67. Исследование пигментного обмена в печени, диагностическое значение.
Отражением пигментного обмена в печени является содержание в крови (а также в кале и моче) билирубина и продуктов его восстановления. Определение нарушений пигментного обмена дает представление о функциональном состоянии геиатоцитов, а также помогает дифференцировать различные типы желтух.
Образование билирубина происходит в ретикулоэндотелиальных клетках костного мозга, лимфатических узлов, но в основном селезенки, а также в звездчатых ретикулоэндотелиоцитах печени (рис. 117). Билирубин образуется из гемоглобина, освобождающегося при физиологическом распаде эритроцитов; при этом гемоглобин распадается на белковое тело глобин и гем, содержащий железо. В клетках ретикулоэндотелиальной системы из освободившегося гема образуется свободный билирубин, который циркулирует в крови в непрочной связи с белком альбумином. Содержание свободного билирубина в крови составляет 8,55—20,52 мкмоль/л (0,5—1,2 мг%). Основная масса его поступает в печень, где он освобождается от связи с альбумином и при участии ферментов печени соединяется с глюкуроновой кислотой, образуя водорастворимое соединение —
Следовательно, печень участвует в обмене билирубина, выполняя следующие функции: 1) образование билирубина в звездчатых ретикулоэндотелиоцитах; 2) улавливание свободного билирубина из крови; 3) образование соединения билирубина с глюкуроновой кислотой; 4) секреция в желчь билирубинглюкуронида (связанный билирубин).
В крови здоровых людей находится только свободный пигмент. При заболеваниях, которые сопровождаются нарушением или извращением нормального выделения с желчью связанного билирубина, он попадает в кровь, и тогда в ней циркулируют оба пигмента (их можно определить раздельно).
Пробы (если надо)).
Качественная проба Ван ден Берга дает ориентировочные сведения: если она оказывается непрямой, можно считать, что в крови есть только свободный билирубин; если же она оказывается прямой, то неизвестно, в каком соотношении находятся оба пигмента — положительная прямая реакция маскирует присутствие любого количества свободного билирубина. В настоящее время пользуются преимущественно раздельным количественным определением фракций билирубина. В большинстве проводимых для этого исследований используют те же диазореактивы, что и для качественной пробы (диазореактив I: в дистиллированной воде растворяют 5 г сульфаниловой кислоты и 15 мл крепкой хлористоводородной кислоты и доводят объем дистиллированной водой до 1 л; диазореактив II: 0,5% раствор нитрита натрия; диазосмесь: 10 мл диазореактива I + 0,25 мл диазоре- актива II).
Качественная проба: к 0,5 мл сыворотки приливают 0,25 мл диазосмеси. В случае покраснения сыворотки в течение менее 1 мин реакция считается
Свободный билирубин, нерастворимый в воде, не выделяется почками; после связывания с глюкуроновои кислотой он становится водорастворимым при накоплении в крови — при подпеченочной и печеночной желтухах он обнаруживается в моче. В желчные пути выделяется только связанный билирубин (билирубинглюкуронид). В крупных желчных ходах и желчном пузыре (особенно при воспалительных процессах в них) и далее в кишечнике небольшая часть билирубина восстанавливается до уробилиногена, который резорбируется в верхнем отделе тонкой кишки и с кровью воротной вены попадает в печень. Здоровая печень полностью улавливает его и окисляет, но больной орган не в состоянии выполнить эту функцию, уробилиноген переходит в кровь и выделяется с мочой в виде уробилина. Уробилину- рия является очень тонким и ранним признаком функциональной недостаточности печени. Остальная, большая, часть билирубина в кишечнике восстанавливается вплоть до стеркоби- линогена. Основная часть его выделяется с калом, превратившись в прямой кишке и вне ее (на свету и воздухе) в стеркобилин, придающий калу его нормальную окраску. Небольшая часть стеркобилиногена, всасываясь в нижних отделах толстой кишки, по геморроидальным венам, минуя печень, попадает в общий круг кровообращения и выделяется почками. Нормальная моча всегда содержит следы стеркобилиногена, который под действием света и воздуха превращается в стеркобилин.
Содержание уробилиновых тел в моче увеличивается не только при недостаточности функции печени, но и при повышении гемолиза. В этих случаях вследствие освобождения значительного количества гемоглобина образуется и выделяется в кишечник больше билирубина. Повышение продукции стеркобилина приводит к усилению его экскреции с мочой. В случае механической желтухи, когда желчь совсем не попадает в кишечник, в кале отсутствует стеркобилин, в моче нет уробилиновых тел. При печеночно-клеточных желтухах понижается выделение билирубина с желчью и количество стеркобилина в кале уменьшается, а количество уробилиновых тел в моче нарастает. Соотношение их, составляющее в норме 10 : 1—20 : 1, значительно снижается, доходя при тяжелых поражениях печени до 1 : 1. При гемолитических желтухах нарастание стеркобилина в кале значительно превышает увеличение экскреции уробилиновык тел с мочой. Их соотношение возрастает до 300 : 1—500 : 1. Величина соотношения продуктов восстановления билирубина в кале и моче является гораздо более показательной при дифференциации желтух, чем абсолютная величина каждого из них.
studfile.net
Пигментный обмен. Нарушения пигментного обмена
Любого органа.
