Главная страница
qrcode

БИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ. Учебное пособие для самостоятельной работы студентов Оренбург 2014 2 I. Биохимия почек. Функции почек. Механизм образования мочи


Скачать 442.85 Kb.
НазваниеУчебное пособие для самостоятельной работы студентов Оренбург 2014 2 I. Биохимия почек. Функции почек. Механизм образования мочи
АнкорБИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ.pdf
Дата14.07.2018
Размер442.85 Kb.
Формат файлаpdf
Имя файлаBIOKhIMIYa_POChEK_I_MOChI.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипУчебное пособие
#43005
страница1 из 3
Каталог
  1   2   3
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Оренбургская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации
ГБОУ ВПО ОрГМА МЗ РФ кафедра биологической химии БИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ Учебное пособие для самостоятельной работы студентов Оренбург - 2014

2
I. Биохимия почек. Функции почек. Механизм образования мочи.
Почки – главный секреторный орган человека, который обеспечивает экскрецию конечных продуктов обмена веществ и играет важную роль в поддержании постоянства состава внутренней среды организма.
Почки – это парный орган, на долю которого приходится примерно 0,5% от массы тела. Вес обеих почек человека обычно колеблется около 300 г. В состав почечной ткани входит около 83% воды и 17% сухого остатка, состоящего преимущественно из различных белков глобулинов, нуклеопротеидов, протеиноидов и др. Несмотря на сравнительно небольшие размеры и вес, почки являются органом, потребляющим большое количество кислорода и питательных веществ. Установлено, что не менее 10 % всего поглощенного человеком в состоянии покоя кислорода используется почечной тканью на окислительные процессы. Столь высокая дыхательная способность и такой интенсивный обмен веществ в почках, несомненно, объясняются чрезвычайно энергичной и непрерывной работой этого органа. В корковом слое почек преобладают аэробные окислительные процессы. В клетках коры почек имеется большое количество митохондрий, поэтому в них отмечена высокая активность ферментов цикла трикарбоновых кислот, тканевого дыхания. Основными энергетическими субстратами здесь являются жирные кислоты, кетоновые тела, углеродные скелеты аминокислот. В коре почек активно осуществляется глюконеогенез. Мозговой слой почек характеризуется преобладанием анаэробных процессов, в связи с чем, основным субстратом биологического окисления в них является глюкоза, а преобладающим энергетическим процессом - анаэробный гликолиз. Функции почек

Основная функция почек - выделение из организма конечных продуктов обмена и поддержание гомеостаза реализуется за счет следующих механизмов мочеобразования и экскреции различных веществ регуляции осмотического давления путем выделения через почки избытка воды или а регуляции кислотно-основного состояния вследствие активации аммонигенеза и выделения с мочой кислых фосфатов при ацидозе и ингибиции этих процессов при алкалозе
4.
детоксикации – в почках осуществляется II фаза обезвреживания ксенобиотиков - процесс конъюгации ксенобиотиков с глицином, ацетатом и глюкуронатом; синтеза эритропоэтина – гормона, стимулирующего эритропоэз; образования ренина, протеолитического фермента, участвующего в процессе образования ангиотензина, обладающего высокой вазоконстрикторной активностью

