Izomszerkezet. A kontraktilis rendszerek fő összetevői. Az izmok a teljes tömeg körülbelül felét teszik ki
testek.
Az izmok fő dinamikus funkciója a biztosítás
mobilitás összehúzódással és azt követően
kikapcsolódás. Egy izomsejt abból áll
egyedi szálak. A sejt myofibrillumot tartalmaz
– szervezett fehérjekötegek találhatók
a cella mentén. A myofibrillumok abból készülnek
szálak - kétféle fehérjeszál - vastag
és vékony szálak. A zsír fő fehérje
a filamentumok miozin, a vékony filamentumok az aktin.
A myofibrill funkcionális egysége a szarkomer,
miofibrillum területe két Z lemez között.

Izomszerkezet. A kontraktilis rendszerek fő összetevői.

A szarkomer egy köteg miozin filamentumot tartalmaz,
középen az M-lemezhez (M-vonal) rögzített kötegek
aktin filamentumok csatlakoznak a Z-lemezhez.
Az izomösszehúzódás mindegyik lerövidülés eredménye
szarkomer, aktin filamentumok közé tolásával
miozin az M-vonal irányába. Maximális
rövidülés érhető el, ha a Z-lemezek
közelítsen a kisujjszálak végéhez.
Z
M
Z

Csökkentő mechanizmus

Miozin - kettőt tartalmazó miozin filamentumok fehérje
azonos láncok összecsavarva, N vége
gömb alakúak, és molekulafejeket képeznek.
Ezek a fejek nagy affinitást mutatnak az ATP és
katalitikus aktivitással rendelkezik -
katalizálja az ATP lebomlását.
A vékony filamentumokban lévő aktin fehérjéhez kapcsolódik
troponin, amely Ca++ kötéssel rendelkezik
központok. Az aktin egy olyan hely, amely a miozinhoz kötődik.
Az izomösszehúzódást akciós potenciál okozza
idegrost, és az ATP energiája miatt következik be.
Az akciós potenciál okozza a Ca++ beáramlását
retikulum a sejt citoszoljába.

Az izomösszehúzódás mechanizmusa

Ca++
A
A. A Ca++ troponinhoz kötődik
aktin filamentumok és az aktin központ megnyílik
kötődés a miozinhoz; A miozin ATP-hez kötődik
B
B. Az aktin és a miozin összekapcsolása
szálak, és az ATPase központ aktiválódik
miozin, a miozinfej katalizálja
ATP hidrolízis;
BAN BEN
B. ADP és P elhagyja a miozinfejet, ez
konformációjának megváltozásához vezet és azt
az M vonalra fordul, hordozó
promóció és aktin. Esemény
csökkentés.
G
D. Új molekula kötődik a miozinhoz
Az ATP és a szálak közötti kapcsolat megszakad.
Több száz miozin molekula működik
egyidejűleg elősegíti az aktin filamentumot

Izomösszehúzódás. Körülmények.

Az összehúzódás ereje a miozin mennyiségétől függ
fejek szerepelnek a műben, és ezért től
Az ATP molekulák száma.
A pihenő izom rugalmas. Miozin fej
ATP-hez kötve.
Az összehúzódott izom rugalmatlan és feszült.
A nyúlást megakadályozza az aktin és az
miozin.
A merevség akkor jelentkezik, amikor erős csökkenés következik be
ATP koncentrációk (hipoxiás állapotok). Ezekben
körülmények, nagyszámú miozinfej
marad kapcsolatban az aktinnal, mert kilépni
Ez az állapot ATP hozzáadását igényli
miozin.

Energiaforrások (ATP) az izomösszehúzódáshoz.

A maximális aktivitással dolgozó izom fogyaszt
energia százszor nagyobb, mint nyugalmi állapotban, és az átmenetet
a pihenésből a munkába a másodperc töredéke alatt következik be. Ennek köszönhetően
az izmok más szervektől eltérően mechanizmusokat igényelnek
Az ATP szintézis sebességének változása nagyon széles tartományban
(a szívizom kivételével).
Az izmok teljes ATP-tartalma mindössze 1 másodpercnyi munkához elegendő.
Az energiatermelés 1. szakasza:
Az edzés pillanatában az izmok hiányt tapasztalnak
O2, és ennek következtében a szöveti légzés korlátozása és
oxidatív foszforiláció. Az ATP forrása
az aktiválás pillanata a kreatin-foszfát.
Ez a leggyorsabb módja az energiatermelésnek.
A kreatin-foszfát tartalma az izmokban 3-8-szoros
több, mint az ATP, ez a mennyiség biztosítja a bedolgozást
3-5 másodpercig.

Energiaforrások az izomösszehúzódáshoz

A kreatin-foszfát kreatinból és ATP-ből képződik. A kreatin-tripeptid a májban szintetizálódik glicinből,
arginin és metionin.
Kreatin R + ADP
kreatin + ATP
A reakciót a kreatin-kináz katalizálja
Kreatin-foszfát, fel nem használt, nem enzimatikus
kreatininné alakul
Az energiatermelés 2. szakasza: egy másik mechanizmus aktiválódik:
Adenilát kináz reakció: ADP+ADP
ATP+AMP
Az energiatermelés 3. szakasza: felgyorsul a mobilizáció
glikogén, az anaerob glikolízis felgyorsul, és az AMP
a foszfofruktokináz aktivátora
glikolízis. Szubsztrát foszforiláció.
4. szakasz: a szénhidrátok aerob oxidációja, hosszan tartó
munkazsírok. Oxidatív foszforiláció.
A szívizom aerob. IVF (70%).szénhidrátok, PC

Kreatin, kreatinin. Diagnosztikai érték.

norma
Máj
Gli
Arg
izomdisztrófia
Izmok
Izmok
Kreatin
kreatin
Meth
gly
arg
Kreatin R
Kreatinin
vizelet
A kreatinin napi kiválasztódása állandó érték – közvetlenül
tömegével arányos.
A vizeletben nincs kreatin
Máj
Máj
Izmok
Izmok
Kreatin
kreatin
Kreatin R
met
Kreatin
Kreatinin
vizelet (kreatinuria) vizelet
A kreatin nem foszforilálódik az izmokban,
a vérszint emelkedik. Kreatinin benne
nem szívódik fel újra a vesékben, ezért
a vizeletben lévő mennyiség a mennyiséget tükrözi
glomeruláris szűrés.

A máj funkcionális biokémiája

A máj központi helyet foglal el az anyagcserében
anyagokat, amit az eredetiség határoz meg
topográfia és vérellátás
A máj „altruista” szerv. Egyrészt be
a máj szintetizálja a szükséges anyagokat
egyéb szervek - fehérjék, foszfolipidek, karnitin,
kreatin, ketontestek, koleszterin, glükóz. VAL VEL
másrészt védelmet nyújt a szerveknek attól
mérgező anyagok képződnek bennük,
idegen vegyületek és mikroorganizmusok.
A máj a következő biokémiai funkciókat látja el:
1. metabolikus és homeosztatikus;
2. epe- és kiválasztó
3. lerakódás (zsírban oldódó vitaminok depója);
4. semlegesítő - méregtelenítő

Metabolikus és homeosztatikus funkció

Ennek a funkciónak a teljesítése a részvételnek köszönhető
a máj a szénhidrátok, lipidek, fehérjék anyagcseréjében,
pigment anyagcsere, vérzéscsillapítás.
A máj biztosítja a szintézist és a bejutást
szükséges vegyületek vére, azok
átalakulás, semlegesítés, megszüntetés,
a homeosztázis biztosítása.
A máj szerepe a szénhidrát-anyagcserében:
A májban a glükóz minden úton metabolizálódik: glikogén szintézis és mobilizáció, PPP, glükoneogenezis.
A máj szerepe a szénhidrát-anyagcserében elsősorban
viszont a normoglikémia biztosításában, miatt
szervspecifikus enzim -
glükóz-6-foszfatáz.

A máj szerepe a lipidanyagcserében

A máj részt vesz a lipidanyagcsere minden szakaszában, beleértve
a hidrofób termékek emésztése és felszívódása
emésztés (az epe a máj váladéka).
A felszívódási időszak alatt az IVF szintézise felgyorsul a májban,
amelyeket a TAG és a PL szintézisére használnak. FL,
a májban szintetizálódó (és exportra) mindenki számára szükségesek
szövetekre, elsősorban membránok építésére.
Böjt alatt – béta-oxidáció; oxidációhoz
Karnitin szükséges, amely a májban szintetizálódik.
A böjt során a májban ketontestek képződnek,
extrahepatikus forrásként használják
szövetek.
A koleszterin szintézise és közötti újraeloszlása
testek a szállítási formák kialakulása miatt -
VLDL és HDL. Képződés az epe koleszterinből
savak

A máj szerepe a fehérjeanyagcserében.

A szervezet fehérjéinek körülbelül fele a májban szintetizálódik, mindkettő a
saját szükségletei, és titkos:
- Vérplazmafehérjék - globulinok és minden albumin;
- Alvadási faktorok – fibrinogén és K-vitamin függő,
a fibrinolízis rendszer tényezői;
- transzportfehérjék csoportja – cerulloplazmin (Cu++)
haptoglobin, transzferrin, vasraktár – ferritin;
- LP apoproteinek;
- akut fázis fehérjék – „C”-reaktív, α1-antitripszin, α2-makroglobulin (gyulladásra)
- kreatin.
- nem esszenciális aminosavak szintézise;
- nem fehérjetartalmú nitrogéntartalmú vegyületek - nitrogéntartalmú bázisok,
porfirinek, karbamid, húgysav
- Ebben a tekintetben aktív az aminosav-anyagcsere, aktívak az enzimek
transzamináció – ALT és AST, dezamináció –
glutamát-dehidrogenáz.
Megnyilvánul a fehérjeszintetizáló funkció zavara
a fehérjearány változása – dysproteinemia.
A máj részvétele a pigmentanyagcserében - a képződésben
glükuronidok és kiválasztódásuk.

Epeképződés és kiválasztó funkció.

A máj koleszterinből epesavat termel
a 7α-koleszterin-hidroxiláz enzim hatására.
Az epesavak csökkentik az enzimaktivitást.
Körülbelül 600 mg naponta, itt vannak az elsődleges savak -
a kól- és dezoxikólsavak taurinnal és
glikokol, tauroglikokólsavakat képezve.
Az epesavak kiválasztódása a kiválasztás fő útvonala
koleszterin
A kiválasztó funkció a máj szerkezetéhez kapcsolódik. U
minden májsejt egyik oldala az epe felé néz
csatornába, a másik a vérkapillárisba.
A májból különféle endo- és exo eredetű anyagok ürülnek ki az epével
a belekben vagy a véren keresztül a vesén keresztül. Ennek megsértése
funkciók befolyásolják a lipid anyagcserét, a felhalmozódást
mérgező termékek szervezete.

A máj méregtelenítő funkciója.

A testben az életfolyamat során keletkeznek
mérgező metabolitok, mint saját vegyületeik,
és idegen - xenobiotikumok. Ezek a kapcsolatok lehetnek
legyen hidrofil és hidrofób.
A mérgező termékek semlegesítésére példa az
karbamid szintézis.
Hidrofób, képes a sejtekben lerakódni és
károsan befolyásolják a szerkezetet és az anyagcserét
sejtet, akkor inaktiválni kell őket.
A máj egyedülálló szerv, amely mechanizmusokat tartalmaz
semlegesítése (inaktiválása, méregtelenítése) olyan
kapcsolatokat. Az ilyen vegyületek inaktiválásának mechanizmusa
általános séma szerint épült.
Az inaktiválás két szakaszból állhat:
módosítások és ragozások.

A kémiai módosítás szakasza

A kémiai módosítás szakasza biztosítja
növeli az anyag hidrofilitását, és szükséges
minden hidrofób vegyületre.
A megnövekedett hidrofilitás biztosított
számos reakció -
hidroxilezés, oxidáció,
redukció, hidrolízis. A legtöbb esetben
a szakasz a hidroxilezési reakcióval kezdődik
a sejtek sima retikulumának membránjainak enzimei -
monooxigenázok. A folyamat az ún
mikroszomális oxidáció.
A monooxigenázokat a következőképpen mutatjuk be
elektrontranszport lánc, központi enzim -
hemeprotein – a citokróm P450 két központtal rendelkezik
megkötés - az oxidált anyaggal és az O2-vel. És
széles szubsztrátspecifitással rendelkezik.
A hidrogén forrása a NADPH PPP

Mikroszómális oxidáció

O2
2H+ê
NADPH+
FAD (FMN) reduktáz
ê
ê
citokróm
P450
Fe+2
2H+
SH
SOH
Fe+3
H2O
Körülbelül 1000 különböző specifitású citokróm izoforma létezik
A citokróm P450 egy oxigénatomot tartalmaz a szubsztrátban
(hidroxilát), a másik vízzé redukálódik.
A hidrofil tulajdonságok megjelenése az aljzatban meghatározza
2 fokozatú inaktiválás lehetősége

Konjugációs szakasz

Konjugáció hidrofil molekulákkal:
UDP-glükuronsav,
foszfoadenozin-foszfoszulfát (FAPS) stb.
Példák: bilirubin-glükuronid képződése,
a gasztrointesztinális fehérjék bomlástermékeinek semlegesítése.
A reakciókat transzferázok katalizálják.
A konjugáció csökkenti a reakcióképességet
anyagok - toxicitásuk, nő
hidrofilitás, ami a szervezetből való kiürülést jelenti.
Nem minden anyag esik át ezen a két inaktiváláson
függ a szerkezettől (a hidrofilitás mértékétől
mérgező anyag).

A májelégtelenség jelzői

Különféle májbetegségek esetén funkciói mind károsodnak
vagy néhány. Ezen jogsértések mutatói a változások
vegyületek vérszintje vagy enzimaktivitás
a májból származik.
Számos teszt létezik, amelyeket funkcionális teszteknek neveznek.
májvizsgálatok:
Az enzimaktivitás meghatározása ALT, AST
(de Ritisse-együttható), Töredékarány
fehérjék – diszproteinémia azonosítására – üledék
timol, Veltman tesztek; Meghatározás
fibrinogén tartalom; protrombin
A bilirubin és típusainak meghatározása;
A karbamidtartalom meghatározása;
Koleszterin meghatározása és lipidarány
A gammaglutamil-transzpeptidáz enzimek aktivitásának meghatározása; alkalikus foszfatáz
(cholestasis);

FUNKCIONÁLIS BIOKÉMIA
Az összes szükséges létfontosságú funkció ellátásához az emberi test több mint 200 fajta speciális sejtet tartalmaz. A morfológiailag hasonló sejtek komplexét, amelyek meghatározott funkciókat látnak el, szövetnek nevezzük. A szövetek morfológiailag szervekké alakulnak – olyan képződményekké, amelyek meghatározott funkciókat látnak el egy összetett biológiai rendszerben, például egy szervezetben.

