12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обмен жёлтого пигмента

Обмен билирубина в норме. Нарушения метаболизма при патологиях

В диагностике заболеваний печени большую роль играет определение обмена билирубина. В норме этот пигмент должен полностью перерабатываться и обезвреживаться гепатоцитами (печеночными клетками). Чтобы выявить нарушения метаболизма этого вещества, врачи назначают анализ крови на желчные пигменты. Это исследование может многое сказать о состоянии печени, а также позволяет определить причину желтухи. Далее мы рассмотрим особенности обмена билирубина в норме и патофизиологию печени.

Что такое билирубин

Билирубин относится к желчным пигментам. Он имеет желтый цвет. Это связано с тем, что его молекулы поглощают волны света желтого спектра. Цвет желчи связан с наличием в ней этого пигмента.

Чистый (непрямой) билирубин представляет собой твердое соединение. Он плохо растворяется в жидкостях и токсичен для организма. Обмен билирубина в норме происходит в печеночных клетках. Там он обезвреживается и становится растворимым. При нарушениях функции печени метаболизм этого пигмента нарушается, что приводит к пожелтению кожи.

Схема обмена билирубина

Рассмотрим особенности обмена билирубина в норме. Это вещество образуется из красных кровяных телец. Клетки ретикулярно-эпителиальной системы (макрофаги) поглощают старые эритроциты, а затем перерабатывают их. Гемоглобин распадается на гем и аминокислоты. На них воздействуют специальные соединения: гидролазы и оксидазы.

Аминокислоты быстро выводятся из организма. А гем преобразуется в чистый (непрямой) билирубин. Этот пигмент выходит из макрофагов и связывается с кровяными белками. Они доставляют его в печень, где и начинается процесс метаболизма. Обмен билирубина в норме состоит из нескольких этапов:

  1. Чистый билирубин попадает в гепатоциты и вступает в реакцию связывания с глюкуроновой кислотой. Пигмент становится водорастворимым и теряет свою токсичность.
  2. Затем одна часть билирубина поступает в желчь, а другая — в кровоток. Та часть желчного пигмента, которая циркулирует в крови, называется непрямым билирубином.
  3. Далее он оказывается в кишечнике. Здесь билирубин участвует в расщеплении жиров. Пигмент также вступает в реакцию с ферментами поджелудочной железы. Под их воздействием билирубин превращается в уробилиноген. Часть этого соединения поступает с кровотоком обратно в печень. Там оно снова подвергается метаболизму. Другая часть превращается в уробилин и стеркобилин. Уробилин выводится почками и придает желтый цвет моче. Стеркобилин выходит из организма через кишечник. Это пигмент, который окрашивает кал в коричневый цвет.

Нормальный уровень билирубина

Обмен билирубина в норме происходит довольно быстро. В печени он постоянно преобразуется из непрямой формы в прямую. Как мы уже упоминали, чистый (непрямой) билирубин образуется сразу же из эритроцитов и поступает в кровоток, чтобы достигнуть печени. Его уровень в крови не должен превышать 17 мкмоль/л.

Что касается растворимого (прямого) билирубина, то нормы анализа допускают его содержание в крови не более 2,5 мкмоль/л.

Также в исследовании крови на желчные пигменты определяют общий билирубин. Его содержание в норме должно быть около 20 мкмоль/л.

Обмен билирубина в норме и при патологии сильно отличается. Различные заболевания приводят к ухудшению метаболизма этого вещества и повышению его содержания в крови. Это называется гипербилирубинемией. Такое состояние всегда сопровождается окрашиванием кожи в желтый цвет.

Однако не всегда желтоватая окраска кожи связана с увеличением уровня желчных пигментов. Такой цвет эпидермиса может быть вызван гипервитаминозом А, болезнями щитовидной или поджелудочной железы. Однако при нарушениях пигментного обмена в желтый цвет окрашивается не только кожа, но и белки глаз, что является отличительным признаком таких патологий.

Возможные причины отклонений

На обмен билирубина могут негативно повлиять следующие виды патологий:

  1. Гемолитические заболевания. При таких нарушениях происходит очень быстрый распад эритроцитов (гемолиз). В результате образуется чрезмерное количество непрямого билирубина, которое печень не успевает перерабатывать. Повышенный гемолиз отмечается при анемии, инфекционных заболеваниях, отравлениях. К ускоренному распаду эритроцитов могут привести наследственные болезни: синдром Ротора, Жильбера, Криглера-Найяра, Дабина-Джонса, а также прием гормональных и антибактериальных лекарств. Обмен билирубина в норме и при желтухах гемолитического происхождения резко отличается. Поэтому уровень печеночных пигментов в крови может во много раз превышать референсные значения.
  2. Повреждение клеток печени вследствие гепатита или цирроза. В этом случае гепатоциты не могут полноценно перерабатывать непрямой билирубин. У человека отмечается пожелтение кожи и склер, каловые массы приобретают светлый оттенок из-за дефицита стеркобилина. В крови возрастает уровень общего билирубина за счет его непрямой фракции.
  3. Застой желчи. Такое нарушение возникает при закупорке желчных протоков камнями или опухолями, а также из-за отека при воспалительных процессах. Прямой билирубин просачивается в кровь. Эту патологию называют механической желтухой.
  4. Авитаминоз В12. Цианокобаламин (витамин В12) необходим для нормальной работы системы кроветворения. При его дефиците возникает анемия, которая сопровождается распадом эритроцитов и повышением уровня непрямого билирубина в крови.

