БІОХІМІЧНІ ФУНКЦІЇ ПЕЧІНКИ

4 Червня, 2024
0
0
Зміст

БІОХІМІЧНІ ФУНКЦІЇ ПЕЧІНКИ. МЕТАБОЛІЗМ ПОРФІРИНІВ: ОБМІН ЖОВЧНИХ nПІГМЕНТІВ, БІОХІМІЯ ЖОВТЯНИЦЬ. БІОТРАНСФОРМАЦІЯ КСЕНОБІОТИКІВ.

СЕЧОУТВОРЮВАЛЬНА nФУНКЦІЯ НИРОК. БІОХІМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА НОРМАЛЬНОЇ І ПАТОЛОГІЧНОЇ СЕЧІ.

 

Печінка займає центральне місце в nобміні речовин завдяки анатомічному розміщенню і багатому набору ферментів.

ФУНКЦІЇ ПЕЧІНКИ

Поживні речовини, nякі всмоктувались у кишковому тракті, з кров’ю ворітної вени надходять, за nвинятком ліпідів, у печінку. Частина ліпідів через лімфу і загальне коло кровообігу також надходить nу печінку. Тут поживні речовини піддаються певним nперетворенням і постачаються через кров до всіх інших органів і тканин. Таким nчином, печінка є основним органом розподілу поживних речовин в організмі, nзокрема глюкози, триацилгліцеринів і кетонових тіл (табл. 1).

 

Таблиця 1. Роль печінки в  nобміні речовин

n

ОБМІН ВУГЛЕВОДІВ

ОБМІН ЛІПІДІВ

ОБМІН БІЛКІВ

гліколіз

окислення жирних кислот

синтез білків, в т.ч. білків плазми крові

вступ фруктози і галактози в гліколіз

синтез триацилгліцеролів

розпад білків; утворення сечовини

ПВК перетворюється в ацетил СоА

утворення кетонових тіл

перетворення у вуглеводи і ліпіди

вихід глюкози в кров (підтримує стабільну концентрацію глюкози в крові)

синтез жирних кислот, подовження ланцюга жирних кислот, десатурація

перетворення у низькомолекулярні азотвмісні речовини

цикл трикарбонових кислот

синтез ліпопротеїнів

взаємоперетворення амінокислот

глікогеногенез

синтез фосфоліпідів

 

пентозофосфатний цикл

ліполіз

 

глюконеогенез

синтез холестеролу

 

 

У печінці синтезуються багаточисленні білки і ліпопротеїни плазми крові, низькомолекулярні біохімічно активні речовини (креатин, 25‑оксихолекальциферол, гем), холестерин, кінцевий продукт азотового обміну – сечовина (рис. 1).

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0902.jpg

 

Рис. 1. Роль печінки nв  обміні речовин

 

У печінці синтезуються жовчні кислоти, утворюється nі виділяється у кишечник жовч, що має значення для травлення ліпідів, виведення nнадлишку холестерину і деяких продуктів метаболізму в кишечник.

Печінка має nособливу властивість запасати вітаміни А, D і B12. Запасів вітаміну А, достатніх для nпопередження його дефіциту в організмі, вистачає на 10 міс., запасів вітаміну D – на 3-4 міс., а вітаміну B12 – на рік або декілька років.

Печінка запасає залізо nу вигляді феритину. У порівнянні з кількістю заліза, що є складовою частиною гемоглобіну, nістотно більша його кількість депонується в печінці у вигляді феритину. Клітини nпечінки містять велику кількість білка апоферитину, який може з’єднуватися з nзалізом, утворюючи феритин.

Печінка утворює більшу nчастину факторів згортання крові (фібриноген, протромбін, VII і деякі інші). nДля утворенням факторів коагуляції у печінці необхідний вітамін К, особливо при утворенні протромбіну і факторів VII, IX і nX. При відсутності вітаміну К концентрація всіх цих nчинників знижується настільки, що може запобігти згортанню крові.

Печінка знешкоджує nлікарські препарати, гормони і деякі інші речовини. Роль печінки як органа з nвисокою біохімічною активністю добре відома, особливо nу зв’язку з її здатністю до детоксикації або екскреції з жовчю багатьох лікарських nпрепаратів, включаючи сульфаніламіди, пеніцилін, ампіцилін і еритроміцин.

Гормони зазнають nхімічних перетворень або виводяться печінкою, особливо тироксин і стероїдні nгормони (естрогени, кортизол і альдостерон). Пошкодження печінки веде до nнакопичення все більшої кількості гормонів в рідких nсередовищах організму і в зв’язку з цим – до надмірно високої активності nгормональних систем.

Таким чином, печінка виконує nметаболічні, біосинтетичні, дезінтоксикаційні та екскреторні функції (табл. 2).

 

Таблиця 2. Функції печінки

 

n

ФУНКЦІЇ ПЕЧІНКИ

Травна

Розподільна

Барєрна

Антиоксидантна, детоксикаційна

Метаболічна

Активація ферментів емульгування жирів

Розподіл нутрієнтів, які всмоктались

Виведення з жовчю продуктів метаболізму

Знешкодження:

вільних радикалів;

токсинів кишок;

азотистих продуктів розщеплення білків;

алкоголю

Провідна роль в метаболізмі: вуглеводів, білків, жирів, холестерину

 

Ушкодження клітин печінки, які можуть nбути спричинені інфекційними хворобами,  дією nгепатотоксинів (алкоголю, хлорованих вуглеводнів, деяких ліків), гіпоксією, nтривалим закупоренням жовчних шляхів, зумовлюють розлади функцій печінки. Для nдіагностики захворювань печінки, оцінки ефективності лікування використовують nфункціональні проби (тести) – біохімічні аналізи ряду показників плазми крові й nсечі.

Чутливим nпоказником ушкодження печінки є підвищена активність у nплазмі аланінамінотрансферази. Фермент виділяється у кров із зруйнованих печінкових клітин (при вірусних nгепатитах, хронічному активному гепатиті).

Незначне підвищення активності амінотрансферази при одночасному nзначному зростанні активності лужної фосфатази плазми свідчить про nнепрохідність жовчних проток, порушення секреції жовчі (холестаз).

При патології печінки зростає активність у плазмі nмікросомного ферменту гамма-глутамілтрансферази. Активність nцього ферменту також зростає при впливі алкоголю та деяких ліків, які nстимулюють синтез мікросомних ферментів. Діагностичну цінність має визначення nвмісту в плазмі крові альбуміну, ряду глобулінів, факторів згортання крові, які nутворюються у гепатоцитах (проби на біосинтетичну функцію печінки).

Для диференціальної діагностики захворювань печінки і жовчевидільної nсистеми, які супроводжуються жовтяницею, визначають вміст nу плазмі вільного та зв’язаного білірубіну, а в сечі – білірубіну й уробіліну, nоцінюють візуально колір калу та сечі.

 

Обмін вуглеводів у печінці

 

Всмоктуючись у кишечнику, глюкоза надходить з nкров’ю ворітної вени у печінку, де більша частина її фосфорилюється з утворенням nглюкозо-6-фосфату.

У паренхіматозних клітинах печінки є nобидва ферменти, які каталізують цю реакцію – гексокіназа і глюкокіназа, що nвідрізняються своїми каталітичними властивостями (табл. 3).

 

Таблиця 3. Властивості гексокінази і глюкокінази

 

n

 

ГЕКСОКІНАЗА

ГЛЮКОКІНАЗА

Розподіл в організмі

Більшість тканин

Тільки печінка

Субстратна специфічність

D-глюкоза

D-гексози (фруктоза, маноза)

Тільки D-глюкоза

Константа Міхаеліса (Км) для глюкози

Низька

(близько 10-5  моль/л)

Висока

(10-2 моль/л)

Максимальна швидкість реакції

Низька

Висока

Гальмування активності продуктом реакції – глюкозо-6-фосфатом

Так

Ні

 

При нормальній концентрації глюкози в крові nворітної вени і у клітинах печінки глюкокіназа малоактивна, а після споживання nвуглеводної їжі зростають концентрація глюкози і, відповідно, активність nферменту. Швидке фосфорилювання глюкози і затримка її в печінці попереджують nзначне підвищення вмісту глюкози у загальному колі кровообігу (фосфорильована nглюкоза не виходить із клітин у кров).

Фруктоза і галактоза також після nвсмоктування перетворюються у печінці в глюкозо-6-фосфат. Спадковий дефіцит nферментів перетворення фруктози і галактози у печінці зумовлює розвиток nзахворювань – непереносимості фруктози, фруктоземії, галактоземії.

Глюкозо-6-фосфат – ключовий проміжний nпродукт обміну вуглеводів – може перетворюватись у печінці різними шляхами n(рис. 2), і вибір якогось одного із них залежить від потреб як самої печінки, nтак і всього організму.

 

Рис. 2. Схема nметаболізму вуглеводів у печінці.

 

1. Із глюкозо-6-фосфату синтезується глікоген (рис. 3), запасна форма глюкози в організмі.

Рис. 3. Схема nсинтезу і розпаду глікогену в печінці.

 

У нормі вміст глікогену в печінці nскладає 70-100 г, nпри споживанні їжі, багатої вуглеводами, зростає до 150 г. Через декілька годин nпісля прийому їжі глікоген печінки поступово розпадається до вільної глюкози nдля забезпечення потреби організму у вуглеводах (але стільки ж синтезується із nглюкози їжі). Приблизно через 24 год голодування вміст глікогену в печінці nпадає майже до нуля і для забезпечення організму глюкозою буде перебігати з nмаксимальною інтенсивністю процес глюконеогенезу.

Спадкові хвороби, пов’язані з nпорушенням обміну глікогену, називаються глікогенними хворобами (табл. 4).

 

Таблиця 4. Спадкові порушення обміну глікогену

 

n

СПАДКОВІ ПОРУШЕННЯ ОБМІНУ ГЛІКОГЕНУ

Тип

Назва хвороби

 Дефективний фермент

Органи і тканини

Вміст глікогену

Структура глікогену

І

Гірке

Глюкозо-6-фосфатаза

Печінка, нирки, кишечник

Підвищений

Нормальна

ІІ

Помпе

α-1,4-глюкозидаза лізосом

Всі

Підвищений

Нормальна

ІІІ

Корі

α-(1→6)- глюкозидаза

Печінка, серце, мязи, лейкоцити

Підвищений

Сильно укорочені бокові гілки

IV

Андерсена

Глікозит-(4→6)-трансфераза

Печінка, мязи, лейкоцити

Підвищений

Довгі, мало розгалужені ланцюги

V

Мак-Ардля

Фосфорилаза

Скелетні мязи

Підвищений

Нормальна

VI

Герса

Фосфорилаза

Печінка

Підвищений

Нормальна

VII

Таруї

Фосфофруктокіназа

Мязи, еритроцити

Підвищений

Нормальна

0

Льюіса

глікогенсинтаза

Печінка, нирки

Знижений

Нормальна

 

Якщо немає ферментів, що викликають nмобілізацію глікогену, такі глікогенні хвороби називаються глікогенозами. nВідомо декілька різновидів глікогенозів, пов’язаних з недостатністю різних nферментів. Глікогенози супроводжуються збільшенням печінки, м’язовою слабкістю, nгіпоглікемією натще. Хворі діти помирають у ранньому віці.

Глікогенози.

1-й тип (хвороба Гірке) викликаний відсутністю активності nспецифічної глюкозо-6-фосфатази в печінці і слизовій кишківника. Успадковується nза аутосомно-рецесивним типом. Порушується одна з головних функцій nпечінки – підтримання гомеостазу глюкози крові і порушений процес утворення nглюкози з амінокислот. Водночас у гепатоцитах знаходять багато ліпідів. Клінічна картина nдуже типова для печінкової форми глікогенової хвороби. Особливістю є те, що у nдітей 5-7 років бувають геморагічні висипання і кровотечі, пов’язані з nпорушенням функції тромбоцитів. Іншою особливістю є підвищення у крові сечової nкислоти, симптомокомплекс подагри розвивається у більш пізньому віці. Часто nвідзначається збільшення нирок.

Діагностувати nзахворювання nможна за допомогою введення мічених атомів глюкози. Остаточний діагноз ставлять nза результатами біопсії печінки: наявність у клітинах великої кількості nнормального за структурою глікогену, що є специфічною ознакою цього nзахворювання. Хворим рекомендують уникати вживання продуктів, які містять nсахарозу і лактозу.

2-й тип (хвороба Помпе) – хвороба має найбільш несприятливий nперебіг, при цьому в усіх органах відсутні лізосомна альфа-глюкозидаза і nгамма-амілаза, що призводить до накопичення глікогену в усіх тканинах і nнасамперед інтенсивно працюючих м’язах (серце). Хвороба nз’являється на першому році життя у вигляді симптомокомплексу серцевої nнедостатності. Відзначається збільшення серця, печінки, гіпертрофія м’язів, nзбільшення язика. Дитина часто збуджена, але її спонтанні рухи поступово стають nобмеженими, сухожилкові рефлекси до 4-5-місячного віку зникають.

Прогноз несприятливий – nдитина гине до кінця 1-го року життя. При патологоанатомічному дослідженні nзміни виявляють у всіх органах і тканинах. Генетично захворювання вважається аутосомно-рецесивним. nЧастіше хворіють хлопчики. Ефективного лікування nне існує. Можлива пренатальна nдіагностика цього захворювання методом амніоцентезу (дослідження nклітин шкіри плоду). 

3-й тип (хвороба Корі) nвикликаний відсутністю або зниженням активності аміло-1,6-глюкозидази. При nньому страждають печінка, серце і кісткові м’язи.

Клінічна картина відноситься до печінкової форми захворювання і подібна до nтакої при І типі глікогенозу. Прогноз, як правило, сприятливий. Захворювання nнайбільш небезпечне в 4—5 років, коли часті напади гіпоглікемії. У більш nзрілому віці симптоми захворювання згладжуються. Лікування дає хороші nрезультати при застосуванні багатої на білки дієти з частими прийомами їжі, щоб nутворення глюкози йшло обхідним шляхом за допомогою трансамінування nамінокислот.

 4-й тип (хвороба nАндерсена) викликаний відсутністю ферменту nамілотрансглюкозидази. Замість глікогену в уражених органах синтезується nполісахарид, подібний до амілопектину. Хвороба з’являється з першого року життя nі подібна за клінікою до цирозу печінки. Фермент відсутній у печінці, нирках, nселезінці, серцевому і кістковому м’язах. Смерть настає на першому році життя.

5-й тип (хвороба Мак-Ардля) nхарактеризується дефіцитом фосфорилази тільки в м’язах. Захворювання успадковується n за аутосомно-рецесивним типом. Клініка типова для м’язової nформи глікогенозу.

Якщо порушується синтез глікогену n(через дефект ферментів синтезу), то вміст глікогену в клітинах знижується. Такі nспадкові хвороби називаються аглікогенозами. Найактивнішими проявами nаглікогенозу є виражена гіпоглікемія натще (немає запасу глікогену), втрата nсвідомості, корчі, відставання розумового розвитку через голодування мозку. nЗвичайно такі діти помирають у ранньому віці.

2. Під дією глюкозо-6-фосфатази – nферменту, який знаходиться тільки у печінці, клітинах епітелію ниркових nканальців і тонкого кишечника, глюкозо-6-фосфат гідролізується до вільної nглюкози, яка надходить у кров і доставляється до інших тканин. Вивільнення nглюкози із печінки відбувається, коли її концентрація в крові падає нижче nнормального рівня (рис. 4). Завдяки цьому nпідтримується концентрація її у межах фізіологічної норми (3,33-5,55 ммоль/л).

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0916.jpg

Рис. 4. Регуляція nрівня глюкози в крові

 

Всмоктуючись у кишечнику, глюкоза, nфруктоза і галактоза надходять з кров’ю ворітної вени у печінку, де більша nчастина моносахаридів затримується і зазнає перетворень декількома шляхами. Менша частина nглюкози через загальний кровообіг переноситься до інших органів і тканин. nВстановлено, що після надходження вуглеводної їжі близько 55 % глюкози nзахоплюється печінкою, 15 % – інсулінозалежними клітинами жирової тканини і nскелетних м’язів, 25 % – інсулінонезалежними тканинами (мозком, нервами, nеритроцитами, мозковою частиною нирок тощо), 5 % – залишається в рідинах nорганізму. nВнутрішньоклітинна концентрація глюкози дуже низька, порівняно з концентрацією nв плазмі крові, тому надходження її у клітини тканин здійснюється за градієнтом nконцентрації шляхом пасивного транспорту (процес стимулюється інсуліном) чи nпростої дифузії (в інсулінонезалежні тканини). У клітини печінки глюкоза nнадходить також шляхом дифузії, оскільки мембрана їх проникна для глюкози.

Організм людини строго регулює nконцентрацію глюкози в крові на рівні 100-120 мг/100 мл навіть в стані голоду, nколи глюкоза крові поповнюється за рахунок гідролізу запасів глікогену або nперетворення на глюкозу амінокислот. Після їди рівень глюкози в крові nпідвищується в порівнянні з рівнем натщесерце за рахунок вуглеводів їжі, а nпотім поступово знижується до початкового рівня, оскільки глюкоза nвикористовується тканинами для отримання енергії або для запас вуглеводів у nформі глікогену. Стан, при якому вміст глюкози в крові підвищується більше 160 nмг/100 мл, називають гіперглікемією. Вона спостерігається при цукровому nдіабеті, коли порушується вироблення інсуліну острівцями підшлункової залози і nтканини втрачають здатність утилізувати глюкозу з крові. В результаті глюкоза nвиділяється з сечею.

При зниженні концентрації глюкози в nкрові до 60 мг/100 мл і менш розвивається гіпоглікемія, що супроводжується nвідчуттям голоду і слабкості. Стан легкої, так званої реактивної гіпоглікемії nпереживає кожна людина через декілька годинників після їди.

Підвищення концентрації глюкози після nприйому солодкої їжі викликає посилене вироблення гормону підшлункової залози nінсуліну. Це супроводжується падінням рівня глюкози через деякий час навіть nнижче початкового натщесерце, тобто розвивається гіпоглікемія.

 

3. Надлишок глюкозо-6-фосфату, який не nвикористаний на утворення глюкози крові і глікогену печінки, розщеплюється nшляхом гліколізу до піровиноградної кислоти і далі – до ацетил-КоА і СО2, nякі використовуються для синтезу жирних кислот. Із проміжного продукту nгліколізу – діоксіацетонфосфату – шляхом відновлення утворюється nгліцерол-3-фосфат. Жирні кислоти і гліцерол-3-фосфат використовуються для nсинтезу жирів (триацилгліцеринів), гліцерофосфоліпідів, які частково nзалишаються у печінці, а частково переносяться до інших тканин у складі ліпопротеїнів. nПевна частина nацетил-КоА у печінці використовується для синтезу холестерину.

 

4. Розпад nглюкозо-6-фосфату до СО2 і Н2О постачає клітини печінки nенергією. В аеробних умовах поєднання гліколізу в цитоплазмі і циклу лимонної кислоти nз окиснювальним фосфорилюванням у мітохонд­ріях дає максимальний вихід – 38 nмоль АТФ на 1 моль глюкози.