A funkcionális biokémia egyrészt tisztázza az összefüggéseket a kémiai vegyületek szerkezete és kölcsönös változásaik folyamatai, másrészt az említett anyagokat tartalmazó szubcelluláris részecskék, speciális sejtek, szövetek vagy szervek működése között.

A molekuláris hibák olyan biokémiai változásokhoz vezetnek, amelyek klinikailag olyan betegségekként jelentkeznek, amelyekben a diagnosztikai érték normál biokémiai paraméterei megváltoznak. Az egyes szervek természetes életfolyamatainak alapvető biokémiájának ismerete szükséges ahhoz, hogy az orvos azonosítsa a kémiai folyamatok megsértését, azok utólagos megszüntetésével vagy korrekciójával.

A MÁJ BIOKÉMIÁJA

Máj- a szervezet központi biokémiai laboratóriuma, amelyben az anyagok különféle metabolikus átalakulásai mennek végbe. Részt vesz a perifériás szövetekben előforduló összes anyagcsere-folyamatban is. A máj kémiai összetétele: víz - 70%, fehérjék - 12-24, lipidek - 2-6, szénhidrátok - 2-8, koleszterin - 0,3-0,5, vas - 0,02% és egyéb ásványi anyagok. Egy felnőtt egészséges embernél a máj súlya átlagosan 1-1,5 kg. A máj sejtösszetétele:

1) hepatociták - 80%, két rétegben találhatók, és az egyik oldalon érintkeznek az epével, a másik oldalon pedig a vérrel;

2) endoteliális sejtek - 15%;

3) kötőszöveti sejtek - 5%.

A máj vérellátásának sajátossága, hogy kevert vér (vénás-artériás) kering benne sinusoidokon (tágult kapillárisokon) keresztül. A teljes vértérfogat 70-80%-a a bélből a portális vénán (vénás vér) keresztül jut be, és ezzel a vérrel együtt érkeznek a fehérjék, lipidek, poliszacharidok és nukleinsavak bomlástermékei: glükóz, aminosavak, nitrogénbázisok. , chilomikronok stb. A vér 30%-a a máj artérián (artériás vér) kerül a májba, és ezzel együtt a perifériás szövetek és szervek metabolitjai: alanin, laktát, glutamin, HDL (érett), glicerin, oxigént az oxihemoglobin káliumsója, stb. formájában. A máj vénája a májból az általános véráramba szállítja glükóz, aminosavak, vérplazmafehérjék, enzimek, ketontestek, VLDL, HDL prekurzorok, karbamid és számos egyéb anyagok.

A máj funkciói számosak és összetettek, de ezek közül a legfontosabbak a bioszintetikus, szabályozó-homeosztatikus, vérzéscsillapító, karbamid- és epeképző, kiválasztó, katabolikus és méregtelenítő.

A máj legfontosabb funkciója a bioszintetikus. A májban a következő anyagok szintetizálódnak: ketontestek, glükóz, koleszterin, koleszterin-észterek, plazmafehérjék, koagulációs és véralvadásgátló rendszerek fehérjéi, nem esszenciális aminosavak, IVH, PL, TAG (2. resynthesis), VLDL, HDL prekurzorok, biológiailag aktív peptidek, glükoneogenezis enzimek, ornitin ciklus enzimek, LCAT, hem, kolin, kreatin.

A májban képződő metabolitok egy része (glükóz, koleszterin, ketontestek, plazmafehérjék stb.) tovább szállítódik más szervek és szövetek sejtjébe (azaz „exportra”), ahol energetikai és szerkezeti célokra hasznosulnak. , és egy részük raktározottan lerakódik (például glikogén, vas, zsírban oldódó vitaminok), vagy felhasználás nélkül kiürül a szervezetből. A máj egyik funkciója a kiválasztás. A máj koleszterint, epesavakat, epe pigmenteket, vasat és más anyagokat választ ki a gyomor-bél traktus lumenébe. A szervezet belső környezetének állandóságának fenntartásában (homeosztatikus funkció) a máj szerepe egyedülálló, hiszen a fő anyagcsere-pályák szabályozási központja: fehérjék, szénhidrátok, lipidek, nukleinsavak és nukleotidok, vitaminok, víz és elektrolitok.

Az aminosavak, fehérjék és más nitrogéntartalmú anyagok metabolizmusának jellemzői a májban

A máj központi szerepet játszik a szervezet nitrogén egyensúlyának fenntartásában, mivel szabályozza a nitrogéntartalmú anyagok hasznosítási folyamatait és metabolitjainak a szervezetből történő kibocsátását. Az aminosavak fő anabolikus és katabolikus folyamatai (transzamináció, dezamináció, dekarboxiláció) a májban zajlanak. Csak a májban szintetizálódnak a véralvadási rendszer (protrombin, fibrinogén, prokonvertin, proaccelerin) és az antikoagulációs rendszer (a plazminogén kivételével) fehérjék. Máj, ceruloplazmin, transzferrin, angiotenzinogén. A máj a véren keresztül más szerveket lát el esszenciális és nem esszenciális aminosavak kiegyensúlyozott keverékével, amely szükséges a saját fehérjék bioszintéziséhez. A máj számos, nem fehérje jellegű nitrogéntartalmú anyagot (kreatin, kolin, húgysav, indikán, hem stb.), biológiailag aktív peptideket (glutation, karnozin, anszerin), valamint purin és pirimidin bioszintézisét és lebontását szintetizálja. nitrogénbázisok is előfordulnak. Csak a májban képződik karbamid - ez a fő módja az ammónia semlegesítésének a szervezetben.

A szénhidrát-anyagcsere jellemzői a májban

A szénhidrát-anyagcsere következő anyagcsere-folyamatai játszódnak le a májban: bioszintézis és glikogén lebomlása, amely a vér állandó glükózkoncentrációjának fenntartásához szükséges: glükoneogenezis, aerob glikolízis, pentóz-foszfát út, fruktóz és galaktóz anyagcsere, Cori-ciklus, a glükóz átalakulása glükóz IVH-ba, heteropoliszacharidok bioszintézise. A máj a fő szerv, amely a vér szabad glükózt szállítja, mivel a máj hepatocitái tartalmazzák a glükóz-6-foszfatáz enzimet, amely a glükóz-6-foszfátot szabad glükózzá bontja.

A lipid metabolizmus jellemzői a májban

A lipidmetabolizmus a májban a legintenzívebben a következő metabolikus utakon megy végbe:

1) β - IVFA oxidációja;

2) a TAG, FL, koleszterin, érett HDL bomlása;

3) a lipidek (VLDL, HDL prekurzorok) transzportformáinak bioszintézise;

4) specifikus IVH, TAG, PL, koleszterin, koleszteril-észterek, ketontestek bioszintézise (acetil-CoA →CH 3 COCH 2 COOH ill.

CH3-CHOH-CH2COOH).

A máj részt vesz a vérben a zsírsavak állandó szintjének fenntartásában, ha számuk növekszik, a máj felszívja azokat és TAG-, PL-, ECS-, VLDL-vé alakítja. A foszfolipidek bioszintézisének csökkenése és a VLDL képződésének csökkenése a TAG bioszintézisének növekedéséhez és a hepatocitákban való felhalmozódásához vezet, amit a máj zsíros degenerációja kísér. A ketontestek (acetoacetát, aceton, β-hidroxi-butirát) csak a máj hepatocitáiban szintetizálódnak acetil-CoA-ból az úgynevezett β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA útvonalon. A böjt során, az élelmiszerek szénhidráttartalmának csökkenése és a cukorbetegség esetén a ketontestek szintézise (ketogenezis) nő. A májból a ketontestek a vérárammal eljutnak a perifériás szövetekbe és szervekbe (izmok, vesék, agy stb.), ahol acetil-CoA-vá alakulnak, és energiát adnak a citromsav ciklusban és a CPE-ben. A máj fontos szerepet játszik a szteroidok, különösen a koleszterin (C) metabolizmusában. A koleszterin általános útja a májban a következő:

1. koleszterin szintetizálódik a májban az acetil-CoA-ból (endogén koleszterin);

2. CS, koleszterin-észterekből képződik;

3. Az érett HDL részeként az artériás vérbe belépő koleszterin;

4. A CM és VLDL degradált formáiból képződött CS.

A májban a koleszterin (80%) elsődleges epesavak (kól és kenodezoxikól) képződésére, hepatocita biomembránok felépítésére, VLDL és HDL prekurzorok képzésére, valamint koleszterin-észterek szintézisére szolgál.

A közbenső anyagcsere számos funkciója mellett a máj fontos szerepet játszik az emésztésben, mivel epét termel.

Epe egy sárgásbarna folyékony váladék, amely vízből (97%), szabad és konjugált epesavakból és -sókból (1%), bilirubinból és koleszterinből, ásványi sókból, foszfolipidekből, IVH-ból áll.

Létezik májepe és cisztás epe, amelyben egyszerű micellák képződnek, amelyek foszfolipidekből, koleszterinből és epesavakból állnak (2,5: 1: 12,5). A vízben oldhatatlan koleszterin az epesók és a foszfatidil-kolin jelenléte miatt oldott állapotban megmarad az epében. Ha az epében hiányzik az epesavak, a koleszterin kicsapódik, elősegítve a kövek képződését. Ha az epeképződés vagy az epe kiáramlása károsodik, a gyomor-bél traktusban a lipidek emésztése megzavarodik, ami steatorrhoeához vezet.

A máj fontos szerepet játszik az idegen anyagok vagy xenobiotikumok méregtelenítésében. Ez elengedhetetlen a szervezet életének megőrzéséhez. Idegen anyagok élelmiszerrel, bőrön keresztül vagy belélegzett levegővel jutnak a szervezetbe, és lehetnek emberi gazdasági tevékenység termékei, háztartási vegyszerek, gyógyszerek, etanol. A májban a nitrogéntartalmú anyagok lebontásának toxikus metabolitjai is inaktiválódnak: bilirubin, aminosavak bomlástermékei, biogén aminok, ammónia, hormonok.

A hidrofil xenobiotikumok a vizelettel választódnak ki. A hidrofób anyagok eltávolítására az evolúció folyamatában olyan mechanizmusokat fejlesztettek ki, amelyek a méregtelenítés két fázisát képviselik: a módosítást és a konjugációt. Lehetséges módosítások: hidroxilezés (RH→ROH), szulfoxidáció (R-S-R′→R-SO-R′), oxidatív dezaminálás (RNH 2 →R=O+NH 3) stb.

A májban a mikroszomális oxidáció (monooxigenáz rendszer), amely a xenobiotikumok (idegen anyagok) semlegesítéséért felelős, a legaktívabb.

A hidroxiláció leggyakrabban mérgező anyagok kémiai módosításának eredménye, amely a semlegesítés első fázisában következik be. A II. fázisban konjugációs reakció megy végbe, mindkét fázis eredményeként a keletkező termékek általában jól oldódnak és könnyen eltávolíthatók a szervezetből.

Az oxidatív rendszerben részt vevő fő enzimek: citokróm P 450 reduktáz - flavoprotein (koenzim FADH 2 vagy FMNN 2), citokróm P 450, amely megköti az RH lipofil anyagot és egy oxigénmolekulát az aktív központban. Egy O 2 atom 2ē-t köt és O 2- formába megy át. Az elektronok és protonok donora a NADPH+H +, amelyet a citokróm - P 450 - reduktáz oxidál, az O 2- kölcsönhatásba lép a protonokkal: O 2- + 2H + →H 2 O. Az oxigénmolekula második atomja benne van az RH anyag hidroxilcsoportjában R-OH-t képezve a glicin konjugánsként működhet (a benzoesav semlegesítése során hippursav képződésével); a FAPS egy kénsav-maradék donora; az UDP egy glükuronid - a glükuronsav-maradék donora. Az utolsó két konjugánst saját metabolitjainak semlegesítésére használják (az indol az indoxin keresztül FAPS-sel konjugálva állati indikánt ad), valamint gyógyszereket (az aszpirint az acetát hidrolitikus lehasítása után UDP-glükuroniddal konjugálják, képződve). hidrofil szalicil-glükuronid, amely a vizelettel ürül ki a szervezetből).

Egyes xenobiotikumok (policiklusos aromás szénhidrogének, aromás aminok, aflatoxinok) a májban a monooxigenáz rendszer enzimei hatására megváltoznak, és rákkeltő anyagokká alakulnak. Károsíthatják a gének DNS-ét, amelyek mutációi hozzájárulnak a normál sejt tumorsejtté történő átalakulásához. Az ilyen onkogének expressziója ellenőrizetlen proliferációhoz vezet, azaz. a daganat kialakulásához.

Így a benzanitracén hidroxilezése során keletkező epoxid kovalensen megköti a guanint, megszakítva a hidrogénkötéseket a G≡C párban, ezáltal megszakítva a DNS és a fehérjék kölcsönhatását.

A salétromsavból és a szekunder aminokból (HNO 2 +R 2 NH→R 2 N-N=O) keletkező nitrozaminok a citozint uracillá alakítják, a G≡C GU-vá alakul. A komplementer láncban már lesz SA, ami a mutációk hatására IA-vá alakulhat át és komplementer párja AT lesz, azaz. A DNS kódoló jelentése teljesen megváltozott.

A máj fontos szerepet játszik a bilirubin semlegesítésében is, amely a RES sejtekben a hemoglobin, a mioglobin, a kataláz, a citokrómok és más hemoproteinek lebontása következtében képződik. A keletkező bilirubin vízben oldhatatlan, a vérben albuminnal komplex formájában szállítódik, és „közvetett” bilirubinnak nevezik. A májban az indirekt bilirubin 1/4-e konjugációs reakcióba lép az UDP-glükuronsavval, és bilirubin-diglükuronidot képez, amelyet „direkt” bilirubinnak neveznek.

A „közvetlen” bilirubin a májból az epével a vékonybélbe ürül, ahol a glükuronsav a glükuronidáz hatására lehasad a bélmikrobákból, szabad bilirubint képezve, amely tovább alakul az epe pigmentek képződésével: szterkobilinogén, szterkobilin, urobilinogén, urobilin. A máj pigmentanyagcseréjének megsértésének mutatója a „közvetett”, „közvetlen” és a teljes bilirubin tartalma a vérben. A vérben a bilirubin tartalmának növekedése a szövetekben való lerakódásához vezet, és különböző etiológiájú sárgaságot okoz. A hiperbilirubinémia fő okai: a vörösvértestek fokozott hemolízise, ​​a glükuronil-transzferáz enzim hiánya és hibája, az epeutak elzáródása, a bilirubin képződése és kiválasztódása közötti egyensúlyhiány, májsejtek (vírusok, toxikus hepatotróp anyagok) károsodása, hepatitis, májcirrózis stb.

