Синтез сечовини. Сечовина – що це таке? Причини підвищеної чи зниженої сечовини у крові. Аналізи Схема синтезу сечовини
![Синтез сечовини. Сечовина – що це таке? Причини підвищеної чи зниженої сечовини у крові. Аналізи Схема синтезу сечовини](https://i1.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/f3/mocevina1.jpg)
Дякую
Сайт надає довідкову інформацію виключно для ознайомлення. Діагностику та лікування захворювань потрібно проходити під наглядом фахівця. Усі препарати мають протипоказання. Консультація фахівця є обов'язковою!
Що таке сечовина?
![](https://i1.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/f3/mocevina1.jpg)
Сама собою сечовина не має серйозного значення для організму. Вона не виконує жодних функцій у крові або у внутрішніх органах. Це з'єднання необхідне безпечного виведення азоту з організму.
У нормі найбільша концентрація сечовини спостерігається у крові та сечі. Тут її визначають лабораторними методами за медичними показаннями чи під час профілактичного обстеження.
З точки зору діагностики сечовина є важливим індикатором, здатним вказати на низку відхилень в організмі. Рівень сечовини побічно говорить про роботу нирок та печінки. У поєднанні з іншими аналізами крові та аналізами сечі це дає надзвичайно цінну діагностичну інформацію. Багато протоколів лікування та загальноприйняті стандарти ґрунтуються на результатах аналізу на сечовину.
Як відбувається біосинтез ( освіта) та гідроліз ( розпад) сечовини в організмі?
Освіта сечовини відбувається у організмі кілька етапів. Більшість з них ( у тому числі синтез самої сечовини) протікає у печінці. Розпад сечовини гаразд у організмі немає чи відбувається у незначних кількостях і немає діагностичного значення.Процес утворення сечовини з білків проходить такі етапи:
- Білки розпадаються більш прості речовини – амінокислоти, містять азот.
- Розпад амінокислот призводить до утворення токсичних сполук азоту, які потрібно вивести з організму. Основний обсяг цих речовин виводиться із сечею. Більшість азоту йде освіту сечовини, трохи менше – освіту креатиніну , і незначна частина – освіту солей, які теж виводяться із сечею.
- У печінці сечовина утворюється внаслідок біохімічних трансформацій ( орнітиновий цикл). Звідси вона надходить у кров і якийсь час циркулює в організмі.
- Коли кров проходить через нирки, шкідливі речовини затримуються та концентруються у процесі фільтрації. Результатом цієї фільтрації є вторинна сеча, яка виводиться з організму у процесі сечовипускання.
Чим відрізняється сечовина від сечової кислоти?
Сечовина та сечова кислота – дві різні речовини, що зустрічаються в організмі людини. Сечовина є продуктом розпаду білків, амінокислот та інших сполук. У нормі вона циркулює у крові ( невелика частина) і виводиться із сечею. Сечова кислота утворюється в результаті розпаду пуринових основ. Цей процес протікає в основному в мозку, печінці та в крові. Він спрямований на знешкодження аміаку ( токсична сполука азоту). З організму сечова кислота може виділятися в невеликих обсягах з потом та сечею.Якщо накопичення сечовини в організмі само по собі не становить серйозної небезпеки ( воно лише вказує на різні захворювання), то сечова кислота може накопичуватися в різних тканинах у вигляді солей. Найбільш серйозною патологією, пов'язаною з порушеннями обміну сечової кислоти, є подагра.
Що показує рівень сечовини в крові та сечі?
У нормі на концентрацію сечовини у крові та сечі впливає робота печінки та нирок. Отже, відхилення її концентрації від норми можна аналізувати для діагностики різних патологій цих органів. Для отримання повнішої інформації враховують також результати біохімічних тестів на інші речовини.Загалом відхилення рівня сечовини можна інтерпретувати таким чином:
- Зниження рівня сечовини у крові.Дане відхилення може зустрічатися при голодуванні та дієті, бідній на білки. Якщо ж видимих причин немає, слід підозрювати різноманітні патології печінки. Тобто, в організмі розпад білків відбувається у звичайному порядку, але печінка з якихось причин не знешкоджує аміак, трансформуючи його на сечовину.
- Підвищення рівня сечовини у крові.Незначне підвищення у поєднанні з підвищеним рівнем сечовини у сечі може вважатися варіантом норми. В організмі відбувається прискорений розпад білків і, як наслідок, утворюється більше сечовини. Якщо концентрація підвищена у кілька разів, це зазвичай говорить про серйозні захворювання нирок. Кров погано фільтрується і значна частина сечовини затримується в організмі.
- Зниження рівня сечовини у сечі.У нормі нирки виводять із організму відносно стабільну кількість сечовини на добу. Якщо рівень сечовини у крові підвищений, а сечі – знижений, це свідчить, що нирки погано виконують свої функції. Кров гірше фільтрується і токсичні речовини можуть затримуватися в організмі. Дане відхилення найчастіше зустрічається при різних захворюваннях нирок, але може говорити і про ряд порушень обміну речовин або деяких системних патологій ( наприклад, багато аутоімунні захворювання можуть пошкоджувати фільтраційний апарат нирок).
- Підвищення рівня сечовини у сечі.Це відхилення практично завжди пов'язане з підвищеним рівнем сечовини в крові. Посилений розпад білків ( з різних причин) веде до прискореного утворення сечовини. Здорові нирки зазвичай справляються з цією проблемою і починають швидше виділяти цю речовину із сечею.
Які органи впливають на утворення сечовини печінка, нирки та ін.)?
Сечовина, як і багато інших хімічних речовин в організмі людини, утворюється в печінці. Саме цей орган поєднує багато функцій, серед яких і знешкодження деяких продуктів обміну речовин. При нормальній роботі печінки токсичні азотисті сполуки перетворюються на сечовину та викидаються у кров.Другим органом, що впливає рівень сечовини, є нирки. Це своєрідний фільтраційний апарат організму, який очищає кров від зайвих та шкідливих речовин. При нормальній роботі нирок більшість сечовини виводиться з організму із сечею.
На швидкість утворення та виведення сечовини з організму можуть опосередковано впливати й інші органи. Наприклад, щитовидна залоза, виробляючи занадто багато гормонів ( гіпертиреоз), стимулює розпад білків, через що печінки доводиться швидше перетворювати продукти їхнього розпаду на сечовину. Однак прямий вплив на рівень цієї речовини в крові надають саме печінку та нирки.
Яка роль та функції сечовини в організмі людини?
Сечовина не виконує жодних функцій в організмі людини. Вона є допоміжною речовиною, продуктом розпаду білків та амінокислот, який може бути легко виведений із організму. Це своєрідна транспортна форма для речовин, які не потрібні. Крім того, утворення печінкою сечовини рятує організм від накопичення токсичних речовин. аміак та ін.). Отже, головна роль сечовини у організмі – виведення продуктів обміну азоту.Як виводиться сечовина та інші продукти обміну речовин із організму?