Как отмечалось (см. главу 13), начальным этапом распада является разрыв одного метинового мостика с образованием вердоглобина. В дальнейшем от вердоглобина отщепляются и . В результате образуется биливердин, который представляет собой цепочку из четырех пиррольных колец, связанных метановыми мостиками. Затем биливердин, восстанавливаясь, превращается в – , выделяемый с и поэтому называемый . Образовавшийся называется непрямым (неконъю-гированным) . Он нерастворим в , дает непрямую с диазореактивом, т.е. протекает только после предварительной обработки .
Рис. 16.4. Нормальный обмен уробилиногеновых тел (схема).
Образовавшийся в прямой вместе с очень небольшой частью непрямого выводится с в тонкую кишку. Здесь от прямого отщепляется и происходит его с последовательным образованием мезобилирубина и мезобилиногена (уробилиногена). Принято считать, что около 10% восстанавливается до мезобилиногена на пути в тонкую кишку, т.е. во внепеченочных желчных путях и в желчном пузыре. Из тонкой кишки часть образовавшегося мезобилиногена (уробилиногена) резорбируется через кишечную стенку, попадает в воротную вену и током переносится в , где расщепляется полностью до ди- и трипирролов. Таким образом, в норме в общий круг кровообращения и мезобилиноген не попадает.
Основное количество мезобилиногена из тонкой кишки поступает в толстую и здесь восстанавливается до стеркобилиногена при участии анаэробной микрофлоры. Образовавшийся стеркобилиноген в нижних отделах толстой кишки (в основном в прямой кишке) окисляется до стерко-билина и выделяется с калом. Лишь небольшая часть стеркобилиногена всасывается в систему нижней полой вены (попадает сначала в геморроидальные вены) и в дальнейшем выводится с . Следовательно, в норме человека содержит следы стеркобилиногена (за сутки его выделяется с до 4 мг). К сожалению, до последнего времени в клинической практике стеркобилиноген, содержащийся в нормальной , продолжают называть уробилиногеном. На рис. 16.4 схематично показаны пути образования уробилиногеновых тел в человека.
В клин
www.gestationpage.ru
Пигментный обмен. Клинико-диагностическое значение пигментного обмена Основные показатели пигментного обмена
Специалисты понимают под обменом пигментов процесс обмена важных кровяных пигментов, а именно, гемоглобина и продуктов его распада (билирубина и уробилина). На сегодняшний момент учеными доказано, что распад эритроцитов осуществляется в клетках костного мозга, печени, сосудах и селезенке.
В случае разрушения гемоглобина происходит отщепление простетической группы, утрачивающей атом железа. Затем она трансформируется в билирубин и биливердин. Билирубин выводится в просвет желчных капилляров клетками эпителия.
Установить состояние желчевыводящих путей и печени помогает проведение биохимического исследования на билирубин.
Осуществляют его по определенным показаниям:
Анемия гемолитического характера;
Желтуха всевозможного происхождения.
Показатели пигментного обмена могут быть разными, однако билирубин считается ключевым. Обмен данного элемента достаточно большой, а потому выделяют несколько типов соединения. Билирубин возникает в случае распада эритроцитов в селезенке, а потом проникает в печень посредством портальной венозной системы. Там осуществляется обезвреживание клетками печени методом связки и глюкуроновой кислотой. Именно поэтому он не является для организма токсичным.
Данный механизм действует в определении билирубина и его разновидностей в случае исследования на биохимию. Часть элемента, обезвреженная после связывания и выделяемая по протокам для желчи, называется прямым билирубином. Та часть, которая не успела соединиться с кислотой, проникает в поток крови и носит название непрямого билирубина.
Что оценивает анализ и как к нему готовиться?
В ходе химического исследования лаборанты определяют два основных показателя:
1. Прямой билирубин – вырабатывается из свободного элемента при его связывании с глюкуроновой кислотой. Согласно концентрации данного билирубина доктора могут сделать вывод о состоянии желчевыводящей системы и печени, а также обнаружить причины появления желтухи. Повышение фермента отмечают в случае патологии желчного оттока, гепатита и прочих нарушениях. Сильное выделение в кровь провоцирует пожелтение цвета кожи, глазных склер и потемнение урины.
2. Общий билирубин – представляет собой продукт распада гемоглобина, миоглобина и цитохромов. Он возникает в печеночных клетках и в селезенке. Элемент считается ключевыми компонентом желчи.
Нормальными показателями билирубина считаются:
Прямой – менее 4,3 мкмоль/л;
Непрямой – менее 17,1 мкмоль/л.
Если лаборанты выявляют повышение концентрации, доктора говорят об определенных патологиях:
2. Нехватка витамина В12.
3. Заболевание Жильбера.
4. Первичный цирроз и гепатит.
5. Формирование микролитов желчного пузыря.
Для уточнения диагноза проводятся дополнительные обследования.
