

Полигиповитаминоз - патологическое состояние, связанное с недостатком нескольких витаминов в организме.

Гипервитаминоз - патологическое состояние, связанное с избытком каких-либо витаминов в организме (обычно витаминов А или D).

Чаще присутствует недостаточная витаминная обеспеченность, т.е. отсутствуют характерные клинические проявления, а лишь снижена работоспособность, повышена сонливость, увеличивается частота простудных заболеваний и их тяжесть, появляются заболевания сердечно-сосудистой системы и т.д.

Причины гиповитаминозов

1. Первичные: недостаток витамина в пище.

2. Вторичные:

а) снижение аппетита;

б) повышенный расход витаминов;

в) нарушения всасывания и утилизации, напр., энтероколиты, желчно-каменная болезнь;

г) химиотерапия (антибиотики, аспирин - недостаток фолиевой к-ты);

д) хирургические вмешательства;

е) физиотерапия и др.

3. Врожденные: отсутствие ферментов, катализирующих превращение провитамина в витамин (напр., каротин не превращается в ретинол - витамин А).

Причины недостаточной витаминной обеспеченности в современных условиях

Чешские исследователи выяснили, что при оптимальной диете человек не получает достаточное количество витаминов. Причины:

1) снижение энерготрат с 3500-4000 ккал/сут до 2000-2500 ккал/сут за сто лет, из-за чего снижение количества пищи и, следовательно, уменьшение количества витаминов;

2) использование бедных витаминами продуктов (рафинированных и высококалорийных: сахар, белый хлеб, спирт);

3) использование рафинированных продуктов;

4) недостаточное потребление овощей и фруктов;

5) отсутствие централизованной системы витаминизации.

Т.о., рацион современного человека достаточен по калорийности, но не удовлетворяет его потребностей в витаминах.

Жирорастворимые витамины

Витамин А

Витамеры: А1 - ретинол и А2 - ретиналь.

Клиническое название: антиксерофтальмический витамин.

По химической природе: циклический непредельный одноатомный спирт на основе кольца -ионона.

Может разрушаться кислородом, т.е. является антиоксидантом.

Роль витамина А в метаболизме:

1. Участвует в росте и дифференцировке клеток эмбриона, развивающегося организма. Участвует в делении и дифференцировке быстро пролиферирующих тканей (хрящевые, костные, эпителиальные ткани), т.к. витамин А может инициировать репликацию и участвует в образовании хондроитинсульфата.

2. Участвует в фотохимическом процессе зрения. В состав зрительного пигмента родопсина входит 11-цис-ретиналь, который при освещении переходит в 11-транс-ретиналь, активирующий фосфодиэстеразу, которая расщепляет цГМФ, в результате чего ионные каналы мембраны закрываются, возникает гиперполяризация мембраны и генерируется нервный импульс. При этом родопсин разлагается на белок опсин и 11-транс-ретиналь. В темноте наблюдается регенерация родопсина: транс-ретиналь (алкоголь-ДГ, НАД·Н2 > НАД) транс-ретинол (изомераза) цис-ретинол (алкоголь-ДГ, НАД·Н2 > НАД) цис-ретиналь (+опсин) родопсин

Гиповитаминоз А проявляется нарушением темновой адаптации. Если наблюдается в растущем организме, то имеет место задержка роста. Гиповитаминоз А может перерасти в авитаминоз А, проявляющийся гемеролопией ("ночной слепотой"). При недостатке витамина А нарушается эпителизация, наблюдается избыточное ороговение эпителия (сухость кожи, сухость роговицы глаз - ксерофтальмия). Ксерофтальмия может привести к развитию микрофлоры, кератомаляции (размягчению роговицы), затем к её помутнению и амблеопии (слепоте).

Причины гипо- и авитаминозов А:

- недостаток в пище

- нарушение всасывания в кишечнике

- заболевания печени, при которых провитамин (кератин) не превращается в витамин

- повышенная потребность в витамине А - у растущего организма, беременных, ночных водителей)

Суточная потребность витамина А 1,0 - 2,5 мг, а провитамина А (каротина) 2,0 - 4,0 мг.

Каротин (провитамин А) - димер витамина А. Содержится в растительных продуктах. (Различают альфа-, бета- и гамма-каротин.)

Источники витамина А:

- животные жиры (рыбий жир, печень, яичный желток, сливочное масло);

- каротин растительного происхождения (морковь, свекла, томаты, зеленый горошек).

Витамин D

Антирахитический витамин. Существуют два витамера:

D2 - эргокальциферол и D3 - холекальциферол.

Витамин D2 содержится в грибах. Витамин D3 синтезируется в организме под действием УФО (ультрафиолетового облучения):

7-дегидрохолестерол > холекальциферол (D3)

Роль витамина D в обмене веществ:

Витамин D3 (холекальциферол) подвергается в организме превращению. Он поступает в печень, где под действием 25-гидроксилазы превращается в 25-гидроксихолекальциферол, затем в почках под действием ПТГ и 1-гидроксилазы - в 1,25-дигидроксихолекальциферол (гормон кальцитриол)

кальцитриол

Функции кальцитриола

1. регулирует всасывание кальция и фосфора в кишечнике путем активации синтеза в энтероцитах кальций-связывающего белка (кальбиндина D);

2. в костях способствует минерализации ткани, поддержанию нормальной концентрации кальция и фосфора в межклеточном пространстве.

(повышает активность щелочной фосфатазы, повышает концентрацию кальций-связывающего белка и остеокальцина)

Гиповитаминоз D приводит к снижению уровня кальция в крови, снижению кальция и фосфора в межклеточном пространстве, нарушению минерализации костной ткани.

Авитаминоз D - рахит. Различают рахит I типа (при недостатке витамина D) и рахит II типа (при недостатке рецепторов). Проявляется рахит деформациями скелета ("рахитические четки", Х-образные или О-образные голени, килевидная грудная клетка).

Недостаток витамина D у взрослых сопровождается остеомаляцией, а в крови увеличивается активность щелочной фосфатазы.