3 превращения
25-оксихолекальциферола в активный
1,25- диоксихолекальциферол (кальцитриол) - гормон, регулирующий фосфорно- кальциевый обмен синтеза глюкозы (глюконеогенез). Механизм образования мочи Главным механизмом гомеостатической функции почек является образование и выделение мочи. При образовании мочи почки выполняют значительную работу против осмотических сил, так как концентрация осмотически активных веществ в моче человека обычно превышает концентрацию этих веществ в плазме крови. Так, содержание мочевины в плазме крови человека не превышает 0,04%, в моче же содержится более 2% мочевины в крови количество хлористого натрия около 0,6%, в моче – свыше 1% и т.д.
Кровь, поступая в почки через почечные артерии, не только снабжает усиленно работающий железистый аппарат почек необходимыми питательными веществами и кислородом, но и освобождает организм отряда веществ – продуктов тканевого обмена.
Почки обильно снабжаются кровью за сутки через почки проходит
1500 л крови, что соответствует 900-1200 мл/мин. Из протекающей крови образуется количество мочи, которое составляет приблизительно 1/1000 часть прошедшей крови, то есть 800-1500 мл в сутки. Процесс мочеобразования включает следующие этапы
1. ультрафильтрация плазмы крови почечными клубочками
2. избирательная реабсорбция химических веществ почечными канальцами
3. секреция из крови в просвет почечных канальцев веществ, предназначенных для экскреции с мочой
4. секреция протонов и продукция ионов аммония (аммонигенез).
В результате пассивной фильтрации жидкой части крови в почечных клубочках образуется ультрафильтрат или первичная моча. Ежесуточно образуется около 200 л ультрафильтрата. Ультрафильтрат содержит все компоненты плазмы крови, за исключением белков с молекулярной массой свыше 50000 Да. Ежедневно в 200 л фильтрата поступает около 30000 ммоль натрия, 800 ммоль калия, 300 ммоль ионизированного кальция, 1000 ммоль
(180 г) глюкозы и 800 ммоль (48 г) мочевины при их нормальной концентрации в плазме крови.
Здоровые почки фильтруют лишь небольшие количества белка и связанных с белком соединений.
В проксимальных отделах почечных канальцев происходит изоосмотический транспорт, обеспечивающий реабсорбцию веществ. Все вещества первичной мочи делятся на пороговые и беспороговые. Пороговые вещества реабсорбируются, беспороговые – нет, поэтому выделяются с мочой в количествах пропорциональных их концентрации в плазме крови. Реабсорбция происходит как простой диффузией, таки активным

4 транспортом. Активный транспорт требует больших затрат энергии, поэтому в почечных канальцах высока активность К, Na
+
- АТФ-аз.
Активно реабсорбируются Na
+
, Cl
-
, НО, глюкоза и другие моносахариды, аминокислоты, Ca
2+
, Mg
2+
, Р
н
, гидрокарбонаты, белки. Причем глюкоза и белки реабсорбируются почками практически полностью, аминокислоты – на 99%, НО – на 96%, Na
+
и Cl
-
- на 70%; остальные вещества более чем наполовину Ионы натрия реабсорбируются посредством активного транспорта, глюкоза и аминокислоты с помощью специальных переносчиков совместно с
Na
+
по механизму симпорта. Ионы кальция и магния реабсорбируются с помощью транспортных Cа
2+
,Mg
2+
-АТФ-аз. Белок реабсорбируется путем эндоцитоза. К слабо реабсорбирующим веществам относятся мочевина и мочевая кислота, к нереабсорбирующим веществам относятся креатинин, маннит, полисахарид инулин и др.
Таким образом, почти все пригодные для повторного использования питательные вещества и основная масса электролитов и воды реабсорбируется в проксимальных отделах почечных канальцев.
В петле Генле происходит активный транспорт растворимых веществ из восходящего в нисходящее колено петли Генле. Жидкость, поступающая в нисходящее колено почти изоосмоляльна, те. имеет равную с общим кровотоком осмомяльность. В нисходящей части петли Генле происходит пассивная реабсорбция воды, поэтому осмолярность жидкости увеличивается. Имеются данные о том, что в этом месте осуществляется реабсорбция хлоридов. Регулятором этого процесса является альдостерон.
В дистальных канальцах почек происходит окончательное образование мочи, здесь идут процессы реабсорбции Na
+
,
Cl
-
: реабсорбируется примерно 30 % Na
+
и Cl

первичной мочи. Обратное всасывание Na
+
в дистальных отделах почечных канальцев имеет свои особенности и осуществляется по механизму озоосмолярного ионного обмена. Во-первых, Na
+
реабсорбируется независимо отводы. Происходит всасывание Na
+
из мочи, за ним пассивно следуют ионы Cl

. Во-вторых, в ответ на поступающий в эпителий почечных канальцев Na
+
в мочу секретируются другие катионы – Н, К. Источником Н являются Н
2
СО
3
, которая образуется из СО и НО при участии фермента карбоангидразы, и затем диссоциирует на Ни НСО
3
-
, а также органические кислоты. Третьей особенностью реабсорбции Na
+
в дистальных отделах почечных канальцев – это его регуляция альдостероном, повышающим скорость этого процесса. В дистальных отделах канальцев реабсорбируется значительная доля кальция. Реабсорбцию кальция стимулирует гормон паращитовидных желез
паратирин. Лишь около 2% профильтрованного в клубочках кальция попадает в мочу. В собирательных трубках протекает заключительная фаза реабсорбции. В них реабсорбируется вода и образуется окончательная или вторичная моча. Этот процесс регулируется гормоном задней доли гипофиза
– вазопрессином.

