Пути обмена аммиака. Биосинтез мочевины

Орнитиновый цикл в печени выполняет 2 функции:

превращение азота АК в мочевину, которая экскретируется и предотвращает накопление токсичных продуктов, главным образом аммиака;

синтез аргинина и пополнение его фонда в организме.

Регуляция синтеза мочевины

Быстрая регуляция происходит на уровне карбамоилфосфатсинтетазы I. Этот фермент аллостерически регулируется N-ацетилглутаминовой кислотой, которая синтезируется внутри митохондрий из глутамата и ацетил-КоА.

Долговременнаярегуляция зависит отсинтеза новых ферментов. Индукция синтеза определяется уровнем пищевого белка. Повышение поступления белков с пищей повышает синтез всех ферментов орнитинового цикла.

Образование солей аммония в почках.

Непосредственный синтез аммонийных солей происходит в просвете канальцев почек из секретируемых сюда аммиака и ионов водорода и фильтрующихся органических и неорганических анионов первичной мочи. Около 10% всего аммиака выводится почками в виде аммонийных солей:

Рис.4 Образование и экскреция аммиака в почках.

Часть глутамина крови, не задержавшаяся в печени, достигает почек. В клетках почечных канальцев, в основном в дистальных канальцах, имеется фермент глутаминаза, гидролизующая амидную группу с образованием глутамата. Глутамат, в свою очередь, дезаминируется глутаматдегидрогеназой. Выделяемый аммиак диффундирует в просвет канальца, где соединяется с ионом Н+, образуя ионы аммония NH4+. Они

связываются с неорганическими (фосфаты, хлориды, сульфаты) или с органическими анионами (уксусной, щавелевой, молочной кислот).

При ацидозе в почках усиливается индукция глутаминазы, усиливается катаболизм глутамина и, соответственно, образование аммиака и выведение Н+ в составе ионов аммония.

Гипераммониемия – повышение концентрации аммиака в крови. Гипераммониемия, как правило, является следствием нарушения синтеза мочевины в печени. Причины этого состояния могут быть врожденными (дефекты ферментов орнитинового цикла) и приобретенными (острые и хронические заболевания печени).

Азотемия – повышенное накопление остаточного азота в крови (в норме 14– 28 ммоль/л). Остаточный азот крови – азот небелковых азотистых компонентов в сыворотке крови (мочевины, креатинина, креатина, мочевой кислоты, индикана, аминокислот, аммиака). Так как 85% его составляет азот мочевины, поэтому в клинике исследуют не суммарный остаточный азот, а уровень мочевины. В норме содержание мочевины в крови 3,3-6,6 ммоль/л. Повышение уровня мочевины в крови называется уремия. Уровень мочевины в крови зависит от соотношения процессов ее синтеза и выведения из организма. Выделяют ретенционную и продукционную азотемию (уремию). Ретенционная гиперазотемия возникает в результате недостаточного выделения с мочой азотсодержащих продуктов. Происходит вследствие ослабления выделительной функции почек и сопровождается повышением концентрация мочевины.

Продукционная гиперазотемия возникает при избыточном поступлении азотсодержащих веществ в кровь. Это может быть следствием усиленного распада тканевых белков (например, при канцерогенезе) или повышения давления в системе воротной вены.