Причины гиповитаминозов D:

- недостаток витамина D в пище

- недостаток УФ (солнечного) облучения

- недостаток парат-гормона

Суточная потребность вит. D 0,012-0,025 мг.

Источники витамина D: яичный желток, рыбий жир, сливочное масло (лучше летнее), печень, молоко.

Витамин Е

Устар.: антистерильный витамин, антиоксидантный энзим.

В химическом плане это альфа-, бета-, гамма- и дельта-токоферолы, но преобладающим является альфа-токоферол.

Витамин Е устойчив к нагреванию.

Роль витамина Е в обмене веществ

1. регулирует интенсивность свободно-радикальных реакций. Препятствует перекисному окислению липидов биомембран;

2. повышает активность витамина А.

Гиповитаминоз Е специфической картины не имеет. Наиболее специфичны гемолитическая анемия недоношенных и патологии мембран.

Суточная потребность витамина Е 20-25 мг.

Источники витамина Е: растительные масла (!), а также печень, желток яиц, проросшие зерна; масло облепихи.

Витамин К

Антигеморрагический витамин.

Витамеры: К1 - филлохинон и К2 - менахинон.

Роль витамина К в обмене веществ

Это кофактор карбоксилирования глутаминовой кислоты (ГЛУ) в белке крови протромбине для его превращения в тромбин.

протромбин > тромбин [карбоксилирование гамма-углеродного звена остатка глутамата]

Антагонист витамина К - варфарин (крысиный яд), он близок по структуре к витамину К, является антикоагулянтом.

Витамин К поступает в организм с зелеными растениями (шпинат, крапива), жирами, а также синтезируется микрофлорой кишечника.

Гиповитаминоз К проявляется геморрагиями.

Авитаминоз К чаще наблюдается при нарушении всасывания его в кишечнике.

{водорастворимая форма витамина К - викасол}

Водорастворимые витамины

Витамин С

Аскорбиновая кислота, антискорбутный витамин (скорбут = цинга).

Является лактоном. Легко окисляется:

О=С-¬ О=С-¬

| ¦ | ¦

НО-С ¦ -2Н О=С ¦

¦ О <===> | О

НО-С ¦ +2Н О=С ¦

| ¦ | ¦

НС-- НС--

| |

НО-СН НО-СН

| |

Н2С-ОН Н2С-ОН

аскорбат дегидроаскорбат

Енольные гидроксилы неустойчивы, особенно в присутствии кислорода. В кислой среде витамин С сохраняется лучше.

Роль витамина С в обмене веществ

1. участвует в реакциях гидроксилирования (ЛИЗ>ОЛИ, ПРО>ОПР), что требуется для "сшивок" молекул коллагена в соединительной ткани;

2. участвует в триптофана и диоксиметила с образованием нейромедиаторов (норадреналин и др.);

3. необходим для синтеза кортикостероидов;

4. необходим для образования нейромедиаторов.

Гиповитаминоз С проявляется поражением соединительной ткани - повышенная хрупкость сосудов, пипехии (точечные кровоизлияния на коже), кровоточивость десен.

Авитаминоз С - цинга (скорбут): кровоизлияния во внутренние органы, более выраженные повреждения соединительной ткани.

Суточная потребность витамина С 100-150 мг. Она возрастает при инфекционных заболеваниях, стрессовых состояниях, лактации, беременности - до 300 мг/сут.

Источники витамина С: овощи, фрукты, зеленые растения; главные - черная смородина, шиповник, грецкий орех, цитрусовые. В России основным источником его является картофель (10 мг/100 г) и квашенная капуста.

Причины гиповитаминоза С:

1. витамин С неустойчив;

2. он необходим в относительно больших количествах;

3. в организме отсутствуют запасы витамина С.

Витамин Р

Витамин проницаемости.

Витамеры: рутин, катехины, цитрин.

Это витамин-спутник витамина С.

Гиповитаминоз Р: поражение сосудов, нарушение их проницаемости.

Роль в обмене веществ

Витамин Р тормозит активность гиалуронидазы, чем сохраняет соединительную ткань. А также участвует в окислительно-восстановительных реакциях.

Потребность в витамине Р не установлена.

Витамин В1

Тиамин, антиневритный витамин.

Тиамин устойчив в кислой среде (до 140єС), а в щелочной среде быстро разрушается.

Роль витамина В1 в обмене веществ

1. из него образуется ТПФ (тиаминпирофосфат) - кофермента декарбоксилаз кетокислот (пируват-ДК-комплекс, альфа-КГ-ДК) и транскетолазы;

2. участвует в передаче нервного импульса;

3. является коферментом транскетолазы.

Гиповитаминоз В1: накопление ПВК и альфа-КГ в крови из-за нарушения их превращений, поражение нервной ткани из-за недостатка глюкозы.

Авитаминоз В1 - болезнь бери-бери: полиневриты, отеки, сердечно-сосудистая недостаточность (иногда до некрозов), нарушения секреции и моторики ЖКТ (атония кишечника). Чаще развивается при хроническом алкоголизме, когда витамин В1 не всасывается.

Суточная потребность витамина В1 2-3 мг. Потребность возрастает при углеводной пище (0,5 мг витамина на каждые 1000 ккал).

Источники тиамина: дрожжи, хлеб грубого помола, каши, крупы (овсяная, гречневая, фасоль).

Витамин В2

Рибофлавин

Устойчив в кислой среде, но разрушается в нейтральной и щелочной. Легко окисляется по двойной связи, что позволяет ему участвовать в о/в реакциях в виде коферментов (ФМН, ФАД):

- окисляет восстановленную форму НАД·Н (компонент НАД·Н-дегидрогеназы в дыхательной цепи),

- окисляет жирные к-ты, янтарную к-ту, аминокислоты.

Авитаминоз В2: поражение эпителия слизистых, кожи, глаз; сухость слизистых губ, полости рта, трещины губ; дерматиты, сухость конъюнктивы, переходящая в конъюнктивиты, кератиты, васкуляризация глазных яблок.

Суточная потребность 2-4 мг.