Однак у проміжках між прийомами їжі nпечінка для продукції енергії окиснює переважно жирні кислоти, а не глюкозу. nПри надходженні змішаної їжі енергія постачається за рахунок окиснення nкетокислот, що утворюються при розпаді амінокислот, і частково глюкози.

5. Частина nглюкозо-6-фосфату у печінці окиснюється в пентозофосфатному циклі (рис. 5). Цей шлях розпаду nглюкози постачає відновлений НАДФН, необхідний для реакції відновлення під час nбіосинтезу жирних кислот, холестерину і для реакції мікросомального окиснення, nа також пентозофосфати, необхідні для синтезу нуклеотидів і нуклеїнових кислот.

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0919.jpg

Рис. 5. Схема інтеграції nпентозофосфатного циклу з гліколізом

 

 

Приблизно 1/3 nглюкози окиснюється у печінці пентозофосфатним шляхом, а 2/3 використовується у nході реакцій гліколізу.

Крім розпаду глікогену, в печінці nфункціонує й інший шлях утворення глюкози – глюконеогенез. Саме клітини печінки nмістять повний набір ферментів для синтезу глюкози із невуглеводних речовин – nлактату, пірувату, амінокислот, гліцерину (рис. 6).

Глюконеогенез із лактату відбувається у nперіод відновлення після інтенсивного м’язового навантаження, коли лактат, що nутворюється у м’язах, надходить у печінку і перетворюється в глюкозу (рис. 7). nОстання із печінки доставляється у м’язи і використовується для відновлення nзапасів глікогену.

 

 

Рис. 6. Регуляція обміну вуглеводів у печінці.

Прямі nлінії – метаболічні шляхи; пунктирні лінії – регуляторні впливи;

+ – активація; – – nгальмування; Ін – інсулін; Гл – глюкагон; АД – адреналін;Гк – глюкокортикоїди; nЖк – жирні кислоти.

 

Глюконеогенез із амінокислот разом із nрозпадом глікогену печінки забезпечують постійність рівня глюкози в крові у nпроміжках між споживаннями їжі. Максимальної активності глюконеогенез досягає nчерез 1 добу вуглеводного чи повного голодування, коли запас глікогену печінки nвичерпується. Тоді йде інтенсивний розпад білків тканин, в основному м’язів, і nамінокислоти потрапляють у печінку, де служать субстратами для глюконеогенезу.

 

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0928.jpg

Рис. 7. Взаємозвязок nгліколізу і глюконеогенезу

 

Співвідношення між процесами розпаду і nсинтезу глюкози і глікогену в клітинах печінки знаходиться під контролем цілого nряду факторів регуляції, у тому числі концентрації АТФ, АДФ і АМФ, проміжних nпродуктів обміну і гормонів.

 

Обмін nліпідів у печінці

 

Ферментні системи здатні здійснювати регуляцію nліпідного обміну цілого організму. Тісно поєднані між собою процеси обміну nжирів у печінці і жировій тканині. Важливе значення має постачання печінкою іншим nорганам і тканинам фосфоліпідів, холестерину, кетонових тіл.

В організмі людини nрезерви жирів локалізовані в основному в жировій тканині, а в печінці вміст їх nменший 1 % від маси органа. Під час значного фізичного навантаження, nстресового стану, а також голодування в жировій тканині стимулюються ліполіз і nвивільнення жирних кислот. Вільні жирні кислоти потрапляють у кров і у вигляді nкомплексів з альбу­міном плазми розносяться до інших органів і тканин. До 50 % nцих жирних кислот можуть поглинатись печінкою і використовуватись для окиснення nдо СО2 і Н2О, утворення кетонових тіл або синтезу триацилгліцеринів, nфосфоліпідів і ефірів холестерину (рис. 8).

 

Рис. 8. Схема метаболізму ліпідів у печінці.

ЛП – ліпопротеїни; nФЛ – фосфоліпіди; ЕХ – ефіри холестерину..

 

В умовах спокою і nдостатнього надходження в організм поживних речовин печінка отримує енергію в nосновному за рахунок окиснення амінокислот, а не жирних кислот. При голодуванні nосновним джерелом енергії стає окиснення жирних кислот до СО2 і Н2О. n

Крім того, при nголодуванні різко збільшується окиснення жирних кислот з утворенням кетонових nтіл. Кетонові тіла утворюються у печінці, звідки переносяться кров’ю до nпериферичних тканин, де використовуються як джерело енергії (рис. 9).

 

Рис. 9. Утворення nкетонових тіл у печінці та їх використання в інших тканинах.

 

Окиснення кетонових nтіл відбувається у скелетних м’язах, міокарді, нирках і навіть у мозку. В цих тканинах є ферменти, які перетворюють ацетооцтову і бета-гідроксимасляну кислоти в ацетил-КоА (тобто використання кетонових тіл nпроходить у циклі Кребса). У самій печінці ферменти активації ацетооцтової nкислоти відсутні, тому кетонові тіла там не утилізуються. Як енергетичний nсубстрат кетонові тіла більш ефективно конкурують з глюкозою, ніж нерозчинні у nводі вищі жирні кислоти, концентрація яких у крові лімітується кількістю nальбумінів.

При тривалому nголодуванні споживання глюкози у мозку знижується приблизно до 25 % від nпочаткового рівня і в цих умовах кетонові тіла служать для мозку основним nджерелом енергії. Підвищений рівень кетонових тіл у плазмі крові в час nголодування (близько 2 ммоль/л) розглядають як фізіологічний кетоз, а при nважких формах цукрового діабету має місце патологічний кетоз, коли концентрація nкетонових тіл досягає 20-30 ммоль/л.

Накопичення кетонових тіл при тривалому nголодуванні, цукровому діабеті, нирковій глюкозурії, тобто в умовах обмеженої nутилізації вуглеводів і посиленої мобілізації жирних кислот із депо, nзумовлюється недостачею оксалоацетату, який приводить до гальмування включення nацетил-КоА в цикл лимонної кислоти і направлення його на синтез кетонових тіл.

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0929.jpg

Рис. 10. Схема nсинтезу і розпаду кетонових тіл

 

При голодуванні і nцукровому діабеті рівень кетонових тіл різко підвищується (кетонемія). nЗбільшується їх виділення з сечею (кетонурія). Причиною кетонемії є зменшення утилізації nацетил-КоА в ЦТК при порушенні вуглеводного обміну. Входження nацетил-КоА в ЦТК потребує оксалоацетату, який синтезується з пірувату, а nосновним постачальником його є гліколіз. При зменшенні в клітині глюкози nоксалоацетат використовується на глюконеогенез, а ацетил-КоА – на кетогенез. nСприяє накопиченню ацетил-КоА і стимуляція ліполізу в жировій тканині. Ці nзакономірності пояснюють давній вислів “Жири згоряють у полум’ї nвуглеводів”. При відсутності лікування концентрація ацетонових тіл у nхворих на цукровий діабет зростає в десятки разів, супроводжуючись зміщенням nреакції в кислу сторону, небезпечним для головного мозку.

Кетоацидо́з — це патологічний стан nорганізму, при якому спостерігається висока концентрація кетонових тіл, що формуються внаслідок активного розщеплення жирних nкислот та дезамінуванням амінокислот. При кетоацидозі утворюються переважно ацетоацетонова nкислота та β-гідоксибутират.

Етіологія. Кетоацидоз — гостре nускладнення цукрового діабету, переважно 1 nтипу, причиною якого може бути абсолютний або відносний недостаток інсуліну, внаслідок nнесвоєчасної діагностики цукрового діабету або недостатнє чи нерегулярне nвведення інсуліну. Також, кетоацидоз може виникати внаслідок отруєння алкоголем. Причиною nможуть також бути гострі та хронічні інфекції, травми.

Патогенез кетозу

 

§                   nпечінка не захоплює глюкозу

§                   nінгібується гліколіз

§                   nвідсутність nінсуліну при цукровому діабеті

§                   nактивується глюконеогенез

§                   nвелика кількість ацетил CoA, який не може бути утилізований циклом nКребса

§                   nдефіцит оксалоацетату

§                   nвелика кількість кетонових nтіл (помірно сильні кислоти)

§                   nтяжкий ацидоз (кетоз) n

§                   nпогіршання nфункції тканин, найбільш важливо в ЦНС

 

Важливим біосинтетичним шляхом у nпечінці є утворення жирних кислот і жирів (ліпогенез). Жирні кислоти nсинтезуються швидко і у великій кількості із ацетил-КоА, джерелом якого може nбути глюкоза і амінокислоти, не використані для інших функцій.

Синтез жирних кислот стимулюється рядом nрегуляторних механізмів при надходженні в клітини глюкози. Зокрема, при nпереході організму із змішаного раціону на раціон, багатий вуглеводами і бідний nліпідами, у печінці зростає синтез ферментів, що беруть участь у біосинтезі nжирних кислот (цитратліази, ацетил-КоА-карбоксилази, пальмітилсинтетази, nферментів пентозофосфатного шляху окиснення глюкози). У печінці більш nінтенсивно, ніж у позапечінкових тканинах, відбуваються реакції подовження nланцюга жирних кислот й утворення мононенасичених жирних кислот із насичених. Таким чином, у nпечінці утворюється властивий даному виду набір жирних кислот.

Новосинтезовані nжирні кислоти, а також жирні кислоти, які потрапили у печінку із хіломікронів nпід час травлення жирів їжі, та жирні кислоти, звільнені із жирових депо при nмобілізації жирів, використовуються в гепатоцитах для синтезу жирів, nфосфоліпідів, ефірів холестерину, або окиснюються (рис. 11).

Рис. 11. Джерела nжирних кислот у клітинах печінки.

 

Напрямок перетворення залежить від nрівня енергії в клітинах печінки й енергетичних потреб цілого організму, nконцентрації жирних кислот у плазмі крові, інтенсивності обміну в nпозапечінкових тканинах.

Гліцерол-3-фосфат, необхідний для nутворення жирів і фосфоліпідів, синтезується у печінці двома шляхами: із nвільного гліцерину під дією гліцеролкінази та відновленням діоксіацетонфосфату nгліцеролфосфатдегідрогеназою. Активні форми жирних кислот (ацил-КоА) nвзаємодіють з гліцерол-З-фосфатом з утворенням фосфатидної кислоти, яка далі nвикористовується для синтезу триацилгліцеринів і гліцерофосфоліпідів.

У печінці може nзберігатись тільки обмежена кількість жирів (менше 1 % маси органа), а їх nнадлишок виводиться у кров у складі ЛДНГ.

Рис. n12. Будова ліпопротеїну.

 

Останні надходять у капіляри nпозапечінкових тканин, де під дією ліпопротеїнліпази жири гідролізуються, і nжирні кислоти утилізуються в клітинах. Швидкість секреції печінкою ЛДНГ nвідповідає швидкості їх споживання периферичними тканинами. За добу печінка nвиділяє в кров близько 20‑50 г жиру (рис. 13).

 

Рис. 13. Схема nтранспорту, синтезу, розпаду жирів.

 

Порушення виведення жирів із печінки у nскладі ліпопротеїнів зумовлює жирове переродження печінки. Зазначимо роль nфосфоліпідів у попередженні жирової інфільтрації печінки.

Синтезовані у печінці фосфоліпіди також nнадходять у кров в складі ліпопротеїнів і доставляються до позапечінкових nтканин для оновлення мембранних структур. При зниженні синтезу фосфоліпідів nвнаслідок нестачі холіну швидкість виходу жирних кислот із печінки зменшується, nщо сприяє накопиченню жиру. Холін і речовини, які сприяють його синтезу в nпечінці, зокрема амінокислота метіонін, проявляють ліпотропну активність.

 Печінка відіграє nцентральну роль і в обміні холестерину. Вміст його в організмі підтримується на постійному рівні nза допомогою регуляторних механізмів (табл. 5). У печінці синтезується близько 80 % холестерину організму. nБіосинтез його регулюється за принципом негативного зворотного зв’язку. Тому nпри потраплянні в організм значної кількості холестерину з їжею синтез його nгальмується, і навпаки. Крім того, синтез холестерину знаходиться під контролем nінсуліну і глюкагону, тобто залежить від забезпечення організму поживними nречовинами.

 

Таблиця 5. Шляхи надходження та використання nхолестерину

 

n

ХОЛЕСТЕРИН В ПЕЧІНЦІ

Шляхи надходження

Надходження з їжі

Синтез

Надходження з інших тканин

Шляхи використання

Утворення жовчних кислот

Секреція у жовч і виведення з організму

Транспорт до інших тканин

Оновлення мембран клітин печінки

 

Під час транспорту nіз печінки до інших тканин холестерин включається у ЛДНГ, причому більша частина nу формі ефірів. ЛДНГ після віддачі жиру тканинам перетворюються у плазмі в ЛНГ, nякі містять до 50 % ефірів холестерину. ЛНГ захоплюються клітинами різних nтканин, де холестерин включається в склад мембран або використовується для nутворення стероїдних гормонів чи вітаміну D. Надлишок холестерину переноситься nвід позапечінкових тканин до печінки у складі ЛВГ.

Виводиться nхолестерин із печінки в складі жовчі у кишечник. Друга частина холестерину в nпечінці йде на синтез жовчних кислот. Цей процес включає реакції вкорочення й nокиснення бокового ланцюга з утворенням карбоксильної групи і реакцій nгідроксилювання стероїдного ядра холестерину. Утворення парних жовчних кислот, тобто ­кон’югатів nжовчних кислот з гліцином чи таурином, також здійснюється у печінці. Синтез nжовчних кислот із холестерину регулюється за принципом негативного зворотного nзв’язку, тому всмоктування жовчних кислот у кишечнику і надходження в печінку є nодним із механізмів регуляції синтезу холестерину.

 

 

ОБМІН nБІЛКІВ У ПЕЧІНЦІ

 

Печінка займає ключову роль в обміні nбілків і амінокислот (рис. 14).

 

Рис. 14. Схема метаболізму білків і амінокислот у nпечінці.

ЛП – ліпопротеїни nплазми крові.

 

У клітинах печінки, на відміну від інших органів, nє повний набір ферментів, що беруть участь в амінокислотному обміні. nАмінокислоти, що всмоктуються у кишечнику, потрапляють з кров’ю ворітної вени у nпечінку і використовуються тут в різних шляхах обміну (табл. 6).

 

Таблиця 6.  Шляхи використання nамінокислот у печінці

 

n

ШЛЯХИ ВИКОРИСТАННЯ АМІНОКИСЛОТ У ПЕЧІНЦІ

Синтез білків.

Розпад до кінцевих продуктів.

Перетворення у вуглеводи та ліпіди.

Взаємоперетворення амінокислот.

Перетворення у низькомолекулярні азотовмісні речовини.

Звільнення в кров і доставка до інших органів і тканин для синтезу там білків і низькомолекулярних азотових речовин.

 

Печінка бере nучасть і в метаболізмі амінокислот, що надходять за певних умов із периферичних nтканин. Інтенсивно цей процес перебігає під час голодування організму. Крім nтого, клітини печінки (а також ряду інших органів) захоплюють білки nгемолізованих еритроцитів, денатуровані білки плазми, білкові й пептидні nгормони і за допомогою внутрішньоклітинних протеолітичних ферментів nгідролізують їх до вільних амінокислот.

Для печінки nхарактерна висока швидкість синтезу і розпаду білків, як тих, що функціонують у nсамій печінці, так і тих, що секретуються в кров. Оскільки в організмі немає nрезерву білків і амінокислот, подібного до резерву вуглеводів чи жирів, то у nперіоди недостатнього харчування деякі менш функціонально важливі білки nпечінки, як і ряду інших органів, розпадаються, а із амінокислот синтезуються nбільш необхідні в цих умовах ферменти, білки-рецептори тощо.

Швидкість їх nоновлення досить висока, зокрема, щодня у печінці синтезується 12-16 г альбуміну (табл. 7). При ураженні паренхіми nпечінки настає зменшення вмісту в плазмі крові альбуміну, альфа-глобулінів, nглікопротеїнів, фібриногену. Діагностично важливим є зниження вмісту насамперед nтрансферину, альбуміну, протромбіну, холінестерази.

 

Таблиця 7. Білки плазми крові

 

n

БІЛКИ ПЛАЗМИ КРОВІ, ЩО УТВОРЮЮТЬСЯ У ПЕЧІНЦІ

100 % альбуміну

близько 90 %

а1 глобулінів

75 %

а2 глобулінів

50 %

ß-глобулінів

фактори згортання крові

білки-компоненти ліпопротеїнів плазми крові

фермент холінестераза

 

Період nнапіврозпаду альбуміну – 20-26 днів, тому при гострих гепатитах, якщо хвороба не nтриває декілька тижнів, рівень альбуміну плазми залишається у межах норми. За nцих умов найціннішим прогностичним показником є визначення протромбінового часу n(проби на згортання крові), оскільки період напіврозпаду факторів згортання nкрові – тільки 5-72 год. Швидко оновлюються і внутрішньопечінкові ферменти, їх nутворення індукується харчовими факторами, рядом гормонів, що, в свою чергу, nвпливає на обмін речовин всього організму.

Ті амінокислоти, які не використані для синтезу білків у печінці чи інших nорганах, піддаються катаболізму чи перетворенню в інші речовини. Амінокислоти втрачають аміно­групу в результаті прямого чи непрямого nдезамінування, а утворені кетокислоти різними шляхами надходять у цикл лимонної nкислоти. Після споживання білкової їжі окиснювальний розпад амінокислот служить nосновним джерелом енергії у печінці. Вуглецеві скелети амінокислот можуть nперетворюватись у вуглеводи, жирні кислоти, кетонові тіла (рис. 15).

 

Рис. 15. nВзаємозв’язок циклу сечовини та циклу Кребса.

 

Деякі амінокислоти є глікогенними, інші n– і глікогенними, і кетогенними, а виключно кетогенною є лейцин. При nголодуванні чи недостатньому надходженні вуглеводів з їжею за рахунок nглюконеогенезу із амінокислот підтримується нормальна концентрація глюкози в nкрові і, таким чином, забезпечуються глюкозою мозок, еритроцити, мозкова nречовина нирок. Джерелом амінокислот для глюконеогенезу в цих умовах nслужить розпад білків скелетних м’язів. Дезамінування амінокислот відбувається nв основному в печінці.

Виключенням є амінокислоти з nрозгалуженим ланцюгом (валін, лейцин, ізолейцин), які піддаються переамінуванню nз альфа-кетоглутаратом у м’язовій тканині. Утворений глутамат nпередає аміногрупу на продукт гліколізу – піруват з утворенням аланіну. nОстанній переноситься кров’ю до печінки, де служить субстратом глюконеогенезу. nСукупність цих процесів розглядають як глюкозо-аланіновий цикл між м’язами і nпечінкою. Катаболізм м’язових білків при голодуванні активується nглюкокортикоїдами і зменшенням вмісту в крові інсуліну.

У печінці токсичний аміак, продукт nдезамінування амінокислот, амінів, пуринових і піримідинових основ, nперетворюється у нешкідливу сечовину, яка дифундує у кров і через нирки nвиводиться з організму (рис. 16).