Сечовина є основним продуктом азотистого обміну ( білків, амінокислот та ін.). У нормі вона виводиться з організму кілька етапів. Синтезована у печінці сечовина деякий час циркулює у крові, а потім потрапляє у нирки. Тут вона проходить фільтраційну мембрану та затримується у складі первинної сечі. Ряд корисних для організму речовин і більшість води всмоктуються потім у процесі реабсорбції ( у ниркових канальцях). Незначна частина сечовини може повернутися в кровотік. Проте більшість надходить у ниркову балію у складі вторинної сечі.З сечею сечовина проходить по сечоводів у сечовий міхур, звідки виділяється з організму в процесі сечовипускання. На кожному з етапів виділення сечовини можуть траплятися різні порушення, які призведуть до затримки цієї речовини в організмі.
Існують такі види азотемії ( затримка сечовини та інших сполук азоту):
- Надниркова.Цей тип викликаний надлишковим утворенням сечовини та інших продуктів азотистого обміну. Нирки при цьому функціонують нормально, але не встигають у короткий термін вивести всі речовини з організму.
- Ниркова.У разі сечовина затримується через те, що нирки перестають нормально фільтрувати кров. При даному типі азотемії рівень сечовини може досягати найвищих значень ( 100 ммоль/л і більше).
- Ниркова.Цей тип азотемії виникає рідко і пов'язані з утрудненнями виділення вторинної сечі. Тобто сечовина вже відфільтрувалася з крові в нирках, але через механічні перешкоди в нирковій балії, сечоводі або нижніх відділах сечостатевої системи сеча не виділяється нормально. Частина речовин із неї при затримці всмоктується назад у кров.
Причини підвищеного та зниженого рівня сечовини
![](https://i2.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/93/mocevina2.jpg)
На підвищення рівня сечовини в крові можуть впливати такі механізми та фактори:
- Концентрація білків у крові ( посилене утворення сечовини). Рівень білків у крові впливає частково і їх розпаду. Чим більше білка розпадається, тим більше утворюється сечовини у печінці, і тим більше її потрапляє у кров. Наприклад, після операцій, травм чи опіків помирає велика кількість клітин, і в кров потрапляє багато продуктів розпаду ( у тому числі і білків).
- Дієта.Значна кількість білків потрапляє до організму з їжею. Чим багатша дієта білками, тим більше білків буде й у крові. Однак цей механізм не так сильно впливає на концентрацію сечовини у крові чи сечі.
- Об'єм циркулюючої крові.Внаслідок фізіологічних чи патологічних процесів обсяг крові в організмі людини може змінюватися. Наприклад, масивні кровотечі, діарея чи тривала лихоманка зменшують обсяг крові, а численні крапельниці, посилене споживання рідини чи деякі захворювання – підвищують. Зміна об'єму циркулюючої крові впливає на концентрацію сечовини в крові або сечі за рахунок її розведення, але її кількість ( як речовини) при цьому не змінюється.
- Стан печінки.Сечовина утворюється в печінці з продуктів розпаду білків ( сполук азоту) при нормальній роботі цього органу. Різні захворювання печінки призводять до того, що її клітини гірше виконують свої функції. Через це утворення сечовини може знизитися, а в крові накопичуватимуться інші токсичні речовини.
- Стан нирок ( виведення сечовини з організму). Сечовина, що утворюється у печінці, якийсь час циркулює у крові, після чого виводиться нирками із сечею. При ряді захворювань нирок процес фільтрації може проходити повільніше, і рівень сечовини в крові підвищуватиметься, навіть якщо вона утворюється з нормальною швидкістю та у нормальній кількості.
- Інші фактори.За обмін білків, утворення сечовини та її виведення з організму відповідає безліч різних ферментів, клітин та їх рецепторів. Існує безліч різних захворювань ( як правило, рідкісних), які вражають певні ланки в ланцюзі обміну білків. Деякі з цих захворювань є генетичними і важко піддаються лікуванню.
Чому підвищується сечовина у дитини?
Підвищення рівня сечовини дитини може бути пов'язане з різними патологіями. Серйозні захворювання нирок у дітей трапляються відносно рідко. Найбільш поширеною причиною є різні інфекційні захворювання дитячого та дорослого віку ( кишкові, респіраторні та ін.). У більшості випадків вони супроводжуються підвищенням температури, яке відбивається на концентрації сечовини у крові.Крім інфекційних захворювань можливі такі причини підвищення рівня сечовини у крові:
- харчові отруєння з рясним блюванням або діареєю;
- травми ( особливо опіки);
- тривале голодування;
- цукровий діабет ( у дітей, як правило, уроджений);
- ряд захворювань залоз внутрішньої секреції ( ендокринні патології).
Самостійно визначити причину підвищення сечовини у дітей зазвичай неможливо. Результати аналізу має інтерпретувати педіатр, який оцінить загальний стан дитини та врахує результати інших лабораторних досліджень.
Знижена сечовина в дітей віком зазвичай зустрічається при гепатитах ( запалення тканин печінки) різного походження.
Чому підвищується чи знижується сечовина під час вагітності?
У нормі під час вагітності вміст сечовини у крові знижується. Це тим, що організм жінки посилено синтезує нові білки, необхідні зростаючого організму. Розпад білків сповільнюється, і сечовини утворюється менше. При нормальній роботі нирок вона швидко виводиться з організму із сечею та не затримується в крові.Підвищення рівня сечовини при вагітності найчастіше свідчить про розвиток будь-яких патологічних процесів. Наприклад, при нефропатії вагітних погіршується ниркова фільтрація, і сечовина починає накопичуватися в крові. при цьому вона буде знижена в сечі). Крім того, вагітність може спровокувати загострення різних хронічних патологій, можливі порушення обміну речовин або гормональні збої, які часто позначаються на роботі нирок. Якщо під час вагітності біохімічний аналіз виявив підвищену концентрацію сечовини у крові, обов'язково потрібна консультація спеціаліста та додаткові обстеження.
Чи впливає споживання води та інших рідин на концентрацію сечовини?
Надмірне чи недостатнє споживання рідини надає певний вплив на результати практично всіх лабораторних досліджень. Справа в тому, що посилене питво води так чи інакше призводить до підвищення об'єму циркулюючої крові. Таким чином, концентрація речовин буде знижена. Для проведення аналізу береться стандартний обсяг крові, але значну його частину складатиме вода. Споживання великої кількості рідини призведе до зменшення концентрації сечовини, а зневоднення – до підвищення. На стан здоров'я ці відхилення не вплинуть, оскільки кількість сечовини в обох випадках однакова. Вона розпадається та виводиться у нормальному режимі. Змінюється лише обсяг крові, у якому вона розчинена.Чи дієта на рівень сечовини в плазмі, сироватці, крові та сечі?
Режим харчування та продукти можуть частково вплинути на концентрацію сечовини в крові та сечі. Дієта з високим вмістом білка призводить до того, що цей білок починає розпадатися. Сечовина є продуктом цього розпаду, і її утворюється більше. Вегетаріанська дієта зі зниженим споживанням білків знижує рівень сечовини. Однак харчування зазвичай призводить до незначних відхилень від норми. Наприклад, якщо людина перед здаванням крові на аналіз буде їсти багато м'яса протягом декількох днів, концентрація сечовини буде на верхній межі норми або трохи підвищена. Значні ж відхилення ( перевищення норми у 2 – 3 рази та більше) з'являються лише за наявності патологічних процесів.Чи міститься сечовина в молоці та інших продуктах харчування?