Перед тем, как сдавать анализ на показатели пигментного обмена, пациент проходит несложную подготовку. Изъятие материала осуществляется на голодный желудок. После последнего приема пищи должно пройти не меньше восьми часов. За пару дней до процедуры нужно отказаться от физических нагрузок, жирных блюд и алкогольной продукции. Если следовать всем рекомендациям, можно получить максимально точные и достоверные результаты.
В нашем лабораторно-диагностическом центре Тольятти данный анализ проводится на высшем уровне. Благодаря новейшей технике и скорости работы профессионалов, результат не заставит себя долго ждать. При необходимости наши сотрудники дадут ответы на все интересующие вопросы.
Показатели пигментного обмена
Жёлчными пигментами называют продукты распада Hb и других хромопротеидов — миоглобина, цитохромов и гемсодержащих ферментов. К жёлчным пигментам относятся билирубин и уробилиновые тела — уробилиноиды.
Общий билирубин в сыворотке крови. Референтные величины концентрации общего билирубина в сыворотке крови менее 0,2-1,0 мг/дл (менее 3,4-17,1 мкмоль/л).
Возрастание концентрации билирубина в сыворотке крови выше 17,1 мкмоль/л называют гипербилирубинемией. Это состояние может быть следствием образования билирубина в количествах, превышающих способности нормальной печени его экскретировать; повреждений печени, нарушающих экскрецию билирубина в нормальных количествах, а также вследствие закупорки желчевыводящих протоков, что препятствует выведению билирубина. Во всех этих случаях билирубин накапливается в крови и по достижении определённых концентраций диффундирует в ткани, окрашивая их в жёлтый цвет. Это состояние называется желтухой.
В зависимости от того, какой тип билирубина присутствует в сыворотке крови — неконъюгированный (непрямой) или конъюгированный (прямой) — гипербилирубинемию классифицируют как постгепатитную (неконъюгированную) и регургитационную (конъюгированную), соответственно. В клинической практике принято деление желтух на гемолитические, паренхиматозные и обтурационные. Гемолитические и паренхиматозные желтухи — неконъюгированная, а обтурационные — конъюгированная гипербилирубинемия.
Исследование ферментов и изоферментов
Ферменты — специфические белки, выполняющие в организме роль биологических катализаторов. Наиболее часто в качестве объекта для исследования используют сыворотку крови, ферментный соста
pbmc.ru
Нарушения пигментного обмена. Исследование пигментного обмена Основные показатели пигментного обмена
Специалисты понимают под обменом пигментов процесс обмена важных кровяных пигментов, а именно, гемоглобина и продуктов его распада (билирубина и уробилина). На сегодняшний момент учеными доказано, что распад эритроцитов осуществляется в клетках костного мозга, печени, сосудах и селезенке.
В случае разрушения гемоглобина происходит отщепление простетической группы, утрачивающей атом железа. Затем она трансформируется в билирубин и биливердин. Билирубин выводится в просвет желчных капилляров клетками эпителия.
Установить состояние желчевыводящих путей и печени помогает проведение биохимического исследования на билирубин.
Осуществляют его по определенным показаниям:
Анемия гемолитического характера;
Желтуха всевозможного происхождения.
Показатели пигментного обмена могут быть разными, однако билирубин считается ключевым. Обмен данного элемента достаточно большой, а потому выделяют несколько типов соединения. Билирубин возникает в случае распада эритроцитов в селезенке, а потом проникает в печень посредством портальной венозной системы. Там осуществляется обезвреживание клетками печени методом связки и глюкуроновой кислотой. Именно поэтому он не является для организма токсичным.
Данный механизм действует в определении билирубина и его разновидностей в случае исследования на биохимию. Часть элемента, обезвреженная после связывания и выделяемая по протокам для желчи, называется прямым билирубином. Та часть, которая не успела соединиться с кислотой, проникает в поток крови и носит название непрямого билирубина.
Что оценивает анализ и как к нему готовиться?
В ходе химического исследования лаборанты определяют два основных показателя:
1. Прямой билирубин – вырабатывается из свободного элемента при его связывании с глюкуроновой кислотой. Согласно концентрации данного билирубина доктора могут сделать вывод о состоянии желчевыводящей системы и печени, а также обнаружить причины появления желтухи. Повышение фермента отмечают в случае патологии желчного оттока, гепатита и прочих нарушениях. Сильное выделение в кровь провоцирует пожелтение цвета кожи, глазных склер и потемнение урины.
2. Общий билирубин – представляет собой продукт распада гемоглобина, миоглобина и цитохромов. Он возникает в печеночных клетках и в селезенке. Элемент считается ключевыми компонентом желчи.
Нормальными показателями билирубина считаются:
Прямой – менее 4,3 мкмоль/л;
Непрямой – менее 17,1 мкмоль/л.
Если лаборанты выявляют повышение концентрации, доктора говорят об определенных патологиях:
2. Нехватка витамина В12.
3. Заболевание Жильбера.