Особенности обмена пигмента у детей

В норме обмен билирубина у детей несколько отличается от метаболизма у взрослого человека. У грудничков еще слабо сформирован печеночный фермент глюкуронилтрансфераза, поэтому у 80 % новорожденных отмечается повышение билирубина. Такую желтуху называют физиологической. Она чаще отмечается у недоношенных детей. Уровень билирубина может достигать 140-240 мкмоль/л. В первые дни жизни это не является патологией. В норме содержание печеночных пигментов нормализуется в течение первых 2 недель жизни.

Однако следует помнить, что желтуха у новорожденных может быть связана с наследственными гемолитическими заболеваниями. В этом случае уровень билирубина не снижается и продолжается оставаться высоким.

У более старших детей высокий уровень пигмента чаще всего связан с инфекционными болезнями, а также с приемом гормонов, антибиотиков и сульфаниламидов.

Как снизить показатели

Если у человека повышен билирубин, то снизить его народными методами невозможно. Признаком увеличения содержания печеночных пигментов является окраска кожи и белков глаз в желтый цвет. В этом случае нужно немедленно обращаться к врачу, так как вылечить гипербилирубинемию в домашних условиях нельзя.

Выбор метода лечения зависит от причины повышения билирубина. Если отклонения в анализе связаны с нарушениями функции печени, то нередко требуется госпитализация пациента. При циррозе и гепатитах больному ставят детоксикационные капельницы, назначают гепатопротекторы и строгую диету. При механической желтухе показано хирургическое лечение, так как необходимо устранить причину закупорки желчных протоков.

При дефиците витамина В12 проводят курс инъекций препаратов с цианокобаламином. Лечение гемолитической желтухи является сложной задачей. Многие заболевания, сопровождающиеся повышенным гемолизом, носят наследственный характер и до конца не излечиваются. Пациентам делают переливание эритроцитарной массы, в тяжелых случаях показана операция по удалению селезенки.

Что такое пигментный обмен?

Пигментный обмен представляет собой совокупность процессов, при которых идет образование, трансформация и распад пигментов в живых организмах. Пигменты, это окрашенные органические вещества, имеющие сложное строение. Из пигментов важнейшими являются хромопротеиды, порфирины, меланины, флавоны, каротиноиды и ряд других.

К числу хромопротеидов относятся гемоглобин, каталаза, миоглобин, цитохромы, куда в виде небелковой группы входит железопорфириновый комплекс — гем.

Как происходит образование, трансформация и распад пигментов?

Хромопротеиды

Гемоглобин образуется в гемопоэтических клетках костного мозга, цитохромы и каталаза — в содержащих их тканях, а миоглобин — внутри мышечных волокон. Биосинтез порфиринсодержащих пигментов заключается в синтезе из глицина и янтарной кислоты протопорфирина и включении в него атома железа, что приводит к образованию гема. Далее к нему присоединяется необходимый белок, и этим завершается синтез любого хромопротеида. При распаде порфириновых белковых пигментов белок и железо высвобождаются, при этом протопорфирин трансформируется в желчные пигменты. В частности в кишечнике Билирубин превращается в стеркобилин и уробилин, и они уже в составе кала выводятся из организма. В не измененном виде выделяется Биливердин, а выделение некоторой части желчных пигментов осуществляется с мочой.

Пигменты волос и кожи

Важны пигменты волос и кожи — меланины, каротиноиды. Они образуются из тирозина и фенилаланина. В стенке кишечника из β-каротина возникает витамин А, и в сетчатке глаза он превращается в ретинин, после чего соединяется с белком, и переходит в следующую стадию–Родопсин, который принимает участие в фотохимических реакциях сетчатки.

Весь этот комплекс превращений пигментов и реакций биосинтеза могут нарушить некоторые патологические явления, приводящие к тяжелым болезням.

Порфирины

В частности, блокирование ряда стадий биосинтеза порфиринов приводит к порфирии, для которой характерно резкое снижение образования гемоглобина – анемия; или к порфиринурии, при которой с мочой выделяются промежуточные вещества пигментного обмена. Распад гемоглобина усиливается при гемолизе. Некоторые яды (цианид, окись углерода) провоцируют окисление гемоглобина, при этом образуется метгемоглобин. Глубокие нарушения синтеза гемоглобина приводят к образованиюряда форм гемоглобинов, измененных патологически. Такие состояния наблюдаются при некоторых наследственных заболеваниях.

При распаде гемоглобина высвобождаются железо и глобин, из них исинтезируются новые молекулы пигмента крови. В начале разрушения миоглобина и гемоглобина возникают вердогемоглобины — зеленые пигменты. Желчные пигменты, которые возникают в клетках ретикулоэндотелиальной системы, уходят в кровь в форме билирубина. Там билирубин с альбуминами сыворотки вступают в реакцию и возникает билирубин-белковый комплекс, захватываемый печенью.