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0922.jpg

Рис. 16. Реакції синтезу nсечовини

 

 Фермент аргіназа, який каталізує заключну nреакцію циклу утворення сечовини, знаходиться виключно у цитоплазмі nгепатоцитів. При споживанні багатої білками їжі зростає вміст у печінці всіх nферментів циклу. При ураженнях печінки здатність її до синтезу сечовини тією чи nіншою мірою знижується, що супроводжується гіперамоніємією, nгіпераміноацидемією, аміноацидурією. Отруєння аміаком є важливим чинником nпечінкової коми.

У печінці здійснюється синтез замінних nамінокислот при недостатньому їх споживанні. Таким чином, nпечінка може забезпечувати інші органи збалансованою сумішшю амінокислот, nнеобхідною для синтезу білків.

Невелика кількість nамінокислот перетворюється у печінці в низькомолекулярні азотовмісні речовини – nпуринові і піримідинові нуклеотиди, гем, креатин, нікотинову кислоту, холін, nкарнітин, поліаміни. Швидкість синтезу цих речовин із амінокислот визначається nпотребою в них організму, а не концентрацією необхідних амінокислот. Катаболізм nпуринових і піримідинових нуклеотидів також здійснюється у печінці.

 

Клініко-діагностичне nзначення nдослідження сечовини

 

Підвищення nконцентрації в крові сечовини спостерігається при всіх видах азотемій, особливо nретенційних, і є однією з головних ознак порушення функції нирок. Із фракцій nзалишкового азоту раніше зростає рівень сечовини і досягає більш високих nзначень порівняно з іншими фракціями. Азот сечовини в організмі здорової людини nстановить 45—50 % фракції залишкового азоту. Вміст nазоту сечовини (у %) отримав  назву nкоефіцієнта urea ratio і обчислюється за формулою:

Цей коефіцієнт nзастосовують для диференційної діагностики захворювань нирок і печінки. При nуремічних станах urea ratio зростає до 80—90 %, а при тяжкій nпатологи печінки значно зменшується. Рівень азоту сечовини у фракції nзалишкового азоту дає змогу оцінити характер азотемії та ступінь ЇЇ тяжкості. nПри гострій нирковій недостатності, а також у термінальній стадії хронічної nниркової недостатності кількість азоту сечовини у фракції залишкового азоту nрізко зростає, досягаючи 90—95 %, при цьому концентрація сечовини в крові nперевищуватиме залишковий азот.

Підвищення рівня nсечовини в крові спостерігається при серцево-судинній декомпенсації, nзневодненні організму внаслідок нестримного блювання, профузних проносів, при nстенозі пілоруса, непрохідності кишок, кровотечах, опіках, травматичному шоку nта інших патологіях, що супроводжуються порушенням гемодинаміки і зниженням nклубочкової фільтрації, а також при порушенні відтоку сечі в результаті nобтурації сечівників каменем, новоутвореннями у сечовивідних шляхах, простаті.

Зниження nконцентрації сечовини в крові може бути відносним за рахунок розведення при nгіпергідратаціях організму. Зменшення вмісту сечовини спостерігається при nпатології печінки, паренхіматозних і токсичних гепатитах, гострій дистрофії печінки, nдекомпенсованому цирозі печінки в результаті порушення сечовинотвірної функції nпечінки. Знижений рівень сечовини спостерігається в дітей віком до одного року, nу вагітних жінок.

Зростання nекскреції сечовини із сечею спостерігається при дієті з підвищеним вмістом nбілків, у хворих на гіпертиреоз, у післяопераційному періоді, при продукційній nазотемії, у хворих з анеміями, гарячкою. Знижується екскреція сечовини в nздорових дітей під час активного росту, у вагітних жінок, при білковому nголодуванні, захворюваннях печінки, захворюваннях нирок і нирковій nнедостатності будь-якого походження.

 

 

Жовчоутворювальна та жовчовидільна функції печінки

Найбільш специфічним nпродуктом діяльності гепатоцитів є жовч, зокрема жовчні кислоти. Тому за їхнім складом nможна з високою вірогідністю діагностувати функціональний стан гепатоцитів. nКласичні дослідження з вивчення жовчоутворення і жовчовиділення та значення nжовчі для організму були проведені І.П. Павловим та його учнями. В Україні ці питання вивчали С.Ю. Ярослав, А.С. nДячинський, В.С. Ко-зачок, Р.С. Ледяйкіна, П.С. Лященко, Б.В. Олійник та nінші фізіологи і патологи.

Жовч виконує такі функції: а) емульгує ліпіди, nвнаслідок чого створюються оптимальні умови для дії ліпази підшлункової залози; nб) активує ліпазу, сприяє гідролізу і всмоктуванню продуктів перетравлення nжирів; в) бере участь у нейтралізації кислот, які надходять із шлунка у nдванадцятипалу кишку; г) активує кишкові і панкреатичні протеолітичні ферменти, nстимулює виділення соку підшлункової залози; д) поліпшує всмоктування nжиророзчинних вітамінів (А, Д, Е, К), холестеролу; е) активує перистальтику nкишок; ж) із жовчю виділяються білірубін, холестерол, лікарські препарати, nотрути, тому жовч є не лише секретом, а й екскретом.

Найбільш важливим компонентом nжовчі є жовчні кислоти (ЖК, холати), які за хімічною структурою є стероїдними nмонокарбоновими кислотами – похідними холанової кислоти, від якої вони nвідрізняються наявністю однієї, двох або трьох гідроксильних груп, у зв’язку з nчим розрізняють моно-, ди- і тригідроксихоланові кислоти. ЖК перебувають у nвигляді парних сполук з таурином і глікоколем (кон’юговані ЖК).

Синтез холатів проходить nлише в печінці. Безпосереднім поперед-ником їх є холестерол. Трансформація nхолестеролу в первинні ЖК (холеву – ХК і хенодезоксихолеву – ХДХ) – це складний nбагатоступеневий процес, що відбувається в гепатоцитах при значних затратах nенергії.

 

 

Біосинтез холатів nрегулюється за типом зворотного зв’язку самими холатами, які повертаються у печінку nв процесі ентерогепатичної циркуляції. Сприяють синтезу ЖК холіноміметики – nацетилхолін і карбахолін. У гепатоцитах ЖК кон’югуються з глікоколом або таурином, і у формі гліко- або nтаурокон’югатів вони включаються в міцелу, до складу якої, окрім них, входять nосновні компоненти жовчі – фосфоліпіди, холестерол, білірубін і невелика nкількість білків.

У дистальній частині клубової кишки солі ЖК nреабсорбуються. Цей процес настільки інтенсивний, що за один цикл nпечінково-кишкової циркуляції реабсорбується близько 95 % ЖК. У товстих кишках nкон’югати жовчних кислот під впливом ферментів мікроорганізмів розпадаються. nПри цьому утворюються вільні ЖК, які частково всмоктуються і через портальну nвену потрапляють у печінку. Переважна ж кількість їх під впливом мікрофлори nперетворюється в різні кетопохідні холанової кислоти і виділяється з калом.

Порушення синтезу і nкон’югації ЖК та секреції жовчі в людей має місце при цукровому діабеті, nхолангіогепатиті, гострому портальному і біліарному цирозах, холециститі. У хворих nлюдей уміст ЖК у жовчі зменшується, а концентрація холестеролу збільшується. Це спричинює зменшення холато-холестеролового nкоефіцієнта (ХХК), що є важливим критерієм для прогнозування і nдіагностики жовчнокам’яної хвороби (холелітіазу). Найбільш значні порушення nспіввідношення між холатами і холестеролом спостерігаються при гострому nгепатиті, гострому і хронічному холециститі, цирозі печінки. Зниження ХХК у nжовчі залежить в основному від синтетичної функції печінки, тобто є показником nфункціональної недостатності гепатоцитів. У хворих людей порушується динамічна nрівновага між гліко- і таурокон’югатами, ди- і тригідроксихолатами. Зниження nостаннього співвідношення є показником холестазу.

Із пігментів у жовчі nпереважає білівердин, який на світлі швидко окиснюється в білірубін. Іншим nпостійним компонентом жовчі є вільний холестерол.

 

 

РОЗЩЕПЛЕННЯ ГЕМОГЛОБІНУ. ЖОВЧНІ ПІГМЕНТИ

Тривалість життя еритроцитів складає n110-120 днів. Еритроцити такого віку фагоцитуються макрофагами головним nчином у селезінці, а також у кістковому мозку і печінці. Гем після звільнення з nгемоглобіну повторно не використовується, його порфіриновий цикл перетворюється nв жовчні пігменти, які виводяться з організму (рис. 17).

 

Рис. 17. Схема nрозпаду гему в тканинах організму.

 

І тільки залізо повторно застосовується nдля синтезу гемопротеїнів чи відкладається для запасання. Глобін гідролізується nпротеолітичними ферментами до амінокислот. Інші гемопротеїни (міоглобін, nцитохроми, каталаза і пероксидази) розпадаються аналогічним чином.

Фермент ендоплазматичного ретикулума гемоксигеназа, за nхімічною будовою є однією з ізоформ цитохрому Р-450, і супроводжується nвиділенням монооксиду вуглецю, каталізує першу реакцію розпаду гему – розрив nметинового містка між 2 пірольними кільцями внаслідок окиснення атома вуглецю nдо СО. При цьому утворюється пігмент зеленого кольору – вердоглобін n(холеглобін), його молекула ще містить залізо і білок-глобін (рис. 18).

 

Рис. 18. Реакція nутворення вердоглобіну

 

Подальший розпад вердоглобіну відбувається nсамостійно і призводить до відщеплення заліза, білкового компонента й утворення nодного з жовчних пігментів – білівердину. Одночасно спостерігається nперерозподіл подвійних зв’язків і атомів водню в пірольних кільцях та метинових nмістках. Білівердин – пігмент зеленого кольору, побудований із чотирьох nпірольних кілець, зв’язаних між собою лінійно за допомогою метинових містків n(рис. 19).

Рис. 19. Жовчні nпігменти білівердин і білірубін.

 

 

Білівердинредуктаза nвідновлює білівердин до білірубіну, пігменту червоно-коричневого кольору. nЧастина білірубіну утворюється в печінці, а решта – в клітинах РЕС селезінки і nкісткового мозку і повинна бути перенесена в печінку для подальших перетворень. n

 

Білірубін відноситься до групи жовчних пігментів і є nтоксичною речовиною, він знешкоджується в клітинах печінки. Оскільки білірубін у воді малорозчинний, він nтранспортується кров’ю в комплексі з альбуміном (2 молекули білірубіну на 1 nмолекулу альбуміну).

У nсироватці крові є два види білірубіну: непрямий і прямий.

Непрямий (вільний) білірубін (складає близько 75% від nзагального білірубіну) такий, nщо не пройшов кон’югації з глюкуроновою кислотою (некон’югований білірубін), nзнаходиться в крові у комплексі з сироватковим альбуміном. Непрямий білірубін нерозчинний у nводі, токсичний, не проходить через нирковий фільтр. Розчиняється в органічних nрозчинниках.

Прямий n(зв’язаний) білірубін (складає nвідповідно до 25% від загального білірубіну) — такий, що пройшов кон’югацію з nглюкуроновою кислотою (кон’югований nбілірубін), секретується гепатоцитами в жовч, і лише частково, в nнезначній кількості надходить у кров. Прямий білірубін менш токсичний, проходить через нирковий nфільтр, переноситься через клітинну мембрану в жовчні капіляри, а потім у nкишечник, де в результаті відновлювальних процесів перетворюється в nмезобілірубін і мезобіліноген (уробіліноген), стеркобіліноген.

У nнормі вміст загального білірубіну становить 1,7-20,5 мкмоль/л (0,1-1,2 мг/100 мл), непрямого – 1,7-17,1 мкмоль/л (0,1-1,0 мг/100 мл) і прямого – n0,86-4,3 мкмоль/л (0,05-0,25 мг/100 мл). Кров новонароджених відрізняється більш високим вмістом nбілірубіну (23,10 мкмоль/л).

Принцип методу визначення білірубіну nв сироватці крові

Діазореактив nдає з прямим (зв’язаним) білірубіном рожеве забарвлення. Інтенсивність nзабарвлення розчину (азобілірубін) пропорційна концентрації прямого білірубіну nі може бути визначена фотометрично. Непрямий (вільний) білірубін можна nперевести в розчинний стан додаванням до сироватки крові кофеїнового реактиву, nякий підвищує розчинність цього пігменту, і визначити за допомогою nдіазореакції. Загальний вміст обох форм білірубіну становить загальний nбілірубін. За різницею між кількістю загального і прямого білірубіну визначають nрівень непрямого білірубіну.

У печінці відбувається розділення альбуміну і nбілірубіну. Білірубін є ліпідорозчинною nречовиною і у високих концентраціях проявляє мембранотоксичність, особливо для nклітин головного мозку. Детоксикація білірубіну, яка полягає в перетворенні nпігменту у водорозчинну (і менш токсичну) форму — глюкуронід білірубіну, nвідбувається в мембранах ендоплазматичного ретикулума гепатоцитів.

Шляхом взаємодії з УДФ-глюкуроновою nкислотою білірубін перетворюється в добре розчинний у воді nбілірубін-диглюкуронід (рис. 20).

 

Рис. 20. Формула диглюкуронід nбілірубіну

 

Реакцію кон’югації каталізує nУДФ-глюкуронілтрансфераза (рис. 21).

 

 

Рис. 21. Кон’югація білірубіну та nйого екскреція в жовч.

 

Основна частина білірубіну екскретується nв жовч у формі диглюкуронідів; при порушеннях ферментативних властивостей nгепатоцитів (паренхіматозні жовтяниці) nв крові хворих накопичуються переважно моноглюкуроніди білірубіну.

Білірубін-диглюкуронід переходить у nжовч і надходить у кишечник, де бактеріальні ферменти відщеплюють глюкуронову nкислоту, після чого відновлюється білірубін до уробіліногену (мезобіліногену) і nстеркобіліну. Основна частина стеркобіліногену виділяється з калом, nокиснюючись на повітрі до стеркобіліну. Частина уробіліногену і стеркобіліногену nвсмоктується в кров і виділяється нирками в сечу. При окисненні у повітрі nутворюються уробілін і стеркобілін. Уробі­ліноген і стеркобіліноген не мають nкольору, а уробілін і стеркобілін оранжево-жовтого кольору. В нормі доросла nлюдина за добу виділяє приблизно 250 мг жовчних пігментів із калом і 1-2 nмг із сечею, невеличка частина уробіліногену (мезобіліногену), всмоктуючись, nпотрапляє через портальну вену в печінку, де розщеплюється до ди- і трипіролів nабо знову екскретується у жовч n(рис. 22).

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: bilirme1[1]

Рис. 22. Метаболізм жовчних пігментів

 

Основна кількість продуктів перетворення nбілірубіну в кишечнику виводиться з організму людини у складі калових мас. Разом з тим, деяка частина жовчних пігментів та продуктів їх nбіотрансформації всмоктується з кишечника в кров і підлягає подальшим nперетворенням n(рис. 23).

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0911.jpg

Рис. 23. Обмін жовчних пігментів у нормі.

 

Стеркобіліноген n(основна nмаса якого виводиться з калом у вигляді стеркобіліну) nчастково всмоктується в нижніх відділах товстої кишки, звідки потрапляє в загальний nкровообіг через судини pl. haemorroidalis, тобто минаючи nпечінку. З крові цей водорозчинний стеркобіліноген екскретується в сечу у nвигляді уробіліну (0-4 nмг/добу); ці слідові концентрації пігменту можуть не визначатися в сечі nзвичайними клініко-біохімічними методами дослідження, і тому вважають, що в nсечі здорової людини “уробілін”, як правило, відсутній. Мезобіліноген (уробіліноген) nрезорбується слизовою оболонкою тонкої кишки і через судини системи v.porta надходить у печінку, де розщеплюється ферментами гепатоцитів до nдипірольних сполук, які остаточно екскретуються з організму через жовч. За умов nпорушення бар’єрної функції печінки (паренхіматозні nжовтяниці) розщеплення мезобіліногену в печінці не відбувається, nвнаслідок чого цей пігмент надходить у кров і виділяється нирками також під nназвою уробіліну сечі, що nдодається до уробіліну, який є продуктом всмоктування стеркобіліногену.

 

ПАТОБІОХІМІЯ nЖОВТЯНИЦЬ

Порушення nжовчоутворювальної функції печінки виявляється у збільшенні чи зменшенні nсекреції жовчі, як правило, з одночасною зміною її складу. Накопичення жовчних nпігментів в крові та інших рідинах організму внаслідок їх надлишкового nутворення чи порушення виведення з організму надає інтенсивного забарвлення шкірі n(рис. 24). Такий стан називається жовтяницею.

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://www.lvrach.ru/data/321/570/1238/43.jpg

Рис. 24. Хворий із жовтяницею.

 

Причинами порушення nнадходження жовчі в дванадцятипалу кишку можуть бути: 1) механічна перешкода nвідтоку жовчі – здавлення жовчних шляхів ззовні (пухлиною головки підшлункової nзалози, запаленою тканиною, рубцем) або закупорка її (каменем, гельмінтами); 2) nпорушення іннервації жовчних шляхів гіпер- або гіпокінетична дискінезія n(наприклад, зменшення жовчовиділення при спазмі сфінктера шийки жовчного nміхура); 3) зміна гуморальної регуляції жовчовиділення (табл. 8).

Таблиця 8. Етіологія та nпатогенез жовтяниць

n

ЖОВТЯНИЦІ

Етіологія

Ураження печінки і жовчних шляхів (гепатит, гепатоз, холецистит).

Аліментарні факори (жири, яєчний жовток, білкове голодування) деякі лікарськи рослини і препарати.

Екзогенні та ендогенні фактори, що порушують енергетичний обмін в організмі (гіпоксія, перегрівання, гіпотермія, отруєння ціанідами).

Зміна нейрогуморальної регуляції.

Патогенез

Зміна секреторної активності гепатоцитів.

Порушення реабсорбції компонентів жовчі у жовчних шляхах і кишках.

Зміни транс- та інтерцелюлярної фільтрації деяких речовин з крові в капіляри печінки.

 

Жовтяниця виникає при збільшенні nв крові білірубіну вище 35 мкмоль/л і характеризується жовтим забарвленням шкіри, слизової nоболонки, склери внаслідок відкладення в них жовчних пігментів (рис. 25).

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://privivka.com.ua/images/jeltuha.gif

Рис. 25. Забарвлення nсклери у хворого із жовтяницею.

 

Визначення концентрації nжовчних пігментів у крові й сечі має важливе значення для диференціальної nдіагностики жовтяниць різного походження.

Концентрація загального білірубіну в крові здорової людини дорівнює 1,7-20,5 мкмоль/л, nіз них приблизно 75 % припадає на некон’югований білірубін. Оскільки непрямий білірубін міцно nзв’язаний з альбуміном плазми, він не фільтрується в клубочках нирок і не nпотрапляє в сечу. Прямий білірубін фільтрується в нирках і в нормі nміститься в сечі в незначній кількості. Тому білірубінемія буде nвиражена в основному за рахунок фракції прямого білірубіну.

Жовтяниці – це група захворювань, що nхарактеризуються хоча й неоднаковими механізмами передачі інфекції й nвідмінностями в патогенезі, але об’єднані гепатотропністю збудників та nобумовленою цим схожістю основних клінічних проявів (жовтяницею, інтоксикацією, nгепатоспленомегалією).