4. Первичный ци
medatlanta.ru
Исследование пигментного обмена
Пигментный обмен — обмен таких важнейших пигментов крови, как гемоглобин, билирубин и уробилин. Разрушение эритроцитов крови происходит в печени, сосудах, костном мозге и селезенке. При этом активную роль играют купферовские клетки печени. В процессе разрушения гемоглобин превращается в желчные пигменты билирубин и биливердин, которые выводятся эпителиальными клетками в просвете желчных капилляров.
При проведения исследования пигментного обмена определяется уровень билирубина в сыворотке крови, который имеет большое значение при диагностировании различных видов желтухи (печеночной и механической).
Проведение биохимического анализа на билирубин помогает оценить состояние печени и желчевыводящих путей. В процессе лабораторного исследования определяют основные показатели:
- прямой билирубин, по концентрации которого можно обнаружить причины возникновения желтухи и оценить состояние желчевыводящей системы и печени;
- общий (непрямой) билирубин — основной компонент желчи, возникающий в печеночных клетках и селе, зенке.
Повышении уровня билирубина выше нормы свидетельствует о нехватке витамина В12, о раке печени, первичном циррозе и гепатите, об интоксикации или о формировании в желчном пузыре микрокамней.
Правила подготовка к сдаче анализа крови
Поскольку прием пищи значительно влияет на состав крови, то для получения достоверных данных необходимо придерживаться следующих несложных правил:
- сдавать кровь необходимо только в утренние часы и обязательно натощак;
- прием пищи и сладких напитков должен быть минимум за 8 часов до сдачи крови;
- за 2 суток до анализа прекратить прием жирной, соленой и жареной пищи и алкоголя;
- прекратить прием антибиотиков и других лекарственных средств за 2 недели до анализа;
- сдавать анализ до рентгенологического исследования, УЗИ, физио- и других процедур;
- не курить минимум за 1 час до сдачи крови;
- избегать психо-эмоциональных и физических нагрузок.
В нашей поликлинике ООО «Медфармсервис» врачи при выписке направления на сдачу общего анализа крови сообщат все правила и ограничения, расшифруют результат полученного анализа и составят эффективный план лечения.
xn--80aeedctwd9acje4a.xn--p1ai
Медицинская энциклопедия — пигментный обмен
Пигментный обмен — совокупность процессов образования, превращения и распада в живых организмах окрашенных органических веществ сложного химического строения — пигментов. Важнейшие пигменты — порфирины, хромопротеиды, меланины, каротиноиды, флавоны (см.) и др. Такие хромопротеиды, как гемоглобин (см.), миоглобин, каталаза, цитохромы (см. Ферменты), в качестве простетической (т. е. небелковой) группы содержат железопорфириновый комплекс (гем). Образование гемоглобина происходит в гемопоэтических клетках костного мозга; миоглобин образуется, по-видимому, внутри мышечных волокон, а цитохромы и каталаза непосредственно в содержащих их тканях. При биосинтезе порфиринсодержащих пигментов сначала происходит синтез протопорфирина (из янтарной кислоты и глицина), в который затем включается атом железа, и в результате образуется гем. После присоединения к нему соответствующего белка завершается синтез того или иного хромопротеида. В процессе биологического распада порфириновых белковых пигментов высвобождаются железо и белок, а протопорфирин превращается в желчные пигменты (см.). Билирубин (см.) в кишечнике превращается в уробилин (см.) и стеркобилин (см.), которые выводятся из организма в составе кала. Биливердин выделяется в неизмененном виде. Часть желчных пигментов выделяется с мочой.
Среди других пигментов важное место занимают пигменты кожи и волос — меланины, образующиеся из фенилаланина и тирозина, а также каротиноиды. Из β-каротина в стенке кишечника образуется витамин А, который в сетчатке глаза превращается в ретинин, и далее, соединяясь с белком, в родопсин (см.) — вещество, участвующее в фотохимических реакциях сетчатки.
В цепи реакций биосинтеза и превращений пигментов могут возникнуть патологические нарушения, ведущие к тяжелым заболеваниям. Так, при блокировании некоторых стадий биосинтеза порфириновых пигментов наступает порфирия, сопровождаемая анемией (резкое уменьшение образования гемоглобина) и порфиринурией (выделение с мочой промежуточных продуктов пигментного обмена). Во всех случаях гемолиза усиливается распад гемоглобина. Под влиянием некоторых ядов (например, цианида, окиси углерода) может происходить окисление гемоглобина с образованием метгемоглобина. Следствием глубокого нарушения синтеза гемоглобина является образование различных форм патологически измененных гемоглобинов (возникающих при ряде наследственных заболеваний).
Пигментный обмен — совокупность процессов образования, превращения и распада пигментов (см.) в живых организмах.
Биосинтез гемоглобина и родственных ему пигментов. Образование гемоглобина происходит в процессе созревания гемопоэтических клеток костного мозга, в то время как миоглобин образуется, по-видимому, внутри мышечных волокон, а цитохромы и цитохромоксидаза — непосредственно в содержащих их тканях, причем концентрация цитохромов в различных тканях одного и того же животного пропорциональна интенсивности дыхания данной ткани и в некоторой степени зависит от особенностей питания организма.