Читать еще:  Какие паразиты живут в печени человека

Меланины

Меланины относятся к числу темно-коричневых и черных пигментов и их образование происходит в организме из тирозина и фенилаланина под воздействием тирозиназы, предварительно фенилаланин окисляется в тирозин. Меланины могут образоваться и из красно-желтого пигмента ксантоматина и продукта обмена триптофана — 3-оксикинуренина.

Весьма важна трансформация каротина в витамин А. Витамин А образуется преимущественно из 5-каротина в стенке кишечника.

Нарушение обмена миоглобина можно встретить при некоторых болезнях, при которых миоглобин выходит из мышц и выделяется с мочой. Эти заболевания имеют общее название миоглобинурии.

Явные количественные и качественные нарушения в синтезе гемоглобина имеют место при серповидноклеточной анемии. При этом возникает гемоглобин S.

У лиц, страдающих этим заболеванием, синтезируется особый вид гемоглобина —аминокислотный состав которого отличающийся от обычного гемоглобина лишь одной аминокислотой, но это нарушение резко изменяет свойства гемоглобина S, выпадающего в форме кристаллов внутри эритроцитов, которые после этого приобретают серповидную форму.

При физиологическом распаде а тирозина осуществляется его дезаминирование с последующим окислением и образованием гомогентизиновой кислоты как промежуточного продукта распада. При алкаптонурии наблюдается нарушение окисления гомогентизиновой кислоты. Поскольку ее выделяют почки, то при щелочной реакции мочи она становится в коричнево-черным меланиноподобным пигментом, с неустановленным строением.

Пигментный обмен

Билирубин образуется при распаде старых эритроцитов вретикулоэндотелиальной системе. Освобождающийся при этом изгемоглобина гем разлагается. Железо реутилизируется, а изтетрапиррольного кольца путем комплекса сложных окислительно-восстановительных реакций образуется билирубин. Другими егоисточниками являются миоглобин, цитохромы. Этот процесс происходит вклетках РЭС, в основном в печени, селезенке, костном мозге, которыевыделяют в кровь свободный или непрямой билирубин, нерастворимый вводе. За сутки распадается около 1% эритроцитов и образуется 100-250мг билирубина, 5-20% его образуется из незрелых, преждевременноразрушенных эритроцитов. Это так называемый ранний (шунтовой)билирубин.

Значительно, от 30 до 80% увеличивается доля раннего билирубинапри заболеваниях и поражениях с неэффективным эритропоэзом. Этосвинцовое отравление, железодефицитная анемия, пернициозная анемия,талассемия, эритропоэтическая порфирия, сидеробластическая анемия.

При этих заболеваниях имеет место увеличенная экскреция уробилинас калом, вследствие увеличенного общего оборота желчных пигментов, безукорочения жизни эритроцитов периферической крови. Кроме того раннийбилирубин образуется из неэритроцитарного гема, источником которогослужат, печеночные протеиды (миоглобин, каталаза, триптофанпирролаза

печени). Транспортируется прямой билирубин в связанной с альбуминомформе.

Обмен билирубина, В обмене билирубина печень выполняет 3функции: захват (клиренс) гепатоцитом из крови синусоида билирубина;связывание билирубина с глюкуроновой кислотой (конъюгация); выделениесвязанного (прямого) билирубина из печеночной клетки в желчныекапилляры (экскреция).

Рис. 7. Схема транспорта билирубинав печеночной клетке.

А — разрушенные эритроциты; Б -ранний билирубин; В — свободный (непрямой)билирубин. 1 — синусоид; 2 — гладкаяэндоплазматическая сеть; 3 — ядро; 4 -пластинчатый комплекс; 5 — желчный каналец; 6

кишка; 7 — цитоплазматические протеины.

Непрямой (свободный) билирубин(рис.7) отделяется от альбумина вЦитоплазменной мембране, внутриклеточныепротеины (V и Z) захватывают билирубин.

Печеночная мембрана активно участвует взахвате билирубина из плазмы. Затем непрямой билирубин в клеткепереносится в мембраны гладкой эндоплазматической сети, где билирубинсвязывается с глюкуроновой кислотой. Катализатором этой реакции являетсяспецифический для билирубина фермент уридилдифосфат (УДФ) -глюкуронилтрансферраза. Соединение билирубина с глюкуроновой кислотойделает его рстворимым в воде, что обеспечивает переход его в желчь,фильтрацию в почках и быструю (прямую) реакцию с диазореактивом,почему и называется прямым (связанным) билирубином.

Транспорт билирубина. Выделение билирубина в желчь — этоконечный этап обмена билирубина в гепатоцитах. Печень ежедневновыделяет до 300 мг билирубина и способна вылелить пигмента в 10 раз

больше, чем его образуется, т.е. в норме имеется значительныйфункциональный резерв для экскреции билирубина. При ненарушенномсвязывании переход билирубина из печени в желчь зависит от скоростисекреции желчи. Он переходит в желчь на билиарном полюсе гепатоцита спомощью цитоплазматических мембран, лизосом и пластинчатогокомплекса. Связанный билирубин в желчи образует макромолекулярныйсложнй коллоидный раствор (мицеллу) с холестерином, фосфолипидамии солями желчных кислот. С желчью билирубин попадает в тонкийкишечник. Кишечные бактерии восстанавливают его с образованиембесцветного уробилиногена. Из тонкого кишечника часть уробилиногенавсасывается и попадает в воротную вену и вновь поступает в печень(кишечно-печеночная циркуляция уробилиногена). В печени пигментполностью расщепляется.