A hiperbilirubinémia okaitól függően a sárgaság következő fő típusait különböztetjük meg: hemolitikus, parenchimális, obstruktív, örökletes, újszülöttkori sárgaság stb.

A sárgaság eredetének meghatározására szolgáló diagnosztikai teszt a következő normál értékek:

1) „közvetlen” és „közvetett” bilirubin a vérben;

2) epe pigmentek a vizeletben és a székletben.

1) a vér 8-20 µmol/l összbilirubint tartalmaz, 25% (

5 µmol/l) a teljes bilirubin „direkt” bilirubin;

2) vizeletben - nincs bilirubin, urobilin - 1-4 mg/nap;

3) naponta legfeljebb 300 mg szterkobilin szabadul fel a széklettel (barnára színezi a székletet).

Hemolitikus sárgaság esetén a hiperbilirubinémia főként a vörösvértestek fokozott hemolízise miatt fordul elő, ami a következőket eredményezi:

1) a közvetett (szabad) bilirubin mennyisége a vérben;

2) az urobilin mennyisége a vizeletben (sötét vizelet);

3) a szterkobilin mennyisége a székletben (sötét széklet).

A bőr és a nyálkahártya sárga. A parenchimális (májsejt) sárgaság esetén a májsejtek károsodnak, aminek következtében permeabilitásuk megnő. Ezért parenchymalis sárgasággal:

1) a „közvetett” és a „direkt” bilirubin mennyisége a vérben megnő (az epe közvetlenül a vérbe kerül);

2) az urobilin mennyisége a vizeletben csökken, és „közvetlen” bilirubint észlelnek;

3) a széklet szterkobilin tartalma csökken.

Obstruktív (mechanikai) sárgaság esetén az epe kiáramlása károsodik (a közös epevezeték elzáródása), ami a következőkhöz vezet:

1) a vérben - a „közvetlen” bilirubin növekedéséhez;

2) a vizeletben - a „közvetlen” bilirubin növekedéséhez és az urobilin hiányához;

3) székletben - az epe pigmentek hiánya miatt a széklet elszíneződik.

Számos olyan betegség ismert, amelyekben a sárgaságot a bilirubin anyagcsere örökletes rendellenességei okozzák. A lakosság körülbelül 5%-ánál diagnosztizálnak sárgaságot, amelyet a fehérjék és enzimek szerkezetének genetikai rendellenességei okoznak, amelyek felelősek a közvetett bilirubin májba történő felvételéért (Gilbert-szindróma), a glükuronsavval való konjugációja miatt, amelyet a glükuronidáció megsértése okoz. májreakció (I. és II. típusú Cragler-Najjar szindróma), a májban képződő bilirubin-glükuronidok aktív transzportjának megsértése az epébe (Dabin-Rotor-Johnson szindróma).

Az örökletes sárgaság differenciáldiagnózisa

Szindróma	Disszidál	Klinikai megnyilvánulások
Nem konjugált hiperbiliinémia
Crigler-Nayjar I. típusú* (veleszületett, nem hemolitikus sárgaság)	Aktivitás hiánya, bilirubin - UDP-glükuronil-transzferáz (fenobarbitállal nem kezelhető - az UDP-glükuronil-transzferáz gén induktora)	Vérben o.b., n.b., k.b.↓, vizeletben u↓, k.b.↓, székletben c↓.
Crigler-Nayyar-II típusú	A második glükuronilcsoport hozzáadását katalizáló UDP-glükuronil-transzferáz szintézise károsodott (fenobarbitállal és fényterápiával kezelhető)
Gilbert	A hepatociták nem szívják fel a bilirubint, a konjugáció csökken	A vérben b.b., n.b., c.b.N↓, a vizeletben c.b.↓, u.↓, a székletben c↓.
Konjugált hiperbilirubinémia
Dabin-Rotor-Johnson	A konjugált bilirubin nem jut be az epébe	Vérben ob.b., n.b., c.b., vizeletben c.b.↓, y↓, székletben c↓.

ról ről. - összbilirubin,

n.b. - nem konjugált bilirubin,

k.b. -. konjugált bilirubin,

c – szterkobilin,

y – urobilin.

* - a gyermekek korán meghalnak a bilirubin encephalopathia kialakulása miatt.

Az újszülöttek családi hiperbilirubinémiája a bilirubin konjugáció kompetitív gátlóinak (ösztrogén, szabad zsírsavak) anyatejben való jelenlétével jár együtt. Szoptatás alatt ezek az inhibitorok hiperbilirubinémiához (tranziens hiperbilirubinémiához) vezetnek, amely mesterséges táplálásra való áttéréskor megszűnik.

LABORATÓRIUMI ÓRA A MÁJ BIOKÉMIÁBÓL

Az óra célja:

1. Ismerje a máj fő funkcióit, a xenobiotikumok és metabolitok májban történő semlegesítési módozatait, a bilirubin képződését és semlegesítését.

2. Legyen képes számszerűsíteni a direkt és indirekt bilirubin koncentrációját a vérszérumban és az epe pigmentek koncentrációját a vizeletben a sárgaság főbb típusainak diagnosztizálásához.

3. Ismerkedjen meg az örökletes sárgaság típusaival.

A módszer elve. A bilirubin rózsaszínű színt ad az Ehrlich-féle diazoreagenssel. A festés intenzitását használják a bilirubin koncentrációjának megítélésére. A közvetlen bilirubint (szinonimák: bilirubin-glükuronid, konjugált bilirubin, konjugált bilirubin) az Ehrlich színreakció határozza meg szerves oldószerek hiányában. A teljes (közvetlen, közvetett) bilirubint alkohol jelenlétében határozzák meg, ami biztosítja a bilirubin minden formájának kölcsönhatását Ehrlich diazoreagensével. Az indirekt bilirubint (szinonimák: szabad bilirubin, nem konjugált bilirubin) a teljes és a közvetlen bilirubin különbsége határozza meg.

TANFOLYAM:

A MÁJ MŰKÖDÉSÉNEK BIOKÉMIAI MUTATÓJÁNAK ELEMZÉSE NORMÁLIS ÉS PATOLÓGIÁBAN

Tartalom

Bevezetés

1.1.2 A lipidanyagcsere szabályozása

1.1.3 A fehérjeanyagcsere szabályozása

1.2 Karbamidképző funkció

1.3 Epeképződés és kiválasztó funkció

1.4 Biotranszformációs (semlegesítő) funkció

2. Májbetegségek és májbetegségek laboratóriumi diagnosztikája

2.1 A májbetegségek klinikai laboratóriumi diagnosztikájának alapjai

2.2 A májkárosodás fő klinikai és laboratóriumi szindrómái

2.2.1 Citolízis szindróma

2.2.4 Gyulladásos szindróma

2.2.5 Máj sönt szindróma

Következtetés

A máj biokémiája magában foglalja mind a normál anyagcsere-folyamatok előfordulását, mind a patológia kialakulásával járó anyagcserezavarokat. A máj biokémiájának minden aspektusának tanulmányozása lehetővé teszi, hogy képet kapjon egy normálisan működő szervről és annak részvételéről az egész test működésében és a homeosztázis fenntartásában. A normál májműködés során a szervezetben az összes fontosabb anyagcsere beépülése megtörténik, és megfigyelhető az anyagcsere kezdeti szakaszai (például az anyagok elsődleges felszívódása során a bélből) és a végső szakaszok az azt követő folyamatokkal. anyagcseretermékek eltávolítása a szervezetből.

A májfunkció károsodása esetén az anyagcsere egy bizonyos irányba tolódik el, ezért a betegségek további diagnosztizálásához meg kell vizsgálni a szerv kóros állapotát. Jelenleg ez különösen fontos, mivel a májbetegségek előrehaladnak, és még nem léteznek kellően jó kezelési módszerek. Ilyen betegségek elsősorban a vírusos hepatitis, a májcirrhosis (gyakran szisztematikus alkoholfogyasztással és a kedvezőtlen ökológiához kapcsolódó egyéb káros külső hatásokkal), a helytelen táplálkozásból adódó anyagcsere-változások és a májrák. Ezért nagyon fontos ezeknek a betegségeknek a korai diagnosztizálása, amely biokémiai mutatókon alapulhat.

A tantárgyi munka célja a máj működésének vizsgálata és e szerv működésének biokémiai mutatóinak összehasonlítása normál és kóros állapotokban; továbbá a laboratóriumi diagnosztika alapelveinek jelzése, a különböző etiológiájú hepatitis szindrómák rövid leírása és példák.

1. A máj funkcionális biokémiája

Hagyományosan a májfunkciók biokémiai mutatók szerint a következőkre oszthatók: szabályozó-homeosztatikus működés, beleértve az anyagcsere főbb típusait (szénhidrát-, lipid-, fehérje-, vitamin-anyagcsere, víz-ásványi anyag- és pigmentanyagcsere), karbamidképző, epeképző, ill. semlegesítő funkciók. Az ilyen alapfunkciókat és azok szabályozását a fejezet későbbi részében részletesen tárgyaljuk.

1.1 A máj szabályozó és homeosztatikus funkciója

A máj a kémiai homeosztázis központi szerve, ahol minden anyagcsere-folyamat rendkívül intenzíven megy végbe, és ahol ezek szorosan összefonódnak.

1.1.1 Szénhidrát-anyagcsere a májban és szabályozása

A monoszacharidok (különösen a glükóz) a portális vénán keresztül jutnak be a májba, és különféle átalakulásokon mennek keresztül. Például, ha a bélből túl sok glükózt viszünk be, az glikogén formájában rakódik le; a glükózt a máj is termeli a glikogenolízis és glükoneogenezis során, bejut a vérbe, és a legtöbb szövet felveszi. A szénhidrát-anyagcsere szabályozása annak köszönhető, hogy gyakorlatilag a máj az egyetlen olyan szerv, amely éhgyomri körülmények között is állandó glükózszintet tart fenn a vérben.

A monoszacharidok sorsa természetüktől, az általános véráramban lévő tartalmuktól és a szervezet szükségleteitől függően változik. Néhányuk a májvénába kerül, hogy fenntartsa a homeosztázist, elsősorban a vércukorszintet, és kielégítse a szervek szükségleteit. A vérben lévő glükóz koncentrációját egyrészt a bejutási arány, másrészt a szövetek általi fogyasztás aránya határozza meg. Felszívódás utáni állapotban (étkezés után 1,5-2 órával alakul ki poszt-abszorpciós állapot, amit valódi vagy metabolikus telítettségnek is neveznek. Tipikus poszt-abszorpciós állapotnak a reggeli előtti állapotot tekintjük, körülbelül tíz óra után. -órás éjszakai szünet az étkezésben) és a vér normál glükózkoncentrációja 60-100 mg/dl (3,3-5,5 mol). A máj pedig a többi monoszacharidot (főleg glükózt) használja fel saját szükségleteire.

A glükóz metabolizmus intenzíven megy végbe a hepatocitákban. A táplálékból kapott glükóz csak a májban alakul specifikus enzimrendszerek segítségével glükóz-6-foszfáttá (a sejtek csak ebben a formában használják fel a glükózt). A szabad monoszacharidok foszforilációja kötelező reakció a felhasználásuk során, reaktívabb vegyületek képződéséhez vezet, ezért aktivációs reakciónak tekinthető. A bélrendszerből származó galaktóz és fruktóz a galaktokináz és fruktokináz részvételével az első szénatomon foszforilálódik:

A májsejtekbe belépő glükóz ATP segítségével szintén foszforilálódik. Ezt a reakciót a hexokináz és glükokináz enzimek katalizálják.

májpatológiai diagnózis betegség

A hexokináz nagy affinitással rendelkezik a glükózhoz (K m

Más mechanizmusokkal együtt ez megakadályozza a perifériás vér glükózkoncentrációjának túlzott növekedését az emésztés során.

A glükóz-6-foszfát képződése a sejtben egyfajta „csapda” a glükóz számára, mivel a sejtmembrán áthatolhatatlan a foszforilált glükóz számára (nincs megfelelő transzportfehérje). Ezenkívül a foszforiláció csökkenti a szabad glükóz koncentrációját a citoplazmában. Ennek eredményeként kedvező feltételek jönnek létre a glükóznak a vérből a májsejtekbe történő könnyebb diffúziójához.

A glükóz-6-foszfát glükózzá való átalakulásának fordított reakciója is lehetséges a glükóz-6-foszfatáz hatására, amely katalizálja a foszfátcsoport hidrolitikus eltávolítását.

A keletkező szabad glükóz képes a májból a vérbe diffundálni. Más szervekben és szövetekben (a vesék és a bélhámsejtek kivételével) nincs glükóz-6-foszfatáz, ezért ott csak a foszforiláció megy végbe, fordított reakció nélkül, és a glükóz felszabadulása ezekből a sejtekből lehetetlen.

A glükóz-6-foszfát foszfoglükomutáz részvételével glükóz-1-foszfáttá alakítható, amely katalizálja a reverzibilis reakciót.

A glükóz-6-foszfát különféle átalakulásokban is felhasználható, amelyek közül a legfontosabbak: glikogén szintézis, katabolizmus CO 2 és H 2 O vagy laktát képződésével, pentóz szintézis. Ugyanakkor a glükóz-6-foszfát metabolizmusa során közbenső termékek képződnek, amelyeket ezt követően aminosavak, nukleotidok, glicerin és zsírsavak szintézisére használnak fel. Így a glükóz-6-foszfát nemcsak az oxidáció szubsztrátja, hanem új vegyületek szintézisének építőanyaga is (1. melléklet).

Tehát nézzük meg a glükóz és a glükóz-6-foszfát oxidációját a májban. Ez a folyamat kétféleképpen zajlik: dichotóm és apotómikus. A dichotóm út a glikolízis, amely magában foglalja az „anaerob glikolízist”, amely tejsav (laktát) vagy etanol és CO 2 képződésével végződik, valamint „aerob glikolízis” - a glükóz lebontása, amely glükóz-6-foszfát képződésén megy keresztül, fruktóz-bifoszfát és piruvát, mind oxigén hiányában, mind jelenlétében (a piruvát aerob anyagcseréje túlmutat a szénhidrát-anyagcserén, de végső szakaszának tekinthető: a glikolízis termékének - piruvátnak - oxidációja).

A glükóz oxidációjának apotómiás útja vagy a pentóz ciklus a pentózok képződéséből és a pentózok hexózokba való visszatéréséből áll, melynek eredményeként egy glükózmolekula lebomlik és CO 2 képződik.

Glikolízis anaerob körülmények között- a glükóz lebontásának összetett enzimatikus folyamata, amely oxigénfogyasztás nélkül megy végbe. A glikolízis végterméke a tejsav. A glikolízis során ATP termelődik.

A glikolízis folyamata a sejt hialoplazmájában (citoszol) megy végbe, és hagyományosan tizenegy szakaszra oszlik, amelyeket tizenegy enzim katalizál:

1. A glükóz foszforilációja és a glükóz-6-foszfát képződése egy ortofoszfát-maradék átvitele glükózra az ATP energiája segítségével. A katalizátor a hexokináz. Ezt a folyamatot fentebb tárgyaltuk.