Залежно від первинної nлокалізації патологічного процесу і механізму виникнення виділяють такі види nжовтяниці:

1) надпечінкова n(гемолітична) жовтяниця;

2) печінкова n(паренхіматозна) жовтяниця;

3) підпечінкова n(механічна, холестатична) жовтяниця.

 

При гемолітичній n(надпечінковій) жовтяниці із-за посиленого розпаду гемоглобіну підвищується nконцентрація в крові непрямого білірубіну, порушується його транспортування до печінки. Така жовтяниця nспостерігається при отруєнні деякими хімічними речовинами, зокрема nсульфаніламідами, променевому ураженні, переливанні несумісної крові тощо.

 

Оскільки в цьому випадку зростає nутворення в печінці білірубін-диглюкуроніду, то значно підвищується виділення з nорганізму стеркобіліну й уробіліну (рис. 26). Білірубін у сечі не виявляється.

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0914.jpg

 

Рис. 26. Обмін жовчних пігментів при nгемолітичній жовтяниці.

 

Печінкова (паренхіматозна) жовтяниця розвивається внаслідок ушкодження гепатоцитів, nпорушується синтетична (кон’югаційна) функція печінки, здатність печінки утворювати nбілірубін-диглюкуронід і секретувати його в жовч (рис. 27).

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0913.jpg

 

Рис. 27. Обмін жовчних пігментів при nпечінковій жовтяниці.

 

У результаті пошкодження nпаренхіми печінки жовч надходить не тільки в жовчні капіляри, а й у кров, де nзбільшується концентрація і прямого, і непрямого білірубіну. Виведення nстеркобіліну й уробіліну знижується. У сечі виявляється прямий білірубін (табл. 9).

 

Таблиця 9. Зміни  nвмісту жовчних пігментів у крові, сечі і калі хворих на жовтяниці

 

n

Зміни  вмісту жовчних пігментів у крові, сечі і калі хворих на жовтяниці

Жовтяниця

Кров

Сеча

Кал

Білірубін непрямий

Білірубін прямий

Білірубін

Уробілін (стеркобілін)

Стеркобілін

Гемолітична

(над печінкова)

↑ або N

↑ або N

Паренхіматозна

(печінкова)

+

↓ або N

Механічна

(під печінкова)

+

Сеча, як «пиво»

– або ↓

↓ кал, як глина

Новонароджених

↓ або –

Білівердин

У нормі

75 %

25 %

4 мг/добу

300 мг/добу

Примітки: N – норма; ↑ – підвищення; ↓ – зниження; «+» – визначається ; «–» – не визначається

 

Іноді в сечі хворих на гепатит при невеликій nжовтяниці (чи повній її відсутності) знаходять надзвичайно високу кількість nуробіліногену (мезобіліногену), що є наслідком порушення розщеплення його в nгепатоцитах до три- і дипіролів. Уробіліноген потрапляє у велике коло кровообігу і nвиділяється із сечею (рис. n28).

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/de/Jaundice_eye.jpg/190px-Jaundice_eye.jpg

Рис. 28. Хворий із паренхіматозною жовтяницею.

 

Найбільш частими причинами паренхіматозної жовтяниці є nвірусні гепатити А, В, С, D, Е, F, G, лептоспіроз n(хвороба Вейля – Васильєва), цироз печінки, отруєння деякими гепатотропними отрутами n(чотирихлористий вуглець, тетрахлоретан, сполуки миш’яку, фосфору тощо), в тому nчислі й деякими ліками.

Диференційна діагностика захворювань, що спричиняють nпаренхіматозну жовтяницю, грунтується на вивченні епідеміологічного стану, на nклінічних даних, показниках лабораторного дослідження крові, сечі, калу, а nтакож на результатах інструментальних, ультразвукових, ендоскопічних, nрентгенологічних, морфологічних та інших досліджень.

При закупоренні жовчних проток і nблокаді відтоку жовчі спостерігається обтураційна (підпечінкова) жовтяниця. nПереповнені жовчні канальці травмуються і пропускають білірубін у кров’яні nкапіляри.

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0912.jpg

Рис. 29. Обмін жовчних пігментів при nпідпечінковій жовтяниці.

 

У крові з’являється велика кількість nпрямого білірубіну, в меншій мірі збільшується концентрація непрямого nбілірубіну. Кількість уробіліногену в сечі знижу­ється (або він повністю nвідсутній), а у великій кількості екскретується із сечею прямий білірубін. Через це сеча за nкольором стає подібною до пива з яскраво-жовтою піною. Кал, у якому відсутні nжовчні пігменти, стає сірувато-білим.

Відомі спадкові порушення надходження nнекон’югованого білірубіну з плазми в клітини печінки та процесу кон’югації nбілірубіну внаслідок дефекту глюкуронілтрансферази (синдроми Жільбера-Мейленграфта, nКріглера-Найяра). У крові хворих підвищується вміст непрямого білірубіну. nЗустрічаються також спадкові гіпербілірубінемії, зумовлені переважним nпідвищенням у крові кон’югованого (прямого) білірубіну (синдроми nДубіна-Джонсона, Ротора). Молекулярний механізм цих захворювань невідомий.

У новонароджених дітей обмежена nздатність утворювати білірубін-диглюкуронід і в крові може різко зростати nконцентрація непрямого білірубіну. Здатність печінки кон’югувати білірубін nшвидко зростає протягом перших декількох днів життя і тому жовтяниця nновонароджених дітей у більшості випадків самовільно зникає (рис. 30).

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://www.materinstvo.ru/skins/default/public/images/articles/s1040_1162911861_1.jpg

Рис.  30. Жовтяниця у новонародженого.

 

У тяжких випадках жовтяниці nновонароджених, особливо недоношених, дітей білірубін проявляє токсичну дію на мозок, nщо може призвести до незворотних розладів нервової системи і розумової nвідсталості (рис. 31). Для лікування дітей із тяжкими гіпербілірубінеміями nвиконують масивне переливання крові, застосовують лікарські препарати n(барбітурати), які індукують синтез у печінці глюкуронілтрансферази, nопромінюють УФ світлом, яке сприяє розпаду білірубіну до водорозчинних nпродуктів.

 

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: http://images.jupiterimages.com/common/detail/43/14/22161443.jpg

Рис.  31. Жовтяниця у новонародженого.

 

Дисбактеріоз nкишечника, викликаний тривалим лікуванням антибіотиками тетрациклінового ряду, nтакож може супроводжуватись порушенням обміну жовчних пігментів. За цих умов nпригнічується ріст нормальної мікрофлори кишечника, яка відновлює білірубін до nстеркобіліну. Тому при дисбактеріозі виділяються з калом проміжні продукти nобміну білірубіну або і сам білірубін, який окиснюється киснем повітря в nбілівердин зеленуватого кольору.

За підозри на nнаявність холестатичної жовтяниці необхідним є ультразвукове обстеження хворого nз локацією печінки, жовчного міхура, жовчних шляхів для встановлення місця nможливого порушення відтоку жовчі.

Специфічне nобстеження, яке дозволяє провести верифікацію етіології проводиться при гострих nформах у інфекційному відділенні.

Гіпербілірубінемія – провідний симптом жовтяниці. nПри гепатиті А, як правило, буває помірною і недовгочасною. Починаючи з 2-го nтижня від початку жовтяниці, вміст білірубіну в крові зменшується і поступово nнормалізується. При гепатиті В гіпербілірубінемія значна і стійка. Нерідко на n2-3-й тиж від початку жовтяниці рівень білірубіну в крові буває більш високим, nніж на першому. Період реконвалесценції при гепатиті В більш тривалий, ніж при nгепатиті А. Нормалізація клінічних і біохімічних показників при гепатиті В nрозпочинається частіше за 3-4 тиж від початку жовтяниці.

 

Знешкодження токсичних речовин у печінці

 

В організм із nнавколишнього середовища потрапляють у невеликих кількостях різноманітні nхімічні речовини, як природні, так і синтетичні, що не використовуються з nпластичною метою чи для продукції енергії. Їх називають сторонніми речовинами nабо ксенобіотиками. До них відносяться харчові додатки, ліки, пестициди, nгербіциди, інсектициди, косметичні засоби, хімічні продукти побутового nкористування, промислові отрути. В організмі вони можуть порушувати нормальні nпроцеси обміну речовин, викликати отруєння і навіть смерть. Тому в процесі nеволюції тварин і людини виробились механізми знешкодження (дезінтоксикації) nречовин. Ці механізми полягають у метаболічних перетвореннях ксено­біотиків, nякі роблять їх більш водорозчинними, що пришвидшує виведення із організму через nнирки. Метаболічні перетворення в основному зменшують токсичність сторонніх nсполук, але у деяких випадках утворені водорозчинні речовини набувають ще nбільшої токсичності. Це, зокрема, стосується ряду канцерогенних речовин, які nутворюються в організмі із неканцерогенних попередників.

Деякі ендогенні речовини також nпроявляють токсичні властиво­сті і тому знешкоджуються. Це білірубін, аміак, nбіологічно активні ­аміни, продукти гниття амінокислот у кишечнику. Крім того, в орга­нізмі nне­обхідно постійно переводити в неактивну форму гормони, меді­атори після їх nдії.

Реакції nзнешкодження токсичних та інактивації біологічно активних речовин перебігають, nголовним чином, у печінці. Продукти реакцій виділяються у жовч і виводяться nчерез кишечник або в кров і виводяться з сечею. Як правило, відносно малі nмолекули виділяються у сечу, а більші (типу білірубіну) – у жовч. Процес nзнешкодження токсичних речовин поділяють на дві фази. У першій фазі біологічної nтрансформації ксенобіотики піддаються реакціям окиснення, відновлення, nгідролізу й іншим, в результаті чого у молекулах з’являються полярні nфункціональні групи (‑ОН, -СООН, -SН, -С=О, -NН2). У другій nфазі до функціональної групи ксенобіотика приєднуються глюкуронова чи сірчана nкислоти, амінокислоти, метильна чи ацетильна групи, трипептид глутатіон. Це так nзвані реакції кон’югації, вони каталізуються специфічними ферментами. Утворені nкон’югати добре розчинні у воді і легко виводяться з організму. Для більшості nтоксичних сполук процес знешкодження включає реакції обох фаз, але у деяких nвипадках тільки одну фазу – першу чи другу (табл. 10).

 

Таблиця 10. Знешкодження токсичних речовин у печінці

n

ЗНЕШКОДЖЕННЯ ТОКСИЧНИХ РЕЧОВИН У ПЕЧІНЦІ

Фаза

Реакції

 

Фаза I:

Ø                гідроліз,

Ø                відновлення,

Ø                окислення.

Фаза II

Ø                глукуронування,

Ø                сульфування,

Ø                ацетилювання,

Ø                метилювання,

Ø                конюгація з глутатіоном,

Ø                кон’югація з амінокислотами

 

Реакції першої фази nтрансформації сторонніх речовин каталізують в основному ферменти nендоплазматичного ретикулуму печінки (ферменти мікросомального окиснення і nвідновлення) (рис. 32). Мікросомальна окиснювальна система, яка включає nцитохром Р450 і флавіновий фермент НАДФН-цитохром Р-450-редуктазу, каталізує nреакцію гідроксилювання субстратів за рівнянням:

RН+О2+НАДФН+Н+ ® RОН+Н2О+НАДФ+

 

Рис. 32. Схема реакцій монооксигеназної системи.

 

Ця система nкаталізує окиснення великої кількості субстратів, як нормальних клітинних компонентів, nтак і сторонніх речовин. Субстрати приєднуються до цитохрому Р‑450, тому nсубстратна специфічність визначається саме цим компонентом мікросомальної nмонооксигеназної системи, який існує у різних формах. Кожна з ізоформ цитохрому nР‑450 специфічна відносно групи тих чи інших субстра­тів. Мікросомальні nмонооксигенази каталізують, крім реакцій гідроксилю­вання, інші подібні за nмеханізмом типи біологічного окиснення: епокси­ду­вання, дезалкілування, nдезамінування, десульфування, сульфоокиснення.

В ендоплазматичному ретикулумі печінки nмістяться флавінові ферменти, які відновлюють сторонні речовини – нітро- і nазосполуки до аміносполук. Донором воднів служить НАДФН.

Метаболічні nперетворення ксенобіотиків каталізуються і немікросомальними ферментами. Зокрема, nмітохондріальні амінооксидази каталізують окиснювальне дезамінування амінів до nвідповідних альдегідів. Крім екзогенних, їх субстратами є ендогенні аміни n(катехоламіни, серотонін, гістамін) та аміни, які утворюються при гнитті nамінокислот у кишечнику (кадаверин, путресцин, агматин). Ряд амінооксидаз nзустрічається у плазмі крові. Фермент цитоплазми алкогольдегідрогеназа nкаталізує окиснення первинних спиртів до альдегідів, альдегідоксидаза і nальдегіддегідрогеназа перетворюють альдегіди на карбонові кислоти. nМікросомальні і немікросомальні естерази каталізують гідроліз складних ефірів і nамідів. Існує багато інших метаболічних перетворень ксенобіотиків.

Другу фазу nтрансформації сторонніх і ендогенних біологічно активних речовин складають nреакції кон’югації.

1. Приєднання глюкуронової кислоти. Активною формою її є уридиндифосфатглюкуронова кислота (УДФГК), яка nсинтезується за такими реакціями:

Ферменти nУДФ-глюкуронілтрансферази, що знаходяться у мікросомальній фракції, каталізують nперенесення глюкуронової кислоти на різні функціональні групи органічних сполук nз утворенням глюкуронідів. Такі кон’югати утворюють: 1) ендогенні субстрати: nбілірубін, стероїдні гормони, тироксин; 2) продукти гниття білків у кишечнику: nфенол, крезол, індол і скатол (після їх окиснення до індоксилу і скатоксилу); n3) сторонні сполуки.

Наприклад, реакція nкон’югації УДФГК з фенолом:

Глюкуронідні nкон’югати мають бета-конфігурацію. Можуть утворюватись О-глюкуроніди, N-глюкуроніди, nS-глюкуроніди. У багатьох тканинах організму тварин є фермент nбета-глюкуронідаза, яка гідролізує кон’югати з вивільненням глюкуронової nкислоти і відповідної органічної речовини. Можливо, функцією бета-глюкуронідази nтканин є регуляція гормональної активності шляхом вивільнення активних гормонів nіз їх неактивних кон’югатів. Білірубіндиглюкуронід під дією бета-глюкуронідази nжовчі і кишки переходить у вільний білірубін.

При спадковій nвідсутності чи зниженій активності глюкуронілтрансферази має місце печінкова nспадкова жовтяниця (синдром Кріглера-Найяра). У печінці, крові, шкірі nнакопичується некон’югований білірубін.

 

2. Утворення складних ефірів сірчаної кислоти. Активною формою сірчаної кислоти в організмі є n3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфат (ФАФС). Цитозольні ферменти сульфотрансферази nкаталізують перенос сульфату від ФАФС до фенолів, спиртів та амінів. У людини nсульфатній кон’югації піддаються стероїдні гормони і продукти їх метаболізму, nпродукти гниття білка в кишечнику (фенол, крезол, індоксил і скатоксил), nсторонні речовини. Більшість таких речовин можуть утворювати кон’югати nоднаковою мірою з глюкуроновою і сірчаною кислотами. Схема реакції сульфатної nкон’югації:

ROH+ФАФС  ® R–OSO3H+ФАФ

3. Метилювання. Донором метильної групи служить S-аденозилме­тіонін. nЙого будова і участь у реакціях метилювання при біосинтезі різних біологічно nактивних речовин розглянуті у розд. 8.6. Декілька видів метилтрансфераз nкаталізують перенесення метильної групи від S‑аде­нозилметіоніну на такі nксенобіотики, як аміни, фенол і тіолові сполуки, а також на неорганічні сполуки nсірки, селену, ртуті, арсену. Шляхом метилювання інактивуються катехоламіни, nамід нікотинової кислоти (вітамін РР).

4. Ацетилювання. Цим шляхом знешкоджуються сторонні ароматичні nаміни, ароматичні амінокислоти, сульфаніламідні препарати. Реакція полягає у nперенесенні ацетильної групи від ацетил-КоА:

RNH2+CH3COSKoA ® RNHCOCH3+KoASH

Виявлено, що для nодних осіб характерна висока швидкість ацетилювання, а для інших – низька.

5. Кон’югація з гліцином. Цей шлях знешкодження ароматичних і nгетероциклічних карбонових кислот здійснюється у 2 стадії. Спочатку утворюється nкоензим А – похідне сторонньої карбонової кислоти, наприклад бензойної:

На другій стадії відбувається пептидна nкон’югація з амінокислотою гліцином:

Кон’югат бензойної кислоти і гліцину nназивається гіпуровою кислотою і у невеликій кількості утворюється в організмі nлюдини із бензойної кислоти, яка є продуктом перетворення фенілаланіну nферментами мікрофлори товстої кишки.

Для оцінки nзнешкоджувальної функції печінки застосовують ­пробу на синтез гіпурової nкислоти (пробу Квіка-Пителя). Вона полягає у пероральному прийомі бензоату nнатрію і визначенні в сечі кількості гіпурової кислоти.

6. Глутатіонова кон’югація. Сторонні речовини, різні за структурою, nзнешкоджуються шляхом кон’югації з трипептидом глутатіоном. Цей процес включає nряд етапів. Спочатку глутатіон-трансферази каталізують взаємодію субстрату (RХ) nз відновленим глутатіоном:

Від глутатіонового nкон’югата відокремлюються послідовно глутамі­нова кислота і гліцин. Утворені nкон’югати ксенобіотиків з цистеїном можуть виводитись з сечею або в реакції nацетилювання перетворюватись у меркаптурові кислоти, які також виводяться із сечею:

Крім сторонніх речовин, кон’югати з nглутатіоном утворюють у невеликій кількості білірубін, естрадіол, nпростагландини і лейкотрієни.

Синтез ферментів nдетоксикації в печінці індукується або гальмується різними речовинами. Типовим nіндуктором синтезу мікросомальних ферментів є фенобарбітал (снодійний nсередник). Індукція ферментів мікросомального окиснення, а також ферментів nкон’югації, барбітуратами й іншими препаратами зумовлює звикання до таких nліків, оскільки при повторному використанні вони швидше інактивуються. При nзахворюваннях печінки дезінтоксикаційна функція порушується і може розвинутись nпідвищена чутливість до багатьох ліків.

Синтез ферментів nмікросомального окиснення стимулюють канцерогенні поліциклічні вуглеводні n(3,4-бензпірен, 3-метилхолантрен). ­Метаболізм бензпірену, як і деяких інших nканцерогенів, призводить до утворення кінцевих канцерогенних метаболітів, що nвзаємодіють з генетичним апаратом клітини і викликають пухлинну трансформацію, nабо до утворення неканцерогенних продуктів метаболізму. Співвідношення процесів nактивації і дезактивації у різних людей зумовлює індивідуальну чутливість до nканцерогенних агентів, зокрема бензпірену.

