Обмен мочевины в организме

Малейшие сбои в работе мочевыделительной системы могут негативно отражаться на состоянии всего организма.

При нарушении процесса вывода токсинов и продуктов обмена мочевина в крови изменяет свою концентрацию и состав. Повышение уровня мочевой кислоты в крови – тревожный симптом, который грозит серьезными осложнениями (развитие подагры, общая интоксикация). Чем вызвана такая патология, и как ее лечить?

Состав и показатели нормы

Мочевина в организме (мочевая кислота) – это органическое вещество, отвечающее за вывод азота из организма. Вырабатывается и синтезируется в печени. Мочевина состоит из особых элементов – пуринов.

Их высокое содержание наблюдается в некоторых продуктах питания (печень, красные сорта мяса, пиво, бобовые). При злоупотреблении такой пищей повышается уровень карбамида (мочевой кислоты) в крови. Недуг называется гиперурикемией и требует срочного лечения.

Уровень содержания мочевины – важный показатель для диагностики работы почек, печени и некоторых мышц.

Показатели нормы для разных категорий отличаются:

• для женщин – от 2,2 до 6,7 ммоль/л;
• для мужского организма – 3,8-7,3 ммоль/л;
• для людей преклонного возраста показатель может быть выше на 0,1-0,2 ммоль/л;
• в детском организме уровень может опускаться до 1,4 ммоль/л.

Для справки! Концентрация мочевой кислоты в организме беременных снижена (показатель нормы – 1,5-5,3). Это объясняется увеличением циркуляции крови и большей нагрузкой на почки.

Все причины повышения: почему показатель превышает норму?

По статистическим данным гиперурикемия (или превышение верхней границы нормы) чаще встречается у мужчин. Такое явление может носить непостоянный характер и проявляться в виде скачков.

Факторы – переизбыток белка, чрезмерные нагрузки на организм, изнурительная диета или злоупотребление алкоголем. В большинстве случаев состав крови нормализуется после устранения причины.

Влияют на увеличение показателя нормы патологические состояния или хронические болезни.

1. Стойкое повышение артериального давления (показатель выше 140/90). Переизбыток мочевины (карбамида) в крови нарушает работу почек и способствует прогрессированию основной болезни.
2. Почки не справляются с выведением мочевой кислоты из-за хронической недостаточности, при поликистозе или ацидозе.
3. Мочевая кислота в крови часто повышена при переизбытке холестерина и липопротеинов.
4. Бесконтрольный прием медикаментов. Мочегонные препараты, средства от туберкулеза, аспирин влияют на содержание мочевины в крови. Химиотерапия при онкологии также выступает причиной развития гиперурикемии.
5. Хронические болезни эндокринной системы – сахарный диабет, гипопаратиреоз (недостаток паратгормона).
6. Ряд других патологий – экзема, псориаз, болезни крови (лейкоз, анемия).
7. Также встречается бессимптомное повышение уровня карбамида (возникает без явных клинических признаков). Опасно риском летального исхода.

Важно знать! Как понять, что в крови повышен уровень мочевины? Определяющие признаки – тянущая боль в почках, затрудненное мочевыделение.

Мочевая кислота в крови также повышается из-за неправильного питания. Частое употребление в пищу копченостей, шпрот, жареного мяса и подобных вкусностей приводит к серьезным нарушениям.

Также деформируются большие пальцы стопы (выпирает «косточка»). Другой явный симптом – неприятный запах от человека.

Подробнее о причинах:

• Диета с высоким содержанием белков. Синтез мочевины в печени увеличивается и опережает выделение через почки.
• Длительное голодание. Происходит усиленный распад белковых соединений, в результате мочевина бесконтрольно синтезируется.
• Кровотечение в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). Выработка мочевой кислоты усиливается, так как кровь из ЖКТ является высокобелковой «пищей».
• Дегидратация (обезвоживание). Мочевина из почечного фильтра начинает всасываться в кровь.

Мочевина в крови повышена: причины, как лечить?

Что делать, если показатель мочевины низкий?

Уменьшение содержания мочевой кислоты в крови встречается редко. Мочевина в крови понижена при заболеваниях печени (цирроз, воспаления, гепатиты) или при беременности.