Источники: дрожжи, печень; хлеб грубого помола, соя, яйца, молоко.

Витамин РР

Антипеллагрический витамин.

Витамеры: никотиновая к-та, никотинамид, ниацин.

Устойчив при кипячении.

Роль витамина РР в обмене веществ

Используется для синтеза НАД и НАДФ - коферментов дегидрогеназ.

Гиповитаминоз РР: усталость, слабость. Более выраженный - пеллагра: диарея, дерматиты, деменция (слабоумие).

Суточная потребность витамина РР 20-25 мг.

Источники: дрожжи, печень, грибы, соя, бобы, мясо, мука пшеничная грубого помола. Может синтезироваться в организме из аминокислоты триптофана при участии витамина В6.

Поэтому гиповитаминоз РР бывает при белковом голодании и при гиповитаминозе В6.

Витамин В6

Антидерматитный витамин.

Пиридоксин > пиридоксаль > пиридоксамин [нарисовать формулы]



(все три эти соединения обладают витаминным действием)

Роль витамина В6 в обмене веществ

1. он необходим для образования ПФ (пиридоксальфосфата) - кофермента амино-ТФ, декарбоксилаз АК, дезаминаз АК;

2. необходим для превращения триптофана в витамин РР;

3. нужен для превращения дельта-аминолевулиновой кислоты в гем.

{Т.е., вит.В6 нужен для обмена аминокислот}

Гиповитаминоз В6: анемия из-за нарушения обмена АК, плюс дерматиты, стоматиты, глосситы, конъюнктивиты.

Суточная потребность в витамине В6 2-3 мг.

Источники: печень, дрожжи, хлеб грубого помола, горох. Также он синтезируется микрофлорой кишечника.

Гиповитаминоз возможен при длительном употреблении антибиотиков, особенно, противотуберкулезных препаратов.

Витамин В9, В10, ВС (фолиевая кислота)

Фолиевая кислота, фолацин. Антианемический витамин.

Роль фолиевой кислоты в обмене веществ

Участвует в транспорте одноуглеродных фрагментов (-СООН, -СН3, СН=О): превращение урацила в тимин, этаноламина в холин; синтез АК метионина, серина, пуриновых оснований.

{Т.е., фолиевая кислота нужна для обмена белков и нуклеиновых кислот}

Гиповитаминоз фолиевой кислоты: анемия, затем диарея.

Суточная потребность фолиевой к-ты 0,2 мг.

Источники: зеленые растения (шпинат, капуста), фасоль, печень, молоко, яйца; плюс синтезируется микрофлорой кишечника.

Причины недостатка фолиевой к-ты:

- использование антибиотиков;

- заболевания ЖКТ (кишечника);

- недостаточность белкового питания.

Особенно недостаток фолиевой к-ты проявляется при беременности (у 58% беременных), им нужно до 0,6 мг/сут. Считается, что 98% недоношенных и имбицильных детей обусловлено дефицитом фолиевой кислоты.

Витамин В12

Кобаламин. Антианемический витамин.

Имеет красный цвет. На свету разлагается.

Роль кобаламина в обмене веществ

- транспорт метильных групп;

- участвует в транспорте водорода;

- превращение рибозы в дезоксирибозу;

- участвует в синтезе метионина.

{Т.е., кобаламин нужен для обмена белков и нуклеиновых кислот.}

Недостаток кобаламина: анемия, поражение нервной системы, снижение кислотности желудочного сока.

Суточная потребность в кобаламине 0,003 мг.

Источники: печень, рыба, яйца, молоко, + синтезируется микрофлорой. (в дрожжах - нет)

Недостаток кобаламина может возникать при заболеваниях желудка, в котором вырабатывается внутренний фактор Касла (транскоррин), необходимый для всасывания витамина В12.

Витамин В3

Пантотеновая кислота. [рис. формулы НОСН2-С((СН3)2)-СН(ОН)-СО-NH-СН2-СН2-СООН]

Состоит из масляной кислоты с -аланином.

Роль в обмене веществ

Участвует в образовании КоА, который в свою очередь участвует:

1. синтезе и распаде жирных кислот;

2. транспорте ацильных остатков (пр., АцКоА)

3. в реакциях окислительного декарбоксилирования пирувата и -кетоглутаровой кислоты.

{Т.е. витамин В3 необходим для обмена Б, Ж, У}

Авитаминоз - представлен разными формами; характерны дерматиты, поражения слизистой оболочки внутренних органов, поражение ЖВС (надпочечники, тимус), поражение нервной ткани. Авитаминозы практически не встречаются.

Суточная потребность 10 мг.

Этот витамин широко распространен, содержится в печени, яйцах. овсяных хлопьях, дрожжах. Также синтезируется микрофлорой кишечника.

Витамин Н (биотин)

Антисеборейный витамин. Структура: тиофен, соединеный с мочевиной+ боковая цепь (валериановая кислота).

Устойчив при нагревании.

Роль биотина в обмене веществ

Биотин - кофермент карбоксилирования (превращение ацетил-КоА в малонил-КоА в синтезе ВЖК) и кофермент транскарбоксилирования в синтезе пуриновых оснований.

Авитаминоз Н - себорея: покраснение и шелушение сальной кожи на волосистой части головы.

Суточная потребность витамина Н 0,010 мг.

Источники: печень, яйца, молоко.

Авитаминоз бывает при употреблении сырых яиц, содержащих авидин (антивитамин Н).

Витаминоподобные вещества

Парааминобензойная кислота

Роль: входит в состав фолиевой кислоты, участвует в пигментации. При авитаминозах нарушение пигментации.

Холин

Относится к витаминоподобным веществам.

НО-СН2-СН2-N(CH3)3

Роль в обмене веществ

1. холин входит в состав сложных липидов (фосфатидилхолин);

2. источник метильных групп при синтезе различных соединений.

В организме синтезируется из серина и метионина в необходимых количествах. Но метионин - незаменимая АК!

АНТИВИТАМИНЫ

Это вещества, которые нарушают использование витаминов.