Сечовина є одним із продуктів життєдіяльності живих організмів, але в нормі вона виводиться природним шляхом із сечею. У продукти харчування ця речовина потрапити не може. Якщо і відбувається забруднення продукту, це не впливає на його харчову цінність і не становить небезпеки для організму.На рівень сечовини в крові можуть впливати продукти харчування, що містять багато білків та інших азотистих речовин. Тобто після споживання цих продуктів в організмі утворюється більше сечовини, і її концентрація в крові зростає.
Значна кількість білка міститься в таких продуктах харчування:
- м'ясо;
- Риба та морепродукти ( молюски, рибні консерви, деякі водорості та ін.);
- сири;
- сир та ін.
Чи впливає надмірна вага на рівень сечовини?
Прямої залежності між надмірною вагою та концентрацією сечовини у крові чи сечі не існує. Надмірна кількість сечовини може спостерігатися в тих випадках, коли зайва вага викликана низкою захворювань. Наприклад, у деяких пацієнтів із цукровим діабетом порушується обмін речовин. Це може вплинути і на обмін білків, і на роботу нирок, і поступове накопичення надмірної ваги. Існують і інші патології, які викликають одночасно зайву вагу та підйом рівня сечовини. У кожному конкретному випадку слід звертатися до фахівця, який визначить причину цих порушень.За яких хвороб зростає рівень сечовини?
Існує дуже багато різних патологій, які можуть призвести до зростання рівня сечовини у крові та сечі. Найчастіше це захворювання нирок чи різні порушення обміну речовин. Найбільш виражене піднесення спостерігається при патологіях, що викликають ниркову недостатність.Рівень сечовини в крові може бути підвищений при наступних захворюваннях та патологічних станах:
- гостра та хронічна ниркова недостатність;
- деякі пухлини сечостатевої системи;
- камені в нирках ( нирковокам'яна хвороба);
- високий або низький артеріальний тиск ( у тому числі при низці хвороб серця);
- кровотечі;
- низка запальних захворювань нирок;
- ряд важких інфекційних захворювань ( тропічні геморагічні лихоманки та ін.);
- опіки ( особливо великої площі);
- рани із пошкодженням великого обсягу тканин;
- отруєння деякими токсинами ( ртуть, хлороформ, фенол та ін.);
- сильне зневоднення;
- післяопераційний період;
- деякі онкологічні захворювання;
- прийом ряду фармакологічних препаратів ( сульфаніламіди, тетрациклін, гентаміцин – з антибіотиків, а також фуросемід та лазикс).
Важливим діагностичним критерієм сечовина є лише захворювання печінки і нирок. У цьому випадку за її рівнем можна робити непрямі висновки про ступінь тяжкості захворювання та вибирати тактику лікування ( наприклад, при нирковій недостатності).
Підвищення рівня сечовини в сечі найчастіше виникає одночасно з її підвищенням у крові. Організм намагається таким чином позбутися токсинів. Однак існує й низка патологій, які збільшують виділення сечовини.
Висока концентрація сечовини у сечі може спостерігатися при наступних захворюваннях:
- деякі злоякісні анемії;
- тривала лихоманка;
- прийом тироксину ( гормон щитовидної залози);
- захворювання щитовидної залози, що ведуть до тиреотоксикозу ( надмірному виділенню тироксину).
Норма сечовини ( у чоловіків, жінок та дітей)
![](https://i2.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/30/mocevina3.jpg)
Існують такі межі норми для концентрації сечовини в крові у різному віці:
- у новонароджених 1,4 – 4,3 ммоль/л ( для дітей, що народилися раніше за визначений термін, існують свої норми);
- у дітей віком до 3 років норма становить 1,8 – 6,4 ммоль/л;
- у дітей віком до 10 років – 2,0 – 6,8 ммоль/л;
- у підлітків та дорослих – 2,5 – 8,3 ммоль/л;
- у людей похилого віку приблизно 3,5 – 9,3 ммоль/л ( залежить від віку та функціонального стану нирок, який згодом погіршується).
Для виділення сечовини із сечею у різному віці існують такі межі норми:
- перший тиждень життя – 2,5 – 33 ммоль/добу;
- 1 тиждень – 1 місяць – 10 – 17 ммоль/добу;
- до 1 року – 33 – 67 ммоль/добу;
- до 2 років – 67 – 133 ммоль/добу;
- до 8 років – 133 – 200 ммоль/добу;
- до 15 років – 200 – 300 ммоль/добу;
- у дорослих – 333 – 587 ммоль/добу.
Чому відрізняється норма сечовини у дорослих та дітей різного віку?
Нормальні показники сечовини у крові та сечі варіюють залежно від віку пацієнта. Це тим, що обмін речовин може протікати з різною швидкістю. У здорової дитини він відбувається швидше, тому що організм росте та розвивається. У похилому ж віці обмін речовин уповільнюється. Це пояснює різні межі норми для пацієнтів різного віку.Найбільші відмінності спостерігаються у маленьких дітей, тому що в перші роки життя організм зазнає серйозних змін. Крім того, варіює кількість споживаних білків і поступово зростає об'єм циркулюючої крові. Все це впливає на концентрацію сечовини у крові та сечі, і, відповідно, на результати аналізів. Різні межі норми у різному віці існують не тільки для сечовини, але й для більшості інших речовин у крові та сечі.
Концентрація сечовини у крові
Концентрація сечовини у крові залежить від кількох факторів. По-перше, це впливає розпад білків в організмі, оскільки саме сечовина є його кінцевим продуктом. По-друге, важливу роль відіграє робота печінки, в якій синтезується дана речовина. По-третє, важливою є робота нирок, які в нормі виводять сечовину з крові. У здоровому організмі, де всі процеси протікають нормально, і органи добре функціонують, концентрація сечовини у крові коливається не більше 2,5 – 8,32 ммоль/л. Межі норми може бути дещо розширені в людей різного віку і за певних фізіологічних станах. Значне підвищення сечовини в крові спостерігається зазвичай при нирковій недостатності, коли ця речовина погано виводиться із організму.Концентрація сечовини у сечі
Основна функція нирок полягає у фільтрації крові та виведенні з організму шкідливих речовин із сечею. У нормі сечовина утворюється в печінці, якийсь час циркулює в крові, а потім залишає організм саме із сечею. Таким чином, основним фактором, що впливає на концентрацію сечовини у сечі, є фільтрація крові у нирках. У нормі у здорових людей виділення сечовини становить 333 – 587 ммоль/добу ( або 20 – 35 г/добу). За умови, що нирки працюють нормально, існує пропорційна залежність між концентрацією сечовини у крові та сечі. Чим більше цієї речовини утворюється, тим більше її виводитиметься із сечею. Будь-які відхилення від цієї пропорції можуть трактуватися як ознаки певних порушень, причину яких слід виявити.Слід зазначити, що загальноприйнятим критерієм у разі вважається не так концентрація сечовини в сечі, скільки її загальний обсяг, який виводиться за добу. Цей показник більш достовірний, оскільки кількість добової сечі може впливати більше чинників ( наприклад, інтенсивне потовиділення або об'єм випитої рідини). Незалежно від цього, загальна кількість сечовини, виділеної організмом за добу, має бути в межах норми.