Другие причины понижения показателя

1. Патологии пищеварительной системы (происходит ухудшение усвоения аминокислот, входящих в белок). Это панкреатит или заражение паразитами.
2. Послеоперационный период. Нарушено усвоение белков.
3. Побочный эффект при приеме стероидов, нефротоксичных средств, допегита.

Важно знать! Низкая цифра мочевины в крови – повод обратиться за помощью. Если причина такого явления кроется в патологиях печени, есть угроза отравления организма аммиаком.

Нормализовать показатели кровяного состава можно, придерживаясь специальной диеты. Также важно пройти обследование для выявления причин понижения уровня мочевины. Дальнейшее лечение зависит от полученной информации.

Общая справка о лечении

Если мочевина в крови понижена (причины не выявлены), то, как лечить такое состояние, зависит от данных диагностики. Среди методов исследования – анализ на мочевину и УЗИ почек.

Дальнейшая терапия направлена на снижение показателя путем очищения крови. При запущенной интоксикации применяется диализ (очистка) при помощи искусственной почки – из крови извлекаются продукты обмена веществ, химический состав обогащается и нормализуется.

Общий алгоритм терапии включает:

• медикаментозная блокировка синтеза мочевины в печени (назначается Антуран, Бенемид, Уродан);
• ускорение вывода излишек мочевой кислоты при помощи мочегонных средств (Фуросемид, Диакарб, Лазикс);
• корректирование ежедневного рациона и назначение лечебной диеты;
• соблюдение водного баланса (пить в день не менее 2-2,5 л очищенной воды).

Как дополнительное средство для ускоренного вывода лишней мочевины больному прописываются противовоспалительные нестероидные препараты. Курс приема – 4 недели. При наличии подагры – лечение комплексное (компрессы, таблетки, мази). Все лекарства подбираются индивидуально с учетом причин заболевания и общего состояния пациента.

В целях профилактики можно пить специальные препараты – Аллопуринол и его аналоги, Колхицин. Эти средства постепенно блокируют синтез мочевины в печени. Такое лечение отличается длительностью. Подходящую дозировку подбирает только лечащий врач.

Обращаемся к народной медицине

Помните, что методы народной терапии – это только дополнительные мероприятия к основной лечащей терапии. Запрещено использовать домашние рецепты без предварительной консультации.

Из полезных народных рецептов для нормализации состава крови можно пить отвар из шиповника, свежие соки или чай из листьев брусники. Зверобой, ромашка, лебеда также применяются для лечения.

1. Измельчить листья березы, залить кипятком (в пропорции 2 ст. ложки на 2 стакана). Дополнительно проварить 8-10 минут. Настаивать 20 минут, пить по ¼ стакана при каждом приеме пищи.
2. Нарезать ветки груши, залить кипятком (1 ст. ложка на стакан). Продержать на водяной бане 3-6 минут, дать настояться. Пить равномерными долями в течение дня.
3. Семена дикой моркови залить горячей водой (запаривать и пить как чай).

Подводим итоги: что важно запомнить?

Залог быстрого выздоровления – соблюдение диеты. Больному требуется сократить употребление в пищу белков и насытить рацион растительными продуктами. Крайне важно избавиться от признаков ожирения – белковый обмен нормализуется самостоятельно после потери лишних кг.

Для справки! Важно заботиться и о психическом здоровье – избегать стрессов и не допускать переутомления.

В ежедневном рационе должны присутствовать кисломолочные продукты (кефир, нежирный творог и сметана). Допустимо кушать 1 яйцо в сутки. Летом рекомендуется налегать на арбузы для снижения синтеза и выведения карбамида. Хлеб предпочтительнее отрубной. Обязательно раз в неделю устраивать разгрузочный день.

Если вы заметили нарушения в работе организма – обращайтесь к доктору без промедлений. Своевременная диагностика, подходящее лечение и рекомендации доктора помогут сохранить здоровье на долгие годы.