Их 2 группы:

1. антивитамины, прямо воздействующие на снижение активности витаминов, например авидин на витамин А, аскорбатоксидаза на витамин С;

2. структурные аналоги витаминов, похожие на витамины, но оказывающие противоположное действие, например сульфаниламиды похожи по структуре на ПАБК. Такие вещества используют для гибели микроорганизмов, которые их не различают.

Биохимия печени

Роль печени в обмене веществ

Печень занимает центральное место в обмене веществ организма. Особенность анатомического расположения и связи с другими органами, позволяет печени участвовать во всех видах обмена веществ. Печень кровоснабжается печеночной артерией и воротной веной, которые в ней образуют обширную капиллярную сеть, следовательно, все вещества поступающие в организм вместе с пищей, после их всасывания в кровь распределяются печенью по всему организму. Через печень протекает около 1,2 литра крови в минуту. Площадь капиллярных синусоидов в печени взрослого человека 400-450 м2.

Важнейшие функции печени:

1. синтетическая - происходит превращение питательных веществ в такие формы, которые могут быть использованы другими тканями:

- белки плазмы крови (альбумины, глобулины, фибриноген, протромбины);

- группа белков участвующих в транспорте липидов (ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП);

- гормонов (транскортины);

- витаминов;

- микроэлементы (трансферины, церрулоплазмины - переносчики ионов меди)

В печени синтезируется глюкоза, гликоген, нейтральные жиры, ХС, ФЛ, ВЖК (заменимые), кетоновые тела.

В печени активно синтезируются из АК небелковые азотистые соединения: коферменты (HS-KoA), креатин, глутатион, никотиновая кислота, пуриновые и пиримидиновые основания, порфирины.

В печени происходит биосинтез мочевины, мочевой кислоты, активно протекают реакции обмена АК (переаминирование, окислительное дезаминирование, декарбоксилирование), что обеспечивает поддержание в организме баланса заменимых АК, биогенных аминов.

2. депонирующая. В печени может депонироваться гликоген, ТГ, жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), некоторые водо-растворимые витамины (В1, В2, В12), микроэлементы.

3. пищеварительная - связана с образованием и секретированием желчи и желчных кислот.

4. выделительная (экскреторная) - связана с образованием специально жидкого экскрета - желчи. Вместе с желчью из клеток удаляются избытки ХС, желчные кислоты, продукты распада гема (желчные пигменты), инактивированные витамины и гормоны, обезвреженные токсические вещества, вода.

5. обезвреживающая функция. В печени обезвреживаются токсические метаболиты обмена веществ (аммиак, крезол, фенол, скатол, индол, билирубин). В печени обезвреживаются, поступающие из вне через ЖКТ, вдыхаемый воздух, кожу - спирты, карболовые кислоты, альдегиды.

Поступающие в организм извне чужеродные вещества, а так же соединения, образующиеся в организме в процессе метаболических реакций, которые не могут быть использованы для пластических целей или как источники энергии, называются ксенобиотиками. Эти соединения в подавляющем большинстве случаев должны подвергаться обезвреживанию, т.е. детоксикации. Главным органом, где происходят эти процессы, является печень.

Кроме ксенобиотиков, инактивации в печени и выведению из организма подвергаются и некоторые собственные метаболиты обмена (продукты распада гема, стероидные гормоны, катехоламины). Все эти соединения из организма выводятся в виде метаболитов, химического комплекса с биомолекулами (с глутатионом), выводятся металлы. Некоторые из них выводятся в неизмененном виде (ацетон), некоторые соединяются с макромолекулами и могут, накапливаясь в организме, оказывать токсическое действие, медленно выделяясь из организма. Так взаимодействуют с белками соли тяжелых металлов.

В большинстве случаев ксенобиотики выводятся из организма в виде парных безвредных соединений - конъюгатов. Если в молекулах, поступающих с током крови веществ в печень, имеются свободные функциональные группы -OH, -SH,-NH2, то эти вещества могут сразу же вступать в фазу конъюгации.

Если у ксенобиотиков таких функциональных групп нет, то они должны предварительно пройти стадию химической модификации. В процессе этих реакций, соединение может подвергаться окислению или восстановлению, циклизации, дециклизации, гидролизу и т.д. При этом, в структуре вещества происходит разрыв внутренних связей, либо вводят дополнительные функциональные группы или происходит высвобождение заблокированной функциональной группы. Таким образом, появление дополнительной функциональной группы делает ксенобиотики более гидрофильными и следовательно способны вступить в фазу конъюгации.

Важным этапом детоксикации поступивших в печень с током крови веществ является их окисление в микросомах ЭПС. Здесь в липидном слое биомембран локализуется система гидроксилированных ферментов, требующих наличие молекул кислорода, НАДФН2 (восстановленый), поступающих из пентозного цикла, флавопротеида (ФП) и цитохрома.

Гидроксилазы способствуют включению кислорода в молекулу субстрата. НАДФН2 является источником электронов и протонов. Введение ОН-группы в структуру ксенобиотика делает его более полярным и, следовательно, облегчает его последующее конъюгирование.

НАДФН2 - зависимая моноксигеназная цепь микросом состоит из:

1. ФП, коферментом которого является ФАД;

2. цитохрома Р-450.

ФП обладает НАДН2-дегидрогеназной активностью, причем ФАД акцентирует протоны и электроны. С ФП электроны транспортируются на цитохром Р-450, а протоны в окружающую среду.

Цитохром Р-450 является последним самоокисляющим звеном этой цепи. Он выполняет двойную роль:

1. активирует кислород путем переноса электронов;

2. использует активированный кислород для окисления вещества и образование воды.

В этом процессе 1 атом кислорода включается в окисляемое вещество, а другой связывает два протона из среды и входит в состав воды.

Гидроксилирование ксенобиотиков с участием микросомальной монооксигеназной системы

1. бензола:

[рис. бензол+ О2 +НАДФН2(гидроксилаза, цитохром Р450) фенол + НАДФ+ Н2О]

2. индола:

[рис. индол+ О2 +НАДФН2(гидроксилаза, цитохром Р450) индоксил + НАДФ+ Н2О]

Кроме микросом, химическое превращений ксенобиотиков может проходить в митохондриях, лизосомах, цитозоле гепатоцитов. Обезвреживание ксенобионтов в печени проходит с участием основных конъюгатов: глюкуроновой кислоты, серной кислоты, уксусной кислоты и глицина и соответствующих ферментов - ТФ.