5 За сутки эпителий почечных канальцев реабсорбирует примерно 180 л НО, 1 кг С, 500 г NaHCO
3
, 250 г глюкозы, 100 г свободных аминокислот.
Канальцевая секреция осуществляет активный транспорт в просвет почечных канальцев веществ, содержащихся в крови, или образующихся в эпителии почечных канальцев. Из кровеносного русла секретируются ионы калия, водорода, органические кислоты, основания, ксенобиотики, лекарства. Клетки эпителия почечных канальцев секретируют в просвет канальцев Ни

3
Для оценки функционального состояния почек в клинике используется такой показатель как клиренс. Клиренс – величина, которая показывает, какое количество мл ультрафильтрата или плазмы крови за 1 мин полностью освобождается отданного вещества При клинических исследованиях измеряют клиренс креатинина или мочевины (значительно реже. Если необходимо измерить истинную скорость клубочковой фильтрации, выбирают такое вещество, которое экскретируется исключительно в результате ультрафильтрации в клубочках и не реабсорбируется и не секретируется в канальцах. Таким веществом является инулин. Это полисахарид, состоящий из молекул фруктозы, в организме не синтезируется, при парэнтеральном введении фильтруется клубочками. При сравнении величин клиренса инулина и креатинина было установлено, что клиренс креатинина выше, чем инулина, что обусловлено дополнительной секрецией креатинина в почечных канальцах. В тоже время клиренс мочевины ниже, чему инулина, за счет диффузии небольших ее количеств из проксимальных отделов канальцев в кровоток. Все это необходимо учитывать при оценке функционального состояния почек. Величина клиренса какого – либо вещества всегда указывает на тот объем плазмы (в мл в мин, в котором содержалось найденное в моче количество этого вещества. Нельзя рассчитать клиренс тех веществ, которые вовремя прохождения ими почек образуются дополнительно или разрушаются. Выделение различных веществ почками определяется тремя факторами фильтрацией, канальцевой реабсорбцией и канальцевой секрецией. Величина клиренса веществ, которые фильтрируются только клубочками, следовательно, фильтрируемое количество которых вовремя дальнейшего прохождения ими канальцев более уже не изменится, показывает величину клубочкового фильтрата и составляет при здоровых почках около 120 мл плазмы в минуту (например, клиренс инулина. Клиренс веществ, которые после фильтрации их через клубочки вследствие полной их реабсорбции канальцами не появляются в конечной моче, равен 0 (например, клиренс глюкозы. Вещества, полностью появляющиеся во вторичной моче, так как они были профильтрованы клубочками и дополнительно были экскретированы клетками канальцев, дают максимальные величины клиренса, которые указывают величину эффективного почечного плазмотока например, клиренс парааминогиппуровой кислоты составляет 500-700 мл плазмы в мин.

6 Схема образования мочи

Почки ЦНС гормоны Пассивная Первичная фильтрация моча
Вторичная
Реабсорция,
секреция моча
Физико-химические свойства
- прозрачность Норма Патология - цвет мочевина глюкоза – глюкозурия - реакция аминокислоты белок – протеинурия - относительная мочевая кислота креатин – креатинурия плотность и др гиппуровая кислота кетоновые тела – кетонурия креатинин гемоглобин – гемоглобинурия стеркобилиноген билирубин – билирубинурия аммиак галактоза - галактозурия индикан фруктоза - фруктозурия органические кислоты ФПК – фенил-ПВК-урия витамины гомогентизиновая кислота - алкаптонурия пептиды кровь – гематурия, гемоглобинурия неорганические компоненты
Н
2
РО
4
-
, НРО
4 2-
а, К, Са
2+
, Mg
2+
О Моча человека (Urina) – биологическая жидкость, в составе которой из организма выделяются конечные продукты обмена веществ, токсические продукты, лекарственные вещества и др. Установлено, что с мочой выделяется не менее 150 различных веществ. Химический состав мочи тесно связан с химическим составом крови. При

