Биохимия печени.

Основным источником пигментов для организма являются гемсодержащие белки. Эти сложные белки объединяет их небелковая часть, которая представлена гемом ТЕТРАМЕТИЛДИВИНИЛДИПРОПИОНОВОКИСЛЫЙ ПОРФИН. Основную массу всех гемпротеинов организма человека составляет гемоглобин, находящийся в эритроцитах крови и клетках костного мозга (82%). 17% тема содержится в миоглобине скелетных мышц и миокарда. На долю клеточных гемпротеинов (ферменты, ПЕРОКСИДАЗЫ, ЦИТОХРОМЫ) приходится 1%.

БИОСИНТЕЗ ГЕМА.

Исходным материалом в синтезе является глицин и активная форма янтарной кислоты и образующийся из них сигма - АМИНОЛЕВУМИНОВАЯ кислота (АЛК). В дальнейшем из двух молекул этой кислоты образуется МОНОПИРРОЛ. Далее при конденсации четырёх молекул монопиррола образуется ТЕТРАПИРРОЛ, дальнейшее превращение которого в гем предусматривает ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ, окисление с последующим включением атома железа.

Печень и костный мозг с ядросодержащими эритроцитами занимают центральное место в биосинтезе. В меньшей степени биосинтез возможен в почках и слизистой кишечника.

За сутки в организме взрослого человека в среднем с массой 70кг распадается около 9гр гемпротеинов, главным образом за счёт распада эритроцитов, в которых содержится гемоглобин. Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет 3,5- 4 месяца. Разрушение эритроцитов происходит в кровяном русле или селезёнке, что ведет к высвобождению гемоглобина, который связывается с альфа2 -ГЛОБУЛИНАМИ плазмы и в виде комплекса ГЕМОГЛОБИН-ГАПТОГЛОБИН попадает в клетки РЭС, главным образом селезёнки, печени и соединительной ткани. Гаптоглобин, отщепляясь, переходит в кровь, а гемоглобин, окисляясь, подвергается распаду с образованием желчных кислот БИЛИВЕРДИНА и БИЛЛИРУБИНА (очень токсичные вещества).

Освобождающийся из гемоглобина гем повторно не используется. Железо утилизируется. Распад гемоглобина начинается с разрыва одного из метильных мостиков с образованием ВЕРДОГЛОБИНА. Это первая стадия распада, катализируемая ферментом ГЕМОКСИГЕНАЗОЙ, требующей присутствия кислорода и НАДФ*Н2.

В дальнейшем от молекулы ВЕРДОГЛОБИНА отщепляется ГЛОБИН и железо с образованием БИЛЛИВЕРДИНА, который в дальнейшем превращается при восстановлении в БИЛЛИРУБИН (коричневого цвета). Он тоже очень токсичен, поэтому из клеток РЕС он удаляется.

В крови он соединяется с белком АЛЬБУМИНОМ, образуя комплексное соединение БИЛЛИРУБИН-АЛЬБУМИН. Его принято называть неконъюгированным биллирубином (НБ). Ранее его называли непрямым, поскольку он не мог быть открыт прямой реакцией с реактивом ЭРЛИХА, а открывается только при осаждении белка. Он имеет свойства: токсичен, гидрофобен, не способен фильтроваться почками, не даёт прямой реакции с реактивом ЭРЛИХА.

Поступая в печень, НБ обезвреживается. Выполнив транспортную роль, с током крови уходит альбумин, а в клетках печени биллирубин будет конъюгироваться с глюкуроновой кислотой (УДФГК), при этом образуется МОНОДИБИЛЛИРУБИНГЛЮКУРОНИД

Глюкуроновая кислота присоединяется к СООН-группе остатков пропионовой кислоты, ГЛЮКУРОНИДЫ - эта уже обезвреженные формы биллирубина. Их называют КОНЪЮГИРОВАННЫМ БИЛЛИРУБИНОМ (КБ). Ранее его называли прямым биллирубином, т.к. он открывается прямой реакцией с ДИАЗО -реактивом ЭРЛИХА. Он имеет свойства: нетоксичен, гидрофилен, способен фильтроваться почками, даст прямую реакцию с реактивом ЭРЛИХА

КБ выделяется из печени всоставе желчи в кишечник, где под. влиянием ферментов слизистой оболочки кишечника и кишечной микрофлоры гидролитически распадается. Глюкуроновая кислота всасывается в кровь и через систему портальной вены поступает в печень, где снова принимает участие в интоксикации веществ.

БИЛЛИРУБИН восстанавливается по некоторым двойным связям, превращаясь в МЕЗОБИЛЛИНОГЕН. Он частично в тонком отделе кишечника может всасываться в кровь и через портальную вену поступать в печень, где частично распадается с образованием моно-, ди-, трипирролов, которые выделяются почками в составе мочи. Незначительная часть МЕЗОБИЛИНОГЕНА, минуя печень, поступает в почки и наделяется в виде УРОБИЛИНОГЕНА. При суточном диурезе в норме 1,2- 1,5л с мочой взрослого человека выделяется 1 – 4 мг уробилиногена, который на свету превращается в уробилин.