Печень поглощает его не полностью, и небольшое количествоуробилиногена попадает в системную циркуляцию и выводится с мочой.Большая часть образующегося в кишечнике уробилиногена окисляется впрямой кишке до коричневого пигмента уробилина, который экскретируетсяс фекалиями.

В норме присутствующий в плазме билирубин по большей части(примерно 95%) не конъюгирован и, поскольку он связан с белками, онне фильтруется почечными клубочками и в моче здоровых людей необнаруживается. Билирубинурия отражает повышение концентрацииконъюгированного билирубина в плазме, и это всегда — признак патологии.

Частое проявление заболевания печени — желтуха, пожелтение тканейиз-за отложения билирубина. Клинически желтуха может не определятьсядо тех пор, пока концентрация билирубина в плазме не превыситверхний предел нормы более чем в 2,5 раза, т.е. не станет выше 50мкмоль/л. Гипербилирубинемия может быть результатом повышенногообразования билирубина, нарушения его метаболизма, сниженияэкскреции или сочетания этих факторов.

ОБМЕН ЖЕЛЕЗА, ПОРФИРИНОВ, ГЕМОПРОТЕИНОВ

В сутки в организм человека с пищей поступает около 20 г (0,36мМоль) железа, но всасывается около 10% (2 мг). При железодефицитнойанемиии оно повышается до 3 мг. Основным местом всасывания являетсятощая кишка. Всасывание определяется состоянием запасов железа ворганизме. Оно увеличивается при уменьшении резервов железа ворганизме, уменьшается когда запасы его достаточны. Но всасываниежелеза может увеличиваться независимо от его запасов в организме приусиленном эритропоэзе.

Железо лучше всасывается в двухвалентной форме, но с пищейпоступает трехвалентное железо. Под влиянием желудочного сока железоосвобождается из пищи и превращается из трехвалентного в двухвалентное.Аскорбиновая кислота облегчает всасывание железа, а содержащаяся всухих завтраках фитиковая кислота, фосфаты и оксалаты снижают еговсасывание, образуя с железом нерастворимые комплексы.

Общее содержание железа в организме 4 г (70 мМоль). Две трети еговключены в гемоглобин. 35% депонировано в печени, селезенке, костноммозге. Основное депо — печень, содержащая до 500 мг железа.Депонирующим железо белком является ферритин, транспортирующим — трансферин. Около 15% железа содержится в миоглобине. Минимальноеколичество в железосодержащих ферментах: каталазе (антиоксидант) ицитохромах — гемопротеинах, являющихся ферментами, катализирующимимногие окислительные процессы в организме. Только 0,1% железасодержится в плазме, где оно связано с транспортным белком — трансферрином, каждая молекула которого связывает два иона железа.В плазме трансферрин насыщен железом на одну треть. В тканях оннаходится в форме ферритина. Свободное железо очень токсично исвязывание его с белками делает его нетоксичным, что обеспечиваетбезопасный транспорт и хранение железа в организме. При нормальном

обмене железо, откладывающееся в гепатоцитах в форме ферритина, вреакции Перлеа не выявляется.

Здоровый человек теряет в сутки около 1 мг железа, а женщины вовремя менструации еще 15-20 мг в месяц. До 70% железа выделяется черезпищеварительный тракт, остальное — с мочой и через кожу.

Гем — железосодержащее тетропиррольное красящее вещество. Онявляется составной частью кислородсвязывающих белков и различныхкоферментов оксидоредуктаз. Почти 85% биосинтеза тема осуществляетсяв костном мозге, остальное в печени. В синтезе гема участвуютмитохондрии и цитоплазма. Начиная с реакции соединения глицина исукцинил КоА через ряд химических превращений, начинающихся вмитохондриях, продолжающихся в цитоплазме с участием ее ферментов, азатем вновь в митохондриях до образования протопорфириногена IX. Послечего посредством специального фермента феррохелатазы в молекулувключается атом двухвалентного железа. Образованный гем или феррум-протопорфирин IX включается в гемоглобин или миоглобин, где он связаннековалентно, или в цитохром, с которым связывается ковалентно.

Гемопротеины представлены гемоглобином, миоглобином ицитохромами.

Гемоглобин — пигмент крови, переносящий кислород, содержится вэритроцитах. Он состоит из белка глобина и четырех молекул гема.Гемоглобин взрослого (НвА) содержит две пары полипептидныхцепей — альфа и бета, каждая из которых связана с одной молекулойгема. Гем в процессе транспорта обратимо связывается с кислородом.Миоглобин связывает кислород в скелетной мускулатуре,Цитохромы — ферменты, катализирующие многие окислительныепроцессы в организме.