 

Біохімічні nсиндроми та їхнє значення в диференціальній діагностиці хвороб печінки

 

Велика кількість nфункцій печінки знаходить своє відображення в тих лабораторних дослідженнях, які запропоновані для оцінки її функ-ціонального nстану. І не випадково, що кількість цих методів досягає кількох сотень. Проте nне завжди при одному й тому ж патологічному процесі nзмінюються всі функції печінки. Окрім того, печінка має значні nкомпенсаторні можливості. Тому всі біохімічні зміни, які виявляють при її nпатології, запропоновано об’єднувати в біохімічні синдроми.

Біохімічні синдроми

Синдром запалення

Синдром цитолізу

Синдром гепатоцелюлярної недостатності (гепатодепресивний)

Синдром холестазу

Синдром мінерально-вітамінної патології

Синдром гепатоцеребральний

Синдром гепаторенальний

 

Синдром запалення nхарактеризується підвищенням концентрації імуноглобулінів (Ig), зниженням nальбуміно-глобулінового (А/Г) відношення в середньому в 1,5–2 рази, nгіперпротеїнемією, збільшенням умісту глобулінів, позитивними nколоїдно-осадовими пробами (сулемовою, формоловою, тимоловою, з міді nсульфатом).

Синдром цитолізу свідчить nпро пошкодження клітин або навіть про їх некроз. Він характерний для nпаренхіматозного і гнійного гепатиту, гепатодистрофії та некрозу гепатоцитів. nУнаслідок цього ряд сполук, що містяться в гепатоцитах, елімінуються в кров. Це nстосується, передусім, клітинних ферментів. Синдром цитолізу гепатоцитів nхарактеризується підвищенням активності індикаторних для печінки ферментів: nаспартат- і аланінамінотрансфераз (АСТ і АЛТ), глутамат-дегідрогенази (ГЛДГ), nсорбітолдегідрогенази (СДГ), лактатдегідрогенази (ЛДГ5). Окрім nгіперферментемії, при синдромі цитолізу має місце збільшення концентрації nкон’югованого білірубіну в сироватці крові.

При аналізі синдрому цитолізу враховують біохімічні особливості ензимів, їх nактивність у клітинах печінки, локалізацію в різних органелах клітини, стадію nперебігу хвороби та її характер (запалення, дистрофія, цироз чи некроз печінки nта вид тварини). Наприклад, СДГ має відносно незначну активність у гепатоцитах, nтому збільшення її активності у крові реєструється лише при значному ураженні nпаренхіми. Активність АСТ, АЛТ, ЛДГ досить висока в гепатоцитах, тому навіть nнезначне їх пошкодження викликає зростання активності цих ензимів у крові. nДеякі ферменти або їх ізоферменти локалізуються в цитоплазмі клітини або її nорганелах, тому визначення їх активності дозволяє харак-теризувати ступінь nцитолізу гепатоцитів. Ферменти, що локалізуються в цитоплазмі, легко проникають nчерез клітинну мембрану, а ті, що містяться в органелах, елімінуються в кров nповільніше.

Ферменти досить чітко характеризують перебіг хвороби (гострий чи nхронічний). Наприклад, при гострому перебігу гепатиту активність АСТ nпідвищується у 5–10 разів, при хронічному – в 1,5–3 рази.

Синдром цитолізу залежить також від характеру хвороби. Наприклад, nактивність АСТ збільшується в корів, хворих на гепатодистрофію, у 2–4 рази, при гострому перебігу гепатиту – у n5–10 разів, хроніч-ному – у 2–3 рази, некрозі гепатоцитів – у десятки nразів, а при цирозі печінки активність незначно зростає або залишається без nзмін.

Слід також зазначити, що підвищення активності окремих ензимів залежить від nвиду тварин. Для великої рогатої худоби і коней більш типовим є збільшення nактивності АСТ, ніж АЛТ, для свиней і кішок – навпаки, у собак зростає активність nобох ферментів, проте дещо виразніше – активність АЛТ.

Гепатодепресивний синдром, або синдром гепатоцелюлярної недостатності, зумовлюється nпорушенням синтезу ряду речовин, які утворюються лише в печінці. nХарактеризується він зменшенням синтезу альбумінів, жовчних кислот, nефірозв’язаного холестеролу, сечовини, 25-гідроксихолекальциферолу та nактивності холінестерази, яка синтезується в гепатоцитах. Зниження активності nензиму в плазмі (сироватці) корелює з глибиною і ступенем ураження гепатоцитів.

Синдром холестазу nхарактеризується підвищенням активності ферментів – гаммаглутамілтрансферази n(ГГТ, або ж гаммаглутаміл-транспептидази – ГГТП), печінкового ізоферменту nлужної фосфатази (ЛФ), 5-нуклеотидази, концентрації кон’югованого білірубіну, nзменшенням відношення ді- до триоксихоланових кислот, збільшенням концентрації nв сироватці крові жовчних кислот та виділенням їх і кон’югованого білірубіну із nсечею.

Синдром nмінерально-вітамінної недостатності nхарактеризується специфічною ознакою – зменшенням синтезу метаболітів ерго- n(25ОНD2) та холекальциферолу (25ОНD3), який проходить nлише в гепатоцитах; біологічно активних метаболітів тіаміну – тіаміндифосфату n(кокарбоксилази) та ніацину – нікотинаміду, коферментів флавінових ферментів – nфлавінаденінмоно- і динуклеотиду (ФМН і ФАД). Зниження синтезу
nжовчних кислот при патології печінки негативно впливає на абсорбцію nжиророзчинних вітамінів та важкорозчинних солей кальцію. Унаслідок nгепатодистрофії та гнійного запалення печінки зменшується депонування ретинолу. nТакий комплекс змін викликає розвиток ендогенних А- і
nD-гіповітамінозів. У сироватці крові хворих тварин при цьому виявляють nзменшення вмісту кальцію, неорганічного фосфору, калію, магнію та підвищення nактивності лужної фосфатази, особливо її печінкового і киш-кового ізоферментів.

Гепатоцеребральний синдром nхарактеризується порушенням фун-кцій центральної нервової системи внаслідок nнакопичення в організмі не знешкоджених хворою печінкою токсичних продуктів n(аміаку, фенолів, індолу, меркаптану), низькомолекулярних жирних кислот n(мас-ляної, валеріанової, капронової), ароматичних (фенілаланіну, тирозину, nтриптофану) та сірковмісних (метіоніну) амінокислот, кетонових тіл, nнекон’югованого білірубіну, які патогенно впливають на мозкову тканину, nзумовлюючи розвиток печінкової енцефалопатії та печінкової коми.

Ендотоксини проникають через ГЕБ у мозкову рідину. Зокрема, концентрація nаміаку в лікворі збільшується при цьому в десятки разів. Ендотоксини викликають nураження центральної нервової системи, про що свідчать зміни ліквору хворих nтварин. Спинномозкова рідина стає червоною (еритроцитрахія) nабо кавово-жовтою (ксантохромія) – nвнаслідок нагромадження гемоглобіну та білірубіну, каламутною. У ній nзбільшується кількість лейкоцитів (плеоцитоз), nза-
nгального білка (гіперпротеїнемія) – nза рахунок глобулінових фракцій, зростає активність індикаторних для мозку nферментів – креатин-
nкінази (при печінковій енцефалопатії – удвічі, а печінковій комі – у 14 разів) nта лужної фосфатази. Висока активність креатинкінази свідчить про деструкцію клітин мозку – нейроцитів, а лужної фосфатази – nпро ураження їх мембран.

При гепаторенальному nсиндромі характерним є розвиток функціо-нальної nнедостатності нирок у тварин із патологією печінки. Порушення знешкоджувальної nфункції печінки призводить до накопичення в організмі ендотоксинів, зокрема nаміаку, реніну, ангіотензину, простагландинів, які пошкоджують структуру і знижують функціональ-ні можливості nнирок. У тварин при цьому синдромі одночасно діагностують ураження печінки і nнирок (набряки, протеїнурію, глюкозурію, гематурію, збільшення вмісту сечовини nі креатиніну в сироватці крові, підвищення активності nгаммаглутамілтранспептидази – ГГТП в сечі). Наявна в сечі ГГТП ниркового nпоходження. Фермент виділяється в сечу із зруйнованих клітин проксимальних відділів nканальців, які містять його у високій концентрації. Гепаторенальний синдром nчасто виявляють у високопродуктивних корів та собак службових порід. Аналіз nпоказників функціонального стану печінки та нирок підтверджує послідовність nрозвитку такої патології.

 

СЕЧОУТВОРЮВАЛЬНА nФУНКЦІЯ НИРОК. БІОХІМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА НОРМАЛЬНОЇ І ПАТОЛОГІЧНОЇ СЕЧІ.

 

Нирки – парний орган, nпризначений для підтримання постійності внутрішнього середовища організму та nвиділення кінцевих продуктів  обміну. Вони nрегулюють водно-сольовий баланс, кислотно-основну рівновагу, nвиділення азотових шлаків, осмотичний тиск рідин організму. Крім того, нирки nберуть участь у регуляції артеріального тиску і стимулюють еритропоез.

Структурно-функціональні особливості нирок

У структурі ниркової тканини розрізняють зовнішній, або nкірковий, шар червоного кольору та внутрішній, або мозковий, шар, що має nжовто-червоне забарвлення.

Функціонально-структурною одиницею ниркової тканини є nнефрон.

 

http://www.tdmu.edu.te.ua/www/tables/0413.jpg

 

Існують два типи нефронів:

1. Кіркові, які знаходяться в кірковому шарі нирки. Їх nчастка складає 85 % від усіх нефронів нирки.

2. Юкстамедулярні nнефрони (15 %), капілярні клубочки яких розташовані на межі nкіркового і мозкового шарів нирки. Нирки приймають важливу nучасть у забезпеченні життєдіяльності організму не тільки шляхом утворення сечі nпевного складу, але й виділення в кров різних речовин. Здатність нирок nпродукувати сечу певного складу забезпечує такі функції (сечоутворюючі):

Функції нирок.

1. Регуляція балансу води і nнеорганічних іонів.

2. Видалення кінцевих nпродуктів обміну з крові і їх екскреція з сечею.

3. Екскреція чужорідних nхімічних речовин і з’єднань, що надійшли в організм ззовні.

Крім цих функцій нирки, nвиділяючи в кров певні речовини, виконують такі функції (сечонеутворюючі):

1. Ендокринну (інкреторну).

2. Метаболічну.

Основна функція нирок зводиться до регуляції об’єму, осмолярності, nмінерального складу і кислотно-лужного стану організму шляхом екскреції води і nмінеральних електролітів в кількостях, необхідних для підтримування їх балансу nв організмі і нормальної концентрації цих речовин у позаклітинній рідині. До nіонів, які регулюються таким чином, відносяться натрій, калій, хлор, кальцій, nмагній, сульфат фосфат і іони водню.

Нирки забезпечують видалення кінцевих продуктів обміну. До таких nречовин відносяться сечовина (утворюється з білків), сечова кислота n(утворюється з нуклеїнових кислот), креатинін (утворюється з креатину м’язів), nкінцеві продукти розпаду гемоглобіну, метаболіти гормонів т. ін.

Багато чужорідних речовин, які потрапляють в організм ззовні, nекскретуються з сечею. Це ліки, харчові додатки, пестициди та ін.

У нирках виробляються активні речовини, що дозволяє розглядати їх nяк важливий ендокринний орган, який продукує ренін, еритропоетин, активну форму nвітаміну D3.

Ренін, надходячи в кров, запускає ренін-ангіотензин-альдостеронову nсистему.

Секреція реніну в юкстагломерулярному апараті регулюється такими nосновними впливами. По-перше, величиною артеріального тиску в приносній артеріолі. nЗниження тиску веде до посилення секреції реніну і навпаки. По-друге, секреція nреніну залежить від концентрації натрію в сечі дистального канальця. Збільшення nконцентрації натрію в сечі канальця, веде до підвищення секреції реніну. nПо-третє, секреція реніну регулюється симпатичними нервами через nбета-адренорецептори. По-четверте, регуляція здійснюється за механізмом nзворотнього зв’язку через вміст у крові ангіотензину ІІ і альдостерону.

Клітини nюкстагломерулярного апарату нирок продукують фермент ренін у відповідь на nзниження ниркової перфузії або зростання впливу симпатичної нервової системи. nВін перетворює ангіотензиноген (α2-глобулін), що синтезується в nпечінці, в ангіотензин І. Ангіотензин І, під впливом ангіотензинперетворюючого nферменту в судинах легень, перетворюється в ангіотензин II.

Ангіотензин-ІІ володіє nсильною вазоконстрикторною дією. Це пояснюється наявністю чутливих до nангіотензину II рецепторів у nпрекапілярних артеріолах, які правда розміщені в організмі нерівномірно. Тому nдія на судини в різних ділянках неодинакова. Системний судиннозвужуючий ефект nсупроводжується зменшенням кровотоку в нирках, кишках і шкірі і збільшенням nйого в мозку, серці і надниркових залозах. Проте дуже великі дози ангіотензину II можуть викликати звуження судин серця і мозку. Встановлено, nщо збільшення вмісту реніну і ангіотензину в крові посилює відчуття спраги і nнавпаки. Крім цього ангіотензин II безпосередньо, або, перетворившись в ангіотензин III, стимулює виділення nальдостерону. Альдостерон, що виробляється в кірковому шарі надниркових залоз, nволодіє надзвичайно високою здатністю посилювати зворотнє всмоктування натрію в nнирках, слинних залозах, травній системі, змінюючи таким чином чутливість nстінок судин до впливу адреналіну і норадреналіну. Враховуючи тісний nвзаємозв’язок між реніном, ангіотензином і альдостероном їх фізіологічні ефекти nоб’єднують однією назвою ренін-ангіотензин-альдостеронова система.

Еритропоетин – це пептидний гормон, який приймає участь в nрегуляції продукції еритроцитів кістковим мозком. Стимулом до його секреції є nзниження вмісту кисню в нирках.

Активна форма вітаміну D3 – це стероїдний гормон, який утворюється в клітинах nпроксимального канальця і стимулює всмоктування кальцію в кишках, суттєво nпосилює резорбцію кісток і активує реабсорбцію кальцію в канальцях нирок.

У нирках синтезується активатор плазміногену – урокіназа.

Крім речовин, які проявляють системну, віддалену дію, нирки nвиділяють фізіологічно активні речовини з переважно локальною, місцевою дією. nПростагландини посилюють нирковий кровотік, натрійдіурез, зменшують чутливість nклітин до вазопресину (АДГ). Фактори росту відповідають за збільшення розмірів nнирки і її розвиток як в ході ембріогенезу, так і компенсаторної гіпертрофії. nКініни, зокрема брадикінін регулює нирковий кровотік, виділення натрію.

Оксид азоту (NO), що утворюється в nнирках, знижує чутливість збиральних канальців до вазопресину (АДГ), сприяючи nвиділенню води, інгібує активність Nа+, nК+-АТФ-ази в різних сегментах нефрона та вхід Nа+ в клітини збиральних трубочок.

Нирки забезпечують підтримування стабільного рівня у внутрішньому nсередовищі організму вуглеводів, жирів та білків. Так, у кірковій речовині nвисока активність новоутворення глюкози – глюконеогенезу. Збагачення організму nглюкозою за рахунок глюконеогенезу в 10 разів інтенсивніше її реабсорбції. При nрозрахунку на 1 г кіркової речовини глюконеогенез нирок nпереважає печінковий.

Внутрішнє середовище організму поповнюється за рахунок синтезу в nнирках фосфоліпідами, тригліцеридами та ін.

Внаслідок перетворення білків у клітинах проксимальних канальців, nнирки сприяють дотриманню вмісту амінокислот у крові на належному рівні.

 

В  nоснові діяльності нирок лежать наступні механізми: 

1. Активний транспорт. У процесах виборчої реабсорбції nі секреції молекули і іони активно секретуються в фільтрат або всмоктуються з nнього. Так, наприклад, здійснюється всмоктування глюкози в nперітубулярні капіляри, що оточують проксимальний звивистий нирковий nканалець, і хлористий натрій – у товстому висхідному коліні петлі Генле. 

2. Виборча nпроникність. Різні ділянки нефрона мають nвиборчу проникністю для іонів, води та сечовини. Наприклад, проксимальні звиті nниркові канальці відносно мало проникні в порівнянні з nдистальними звитими нирковими канальцями. Проникність дистальної ниркової nтрубки може регулюватися гормонами. 

3. Концентраційні градієнти. У результаті nдії двох описаних механізмів в інтерстиціальному nпросторі ниркового мозкової речовини підтримуються концентраційні nградієнти. 
n4. Пасивна дифузія і осмос. Іони натрію і хлору, і молекули nсечовини будуть дифундувати в фільтрат і з нього по концентраційному градієнту nв тих ділянках нефрона, які проникні для них. А молекули води в проникних для nних ділянках нефрона будуть, виходити осмотично з фільтрату в тканинну (інтерстиціальну) рідину nнирки там, де ця рідина гіпертонічно. 

5. Гормональна регуляція. Водний баланс організму та екскрецію солей nрегулюють гормони, що діють на дистальні звивисті ниркові канальці і ниркові nзбірні трубки – антидіуретичний гормон, альдостерон і інші.  

6. Нирки служать головним органом виділення і nголовним органом осморегуляції. Їх функції включають видалення з організму nнепотрібних продуктів обміну і чужорідних речовин, регуляцію хімічного складу рідин тіла шляхом видалення речовин, кількість яких nперевищує поточні потреби, регуляцію вмісту води в рідинах тіла (і тим самим їх nобсягу) і регуляцію рН рідин. Тільки  нирки рясно забезпечуються кров’ю і nгомеостатично регулюють склад крові. nЗавдяки цьому підтримується оптимальний склад nтканинної рідини, і отже, внутрішньоклітинної рідини омиваних нею клітин, що nзабезпечує їх ефективну роботу. Нирки пристосовують свою діяльність до nзмін, що відбуваються в організмі. При цьому тільки в двох останніх відділах nнефрона – в дистальних звивистих канальцях нирки і збиральної трубці нирки – nзмінюється функціональна активність з метою регулювання складу рідин тіла. Інша частина нефрона аж до дистального канальця nфункціонує при всіх фізіологічних станах однаково.
nКінцевим продуктом діяльності нирок є сеча, обсяг, і склад якої варіює в nзалежності від фізіологічного стану організму. у нормі відокремлюється велика nкількість розведеної сечі, але при нестачі в організмі води утворюється nконцентрована сеча.

 

Особливості обміну речовин у нирках

 

Нирки є основним органом виділення. З nїх участю відбувається виділення з організму кінцевих продуктів білкового nобміну, а також води і солей.

За своєю функціональною nздатністю нирки більш важливі, ніж такі органи виділення, як кишечник, шкіра, nлегені й печінка. Зупинка функції нирок несумісна з життям – людина помирає на n4-6 день після її відключення.

Тканина nнирки містить багато води (близько 84 %), що вказує на високий рівень метаболічних процесів. Про високу інтенсивність nокисних процесів у нирках свідчить значна здатність їх поглинати кисень: нирки nпоглинають до 10 % усього кисню, що використовується організмом. Протягом доби через нирки протікає 700-900 л крові. Основним nенергетичним матеріалом для роботи нирок є вуглеводи. У нирках nінтенсивно відбувається гліколіз, кетоліз, аеробне окиснення і пов’язане з ним nфосфорилювання, що зумовлює найефективніше використання енергії та утворення nнайбільшої кількості АТФ. У кірковій речовині нирок nдомінує аеробний тип обміну речовин, а у мозковій – анаеробний.