Мочевина является главным конечным продуктом обмена аминокислот. Синтезируется мочевина из аммиака, который постоянно образуется в организме при окислительном и неокислительном дезаминировании аминокислот, при гидролизе амидов глутаминовой и аспарагиновой кислот, а также при распаде пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Часть аммиака образуется в кишечнике в результате действия бактерий на пищевые белки (гниение белков в кишечнике) и поступает в кровь воротной вены. Аммиак – токсичное соединение. Даже небольшое повышение его концентрации оказывает неблагоприятное действие на организм, и прежде всего – на центральную нервную систему. Несмотря на то, что аммиак постоянно продуцируется в тканях, он содержится в периферической крови лишь в следовых количествах, так как быстро удаляется из кровеносной системы печенью, где входит в состав глутамата, глутамина и мочевины. Биосинтез мочевины является основным механизмом обезвреживания аммиака в организме.

Биосинтез мочевины

Синтез мочевины происходит в печени в цикле Кребса-Гензелейта (другое название – орнитиновый цикл мочевинообразования Кребса) в несколько этапов с участием ряда ферментных систем. Синтез сопровождается поглощением энергии, источником которой является АТФ.

Весь цикл мочевинообразования можно представить следующим образом:

На первом этапе синтезируется карбамоилфосфат в результате конденсации ионов аммония, двуокиси углерода и фосфата (поступающего из АТФ) под действием фермента карбамоилсинтетазы. Карбамоилфосфат – это метаболически активная форма аммиака, используемая в качестве исходного продукта для синтеза ряда других азотистых соединений.

На втором этапе мочевинообразования происходит конденсация карбамоилфосфата и орнитина с образованием цитруллина; реакцию катализирует орнитинкарбамоилтрансфераза.

На следующей стадии цитруллин превращается в аргинин в результате двух последовательно протекающих реакций. Первая из них, энергозависимая, сводится к конденсации цитруллина и аспарагиновой кислоты с образованием аргининосукцината (эту реакцию катализирует аргининосукцинатсинтетаза). Аргининосукцинат распадается в следующей реакции на аргинин и фумарат при участии другого фермента – аргининосукцинатлиазы.

На последнем этапе аргинин расщепляется на мочевину и орнитин под действием аргиназы.

Эффективность работы орнитинового цикла при нормальном питании человека и умеренных физических нагрузках составляет примерно 60% его мощности. Запас мощности необходим для избежания гипераммониемии при изменении количества белка в пище. Увеличение скорости синтеза мочевины происходит при длительной физической работе или длительном голодании, которое сопровождается распадом тканевых белков. Некоторые патологические состояния, характеризующиеся интенсивным распадом белков тканей (сахарный диабет и др.) также сопровождаются активацией орнитинового цикла.

Нормальный ход метаболического превращения аммиака в мочевину имеет большое значение для организма. При серьезных нарушениях функции печени – например, при обширном циррозе или тяжелом гепатите – аммиак, являясь токсичным веществом, накапливается в крови, вызывая тяжелые клинические симптомы. Известны врожденные метаболические нарушения, связанные с недостатком одного из ферментов, участвующих в синтезе мочевины. Все нарушения синтеза мочевины вызывают аммиачное отравление.

Выведение мочевины

Синтезированная в печени мочевина попадает в кровь, затем в почки и в итоге выводится с мочой. Мочевина является беспороговым веществом: все образующееся количество фильтруется в просвет проксимальных канальцев, а затем часть (около 35 %) реабсорбируется обратно за счет реабсорбции воды. В связи с этим величина экскреции мочевины является менее информативным показателем клубочковой фильтрации, чем показатель, основывающийся на экскреции креатинина (который, в отличие от мочевины, практически не реабсорбируется).

Нормальные значения мочевины в крови и моче

Концентрация мочевины в сыворотке крови здоровых взрослых людей составляет 2,5 – 8,3 ммоль/л (660 мг/л). У женщин, по сравнению со взрослыми мужчинами, концентрация мочевины в сыворотке крови обычно ниже. У пожилых людей (старше 60 лет) наблюдается некоторое увеличение концентрации мочевины в сыворотке крови (примерно на 1 ммоль/л по сравнению с нормой здоровых взрослых людей), что обусловлено снижением у пожилых способности почек концентрировать мочу.