1. A glükóz-6-foszfát átalakítása a glükóz-6-foszfát-izomeráz enzim által fruktóz-6-foszfáttá:
2. A második ATP-molekula hatására a fruktóz-6-foszfát ismét foszforilálódik, a reakciót a foszfofruktokináz katalizálja:

A reakció visszafordíthatatlan, magnéziumionok jelenlétében megy végbe, és a glikolízis leglassabb reakciója.

1. Az aldoláz enzim hatására a fruktóz-1,6-biszfoszfát két foszfotriózra hasad:

1. Trióz-foszfátok izomerizációs reakciója. A trioszfoszfát-izomeráz enzim katalizálja:

1. A gliceraldehid-3-foszfát a gliceraldehid-foszfát-dehidrogenáz enzim, a NAD koenzim és a szervetlen foszfát jelenlétében egyfajta oxidáción megy keresztül, 1,3-biszfoszfoglicerinsav és a NAD redukált formája - NAD*H 2 képződésével:

1. A reakciót a foszfoglicerát-kináz katalizálja, az 1-es pozícióban lévő foszfátcsoportot az ADP-re átviszi, így ATP és 3-foszfoglicerinsav (3-foszfoglicerát) képződik:

1. A fennmaradó foszfátcsoport intramolekuláris átvitele és a 3-foszfoglicerinsav 2-foszforilcerinsavvá (2-foszfoglicerát) alakul:

A reakció könnyen visszafordítható, és magnéziumionok jelenlétében megy végbe.

9. A reakciót az enoláz enzim katalizálja, a 2-foszfoglicerinsav egy vízmolekula eliminációja következtében foszfoenolpiruvsavvá (foszfoenolpiruvát), a 2-es pozícióban lévő foszfátkötésből pedig nagy energiájú:

1. A nagy energiájú kötés megszakítása és a foszfátmaradék átvitele a foszfoenolpiruvátból az ADP-be. Piruvát-kináz enzim által kristályosítva:

11. Piroszőlősav redukciója és tejsav (laktát) képződése. A reakció a laktát-dehidrogenáz enzim és a hatodik reakcióban képződő NAD*H2 koenzim részvételével megy végbe:

Glikolízis aerob körülmények között. Ennek a folyamatnak három része van:

1. a glükózra jellemző átalakulások, amelyek piruvát képződésében csúcsosodnak ki (aerob glikolízis);

2. a katabolizmus általános útja (piruvát és citrát ciklus oxidatív dekarboxilezése);

3. mitokondriális elektrontranszport lánc.

E folyamatok eredményeként a májban a glükóz C0 2 -vé és H 2 0 -vá bomlik, a felszabaduló energiát pedig az ATP szintézisére használják fel (2. melléklet).

A májban a szénhidrátok anyagcseréje csak glükóz-specifikus átalakulásokat foglal magában, ahol a glükóz piruváttá bomlik, ami két szakaszra osztható:

1. A glükóztól a gliceraldehid-foszfátig. A reakciókban a foszfátmaradékok hexózokba épülnek be, és a hexóz triózzá alakul (3. függelék). Ennek a szakasznak a reakcióit a következő enzimek katalizálják: hexokináz vagy glükokináz (1); foszfoglükoizomeráz (2); foszfofruktokináz (3); Fruktóz-1,6-biszfoszfát-aldoláz (4) ; foszfotrióz izomeráz (5)

2. A gliceraldehid-foszfáttól a piruvátig. Ezek az ATP szintéziséhez kapcsolódó reakciók. A szakasz az egyes glükózmolekulák két glicerinaldehid-foszfát molekulává történő átalakulásával ér véget (4. függelék). Öt enzim vesz részt a reakciókban: glicerinaldehid-foszfát-dehidrogenáz (6); foszfoglicerát kináz (7); foszfogliceromutáz (8); enoláz (9); piruvát-kináz (10).

Pentóz-foszfát (foszfoglükonát) útvonal A glükóz konverzió a sejtet hidrogénezett NADP-vel látja el a reduktív szintézisekhez és pentózokat a nukleotid szintézishez. A pentóz-foszfát út két részre osztható - oxidatív és nem oxidatív útvonalra.

1. Az oxidációs folyamat két dehidrogénezési reakciót foglal magában, ahol a NADP hidrogénakceptorként szolgál (5. függelék). A második reakcióban a dekarboxilezés egyidejűleg megy végbe, a szénlánc egy szénatommal lerövidül, és pentózok keletkeznek.
2. A nem oxidatív út sokkal bonyolultabb. Dehidrogénezési reakciók itt nincsenek, csak a pentózok teljes lebontására (C0 2 és H 2 0-ra), vagy a pentózok glükózzá történő átalakítására szolgálhat (6. melléklet). A kiindulási anyagok öt molekula fruktóz-6-foszfát, összesen 30 szénatomot tartalmaznak, a reakció végterméke hat molekula ribóz-5-foszfát, amely szintén összesen 30 szénatomot tartalmaz.

A pentózok képződésének oxidatív útja és a pentózok hexózokká való visszatérésének útja együtt ciklikus folyamatot alkot:

Ebben a ciklusban egy glükózmolekula egy fordulat alatt teljesen szétesik, amelynek mind a hat szénatomja CO 2 -dá alakul.

A májban a glikolízissel ellentétes folyamat is zajlik - a glükoneogenezis. Glükoneogenezis- a glükóz szintézisének folyamata nem szénhidrát anyagokból. Fő feladata a vércukorszint fenntartása a hosszan tartó koplalás és intenzív fizikai aktivitás időszakában. A glükoneogenezis napi 80-100 g glükóz szintézisét biztosítja. A glükoneogenezis elsődleges szubsztrátjai a laktát, az aminosavak és a glicerin. Ezeknek a szubsztrátoknak a glükoneogenezisbe való bevonása a szervezet élettani állapotától függ. A laktát az anaerob glikolízis terméke. A test bármely körülménye között a vörösvértestekben és a dolgozó izmokban képződik. Így a laktátot folyamatosan használják a glükoneogenezisben. Glicerin szabadul fel, amikor a zsírok hidrolizálódnak a zsírszövetben koplalás vagy hosszan tartó edzés során. Az aminosavak az izomfehérjék lebomlása következtében képződnek, és hosszan tartó koplalás vagy hosszan tartó izommunka során vesznek részt a glükoneogenezisben. Meg kell jegyezni, hogy a glikolízis a citoszolban történik, és a glükoneogenezis reakcióinak egy része a mitokondriumokban megy végbe.

A glükoneogenezis alapvetően ugyanazt az utat követi, mint a glikolízis, de ellenkező irányban (7. melléklet). A glikolízis három reakciója azonban irreverzibilis, és ezekben a szakaszokban a glükoneogenezis reakciói eltérnek a glikolízis reakcióitól.

A piruvát foszfoenolpiruváttá alakítása (irreverzibilis I. szakasz) két enzim részvételével történik: a piruvát-karboxiláz és a foszfoenolpiruvát-karboxikináz:

A másik két irreverzibilis lépést a fruktóz-1,6-biszfoszfát-foszfatáz és a glükóz-6-foszfát-foszfatáz katalizálja:

A glikolízis irreverzibilis reakcióinak mindegyike a megfelelő glükoneogenezis reakcióval együtt szubsztrátciklust alkot (7. melléklet, 1., 2., 3. reakció).

Glükóz szintézis (glukoneogenezis aminosavakból és glicerinből). A májban lévő glükóz aminosavakból és glicerinből szintetizálható. Az aminosavak katabolizmusa során köztes termékként piruvát vagy oxálacetát képződik, amely az első szubsztrátciklus szakaszában kerülhet be a glükoneogenezis útjába (7. melléklet, 1. reakció). A glicerin a zsírok hidrolízise során képződik, és glükózzá alakulhat (8. függelék). Az aminosavakat és a glicerint a glükózszintézishez főként koplaláskor vagy szénhidrátszegény étrend esetén használják (szénhidrát-éhezés).

A glükoneogenezis laktátból is előfordulhat. A tejsav nem az anyagcsere végterméke, hanem kialakulása egy zsákutcás anyagcsereút: a tejsav felhasználásának egyetlen módja az, hogy ugyanazon laktát-dehidrogenáz részvételével visszaalakul piruváttá:

Azokból a sejtekből, amelyekben a glikolízis megtörténik, a keletkező tejsav bejut a vérbe, és főként a máj veszi fel, ahol piruváttá alakul. A májban lévő piruvát részben oxidálódik és részben glükózzá alakul - a Cori-ciklus vagy a glükoszolaktát ciklus:

Felnőtt ember szervezetében naponta körülbelül 80 g glükóz tud szintetizálni, főként a májban. A glükoneogenezis biológiai jelentősége nemcsak abban rejlik, hogy a laktát visszakerül a szénhidrátok metabolikus készletébe, hanem abban is, hogy az agy glükózt biztosítson, amikor szénhidráthiány van a szervezetben, például szénhidrát vagy teljes éhezés során.

Glikogenezis (glikogén szintézis). Mint fentebb említettük, a májba kerülő glükóz egy része a glikogén szintézisében hasznosul. A glikogén a glükóz elágazó homopolimerje, amelyben a glükózmaradékok lineáris régiókban a-1,4-glikozidos kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. Az elágazási pontokon a monomereket a-1,6-glikozidos kötések kötik össze. Ezek a kötések körülbelül minden tizedik glükózmaradékkal jönnek létre. Ez >10 7 D molekulatömegű faszerű szerkezetet eredményez, ami megközelítőleg 50 000 glükózmaradéknak felel meg (9. függelék). Amikor a glükóz polimerizálódik, a keletkező glikogénmolekula oldhatósága csökken, és ennek következtében a sejt ozmotikus nyomására gyakorolt ​​hatása. Ez a körülmény megmagyarázza, hogy a glikogén miért rakódik le a sejtben, nem pedig a szabad glükóz.

A glikogén a sejt citoszoljában 10-40 nm átmérőjű granulátum formájában raktározódik. Szénhidrátban gazdag étkezés után a máj glikogéntartaléka tömegének körülbelül 5%-a lehet.

A májglikogén lebontása elsősorban a vércukorszint fenntartását szolgálja a felszívódás utáni időszakban. Ezért a máj glikogéntartalma a táplálkozás ritmusától függően változik. Hosszan tartó koplalás esetén szinte nullára csökken.

A glikogén az emésztés során szintetizálódik (1-2 órával a szénhidráttartalmú ételek elfogyasztása után). A glikogén glükózból történő szintézise energiát igényel.

Először is, a glükóz foszforiláción megy keresztül a hexokináz és glükokináz enzimek részvételével. Ezután a glükóz-6-foszfát a foszfoglükomutáz enzim hatására glükóz-1-foszfáttá alakul.

A keletkező glükóz-1-foszfát már közvetlenül részt vesz a glikogénszintézisben.

A szintézis első szakaszában a glükóz-1-foszfát kölcsönhatásba lép az UTP-vel (uridin-trifoszfát), és uridin-difoszfát-glükózt (UDP-glükózt) és pirofoszfátot képez. Ezt a reakciót a glükóz-1-foszfát-uridil-transzferáz (UDPG-pirofoszforiláz) enzim katalizálja (10. függelék).

A második szakaszban - a glikogénképződés szakaszában - megtörténik az UDP-glükózban lévő glükóz-maradék átvitele a glikogén glükozidláncába („mag” mennyiség) (11. melléklet). Ebben az esetben a hozzáadott glükózmaradék első szénatomja és a lánc glükózmaradékának 4-hidroxilcsoportja között b-1,4-glikozidos kötés jön létre. Ezt a reakciót a glikogén-szintáz enzim katalizálja. A kapott UDP ezután az ATP rovására UTP-vé foszforilálódik, és így a glükóz-1-foszfát átalakulás teljes ciklusa elölről kezdődik.

Megállapítást nyert, hogy a glikogén-szintáz nem képes katalizálni a glikogén elágazási pontjain található b-1,6-glikozidos kötés képződését. Ezt a folyamatot egy speciális enzim, az úgynevezett glikogén elágazó enzim, vagy amilo-1,4-1,6-transzglükozidáz katalizálja. Ez utóbbi katalizálja a 6 vagy 7 glükózmaradékból álló terminális oligoszacharid fragmens átvitelét az egyik oldallánc nem redukáló végéről, amely legalább 11 csoportot tartalmaz, az ugyanazon, ill. egy másik glikogén lánc. Ennek eredményeként új oldallánc képződik. Az elágazás növeli a glikogén szintézisének és lebontásának sebességét.

A glikogén lebontása vagy őt mozgósítás a szervezet glükózszükségletének növekedésére reagálva fordulnak elő. A májglikogén főként az étkezések közötti időközökben bomlik le, a lebontás a fizikai munka során felgyorsul. A glikogén lebontása két enzim részvételével történik: a glikogén-foszforiláz és egy kettős specifitású enzim - 4: 4-transzferáz-b-1,6-glikozidáz. A glikogén-foszforiláz katalizálja a glikogén nem redukáló végeinek 1,4-glikozidos kötésének foszforolízisét, a glükózmaradékok egyenként lehasadnak glükóz-1-foszfát formájában (12. melléklet). Ebben az esetben a glikogén-foszforiláz nem tudja lehasítani a glükózmaradékokat az ötnél kevesebb glükózmaradékot tartalmazó rövid ágakról; az ilyen ágakat 4:4-transzferáz-b-1,6-glikozidáz távolítja el. Ez az enzim katalizálja egy rövid ág három aminosavból álló fragmensének átvitelét egy hosszabb ág terminális glükózmaradékára; emellett hidrolizálja az 1,6-glikozidos kötést, és így eltávolítja az elágazás utolsó maradékát is (13. melléklet).

A 24 órás koplalás a glikogén szinte teljes eltűnéséhez vezet a májsejtekben. Ritmikus táplálkozással azonban minden glikogénmolekula korlátlan ideig létezhet: emésztés hiányában és a glükóz szövetekbe jutása esetén a glikogénmolekulák a perifériás ágak hasadása miatt lecsökkennek, majd a következő étkezés után ismét a korábbi méretükre nőnek.

A glikogénből képződő glükóz-1-foszfát a foszfoglükomutáz részvételével glükóz-6-foszfáttá alakul, amelynek további sorsa a májban és az izmokban eltérő. A májban a glükóz-6-foszfát glükózzá alakul a glükóz-6-foszfatáz részvételével, a glükóz belép a vérbe, és más szervekben és szövetekben hasznosul.