У нирках на високому рівні nінтенсивно відбувається обмін білків. Зокрема, досить активно перебігають nпроцеси трансамінування і дезамінування, що супроводжуються утворенням аміаку. nГоловним джерелом для його утворення є розщеплення глутаміну, який потрапляє в nнирки із різних тканин.

У nрезультаті взаємодії аргініну і гліцину під впливом nтрансамідинази в нирках утворюється гуанідинацетат, який переноситься кров’ю в nпечінку, де перетворюється в креатин. Підвищення в nкрові активності даного ферменту спостерігається за умов ураження нирок або nнекрозу підшлункової залози.

Ниркова тканина багата на різні nферменти, зокрема, ЛДГ, АсАТ, АлАТ. Тут проявляють високу активність nізоферменти ЛДГ1, ЛДГ2, ЛДГ3, nЛДГ5, але розподіл їх неоднорідний. Так, у кірковій речовині нирок nпереважають ЛДГ1 і ЛДГ2 форми, а nв мозковій – ЛДГ3 і ЛДГ5.

Важлива nроль у нирках належить ізоформам аланінамінопептидази (ААП).снує 5 ізоформ ААП, кожна з яких є характерною для nпевного органа.

ААП1 nзосереджена в основному в тканині печінки, ААП2 – в підшлунковій залозі, ААП3 – в нирках, ААП4 nі ААП5 – в різних відділах стінки кишечника.

Поява nв крові й сечі ізоферменту ААП3 вказує на пошкодження тканини нирки. nПри гострих запальних процесах у нирках насамперед підвищується nпроникність клубочкових мембран, що спричиняє появу в сечі білка, зокрема nферментів.

Регуляція діяльності нирок:

1. Нервова регуляція nвегетативна нервова система регулює процесами механізму сечоутворення.

2. Гуморальна регуляція – nздійснюється за рахунок гормонів – вазопресину і альдостерону.

Механізм nсечоутворення

Сеча являє собою рідину, в nякій містяться різноманітні органічні й неорганічні речовини, що виводяться з nорганізму. Із сечею виходить надлишок води, в якій розчинені кінцеві продукти nазотового обміну, продукти гниття білків, що всмоктуються в кишечнику і через nкров надходять до печінки, де перетворюються на парні сполуки, мінеральні солі nта сторонні для організму речовини (ксенобіотики). Це nсполуки, що потрапили в організм як домішки їжі, лікувальні препарати, токсини nтощо. Із сечею виділяються також гормони, вітаміни та їх похідні. Усі названі nречовини можуть бути в сечі у вигляді різних продуктів nперетворення їх в організмі. Вміст багатьох із них в сечі значно вищий, ніж у nплазмі крові.

ПОРІВНЯЛЬНИЙ ВМІСТ ДЕЯКИХ РЕЧОВИН nУ ПЛАЗМІ  КРОВІ Й СЕЧІ:

 

n

РЕЧОВИНА

ПЛАЗМА (%)

СЕЧА (%)

вода

90-93

Не менше 98

білки

6,5-8,5

Не виявляються

цукор

0,08-0,12

Не виявляються

сечовина

0,03-0,04

0,8-3,5

сечова кислота

0,002-0,005

0,05-0,24

креатинін

0,0008-0,001

0,15-0,24

солі

0,9-1,1

0,8-1,8

 

Ці факти свідчать про те, що з крові nв сечу через нирки речовини потрапляють не простою дифузією чи фільтрацією.

Тут nспостерігається явище, що нагадує активне всмоктування поживних речовин у кишечнику. Отже, нирки виконують дуже складну роботу, nспрямовану проти осмотичного тиску і призначену для концентрування певних nречовин у сечі.

Як утворюється сеча? Три процеси, що відбуваються в nнефронах, лежать в основі її виникнення: фільтрація, nреабсорбція і секреція.

 

Презентация128

 

Клубочкова nфільтрація води і низькомолекулярних компонентів плазми зумовлена різницею між nгідростатичним тиском крові в капілярах клубочків (приблизно 70 мм Нg), онкотичним тиском білків плазми крові (приблизно 30 мм Нg) та гідростатичним тиском ультрафільтрату плазми крові в nкапсулі клубочка (приблизно 20мм Нg). У nнормі ефективний фільтраційний тиск, що спричиняє клубочкову фільтрацію, nвизначається за формулою

70 мм Hg – (30 мм Hg + 20 мм nHg) = 20 мм Нg.

Зрозуміло, nщо для проходження фільтрації необхідно, щоб сума онко­тичного тиску білків nплазми крові й тиску рідини в капсулі клубочка була nменшою від гідростатичного тиску крові в капілярах клубочка.

Величина nгідростатичного тиску в капсулі клубочка нирок визначається, в основному, співвідношенням просвіту приносної і виносної артеріол nклубочка. У нормі діаметр приносної артеріоли на 30 % більший, ніж виносної. nЗвуження виносної артеріоли, яке призводить до збільшення різниці nв діаметрі приносної і виносної артеріол, буде збіль­шувати фільтрацію і nнавпаки, звуження приносної артеріоли знижує фільтрацію.

Ті речовини, що посилюють nкровообіг у нирках, а також збільшують фільтрацію в клубочках, є сечогінними nчинниками (наприклад, теофілін, теобромін).

У результаті фільтрації nутворюється так звана первинна сеча, в якій практично немає білка. За добу в nпросвіт канальців надходить 180‑200 л ультрафільтрату плазми крові. Оскільки nфільтрація є пасивним процесом, то у фільтраті компоненти містяться приблизно в nтаких концентраціях, як і в плазмі. Тільки білки потрапляють в ультрафільтрат у nдуже незначній кількості (з невисокою молекулярною масою), та nй ті здебільшого реабсорбуються. Зворотному всмоктуванню не підлягають сечовина (частково), сечова кислота, креатинін, nпарні сполуки та інші кінцеві продукти обміну, які не потрібні організмові. nТаким чином, другим чинником сечоутворення є реабсорбція.

За добу епітелій канальців зворотно всмоктує (реабсорбує) значну кількість речовин: 179 л води, 1 кг NaCl, 500 г NaHCO3, 250 г глюкози, 100 г вільних nамінокислот.

Крім реабсорбції, в канальцях nвідбувається ще додаткова секреція лугів, кислот, деяких пігментів, лікарських речовин nтощо. Внаслідок усіх цих процесів, тобто зворотного всмоктування nодних речовин, концентрації інших, а також додаткової секреції, первинна сеча поступово nперетворюється на вторинну. Ця сеча вже істотно відрізняється nза своїм складом від плазми крові. Таким чином, завдяки переміщенню крові через nнирки відбувається очищення її від різних непотрібних і шкідливих речовин. Для оцінки стану очищення організму від різних речовин використовують показник клубочкової фільтрації, nтак званий кліренс (очищення). Кліренс будь-якої речовини виражають кількістю nмілілітрів плазми крові, яка очищається від речовин (зокрема, nпродуктів обміну) за 1 хв при проходженні через нирки.

Нирковий фільтр. За 1 добу в нирках людини утворюється близько 180 л первинної сечі, що nвідповідає утворенню за 1 хв приблизно 125 мл ультрафільтрату.

 

 

 

Утворення первинної сечі

Якщо nбудь-яка речовина (наприклад глюкоза) в проксимальних канальцях повністю nзворотно всмоктується, то в такому випадку кліренс крові від даної речовини nдорівнює нулю. І nнавпаки, якщо речовина (наприклад, інулін, креатинін), яка перейшла в nультрафільтрат, зворотно зовсім не всмоктується, то кліренс її, виражений в nмілілітрах плазми, дорівнює величині ультрафільтрату, тобто 125 мл за 1 хв.

Практично nкліренс є величиною трохи меншою, ніж 125 мл. Так, кліренс nсечовини близький до 70, тобто за 1 хв від цього кінцевого продукту азотового nобміну звільняється 70 мл плазми, а зворотно всмокту­ється в канальцях nкількість сечовини, що міститься в 55 мл ультрафільтрату. Якщо кліренс nперевищує величину 125, то це свідчить, що дана nречовина не тільки фільтрується в клубочках, а й активно виділяється і nсекретується в канальцях. Речовинами, за якими найчастіше визначають клубочкову nфільтрацію, є інулін (полімер фруктози), манітол, креатинін.

Кліренс визначають за формулою

де С – кліренс;

Кс – концентрація речовини в сечі (мг %);

Кпл – концентрація речовини в плазмі (мг %);

V – кількість сечі (мл за 1 хв).

Чітке nзниження клубочкової фільтрації при запальних захворюваннях нирок (нефрити) nсупроводжується зменшенням виділення з організму кінцевих продуктів обміну nречовин, зокрема сечовини, сечової кислоти, креатиніну та ін., що призводить до так званої азотемії.

 

Механізми реабсорбції речовин у канальцях нирок

Більша кількість первинної сечі під час переміщення по ниркових канальцях (довжина всіх nниркових канальців перевищує 100км) віддає багато своїх компонентів назад у кров. nПрактично всі біологічно важливі для організму nречовини реабсорбуються.

Реабсорбція відбувається або nпростою дифузією, або активним транспортом. Більшість речовин реабсорбується за nдопомогою активного транспорту, який потребує значних nзатрат енергії. Тому в канальцях нирок надзвичайно розвинута система активного nтранспорту речовин. Висока активність Na+, K+-АТФази nстворює Na+/K+-градієнт для вторинного активного nтранспорту різних речовин.

 

Презентация15

Залежно від ступеня реабсорбції в nпроксимальних канальцях, усі речовини діляться на 3 групи:

1. Речовини, що активно nреабсорбуються.

2. Речовини, що мало nреабсорбуються.

3. Речовини, що не реабсорбуються.

Активно реабсорбуються іони натрію, хлору, магнію, nкальцію, вода, глюкоза та інші моносахариди, амінокислоти, фосфати неорганічні, nгідрокарбонати, білки тощо.

Глюкоза і білки реабсорбуються майже nстовідсотково, амінокислоти – на 93 %, вода – на 96 %, NaCl – на 70 %, nрешта речовин більше, ніж на половину. Іони натрію реабсорбуються епітелієм канальців з участю nактивного транспорту. Спочатку вони потрапляють із ниркових канальців у клітини епітелію, а звідти – в міжклітинне середовище.

За Na+ із первинної сечі пасивно nрухаються Сl- та НСО3-, відповідно до принципу електронейтральності, nа вода – за осмотичним градієнтом внаслідок підвищення nосмотичного тиску в міжклітинному просторі. Звідси речовини проникають у nкровоносні капіляри.

Глюкоза й амінокислоти транспортуються за nдопомогою спеціальних переносників разом з Na+, використовуючи nенергію Na+-градієнта на мембрані. Са2+ nі Мg2+ реабсорбується, вірогідно, з участю спеціальних транспортних nАТФаз. Білок реабсорбується шляхом ендоцитозу.

Мало реабсорбується сечовина й сечова кислота. nВони переносяться простою дифузією в міжклітинне середовище, а звідси – назад у петлю Генле. До нереабсорбованих речовин відносяться nкреатинін, манітол, інулін та ін.

Функціональне значення різних nвідділів ниркових канальців у сечоутворенні неоднозначне. Низхідне і висхідне коліна петлі Генле утворюють протипротічну систему, nяка бере участь у концентруванні й розведенні сечі, завдяки чому густина сечі nможе коливатися в межах від 1,002 до 1,030.

 

 

Рідина, що переміщується з проксимального відділу nканальця (кіркова зона) в тонкий низхідний відділ петлі Генле, потрапляє в зону nнирки, де концентрація осмотично активних речовин вища, ніж у корі нирки. Це підвищення осмолярної концентрації зумовлене дією товстого nвисхідного відділу петлі, стінка якого непроникна для води, а клітини його nтранспортують іони Сl- і Na+ в інтерстиціальну тканину. Стінка низхідного тонкого відділу петлі, навпаки, проникна nдля води і тому тут вона всмоктується за осмотичним градієнтом із просвіту nканальця в оточуючу проміжну тканину нирки, тоді як осмотично активні речовини nзалишаються в просвіті цього відділу канальця. Чим далі від кори по прямій nлінії знаходиться рідина в низхідному коліні петлі, nтим вища її осмолярна концентрація. У кожній сусідній ділянці низхідного nвідділу петлі спостерігається незначне наростання осмотичного тиску, а вздовж nпетлі осмолярна концентрація збільшується від 300 мосм/л до1450 мосм/л .

Переміщення рідини по nвисхідному відділі петлі нефрону супроводжується реабсорбцією іонів хлору і nнатрію, тому в початкові ділянки дистального звивистого канальця завжди nпотрапляє гіпотонічна рідина. Частина води з цієї рідини nза осмотичним градієнтом реабсорбується, тому осмолярна концентрація рідини в nусьому відділі зростає. Рдина тут спочатку стає ізоосмолярною, а завершальне nконцентрування її відбувається в збірних трубочках. У результаті цього виділяється гіперосмотична сеча.

Значна роль в активному транспорті nнатрію із дистальних канальців в міжклітиннй простір nналежить гормону кори надниркових залоз  nальдостерону.

Секреція альдостерону зростає, nколи концентрація Nа+ в плазмі крові нижча за норму. Під дією альдостерону іони Nа+ можуть повністю nреабсорбуватися із сечі. Зрозуміло, що за умов підвищення концентрації Nа+ nв плазмі дія альдостерону буде незначною.

 

 

 

У нормі через петлю Генле проходить щоденно від 40 nдо 60 л nводи. Цей об’єм далі зменшується приблизно до 2-1,5 л, але частка nреабсорбованої води може змінюватися залежно від потреб організму. В петлі nГенле, дистальних канальцях і збірних трубочках відбувається диференційована nреабсорбція води і розчинених у ній речовин.

http://www.youtube.com/watch?v=6x5pVoMb_vI&feature=related

 

У цих процесах беруть участь два механізми:

1. Активний процес у петлі Генле, nщо призводить до виникнення високої осмолярності в мозковому шарі нирки та nнизької осмолярності сечі. Цей механізм при nвідсутності антидіуретичного гормону (АДГ) сприяє утворенню розведеної n(гіпоосмолярної) сечі.

2. Пасивний nпроцес, який відбувається тільки при наявності АДГ і забезпечує реабсорбцію nводи без розчинених речовин із дистальних відділів канальців і збірних трубочок nза осмотичним градієнтом. Цей механізм призводить до концентрації сечі й nрозбавлення плазми. Отже, при відсутності АДГ стінки nдистальних відділів канальців і збірних трубок непроникні для води, nосмоляльність у них не змінюється і виводиться гіпоосмоляльна сеча.

При наявності АДГ стінки nдистального відділу канальців і збірних трубок стають проникними для води. Вона nпереміщується за осмотичним градієнтом, що спонукає концентрування сечі в міру проходження її через мозковий шар нирки. Вода nреабсорбується доти, поки осмоляльність сечі не досягне такого рівня, який є в найглибшому шарі нирки, що в 4 або 5 разів nвище відповідних величин для плазми крові.

На виділення нирками води та іонів Nа+ впливають також простагландини. Зокрема nвстановлено, що простагландини А2 і Е2 nстимулюють діурез і сприяють виділенню із сечею натрію. Цю дію пов’язують з nперерозподілом крові в нирці від кіркового шару до мозкового, який nсупроводжується гальмуванням реабсорбції Nа+.

Іони К+ nреабсорбуються переважно в проксимальних канальцях, а виділяються в дистальних. nПро функціонування секреторного механізму виділення іонів К+ nзасвідчує те, що його кліренс вищий, ніж для інуліну. Секреція К+ в дистальних канальцях здійснюється шляхом nобміну на Nа+. Тільки за умов порушення реабсорбції Nа+, nнаприклад при недостатності кори надниркових залоз, секреція К+ nзнижується і може настати гіперкаліємія. Таким чином, механізм обміну Nа+– nК+ можна розглядати як частину контрольованого альдостероном процесу nреабсорбції Nа+ в дистальних канальцях нирки. Нормальна робота цього nмеханізму забезпечує щоденне виділення приблизно 25 мекв К+ навіть nпри відсутності надходження К+ або при зниженні концентрації його в nплазмі. Гіперфункція кори надниркових залоз за допомогою виділеного nальдостерону спричиняє надмірну реабсорбцію Nа+, що супроводжується nпідвищеним виділенням К+ та загрозливим nзниженням його вмісту в організмі.

В дистальних канальцях та збірних трубках іони Nа+ nобмінюються не тільки на К+, але і на іони Н+ та NН4+. nЗ цими процесами пов’язана здатність нирок nпідкислювати або олужувати сечу і підтримувати на сталому рівні рН крові.

В транспорті речовин у ниркових канальцях nберуть участь ферменти: глутаміназа, яка функціонує в час секреції NН3+; nкарбоангідраза, що необхідна для обміну Н+–Nа+; Nа+, nК+АТФаза, за участю якої транспортуються nіони Nа+, К+ та реабсорбуються з первинної сечі nамінокислоти і глюкоза.

 

Корекції осмоляльності плазми крові за умов неоднакового надходження води в організм

1. Надмірне надходження води nпризводить до розведення позаклітинної рідини. При nцьому зниження осмоляльності гальмує утворення АДГ. Оскільки стінки nзбірних трубочок стають непроникними для води, то утворюється розведена сеча.

Водне навантаження спричиняє максимальний діурез, nпри якому ­осмоляльність на кінці збірних трубочок може дорівнювати тільки n600 мосм/л, тоді як максимум сягає 1400 мосм/л. Збільшення об’єму nциркулюючої рідини посилює кровообіг у нирках, що nсприяє вимиванню гіперосмотичного середовища мозкового шару нирок і поверненню nчастини розчинених речовин у кровообіг. Таким чином, із сечею не тільки виводиться nбільше води, ніж у нормі, але і більше розчинених речовин потрапляє в загальний nкровообіг у результаті реабсорбції. Але гіперосмоляльність у мозковому шарі nнирки, а отже, і здатність до максимального концентрування сечі можуть повністю nвідновитися до початкового рівня через декілька днів nпісля припинення водного навантаження.

2. Обмеження надходження води nпризводить до підвищення осмоляльності плазми крові, nщо зумовлює утворення АДГ і створює умови для нормалізації.

 

Пр

 

За фізіологічних умов найбільше nзначення для створення нормального рівня осмоляльності nклубочкового фільтрату належить натрію і зв’язаним із ним аніонам. Активне nвидалення натрію з проксимального відділу канальців nсупроводжується пасивною реабсорбцією води.

Ниркова регуляція тиску крові

 

Нирки здійснюють контроль рівня артеріального кров’яного тиску. Ряд різновидів nгіпертонії людини пов’язаний із різними нирковими порушеннями.