В процессе биосинтеза гемоглобина и миоглобина происходит образование тетрапиррольного кольца протопорфирина (см. Порфирины), включение в него железа и последующее соединение образовавшегося железопорфиринового комплекса (гема) с белком — глобином. В животном организме кольцо протопорфирина IX (тип III) образуется из уксусной кислоты и глицина. Уксусная кислота, включаясь в цикл трикарбоновых кислот (см. Окисление биологическое), превращается в янтарную кислоту, которая при участии кофермента А (см. Ферменты) конденсируется с α-углеродным атомом глицина и превращается в α-амино-β-кетоадипиновую кислоту. Эта кислота, теряя карбоксильную группу, переходит в α-аминолевулиновую кислоту; две молекулы этой кислоты в результате конденсации образуют циклическое соединение — порфобилиноген. Порфобилиноген является прямым предшественником пирроловых колец молекулы порфирина.
Из молекул порфобилиногена синтезируется затем тетрапиррольное кольцо порфиринов. Общим предшественником порфиринов является вещество, получившее название порфириногена. Порфириноген и другие промежуточные соединения подобного типа в процессе биосинтеза гемоглобина быстро возникают и так же
быстро исчезают, превращаясь в протопорфирин III, из которого образуется гем — простетическая группа ряда хромопротеидов. При превращении порфириногена в порфирины образуются в основном протопорфирин III и только в небольшом количестве порфирин I, который не используется в организме и выделяется из него в виде копропорфирина I. Количество протопорфирина III, образующегося за сутки в организме, равно около 300 мг, суточное же выделение этого вещества в виде копропорфирина III составляет всего 0,1 мг. Таким образом, почти весь синтезирующийся протопорфирин III идет на построение гемоглобина, миоглобина и других хромопротеидов.
Синтезированный в животном организме протопорфирин III, присоединяя железо, превращается в гем. Этот железопорфириновый комплекс не является веществом, специфичным для определенного пигмента, поскольку он входит в состав ряда сложных белков, например гемоглобина, миоглобина и др. Гем в дальнейшем соединяется со специфическими протеинами, превращаясь в молекулы гемоглобина, миоглобина, цитохрома с и др. Во время синтеза цитохрома с происходит восстановление винильных групп протопорфирина в этильные группы. Таким образом, образование различных хромопротеидов зависит от того, какой из специфических белков находится в тех клетках, в которых происходит синтез данного пигмента. В организме человека и высших позвоночных животных осуществляется синтез только железопорфирина. В процессе биосинтеза гемоглобина и других близких ему пигментов используется железо как освобождающееся при распаде эритроцитов, так и поступающее с пищей. Включение железа в эритроциты происходит только в момент их образования. Недостаток железа в организме приводит к уменьшению синтеза гемоглобина, но не влияет на процессы образования цитохрома с, миоглобина и каталазы. Для синтеза белковой части хромопротеидов тканей и крови используются также аминокислоты, освобождающиеся в процессе разрушения соответствующих глобинов.
Скорость биосинтеза различных хромопротеидов неодинакова. Образование миоглобина и цитохрома с происходит более медленно, чем синтез гемоглобина.
Распад гемоглобина и близких ему пигментов. В процессе биологического распада гемоглобина происходит высвобождение железа и глобина, которые используются для синтеза новых молекул пигмента крови. Протопорфирин же превращается в желчные пигменты (см.). Все эти реакции протекают в купферовских клетках печени и фагоцитарных клетках ретикулоэндотелиальной системы, но их последовательность еще недостаточно выяснена. В начале разрушения гемоглобина и миоглобина образуются зеленые пигменты — вердогемоглобины. При превращении пигментов мышц и крови в вердогемоглобины происходит раскрытие кольца протопорфирина (сохраняющего свои связи с железом и глобином) в результате разрыва α-метинового мостика с одновременным окислением первого и второго колец пиррола. Вердогемоглобин, теряя железо и глобин, превращается в желчные пигменты: вначале образуется биливердин, который затем под влиянием клеточных дегидраз восстанавливается и превращается в билирубин. Основным источником желчных пигментов является простетическая группа гемоглобина, а затем и миоглобина. В желчные пигменты, по-видимому, превращаются простетические группы цитохрома с и каталазы; однако в результате их распада образуется только 5% общего количества пигментов желчи. Предполагают, что некоторое количество желчных пигментов может возникать непосредственно из протопорфирина III, а возможно, и из гема до использования этих веществ в биосинтезе гемоглобина. Часть разрушающихся пигментов мышц и крови может превращаться и в копропорфирин III.
Желчные пигменты, образующиеся в клетках ретикулоэндотелиальной системы, поступают в кровь в виде билирубина. В крови билирубин соединяется с альбуминами сыворотки и превращается в билирубин-белковый комплекс, который захватывается печенью. Из печени биливердин и свободный билирубин выделяются в желчный пузырь, а оттуда — в кишечник.
В кишечнике билирубин под влиянием кишечных бактерий восстанавливается в уробилиноген и стеркобилиноген, бесцветные формы (лейкосоединения) пигментов мочи и кала. Из этих лейкосоединений при окислении образуются уробилин и стеркобилин.