Glikogenezis és glikogenolízis folyamatok szabályozása hormonok végzik: inzulin, glukagon, adrenalin. Az inzulin és a glukagon szintézisének elsődleges jele a glükóz koncentrációjának változása a vérben. Az inzulin és a glukagon folyamatosan jelen van a vérben, de amikor a felszívódási periódus átváltozik a posztabszorpciós periódusra, megváltozik a relatív koncentrációjuk, ami a máj glikogén-anyagcseréjét meghatározó fő tényező. A vérben lévő inzulinkoncentráció és a glukagon koncentráció arányát inzulin-glükagon indexnek nevezik. A felszívódás utáni időszakban az inzulin-glükagon index csökken, és a glukagon koncentráció válik meghatározóvá a glükóz és a vér koncentrációjának szabályozásában. Az emésztés során az inzulin hatása dominál, mivel az inzulin-glükagon index ebben az esetben nő. Az inzulin általában ellentétes hatással van a glikogén anyagcserére, mint a glukagon. Az inzulin csökkenti a glükóz koncentrációját a vérben az emésztés során.

Az adrenalin hormon serkenti a glükóz felszabadulását a májból a vérbe, hogy extrém helyzetben „üzemanyaggal” lássa el a szöveteket (főleg az agyat és az izmokat).

A glikogén metabolizmus szabályozó tényezője is az érték K m glükokináz, amely jóval magasabb, mint a hexokináz K m értéke - a máj nem fogyaszthat glükózt a glikogén szintéziséhez, ha annak mennyisége a vérben a normál határokon belül van.

A máj lipidanyagcseréje magában foglalja a vérbe kerülő és más szövetekben eloszló különféle lipidek (koleszterin, triacilglicerin, foszfogliceridek, szfingomielin stb.) bioszintézisét, valamint a zsírsavak elégetését (oxidációját) ketontestek képződésével, amelyek Az extrahepatikus szövetek energiaforrásaként használják.

A zsírsavak bejuttatása az oxidáció helyére - a májsejtek mitokondriumaiba - komplex módon történik: az albumin közreműködésével a zsírsavak a sejtbe szállítódnak; speciális fehérjék részvételével - transzport a citoszolon belül; karnitin részvételével - a zsírsavak szállítása a citoszolból a mitokondriumokba.

Zsírsav oxidációs folyamat a következő fő szakaszokból áll.

1. A zsírsavak aktiválása. Az aktiváció a mitokondriális membrán külső felületén történik ATP, koenzim A (HS-KoA) és Mg 2+ ionok részvételével. A reakciót az acil-CoA szintetáz enzim katalizálja:

Az aktiválás 2 szakaszban történik. Először a zsírsav reakcióba lép az ATP-vel aciladenilátot képezve, majd a CoA szulfhidrilcsoportja az enzimhez szorosan kötődő aciladenilátra hat, és acil-CoA-t és AMP-t képez.

Ezt követi a zsírsavak szállítása a mitokondriumokba. A karnitin az aktivált hosszú láncú zsírsavak hordozójaként szolgál a belső mitokondriális membránon keresztül. Az acilcsoport a CoA kénatomjáról a karnitin hidroxilcsoportjába kerül.

2. Acilkarnitin képződik, amely a belső mitokondriális membránon keresztül diffundál:

A reakció egy specifikus citoplazmatikus enzim, a karnitin-aciltranszferáz részvételével megy végbe. Miután az acilkarnitin áthalad a mitokondriális membránon, fordított reakció következik be - az acilkarnitin hasítása a HS-CoA és a mitokondriális karnitin-aciltranszferáz részvételével:

3. Zsírsavak intramitokondriális oxidációja. A sejt mitokondriumában a zsírsav-oxidáció folyamata több egymást követő reakciót foglal magában.

A dehidrogénezés első szakasza. A mitokondriumokban lévő acil-CoA enzimatikus dehidrogénezésen megy keresztül, míg az acil-CoA 2 hidrogénatomot veszít a b- és c-helyzetben, és egy telítetlen sav CoA-észterévé alakul. A reakciót acil-CoA dehidrogenáz katalizálja, a termék enoil-CoA:

Hidratációs szakasz. A telítetlen acil-CoA (enoil-CoA) az enoil-CoA-hidratáz enzim részvételével vízmolekulát köt. Ennek eredményeként β-hidroxiacil-CoA (vagy 3-hidroxiacil-CoA) képződik:

A dehidrogénezés második szakasza. A kapott β-hidroxi-acil-CoA-t (3-hidroxi-acil-CoA) ezután dehidrogénezzük. Ezt a reakciót a NAD-függő dehidrogenázok katalizálják:

Tioláz reakció. A 3-oxoacil-CoA hasítása a második CoA-molekula tiolcsoportja által. Ennek eredményeként egy két szénatommal lerövidült acil-CoA és egy acetil-CoA formájú kétszén-fragmens képződik. Ezt a reakciót az acetil-CoA aciltranszferáz (β-ketotioláz) katalizálja:

A keletkező acetil-CoA a trikarbonsav körfolyamatban oxidáción megy keresztül, és a két szénatommal lerövidült acil-CoA ismételten végigmegy a β-oxidáció teljes útján egészen a butiril-CoA (4 szénatomos vegyület) képződéséig, amely viszont 2 acetil-CoA molekulává oxidálódik.

Zsírsavak bioszintézise. A zsírsavak szintézise a sejt citoplazmájában történik. A mitokondriumok főként a meglévő zsírsavláncok megnyúlásával járnak. Megállapítást nyert, hogy a palmitinsav (16 szénatom) a májsejtek citoplazmájában, illetve e sejtek mitokondriumaiban szintetizálódik ebből a palmitinsavból vagy exogén eredetű zsírsavakból, pl. a belekből 18, 20 és 22 szénatomos zsírsavak keletkeznek.

A zsírsav-bioszintézis mitokondriális rendszere a β-oxidációs reakciók enyhén módosított sorrendjét tartalmazza, és csak a szervezetben lévő közepes szénláncú zsírsavak meghosszabbítását végzi, míg a palmitinsav teljes bioszintézise acetil-CoA-ból aktívan megy végbe a szervezetben. citoszol, azaz a mitokondriumokon kívül, egészen más úton.

Az extramitokondriális zsírsav-bioszintézis rendszer (lipogenezis) a májsejtek oldható (citoszolos) frakciójában található. A zsírsavak bioszintézise a NADPH, ATP, Mn2+ és HCO3- (mint CO2 forrás) részvételével megy végbe; a szubsztrát acetil-CoA, a végtermék palmitinsav.

Oktatástelítetlen zsírsavak. A zsírsavak megnyúlása.

A két leggyakoribb egyszeresen telítetlen zsírsav, a palmitolein és az olajsav, palmitinsavból és sztearinsavból szintetizálódnak. Ezek az átalakulások a májsejtek mikroszómáiban fordulnak elő. Csak a palmitinsav és a sztearinsav aktivált formái alakulnak át. Az ezekben az átalakulásokban részt vevő enzimeket deszaturázoknak nevezzük. A zsírsavak deszaturációjával (kettős kötések kialakulása) együtt a mikroszómákban megnyúlik (megnyúlásuk) is, és mindkét folyamat kombinálható és megismételhető. A zsírsavlánc megnyúlása úgy történik, hogy a megfelelő acil-CoA-hoz két szénatomos fragmenseket adunk, malonil-CoA és NADPH részvételével. A zsírsavak megnyúlását katalizáló enzimrendszert elongáznak nevezik. A palmitinsav deszaturációs és elongációs reakciókban történő átalakulásának útjait a 14. függelék mutatja be.

Triglicerid bioszintézis. A trigliceridek szintézise glicerinből és zsírsavakból (főleg sztearinsavból, palmitinsavból és olajsavból) megy végbe. A triglicerid bioszintézis első útja a májban a b-glicerin-foszfát (glicerin-3-foszfát) mint köztes vegyület képződésén keresztül megy végbe; a glicerint ATP foszforilezi, így glicerin-3-foszfát keletkezik:

A második út főként a glikolízis és a glikogenolízis folyamataihoz kapcsolódik. Ismeretes, hogy a glükóz glikolitikus lebontása során dihidroxi-aceton-foszfát képződik, amely citoplazmatikus glicerin-3-foszfát-dehidrogenáz jelenlétében glicerin-3-foszfáttá alakulhat:

Az így vagy úgy képződött glicerin-3-foszfátot a zsírsav CoA-származékának két molekulája egymás után acilezi. Ennek eredményeként foszfatidsav (foszfatidát) képződik:

A glicerin-3-foszfát acilezése szekvenciálisan történik, azaz. 2 szakaszban. Először is, a glicerin-3-foszfát-aciltranszferáz katalizálja a lizofoszfatidát képződését. Ezután a foszfatidsavat foszfatidát-foszfohidroláz hidrolizálja 1,2-digliceriddé (1,2-diacilglicerinné):

Az 1,2-digliceridet ezután egy harmadik acil-CoA molekula acilezi, és trigliceriddé (triacilglicerinné) alakítja. Ezt a reakciót a diacil-glicerin-aciltranszferáz katalizálja:

Megállapítást nyert, hogy a trigliceridek bioszintézisében részt vevő enzimek többsége az endoplazmatikus retikulumban található, és csak néhány, például a glicerin-3-foszfát aciltranszferáz található a mitokondriumokban.

Foszfolipid anyagcsere. A foszfolipidek fontos szerepet játszanak a sejtmembránok felépítésében és működésében, a membrán és a lizoszóma enzimek aktiválásában, az idegimpulzusok vezetésében, a véralvadásban, az immunológiai reakciókban, a sejtburjánzási és szöveti regenerációs folyamatokban, a láncban az elektronok átvitelében. légúti enzimek. A foszfolipidek különleges szerepet játszanak a lipoprotein komplexek képződésében. A legfontosabb foszfolipidek főként a sejt endoplazmatikus retikulumában szintetizálódnak.

A foszfolipidek bioszintézisében központi szerepet töltenek be az 1,2-digliceridek (a foszfatidil-kolinok és foszfatidil-etanol-aminok szintézisében), a foszfatidsav (a foszfatidil-inozitolok szintézisében) és a szfingozizin (a szfingozizinben). A citidin-trifoszfát (CTP) szinte minden foszfolipid szintézisében vesz részt.

A koleszterin bioszintézise. A koleszterin szintézisében három fő szakasz különböztethető meg: I - aktív acetát átalakulása mevalonsavvá, II - szkvalén képződése mevalonsavból, III - szkvalén ciklizációja koleszterinné.

Tekintsük az aktív acetát mevalonsavvá való átalakulásának szakaszát. A mevalonsav acetil-CoA-ból történő szintézisének kezdeti lépése az acetoacetil-CoA képződése reverzibilis tioláz reakcióval. Ezután az acetoacetil-CoA és a 3. acetil-CoA molekula hidroxi-metil-glutaril-CoA szintáz (HMG-CoA szintáz) részvételével történő kondenzációjával β-hidroxi-β-metil-glutaril-CoA képződik. Ezután a β-hidroxi-β-metil-glutaril-CoA, a NADP-függő hidroxi-metil-glutaril-CoA-reduktáz (HMG-CoA-reduktáz) szabályozó enzim hatására, az egyik karboxilcsoport redukciója és a HS hasítása következtében. -KoA, mevalonsavvá alakul.

A mevalonsav bioszintézisének klasszikus útja mellett van egy második út is, amelyben a β-hidroxi-β-metil-glutaril-S-ACP köztes szubsztrátként képződik. Ennek az útnak a reakciói azonosak a zsírsav-bioszintézis kezdeti szakaszaival egészen az acetoacetil-S-ACP képződéséig. Az acetil-CoA karboxiláz, egy enzim, amely az acetil-CoA-t malonil-CoA-vá alakítja, ezen az úton vesz részt a mevalonsav képződésében.

A koleszterinszintézis II. szakaszában a mevalonsav szkvalénné alakul. A II. stádiumú reakciók a mevalonsav ATP segítségével történő foszforilációjával kezdődnek. Ennek eredményeként egy 5-foszforsav-észter képződik, majd a mevalonsav 5-pirofoszforsav-észtere.. Az 5-pirofoszfomevalonsav a tercier hidroxilcsoport utólagos foszforilációja eredményeként instabil köztes terméket képez - 3-foszfo- 5-pirofoszfomevalonsav, amely dekarboxilálva és a foszforsav maradékát elvesztve izopentenil-pirofoszfáttá alakul. Ez utóbbi izomerizálódik dimetil-allil-pirofoszfáttá. Ezután mindkét izomer izopentenil-pirofoszfátot (dimetil-allil-pirofoszfátot és izopentenil-pirofoszfátot) kondenzálják, így pirofoszfát szabadul fel, és geranil-pirofoszfát keletkezik. Az izopentenil-pirofoszfátot ismét a geranil-pirofoszfáthoz adják. Ez a reakció farnezil-pirofoszfátot eredményez. Ennek a szakasznak a végső reakciójában szkvalén képződik 2 molekula farnezil-pirofoszfát NADPH-függő reduktív kondenzációja eredményeként.

A koleszterin-bioszintézis III. szakaszában a szkvalén a szkvalén-oxidocikláz hatására ciklizálódik, és lanoszterol képződik. A lanoszterol ezt követő átalakítása koleszterinné egy sor reakciót foglal magában, amelyek magukban foglalják három metilcsoport eltávolítását, az oldallánc kettős kötésének telítését és a kettős kötés kiszorítását.

A koleszterinszintézis általános sémáját a 15. függelék mutatja be.

A ketontestek anyagcseréje. A keton (aceton) testek kifejezés acetoecetsavat (acetoacetát) CH3COCH2COOH, β-hidroxivajsavat (β-hidroxibutirát vagy D-3-hidroxibutirát) CH3CHONCH2COOH és aceton CH3COCH3 jelent.

A ketontestek kialakulása több szakaszban történik (16. melléklet). Az első szakaszban az acetoacetil-CoA 2 molekula acetil-CoA-ból képződik. A reakciót az acetil-CoA acetiltranszferáz (3-ketotioláz) enzim katalizálja. Az acetoacetil-CoA ezután kölcsönhatásba lép egy másik acetil-CoA molekulával. A reakció a hidroxi-metil-glutaril-CoA szintetáz enzim hatására megy végbe. A kapott β-hidroxi-β-metil-glutaril-CoA hidroxi-metil-glutaril-CoA liáz hatására acetoacetátra és acetil-CoA-ra hasítható. Az acetoacetát a NAD-függő D-3-hidroxi-butirát-dehidrogenáz részvételével redukálódik, ami D-β-hidroxi-vajsav (D-3-hidroxi-butirát) képződését eredményezi.

Van egy második út a ketontestek szintézisére. A 2 molekula acetil-CoA kondenzációjával képződő acetoacetil-CoA képes a koenzim A lebontására és acetoacetáttá alakulni. Ezt a folyamatot az acetoacetil-CoA hidroláz (deaciláz) enzim katalizálja. Az acetoecetsav (acetoacetát) képződésének második útja azonban nem jelentős, mivel a májban a deaciláz aktivitás alacsony.

