77. Роль печени в обмене липидов
Паренхиматозные клетки печени играют ведущую роль. Непосредственно в гепатоцитах протекают процессы биосинтеза холестерина, желчных кислот, образование фосфолипидов плазмы, кетоновых тел и липопротеидов. С другой стороны, печень контролирует обмен липидов всего организма. Хотя триацилглицерины составляют только 1% от общей массы печени, но именно ею регулируются процессы синтеза и транспорта жирных кислот организма. В печень, поступает большое количество липидов, которые «сортируются» в зависимости от потребностей органов и тканей. При этом в одних случаях может усиливаться их распад, до конечных продуктов, а в других желчные кислоты могут идти на синтез фосфолипидов и кровью доставляться к тем клеткам, где они необходимы для образования мембран, или же липопротеидами транспортироваться к клеткам, которые испытывают недостаток в энергии, и т. д.
Таким образом, обобщая роль печени в липидном обмене, можно отметить, что она использует липиды для нужд гепатоцитов, а также выполняет функцию контроля за состоянием липидного обмена во всем организме.
78. Роль печени в углеводном обмене
Определяется прежде всего ее участием в процессах синтеза и распада гликогена. Это имеет большое значение для регуляции уровня глюкозы в крови. Кроме того, в печени активно протекают процессы взаимопревращения моносахаридов. Галактоза и фруктоза превращается в глюкозу, а глюкоза может стать источником для синтеза фруктозы.
Впечени протекает также процесс глюконеогенеза, при котором из неуглеводных веществ — молочной кислоты, глицерина и гликогенных аминокислот — происходит образование глюкозы. Печень участвует и в регуляции углеводного обмена путем контроля за уровнем инсулина в крови, так как в печени содержится фермент инсулиназа, расщепляющая инсулин в зависимости от потребности организма.
Энергетические потребности самой печени обеспечиваются за счет распада глюкозы, во-первых, по анаэробному пути с образованием лактата и, во-вторых, по пептозному пути. Значение указанных процессов заключается не только и образовании НАДФН2 для различных биосинтезов, но и возможности использовать продукты распада углеводов в качестве исходных веществ для различных обменных процессов.
79. Обмен веществ в почках. Химизм образования мочи и её состав
Обмен веществ в почках
Около 1/3 работы сердца затрачивается на кровообращение в почках. 8-10% всего кислорода, поступающего в организм, поглощается ими; 90% энергетических веществ расходуется на выделительную функцию, остальные 10% - для других потребностей почек. Ежесуточно через почки человека протекает 700-1500 л крови. Основной источник химической энергии в почках - углеводы. В освобождении энергии преобладают аэробный путь и связанное с ним окислительное фосфорилирование. Часть энергии почки получают за счет распада липидов и особенно жиров.
В тканях почек интенсивно протекает обмен белков и других азотистых соединений. Здесь проходят реакции дезаминирования, особенно глутамина, несколько меньше - аминокислот и пуриновых производных. Часть аммиака идет на нейтрализацию неорганических и органических кислот. Из аммиака образуется гуанидин-уксусная кислота - источник креатина.
Химизм образования мочи
Главная функция почек - выделение мочи, чем и достигается постоянство "внутренней среды" организма. Это дает возможность сохранять необходимый водный состав и осмотическое давление жидкостей организма, регулировать концентацию различных ионов в частности и рН в целом, обеспечивать кислотно-щелочное равновесие, удалять конечные продукты обмена.
Образование мочи тесно связано с деятельностью сердечно-сосудистой системы. 25% артериальной крови поступает в почечные артерии. Конечные разветвления почечных артерий тесно связаны с секреторными отделами почки (рис. 58). Так, каждая почечная артерия разделяется на междолевые, а эти, в свою очередь, - на более мелкие сосуды, которые заканчиваются мальпигиевыми клубочками.
Мальпигиев клубочек и капсула Боумена образуют совместно с почечным канальцем нефрон. В почке собаки, например, от 186000 до 370000 нефронов. Протяженность капиллярной сети около 25 км, площадь ее в одной почке - до 1,5 м2.