Аналіз на сечовину
![](https://i1.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/4d/mocevina4.jpg)
Аналіз на сечовину рідко проводять ізольовано, тому що це не дасть інформації, необхідної для повноцінного діагнозу. У профілактичних цілях призначають комплексний біохімічний аналіз крові та сечі ( рекомендується робити раз на 1 – 2 роки, якщо немає додаткових показань).
Окремо сечовину та креатинін можуть визначати за вказівкою лікаря для пацієнтів з нирковою або печінковою недостатністю.
Дане обстеження можна пройти у будь-якій клінічній лабораторії. Для цього не обов'язково мати направлення від лікаря. До результатів аналізу лабораторія зазвичай додає і коротке розшифрування ( чи відповідає результат меж норми для даного пацієнта). Слід зазначити, що концентрація сечовини у крові та сечі може змінюватися досить швидко. Тому результати аналізу при відвідуванні лікаря мають бути свіжими. Рекомендується проводити їх за 1 – 3 дні до відвідування спеціаліста. Найкраще спочатку пройти консультацію, під час якої лікар зможе підказати, які саме лабораторні тести ( крім сечовини) необхідні даному пацієнту.
Як правильно здавати аналіз на сечовину?
Для об'єктивної оцінки рівня сечовини у крові та сечі потрібно слідувати ряду простих рекомендацій. Справа в тому, що спосіб життя та харчування людини може впливати на результати біохімічного аналізу крові. Саме тому перед здаванням крові чи сечі на аналіз необхідна підготовка.При підготовці до біохімічного аналізу крові та сечі потрібно дотримуватись наступних правил:
- не давати на організм важке навантаження за 24 години до дослідження;
- дотримуватись звичайного режиму харчування за добу до здачі крові або сечі ( особливо не зловживати м'ясом, рибою чи кондитерськими виробами);
- вранці, безпосередньо перед здаванням крові, немає ( пити краще воду чи чай без цукру);
- уникати сильного стресу.
Біохімічний аналіз крові
Біохімічний аналіз крові є одним із методів лабораторної діагностики. На відміну від загального аналізу крові, визначення різних показників тут використовуються біохімічні реакції. Визначення рівня сечовини у крові та сечі входить у біохімічний аналіз крові.У цілому нині даний діагностичний метод дає інформацію про роботу внутрішніх органів ( перш за все, печінки та нирок). Результати біохімічного аналізу крові краще розглядати в комплексі, оскільки це дасть повніше уявлення про стан організму. Саме тому окремо аналіз на сечовину зазвичай не призначають. Ізольоване підвищення або зниження концентрації однієї речовини не буде достатнім аргументом для встановлення діагнозу. Паралельно з визначенням сечовини важливо виявити рівень креатиніну, загальний білок та низку інших показників ( які також включені до біохімічного аналізу крові).
Які є реакції та методи визначення сечовини?
У лабораторній діагностиці існують різні методи визначення концентрації сечовини у крові. У кожній лабораторії віддають перевагу якомусь окремому методу, але на результат аналізу це практично не впливає. Для пацієнта це може позначитися лише вартості проведення аналізу.Визначення рівня сечовини у крові та сечі можливе за допомогою наступних методів:
- Газометричні.В результаті хімічної реакції сечовину розкладають на простіші речовини, одна з яких - вуглекислий газ. За допомогою спеціального апарату обсяг газу вимірюють, а потім розраховують за формулою, якою була початкова кількість сечовини в пробі.
- Прямі фотометричні.Сечовина у цьому методі також реагує з кількома реактивами. Продукти реакції визначають за здатністю поглинати світлові хвилі певної довжини. Для цього методу також необхідна спеціальна апаратура. Основним плюсом є мала кількість крові чи сечі, необхідної для аналізу.
- Ферментативні.У разі сечовину в пробі розкладають з допомогою спеціальних ферментів. Продукти реакції визначають з допомогою наступних хімічних реакцій, які кількість вимірюють з допомогою титрування. Цей метод є більш трудомістким, оскільки визначення концентрації речовин проходить кілька етапів.
Чи показує загальний аналіз крові концентрацію сечовини?
Загальний аналіз крові спрямований, насамперед, визначення клітинного складу крові. При цьому аналізі використовується мікроскоп, під яким лаборант чи лікар вважає кількість тих чи інших клітин. Сечовина є молекулою речовини, яку неможливо розглянути під мікроскопом. Для визначення проводяться спеціальні хімічні реакції. Саме тому концентрацію сечовини не визначають у межах загального аналізу крові, а проводять біохімічний аналіз.Які ще речовини потрібно перевірити одночасно з аналізом на сечовину ( залишковий азот, білірубін, загальний білок, співвідношення сечовини та креатиніну.)?
Біохімічний аналіз крові, в рамках якого роблять аналіз на вміст сечовини, включає також визначення інших речовин. Для правильної інтерпретації результатів аналізу часто потрібно порівняти концентрацію різних речовин. Це дозволяє отримати повнішу картину роботи внутрішніх органів.Паралельно з визначенням сечовини рекомендується здати аналіз на такі речовини у крові:
- Залишковий азот.Залишковий азот сечовини визначається за спеціальною формулою. Вихідними для цього є рівень сечовини. З точки зору діагностики рівень сечовини та рівень залишкового азоту сечовини відображають одні й ті самі процеси, тому визначають зазвичай один із цих показників ( другий можна легко порахувати, навіть якщо він не вказаний у результатах аналізів).
- Білірубін.Білірубін є результатом розпаду гемоглобіну. Ця речовина утворюється після смерті еритроцитів протягом кількох біохімічних трансформацій. У печінці білірубін зв'язується та виводиться з організму ( з жовчю). Рівень білірубіну опосередковано відбиває роботу печінки, але прямого зв'язку з утворенням сечовини немає. Це доповнить загальну картину.
- Загальний білок.Оскільки сечовина утворюється в результаті розпаду білків, визначення загального білка часто необхідне отримання достовірної і повної картини хвороби. Наприклад, якщо загальний білок сильно підвищений, то сечовина не може бути в нормі, оскільки значна частина білків розпадається і сечовини утворюється більше. Нормальний рівень сечовини в цих випадках вказуватиме на проблеми з її утворенням.
- Креатинін.Креатинін є продуктом реакцій енергетичного обміну у клітинах. Частково він пов'язаний із розпадом білків в організмі. Як і сечовина, креатинін побічно відбиває ефективність роботи нирок.
Що означає підвищення та підвищення сечовини в аналізі ( розшифровка аналізу на сечовину)?
Відхилення від норми в аналізі сечовини інтерпретують зіставляючи результати з іншими симптомами, які є у пацієнта. Саме собою підвищення рівня сечовини в крові найчастіше говорить про проблеми з нирками. Саме цей орган відповідає за виведення сечовини із організму. У цьому випадку виділення сечовини із сечею знижується, а у пацієнта можуть з'являтися набряки та інші симптоми ниркової недостатності. Знижений рівень сечовини в крові найчастіше вказує на проблеми з печінкою, яка синтезує цю речовину.Також сечовина може підвищуватись або знижуватися при ряді інфекційних захворювань, при деяких аутоімунних патологіях, після травм або на тлі гормональних збоїв. У кожному випадку пацієнт спостерігатиме відповідні порушення. Відхилення в аналізі на сечовину не пов'язані безпосередньо із цими захворюваннями і лише побічно підтверджують діагноз.