Основная масса уробилиногена и стеркобилиногена выделяется из организма через кишечник, но некоторая часть всасывается, попадает в печень, где превращается в билирубин, частично поступает в кровь и выделяется почками вместе с мочой в виде уробилина и стеркобилина (так называемый общий уробилин мочи, количество которого колеблется обычно в пределах 0,2—2 мг в сутки и в норме не превышает 4 мг). В противоположность билирубину, биливердин в кишечнике не подвергается воздействию микрофлоры и выделяется из организма в неизмененном виде. Некоторая часть билирубина может окисляться и превращаться в биливердин.
Наряду с образованием желчных пигментов (тетрапирролов с открытой цепью), являющихся главными конечными продуктами гемоглобина и других хромопротеидов, в печени может происходить и более глубокий распад гема и билирубина с образованием дипиррольных соединений — пропентдиопента и билифусцина. Билифусцин в кишечнике подвергается восстановлению и, соединяясь затем с белком, превращается в коричневый пигмент — миобилин. Пропентдиопент и миобилин обнаруживаются в моче и фекальных массах.
Обмен некоторых других пигментов. Темно-коричневые и черные
пигменты — меланины (см.) — образуются в организме из фенилаланина и тирозина под влиянием тирозиназы, причем вначале фенилаланин окисляется в тирозин. Хотя лишь небольшое количество свободного тирозина клеток превращается в меланины, этот процесс играет основную роль в образовании пигментов кожи и волос. Тирозин, окисляясь, переходит в 3,4-ди-оксифенилаланин, который под влиянием специального фермента диоксифенилаланин-оксидазы (ДОФА-оксидаза) распадается, причем из образующихся продуктов распада затем возникают меланины. Образование меланинов может происходить также из таких веществ, как красно-желтый пигмент ксантоматин и 3-оксикинуренин — продукт обмена триптофана. Пигменты каротиноидной природы не имеют существенного значения для процесса образования меланинов.
Из разнообразных превращений в живых организмах каротиноидов (см.) особого внимания заслуживает переход каротина в витамин А. Доказано, что витамин А (см.) образуется в основном из (5-каротина в стенке кишечника, а не в печени, как это предполагалось раньше. Однако нет еще достаточных оснований для того, чтобы полностью отрицать роль печени в этом важном процессе. В стенке кишечника под влиянием, по-видимому, фермента каротиназы происходит расщепление молекул β-каротина, поступающего в организм вместе с пищей. При этом вначале β-каротин подвергается окислительному расщеплению с образованием альдегида витамина А — ретинина, который затем быстро превращается в витамин А. Образовавшийся витамин А поступает в кровь, в значительных количествах накапливается в печени и частично задерживается рядом других органов и тканей.
В сетчатке глаза витамин А может обратимо превращаться в ретинин, при соединении которого с белком опсином образуется родопсин (см.), или зрительный пурпур, являющийся фотохимическим сенсибилизатором.
Патология пигментного обмена. При различных заболеваниях у человека могут возникать разные нарушения в обмене гемоглобина. Ярким проявлением расстройств в биосинтетических реакциях являются порфирии, при которых в результате недостаточности соответствующих ферментных систем блокируются те или иные этапы биосинтеза протопорфирина III и гема. Наглядное представление о месте метаболических повреждений в течении синтетических реакций при этой врожденной патологии порфиринового обмена дает схема (см. ниже).
Схема метаболических повреждений в цепи реакций, приводящих к образованию гема при порфириях.
При острой порфирии нарушается превращение порфобилиногена в порфириноген. Вследствие этого в начале приступа с мочой выделяются красный пигмент порфобилин и его бесцветная форма — порфобилиноген, который при стоянии спонтанно превращается в порфобилин. Кроме того, из организма выводятся небольшие количества урои копропорфиринов I и III типов в виде цинковых соединений. Врожденная порфирия характеризуется усилением продукции урои копропорфиринов I типа. Кости и зубы у больных становятся красными или коричневыми из-за отложения в них порфиринов. В моче присутствуют свободные урои копропорфирины I и следы протопорфирина III, а в фекальных массах — копропорфирин I. В случае кожной формы порфирии в период ремиссий из организма выводится почками и через кишечник около 20% всего нормально образующегося в нем протопорфирина. Во время приступа порфирины выделяются только с мочой в виде урои копропорфиринов I и III типов.
Порфиринурии наблюдаются и при некоторых других заболеваниях как следствие увеличения в организме количества свободных порфиринов, являющихся побочными продуктами при биосинтезе гема. Так, при апластической анемии и полиомиелите преобладает выделение копропорфирина III, в то время как в случаях пернициозной анемии, лейкемии, гемофилии, инфекционного гепатита и некоторых других заболеваний в основном выделяется копропорфирин I.