Egy egészséges ember vérében a ketontestek csak nagyon kis koncentrációban találhatók (0,03-0,2 mmol/l a vérszérumban). Hangsúlyozni kell a keton testek fontos szerepét az energiaegyensúly fenntartásában. A ketontestek üzemanyaggal látják el az izmokat, a veséket, és valószínűleg egy visszacsatolási szabályozó mechanizmus részeként működnek, hogy megakadályozzák a zsírsavak túlzott mobilizálását a zsírraktárakból. A máj kivétel ebben az értelemben, nem használ ketontesteket energiaanyagként. A máj mitokondriumából ezek a vegyületek a vérbe diffundálnak, és a perifériás szövetekbe kerülnek.

A máj az IVF csere központi helye. A belekből, zsírraktárakból jönnek ide a vérplazma albumin részeként.

A zsírok szintézisének és lebontásának szabályozása a májban. A májsejtek aktív enzimrendszerekkel rendelkeznek a zsírok szintézisére és lebontására egyaránt. A zsíranyagcsere szabályozását nagyrészt a zsírsav-anyagcsere szabályozása határozza meg, de nem korlátozódik ezekre a mechanizmusokra. Az emésztés során aktiválódik a zsírsavak és zsírok szintézise, ​​a felszívódás utáni állapotban és a koplalás során pedig lebontásuk. Ráadásul a zsírfelhasználás mértéke arányos az izommunka intenzitásával. A zsíranyagcsere szabályozása szorosan összefügg a glükóz anyagcsere szabályozásával. A glükóz anyagcseréhez hasonlóan a zsíranyagcsere szabályozásában is fontos szerepet játszanak az inzulin, a glukagon, az adrenalin hormonok, valamint a fehérjék foszforiláció-defoszforilációjának átváltási folyamatai.

A fehérje metabolizmus szabályozása a májban a fehérjék intenzív bioszintézise és az aminosavak oxidációja miatt történik. A nap folyamán az emberi szervezet körülbelül 80-100 g fehérjét termel, ennek fele a májban található. A böjt során a máj használja fel leggyorsabban tartalékfehérjéket, hogy más szöveteket aminosavakkal láthasson el. A májban a fehérjeveszteség körülbelül 20%; míg más szervekben nem több 4%-nál. A máj fehérjéi általában 20 naponta teljesen megújulnak. A máj a szintetizált fehérjék nagy részét a vérplazmába küldi. Szükség esetén (például teljes vagy fehérjeböjt esetén) ezek a fehérjék esszenciális aminosavak forrásaként is szolgálnak.

A portális vénán keresztül a májba jutva az aminosavak számos átalakuláson mennek keresztül, és az aminosavak jelentős részét a vér szállítja az egész szervezetben, és fiziológiai célokra használják fel. A máj a nem esszenciális aminosavak szintetizálásával és a nitrogén újraelosztásával biztosítja a szabad aminosavak egyensúlyát a szervezetben. A felszívódott aminosavakat elsősorban építőanyagként használják specifikus szöveti fehérjék, enzimek, hormonok és más biológiailag aktív vegyületek szintéziséhez. Bizonyos mennyiségű aminosav lebomlik a fehérje anyagcsere végtermékeinek (CO2, H2O és NH3) képződésével és energia felszabadulásával.

Az összes albumint, a β-globulinok 75-90%-át (β 1 -antitripszin, β 2 -makroglobulin - proteáz inhibitorok, a gyulladás akut fázisának fehérjéi), a plazma β-globulinok 50%-át a májsejtek szintetizálják. A máj szintetizálja a fehérje-alvadási faktorokat (protrombin, fibrinogén, proconvertin, akcelerátor globulin, karácsonyi faktor, Stewart-Prower faktor) és a természetes alap antikoagulánsok egy részét (antitrombin, protein C stb.). A hepatociták részt vesznek egyes fibrinolízis-gátlók képződésében, az eritropoézist szabályozó szerek - eritropoietinek - a májban képződnek. A haptoglobin glikoprotein, amely a hemoglobinnal komplexet képez, hogy megakadályozza annak vesén keresztüli kiválasztását, szintén máj eredetű. Ez a vegyület a gyulladás akut fázisának fehérjéihez tartozik, és peroxidáz aktivitással rendelkezik. A ceruloplazmin, amely szintén a máj által szintetizált glikoprotein, extracelluláris szuperoxid-diszmutáznak tekinthető, amely segít megvédeni a sejtmembránokat; Ezenkívül serkenti az antitestek termelését. Hasonló hatással van, csak a sejtes immunitásra, a transzferrin, amelynek polimerizációját szintén a hepatociták végzik.

Egy másik szénhidráttartalmú, de immunszuppresszív tulajdonságokkal rendelkező fehérje szintetizálható a májban - a b-fetoprotein, amelynek koncentrációjának növekedése a vérplazmában a máj, a herék és a petefészkek egyes daganatainak értékes markereként szolgál. A máj a legtöbb komplement rendszer fehérjéjének forrása.

A májban történik a fehérje monomerek - aminosavak legaktívabb cseréje: nem esszenciális aminosavak szintézise, ​​nem fehérje nitrogéntartalmú vegyületek szintézise aminosavakból (kreatin, glutation, nikotinsav, purinok és pirimidinek, porfirinek, dipeptidek, pantotenát koenzimek stb.), aminosavak oxidációja ammónia képződésével, amely a májban semlegesíthető a karbamid szintézise során.

Tehát mérlegeljük gyakoriakaminosav metabolikus útvonalak. Az aminosavak májban történő átalakulásának gyakori módjai közé tartozik a dezamináció, a transzamináció, a dekarboxilezés és az aminosav-bioszintézis.

Az aminosavak dezaminálása. 4 féle aminosav dezamináció (az aminocsoport hasítása) létezése bizonyított (17. melléklet). Az ezeket a reakciókat katalizáló megfelelő enzimrendszereket izoláltuk, és azonosítottuk a reakciótermékeket. Az aminosav NH 2 csoportja minden esetben ammónia formájában szabadul fel. Az ammónián kívül a dezaminációs termékek közé tartoznak a zsírsavak, hidroxisavak és ketosavak.

Aminosavak transzaminációja. A transzamináció az aminocsoport (NH2-) intermolekuláris átvitelének reakcióját jelenti aminosavból b-ketosavba, közbenső ammóniaképződés nélkül. A transzaminációs reakciók reverzibilisek, és specifikus aminotranszferáz enzimek vagy transzaminázok részvételével mennek végbe.

Példa transzaminációs reakcióra:

Az aminosavak dekarboxilezése. Az aminosavak karboxilcsoportjának CO 2 formájában történő eltávolításának folyamata. A keletkező reakciótermékek biogén aminok. A dekarboxilációs reakciók, ellentétben az intermedier aminosav-metabolizmus más folyamataival, visszafordíthatatlanok. Specifikus enzimek - aminosav-dekarboxilázok - katalizálják.

Semlegesítésammónia a szervezetben. Az emberi szervezetben naponta körülbelül 70 g aminosav bomlik le, és a biogén aminok dezaminációs és oxidációs reakciói következtében nagy mennyiségű ammónia szabadul fel, amely rendkívül mérgező vegyület. Ezért a szervezetben az ammónia koncentrációját alacsonyan kell tartani. Az ammónia szintje a vérben általában nem haladja meg a 60 µmol/l-t. Az ammóniának meg kell kötődnie a májban, hogy nem mérgező vegyületeket képezzen, amelyek könnyen kiválasztódnak a vizelettel.

Az ammónia megkötésének és semlegesítésének egyik módja a szervezetben a glutamin (és esetleg az aszparagin) bioszintézise. A glutamin és az aszparagin kis mennyiségben ürül a vizelettel. Inkább szállítási funkciót látnak el, nem mérgező formában szállítják az ammóniát. A glutamin szintézist a glutamin szintetáz katalizálja.

Az ammónia májban történő semlegesítésének második és fő módja a karbamid képződése, amelyről az alábbiakban a máj karbamidképző funkciójában lesz szó.

A hepatocitákban az egyes aminosavak specifikus átalakuláson mennek keresztül. Kéntartalmú aminosavakból képződik a taurin, amely később páros epesavakban (taurokól, taurodeoxikól) kerül be, és antioxidánsként is szolgálhat, megköti a hipoklorit aniont, stabilizálja a sejtmembránokat; aktiválódik a metionin, amely a formában S- Az adenozil-metionin metilcsoportok forrásaként szolgál a kreatin-genezis végének reakcióiban, a kolin-foszfatidok (lipotróp anyagok) kolinszintézisében.

Nem esszenciális aminosavak bioszintézise. A nem esszenciális aminosavak bármelyike ​​szintetizálható a szervezetben a szükséges mennyiségben. Ebben az esetben az aminosav szénrésze glükózból jön létre, az aminocsoport pedig transzaminációval kerül be más aminosavakból. Az alania, az aszpartát és a glutamát piruvátból, oxálacetátból és b-ketoglutarátból képződik. A glutamin a glutaminsavból képződik a glutamin szintetáz hatására:

Az aszparagint aszparaginsavból és glutaminból szintetizálják, amely amidcsoport donorként szolgál; A reakciót az aszparagin-szintetáz katalizálja, glutaminsavból prolin képződik. A hisztidin (egy részlegesen helyettesíthető aminosav) ATP-ből és ribózból szintetizálódik: az ATP purin része biztosítja a hisztidin imidazolciklusának -N=CH-NH- fragmentumát; a molekula többi részét ribóz alkotja.

Ha az élelmiszerben nincs nem esszenciális aminosav, a sejtek más anyagokból szintetizálják azt, és ezáltal fenntartják a fehérjeszintézishez szükséges aminosavak teljes készletét. Ha az esszenciális aminosavak közül legalább egy hiányzik, a fehérjeszintézis leáll. Ennek az az oka, hogy a fehérjék túlnyomó többsége mind a 20 aminosavat tartalmazza; ezért ha ezek közül legalább az egyik hiányzik, a fehérjeszintézis lehetetlen.

A részben pótolható aminosavak szintetizálódnak a szervezetben, de szintézisük sebessége nem elegendő ahhoz, hogy kielégítse a szervezet ezen aminosavak iránti összes szükségletét, különösen gyermekeknél. A feltételesen esszenciális aminosavak szintetizálhatók esszenciális aminosavakból: cisztein - metioninból, tirozin - fenilalaninból. Más szavakkal, a cisztein és a tirozin nem esszenciális aminosavak, feltéve, hogy elegendő metionint és fenilalanint viszünk be a táplálékkal.

1.1.4 A máj részvétele a vitamin-anyagcserében

A máj részvétele a vitaminok anyagcseréjében az összes zsírban oldódó vitamin lerakódásának folyamataiból áll: A, D, E, K, F (az epe szekréciója biztosítja ezen vitaminok felszívódását is) és sok hidrovitamin ( B 12, folsav, B 1, B 6, PP stb.), egyes vitaminok (nikotinsav) és koenzimek szintézise.

A máj különlegessége, hogy aktiválja a vitaminokat:

1. A folsav a C-vitamin segítségével tetrahidrofolsavvá (THFA) alakul; A redukció során két kettős kötés felszakad, és az 5., 6., 7. és 8. pozícióban négy hidrogénatomot adunk hozzá, így tetrahidrofolsav (THFA) keletkezik. A szövet 2 szakaszában fordul elő, csökkentett NADP-t tartalmazó specifikus enzimek részvételével. Először is, a folát-reduktáz hatására dihidrofolsav (DHFA) keletkezik, amely egy második enzim, a dihidrofolát-reduktáz részvételével THFA-vá redukálódik:

1. A B 1 és B 6 vitaminok tiamin-difoszfáttá, illetve piridoxál-foszfáttá foszforilálódnak. A B6-vitamin (piridoxin) a 3-hidroxi-piridin származéka. A B6-vitamin kifejezés mindhárom 3-hidroxi-piridin-származékra vonatkozik, amelyeknek ugyanaz a vitaminaktivitása: piridoxin (piridoxol), piridoxál és piridoxamin:

Bár a 3-hidroxi-piridin mindhárom származéka rendelkezik vitaminos tulajdonságokkal, csak a piridoxál és a piridoxamin foszforilált származékai látnak el koenzimfunkciókat. A piridoxál és a piridoxamin foszforilációja egy enzimatikus reakció, amely specifikus kinázok részvételével megy végbe. A piridoxál-foszfát szintézisét például a piridoxál-kináz katalizálja:

B1-vitamin (tiamin). Kémiai szerkezete két gyűrűt tartalmaz - pirimidint és tiazolt, amelyeket metilénkötés köt össze. Mindkét gyűrűrendszer külön-külön foszforilált formában szintetizálódik, majd egy kvaterner nitrogénatomon keresztül egyesül.

A B1-vitamin aktív formájává, tiamin-pirofoszfáttá (TPP), más néven tiamin-difoszfáttá (TDP), a specifikus ATP-függő enzim, a tiamin-pirofoszfokináz átalakítása vesz részt.

1. Egyes karotinok A-vitaminná alakulnak a karotin-dioxigenáz hatására. A karotinok az A-vitamin provitaminjai. A karotinoknak 3 típusa van: b-, b- és d-karotin, amelyek kémiai szerkezetükben és biológiai aktivitásukban különböznek egymástól. A legnagyobb biológiai aktivitású a β-karotin, mivel két β-ionon gyűrűt tartalmaz, és a szervezetben lebomolva két A-vitamin molekula keletkezik belőle:

A b- és g-karotinok oxidatív lebontása során csak egy molekula A-vitamin képződik, mivel ezek a provitaminok egy-egy béta-ionon gyűrűt tartalmaznak.

4. A D-vitamin az első hidroxilezésen megy keresztül a kalcitriol hormon előállítása során; A májban a hidroxiláció a 25-ös pozícióban történik. Azokat az enzimeket, amelyek ezeket a reakciókat katalizálják, hidroxilázoknak vagy monooxigenázoknak nevezik. A hidroxilezési reakciók molekuláris oxigént használnak.

5. Az oxidált C-vitamin aszkorbinsavvá redukálódik;

6. A PP, B2 vitaminok, pantoténsav a megfelelő nukleotidokban (NAD +, NAD + F, FMN, FAD, CoA-SH) szerepelnek;

7. A K-vitamin oxidálódik, hogy peroxidjaként koenzimként szolgáljon a fehérje-alvadási faktorok érésében (poszt-transzlációs módosulásában).

A máj olyan fehérjéket szintetizál, amelyek a vitaminokhoz viszonyítva szállítási funkciókat látnak el. Például retinol-kötő fehérje (daganatokkal csökken a tartalma), E-vitamin-kötő fehérje stb. Egyes vitaminok, elsősorban zsírban oldódóak, valamint átalakulásuk termékei az epe részeként ürülnek ki a szervezetből.