Експериментальну гіпертонію в собак можна nвикликати шляхом часткової перев’язки ниркових артерій, обмежуючи тим самим nнирковий кровообіг. Такий самий ефект спостерігається і за умов денервації nнирки, що свідчить про гуморальний механізм даної nекспериментальної гіпертонії. До виникнення цієї гіпертонії має відношення nфермент ренін, що виробляється ниркою. Ренін діє на білок nплазми крові ангіотензиноген (альфа2‑глобулінова фракція), nякий синтезується в печінці, і відщеплює від нього поліпептид – ангіотензин І.

 

Доведено, що у хворих на есенціальну гіпертонію nвміст реніну в плазмі підвищений. У здорових людей ренін nплазми крові знаходиться в інгібованому стані завдяки дії речовин, що nутворюються із серинфосфатиду. Треба підкреслити, що nсам ренін не впливає на судини. Пресорна дія викликається ангіотензином ІІ, nякий утворюється з ангіотензину І під впливом карбоксикатепсину. nОстанній відщеплює від ангіотензину І дипептид. Продукт реакції – ангіотензин nІІ – має дуже сильну судинозвужувальну дію і викликає виникнення гіпертонії. nУсім тканинам організму, особливо в кишечнику і nнирках, притаманна висока пептидазна активність, що руйнує ангіотензин ІІ.

Утворення і виділення реніну nздійснюється юкстагломерулярним апаратом для здійснення гомеостатичного nконтролю над артеріальним тиском (у відповідь на його nзниження). Крім того, зменшення об’єму крові та позаклітинної концентрації nіонів натрію або калію стимулює поза клітиною посилення синтезу і виділення nреніну. Ангіотензин ІІ діє безпосередньо на надниркові залози, стимулюючи nвиділення альдостерону, який викликає затримку в організмі іонів натрію. nГіпертензивна дія ангіотензину ІІ регулюється також кінінами плазми, які мають nздатність підвищувати проникність капілярів і nрозширювати судини, що спричиняє зниження артеріального тиску. Прикладом таких кінінів можуть бути калідин та брадикінін. Це nпептиди, які утворюються в результаті протеолітичного розщеплення кініногену, nщо міститься в глобуліновій фракції плазми. Таке розщеплення можуть nвикликати трипсин, плазмін та інші протеолітичні ферменти тканин і рідин організму – калікреїни. Брадикінін (нонапептид) nвиникає під впливом калікреїну плазми, а калідин n(декапептид) утворюється при дії на кініноген калікреїнів підшлункової залози й nінших органів.

 

 

 

Калідин може перетворюватись на брадикінін за допомогою амінопептидази. Припускають, що активність nренін-ангіотензинової системи тісно пов‘язана з nутворенням простагландинів у нирці. Кожна з цих систем бере участь у регуляції nводно-сольового обміну і тиску крові. Порушення водно-сольового обміну nпризводять до змін функціонування ренін-ангіотензинової системи. Синтезовані в nнирках простагландини змінюють чутливість ниркових клітин до дії певних nгормонів. В останні роки доведено, що в нирках синтезується також еритропоетин, nякий стимулює кістковомозкове кровотворення. Синтез еритропоетину зумовлюється nкрововтратами, шоком, гіпоксією та ін.

 

Презентация1

 

 

Нирки і кислотнолужна рівновага

 

Разом із легеневою системою і буферними системами крові нирки підтримують на постійному рівні рН крові та інших тканин. Найшвидше реагують на зміну рН буферні системи крові (їх дія виявляється вже через 0,5-1 хв і менше), легені впливають на нормалізацію концентрації водневих іонів крові через 1-3 хв. Нормалізуюча дія нирки на зміну рН відзначається найпізніше (10-20 годин).

Визначальним механізмом підтримання концентрації водневих іонів в організмі за допомогою нирок є процеси реабсорбції натрію і секреції іонів водню. В основі їх дії лежать декілька хімічних процесів:

1. Реабсорбція іонів натрію під час перетворення двозаміщених фосфатів в однозаміщені. У процесі переміщення клубочкового фільтрату по нефрону відбувається вибіркове всмоктування клітинами канальців іонів Na+, замість яких у просвіт канальців із клітин потрапляють іони водню. Наслідком цього є перетворення двозаміщеного фосфату Na2HPO4 на однозаміщений NaН2РО4, який виділяється із сечею.

2. Затримці в організмі іонів натрію і виведенню іонів водню сприяє перетворення бікарбонатів у вугільну кислоту, яка розкладається на СО2 і Н2О під впливом ферменту карбоангідрази з утворенням вугільної  nкислоти.

 

 

 Вугільна nкислота дисоціює на аніон бікарбонату й іон водню. nДалі Н+ (кислота) виноситься з клітин у канальці нефрону (за nмеханізмом антипорту з Na+) й екскретується із сечею, а НСО3 n(луг) із ниркових клітин потрапляє в кров у формі NaHCO3, знижуючи nїї кислотність.

 

3. Затримці натрію в організмі nсприяє утворення в нирках аміаку і використання його для nнейтралізації та винесення кислих метаболітів замість інших іонів.

Аміак у тканині нирок утворюється в результаті nдезамінування глутаміну та глутамату. Розпад глутаміну відбувається під впливом ферменту глутамінази, який розкладає його до nглутамінової кислоти і вільного аміаку.

 

 

 

БІОХІМІЧНІ nПОКАЗНИКИ СЕЧІ

Сеча – це водний розчин, у якому міститься близько 200 хімічних nінгредієнтів, серед яких розрізняють фізіологічні і патологічні, nпорогові та безпорогові.

Всього за добу з сечею дорослої nлюдини виділяється близько 60 г речовин, з них органічних – 35 – 45 г і nмінеральних – 15 – 25 г.

Властивості й склад сечі

 

Кількість сечі (діурез) у здорової nлюдини становить 1000-2000 мл на добу. Добова кількість сечі, нижча 500 мл і nвища 2000 мл, у дорослої людини вважається nпатологічною. У чоловіків діурез nтрохи більший, ніж у жінок, і складає в середньому 1500-2000 мл, у жінок – n1000-1600 мл. Добовий діурез може змінюватися залежно від характеру дієти, умов nпраці, температури навколишнього середовища тощо.

 

Вживання великої кількості води супроводжується nзбільшенням діурезу до 2000-3000 мл, і навпаки, обмежене споживання води nпризводить до зменшення діурезу до 700 мл і навіть менше. Вживання фруктів, nягід і овочів, багатих на воду, теж посилює діурез, а сухі продукти, особливо nсолоні, зменшують його. Зменшується кількість сечі також при nроботі в гарячих цехах, в спеку, коли людина втрачає nводу переважно з потом.

ВЛАСТИВОСТІ СЕЧІ

Колір nсечі

Звичайно nсеча має бурштиновий або солом’яно-жовтий колір.

Головним nїї пігментом є урохром, що утворюється з уробіліну або уробіліногену при nвзаємодії їх із деякими пептидами. На колір сечі впливають і інші пігменти, nзокрема уроеритрин, що, вірогідно, є похідним меланіну; уропорфірини, nрибофлавін та ін. При зберіганні, очевидно, в результаті окиснення nуробіліногену, сеча темніє. Така ж сеча спостерігається при екскреції nбілірубіну, що має місце при обтураційних жовтяницях, а також жовтяницях nпечінкового походження.

Концентрована nсеча, що виділяється в невеликій кількості й має високу густину, виразно nжовтого забарвлення.

Бліда nсеча має низьку густину і виділяється у великих кількостях.

При nпатологічних станах сеча може набувати різних кольорових відтінків. Так, nчервоний або рожево-червоний колір сечі буває при гематурії, гемоглобінурії, nпід час приймання амідопірину, сантоніну та інших лікарських середників. Висока nконцентрація уробіліну і білірубіну може надавати сечі бурого або nчервоно-бурого відтінку. Зелений або синій колір сечі спостерігається за умов nгниття білків у кишечнику, яке зумовлює утворення індоксилсірчаних кислот. nОстанні, розкладаючись, утворюють індиго.

Прозорість.

 

Свіжовипущена nсеча є прозорою рідиною. Відстояна сеча мутніє у зв’язку з наявністю в ній nмуцинів та клітин епітелію слизової оболонки сечовивідних шляхів.

Помутніння nсечі зумов­люється також кристаликами щавелевої кислоти (оксалатів) та сечової n(уратів). При тривалому стоянні сечі випадають в осад переважно урати, які, nадсорбуючи пігменти, зумовлюють її помутніння. У сечі з лужною реакцією nвипадають в осад фосфати кальцію і магнію. Лужний характер сечі, що nвідстоюється, спричиняється розкладом під впливом мікрофлори сечовини до nаміаку. Останній робить сечу лужною, що призводить до випадання в осад названих nсолей і потемніння сечі. Сеча каламутніє і у хворих із запальними процесами nсечовивідних проток, коли в сечу потрапляють гній, білок, клітини крові тощо.

Для nдіагностики деяких захворювань сечу підкислюють і підігрівають. Якщо після nцього муть зникне, то це означає, що вона зумовлена фосфатами кальцію або nмагнію й уратами. Якщо ж муть не зникає, то вона, вірогідно, залежить не від nсолей, а викликана гноєм, епітелієм та іншими домішками.

 

Густина nсечі

залежить nвід концентрації розчинених речовин. Протягом доби густина сечі коливається в nмежах від 1,002 до 1,035 г/см3, що пов’язано з періодичним прийманням їжі, води nі виділенням води з орга­нізму. За добу із сечею виділяється близько 60-65 г твердих речовин, зокрема nприблизно 20 г nмінерального залишку. За звичайних умов густина сечі в здорової людини в nсередньому дорівнює 1,012-1,020.

 

 

 

 

Підвищення nгустини при нормальному діурезі або за поліурії спостерігається у хворих, в nяких із сечею виділяються в більших кількостях органічні й неорганічні nречовини. Так, у сечі хворих на цукровий діабет містяться цукор, кетонові тіла nта інші речовини, що зумовлюють не тільки поліурію, а і високу густину (до n1,035). Підвищений діурез із низькою питомою масою сечі спостерігається у nхворих на нецукровий діабет. При тяжкій нирковій недостатності постійно nвиділяється сеча з низькою густиною, близькою до первинної сечі (1,010). Такий nстан називається ізо­стенурією, він вказує на порушення концентраційної функції nнирок.

Низька nгустина сечі у хворих на нецукровий діабет (1,001-1,004) є наслідком порушення nзворотної реабсорбції води в ниркових канальцях через нестачу антидіуретичного nгормону.

Олігурія, nщо супроводжує гострий нефрит, проявляється високою густиною сечі.

Реакція nсечі.

У nнормі при змішаній їжі сеча кисла або слабо кисла (рН=5,3-6,8). Найчастіше за nнорму приймають сечу з рН=6. Споживання переважно м’ясної їжі й взагалі білків nнадає сечі кислої реакції, при овочевій їжі вона стає лужною. Кисла реакція сечі nзумовлюється, головним чином, однозаміщеними фосфатами, переважно NaH2PO4 i nKH2PO4. У лужній сечі переважають двозаміщені фосфати або бікарбонати калію чи nнатрію. Значне підвищення лужних речовин у крові супроводжується виділенням із nсечею бікарбонатів, що підвищує рН сечі від 6,0 до 7,5-7,7.

 

Презентация12

 

 

Лужна nреакція сечі відзначається у хворих на цистит і пієліт, що пов’язано з nрозкладом сечовини в сечовому міхурі й утворенням аміаку. Така ж реакція сечі nбуває після блювання, споживання лужних мінеральних вод тощо.

Виразно nкисла реакція сечі має місце у хворих на цукровий діабет, при лихоманках та nголодуванні.

 

Запах nсечі

Свіжовипущена nсеча має специфічний запах, зумовлений, головним чином, наявністю в ній летких nкислот. Сеча, що зберігається при відсутності консервантів, зазнає впливу nмікроорганізмів, зокрема розкладу сечовини з утворенням аміаку. Останній nзумовлює різкий аміачний запах. Сеча здорових людей може мати різний запах, nзалежно від виду харчування. Споживання часнику, хрону, цибулі надає специфічного nзапаху сечі. Вживання ліків, а також деякі захворювання теж можуть надавати її nспецифічного запаху.

Кількість сечі (діурез)

Збільшення nдіурезу (поліурія) спостерігається при багатьох захворюваннях, а також під час nзастосування різних сечогінних засобів. Багато сечі виділяється у хворих на nцукровий і нецукровий діабет.

Зниження nдобової кількості сечі (олігурія) спостерігається при лихоманці, проносах, nблюванні, гострих нефритах, серцевій недостатності та ін.

Повна зупинка виділення сечі (анурія) буває при nотруєнні свинцем, арсеном, сильних стресах, сечокам’яній хворобі. Тривала nанурія призводить до уремії. У нормі вдень виділяється сечі в 3-4 рази більше, nніж вночі. Але деякі патологічні стани (початки серцевої декомпенсації, nцукрового діабету, хвороби нирок) проявляються переважанням нічного виділення nсечі над денним. Такий стан називається ніктурією.

Хімічний склад сечі

У nсечі міститься велика кількість (близько 200) різних органічних і неорганічних nречовин. Вони є nкінцевими продуктами метаболічних процесів у нирках та інших органах і тканинах організму. Розглянемо nнайважливіші органічні й неорганічні речовини, що є в nсечі в нормі й при патології.

 

Органічні речовини сечі

 

n

1.

Білки.

Здорова людина за добу виділяє із сечею до 30 мг білка, який звичайними лабораторними методами не виявляється. Як правило, із сечею виділяються низькомолекулярні білки плазми крові або інших тканин і органів. Серед білків можуть бути і ферменти, наприклад, пепсин, трипсин, підшлункова амілаза та ін. У сечу потрапляють і білки злущених клітин сечовивідних органів. Збільшення вмісту білків у сечі дозволяє їх відзначати звичайними лабораторними методами і свідчить про патоло­гічний стан. При цьому вміст білка в сечі збільшується переважно за рахунок білків плазми крові або клітин сечовивідних шляхів.

 

2.

Сечовина

становить основну масу органічного залишку сечі. Азот сечовини складає 80-90 % усього азоту сечі. Доросла людина за добу виділяє із сечею 20-35 г сечовини.

 

3.

Сечова кислота

За добу із сечею виводиться в середньому 0,6-1,0 г сечової кислоти. Вміст її в сечі може змінюватися залежно від характеру харчування. Зменшення виділення сечової кислоти із сечею (до 0,3-0,5 г на добу) буває в людей, що харчуються переважно вуглеводною їжею, яка не містить пуринів.

 

4.

Креатинін і креатин

У нормі із сечею доросла людина виділяє 1-2 г креатиніну за добу. Межі коливання залежать від стану мускулатури. Кількість виділеного креатиніну є сталою для кожної людини і віддзеркалює її м’язову масу. У чоловіків на кожний 1 кг маси тіла за добу виділяється із сечею від 18 до 32 мг креатиніну (креатиніновий коефіцієнт), а в жінок – від 10 до 25 мг. Креатиніновий коефіцієнт невеликий у повних і худорлявих людей, але високий в осіб із розвинутими м’язами.

 

5.

Амінокислоти.

За добу здорова людина виділяє із сечею близько 2‑3,0 г амінокислот. Виділяються із сечею як вільні амінокислоти, так і амінокислоти, що входять до складу низькомолекулярних пептидів та парних сполук. У сечі виявлено 20 різних амінокислот та багато продуктів їх обміну. Вміст амінокислот у сечі зростає при різних патологічних станах, що супроводжуються розпадом тканинних білків – у хворих з травмами, при променевій і опіковій хворобі. Зростання концентрації амінокислот у сечі є свідченням порушення функції печінки і, зокрема, пригнічення утворення білків та сечовини.

 

6.

Парні сполуки.

Гіпурова кислота (бензоїлгліцин) утворюється внаслідок сполучення в печінці й частково в нирках бензойної кислоти з гліцином. Вміст її в добовій сечі знаходиться в межах від 0,6 до 1,5 г.

 

7.

Індикан (калієва сіль індоксилсірчаної кислоти).

За добу виділяється із сечею близько 10-25 мг індикану.

8.

Органічні кислоти.

У сечі здорової людини завжди виявляють у незначних кількостях органічні кислоти: мурашину, оцтову, масляну, бета-оксимасляну, ацетооцтову та ін.

 

9.

Вітаміни

 Із сечею виділяються майже всі вітаміни, що є в організмі людини. Найбільше в сечу потрапляють водорозчинні вітаміни.

 

10.

Гормони.

У сечу завжди потрапляють гормони та продукти їх обміну. Вміст їх може змінюватися залежно від функціонального стану організму, зокрема печінки та ендокринних залоз.

 

11.

Білірубін.

Сеча здорової людини містить незначну кількість білірубіну, яку звичайними лабораторними методами не виявляють.

12.

Глюкоза.

Сеча здорової людини містить незначну кількість глюкози, яку звичайними лабораторними методами не виявляють. Підвищення кількості глюкози в сечі може спостерігатися тоді, коли вміст її в крові перевищує 8-9 мМ/л (нирковий поріг глюкози).

13.

Галактоза.

Спостерігається в сечі дітей, які харчуються переважно молоком, за умов порушення процесів травлення або послаблення перетворення галактози в глюкозу в печінці.

14.

Фруктоза.

Фруктоза рідко з’являється в сечі. Фруктозурія в помітних концентраціях буває й у здорових людей за умов споживання великої кількості фруктів, ягід, меду.

15.

Пентози.

Пентози виділяються із сечею після вживання великої кількості фруктів або фруктових соків. Багато пентоз є у вишнях, сливах і чорній смородині.

 

16.

Кетонові тіла.

В нормі добова сеча містить 20-50 мг кетонових тіл. Така кількість не виявляється методами, що застосовуються в клініках.

17.

Кров.

Поява в сечі крові (гематурія) або гемоглобіну може бути ­наслідком ураження сечовивідних шляхів або нирок.

18.

Порфірини

 У здорових людей сеча містить дуже малу кількість порфіринів І типу (до 300 мкг за добу).

 

19.

Уробілін.

Уробілін, точніше стеркобілін, завжди знаходиться в незначній кількості в сечі

 

 

Білки. Здорова людина за nдобу виділяє із сечею до 30 мг білка, який звичайними лабораторними методами не nвиявляється. Як правило, із сечею виділяються низькомолекулярні білки плазми nкрові або інших тканин і органів. Серед білків можуть бути і ферменти, наприклад, nпепсин, трипсин, підшлункова амілаза та ін. У сечу nпотрапляють і білки злущених клітин сечовивідних органів. Збільшення вмісту nбілків у сечі дозволяє їх відзначати звичайними лабораторними методами і свідчить про патоло­гічний стан. При цьому вміст білка в сечі збільшується переважно за рахунок білків nплазми крові або клітин сечовивідних шляхів. Запальні процеси нирок n(гломерулонефрити) супроводжуються підвищенням проникності базальних мембран nклубочків нефрону, що призводить до посилення фільтрації білків і появи їх у nсечі. При нефрозах порушується реабсорбція білків у канальцях, що зумовлює nвихід білків у сечу. Хворі на гломерулонефрити та nнефрози за добу можуть втрачати із сечею до 20-40 г білка.