Гемоглобин — переносчик кислорода в организме, находится в эритроците. Главная функция эритроцитов — транспорт кислорода отлегких в ткани и углекислого газа от тканей обратно в легкие. Высшиеорганизмы нуждаются для этого в специальной транспортной системе, таккак молекулярный кислород плохо растворим в воде: в 1 л плазмыкрови растворимо только около 3,2 мл кислорода. Содержащийся вэритроцитах белок гемоглобин способен связать в 70 раз больше — 220 млкислорода в литре. Содержание Нв в крови составляет 140-180 г/л у мужчини 120-160 г/л у женщин, т.е. вдвое выше по сравнению с белками плазмы (60-80 г/л). Поэтому Нв вносит наибольший вклад в образование рН-буфернойемкости крови.

Читать еще:  Повар и гепатит можно ли работать чем опасен

При связывании кислорода с атомом железа в геме (оксигенация Нв) иотщеплении кислорода (дезоксигенация) степень окисления атома железа неменяется. Окисление двухвалентного железа до трехвалентного в геме носитслучайный характер. Окисленная форма Нв, метгемоглобин, не способнапереносить кислород. Доля метгемоглобина поддерживается ферментами(редуктаза) на низком уровне и составляет 1-2%.

В первые три месяца внутриутробной жизни образуетсяэмбриональные Нв. Затем до рождения доминирует фетальный Нв (НвF),который постепенно заменяется на первом месяце жизни на НвА.Эмбриональный и фетальный Нв обладают более высоким сродством ккислороду по сравнению с НвА, так как они должны переносить кислород изсистемы материнского кровообращения.

ОБМЕН МЕДИЗа сутки с пищей поступает 2-3 г меди. Она всасывается в

кишечнике и поступает в печень. 80-90% меди связывается cобразующимся в печени церулоплазмином. Частично входит в составнекоторых других ферментов: супероксиддисмутазы,

цитохромоксидазы. Незначительная часть может находиться в связи с

белком (купропротеиды) в печени, в плазме крови в виде лабильногокомплекса с альбумином и выводится с мочой.

Церулоплазмин является основным переносчиком меди в кровь, откудаон избирательно захватывается нуждающимися в нем органами,Выделяется медь в основном с желчью.

Помимо высокой оксидазной и антиоксидантной активностицерулоплазмин выступает катализатором при образовании гема,способствуя переходу неактивного, несвязывающего кислородтрехвалентного железа в активное двухвалентное железо. То естьпринимает большое участие в процессах кроветворения — в образованиигемоглобина.

УЧАСТИЕ ПЕЧЕНИ В ЭНЕРГООБМЕНЕПечень стоит на пути движения веществ из пищеварительноготракта в общий кровоток, что позволяет этому органу регулировать вкрови концентрацию метаболитов, прежде всего глюкозы, липидов,аминокислот. Печень поглощает большое количество глюкозы,превращая ее в гликоген. Это обеспечивает запасание энергетическогоматериала, способного отдать организму 400 кКал. В присутствиикислорода большинство клеток организма получают энергию за счетполного окисления питательных веществ (углеводов, аминокислот,липидов). При этом часть энергии сохраняется. Наиболее важной формойсохранения химической энергии в клетке является нуклеотидныйкофермент — аденозинтрифосфат (АТФ). Он образуется за счетокислительного фосфорилирования (АДФ + фосфат), с расходованиемэнергии (эндоэргическая реакция), тогда как на расщепление АТФ на АДФи фосфат высвобождается энергия (высоко экзоэргическая реакция).

Рис.8 Запасание и использование энергии в животном организмеэнергия, высвобождающаяся при окислении мономеров (аминокислот,моносахаров, жирных кислот и глицерола), используется на синтез АТФ изАДФ и Н3Р04, а запасенная в АТФ энергия затрачивается на выполнение всехвидов работ, свойственных животному организму (механическойхимической, осмотической и электрической) (цит. По Бышовскому А.Ш.Терсеневу О.А., 1994).

Рис. 9 Реакция высвобождения энергии

Высвобождение энергии происходит при взаимодействии АТФ с ионом+НОН (рис. 9)

Менее активно образуется АТФ при анаэробном гликолизе. Прианаэробном разрушении глюкозы образуется лактат и незначительная частьэнергии идет на синтез АТФ но это дает возможность клетке длясуществования в условиях недостатка или отсутствия кислорода. При

аэробном гликолизе окисление одной молекулы глюкозы сопровождаетсясинтезом 32 молекул АТФ.

Значительным источником энергии являются жирные кислоты. Ввиде ацил-карнитина они попадают в митохондриальный матрикс. гдеподвергаются бета-окислению с образованием ацил-КоА. В результатепоследующих реакций деградации жирной кислоты синтезируется 106молекул АТФ. что соответствует свободной энергии 3300 кДж/моль. чтозначительно выше в сравнении с распадом глюкозы.

Поэтому жиры представляют собой очень выгодную форму сохраненияэнергии.

При недостаточном энергообеспечении (сахарный диабет,интенсивные энергозатраты, не восполняемые за счет поступления глюкозыизвне, голодание) в печени ускоряются процессы распада жирныхкислот, сопровождающиеся интенсификацией кетогенеза. Источникжирных кислот — липолиз в жировых депо. Кетоновые тела, в основном,ацетоацетат, служат источником энергии для других тканей, преждевсего для мышц, мозга. При достаточном энергообеспечении организма

жирные кислоты используются для синтеза в печени триацилглицеридов,

фосфолипидов, которые активнее включаются в транспортные формы

Свои энергетические потребности печень обеспечивает главнымобразом за счет кетокислот, образующихся при дезаминировании ипереаминировании аминокислот. Использовать в качестве энергетическогоматериала ацетоацетат печень не может, т.к. отсутствуеттрансфераза, обеспечивающая образование его активной формы —ацетоацктил-КоА.