Таким чином, розшифровкою результатів аналізу на сечовину повинен займатися лікар. Тільки кваліфікований фахівець зможе помітити всі симптоми та правильно їх інтерпретувати для встановлення правильного діагнозу.
Навіщо визначають сечовину в сечі?
На відміну від аналізу крові на сечовину, де визначають концентрацію цієї речовини, в аналізі сечі перше місце ставлять загальну кількість виділеної сечовини. Концентрація тут немає вирішального значення, оскільки існує дуже багато чинників, які впливають роботу нирок. Наприклад, при надмірному споживанні рідини концентрація сечовини буде дуже низькою, а при зневодненні організму – високою. Помічено, що на тому самому рівні залишається лише загальна кількість сечовини, яка виводиться з організму за добу. Саме тому в результатах аналізу фігурує показник «кількість сечовини в сечі», а не її концентрація.Симптоми підвищеної та зниженої сечовини
![](https://i2.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/73/mocevina5.jpg)
При високому рівні сечовини у пацієнта з'являються такі скарги:
- помірні головні болі;
- Загальна слабкість ;
- проблеми зі сном та ін.
У деяких випадках концентрація сечовини у крові підвищується одночасно з концентрацією інших речовин. Як правило, це відбувається при тяжкому порушенні роботи нирок. У цих випадках симптоми та прояви хвороби можуть бути дуже важкими, але викликана їхня поява не стільки надлишком сечовини в крові, скільки загальною інтоксикацією та супутніми порушеннями. У важких випадках у пацієнтів може з'явитися блювання, судоми, діарея, схильність до кровотеч та ін. Без кваліфікованої медичної допомоги пацієнт може впасти в уремічну кому.
Чи має сечовина шкідливу дію на організм?
Сама по собі сечовина не є токсичною речовиною і не має прямого негативного впливу на організм. Саме тому вона «використовується» організмом як безпечна форма виведення більш токсичних речовин ( інші азотисті сполуки). Більшість симптомів, які з'являються у пацієнтів із високим рівнем сечовини, пов'язані з паралельною інтоксикацією іншими речовинами на тлі ниркової недостатності.Зі шкідливих впливів самої сечовини можна відзначити накопичення рідини в тканинах ( можливі набряки). Це тим, що сечовина – осмотично активна речовина. Її молекули здатні «притягувати» молекули води. У той же час молекули сечовини малі і можуть проходити через клітинні мембрани. Таким чином, при високій концентрації сечовини можлива затримка рідини в тканинах.
Чим небезпечна сечовина та її солі при подагрі?
Попри поширену оману, при подагрі в організмі затримується не сечовина, а сечова кислота, інша сполука азоту. У здоровому організмі сечова кислота не відіграє серйозної фізіологічної ролі та має другорядне значення. При подагрі солі цієї речовини починають накопичуватися в тканинах з утворенням характерних вогнищ ( тофусів). Сечовина не має прямого відношення до розвитку цього захворювання.Чи небезпечне підвищення сечовини при цукровому діабеті?
Цукровий діабет є серйозним захворюванням, що впливає на множину процесів, що протікають в організмі. Пацієнтам з цією патологією рекомендується регулярно здавати аналізи крові та сечі, щоб вчасно помітити погіршення стану та різні ускладнення. В рамках біохімічного аналізу крові сечовина може вказувати на серйозні проблеми. Наприклад, при запущеному цукровому діабеті у деяких пацієнтів розвивається кетоацидоз ( у крові з'являються кетонові тіла, і рН крові змінюється). Внаслідок цього рівень сечовини може почати зростати. Також при цукровому діабеті можливе ураження нирок ( діабетична нефропатія). Результатом може стати погіршення фільтрації крові та затримка сечовини в організмі.Таким чином, підвищений рівень сечовини у пацієнтів із цукровим діабетом зазвичай говорить про погіршення їхнього стану. При отриманні такого результату рекомендується терміново звернутися до лікаря ( ендокринологу), щоб стабілізувати ситуацію.
Лікування при зниженому та підвищеному сечовині
![](https://i0.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/1a/mocevina6.jpg)
Найчастіше при підвищеній або зниженій сечовині ( залежно від результатів обстеження) починають лікування у наступних напрямках:
- гемодіаліз та введення препаратів для очищення крові від токсичних продуктів розпаду ( зазвичай при нирковій недостатності);
- лікування причин ниркової недостатності;
- відновлення функції печінки ( лікування гепатитів та ін.);
- нормалізація гормонального фону ( при порушеннях роботи щитовидної або підшлункової залози) та ін.
Які таблетки та ліки використовують для зниження рівня сечовини?
Зниження рівня сечовини у крові не є основною метою курсу лікування. Насамперед лікарі намагаються нормалізувати роботу нирок, печінки або інших органів, які призвели до накопичення азотистих сполук у крові. За умови правильного та ефективного лікування рівень сечовини у крові поступово знижується самостійно. У поодиноких випадках, коли у пацієнта є виражена азотемія ( у крові дуже висока концентрація сечовини та інших токсичних сполук азоту), призначають препарати для очищення крові.Найбільш ефективні при вираженій азотемії такі препарати:
- ліспенефрил;
- гепа-мерц;
- орнілатекс;
- орніцетил;
- ларнамін.
Також при сильній інтоксикації сечовиною та іншими сполуками азоту пацієнтові можуть водити крапельно спеціальні розчини, що сприяють очищенню крові, або робити гемодіаліз ( очищення крові за допомогою спеціально фільтраційного апарату).
Чи можна лікувати підвищену сечовину народними засобами?
Сама собою підвищена сечовина перестав бути патологією. Це лише один із проявів будь-якого захворювання чи відхилення у роботі внутрішніх органів. Саме тому лікування має бути спрямоване не так на зниження рівня сечовини, як на усунення причин цього відхилення. Сама ж собою сечовина, в принципі, може знижуватися під впливом деяких народних засобів. Це пояснюється стимуляцією її природного виведення з організму. із сечею) та частково – зв'язуванням. Слід зазначити, що народні засоби допомагають не завжди. Якщо, наприклад, сечовина підвищена через ниркову недостатність, то стимуляція за допомогою сечогінних відварів лише погіршить ситуацію. Саме тому пацієнтам з підвищеним рівнем сечовини рекомендується звернутися до лікаря, перш ніж застосовувати будь-які засоби. у тому числі народні).Загалом існують такі народні методи, які допоможуть знизити сечовину в крові:
- Відвар кореня солодки.На 2 столові ложки потрібно 1 л води. Корінь солодки заливають і кип'ятять протягом 2-3 хвилин. Після цього відвар остуджують і п'ють по півсклянки двічі на день до їди.
- Настій мучниці. 2 столові ложки трави мучниці заливають окропом ( 0,5 л) та наполягають 4 - 5 годин. Відвар приймають по 1 столовій ложці 3 десь у день їжі.