Конъюгация происходит путем химического связывания ксенобиотиков с активными формами - УДФ-ГК (с глюкуроновой кислотой ), ФАФС, Ац-КоА и глицина.

При образовании конъюгатов значительно уменьшается количество токсических соединений, увеличивается водорастворимость, что облегчает выведение их из организма в составе мочи.

Конъюгацией с глюкуроновой кислотой подвергаются: ксенобиотики, стероиды, билирубин, витамины D2, D3.

С серной кислотой: ксенобиотики, стероиды, тирамины, токаферолы, продукты гниения белков.

С уксусной кислотой - все соединения, имеющие свободную аминогруппу.

С глицином - соединения имеющие СООН-группу.

Реакции конъюгации ксенобиотиков:

1. с глюкороновой кислотой (УДФ-ГК):

[рис. УДФ-ГК+ фенол(ТФ) фенилглюкоуронид+ УДФ]

2. с серной кислотой:

[рис. индоксил+ НО3S-ФАФ (это ФАФС)(ТФ) индоксилсульфат+ ФАФ]

3. с глицином:

[рис. бензойная кислота+ NH2-CH2-COOH (это глицин) (ТФ) гиппуровая кислота+ Н2О]

Роль печени в пигментном обмене

Пигментный обмен представляет собой совокупность сложных взаимопревращений окрашенных веществ тканей и жидкостей организма человека.

К пигментам относятся 4 группы веществ:

1. гем-содержащие пигменты, входят в состав ФАВ, т.н. дыхательных пигментов (гемоглобина, миоглобина, цитохромов, каталазы, пероксидазы);

2. представлены предшественниками гема - порфиринами;

3. представлены продуктами распада гема - желчными пигментами (билирубин желчи, уробилин мочи, стертобилин кала);

4. образуются из аминокислоты (ТИР) в пигментных клетках - меланоцитах. Это меланин. Он находится в коже, волосах, радужной оболочке глаз.

Т.о., большая часть пигментов человека - это гемохромагенные пигменты, которые образуются либо при синтезе, либо при распаде гема.

Биосинтез гема

Биосинтез гема идет в большинстве тканей, за исключением эритроцитов, которые не имеют митохондрий. В организме человека гем синтезируется из глицина и сукцинил-КоА, образованного в результате метаболических реакции ЦТК.

Для активации глицина необходим витамин В6. В процессе первой метаболической реакции синтеза гема образуется -аминолевулиновая кислота (АЛК). Скорость синтеза гема контролируется ферментом - синтаза. Наиболее активно эта реакция идет в печени.

[рисуется в столбик. Первая реакция идет в митохондриях: глицин + сукцинил-КоА(синтаза) аминолевулиновая кислота (АЛК). Следующие реакции в цитозоле: АЛК + АЛК порфобилиноген (монопиррол) + 3 порфобилиногена уропорфобилиноген (или тетрапиррол) (над стрелкой: декарбоксилаза; под: -СО2) копропорфобилиноген. Далее реакции до образования гема идут опять в митохондриях: копропорфобилиноген (над стрелкой: декарбоксилаза; под: -СО2) протопорфобилиноген (над стрелкой оксидаза; под: +О2) протопорфирин (над: синтаза; под: +Fе2+) гем Нb(над: +белок) Последняя реакция соединения гема с белком идет в цитозоле.]

После образования АЛК в митохондриях, в цитозоле происходит конденсация двух молекул АЛК с образованием порфобилиногена (монопиррола). Следующим этапом синтеза является реакция конденсации 4-х молекул порфобилиногена с образованием уропорфириногена (тетрапиррола).

В природе встречаются порфирины типов 1 и 3. В организме человека более широко представлены и биологически более важные изомеры 3 типа. В процессе декарбоксилирования уропорфобилиноген превращается в копропорфобилиноген, который из цитозоля поступает в митохондрии, где превращается в протопорфирин. Реакция окисления идет в присутствии кислорода при участии оксидаз. Заключительной стадией синтеза гема является включение 2-х валентного железа в протопорфирин. Эта реакция синтезируется гем-синтазой и завершает в митохондриях образование гема.

При нарушении синтеза гема в организме человека главным образом в печени могут развиваться порфирии - группа заболевании возникшие в результате блокирования отдельных стадий синтеза гема и сопровождающиеся увеличенным содержанием порфиринов в организме.

Причинами порфирий могут быть:

1. наследственные болезни, когда из-за дефицита митохондрий и ЦПМ ферментов синтеза гема, нарушается пигментный обмен;

2. приобретенные (токсические), которые вызываются действием ряда токсических соединений. Например: гексохлорбензол, соли тяжелых металлов, алкоголь. Эти соединения могут быть ингибированны ферментами в системе синтеза гема.

Порфирии могут сопровождаться поражением кожи под влиянием УФЛ, сопровождаясь фотодерматозами. Моча таких больных - розовая или красная.

Фотодерматозы - проявления кожной порфирии, т.е. увеличения светочувствительности кожи.

Распад гема

Большая часть гемхромагенных пигментов в организме человека образуется при распаде гема. Главным источником гема является гемоглобин. В эритроцитах содержание гемоглобина составляет 80%, время жизни эритроцита 110-120 дней. В течение суток в организме взрослого человека массой 70 кг распадается около 6г гемоглобина. Распад эритроцитов происходит в клетках мононуклеарных фагоцитов. Наибольшее число таких клеток в селезенке, печени, костном мозге.

Первая реакция распада гемоглобина - это гидролиз его белковой части.

Катаболизм гема, освобождение от белковой части происходит в микросомальной фракции при участии сложной гем-оксигеназной ферментативной системы, требующей наличие НАДФН2 и кислорода. При поступлении гема в гемаксиназную систему микросом ионы железа окисляются в ферри форму, т.е. гем превращается в гемин.