1.1.5 A máj részvétele a víz-ásványi anyag anyagcserében

A máj részvétele a víz-ásványi anyagcserében az, hogy kiegészíti a vesék tevékenységét a víz-só egyensúly fenntartásában, és mintegy a szervezet belső szűrője. A máj megtartja a Na +, K +, Cl -, Ca 2+ ionokat és a vizet, és kibocsátja a vérbe. Ezenkívül a máj makro- (K, Na, Ca, Mg, Fe) és mikro- (Cu, Mn, Zn, Co, As, Cd, Pb, Se) elemeket rak le, és transzport segítségével részt vesz ezek elosztásában a többi szövetbe. fehérjék.

A vas felhalmozásához a hepatociták egy speciális fehérjét - ferritint - szintetizálnak. Vízben oldhatatlan vastartalmú fehérjekomplexet mutatnak ki a máj és a lép retikuloendoteliocitáiban - hemosiderin. A hepatociták ceruloplazmint szintetizálnak, amely a fenti funkciókon túl a rézionok transzportfehérjeként is működik. A transzferrin, amely a ceruloplazminhoz hasonlóan többfunkciós, szintén a májban képződik, és csak a vasionok szállítására szolgál a vérplazmában. Ez a fehérje szükséges az embrionális sejtek növekedéséhez a máj képződése során. A májban a Zn-ion az alkohol-dehidrogenázban található, amely az etanol biotranszformációjához szükséges. A májsejtekbe jutó szelénvegyületek szelén tartalmú aminosavakká alakulnak, és specifikus t-RNS segítségével különféle szelén fehérjékbe kerülnek: glutation-peroxidáz (GPO), 1-jódtironin-5’. - deiodinase, Se-protein P. Ez utóbbit tartják ennek a nyomelemnek a fő szállítójának. A dejodináz, amely nemcsak a májban található, biztosítja a tiroxin prohormon aktív formává - trijódtironinná történő átalakulását. Mint ismeretes, a glutation-peroxidáz kulcsenzim a radikális védekezésben. A májban az aminosavakban lévő kén szulfátokká oxidálódik, amelyeket FAPS (foszfoadenozil-foszfoszulfátok) formájában GAG-ok, lipidek szulfonálási reakcióiban, valamint xenobiotikumok és egyes endogén anyagok biotranszformációs folyamataiban (példák) használnak fel. Az inaktivációs termékek közül a szkatoxil-szulfát, indoxil-szulfát). A máj ideiglenes víztárolóként szolgálhat, különösen ödéma esetén (a H 2 O mennyisége a szerv tömegének akár 80%-a is lehet).

1.1.6 A máj részvétele a pigmentanyagcserében

A máj részvétele a pigmentek anyagcseréjében a kromoproteinek bilirubinná történő átalakulásában nyilvánul meg a májban jelenlévő RES-sejtekben, a bilirubin konjugációjában magukban a májsejtekben, valamint a bélből felszívódó urobilinogén nem-pigmentmé történő lebontásában. Termékek.

A hemoglobin lebontása során (sokkal kisebb mértékben a mioglobin, citokrómok stb. lebontása során) hemokromogén pigmentek képződnek a szervezetben.

A hemoglobin lebomlásának kezdeti szakasza (makrofágsejtekben, különösen a csillag-retikuloendoteliocitákban, valamint bármely szerv kötőszövetének hisztiocitáiban) az egyik metinhíd felszakadása verdoglobin képződésével. Ezt követően a vasatom és a globin fehérje leválik a verdoglobin molekuláról. Ennek eredményeként biliverdin képződik, amely négy pirrolgyűrűből álló lánc, amelyeket metánhidak kötnek össze. Ezután a biliverdin a helyreállítás során bilirubinná alakul, amely egy pigment, amelyet az epével választanak ki, és ezért epe pigmentnek nevezik. A kapott bilirubint indirekt (nem konjugált) bilirubinnak nevezik. Vízben nem oldódik, és közvetett reakcióba lép a diazo-reagenssel, azaz. a reakció csak alkoholos előkezelés után következik be. A májban a bilirubin egyesül (konjugálódik) glükuronsavval. Ezt a reakciót az UDP-glükuronil-transzferáz enzim katalizálja, és a glükuronsav aktív formájában, azaz. UDFGK formájában. A kapott bilirubin-glükuronidot direkt bilirubinnak (konjugált bilirubinnak) nevezik. Vízben oldódik és közvetlenül reagál a diazo reagenssel. A legtöbb bilirubin két glükuronsavmolekulával kombinálva bilirubin-diglükuronidot képez. A májban képződött direkt bilirubin az indirekt bilirubin nagyon kis részével együtt az epével együtt a vékonybélbe ürül. Itt a glükuronsav lehasad a közvetlen bilirubinból, és redukciója a mezobilirubin és a mezobilinogén (urobilinogén) egymás utáni képződésével megy végbe. A vékonybélből a keletkező mezobilinogén (urobilinogén) egy része a bélfalon keresztül felszívódik, bejut a portális vénába, és a vérárammal a májba szállítja, ahol teljesen lebomlik di- és tripirrolokra. Így a mezobilinogén általában nem kerül be az általános keringésbe és a vizeletbe. A vékonybélből származó mezobilinogén fő mennyisége a vastagbélbe kerül, és itt az anaerob mikroflóra részvételével szterkobilinogénné redukálódik. A kapott szterkobilinogén a vastagbél alsó részeiben (főleg a végbélben) szterkobilinné oxidálódik, és a széklettel ürül ki. A szterkobilinogénnek csak egy kis része szívódik fel a vena cava inferior rendszerébe (először a hemorrhoidalis vénákba kerül), majd a vizelettel választódik ki (18. melléklet).

A legtöbb májbetegségben a klinikai tesztek tisztázzák az elváltozás természetét, a szindróma diagnózis elvei alapján. A fő kóros folyamatokat laboratóriumi szindrómákká kombinálják, figyelembe véve az indikátorteszteket: 1) citolízis; 2) cholestasis (intra- és extrahepatikus); 3) hepatodepresszió (májsejt-elégtelenség, kisebb májelégtelenség, szintetikus folyamatok kudarca); 4) gyulladás; 5) máj bypass műtét; 6) regeneráció és daganatnövekedés.

Ha egy adott patológia gyanúja merül fel, figyelembe veszik a betegségre jellemző fő biokémiai szindrómákat. A standard funkcionális vizsgálati programot vesszük alapul, de minden esetben legalább két tesztet vizsgálunk.

2.2.1 Citolízis szindróma

Akkor fordul elő, amikor a májsejtek megsérülnek, és a hepatociták és organellumok membránjainak integritásának kifejezett megsértésének hátterében fordul elő, ami a sejtkomponensek felszabadulásához vezet az intercelluláris térbe és a vérbe. A citolízisen átesett sejt gyakrabban megőrzi életképességét, de ha elpusztul, akkor nekrózisról beszélünk.

A májsejtek patológiája esetén a belőlük felszabaduló enzimek gyorsan a vérplazmába kerülnek, mivel a májsejtek közvetlenül érintkeznek az intersticiális és intravaszkuláris térrel, emellett a kapilláris falak permeabilitása ebben a szervben magas.

A fő biokémiai változások a katabolizmus általános útjain figyelhetők meg. Az oxidatív foszforiláció szenved, ennek eredményeként az ATP szintje csökken, és az elektrolitok koncentrációja megváltozik. Ez utóbbi egyensúlyhiánya a sejtmembránok permeabilitásának mértékében tükröződik. Az ATP szintézis hosszú távú gátlása energiahiányhoz, a fehérje, a karbamid és a hippursav szintézisének károsodásához, valamint a lipid- és szénhidrát-anyagcsere megváltozásához vezet.

Ennek az állapotnak a progressziójában fontos szerepet játszanak a lizoszómák, amelyek a membránszerkezetek lebomlása miatt elpusztulnak, és hidrolitikus enzimek szabadulnak fel a citoszolba.

Ez a laboratóriumi szindróma gyakoribb akut vírusos hepatitisben és más akut májkárosodásban (gyógyszer okozta, toxikus), krónikus aktív hepatitisben, cirrhosisban, valamint gyorsan kialakuló és elhúzódó máj alatti sárgaságban.

2.2.2 Kolesztázis szindróma

Ezt a májsejtek epeműködésének eltolódása okozza, az epe micella képződésének megzavarásával és a legkisebb epeutak károsodásával az intrahepatikus cholestasis során. Az extrahepatikus cholestasis az extrahepatikus epevezetékekben az epe normális áramlásának mechanikai akadályozásával jár.

Kolesztázis szindróma esetén a kiválasztó enzimek aktivitása nő, hiperkoleszterinémia figyelhető meg, és nő a foszfolipidek, az alacsony sűrűségű lipoproteinek (LDL) és az epesók tartalma. A kötött frakció miatt hiperbilirubinémia lehetséges, az albumin koncentrációja csökken, és a vérszérum b, c- és g-globulin tartalma nő.

Kolesztázis szindrómában az alkalikus foszfatáz aktivitásának meghatározása nagy diagnosztikai jelentőséggel bír. , amely a maradék foszforsavat leválasztja szerves észtereiről. Ez egy heterogén enzim, amelyet különféle izomerek képviselnek, mivel a szindrómában maximálisan megnő az alkalikus foszfatáz. A fehérjék N-terminális aminosav-maradékait hidrolizáló leucin-aminopeptidáz (LAP) aktivitásának meghatározása szintén fontos a kolesztázisban. Vírusos hepatitisben a PAP aktivitása az aminotranszferázokhoz hasonlóan megnövekszik (és akár 100-szor is meghaladhatja a fiziológiás szint felső határát).

A májkárosodás kolesztatikus formáiban szenvedő betegeknél a pigment anyagcsere változásait rögzítik. Különösen a kapcsolódó formájából adódó hiperbilirubinémia figyelhető meg. A bilirubin hidrofil volta miatt megjelenik a vizeletben, sötét színt adva. Másrészt a vizeletben nincs urobilin. Jellemző diagnosztikai tünet az epesók jelenléte a vizeletben, amelyek habosságot okoznak.

2.2.3 Hepatodepressziós szindróma (kisebb májelégtelenség)

Főleg károsodott szintetikus funkció jellemzi. A szindrómával a kolinészteráz aktivitás csökkenése a vérszérumban, a vércukorszint mennyiségi változása, az összfehérje, különösen az albumin, csökkenése, hipokoleszterinémia, a II. véralvadási faktorok értékének csökkenése, V, VII, hiperbilirubinémia a szabad frakció hozzájárulásának növekedése miatt, a stressztesztek paramétereinek változása (bromszulfalein Rosenthal-White szerint, indocián-vofaverdin, ueverdin, antipirin, galaktóz, koffein).

Diagnosztikai értékét tekintve a hepatodepresszív szindróma lényegesen rosszabb, mint a citolitikus szindróma. Ennek a szenvedésnek a biokémiai mutatói azonban fontos szerepet játszanak a betegség súlyosságának meghatározásában és a fulmináns formákra jellemző súlyos hepatocelluláris elégtelenség azonosításában. A legérzékenyebb kritérium az antipirin teszt, a vérszérum prokonvertin tartalma (általában 80-120%), amely a közepesen súlyos hepatodepressziós szindrómában szenvedő betegek többségénél csökken. A mindennapi gyakorlatban még mindig széles körben alkalmazzák az átlagos érzékenységű teszteket - a protrombin indexet és a kolinészteráz (ChE) aktivitást a vérszérumban. Kétféle ChE-t mutatnak ki az emberi szervezetben: valódi acetilkolinészterázt és pszeudokolinészterázt. Az első hidrolizálja az acetilkolint, és gazdag benne az idegszövet és a vörösvértestek, a második főleg a májsejtekben szintetizálódik, és lebontja a kolin és a nem kolin észtereket egyaránt. A ChE aktivitás fontos laboratóriumi diagnosztikai paraméter, amely a máj funkcionális állapotát jellemzi. Ebben a szindrómában a ChE aktivitás gátolt. Az ebbe a csoportba tartozó tesztek közé tartozik a glükózszint meghatározása . Megállapítást nyert, hogy minél súlyosabb az akut hepatitis, annál gyakrabban figyelhető meg a hipoglikémia . Akut májelégtelenségben minden negyedik betegnél csökken ennek a monoszacharidnak a vérszintje.

A vérszérum fehérjespektrumának egyensúlyhiányát hipoalbuminémia és a g-frakció miatti globulinértékek növekedése jellemzi. A hepatitis enyhe formáiban a fehérjék mennyisége nem változik, súlyosabb formákban hiperproteinémia figyelhető meg az albuminszint csökkenése hátterében. A másodlagos hipoalbuminémia krónikus májkárosodásban (súlyos, hosszú távú vírusos hepatitis, cirrhosis) kedvezőtlen prognosztikai jel. Ez a vérplazma onkotikus nyomásának csökkenéséhez, ödéma kialakulásához, majd aszciteshez vezethet.

Lipid anyagcserezavarok, nevezetesen hipokoleszterinémia, különösen az éterhez kötött frakció esetében, figyelhetők meg akut vírusos hepatitisben és rosszindulatú májdaganatokban. A vérplazmában a koleszterin és az egyes lipoproteinek (elsősorban a HDL) frakcionált összetételének meghatározása a legnagyobb diagnosztikai jelentőségű.

A pigment anyagcserében a májsejtek egy részének diszfunkciója miatt bekövetkező változásokat a szabad bilirubin miatti hiperbilirubinémia jellemzi. A metabolikus blokk mértékétől függően a károsodás a következő szakaszokban különböztethető meg: a szabad frakció aktív transzportja a vérből a májsejtekbe és a bilirubin-glükuronidok képződése a májsejtekben.

2.2.4 Gyulladásos szindróma

Az immunkompetens szövet sejtjeinek szenzibilizációja és a retikulohisztiocita rendszer aktiválása okozza. Ennek a szindrómának a szövettani kifejeződése a portális traktusok limfomakrofág infiltrációja és az intralobuláris stroma, azaz immungyulladás. Bármely immunológiai reakció a T- és B-limfociták, a makrofágok és a neutrofilek kölcsönhatásán keresztül fejlődik ki. Alkoholos májkárosodás esetén az eozinofilek részt vesznek a folyamatban. A gyulladásos szindrómára jellemző: hiperproteinémia főként a g-globulinok arányának növekedése miatt, az immunglobulinok, különösen az IgG, IgM, IgA értékeinek emelkedése, a fehérje-üledékminták (timol, szublimát, Veltman) változásai ), dezoxiribonukleoproteinek, simaizomrostok, mitokondriumok, mikroszómák elleni nem specifikus antitestek megjelenése A kolloid stabilitási teszteket (timol teszt, Veltman teszt, cink-szulfát teszt) széles körben alkalmazzák a klinikai diagnosztikai laboratóriumokban. Ezeknek a teszteknek a pozitív eredménye az egyes frakciók (b-, c-, g-globulinok) tartalmának mennyiségi változásaiból vagy az albumin/globulin arány csökkenéséből adódik. A legelterjedtebb a McLagan-teszt (timol), amelyet az akut vírusos hepatitis esetek 90%-ában egyértelműen rögzítenek még a betegség pre-ikterikus stádiumában, valamint annak anikterikus formájában.