У детей уровень мочевины ниже, чем у взрослых, однако у новорожденных в первые 2 – 3 дня содержание ее может достигать уровня взрослого (проявление физиологической азотемии, обусловленной повышенным катаболизмом на фоне недостаточного поступления жидкости в первые 2 – 3 сут жизни и низкого уровня клубочковой фильтрации). В условиях гипертермии, эксикоза цифры мочевины могут возрасти еще больше. Нормализация наступает к концу первой недели жизни. Уровень мочевины в крови у недоношенных 1 нед. – 1,1 – 8,9 ммоль/л (6,4 – 63,5 мг/100 мл), у новорожденных – 1,4 – 4,3 ммоль/л (8,6 – 25,7 мг/100 мл), у детей после периода новорожденности – 1,8 – 6,4 ммоль/л (10,7 – 38,5 мг/100 мл).

Экскреция мочевины с мочой (при диете со средним содержанием белка) в норме составляет у взрослых 333,0 – 587,7 ммоль/сут (20 – 35 г/сут). У детей суточная экскреция мочевины с мочой ниже и увеличивается с возрастом: 1-я нед – 2,5 – 3,3 ммоль/сут, 1 мес – 10,0 – 17,0 ммоль/сут, 6 – 12 мес – 33 – 67 ммоль/сут, 1 – 2 года – 67 – 133 ммоль/сут, 4 – 8 лет – 133 – 200 ммоль/сут, 8 – 15 лет – 200 – 300 ммоль/сут.

Литература:

• Комаров Ф. И., Коровкин Б. Ф., Меньшиков В. В. – Биохимические исследования в клинике – Элиста, АПП «Джангар», 1999 г.
• Слепышева В. В., Балябина М. Д., Козлов А. В. – Методы определения мочевины
• Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. – Биологическая химия – Москва, «Медицина», 1990 г.
• Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. – Биохимия человека – том 1 – Москва, «Мир», 1993 г.
• Биохимия – под редакцией Северина Е. С. – Москва, ГЭОТАР-МЕД, 2004 г.
• Клиническая оценка лабораторных тестов – под редакцией Н. У. Тица – Москва, «Медицина», 1986 г.
• Папаян А. В., Савенкова Н. Д. – "Клиническая нефрология детского возраста", Санкт-Петербург, СОТИС, 1997 г.

Похожие статьи

Мочевина в моче. Клинико-диагностическое значение определения мочевины в моче

Определение концентрации мочевины в моче проводится значительно реже, чем определение уровня мочевины в крови и используется обычно при при обнаружении повышенного уровня мочевины в крови и решении вопроса о состоянии выделительной функции почек. При этом определяют суточную экскрецию мочевины с мочой. Повышенное содержание мочевины крови при снижении суточной экскреции с мочой чаще свидетельствует о нарушении азотовыделительной функции почек.

Раздел: Клиническая биохимия

Мочевина в крови. Клинико-диагностическое значение определения мочевины в крови

Определение концентрации мочевины в крови широко используется в диагностике, применяется для оценки тяжести патологического процесса, для наблюдения за течением заболевания и оценки эффективности проводимого лечения.

Раздел: Клиническая биохимия

Фотометрические методы определения мочевины

Фотометрические методы определения мочевины основаны на реакции мочевины с различными веществами с образованием окрашенных соединений. Среди фотометрических методов определения мочевины наиболее распространенными являются методы, основанные на реакции мочевины с диацетилмонооксимом.

Раздел: Клиническая биохимия

Ферментативные (уреазные) методы определения мочевины

Ферментативные методы определения мочевины приобрели наибольшее распространение в современной клинико-лабораторной практике. Эти методы определения мочевины называются также уреазными, так как в них в качестве реактива используется фермент уреаза. Для уреазы мочевина является единственным физиологическим субстратом, поэтому уреазные методы высокоспецифичны.

Раздел: Клиническая биохимия

Методы определения мочевины

Определение мочевины используется для диагностики, определения прогноза и тяжести течения заболевания, а также для контроля за лечением. Определение мочевины в клинико-диагностических лабораториях проводится различными методами, однако все их многообразие можно разделить на три основные группы.