гем (Fe2+) (над: оксигеназа) гемин(Fe3+) (это ферри форма) (над: редуктаза; под: НАДФH2НАДФ) гемин (Fe2+) (ферро форма) (над: редуктаза, +О2; под: НАДФН2НАДФ)оксигемин (Fe3+) (над: редуктаза, +О2; под: -СО, -Fe3+)биливердин ( над: НАДФН2НАДФ) билирубин (над: +альбумин) билирубин-альбумин (неконъюгированный билирубин - НБ).

Как видно из схемы, в процессе реакций катаболизма гема, гемин восстанавливается с помощью редуктаз (НАДФН2) в ферро-форму (Fe2+).

При участии НАДФН2, кислород проходит последующее превращение с раскрытием тетрапирольного кольца гема, с выделением окиси углерода (СО) и освобождением ферри-иона (Fe3+).

Образуется ациклическое соединение биливердин, у которого редуктаза восстанавливает метиловый мостик между 3 и 4 пирролами, образуется желтый, токсический для клеток, пигмент - билирубин.

За сутки у взрослого человека массой 70 кг образуется 250-350 мг билирубина. Химические превращения гема в билирубин в клетках МФ можно наблюдать внутри организма в гематоме, где пурпурный цвет, обусловленный гемом, медленно переходит в желтый цвет, обусловленный билирубином.

Образованный в клетках билирубин является токсическим веществом, удаляется из них и поступает в кровь, взаимодействуя с транспортными белками - альбуминами. Образованное комплексное соединение билирубин-альбумин называется неконъюгированный билирубин - НБ.

НБ имеет свойства:

1. токсичен;

2. гидрофобен;

3. адсорбирован на альбумине;

4. не проходит через почечный эпителий;

5. не дает прямой реакции с диазо-реактивом Эрлиха.

НБ с помощью альбумина поступает для детоксикации в печень, где в гепатоцитах, в реакции конъюгации с глюкуроновой кислотой, при участии ТФ образуются:

- билирубин-моноглюкурониды (20%);

- билирубин-диглюкурониды (80%).

Эти билирубины носят название конъюгированного билирубина - КБ.

КБ имеет свойства:

1. не токсичен;

2. гидрофилен;

3. не связан с белками;

4. легко проникает через почечный барьер;

5. дает прямую реакцию с диазо-реактивом Эрлиха.

Этот билирубин (КБ) может проникать в кровяные капилляры. В плазме крови на его долю приходиться 25%, от общего билирубина, который в норме составляет 8-20 мкмоль/л.

Далее из печени КБ в составе желчи поступает в клетки, где под влиянием ферментов микрофлоры он гидролизуется. Отщепившаяся глюкуроновая кислота всасывается в слизистую кишечника и через воротную вену вновь поступает в печень, где может использоваться для детоксикации.

Билирубин под влиянием ферментов кишечной микрофлоры многократно восстанавливается, превращается в мезобилиноген, часть которого может всасываться слизистой и через систему воротной вены поступать в печень, где разрушается до моно-, дипирролов, которые из организма удаляются в составе желчи с каловыми массами.

Незначительная часть мезобилиногена с током крови поступает в почки, где превращается в другой пигмент - уробилиноген, который, окисляясь, образует пигмент мочи - уробилин.

В моче здорового взрослого человека массой 70 кг уробилин присутствует в следовых количествах.

За сутки (суточный диурез в норме равен 1,2-1,5 л) выделяет 1-4 мг уробилина.

Большая часть мезобилиногена в толстом отделе кишечника под влиянием ферментов кишечной микрофлоры, восстанавливаясь, превращается в стеркобилиноген - основной пигмент кала, который, окисляясь, превращается в стеркобилин. За сутки с калом выводиться примерно 280-300 мг стеркобилина.

Патология пигментного обмена

Как правило, связана с нарушением процессов катаболизма гема и выражается гипербилирубинемией и проявляется в желтушечности кожи и видимых слизистых оболочек. Накапливаясь в ЦНС, билирубин вызывает интоксикацию. При гипербилирубинхмиях меняется соотношение НБ и КБ.

Выделяют следующие желтухи:

1. Механическая (обтурационная), которая связана с нарушением оттока желчи в клетках по причинам болезни печени, желчного пузыря, при закупорки желчевыводящих путей в случае глистной инвазии, при сдавлении опухолью из вне. В процессе застоя желчи растягиваются желчные капилляры, увеличивается их проницаемость.

КБ поступает в кровь, развивается гипербилирубиннемия, за счет КБ.

В крови резко увеличивается активность ферментов: щелочной фосфатазы, гамма-глутамилтрансминазы (ГГТ).

В моче резко увеличивается содержание билирубина, уменьшается уробилина. Количество стеркобилина в кале резко уменьшается, кал становиться ахоличным, т.е. обесцвечивается.

2. Паренхиматозная (острые гепатиты). Повреждение гепатоцитов при острых гепатитах (инфекционные заболевания, вирус гепатита, отравление), при этом уменьшается активность глюкоуронил-ТФ, что ведет к нарушению образования КБ. Токсическое воздействие на биомембрану ведет к увеличению проницаемости мембран гепатоцитов и переводу в кровь НБ и КБ. Развивается смешенная гипербилирубинемия.

В крови резко увеличивается активность ферментов: ЛДГ, АлАТ, АсАТ.

В моче, в больших количествах обнаруживается КБ - гипербилирунурия, уробилин, содержание стеркобилина в кале уменьшается.

3. Гемолитическая. Гемолиз эритроцитов может быть при гемолитических болезнях новорожденных, при переливании несовместимой группы крови, при дефиците ферментативных систем эритроцита, при гемоглобинозах (нарушение структуры гема, гемоглобина).

В крови наблюдается гипербилирубиннемия за счет НБ. Резко уменьшается количество эритроцитов и содержание гемоглобина.

В моче билирубин отсутствует, резко увеличивается содержание уробилина, содержание стеркобилина в кале увеличивается.