Мочеобразование заключается в: 1) фильтарции плазмы крови в почечные канальцы; 2) реабсорбции части веществ из фильтрата; 3) секреции мочи в клетках почечных канальцев.
На первом этапе в верхние отделы почечного канальца из мальпигиевого клубочка фильтруется первичная моча. Она состоит из аминокислот, белка (иногда до 0,001%), глюкозы, мочевины, многих продуктов метаболизма, минеральных веществ. Около 20% плазмы крови фильтруется в виде первичной мочи. Интенсивность фильтрации определяется клиренсом, или коэффициентом очищения, который равен
Например, в организме за сутки образуется около 180 л первичной мочи, за 1 мин - до 125 мл фильтрата. Если вещество в проксимальных почечных канальцах полностью всасывается, то величина клиренса равна нулю. Если вещество не всасывается и полностью входит в состав вторичной мочи, то клиренс приближается к величине фильтрата (в нашем примере- 125 мл).
Второй этап образования мочи - реабсорбция отдельных составных частей первичной мочи в проксимальных отделах почечных канальцев. Она происходит против градиента концентрации, так как концентрация веществ в жидкости канальцев небольшая по сравнению с концентрацией их в крови. Процесс осуществляется белковыми переносчиками, которые соединяются с глюкозой и транспортируют ее к капиллярам через эндоплазматическу ю сеть клетки. Если в крови и в первичной моче глюкоза в избытке, она не успевает соединиться с переносчиком и прямо диффундирует во вторичную мочу. У собаки величина реабсорбции глюкозы достигает 303 мг/мин.
Для аминокислот существует несколько систем переносчиков. Так, одна из них участвует в транспортировании лейцина и изолейцина; вторая - лизина, аргинина, цистина, орнитина и гистидина; третья - глицина, аланина и креатина. Избыток в крови и первичной моче гистидина конкурентно угнетает реабсорбцию остальных аминокислот второй группы.
В проксимальных отделах почечных канальцев реабсорбируется около 96% воды и 80% ионов Na+ и Сl- первичной мочи, а также многие катионы и анионы. Процессы реабсорбции регулируются нейрогуморально. Так, вазопрессин активирует гиалуронидазу и способствует обратному всасыванию воды в почечных канальцах. Альдостерон регулирует содержание в моче ионов Na+ и K+. Под влиянием ренина от α2-глобулина отщепляется декапептид ангиотензин I, из него образуется ангиотензин II, который поддерживает тонус артериол клубочка и регулирует реабсорбцию многих веществ. В организм возвращается около 99% объема ультрафильтрата.
Третий этап образования мочи - секреция клетками почечных канальцев во вторичную мочу продуктов обмена веществ: парааминогиппуровой кислоты, мочевины, креатина и др. Этот процесс становится интенсивнее по мере приближения мочи к лоханке. Из нее моча поступает в мочеточники и мочевой пузырь.
В ходе секреции в мочу выделяются чужеродные для организма вещества, поступившие вместе с кормом, водой, воздухом, многие лекарственные средства и ядовитые продукты.
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МОЧИ
1. Мочевина-главный органический азотсодержащий компонент мочи. На долю мочевины приходится 80-90% азотосодержащих конечных продуктов обмена, выводимых с мочой. В среднем за сутки из организма взрослого человека выводится около 20-35г мочевины или 333-583 ммоль/сутки, что в пересчете на азот составляет 6-18г.
Экскреция мочевины зависит от состояния желудочно-кишечного тракта, функций печени, почек, интенсивности метаболизма.
Повышенное выделение мочевины - гиперуриурияможет быть связана с большим употреблением белка с пищей, носит алиментарный характер, кроме этого гиперуриурия наблюдается при всех заболеваниях, сопровождающихся усиленным распадом белков тканей (лихорадочные состояния, кахексия, гипертиреоз, сахарный диабет и др.), а так же при приеме некоторых лекарственных средств (гормонов).
Уменьшение количества мочевины, выделяемой с мочой, гипоуриурия, характерно для заболеваний и токсических поражений печени, сопровождающихся печеночной недостаточностью, для заболеваний почек с нарушением их фильтрационной способности, а также при применении инсулина и ряде других причин.