- Чай із шипшини.Чай із шипшини можна приготувати самостійно, зібравши ягоди, або придбати в аптеці у вигляді спеціального збору. Цей засіб стимулює утворення сечі, але може бути протипоказаним при деяких захворюваннях нирок.
- Відвар грижника та польового хвоща.Суміш сухих трав грижника та польового хвоща ( 3 – 5 г) Заливають 0,5 л води і кип'ятять 5 - 7 хвилин на маленькому вогні. Остуджений відвар п'ють перед їжею по півсклянки.
- Настій листя чорної смородини.Молоде листя чорної смородини збирають і сушать на сонці протягом кількох днів. Після цього на них роблять настій у великій ємності ( приблизно 8 великих листів на 1 л води). Наполягання має тривати 3 – 5 днів. Отриманий настій п'ють по 1 склянці двічі на день протягом 2-3 тижнів.
Як знизити рівень сечовини у домашніх умовах?
Зниження рівня сечовини в домашніх умовах зазвичай не потрібне, оскільки ця речовина не становить серйозної загрози для організму. Якщо в аналізах виявили підвищену концентрацію цієї речовини, слід звернутися до лікаря для діагностики основної патології. причини підвищення). Залежно від захворювання, лікар зможе виробити тактику лікування та дати рекомендації щодо домашньої профілактики. Саме ж по собі зниження сечовини не вирішить проблему, а лише усуне один із проявів захворювання.Що робити, якщо сечовина знижена?
Знижений рівень сечовини у крові та сечі зустрічається досить рідко. Це не завжди говорить про серйозні патології. Щоб правильно інтерпретувати результати аналізу, необхідно звернутися до фахівця. У деяких випадках при зниженій сечовині не потрібне якесь лікування. Наприклад, вегетаріанська дієта містить менше білків. У людей, які її дотримуються, в організмі утворюється менше сечовини. Відповідно, її рівень може бути дещо нижчим за норму і в крові, і в сечі.Якщо концентрація сечовини знижена тривалий час без видимих причин, можлива така тактика:
- консультація терапевта чи сімейного лікаря;
- консультація уролога ( якщо знижений рівень у сечі) або гепатолога ( якщо знижено сечовину в крові);
- додаткові лабораторні та інструментальні аналізи для оцінки роботи печінки та нирок.
Препарати із сечовиною
![](https://i0.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/11/mocevina7.jpg)
Крім того, сечовина має кератолітичну дію ( впливає на роговий шар шкіри). Ця дія широко використовується в дерматології та косметології з метою розм'якшення шкіри. Існує досить багато косметичних засобів для догляду за шкірою, до складу яких входить сечовина.
Для чого застосовують креми та мазі з сечовиною?
Креми та мазі, що містять сечовину, застосовують в основному для розм'якшення огрубілої шкіри. Такі засоби впливають на роговий шар шкіри, руйнуючи відмерлі клітини. Завдяки цьому шкіра стає м'якшою. Мазі з високою концентрацією сечовини ( наприклад, уродерм) можуть застосовуватись і для розм'якшення сухих мозолів . У деяких випадках їх призначають при набряках кінцівок ( з'єднання сечовини «витягують» рідину з тканин) та ряду дерматологічних патологій ( псоріаз, екзема, іхтіоз та ін.).Як правило, фармацевтичні та косметичні засоби із сечовиною для зовнішнього застосування можна використовувати без спеціального призначення лікаря. Вони практично не всмоктуються в кровотік і не надають серйозного впливу на концентрацію сечовини у крові та сечі.
Як застосовувати препарати з сечовиною для ніг та п'ят?
Креми та мазі з сечовиною широко використовують для догляду за шкірою ніг та нігтями. При огрубінні шкіри на п'ятах, сухих мозолях чи тріщинах мазь наносять на проблемну зону 2 – 3 десь у день тонким шаром. Шкіру перед нанесенням засобу краще промити теплою водою. При мозолях мазі на основі сечовини можна наносити під протимозольні пластирі.При грибкових захворюваннях нігтів та шкіри на ногах препарати з сечовиною застосовують паралельно з пропонованими протигрибковими засобами.
Аміак тим чи іншим шляхом вступив у печінку або утворився гепатоцитах вступає в цикл сечовиноутворення відкритий в 1932 р.
Синтез сечовини починається з утворення в мітохондріях печінки карбомоїлфосфату.
Друга реакція сечовиноутворення протікає так само в мітохондріях (трансфераза забезпечує перенесення залишку карбомоніла на молекулу арнітино-монокарбонова кислота, що містить 5 вуглецевих атомів). Утворюється амінокислота – цитрулін.
Подальші реакції сечовиноутворення протікають у цитозолі. У наступній реакції бере участь цитрулін та аспартат (фермент – аргініносукцинатсинтетаза). У цій реакції беруть участь цитрулін та аспартат. Реакція енергозалежна. У ході реакції відбувається розщеплення АТФ до АМФ та пірофосфату та утворюється аргінінобурштинова кислота або аргініносукцинат.
Від куди клітки знаходять аспартат? Аспартат утворюється в ході реакцій трансамінування з оксалоацетату - проміжного продукту циклу Кребса, який зазнає реакції взаємодії з глутоматом і утворюється аспартат.
Далі в ході наступного процесу відбувається ліазна реакція (ліазне розщеплення - розщеплення не гідролітичним шляхом) (фермент-аргініносукцинатліаза). Відбувається розщеплення й у результаті утворюється амінокислота аргінін і відщеплюється залишок як фумарової кислоти.
Фумарова кислота - проміжний продукт циклу Кребса, приєднуючи воду перетворюється на малат, малат дегідрується і перетворюється на оксалоацетат, а оксалоацетат за рахунок трансамінування може перетворюватися на аспартат, який постачає один атом азоту.
Остання реакція сечовиноутворення каталізується ферментом, що має абсолютну специфічність аргінізу. Відбувається розщеплення аргініну, утворюється повний амід вугільної кислоти, що отримав назву сечовина і регенірує орнітин. Звідси назва циклу – орнітиновий цикл сечовиноутворення.
У ході наступної реакції арнітин, знову вступаючи в реакцію взаємодії з карбомоїлфосфататом, може давати цитрулін і подальше повторення реакцій призводить до збільшення синтезованої сечовини.
Необоротною реакцією у цьому процесі є реакція за участюАргініносукцинатсинтетази - термодинамічний контроль спрямування процесу в цілому.
Синтез йде з вуглекислого газу, аміаку,
Джерелом вуглецю в сечовині є вуглекислий газ. Один атом азот походить з аміаку, а другий атом азоту за походженням з аспартату. На синтез 1 молекули сечовини клітина витрачає 4 макроергічні еквіваленти. У нормі концентрація сечовини у крові становить величину 3,3-8,3 млмоль/л. Причому азот сечовини становить приблизно 50% всього небілкового азоту крові.
Добове виведення сечовини з організму становить 20-35 гр. Фермент аргіназу як і аргінін присутній і в інших тканинах, наприклад, головний мозок, нирки, шкіра. Однак у кількісному відношенні утворення сечовини у цих органах вкрай незначне.
Необхідно відзначити, що кількість сечовини, що виводиться з сечею, залежить від декількох факторів.
n Кількість сечовини, що виводиться, так само зменшуватиметься при патології нирок, що супроводжується затримкою азотистих шлаків в організмі.
n Виведення сечовини може знижуватися при тяжкій патології печінки як наслідок порушення синтезу сечовини.