Моча таких больных интенсивно оранжевая, кал темный.

4. Физиологическая желтуха новорожденных. Обычно развивается на 3-4 сутки после рождения и держится в среднем 7-8 дней. Встречается у 80% новорожденных и связана с тем, что при рождении в крови содержится много эритроцитов, скорость распада которых высокая, а детоксикация билирубина в печени в первые дни после рождения развита слабо по причине низкой активности генов, ответственных за синтез глюкуронил-ТФ.

У недоношенных детей желтуха выражена сильнее и держится 4-5 недель. Если содержание билирубина в крови высокое и держится долго, то страдает, прежде всего, ЦНС. В этом случае необходимо проводить переливание крови, вводить барбитураты, которые индуцируют метаболизм билирубина в печени, т.е. конъюгацию с глюкуроновой кислотой. Проводимая светотерапия ускоряет выведение билирубина из организма.

5. Наследственная желтуха. Связана с врожденной недостаточностью (дефицитом) глюкуронил-ТФ. В крови у таких больных очень большое содержание билирубина за счет НБ. В желчи КБ нет. В отличие от гемолитической желтухи, количество эритроцитов и содержание гемоглобина в норме.

Биохимия крови

Типы изменения биохимического состава крови

I. Абсолютные и относительные.

Абсолютные обусловлены нарушением синтеза, распада, выведения того или иного соединения.

Относительные обусловлены изменением объема циркулирующей крови (ОЦК). Когда ОЦК увеличивается (за счет воды), концентрация растворенных в ней соединений снижается. Если же ОЦК увеличивается (обезвоживание), то наблюдается сгущение крови и повышение концентрации веществ.

II. Качественные и количественные.

Качественные изменения: появление патологических компонентов (патологические белки - парапротеины) или отсутствие нормальных компонентов (афибриногенемия - отсутствие фибриногена, анальфалипопротеинемия - отсутствие б-ЛП).

Количественные - повышение или снижение показателя. Название образуется из приставки гипер- или гипо- соответственно, названия этого компонента и концовки -емия.

Белковый состав крови

Функции белков крови:

1. поддерживают онкотическое давление (в основном за счет альбуминов);

2. определяют вязкость плазмы крови (в основном за счет альбуминов);

3. определяют устойчивость форменных элементов в кровотоке (предупреждают склеивание клеток крови между собой);

4. участвуют в поддержании КЩС (кислотно-щелочного равновесия), образуя белковую буферную систему;

5. транспортируют метаболиты, биорегуляторы, микроэлементы, ксенобиотики (в основном за счет альбуминов). Напр., тироксинсвязывающий белок транспортирует гормон тироксин (Т4);

6. участвуют в регуляции гемостаза, являясь компонентами свертывающей и противосвертывающей систем;

7. участвуют в реакциях иммунитета (г-глобулины, комплемент);

8. являются резервом аминокислот.

Общий белок

В норме общий белок крови 65-85 г/л.

Общий белок - это сумма всех белковых веществ крови.

> Гипопротеинемия - снижение альбуминов. Причины:

1. дефицит аминокислот в организме (из-за нарушения поступления, низкобелковой диете, нарушении переваривания и всасывания);

2. усиление распада белков (голодание, повышение потребности в энергии и строительном материале при беременности и травме);

3. выведение белков из кровеносного русла: выход в ткани (экссудация, транссудация) либо из организма - выход в мочу при нарушении фильтрации почками;

4. нарушение белоксинтезирующей функции печени.

> Гиперпротеинемия может быть в двух вариантах:

а) парапротеинемия - появление патологических белков;

б) повышение за счет белковой фазы воспаления.

Альбумины

В норме 35-50 г/л.

Гипоальбуминемия - причины см. выше (гипопротеинемия). При снижении альбуминов ниже 30 г/л возникают отеки.

Гиперальбуминемия - при переливании альбуминов с лечебной целью и при сгущении крови (относительная гиперальбуминемия). Истинной не встречается.

Глобулины в норме 20-30 г/л

I. б1 -глобулины

б-антитрипсин - ингибирует трипсин, пепсин, эластазу, некоторые другие протеазы крови. Выполняет антивоспалительную функцию крови. Повышенный уровень антитрипсина характерен для острой фазы воспаления, поэтому он называется белком острой фазы.

б1-серомукоиды - гликопротеины сыворотки крови. Являются компонентами клеточных мембран и появляются в крови вследствие обновления кклеток. Обнаруживаются в печени в ответ на воспаление (в любом органе). Повышается содержание серомукоидов в ответ на воспаление и процессы распада (при деструктивных процессах).

б1-фетопротеин - фетальный белок. В норме в больших количествах во внутриутробном периоде. Концентрация у взрослого человека не более 15мг/мл. Уровень фетопротеинов используется как маркерна уровне внутриутробного развития. Также используется как онкомаркер - маркер рака печени. В организме плода выполняет важные функции: заменяет альбумин, защищает от избытка материнского эстрогена, участвует в развитии печени.

II. б2 -глобулины

б-макроглобулин - защищает функционирующие белки от протеолитических ферментов. Это белки острой фазы воспаления. Их концентрация увеличивается при потере альбуминовой фракции с мочей, а также в острую фазу воспаления.

Гаптоглобин - связывает и транспортирует свободный гемоглобин в клетки ретикулярной системы. Сберегает железо (Fe), обезвреживает гемоглобин. Снижается гаптоглобин при гемолизе, повышается - в острую фазу воспаления.

Церрулоплазмин выполняет ряд функций:

1) транспортирует ионы меди (II) - связывает и удерживает Cu++ в кровеносном русле;

2) катализирует окисление Fe2+ в Fe3+;

3) обладает противовоспалительным действием;

4) является антиоксидантом - обезвреживает активные формы кислорода и ПОЛ (перекисное окисление липидов).

Повышение церрулоплазмина - при остром воспалительном процессе, циррозе печени, заболеваниях печени воспалительного характера.

Понижение - при нарушении его синтеза в печени (а также наследственные факторы).