7 многих заболеваниях происходит изменение состава крови, что в свою очередь неминуемо отражается и на составе мочи.
II. Физико-химические свойства мочи Объем суточной мочи (диурез – это количество мочи, выделяемой за сутки здоровым человеком.
У здорового человека, находящегося на обычном пищевом режиме, объем мочи в сутки колеблется от 600 до 2500 мл, что соответствует 80-85% количества принятой жидкости. В среднем количество мочи составляет около 1,5 л. Колебания диуреза могут быть весьма значительными и зависят не только от количества выпитой жидкости, но и от выделения воды с потом, с испражнениями (особенно при поносе. Суточный диурез может или увеличиваться (полиурия) или уменьшаться (олигурия), полное отсутствие мочи называется анурия (табл. 1).
Полиурия – это выделение мочи более 2500 мл в сутки. Полиурия может быть физиологическая – при введении в организм больших количеств жидкости, при употреблении растительной пищи (картофель, овощи, фрукты, содержащей много воды, при стрессе. Патологическая полиурия в свою очередь может быть почечного и внепочечного происхождения. Почечная полиурия
наблюдается при заболеваниях почек (гидронефроз, пиэлит, кистозное перерождение почек, амилоидоз, первично и вторично сморщенная почка. Внепочечная полиурия отмечается при сахарном и несахарном диабете, схождении отеков, заболеваниях нервной системы истерия, эпилепсия.
Объем мочи зависит не только от количества потребляемой жидкости, но и от употребления кофе или чая, обладающих мочегонным действием, этанола, подавляющего выделение АДГ, приема лекарственных препаратов – диуретиков.
Олигурия – это уменьшение суточного объема мочи до менее 600 мл.
Олигурия может быть физиологическая – при употреблении малого объема жидкости, при усиленном потоотделении и патологическая. Патологическая

олигурия может быть почечного и внепочечного происхождения. Олигурия почечного происхождения бывает при нефритах, тяжелых нефрозах, отравлениях сулемой, свинцом, висмутом, мышьяком и т.д; при частичной закупорке мочеточников камнями, опухолью.
Таблица 1 Нарушения выделения мочи у взрослых Количество мочи Патология
Полиурия Рассасывание отеков, транссудатов, экссудатов, после лихорадочных состояний, первичном альдостеронизме, гиперпаратиреозе, нефросклерозе, сахарном и несахарном диабете (до 4-6 литров)
Полиурия перемежающая При гидронефрозе

8
Полиурия приступообразная У нервных, психически возбудимых детей
Олигурия При лихорадочных состояниях, заболеваниях сердца, острой почечной недостаточности, нефросклерозе Анурия При острой почечной недостаточности, тяжелых нефритах, менингитах- рефлекторно, при вульвитах, отравлениях, перитоните, тетании, закупорке мочевых путей опухолью или камнем (ретенционная анурия)
Поллакиурия При воспалении мочевых путей, простуде, у нервных детей, при простатите
Дизурия – болезненное мочеиспускание При мочекислом инфаркте новорожденного, цистите, вульвовагините, цистопиелите, уретрите и др. Энурез – недержание мочи При воспалении мочевых путей, судорогах, тяжелых лихорадочных состояниях, при заболеваниях центральной нервной системы, миелитах, у детей невротического склада как ночное недержание мочи
Никтурия – ночное мочеиспускание При начальной стадии сердечной декомпенсации, при циститах, цистопиелитах и др.
Олигурия внепочечного происхождения наблюдается при поносе, рвоте, травмах живота, кишечной непроходимости, ожогах, после кровопотерь, при тяжелых воспалительных и дегенеративных процессах в почечной паренхиме, при шоке.
Анурия – отсутствие мочи. Анурия может быть физиологическая – при стрессе, а также у новорожденных впервые два дня жизни. Анурия патологическая наблюдается при закупорке мочеточников камнем, опухолью, при острой почечной недостаточности, при токсических нефритах.
Подозревать олигурию или анурию у новорожденных можно при наличии сухих пеленок в течение 12-18 часов. Редкое мочеиспускание –
олакизурия- физиологическое явление впервые дни после рождения ребенка.
Полиурия, сочетаемая с учащенным мочеиспусканием, называется
поллакиурия.
При заболеваниях почек мочеиспускание учащается, становится болезненным – дизурия. Цвет мочи

Цвет мочи зависит от наличия и количества в ней окрашенных веществ пигментов. Обычно моча здорового человека имеет цвет от соломенно- желтого до насыщенно желтого и окраска мочи обусловлена на 90% урохромом, придающим моче янтарный цвета также другими пигментами
(розово-красного цвета) - уроэритрин, урозерин, уропорфирины и др. (табл. 2)
При стоянии на воздухе моча обычно темнеет, в результате окисления стеркобилиногена.