Раздел: Клиническая биохимия

Синтез мочевины – это главный путь обезвреживания аммиака в оранизме. Мочевина – конечный азотистый продукт, выделяющийся с мочой у человека и млекопитающих. Образование ее происходит в печени. В 1932 г. возникла теория синтеза мочевины, известная под названием цикла Кребса, согласно которой в синтезе мочевины принимают участие 3 аминокислоты – аргинин, орнитин и цитрулин. Причем образование мочевины по циклу Кребса происходит в срезах печени в аэробных условиях. Схематически образование мочевины по циклу Кребса можно представить следующим образом:

Суммирование реакций цикла образования мочевины приводит к следующему уравнению:

Образование мочевины по указанному циклу получило свое подтверждение и является общепринятым. Однако в последствии цикл Кребса подвергся существенной детализации. Из приведенных выше реакций можно видеть, что в образовании мочевины участвуют свободный аммиак и углекислый газ. Между тем известно, что аммиак, по мере своего образования в тканях, устраняется с образованием глутамина. Далее известно, что реакции переаминирования, которые активно происходят в различных тканях, приводят к тому, что аминогруппы подвергающихся распаду аминокислот не освобождаются в виде аммиака, а переносятся на кетокислоты. Естественно возникает вопрос, откуда же в печени берется аммиак, необходимый для синтеза мочевины? Ответ на этот вопрос дают проведенные Ратнер с сотр. исследования, показывающие, что в синтезе мочевины помимо свободного аммиака участвуют аминогруппы, входящие в состав аминокислот, в частности аспарагиновой, без предварительного отщепления их в виде аммиака. Таким образом, последовательность синтеза мочевины можно представить следующими реакциями:

1) Аммиак взаимодействует с углекислым газом под действием
фермента карбамоилфосфатсинтетазы, образуется карбамоилфосфат

2) Карбамоилфосфат взаимодействует с орнитином, образуется
цитруллин и фосфат (катализатор – орнитин – карбамоилфосфат-
трансфераза)

3) Цитруллин взаимодействует с аспарагиновой кислотой с
образованием аргининсукцината:

Катализирует реакцию аргининсукцинатсинтетаза.

4) Аргининсукцинат расщепляется аргининсукцинатлиазой на фумарат
и аргинин:

5) Аргинин под действием аргиназы расщепляется гидролитически на
мочевину и орнитин:

Из приведенных реакций можно заключить, что одна группа NH₂ молекулы мочевины образуется из аммиака, а другая из аминогруппы аспарагиновой кислоты. Отсюда следует вывод, что аминогруппы 50% аминокислот, подвергающихся в организме превращению путем переаминироваиия (через глутаминовую кислоту), включаются в шавелевоуксусную кислоту с образованием аспарагиновой кислоты. Аминогруппа аспарагиновой кислоты, как мы видели, непосредственно используется для синтеза мочевины. Использование азота аминокислот (аминогрупп) для синтеза мочевины видно из схемы, показывающей связь между синтезом мочевины и циклом трикарбоновых кислот.

Обезвреживание аммиака в тканях может происходить и путем синтеза глутамина и аспарагина. Однако большая часть NH₃ утилизируется за счет синтеза мочевины.

Обмен сложных белков

ОБМЕН НУКЛЕОПРОТЕИДОВ

В ЖКТ под действием соляной кислоты, пепсина, трипсина и др. ферментов от нуклеопротендов отщепляется белковая часть и гидролизуется до аминокислот. Простетическая группа – нуклеиновые кислоты – разрушаются до мононуклеотидов под действием нуклеаз. Мононуклеотнды частично всасываются, а большей частью под действием фосфатаз и нуклеотидаз расщепляются на составные компоненты: азотистые основания, пентозы и фосфорную кислоту, которые, как водорастворимые вещества, активно всасываются. Фосфорная кислота пополняет запасы фосфора в организме, пентозы принимают участие в процессах окисления и синтеза новых НК, а азотистые основания

подвергаются различным превращениям. Так пуриновые азотистые основания после дезаминирования превращаются в ксантин, а затем под действием ксантиноксидазы – в мочевую кислоту, которая выводится из организма почками.