Патологические изменения в обмене гемоглобина имеют место и при анемиях (см.). Так, например, железодефицитные анемии характеризуются резким уменьшением образования гемоглобина вследствие истощения депо железа в организме, дефицита железа в костном мозге и т. п. При пернициозной анемии образование гемоглобина замедлено, часть незрелых эритроцитов разрушается в костном мозге, что приводит к повышению содержания желчных пигментов и билирубинурии. В моче постоянно обнаруживаются уробилин (стеркобилин), а в кале повышается содержание стеркобилина (уробилина).
Усиление распада гемоглобина наблюдается во всех случаях гемолиза (см.), в результате которого освобождается значительное количество гемоглобина, возникают гемоглобинемия, гемоглобинурия (см.), увеличивается образование желчных пигментов и превращение их в пигменты мочи и кала.
Под влиянием некоторых ядовитых веществ в крови может происходить окисление гемоглобина с образованием коричневого пигмента — метгемоглобина. В случаях тяжелых отравлений метгемоглобин выделяется с мочой. При этом возможно отложение метгемоглобина и продукта его распада — гематина — в почечных канальцах, что влечет за собой нарушение фильтрационной способности почек и развитие уремии (см.).
Нарушение обмена миоглобина встречается при ряде заболеваний, сопровождающихся выходом миоглобина из мышц и выделением его с мочой. Эти еще малоизученные заболевания объединены под общим названием миоглобинурии. Они встречаются у животных (паралитическая миоглобинурия лошадей, беломышечная болезнь), реже у человека. При миоглобинуриях наблюдается ненормальная мобилизация миоглобина, потеря красными мышцами обычной окраски, атрофические или дегенеративные изменения в мышечной ткани. Миоглобинурия у человека возникает в результате травматических повреждений мышц, после длительных маршей, большого физического напряжения, при некоторых формах мышечной дистрофии и т. п.
Глубокие нарушения в синтезе гемоглобина, носящие не только количественный, но и качественный характер, наблюдаются при серповидноклеточной анемии (см.).
У лиц, страдающих этим заболеванием, синтезируется особый вид гемоглобина — гемоглобин S, аминокислотный состав которого отличается от обычного гемоглобина только в отношении одной аминокислоты (в гемоглобине S вместо молекулы глютаминовой кислоты, стоящей в полипептидной цепи, находится аминокислота валин). Это небольшое различие в структуре резко отражается на свойствах гемоглобина S, который плохо растворим в воде и выпадает внутри эритроцитов в виде кристаллов, благодаря чему эритроциты принимают серповидную форму.
В процессе физиологического распада тирозина происходят его дезаминирование и дальнейшее окисление с образованием в качестве промежуточного продукта распада гомогентизиновой кислоты. При алкаптонурии нарушается окисление гомогентизиновой кислоты; она выделяется почками и при щелочной реакции мочи превращается в коричнево-черный меланиноподобный пигмент, строение которого еще не установлено.
См. также Азотистый обмен, Кровь, Обмен веществ и анергии.
- Патологическая анатомия нарушений пигментного обмена
www.xn--80aacc4bir7b.xn--p1ai
Нарушения пигментного обмена
Многие заболевания печени проявляются нарушением пигментного обмена, что обнаруживается желтушной окраской кожи и особенно склер. Последнее объясняется значительным содержанием в склерах белка эластина, характеризующегося высоким сродством к желчным пигментам. Обычно желтушность кожи и склер наблюдается при концентрации билирубина в крови, превышающей 2,5 мг%.
Классификации желтух различны, равно, как и вызывающие их причины. Иногда их делят на гемолитическую, гепатоцеллюлярную и обтурационную (холестатическую). Поскольку все желтухи связаны с повышенным содержанием билирубина в крови (гипербилирубинемией), имеется и более простое деление на гипербилирубинемию, обусловленную главным образом непрямым билирубином, и гипербилирубинемию, обусловленную главным образом прямым билирубином.
Желтуха с нарушениями обмена непрямого билирубина может быть вызвана усиленным гемолизом, например, при гемолитической анемии, а также изменениями возможности деформации эритроцитов при прохождении их по сосудистому руслу, что характерно для нормальных эритроцитов. Другой причиной повышенного образования непрямого билирубина является неэффективный эритропоэз, когда усилена деструкция предшественников эритроцитов.
Увеличение содержания непрямого билирубина может возникать и на стадии его превращения в прямой, когда нарушено поступление свободного билирубина в печень, но чаще, когда имеется недостаточность ферментов, превращающих его в глюкурониды (билирубинглюкуронилтрансфераза). Это наблюдается при синдроме Жильбера. При данном заболевании другие биохимические показатели поражения гепатоцитов отсутствуют.
Полное отсутствие глюкуронилтрансферазы или недостаточная активность фермента наблюдаются также при симптоме Криглера-Найяра. При тяжелой форме этого наследственного заболевания содержание непрямого билирубина в крови может доходить до 45 мг%, оно сопровождается токсическим воздействием на нервную систему (ядерная желтуха) и кончается, как правило, летально.
Высокое содержание в крови непрямого билирубина наблюдается в первые дни жизни у большинства новорожденных (физиологическая желтуха). Обычно она продолжается не более 10 дней. Причиной этой гипербилирубинемии является усиленный гемолиз и несовершенство ферментативной системы, превращающей непрямой билирубин в прямой.