Виведення аміаку у вигляді солей амонію нирками.
Глутамін – основний продукт у вигляді якого транспортується аміак у нирках піддається гідролізу за участю ферменту – глутомінази.
У результаті утворюється аміак, який будучи основою, легко утворює іон амонію. Далі іон амонію взаємодіє з аніонами, у результаті утворюються солі амонію.
Отже виведення кожної молекули аміаку із сечею супроводжується із захопленням протона, тобто. виведення аміаку супроводжується одночасно з виведенням із організму кислотних еквівалентів.
Виявляється, ниркова глутомінізу є індуцидильним ферментом. Синтез ферменту активуєтьсяпри накопиченні в крові кислотних еквівалентів чи інакше при розвитку ацидозу. В результаті відбувається наростання виведення амонійних солей із сечею, а разом із ними і кислотних еквівалентів. Тобто. ми маємо справу з типовою захисною реакцією організму спрямованої на компенсацію виниклої з тієї чи іншої причини ацидозу. Тому при ацидозі кількість амонійних солей, що виводяться з сечею, різко збільшується. У той час як при алколозі практично людина повністю припиняє їхню освіту.
Сечовина – основний кінцевий продукт азотистого обміну, у складі якого з організму виводиться надлишок азоту. Екскреція сечовини в нормі близько 25 г на добу. Синтезується тільки в печінці. Катаболізм амінокислот та утворення аміаку відбуваються у багатьох тканинах. Для транспортування азоту з тканин у печінку використовуються 3 сполуки: глутамін, аланін та аміак.
Орнітіновий цикл(цикл Кребса-Гензелейта) у печінці виконує 2 функції:
Перетворення азоту амінокислот на сечовину (яка екскретується та запобігає накопиченню токсичних продуктів - аміаку)
Синтез аргініну та поповнення його фонду в організмі
Повний набір ферментів орнітинового циклу є лише у гепатоцитах.
У освіті 1 моля сечовини беруть участь 1 моль NH4+, 1 моль СО2 (активованою Mg2+ та ATP) та 1моль α-амінного азоту аспартату. У ході синтезу споживаються 3 молячи ATP (2 їх перетворюються на ADP і Pi, а третій – в AMP і PPi), у ньому послідовно беруть участь 5 ферментів. Амінокислоти аспартат, аргінін, орнітин, циртуллін і аргініносукцинат служать переносниками атомів, які у результаті утворюють молекулу сечовини. У синтез сечовини також залучається амінокислота N-ацетилглутамат, вона є активатором одного з ферментів і в хімічних перетвореннях не бере участі.
Освіта сечовини є частково циклічним процесом. Орнітин (що бере участь у 2-й реакцій) регенерується в ході 5-ї реакції. Т.о. ні втрат, ні накопичення орнітину, цитруліну, аргініосукцинату та аргініну в ході синтезу не відбувається – споживаються лише іон амонію, СО2, ATP та аспартат.
Реакція 1:синтез карбомоїлфосфату. Конденсація амонію, СО2 і фосфату (надходить від ATP), що призводить до утворення карбамоілфосфату. Фермент карбамоілфосфатсинтаза знаходиться в мітохондріях печінки. В ході реакції здійснюється гідроліз 2ATP, що забезпечує енергією утворення 2х ковалентних зв'язків (амідної та ангідридної при утворенні карбамоілфосфату з карбонової та фосфорної кислот). Для цієї реакції потрібні іони Mg2+ та дикарбонова кислота (переважно N-ацетилглутамат). У присутності цих сполук відбуваються конформаційні зміни карбамоілфосфатсинтази і збільшується спорідненість ферменту до ATP.
Реакція 2:синтез цитруліну. Перенесення карбамоїльної групи з карбамоїлфосфату на орнітин з утворенням цитруліну та Pi. Фермент орнітин-карбамоїл-трансферазу знаходиться
у мітохондріях печінки.
Реакція 3:синтез аргініносукцинату. До цитруліну приєднується аміногрупа аспартат. Фермент аргініно-сукцинат-синтазу. Для реакції потрібно ATP. Реакція йде у цитозолі.
Реакція 4: розщеплення аргініносукцинату на аргінін та фумарат. Фермент аргініносукцинат-ліазу. Реакція транс-елімінування. Фумарат, що утворився, може перетворитися на оксалоацетат (малат-дегідрогеназа), оксалоацетат при переамінуванні перетворюється на аспартат.
Щоб організм людини підтримував нормальну життєдіяльність, він виробив механізми виведення токсичних речовин. У тому числі аміак - кінцевий продукт метаболізму азотистих сполук, передусім білків. NH 3 токсичний для організму, і, як будь-яка отрута, виводиться через систему виділення. Але насамперед аміак зазнає цілого ряду послідовних реакцій, що зветься орнітиновий цикл.
Типи азотистого обміну
Не всім тварин характерно виділення аміаку в довкілля. Альтернативними кінцевими речовинами метаболізму азоту є сечовина. Відповідно, називають три типи азотистого обміну, залежно від речовини, що виділяється.
Амоніотеліческій тип. Кінцевою речовиною тут є безбарвний газ, розчинний у воді. Амоніотелію характерна для всіх риб, що мешкають у солоних водоймах.
Уреотеліческій тип. Тварини, котрим характерна уреотелія, виділяють у довкілля сечовину. Прикладами є прісноводні риби, амфібії та ссавці, у тому числі й людина.
Урикотеліческій тип. Сюди відносяться ті представники тваринного світу, у яких кінцевим метаболітом є ця речовина як продукт азотистого обміну зустрічається у птахів і плазунів.
У кожному з цих випадків завдання кінцевого продукту обміну - виведення непотрібного азоту з організму. Якщо цього не відбувається, спостерігається таксація клітин та інгібування важливих реакцій.
Сечовина – це амід вугільної кислоти. Вона утворюється з аміаку, вуглекислого газу, азоту та аміногруп деяких речовин під час протікання реакцій орнітинового циклу. Сечовина – це продукт виділення уреотелічних тварин, серед яких і людина.
Сечовина є одним із способів екскреції надлишку азоту з організму. Утворення цієї речовини має протекторну функцію, т.к. попередник сечовини – аміак, токсичний для клітин людини.
При переробці 100 г білка різної природи із сечею виділяється 20-25 г сечовини. Речовина синтезується в печінці, а потім зі струмом крові потрапляє в нефрон нирки і виводиться разом із сечею.
Печінка – головний орган синтезу сечовини
У всьому організмі людини не знайдеться такої клітини, в якій будуть присутні абсолютно всі ферменти орнітінового циклу. Крім гепатоцитів, звісно. Функція клітин печінки полягає у синтезі і руйнації гемоглобіну, а й у проведенні всіх реакцій синтезу сечовини.
Під опис орнітінового циклу підходить той факт, що він є єдиним способом видалення азоту з організму. Якщо практично інгібувати синтез чи дію основних ферментів, синтез сечовини зупиниться, а організм загине від надлишку аміаку у крові.