По мнению Л. Страйр печень, не используя в качестве источникаэнергии ацетоацетат является «альтруистическим органом».

ПИГМЕНТНЫЙ ОБМЕН

ПИГМЕНТНЫЙ ОБМЕН (лат. pigmentum краска) — совокупность процессов образования, превращения и распада в организме пигментов (окрашенных соединений, выполняющих самые различные функции). Нарушение П. о. является причиной большого числа болезней, в т. ч. болезней накопления, или следствием некоторых заболеваний (напр., вирусного гепатита и др.).

Наиболее важным аспектом обмена пигментов (см.) у животных и человека является обмен гемсодержащего хромопротеида гемоглобина (см.) и родственных ему пигментов — миоглобина (см.), цитохромов (см.),каталазы (см.) и пероксидаз (см.), многих дыхательных пигментов (см.). Синтез гема осуществляется из сукцинил-КоА и глицина через стадию образования 6-аминолевулиновой к-ты, при конденсации двух молекул которой возникает порфобилиноген — непосредственный предшественник протопорфирина (см. Порфирины). После завершения порфиринового цикла происходит включение в порфирии атома железа, доставляемого транспортным белком ферритином (см.), с образованием протогема, который, соединяясь со специфическим белком, превращается в гемоглобин или другой гемсодержащий пигмент. Хромопротеиды пищи (гемоглобин, миоглобин, хлорофилл-протеиды и т. д.), попадая в жел.-киш. тракт, расщепляются на белковую часть, подвергающуюся затем протеолитическому расщеплению, и простетическую группу. Гем не используется для ресинтеза хромопротеидов и окисляется в гематин, выделяющийся с калом в неизмененном виде или в виде соединений, образующихся из гематина под действием микрофлоры кишечника. В тканях распад гемоглобина и других гемсодержащих пигментов протекает иным путем. Гемоглобин, образующийся при распаде эритроцитов, доставляется белком плазмы гаптоглобином (см.) в клетки ретикулоэндотелиальной системы, где после окисления гемоглобина с образованием вердогемоглобина происходит отщепление от молекулы пигмента белковой части, которая затем разрушается под действием протеолитических ферментов, и высвобождение железа, пополняющего общий резерв железа в организме.

Избыточное образование желтокоричневого пигмента гемосидерина — продукта обмена гемоглобина и его отложение в тканях ведет к гемосидерозу (см.) и гемохроматозу (см.). Нарушение метаболизма гемоглобина в печени приводит к пигментному гепатозу (см. Гепатозы). При интенсивном разрушении большого числа эритроцитов (напр., при отравлениях, инфекциях, ожогах) возникает гемоглобинурия (см.) — появление в моче значительного количества гемоглобина. Известны многочисленные случаи синтеза аномального гемоглобина, заключающегося, напр., в замене аминокислот в первичной структуре глобина— белка молекулы гемоглобина (см. Анемии; Гемоглобин, гемоглобины нестабильные; Гемоглобинопатии). При некоторых патол, состояниях у человека и животных наблюдается выход из мышц и выделение с мочой миоглобина (см. Миоглобинурия).

Из вердогемоглобина образуется желчный пигмент зеленого цвета биливердин, представляющий собой линейное производное тетрапиррола. Он обнаружен в желчи, а также в тканях животных и человека. При восстановлении биливердина образуется другой желчный пигмент красновато-желтого цвета билирубин (см.). Желчные пигменты, попадающие в кишечник с желчью, частично всасываются в кровь и поступают в печень по системе воротной вены (см. Желчные пигменты). Свободный (непрямой) билирубин малорастворим и токсичен; он обезвреживается в печени путем образования растворимого диглюкуронида — парного соединения билирубина с глюкуроновой к-той (прямого билирубина). В пищеварительном тракте при восстановлении билирубина образуются основные пигменты кала и мочи — уробилиноген и стеркобилиноген, к-рые на воздухе окисляются в стеркобилин (см.) и уробилин (см.). Нормальное содержание непрямого билирубина в крови составляет 0,2— 0,8 мг/100 мл. При повышении содержания билирубина в крови выше 2 мг/100 мл развивается желтуха (см.). При желтухе в мочу через почечный фильтр проходит прямой билирубин (см. Билирубинурия). При нарушении функций печени в моче иногда обнаруживается большое количество уробилина (см. Уробилинурия). Нарушение порфиринового обмена приводит к развитию заболеваний, относящихся к группе порфирии (см.). При порфиринурии, сопровождающей ряд заболеваний, отмечают повышенное выделение р мочой порфиринов.