2. Мочевая кислота- конечный продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов. За сутки у здорового человека с мочой выделяется около 0,3-0,6 г мочевой кислоты или 1,6-3,54 ммоль/сут. Это величина редко падает ниже 0,5-0,6 г, даже при отсутствии в пище пуринов, но может возрастать до 1 г и более при употреблении продуктов с высоким содержанием нуклеопротеидов. Количество выделяемой с мочой мочевой кислоты зависит от ее содержания в крови и определяется соотношением процессов клубочковой фильтрации, реабсорции и секреции в канальцах, возможно, с участием специфического переносчика.
Реабсорбции подвергается 90-95% мочевой кислоты, присутствующей в ультрафильтрате.
У новорожденных детей выделение мочевой кислоты составляет около 0,2 ммоль/сут, в возрасте 1 месяца – 0,6 ммоль/сут , 1 года – 1,2 ммоль/сут.
Первые три месяца жизни ребенка характеризуются высокой экскрецией мочевой кислоты. К 6 месяцам доля мочевины увеличивается, однако выделение мочевой кислоты превышает соответствующие величины у взрослых. Эти данные свидетельствуют о том, что в раннем возрасте у детей основной формой выведения конечных продуктов азотистого обмена является мочевая кислота, что характеризует урикотельный тип выведения аминного азота.
Повышенное выведение мочевой кислоты (гиперурикурия), наблюдается при лейкемии, полицитемии, гепатитах, подагре, а также при лечении аспирином и кортикостероидами.
Гиперурикурияможет быть связана с гиперпродукцией в организме мочевой кислоты вследствие усиленного распада тканевых структур или генетических нарушений отдельных ферментов - синдром Леша-Нейхана и др.
Вследствие незначительной растворимости в воде мочевая кислота и ее соли могут выпадать в осадок и образовывать камни в нижних отделах мочевых путей.
3. Креатинин - также является конечным продуктом азотистого обмена. Образуется в мышечной ткани из креатина. Креатинин попадает в мочу преимущественно путем клубочковой фильтрации и в небольшом количестве за счет активной канальцевой секреции. Суточное выделение креатинина индивидуально и постоянно для каждого человека, отражая преимущественно объем мышечной массы организма и составляя в среднем 4,4-17,7 ммоль/сут. (0,5-2г/сут). Зависимость между количеством креатинина, выделяемого с мочой, и количеством мышечной ткани выражается в виде креатининового коэффициента, т.е. количества выделенного за 24 часа креатинина (в мг) в расчете на 1 кг массы тела. Этот коэффициент колеблется от 18 до 32 у мужчин и от 10 до 25 у женщин; он невелик у тучных астеничных лиц и высок у лиц среднего роста с развитой мускулатурой.
У новорожденных детей выделение креатинина составляет 0,08 ммоль/сут, к 1 году эта величина равна 0,7 ммоль/сут. Гиперкреатининуриянаблюдается при приеме большого количества мясной пищи, некрозе мягких тканей (мышц), синдроме длительного раздавливания, тяжелой мышечной работе, после снятия кровоостанавливающего жгута, лихорадочных состояниях, пневмонии.Гипокреатининурияотмечается при хроническом нефрите с уремией (почечная недостаточность), мышечной атрофии, дегенерации почек, лейкемии, в старческом возрасте.
У детей в моче кроме креатинина может появиться креатин – это физиологическая креатинурия, которая обусловлена тем, что синтез креатина у ребенка опережает рост мышечной ткани. Так если у новорожденных в моче определяются только следы креатина, то к 1 месяцу жизни его количество возрастает до 0,07 ммоль/сут, а к 1 году – до 0,4 ммоль/сут.
Физиологическаякреатинуриянаблюдается в пожилом, старческом возрасте и связана с возрастными дегенеративными изменениями в мышечной ткани.
4. Общий азот- сумма всех азотосодержащих компонентов мочи, в норме составляет 10-16г/сут.
Гиперазотурияотмечается при усиленном распаде тканевых белков (сахарный диабет, тиреотоксикоз и др.),гипоазотурия- при недостатке белка в питании, при нарушении выделительной функции почек.