Поява білка в сечі n(протеїнурія) за походженням може бути нирковою і позанирковою. Ниркові nпротеїнурії зумовлені органічним пошко­дженням нефронів, внаслідок чого білки nплазми крові потрапляють у сечу. При цьому в сечі виявляють як альбуміни, так nі глобуліни. Позаниркові протеїнурії пов’язані з nураженнями сечових шляхів або перед­міхурової залози. При патологічних станах у сечу потрапляє ряд ферментів: ліпази, амінотрансферази, nрибонуклеази, амілази, фосфатази. Визначення їх активності застосовують для підтвердження діагнозів.

Сечовина становить основну масу органічного nзалишку сечі. Азот сечовини складає 80-90 % усього азоту сечі. Доросла людина nза добу виділяє із сечею 20-35г сечовини. Зменшення концентрації сечовини nспостерігається за умов nобмеження білка в раціоні, порушення функції печінки, зокрема при переродженні nпечінки й отруєнні її фосфором. Кількість сечовини знижується також при ацидозі, оскільки значна частина NH3 використовується nдля нейтралізації кислот. Разом із тим, ураження нирок (нефрити) nсупроводжуються погіршенням виділення сечовини в сечу і нагромадженням її у nкрові. У таких випадках настає отруєння організму nпродуктами азотного обміну (уремія).

Низький вміст сечовини в nсечі спостерігається в період інтенсивного росту організму і за умов вживання nанаболітиків.

Переважне харчування білковою їжею, а також nзахворювання, що пов’язані з посиленим розпадом білків (цукровий діабет, nзлоякісні пухлини, деякі інфекційні хвороби, що супроводжуються лихоманкою), nзумовлюють підвищення рівня сечовини в сечі.

Сечова кислота. За добу із сечею виводиться в nсередньому 0,6-1,0 г nсечової кислоти. Вміст її в сечі може змінюватися nзалежно від характеру харчування. Зменшення виділення сечової кислоти із сечею n(до 0,3-0,5 г nна добу) буває в людей, що харчуються переважно вуглеводною їжею, яка не містить пуринів.

М’ясні продукти, ікра, залозисті тканини, багаті nна нуклеопротеїни, можуть служити причиною підвищення nсечової кислоти в крові й сечі.

Підвищене виділення сечової кислоти є характерним nдля лейкозів, а також після прийняття аспірину, кортикостероїдів. Внаслідок nслабкої розчинності сечової кислоти та її солей вони можуть випадати в осад у nзібраній сечі, а також утворювати камінці в нижніх відділах сечовивідних nшляхів. При багатьох захворюваннях, пов’язаних із порушенням обміну білків і nнуклеїнових кислот, вміст сечової кислоти в крові й nсечі може значно підвищуватися. Сюди відносяться насамперед подагра, опікова і nпроменева хвороби. Виділяється сечова кислота у вигляді солей (уратів), nнайчастіше – у вигляді натрієвої солі.

Із сечею виділяються також проміжні продукти nпуринового обміну (20-50 мг на добу): ксантин, гіпоксантин та інші. nЗастосування деяких лікарських речовин (теобромін, кофеїн), а також споживання nзначної кількості кави, какао, чаю призводять до появи в nсечі метилпохідних пуринових основ.

Креатинін і креатин. У нормі із сечею доросла nлюдина виділяє 1-2 г nкреатиніну за добу. Межі коливання залежать від стану мускулатури. Кількість nвиділеного креатиніну є сталою для кожної людини і віддзеркалює її м’язову nмасу. У чоловіків на кожний 1кг маси тіла за добу nвиділяється із сечею від 18 до 32 мг креатиніну (креатиніновий коефіцієнт), а в nжінок – від 10 до 25 мг. Креатиніновий коефіцієнт невеликий у повних і nхудорлявих людей, але високий в осіб із розвинутими м’язами. n

Синтез креатину, з якого утворюється креатинін, nвідбувається в нирках і печінці. Тому при тяжких nураженнях печінки і нирок кількість креатиніну в сечі зменшується. Крім того, nконцентрація креатиніну в сечі може зменшуватися у хворих із послабленням nбілкового обміну, наприклад, при атрофії м’язів та в nінших випадках.

Креатинін не реабсорбується з первинної сечі в nканальцях нефронів, тому кількість виділеного креатиніну відображає величину nклубочкової фільтрації і за його кількістю можна розраховувати об‘єм фільтрації й об’єм реабсорбції в нирках. У ниркових nхворих із порушенням фільтрації зменшується виділення креатиніну, а вміст його в крові зростає. Захворювання, при яких відбувається nруйнування білків (наприклад, інфекційні хвороби, інтоксикації, викликані nдеякими отруйними речовинами), проявляються підвищенням вмісту креатиніну в nсечі.

При втраті білкової маси тіла внаслідок тривалого nнегативного азотового балансу виділення креатиніну зменшується, а креатину nзростає, але сумарне виділення цих двох речовин nзалишається в загальному постійним. Це спостерігається у хворих на цукровий nдіабет, гіпертиреоз, лихоманку, а також при nголодуванні.

Виділення креатину в дітей більше, ніж у дорослих, nаналогічно в жінок його більше виділяється, ніж у чоловіків. Посилене виділення nкреа­тину буває у вагітних жінок і в ранньому післяпологовому nперіоді.

Креатинурія має місце й у людей похилого віку як nнаслідок атрофії м’язів. Найбільший вміст креатину в nсечі спостерігається при патоло­гіч­них станах м’язової системи, особливо при міопатії nта м’язовій ди­строфії.

Амінокислоти. За добу здорова людина виділяє із nсечею близько 2‑3,0 г амінокислот. nВиділяються із сечею як вільні амінокислоти, так і nамінокислоти, що входять до складу низькомолекулярних пептидів та парних nсполук. У сечі виявлено 20 різних амінокислот та nбагато продуктів їх обміну. Вміст амінокислот у сечі nзростає при різних патологічних станах, що супроводжуються розпадом тканинних nбілків – у хворих з травмами, при променевій і опіковій хворобі. Зростання nконцентрації амінокислот у сечі є свідченням порушення функції печінки і, nзокрема, пригнічення утворення білків та сечовини.

Зустрічаються порушення обміну окремих nамінокислот, що мають спадковий характер. Наприклад, фенілкетонурія, зумовлена nспадковою нестачею в печінці ферменту фенілаланінгідроксилази, внаслідок чого nзаблоковано перетворення фенілаланіну в тирозин. Для виявлення фенілкетонурії nзастосовують хлорне залізо: до свіжої сечі додають nдекілька крапель розчину FeCl3 і через 2-3 хвилини спостерігають появу оливково-зеленого nзабарвлення.

До спадкових порушень обміну амінокислот nвідноситься й алкаптонурія, при якій у сечі різко nзростає вміст гомогентизинової кислоти – проміжного продукту обміну тирозину. nСеча, виділена цими хворими, швидко темніє на повітрі.

Парні сполуки. Гіпурова кислота (бензоїлгліцин) nутворюється внаслідок сполучення в печінці й частково в нирках бензойної nкислоти з гліцином. Вміст її в добовій сечі nзнаходиться в межах від 0,6 до 1,5г. Споживання продуктів рослинного походження, зокрема nягід і фруктів, де є багато бензойної кислоти, призводить до підвищеного nвиділення із сечею гіпурової кислоти. Підвищене nвиділення її спостерігається і за умов  nпосилення гниття білків у кишечнику.

У клініці з метою з’ясування функціональної nздатності печінки зв’язувати токсичні речовини іноді проводять так звану пробу nКвіка-Пителя, в ході якої визначають вміст гіпурової nкислоти в сечі після введення стандартної кількості бензоату натрію (6 г).

Індикан (калієва сіль nіндоксилсірчаної кислоти). За добу виділяється із сечею близько 10-25 мг nіндикану. Вміст його в сечі зростає при посилен­ні nпроцесів гниття в кишечнику, що можуть наставати при надмірному вживанні nм’ясних продуктів і при послабленні функції кишечника (атонія, закрепи тощо), а nтакож при хронічних інфекційних захворюваннях, що супроводжуються розпадом nбілків, наприклад туберкульоз легенів.

Органічні кислоти. У сечі здорової людини завжди nвиявляють у незначних кількостях органічні кислоти: мурашину, оцтову, масляну, nбета-оксимасляну, ацетооцтову та ін.

Серед інших органічних речовин у сечі наявні у nневеликих кількостях ліпіди (холестерин, нейтральні nжири та ін.).

Вітаміни. Із сечею виділяються майже всі вітаміни, що є в організмі людини. Найбільше в сечу nпотрапляють водорозчинні вітаміни. У добовій порції nсечі здорової людини міститься в середньому 20-30 мг аскорбінової кислоти, n0,1-0,3 мг тіаміну, 0,5-0,8 мг рибофлавіну. У сечі є nтакож продукти обміну вітамінів.

З’ясування вмісту вітаміну С nв сечі дає уявлення про забезпеченість організму цим вітаміном. У клініці nзастосовують спосіб визначення кількості міліграмів вітаміну, що екскретується із сечею за 1 годину. У практично здорових людей за n1 год виділяється 1 мг аскорбі­нової кислоти.

Гормони. У сечу завжди nпотрапляють гормони та продукти їх обміну. Вміст їх nможе змінюватися залежно від функціонального стану організму, зокрема печінки nта ендокринних залоз.

 У клініці nшироко використовують визначення 17-кетостероїдів, які є продуктами перетворень кортикостероїдів та чоловічих nстатевих гормонів (андрогенів). У сечі здорового чоловіка nдобова кількість 17-кетостероїдів становить у середньому 15-25 мг. При nпосиленні функції кори надниркових залоз кількість 17-кетостероїдів зростає в nдекілька разів.

Уробілін. Уробілін, точніше стеркобілін, завжди nзнаходиться в незначній кількості в сечі. Але у хворих на гемолітичну та nпечінкову жовтяниці вміст його значно зростає, що nпов’язано з пригніченням функції печінки розкладати мезобіліноген n(уробіліноген), який потрапляє з кишечника.

Призупинення надходження жовчі в кишечник nвнаслідок закупорки їх жовчовидільних шляхів викликає зникнення із сечі nуробіліногену та появу в ній жовчного пігменту – nбілірубіну.

Білірубін. Сеча здорової людини містить nнезначну кількість білірубі­ну, яку звичайними лабораторними методами не виявляють. nПоява білірубіну в сечі n(білірубінурія) спостерігається при закупоренні жовчної протоки й ураженні nпаренхіми печінки. Якщо пошкоджується паренхіма ­печінки, то білірубін через зруйновані клітини потрапляє в кров. Підвищення концентрації прямого білірубіну в крові зумовлює nпояву його і в сечі. При білірубінурії сеча набуває кольору, подібного до nтемного пива, через ­деякий час вона стає жовто-зеленою внаслідок окиснення nбілірубіну в білівердин.

Глюкоза. Сеча здорової людини містить nнезначну кількість глюкози, яку звичайними лабораторними методами не виявляють. nПідвищення кількості глюкози в сечі може nспостерігатися тоді, коли вміст її в крові перевищує 8-9 мМ/л (нирковий поріг nглюкози). Але в деяких випадках глюкозурія може виникати при нормальній концентрації nглюкози в крові. Це так звана ниркова глюкозурія, яка є наслідком порушення nзворотного всмоктування глюкози в ниркових канальцях.

 

Глюкозурія відзначається при цукровому і nстероїдному діабеті, гіперфункції щитовидної залози, введенні кортикотропного гормону та в інших випадках. У хворих на nцукровий діабет вміст глюкози в сечі може сягати 5-10 n%.

Галактоза. Спостерігається в сечі дітей, які nхарчуються переважно молоком, за умов порушення nпроцесів травлення або послаблення перетворення галактози в глюкозу в печінці. nУ немовлят галактозурія часто поєднується з лактозурією. Для визначення nфункціонального стану печінки в клініці іноді застосовують так звану галактозну nпробу. Людині дають 40 г nгалактози, після чого повторно визначають її вміст у nсечі. У нормі після “галактозного навантаження” виділення галактози nіз сечею відбувається лише в перші дві години. Ящо глікогенсинтезуюча функція nпечінки послаблена, то галактозурія триває 3-4 години.

Фруктоза. Фруктоза рідко nз’являється в сечі. Фруктозурія в помітних концентраціях буває й у здорових nлюдей за умов споживання великої кількості фруктів, ягід, меду. У всіх інших випадках поява фруктози в сечі може бути nрезультатом порушення печінкового метаболізму. Фруктозурія виникає при nцукровому діабеті, запаленні печінки, деяких спадкових захворюваннях.

Пентози. Пентози виділяються із сечею після вживання великої кількості фруктів або фруктових nсоків. Багато пентоз є у вишнях, сливах і чорній смородині.

Пентозурія відзначається при таких захворюваннях, nяк цукровий і стероїдний діабет, деякі інтоксикації; існує і спадкова nідіопатична пентозурія. В останньому випадку через відсутність специфічної nдегідрогенази ксилулоза не метаболізується і виділяється із сечею. Клінічно nхвороба нічим себе не проявляє, але. оскільки проба на nцукор в сечі позитивна, то цю пентозурію можна помилково сприйняти за цукровий nдіабет.

Кетонові тіла. В нормі добова сеча містить 20-50 мг кетонових тіл. Така кількість не nвиявляється методами, що застосовуються в клініках. Деякі патологічні стани, nзокрема цукровий діабет, призводять до зростання концентрації кетонових тіл у nсечі, кількість їх може сягати 20-50г і більше. nКетонурія спостерігається також при голодуванні, надмірному вживанні жирів на nтлі обмеження вуглеводів, різкому послабленні серцевої nдіяльності, що супроводжується пригніченням процесів дихання тощо.

Кров. Поява в сечі крові (гематурія) або гемоглобіну може бути ­наслідком nураження сечовивідних шляхів або нирок. Наприклад, під nчас проходження камінців або крововиливів у нирки. Коли в сечу потрапляє nгемоглобін (а не цілі еритроцити), то це явище називається гемогло­бінурією.

Порфірини. У здорових людей сеча містить дуже малу кількість порфіринів І типу (до 300 мкг за nдобу).

Поява в сечі значної кількості порфіринів (порфіринурія) спостері­гається nпри деяких захворюваннях печінки, кишкових кровотечах, інтоксикаціях. Зокрема, nпорфіринурія є характерною ознакою отруєння свинцем. nВиділення порфіринів із сечею зростає у хворих на злоякісну анемію та з nураженням печінки (в 10 і більше разів). При вроджених порфіріях nнастає надмірне продукування порфіринів І типу (уропорфірин І, копропорфірин nІ). Гостра порфірія проявляється значною екскрецією із nсечею уропорфірину ІІІ, копропорфірину ІІІ та порфобіліногену. Виділення nкопропорфірину ІІІ спостерігається також у хворих зі свинцевим отруєнням.

http://chemicalconcrete.ru/wp-content/uploads/2008/09/chemistry.JPG

 

Мінеральні компоненти сечі

 

n

1.

Кальцій

 У добовій сечі знаходиться 0,1-0,3 г кальцію. Виділення кальцію із сечею залежить від його вмісту в крові. Припускають, що при концентрації кальцію в крові, нижчій ніж 8 мг %, виділення його із сечею майже припиняється.

2.

Магній

Магнію в добовій сечі ще менше – 0,03-0,18 г. Низький вміст магнію (і кальцію) в сечі пов’язаний зі слабкою розчинністю їх солей у воді.

 

3.

Фосфор

виділяється із сечею переважно у вигляді однозаміщених фосфатів калію чи натрію. На кількість виділених фосфатів впливає рН крові.

4.

Сірка

Сірка виділяється із сечею у вигляді сульфатів і парних сполук. Кількість сірки в сечі здорової людини (в розрахунку на іон SO42-) становить 2-3 г на добу.

 

5.

Аміак

Аміак міститься в сечі переважно у вигляді сульфату і хлориду амонію. На солі амонію припадає 3-6 % азоту сечі.

 

У добовій сечі здорової людини міститься 15-25 г мінеральних компонентів. nСеред неорганічних речовин у сечі найбільше є хлориду натрію. Протягом доби він виділяється у межах від 8 до 16 г. При споживанні їжі, яка nмістить мало кухонної солі, концентрація хлориду натрію в сечі значно nзменшується. Виділяється з організму NaCl переважно нирками. За добу через nклубочки нирок проходить близько 1кг хлориду натрію, з якого лише 1 % виводиться з nорганізму.

Добова сеча містить 2-5 г калію. Підвищується nйого вміст у сечі, якщо людина харчується здебільшого рослинною їжею. nВиділяються калій і натрій у вигляді хлоридів. На виведення з організму натрію nі калію можуть впливати різні лікарські рослини. Так, nсаліцилати і кортикостероїди затримують натрій в організмі і сприяють виведенню nкалію.

Кальцій і магній. У добовій сечі знаходиться 0,1-0,3 г кальцію. Виділення nкальцію із сечею залежить від його вмісту в крові. Припускають, що при nконцентрації кальцію в крові, нижчій ніж 8 мг %, виділення його із сечею майже nприпиняється. Це спостерігається при гіпофункції паращитовидних залоз, nвагітності тощо.

Магнію в добовій сечі ще менше – 0,03-0,18 г. Низький вміст магнію (і кальцію) в сечі пов’язаний зі слабкою nрозчинністю їх солей у воді.

Кількість заліза, що виділяється із сечею за добу, nдуже незначна (близько 1 мг). Однак вміст заліза в nсечі зростає при гемолітичних анемі­ях та інших захворюваннях, які пов’язані з nгемолізом.

Фосфор виділяється із сечею переважно у вигляді nоднозаміщених фосфатів калію чи натрію. На кількість виділених фосфатів впливає nрН крові. При ацидозі (підвищенні кислотності) nдвозаміщені фосфати, наприклад Na2HPO4, реагують із кислотами і перетворюються nв однозаміщені (NaH2PO4), які виводяться із сечею.

При алкалозі (підвищенні лужності) nоднозаміщені фосфати реагують з основами і перетворюються у двозаміщені, які nтакож виділяються із сечею. Таким чином, в обох випадках вміст nфосфатів у сечі збільшиться, але в першому випадку за рахунок однозаміщених, а nдругому – двозаміщених солей фосфорної кислоти.

Сірка виділяється із сечею у вигляді сульфатів і nпарних сполук. Кількість сірки в сечі здорової людини (в nрозрахунку на іон SO42-) становить 2-3 г на добу.

Аміак міститься в сечі nпереважно у вигляді сульфату і хлориду амонію. На солі амонію припадає 3-6 % nазоту сечі. Споживання білкової їжі, особливо тваринних білків, може призводити nдо зростання вмісту солей амонію в сечі. І, навпаки, вміст nцих солей зменшується за умови споживання здебільшого рослинної їжі, в якій nкількість таких аніонів, як хлориди, сульфати і фосфати, знижена, а вміст nкатіонів кальцію підвищений.

Концентрація амонійних солей у сечі зростає тоді, nколи в організмі посилюється утворення кислот (голодування, цукровий діабет та nін.), на нейтралізацію яких використовується аміак.

Утворюється аміак при дезамінуванні амінокислот, nзокрема глутаміну й аспарагіну. Отже, утворений аміак відіграє важливу роль у підтриманні сталої реакції внутрішнього середовища nорганізму, особливо за умов  ацидозу.

 

 

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Приєднуйся до нас!
Підписатись на новини:
Наші соц мережі