Меланины (см.) — темно-коричневые и черные пигменты человека и животных — образуются из тирозина в пигментных клетках (см.). Обнаружен также путь образования меланина из 3-оксикинуренина. Недостаточное образование меланина, вызываемое гл. обр. генетически обусловленной пониженной активностью тирозиназы, отмечается при альбинизме (см.). При аддисоновой болезни (см.) наблюдают усиленное образование меланина, приводящее к повышенной пигментации кожи. К патологическим состояниям, связанным с нарушением обмена меланина, относятся меланоз (см.) — избыточное накопление меланина, а также Меланома (см.) — опухоль, состоящая из малигнизированных клеток, вырабатывающих меланин,— меланобластов. Нарушения пигментации кожи — дисхромии кожи (см.) могут быть обусловлены не только нарушением обмена меланина, но и аномалиями обмена других пигментов, определяющих цвет кожи,— каротина (см.) и гемоглобина.

Нарушение обмена тирозина может приводить к выделению с мочой гомогентизиновой к-ты, при окислении которой образуется темный пигмент (см. Алкаптонурия). При этом часто происходит пигментация хрящей и другой соединительной ткани (см. Охроноз).

Читать еще:  Ожирение печени это опасно

При некоторых патол, состояниях (напр., при Е-гиповитаминозе), а также при старении в нервной, мышечной и соединительной тканях накапливается пигмент липидной природы липофусцин (см.). У животных избыточное образование пигментов липидной природы, возникающих, очевидно, в результате аутоокисления ненасыщенных липидов и последующей полимеризации продуктов их окисления, обнаружено при действии ионизирующей радиации и злокачественных опухолях.

Животный организм не способен синтезировать ряд пигментов, обнаруженных у растений. Однако биосинтез хлорофилла (см.) в растительных тканях имеет общие черты с образованием порфиринов у животных. Каротиноиды (см.) синтезируются при последовательной конденсации молекул ацетил-КоА через образование мевалоновой к-ты. При окислении каротинов образуются ксантофиллы. Каротиноиды, поступившие в организм животных с растительной пищей, подвергаются окислительному расщеплению (этот процесс происходит гл. обр. в стенке кишок) с образованием ретиналя, альдегида витамина А. Образующийся затем витамин А поступает в кровь и накапливается в различных тканях, в т. ч. в печени. В фоторецепторах сетчатки ретиналь, соединяясь с белком опсином, образует родопсин (см.), обеспечивающий различение света (см. Зрительные пигменты).

При нарушении превращения каротиноидов в витамин А развивается гиповитаминоз А, сопровождающийся значительными изменениями эпителия, поражением глаз и т. д. Экзогенная форма недостаточности витамина А встречается редко (см. Витаминная недостаточность). Избыток каротина в организме человека приводит к каротинемии (см.).

Флавоноиды и антоцианидины (см. Флавоны, Антоцианы) в растительном организме синтезируются из шикимовой к-ты или при конденсации двух молекул малонил-КоА с одной молекулой ацетил-КоА. В организме человека флавоноиды пищи распадаются на более мелкие фрагменты; иногда продукты распада флавоноидов обнаруживаются в моче в составе гомопирокатеховой, гомованилиновой и м-оксифенилуксусной к-т.

Методы определения — см. в статьях, посвященных описанию отдельных пигментов или групп пигментов.

Обмен пигментов

Пигменты представляют собой окрашенные органические вещества. Обмен пигментами – это совокупность процессов по образованию, превращению и распаду пигментов. Чаще всего при анализе крови определяется билирубин. Изменения его уровня могут свидетельствовать о возникновении очень серьёзных заболеваний. В нашем медицинском центре Вы можете сдать кровь на содержание билирубина.

Цены на услуги Услуги

  • Билирубин общий 385 a
  • Билирубин общий + фракции билирубина (прямой (связанный) + непрямой (свободный)) 495 a

Наши клиники в Санкт-Петербурге

Получить подробную информацию и записаться на прием Вы можете по телефону +7 (812) 640-55-25

Билирубин – жёлчный пигмент, образующийся в ходе распада гемопротеидов. В человеческом организме постоянно происходит процесс замены старых эритроцитов новыми. Старые эритроциты разрушаются, и высвобождается гемоглобин. В свою очередь он делится на более простые составляющие: гем и глобин. Из гема выделяется железо, а оставшаяся часть превращается в билирубин. Образовавшийся билирубин постоянно транспортируется альбумином к печени, где происходит его дальнейшее преобразование. В связи с этим количество билирубина в крови находится в прямой зависимости от следующих факторов:

  • Количество альбумина в плазме;
  • Активность ферментных систем;
  • Интенсивность распада эритроцитов;
  • Адекватность оттока желчи.

В случае затруднения оттока желчи, гемолитических процессах и заболеваниях печени (например, при гепатите С) концентрация билирубина в крови увеличивается, после чего он проникает в ткани и придаёт им жёлтую окраску, т.е., развивается желтуха. Для её диагностики проводят качественную реакцию, которая определяет формы билирубина.

При различных видах желтухи анализ на билирубин будет давать различные результаты:

  1. Механическая. Для неё характерно повышенное содержание прямого билирубина. Она возникает в случае, когда нарушается желчевыведение, из-за закупорки протока опухолью либо камнем.
  2. Гемолитическая. Для неё характерно высокое содержание непрямого билирубина. Возникает как следствие высокого распада эритроцитов крови. Это происходит, когда у человека имеются заболевания крови, кровоизлияния в ткани, лёгочные инфаркты, малярия.
  3. Паренхиматозная. Нарушается билирубиновыделительная функция. В крови выявляется повышенное содержание обеих форм билирубина. В этом случае происходит разрушение клеток печени – гепатоцитов. Причиной такого состояния может послужить вирусный гепатит, цирроз, рак печени и её абсцессы, токсичные вещества.