Конечными продуктами распада пиримидиновых азотистых
оснований являются аммиак, CO₂ и простые азотистые соединения. Так
урацил распадается на NH₃, СО₂ и b- аланин. Пути превращения NH₃ и CО₂
мы же рассматривали, а b-аланин участвует в синтезе КоА.

Одновременно с распадом в клетках осуществляется постоянный синтез нуклеиновых кислот. Это сложный процесс, в котором участвует большое число исходных соединений: пентозы, глицин, глутамин, аспарагиновая кислота, активная форма СО_2, АТФ и соответствующие ферменты. В ходе синтеза образуются сначала мононуклеотиды: АМФ, ГМФ, УМФ, последнее соединение служит стартовым веществом для образования ТМФ и ЦМФ.

Для синтеза самих НК необходимы все типы нуклеотидтрифосфатов, набор ферментов и ДНК, на матрице которой строятся новые дочерние молекулы ДНК и молекулы РНК.

ОБМЕН ХРОМОПРОТЕИДОВ.

Из многих представителей хромопротеидов для человека наибольшее значение имеет гемоглобин, обмен которого мы и рассмотрим.

Поступающий с пищей гемоглобин (НЬ) в ЖКТ распадается на свои составные части – гем и глобин. Глобин гидролизуется до аминокислот, которые всасываются в кровь, а гем окисляется до гематина и выводится с калом, т.е. экзогенный гем не используется.

Обмен эндогенного Hb протекает весьма интенсивно и связан с периодом существования эритроцитов, в которых содержится весь НЬ. Этот период составляет 110 -120 дней, после чего эритроциты распадаются, процесс активно протекает в печени, селезенке, костном мозге и др. тканях РЭС. Часть же эритроцитов распадаегся в кровеносном русле, освободившийся при этом НЬ адсорбируется в крови гаптоглобином и транспортируется в печень, где распадается по вышеуказанной схеме.

В клетках РЭС НЬ вначале окисляется под действием гем-оксигеназы до вердоглобина (зеленого цвета). Последний спонтанно (самопроизвольно) распадается на свои составные части: глобин, Fe 3+ и оставшуюся часть гема-биливердин (пигмент зеленого цвета). Глобин гидролизуется до аминокислот. Fe 3+ захватывается трансферрином и кровью доставляется в печень, где освобождается от белка-переносчика и откладывается про запас в виде ферритина (соединение Fe с особым белком). Этот комплекс по мере надобности распадается, Fe вновь адсорбируется трансферрином, доставляется в клетки, где участвует в синтезе НЬ, цитохромов и пр.

Биливердин восстанавливается в билирубин– пигмент желто-красного цвета, который является водонерастворимым и весьма токсичным веществом. Поэтому он быстро выводится из клеток РЭС, поступает в кровь, где адсорбируется альбумином, образуя растворимый в воде и нетоксичный комплекс, называемый свободным билирубином (непрямым). Он транспортируется в печень, где распадается и билирубин попадает в гепатоциты. Здесь он взаимодействует с активной формой глюкуроновой кислоты (УДФКГ) с образованием моно- и диглюкуронидбилирубина, являющегося нетоксичным иводорастворимым соединением, называемым связанным билирубином(прямым). Связанный билирубин поступает в желчный пузырь, входит в состав желчных пигментов, выделяется с желчью в кишечник, где от него отщепляется глюкуроновая кислота. Освободившийся билирубин подвергается воздействию ферментов микроорганизмов с образованием мезобилиногена, азатем – стсркобилиногена,который окисляетсякислородом воздухадо стеркобилинаи выводится с калом.Небольшая часть мезобилиногена всасывается в кровь и по воротной вене доставляется в печень, где расщепляется до диперролов (2 пиррольных кольца), которые задерживаются печенью ине поступают в общий кровоток. Большая же часть мезобилиногена, превратившаяся в стеркобилиноген, в нижних отделах толстой кишки всасывается в кровь и через геморроидальные вены попадает в систему большого круга кровообращения, а затем выводится с мочой в виде уробилиногена,окисляющегося на воздухе в уробилин.

Таков в обших чертах основной путь распада НЬ.

Но для нормальной жизнедеятельности организма постоянно требуется определенное количество НЬ, синтез которого осуществляется по следующей схеме.