Орнітіновий цикл. Біохімія реакцій
Цикл синтезу сечовини відбувається у кілька етапів. Загальна схема орнітінового циклу представлена нижче (картинка), тому розберемо кожну реакцію окремо. Перші дві стадії протікають у мітохондріях клітин печінки.
NH 3 реагує з вуглекислим газом із витратою двох молекул АТФ. В результаті цієї енерговитратної реакції утворюється карбамоілфосфат, в якому міститься макроергічний зв'язок. Каталізує цей процес фермент карбамоілфосфат-синтетазу.
Карбамоілфосфат вступає в реакцію з орнітіном під дією ферменту орнітин-карбамоїл-трансферази. У результаті руйнується, а з допомогою її енергії утворюється цитрулін.
Третя і наступні стадії протікають над мітохондріях, а цитоплазмі гепатоцитів.
Йде реакція між цитруліном та аспаратом. З витратою 1 молекули АТФ та під дією ферменту аргініно-сукцинат-синтази утворюється аргініно-сукцинат.
Аргініно-сукцинат у сукупності з ферментом аргініно-сукцин-ліаза розщеплюється до аргініну та фумарату.
Аргінін у присутності води та під дією аргінази розщеплюється до орнітину (1 реакція) та сечовини (кінцевий продукт). Цикл замкнувся.
Енергетика циклу синтезу сечовини
Орнітіновий цикл - енерговитратний процес, при якому витрачаються макроергічні зв'язки молекул аденозинтрифосфату (АТФ). Протягом усіх 5 реакцій у сукупності утворюються 3 молекули АДФ. До того ж, енергія йде на транспорт речовин з мітохондрії в цитоплазму і навпаки. Звідки береться АТФ?
Фумарат, який утворився у четвертій реакції, може бути використаний як субстрат у циклі трикарбонових кислот. У ході синтезу малату з фумарату виділяється НАДФН, що дає в результаті 3 молекули АТФ.
Реакція дезамінування глутамату також відіграє роль у постачанні клітин печінки енергією. При цьому виділяються також 3 молекули АТФ, які йдуть на синтез сечовини.
Регуляція активності орнітинового циклу
У нормі каскад реакцій синтезу сечовини функціонує на 60% можливого значення. При підвищеному вмісті білка у їжі відбувається прискорення реакцій, що зумовлює підвищення загального ККД. Метаболічні порушення орнітінового циклу спостерігаються при високих фізичних навантаженнях і тривалому голодуванні, коли організм починає розщеплювати власні білки.
Регулювання роботи орнітинового циклу може відбуватися і біохімічному рівні. Тут мішенню є основний фермент карбамоілфосфат-синтетазу. Його алостеричним активатором є N-ацетил-глутамат. За його великого вмісту в організмі реакції синтезу сечовини протікають нормально. При нестачі самої речовини або її попередників, глутамату та ацетил-КоА, орнітиновий цикл втрачає своє функціональне навантаження.
Зв'язок циклу синтезу сечовини та циклу Кребса
Реакції обох процесів протікають у матриксі мітохондрій. Це дає можливість брати участь деяким органічним речовин у двох біохімічних процесах.
2 і аденозинтрифосфат, які утворюються в циклі лимонної кислоти, є попередниками карбамоілфосфату. АТФ також є найважливішим джерелом енергії.
Орнітиновий цикл, реакції якого протікають у гепатоцитах печінки, - це джерело фумарату, одного з найважливіших субстратів. Більше того, ця речовина в результаті декількох поетапних реакцій дає початок аспартату, який, у свою чергу, використовується в біосинтезі орнітинового циклу. Реакція за участю фумарату є джерелом НАДФ, за допомогою якого можна фосфорилювати АДФ до АТФ.
Біологічний зміст орнітинового циклу
Переважна частина азоту надходить у організм у складі білків. У амінокислотах руйнуються, утворюється аміак як кінцевий продукт обмінних процесів. Орнітіновий цикл - це кілька послідовних реакцій, головне завдання яких полягає в детоксикації NH 3 за допомогою його переведення в сечовину. Сечовина, у свою чергу, надходить у нефрон нирки та виводиться із організму із сечею.
Крім того, побічно орнітіновий цикл є джерелом аргініну - однією з незамінних амінокислот.
Порушення у синтезі сечовини може призвести до такого захворювання, як гіперамоніємія. Ця патологія характеризується підвищеною концентрацією іонів амонію NH 4+ у крові людини. Ці іони негативно позначаються на життєдіяльності організму, виключаючи чи уповільнюючи деякі важливі процеси. Ігнорування цього захворювання може призвести до смерті.
(ОРНІТИНОВИЙ ЦИКЛ).
Тільки риб аміак є кінцевим продуктом розпаду і виводиться з організму. У птахів та рептилій, кінцевий продукт катаболізму азотовмісних сполук – сечова кислота, а не аміак. У ссавців аміак, що утворюється, перетворюється на сечовину - це повний амід вугільної кислоти:
Синтез сечовини є циклічним процесом, в який вступають попередньо синтезований карбамоіл-фосфат і аспартат, а утворюються фумарат і сечовина.
Сечовина синтезується з однієї молекули 2 , однієї молекули NH 3 і аміногрупи аспартату. З фумарату в реакціях ЦТК знову утворюється щавлевооцтова кислота, яка може вступати в трансамінування з іншими амінокислотами і перетворюватися на аспартат.
Таким чином, в орнітиновому циклі існують два сполучені цикли:
а) утворення сечовини; б) регенерація аспартату.
На додаток до лекції з загальних шляхів обміну амінокислот можна сказати, що ще одна, третя за рахунком функція трансамінування - це перенесення аміногрупи з амінокислот для синтезу сечовини без проміжного виділення аміаку.
При синтезі сечовини витрачається у сумі 4 молекули АТФ. Сечовина – це нетоксична речовина, яка легко виводиться з організму із сечею. Накопичення сечовини в крові вище за норму відбувається тільки при порушеннях функції нирок.
Синтез сечовини відбувається лише у печінці, а аміак утворюється у різних тканинах. Отже, має бути спеціальний механізм транспорту аміаку у нешкідливій для організму формі: це МЕХАНІЗМ ТИМЧАСОВОГО ЗНЕШКОДЖЕННЯ АМІАКУ.
Забезпечується ферментом глутамін-синтетазою, яка приєднує з витратою АТФ додаткову аміногрупу до гамма-карбоксигрупи:
![]() |
Аміногрупа може також приєднуватися і до аспартату - до бета-карбоксигрупи.
Особливо важливими є реакції тимчасового знешкодження аміаку в нервовій тканині (дуже чутливій до токсичного впливу аміаку). Зі значною швидкістю протікають вони і в м'язовій тканині.
Аміди, що утворюються, переносяться в печінку, де віддають амідний азот на синтез сечовини. У нирках кілька аміаку з амідів може виділятися у вільному вигляді. Зазвичай такого аміаку утворюється небагато, але якщо в організмі - ацидоз - зсув рН у кислу сторону, цей аміак починає виділятися з сечею у великих кількостях. Аміак дозволяє частково нейтралізувати кислоти, які з крові при ацидозі потрапляють до сечі. Таким чином, глутамін і аспарагін є транспортними формами аміаку і у складі своєї молекули переносять його з різних тканин до печінки та нирок.