Недостаточность этой ферментативной системы может быть не только врожденной, но и вызываться некоторыми лекарственными препаратами (левомицетин). При гемолитических желтухах может увеличиваться и содержание прямого билирубина, но соотношение непрямого и прямого билирубина остается таким же, как в норме, то есть оно резко сдвинуто в сторону непрямого билирубина. Свободное поступление билирубина в кишечник при гемолитических состояниях сопровождается и повышенным уровнем его метаболитов, что выражается в интенсивной окраске кала и мочи за счет увеличения продукции уробилиногенов (стеркобилина).
Вторая группа патологических состояний связана с гипербилирубинемией, обусловленной главным образом прямым билирубином.
Среди этих заболеваний наибольший интерес представляют гепатоцеллюлярные болезни (вирусный и лекарственный гепатит) и холестаз различного происхождения. Эти заболевания связаны с нарушениями экскреторной функции печени.
Для всей этой группы заболеваний характерна гипербилирубинемия с увеличением содержания прямого билирубина (напомним, что в норме почти весь билирубин крови представлен фракцией непрямого билирубина). При заболеваниях, связанных с нарушением экскреторной функции печени, содержание прямого билирубина может доходить до 50% от общего билирубина. Механизм поступления прямого билирубина в кровь при указанной патологии остается недостаточно ясным. В качестве возможных причин рассматривают некроз печеночных клеток, усиление диффузии в кровь вследствие застоя желчи и др. Можно полагать, что гипербилирубинемия в этом случае является результатом комплексного нарушения. Наличие прямого билирубина в крови приводит к поступлению его и в мочу (билирубинурия), что выявляется как темным цветом мочи, так и специфическими пробами на билирубин.
На выделение прямого билирубина с мочой оказывают влияние и соли желчных кислот. Они повышают способность билирубина переходить в мочу. В частности, этим объясняется увеличение содержания прямого билирубина при обтурационной желтухе, когда вследствие застоя желчи содержание желчных кислот в крови возрастает. Следует заметить, что гипербилирубинемия и гипербилинурия наблюдаются при холестазе любого происхождения. Тем самым не удается использовать только эти два показателя для дифференциальной диагностики чисто обструкционного процесса, связанного с наличием желчных камней, без существенного повреждения гепатоцитов, и холестаза гепатоцеллюлярного характера. При значительном закрытии желчных путей поступление билирубина в кишечник резко снижается. В связи с этим уменьшается продукция метаболитов билирубина, и каловые массы слабо окрашены. Естественно, что и в моче не обнаруживается уробилин (стеркобилин).
В то же время неполный холестаз, сопровождаемый повреждением гепатоцита, может приводить к появлению уробилина в моче, так как образование его в кишечнике из поступившего билирубина в определенной степени сохранено, но нарушена гепато-энтеральная циркуляция, и уробилиноген может поступать в общий ток кровообращения и в мочу.
Увеличение прямого билирубина отмечено и при синдроме Дабина-Джонсона (хроническая идиопатическая желтуха), относящемся к семейным нарушениям экскреторной функции печени. При данном заболевании повышается содержание и прямого, и непрямого билирубина. Комбинированная гипербилирубинемия наблюдается в ряде случаев и при обширных хирургических вмешательствах вследствие наркоза, рассасывания гематом, переливания крови.
Нарушения пигментного обмена имеют место и в поздние сроки беременности. В этом случае происходит внутрипеченочный холестаз.
Таким образом, сопоставление показателей содержания в крови двух форм билирубина и продуктов его метаболизма в кале и моче позволяет определить форму желтухи. Рассматривая нарушения пигментного обмена, можно отметить и гемохроматоз, характеризующийся нарушением обмена железа. При этом заболевании отмечается дымчато-серая пигментация кожи благодаря отложению в ней пигмента меланина и железа.
Выше отмечалось, что источником железа для синтеза новых молекул гемоглобина является железо распавшихся эритроцитов, депонированное в форме ферритина, а также железо, поступающее из желудочно-кишечного тракта. Нормальная величина всасывания составляет 1,0-1,5 мг/сутки. При наследственных нарушениях, а также в результате ряда заболеваний (сидеробластическая анемия, талассемия, алкоголизм), при которых используются гемотрансфузия и препараты железа, всасывание железа по не совсем еще выясненным причинам резко увеличивается. Возрастает насыщенность трансферрина железом и отложение железа в паренхиматозных органах, прежде всего в печени, где увеличение по сравнению с нормой составляет 50-100 раз. Содержание железа в паренхиматозных органах может составлять 50-60 г, в то время как в норме оно не превышает 3-4 г. Наряду с ферритином, железо откладывается и в форме гемосидерина — более богатого железом пигмента. Избыток железа активирует перекисное окисление липидов, продукты которого разрушают субклеточные структуры. Генетический и приобретенный гемохроматоз по своей клинической и патоморфологической картине, по существу, одинаковы. В конечном итоге гемохроматоз приводит к циррозу с частым возникновением рака печени.
studfile.net