Болезнь Вильсона-Коновалова: церрулоплазмин не удерживается в крови, а выходит в ткани и с мочой, а также откладывается в прозрачных средах глаза.

III. в-глобулины

Трансферрин - белок, транспортирующий ионы Fe3+. Повышение трансферрина - при дефиците железа в организме. Понижение - при остром воспалительном процессе (!) или при нарушении функций печени. У пациентов с врожденной гипо- или атрансферринемией не удается вылечить анемию.

Гемопексин - связывает и транспортирует гем в клетки ретикулоэндотелиальной системы. Повышение гемопексина - при гемолизе. Понижение - при остром воспалении.

Фибриноген (норма 2-4 г/л) - компонент свертывающей системы крови. При формировании сгустка превращается в фибрин. Фибриноген содержится в плазме крови, а в сыворотке крови его нет. Гиперфибриногенемия - при острой фазе воспаления и тромботических заболеваниях. Гипофибриногенемия - при нарушении синтеза его в печени (развивается гипокоагуляция).

С-реактивный белок - реагирует с С-полисахаридом пневмококка, реагирует с полисахаридами многих бактерий, клеточных стенок чужеродных клеток. Эта реакция необходима для фагоцитоза, следовательно, С-реактивный белок обладает противовоспалительным действием, способствует фагоцитозу, обеспечивает взаимодействие клеток иммунной системы. В норме содержится в количестве 5 мг/л. Повышение концентрации - при бактериальной инфекции и неинфекционных воспалениях - растет в тысячи раз, поэтому его называют маркером острого воспаления.

IV. г-глобулины (иммуноглобулины, антитела)

Повышение титра иммуноглобулинов:

Ig M - острый инфекционный процесс;

Ig G - хронический воспалительный процесс и после острого заболевания;

Ig A - секреторный иммуноглобулин поверхности слизистых оболочек;

Ig E - антитела аллергии;

Ig D - его функция неизвестна.

Гипергаммаглобулинемия характеризует острый бактериальный воспалительный процесс или иммунопатологию. Обеспечивается плазматическими клетками.

Гипогаммаглобулинемия характеризует подавление звена гуморального иммунитета (при лучевой болезни, иммунодефиците, истощении организма).

Качественные изменения заключаются в появлении парапротеинов (продуктов аномального синтеза иммуноглобулинов), патологии клеток иммунной системы (их опухоли).

Напр., криоглобулин (чувствительный к холоду) переходит в гель при температуре ниже 37єС (это обратимый процесс). Он обуславливает холодовую аллергию.

Небелковые азотсодержащие вещества

Остаточный азот

Остаточный азот - это сумма азота всех небелковых азотсодержащих веществ крови. В норме 14-28 ммоль/л.

1. Метаболиты:

1.1. аминокислоты (25%);

1.2. креатин (5%);

1.3. полипептиды, нуклеотиды (до 3,5%).

2. Конечные азотистые продукты:

2.1. мочевина (50%);

2.2. мочевая кислота (4%);

2.3. креатинин (2,5%);

2.4. индикан, аммиак.

Гиперазотемия (азотемия). Причины:

1) Продукционный фактор - вследствие распада белков и увеличенного содержания АК в составе остаточного азота.

Повышение аминокислот - гипераминоацидемия - при голодании, истощающих заболеваниях, гиперфункции щитовидной железы.

2) Ретенционный фактор - задержка азотистых шлаков в организме за счет нарушения функции почек. Напр., повышение мочевины, повышение креатинина (креатинин только фильтруется, но не реабсорбируется).

При интенсивном распаде нуклеиновых кислот, подагре повышается мочевая кислота.

При патологии мышц увеличивается креатин.

Углеводный обмен

Глюкоза в капиллярной крови натощак 3,3-5,5 ммоль/л.

1. Гипергликемия (повышение глюкозы):

панкреатическая гипергликемия - при отсутствии инсулина, нарушении функции В-клеток поджелудочной железы (сахарный диабет I типа - инсулинзависимый);

внепанкреатическая гипергликемия - при гиперпродукции контринсулярных гормонов, нарушении инсулиновых рецепторов (сахарный диабет II типа - инсулиннезависимый).

2. Гипогликемия (снижение глюкозы):

панкреатическая гипогликемия - инсулина (опухоль поджелудочной железы);

внепанкреатическая гипогликемия - развивается при недостатке контринсулярных гормонов (нарушении функции надпочечников, напр., их туберкулезе).

Кетоновые тела в норме не более 0,1 г/л. Представлены ацетоном, ацетоуксусной кислотой, бета-гидроксимасляной кислотой. Кетогенез усиливается при голодании, сахарном диабете, может приводить к кетоацидозу.

Липидный обмен

Холестерин в норме 3-5,2 ммоль/л. В плазме находится в составе ЛПНП, ЛПОНП (атерогенные фракции) и ЛПВП (антиатерогенная фракция). Вероятность развития атеросклероза связана с коэффициентом атерогенности:

К=(ЛПНП +ЛПОНП) /ЛПВП.

В норме у взрослого коэффициент атерогенности не более 3,0. У новорожденного - не более 1,0.

Гиперхолестеринемия может свидетельствовать об:

атеросклерозе (избыток ЛПНП и ЛПОНП);

сахарном диабете (избыток ацетил-Ко А);

ожирении;

гипотиреозе;

обтурационной (подпеченочной) желтухе.

Гипохолестеринемия:

голодание;

нарушение функции печени;

гипертиреоз (за счет катаболизма).

Билирубин общий в норме 8-20 мкмоль/л, конъюгированый - 2-8 мкмоль/л. Чаще встречается гипербилирубинемия.

Минеральный обмен

Натрий - это основной внеклеточный ион. На уровень Na+ в крови влияют минералокортикоиды (альдостерон задерживает натрий в почках). Уровень натрия увеличивается за счет гемоконцентрации, т.е. сгущения крови. Также увеличивается при избытке NaCl в пище.

Снижается уровень натрия при длительной рвоте (потеря бикарбонатов), длительных поносах (например, при холере) и при увеличении содержания воды в крови.

...