Пока ребёнок не дышит самостоятельно, кислород в его организм переносится эритроцитами с особым гемоглобином. После рождения они разрушаются, и образуется большое количество непрямого, или, другими словами свободного билирубина. Он является нерастворимым, поэтому функцию его переработки выполняет печень. В ходе реакций билирубин соединяется с веществами, которые делают его растворимым и способным выводиться вместе с мочой. В этом случае билирубин не оказывает токсического действия. Состояние, при котором билирубин у новорождённых повышен, называют желтухой новорождённых. При лечении используются специальные системы фототерапии.

Анализ на содержание билирубина

Для проведения исследования используется капиллярная кровь. В норме уровень общего билирубина находится в рамках 8,5-20,5 мкмоль/л, прямого — до 5,1 мкмоль/л, а непрямого до 15,4 мкмоль/л. После получения результатов анализа, отличных от нормальных, необходимо проконсультироваться со специалистом и выбрать дальнейший план действий.

30% скидка на анализы по воскресеньям во всех филиалах «Медицентр»

Желчные пигменты. Обмен желчных пигментов в норме

К желчным пигментам относят билирубин и продукты его преобразования — уробилин и стеркобилин. Промежуточные продукты преобразования билирубина — уробилиноген и стеркобилиноген к желчным пигментам не относятся, т. к. не имеют окраски.

Билирубин придает темно-бурую окраску желчи, в составе которой он выводится из организма. Желчные пигменты образуются главным образом в процессе распада гемоглобина эритроцитов (70-80%), в меньшей степени — миоглобина.

Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет примерно 120 дней, после чего они разрушаются, освобождая гемоглобина, который подвергается дальнейшему распаду.

Распад гемоглобина происходит в основном в клетках системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ), в частности — в купферовских клетках печени, селезенки. Гемоглобин превращается в желчные пигменты практически везде, где имеет место выход крови из кровяного русла. Например, если кровоизлияние происходит в кожу, то образуется гематома (синяк). Его окраска изменяется в соответствии с этапами превращения гемоглобина в билирубин. Красный — зеленый — желтый — красно-коричневый.

Этапы распада гемоглобина:

Разрыв одного метинового мостика протопорфиринового кольца и переход железа (II) в железо (III). При этом образуется вердоглобин зеленого цвета.

От молекулы вердоглобина отщепляется атом железа и белок глобин. Образуется неокрашенное соединение биливердин.

Биливердин восстанавливается, присоединяя атомы водорода по месту разрыва двойной связи у атома углерода и азота 3его пирольного кольца. Образуется билирубин красно-коричневого цвета. Он нерастворим в воде и токсичен для организма.

Билирубин, который образуется в клетках СМФ на периферии, связывается с белком плазмы крови альбумином и током крови доставляется в печень для дальнейших преобразований. Поэтому снижение уровня альбумина в крови ведет к нарушению доставки билирубина в печень и накоплению его в тканях и крови. Связь билирубина с альбумином не снижает его токсичность, а лишь обеспечивает транспорт билирубина. Такая форма билирубина называется свободным билирубином, неконъюгированным или непрямым билирубином.

Эта фракция билирубина не вступает в непосредственное взаимодействие с диазореактивом. Реакция происходит только после обработки свободного билирубина агентом (спиртом, кофеином), который переводит его в растворимое соединение.

Поступая в печень свободный билирубин избирательно поглощается гепатоцитами из крови, теряет связь с альбумином и взаимодействует с глюкуроновой кислотой с образованием билирубинглюкуронида.

Билирубинглюкуронид называется связанным билирубином, конъюгированным или прямым билирубином.

В такой форме билирубин постоянно удаляется из организма. Перевод нерастворимого билирубина в растворимое состояние способствует выведению билирубина в составе желчи в кишечник.

В кишечнике билирубинглюкурониды под влиянием микрофлоры кишечника (бета-глюкуронидаза) расщепляются на свободный билирубин и глюкуроновую кислоту. Билирубин под влиянием ферментных систем микрофлоры превращается в мезобилирубин и уробилиноген. Уробилиноген из тонкой кишки поступает через систему воротной вены в печень, где полностью расщепляется. Этот процесс нарушается при повреждениях печеночной паренхимы и нерасщепившийся уробилиноген поступает в кровь, а оттуда через почки в мочу.

Мезобилирубин в толстой кишке превращается в стеркобилиноген, часть его в отделе толстой кишки всасывается по системе геморроидальных вен в общий круг кровообращения, током крови приносится к почкам и выводится с мочой.

При доступе кислорода воздуха и света стеркобилиноген превращается в стеркобилин — пигмент, придающий моче соломенно-желтый цвет. Уробилиноген (уробилин) появляется в моче при повреждениях гепатоцитов.

Основная часть стеркобилиногена удаляется из организма в составе кала. Окисляясь, стеркобилиноген превращается в стеркобилин, который окрашивает кал.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 9160 — | 7306 — или читать все.

188.64.174.65 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×