Шпаргалка по "Биохимии"

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

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

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

Причинами порфирий могут быть:

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

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

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

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

Распад гема

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

Первая реакция  распада гемоглобина – это  гидролиз его белковой части.

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

гем (Fe²⁺)® (над: оксигеназа) гемин(Fe³⁺) (это ферри форма) ® (над: редуктаза; под: НАДФH₂®НАДФ) гемин (Fe²⁺) (ферро форма) ® (над: редуктаза, +О₂; под: НАДФН₂®НАДФ)оксигемин (Fe³⁺)® (над: редуктаза, +О₂; под: -СО, -Fe³⁺)биливердин® ( над: НАДФН₂®НАДФ) ®билирубин® (над: +альбумин) билирубин-альбумин (неконъюгированный билирубин - НБ).

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

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

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

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

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

НБ имеет свойства:

1. токсичен;

2. гидрофобен;

3. адсорбирован  на альбумине;

4. не проходит  через почечный эпителий;

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

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

- билирубин-моноглюкурониды  (20%);

- билирубин-диглюкурониды  (80%).

Эти билирубины носят название конъюгированного билирубина – КБ.

КБ имеет свойства:

1. не токсичен;

2. гидрофилен;

3. не связан  с белками;

4. легко проникает  через почечный барьер;

5. дает прямую реакцию  с диазо-реактивом Эрлиха.

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

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

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

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

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

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

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

Патология пигментного  обмена

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

Выделяют следующие  желтухи:

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

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

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

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

 

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

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

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

 

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

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

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

Моча таких  больных интенсивно оранжевая, кал темный.

 

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

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

 

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

Биохимия крови

Типы изменения  биохимического состава крови

I. Абсолютные и относительные.

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

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

II. Качественные и количественные.

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

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

Белковый состав крови

Функции белков крови:

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

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

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

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

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

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

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

8. являются резервом  аминокислот. 

Общий белок

В норме общий белок крови 65-85 г/л.

Общий белок – это сумма всех белковых веществ крови.

► Гипопротеинемия  – снижение альбуминов. Причины:

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

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

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

4. нарушение белоксинтезирующей функции печени.

► Гиперпротеинемия может быть в двух вариантах:

а) парапротеинемия  – появление патологических белков;

б) повышение  за счет белковой фазы воспаления.

Альбумины

В норме 35-50 г/л.

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

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

Глобулины в  норме 20-30 г/л

I. α₁ -глобулины

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