Основная часть мезобилиногена, продвигаясь с пищевым комком в толстый отдел кишечника под влиянием ферментов кишечной микрофлоры восстанавливаясь, превращается в СТЕРКОБИЛИНОГЕН - основной пигмент кала, который, выделяясь из организма, на свету превращается в стеркобилин. Было установлено, что за сутки с калом взрослого человека выделяется 240 - 300мг стеркобилина. Небольшая часть стеркобилиногена в толстом отделах кишечника в области геморроидальных вен, всасываясь в кровь, минуя печень, поступает в почки, где фильтруется и выделяется в составе мочи.

Т.о. основными компонентами доступных для исследования биологических сред являются:

1. Для крови: НБ - 75%, КБ - 25%. Суммарно этот показатель обозначается, как общий БИЛИРУБИН КРОВИ, который в норме для взрослого человека составляет 8 - 20ммоль/л.

2. Для желчи - КБ.

3.Для мочи - УРОБИЛИНОГЕН (1-4мг/сутки), СТЕРКОБИЛИН,

4. Для кала: СТЕРКОБИЛИНОГЕН (240 -300мг/сутки).

ПАТОЛОГИЯ ПИГМЕНТНОГО ОБМЕНА.

Может наблюдаться при усиленном распаде эритроцитов, при нарушении функции печени и ЖВП. В результате этих нарушений у больных кожа и видимые слизистые оболочки окрашиваются в желтый цвет. Желтушность становится заметной если уровень общего билирубина в крови повышается к 2 -3 раза. Для проведения дифференциальной диагностики желтух необходимо исследовать кровь, мочу и кал на содержание в них желчных пигментов. Различают:

1. НАДПЕЧЕНОЧНАЯ ЖЕЛТУХА (ГЕМОЛИТИЧЕСКАЯ).

Идёт гемолиз эритроцитов по причине их токсического повреждения, переливания несовместимых групп крови, несовместимости групп крови матери и плода по резус-фактору, при дефиците ферментных систем эритроцитов, при гемолитической болезни новорождённых. В крови у таких больных наблюдается ГИПЕРБИЛИРУБИНЕМИЯ за счёт НБ, количество эритроцитов и гемоглобина ниже нормы. В крови повышается активность АСАТ. В моче количество уробилина выше нормы, билирубин отсутствует. Моча окрашивается в интенсивно оранжевый цвет. Кал интенсивно окрашен. В нём повышается содержание стеркобилина.

2. ПЕЧЕНОЧНАЯ ЖЕЛТУХА (токсические и вирусные и другие гепатиты).

Причиной развития является воспалительное заболевание печени. При этом повреждаются клетки печени, что ведёт к понижению активности ГЛЮКУРОНИЛТРАНСФЕРАЗЫ и, как следствие, нарушается образование КБ. Токсическое влияние на мембраны ведёт к повышению их проницаемости и выходу в кровь НБ и КБ, Так у больных развивается смешанная ГИПЕРВИЛИРУБМНЕМИЯ. Значит, повышается активность ферментов АЛАТ, АСАТ, ГГТ, ЛДГ- 4, ЛДГ-5.

В моче в большом количестве КБ. Моча окрашивается в коричневый цвет. В кале количество стеркобилина понижается.

3. ПОДПЕЧЕНОЧНАЯ ЖЕЛТУХА (механическая).

Развивается по причине нарушения оттока желчи в тонкий кишечник из-за болезней печени, ЖВП либо давлении опухолью извне. При глистных инвазиях, когда происходит закупорка общего желчного протока. В результате развивается застой желчи в желчном пузыре, что ведёт к повышению проницаемости желчных капилляров и выходу КБ. В крови повышается активность ГГТ, щелочной фосфатазы. В моче обнаруживается билирубин. Количество стеркобилина в кале значительно понижается. Кал приобретает серовато-грязный цвет, т.е. становится АХОЛИЧНЫМ.

4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ЖЕЛТУХА НОВОРОЖДЁНЫХ.

Развивается на 1 - 4 сутки после рождения и держится 7-8 дней. Встречается у 80% новорожденных. Она связана с тем, что в крови содержится много эритроцитов, скорость распада которых после рождения велика, а детоксикация развита слабо по причине низкой активности генов, ответственных за синтез ГЛЮКУРОНИЛТРАНСФЕРАЗЫ.

5. ЖЕЛТУХА НЕДОНОШЕННЫХ,

Выражена сильнее и держится дольше до 4 - 5 недель. Билирубин оказывает большое токсическое влияние на функции мозга. Понизить интоксикацию можно переливанием крови введением ФЕНОБАРБИТАЛА и проводимой светотерапией, которая повышаем конъюгацию билирубина.

6. НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ЖЕЛТУХИ.

Связаны с генетическим дефектом ГЛЮКУРОНИЛТРАНСФЕРАЗЫ. В крови уровень НБ резко повышается. В отличие от гемолитической желтухи количество эритроцитов и уровень гемоглобина в норме. В желчи КБ нет.