9
Интенсивность окраски зависит от плотности мочи и величины суточного диуреза. При полиурии и низкой плотности моча почти бесцветна - это явление называется ахромурия. При олигурии и повышенной плотности она приобретает интенсивно желтый цвет - гиперхромурия.
Необычно темный цвет (насыщенно желтый, коричневый) мочи зависит от присутствия в ней желчных пигментов - билирубина, что наблюдается при печеночно-клеточных и обтурационных желтухах. Таблица 2 Цвет мочи в норме и при патологии Цвет мочи Причины, вызывающие окраску мочи и ее изменение Нормальная моча Янтарно, или соломенно- желтый
Урохром Аи В, уроэритрин, урозерин, уробилиноген, гематопорфирин Насыщенно- желтый
(гиперхромурия физиологическая) Малый объем мочи (ограниченное питье, усиленное потоотделение, потребление моркови и других окрашенных продуктов)
Бледно-желтый
(гипохромурия физиологическая) Большой объем мочи (усиленное питье, мочегонные продукты питания) Моча при патологии

Темно-желтый (гиперхромурия патологическая)
Поносы, токсикозы, лихорадочные состояния, рвота, заболевания печени, сердца, гемолитические состояния
Бледно-желтый (гипохромурия патологическая) Сахарный диабет, несахарный диабет, нефросклероз и др. Красный или розовый цвет
Гематурия, гемоглобинурия, порфиринурия, при приеме красного стрептоцида, амидопирина, антипирина, сантонина, сульфазола Зеленый или синий Прием метиленовой сини, при выраженной желтухе (биливердин) Коричневый
Билирубинурия, метгемоглобинурия, порфиринурия. Прием в пищу ревеня, александрийского листа
Молочно-белый
Липурия, хилурия
Черно-бурый, образуется при стоянии на воздухе (в раннем возрасте)
Алкаптонурия, меланома, прием салола, нафтола Оранжевый Прием витаминов (рибофлавина.
Моча красного цвета, цвета мясных помоев, наблюдается при попадании крови в мочу (гемоглобинурия и гематурия).

10
Темно-бурый цвет наблюдается при меланомах, беловатый может быть связан с выделением большого количества фосфатов, гноя или при липурии наличие жира в моче.
При приеме антипирина, амидопирина, сантонина и некоторых других лекарств моча приобретает красную или розово-красную окраску. Изменение цвета мочи бывает при мочевых диатезах; она становится кирпично- красноватой при наличии уратов. Красная окраска мочи может быть от анилиновых красителей, а также естественных пигментов из фруктов и овощей.
Пигменты моркови, свеклы окрашивают мочу в розово-красный цвет, ревеня в зеленоватый цвет, при приеме внутрь метиленовой синьки моча приобретает синий цвет. Пурпурно-красную окраску моча может иметь, если ее реакция щелочная ив ней присутствуют фенолфталеин или феноловый краситель.
Коричнево-черную окраску моча приобретает в присутствии меланина или гомогентизиновой кислоты (при алкаптонурии) или когда моча, содержащая большое количество гемоглобина, длительно хранится.
Коричнево-черную мочу наблюдают также при отравлении соединениями группы фенола.
Меланурия (наличие меланина в моче) наблюдается на поздних стадиях злокачественной меланомы и имеет диагностическое значение.
Зелено-синяя окраска мочи по природе является бактериальной. Ее можно наблюдать в случаях тяжелого инфекционного поражения, вызванного синегнойной палочкой, или в моче, загрязненной извне этим микроорганизмом. Зеленое или синее окрашивание мочи может быть обусловлено желчным пигментом биливердином - продуктом окисления билирубина при соприкосновении мочи с воздухом. Запах мочи
Свежевыпущенная моча имеет нерезкий специфический запах. При стоянии на воздухе запах становится аммиачным вследствие наступившего щелочного брожения.
Аммиачный запах при мочеиспускании может быть при тяжелых циститах, распадающихся опухолях.
Гнилостный запах свидетельствует о процессах гниения или гангренозном процессе в мочевом пузыре.
Каловый запах может указывать на наличие пузырно-ректального свища.
Фруктовый запах наблюдается при кетозе (голодание, сахарный диабет, зависит от присутствия в моче ацетоновых тел (ацетона, ацетоацетата, β-оксибутирата).
Зловонный запах моча приобретает после приема с пищей больших количеств чеснока, хрена, спаржи.
  1   2   3

перейти в каталог файлов


связь с админом