Erőteljes vénás kollaterálisok kifejlődése miatt regisztrálták, és ezt követően számos olyan anyag kerül az általános véráramba, amelyek normál esetben a májban alakulnak át. Ezek a vegyületek közé tartoznak az ammóniumsók, fenolok, aminosavak (tirozin, fenilalanin, triptofán, metionin), rövid szénláncú, 4-8 szénatomos zsírsavak (vajsav, valeriánsav, kapronsav és kaprilsav) és merkaptánok. . A vérben nagy koncentrációban felhalmozódva mérgezővé válnak a központi idegrendszerre, és veszélyeztetik a hepatikus encephalopathia kialakulását. Az ebbe a csoportba tartozó anyagok közé tartoznak az endotoxinok is - a gram-negatív bélmikrobák lipopoliszacharidjai.

Májbetegségekben, különösen cirrózisban, az aminosavak dezaminációs folyamatai és a karbamid szintézis megszakad. A vérben lévő amin-nitrogén nem képes semlegesíteni a májban (a karbamiddá alakulás miatt), és az általános keringésbe kerül, ahol magas koncentrációja toxikus hatást vált ki. Az „ammónia” mérgezés az egyik legfontosabb tünet, amely serkenti a „máj” kóma és encephalopathia kialakulását.

2.2.6 Májregeneráció és tumornövekedési szindróma

Indikátora a nagy mennyiségű b-fetoprotein kimutatása a vérszérumban (a normához képest 8-szoros vagy több). Ennek a glikoproteinnek a szintjének kismértékű (1,5-4-szeres) emelkedése gyakrabban fordul elő fokozott regeneráció esetén, különösen aktív májcirrózis esetén. Általánosságban elmondható, hogy a szindróma krónikus hepatitisbe, majd cirrhosisba és rákba való átmenete egyetlen kóros folyamatnak tekinthető.

Következtetés

A máj az egyik legfontosabb, a szervezet létfontosságú funkcióit támogató szerv, hiszen a biokémiai funkciók, beleértve a májban lezajló különféle anyagcsere-reakciókat is, az általános anyagcsere alapja és összekötő magja. Ezenkívül a máj speciális funkciókat lát el, például részt vesz az emésztésben az epe kiválasztásával; szűri a vért anyagcsere végtermékek képződésével, amelyek ezt követően kiválasztódnak a szervezetből; részben immunitást biztosít a vérplazmafehérjék szintetizálásával.

Általánosságban elmondható, hogy minden májfunkció a homeosztázis fenntartásához vezet, és legalább egy megsértése az egész szervezetben változásokhoz vezethet, ami azt jelenti, hogy a májbetegségek befolyásolják más szervek és a szervezet egészének állapotát. Ezért a tanfolyam a máj normál és kóros állapotát vizsgálta, és érintette a laboratóriumi diagnosztika alapjait, hiszen a májkárosodás-szindrómák azonosítására szolgáló készségek ismerete lehetővé teszi a betegség pontos diagnosztizálását és a jövőbeni okok meghatározását. nagyon fontos a korai szakaszban, és lehetővé teszi a megfelelő kezelés előírását.

Bibliográfia

1. Anokhin, P.K. Az éhség, az étvágy és a jóllakottság neurofiziológiai elmélete [Elektronikus forrás] / Anokhin P.K., Sudakov K.V. - 1971.- 2. évf., 1. sz. - p. 3. - hozzáférési mód: http://www.curemed.ru/medarticle/articles/14248.htm.

2. Berezov, T.T. Biológiai kémia [Szöveg]: tankönyv / T. T. Berezov, B. F. Korovkin. - 3. kiadás, átdolgozva és kiegészítve. - M.: Orvostudomány, 1998. - 704 p.: ill. - (Szöveg. lit. Orvosi egyetemek hallgatóinak). - ISBN 5-225-02709-1.

3. Biokémia [Szöveg]: tankönyv egyetemek számára / szerk. Levelező tag RAS, prof. E. S. Severina. - 2. kiadás, rev. - M.: GEOTAR-MED, 2004. - 748 p.: ill. - (XXI. századi sorozat). - ISBN 5-9231-0390-7.

4. Klinikai biokémia [Szöveg] / szerk. tag korr. RAS, az Orosz Orvostudományi Akadémia akadémikusa, V. A. Tkachuk. - 2. kiadás, átdolgozva és kiegészítve. - M.: GEOTAR-MED, 2004. - 512 p. - (Klasszikus egyetemi tankönyv). - ISBN 5-9231-0420-2.

5. Murray, R. Human biochemistry [Szöveg]: 2 kötetben / R. Murray, D. Grenner, P. Mayes, V. Rodwell. - per. angolról V. V. Boriszova, E. V. Dainicsenko; szerkesztette L.M. Ginodman. - M.: Mir, 1993. - ill. - ISBN 5-03-001774-7.

6. Nikitina, L.P. A máj biokémiája normál körülmények között és patológiában [Szöveg]: tankönyv orvosi egyetemek tanárai és hallgatói, orvosok, gyakornokok, klinikai rezidensek számára / L. P. Nikitina, N. V. Solovyova,

P. B. Tsidendambaev. - Chita: Állami Oktatási Intézmény ChSMA, 2004. - 52 p.

7. Nikolaev, A.Ya. Biológiai kémia [Szöveg] / A.Ya. Nikolaev. - 4. kiadás, átdolgozva. és további - M.: Orvosi Információs Ügynökség. - 2004. - 556 p.: ill. - ISBN 5-89481-219-4.

8. Strayer, L. Biochemistry [Szöveg]: 3 kötetben / L. Strayer. - per. angolról M. D. Grozdova; szerkesztette S.E. Severina. - M.: Mir, 1984. - ill.

Állatok, növények, gombák, vírusok, baktériumok. Az egyes birodalmak képviselőinek száma olyan nagy, hogy az ember csak azon tűnődik, hogyan férünk el a Földön. De a sokféleség ellenére a bolygó összes élőlényének számos alapvető jellemzője van.

Minden élőlény közössége

A bizonyítékok az élő szervezetek számos alapvető jellemzőjéből származnak:

• táplálkozási szükségletek (energiafogyasztás és annak szervezeten belüli átalakulása);
• légzési igények;
• szaporodási képesség;
• növekedés és fejlődés az életciklus során.

A felsorolt ​​folyamatok bármelyikét a szervezetben kémiai reakciók tömege képviseli. Másodpercenként több száz szerves molekula szintézise és bomlási reakciója megy végbe bármely élőlényben, és különösen az emberben. A szerkezet, a kémiai hatás jellemzői, az egymással való kölcsönhatás, a szerves és szervetlen szerkezetű molekulák szintézise, ​​bomlása és új szerkezeteinek felépítése - mindez egy nagy, érdekes és változatos tudomány tanulmányozásának tárgya. A biokémia egy fiatal, haladó tudásterület, amely mindent tanulmányoz, ami az élőlényekben történik.

Egy tárgy

A biokémia vizsgálati tárgya csak az élő szervezetek és a bennük előforduló összes életfolyamat. Pontosabban az élelmiszerek felszívódása, salakanyagok felszabadulása, növekedése és fejlődése során fellépő kémiai reakciók. Így a biokémia alapjai a következők tanulmányozása:

1. Nem sejtes életformák – vírusok.
2. Prokarióta baktériumsejtek.
3. Magasabb és alacsonyabb növények.
4. Az összes ismert osztályba tartozó állatok.
5. Emberi test.

Ugyanakkor maga a biokémia egy meglehetősen fiatal tudomány, amely csak az élőlényekben zajló belső folyamatokról szóló kellő mennyiségű tudás felhalmozásával jött létre. Kialakulása és elszigeteltsége a 19. század második felére nyúlik vissza.

A biokémia modern ágai

A fejlesztés jelenlegi szakaszában a biokémia több fő részből áll, amelyeket a táblázatban mutatunk be.

Fejezet	Meghatározás	A vizsgálat tárgya
Dinamikus biokémia	Tanulmányozza azokat a kémiai reakciókat, amelyek a szervezeten belüli molekulák egymás közötti átalakulásának hátterében állnak	A metabolitok egyszerű molekulák és származékaik, amelyek energiacsere eredményeként képződnek; monoszacharidok, zsírsavak, nukleotidok, aminosavak
Statikus biokémia	Tanulmányozza az élőlények kémiai összetételét és a molekulák szerkezetét	Vitaminok, fehérjék, szénhidrátok, nukleinsavak, aminosavak, nukleotidok, lipidek, hormonok
Bioenergia	Részt vesz az energia abszorpciójának, felhalmozódásának és átalakulásának tanulmányozásában élő biológiai rendszerekben	A dinamikus biokémia egyik szekciója
Funkcionális biokémia	Tanulmányozza a test összes élettani folyamatának részleteit	Táplálkozás és emésztés, sav-bázis egyensúly, izomösszehúzódások, idegimpulzusok vezetése, máj és vese szabályozása, immun- és nyirokrendszer működése és így tovább
Orvosi biokémia (humán biokémia)	Az emberi szervezet anyagcsere-folyamatait tanulmányozza (egészséges szervezetekben és betegségekben)	Az állatokon végzett kísérletek lehetővé teszik az emberben megbetegedést okozó kórokozó baktériumok azonosítását és a leküzdés módjait

Így azt mondhatjuk, hogy a biokémia kis tudományok egész komplexuma, amely lefedi az élő rendszerek legösszetettebb belső folyamatainak sokféleségét.

Kapcsolódó tudományok

Az idők során olyan sokféle tudás halmozódott fel, és annyi tudományos készség alakult ki a kutatási eredmények feldolgozásában, a baktériumkolóniák és RNS tenyésztésében, a genom adott tulajdonságokkal rendelkező ismert szakaszainak beillesztésében és így tovább, hogy további tudományokra van szükség. amelyek a biokémia alárendeltjei. Ezek olyan tudományok, mint pl.

• molekuláris biológia;
• Génmanipuláció;
• génsebészet;
• molekuláris genetika;
• enzimológia;
• immunológia;
• molekuláris biofizika.

A felsorolt ​​tudásterületek mindegyike számos eredménnyel rendelkezik az élő biológiai rendszerekben zajló biofolyamatok tanulmányozásában, ezért nagyon fontos. Mindegyik a 20. század tudományaihoz tartozik.

A biokémia és a kapcsolódó tudományok intenzív fejlődésének okai

1958-ban a Korana felfedezte a gént és szerkezetét, majd 1961-ben megfejtették a genetikai kódot. Ezután létrejött a DNS-molekula szerkezete - egy kettős szálú szerkezet, amely képes reduplikációra (önreprodukcióra). Leírták az anyagcsere folyamatok (anabolizmus és katabolizmus) minden finomságát, tanulmányozták a fehérjemolekula harmadlagos és kvaterner szerkezetét. És ez nem egy teljes lista a 20. század legjelentősebb felfedezéseiről, amelyek a biokémia alapját képezik. Mindezek a felfedezések a biokémikusokhoz és magához a tudományhoz tartoznak. Ezért fejlesztésének számos előfeltétele van. Kialakulásának dinamizmusának és intenzitásának számos modern okát azonosíthatjuk.

1. Feltárták az élő szervezetekben végbemenő legtöbb kémiai folyamat alapját.
2. Megfogalmazódott az egység elve a legtöbb fiziológiai és energetikai folyamatban minden élőlényre vonatkozóan (például a baktériumokban és az emberekben azonosak).
3. Az orvosi biokémia számos összetett és veszélyes betegség kezelésének kulcsa.
4. A biokémia segítségével lehetővé vált a biológia és az orvostudomány legglobálisabb kérdéseinek megoldása megközelítése.

Innen a következtetés: a biokémia egy progresszív, fontos és nagyon széles spektrumú tudomány, amely lehetővé teszi, hogy választ találjunk az emberiség számos kérdésére.

Biokémia Oroszországban

Hazánkban a biokémia ugyanolyan haladó és fontos tudomány, mint az egész világon. Oroszország területén található a Biokémiai Intézet. A. N. Bakh RAS, Mikroorganizmusok Biokémiai és Élettani Intézete. G.K. Scriabin RAS, Biokémiai Kutatóintézet SB RAS. Tudósainknak nagy szerepük és számos érdemük van a tudomány fejlődéstörténetében. Felfedezték például az immunelektroferézis módszerét, a glikolízis mechanizmusait, megfogalmazták a nukleotid-komplementaritás elvét a DNS-molekula szerkezetében, és számos más fontos felfedezés született. A 19. század végén és a 20. század elején. Alapvetően nem egész intézetek jöttek létre, hanem egyes egyetemeken a biokémia tanszék. Hamarosan azonban az intenzív fejlődés miatt szükség volt a tudomány tanulmányozási területének bővítésére.

A növények biokémiai folyamatai

A növények biokémiája elválaszthatatlanul összefügg a fiziológiai folyamatokkal. A növényi biokémia és fiziológia tanulmányozásának tárgya általában:

• a növényi sejt létfontosságú tevékenysége;
• fotoszintézis;
• lehelet;
• növények vízrendje;
• ásványi táplálkozás;
• a termés minősége és képződésének élettana;
• a növény ellenálló képessége a kártevőkkel és a kedvezőtlen környezeti feltételekkel szemben.

A mezőgazdaságra gyakorolt ​​hatás

A növényi sejtekben és szövetekben zajló biokémia mélyfolyamatainak ismerete lehetővé teszi a termesztett mezőgazdasági növények termésének minőségének és mennyiségének növelését, amelyek az egész emberiség számára fontos élelmiszertermékek tömegtermelői. Ezenkívül a növények élettana és biokémiája lehetővé teszi a kártevőfertőzés, a növények kedvezőtlen környezeti viszonyokkal szembeni ellenálló képességének megoldását, valamint a növényi termékek minőségének javítását.

Próbáljuk meg elmagyarázni, mi a funkcionális biokémia. Mindenki hallotta már ezt a kifejezést: „Azok vagyunk, amit megeszünk!” Ez sok tekintetben igaz, de a bőrrel együtt lélegzünk és felszívunk is... A szervezet olyan, mint egy nagy termelő létesítmény, amelyben bizonyos technológiai folyamatok zajlanak: fizikai, kémiai, elektromos... Ezt az egész készletet ún. anyagcsere vagy anyagcsere, vagy biokémiai reakciók. Az anyagcserének köszönhetően élünk, ez biztosítja minden szerv és rendszer működését, kölcsönhatását egymással és a külső környezettel.

A tudományban létezik az „in vitro” és az „in vivo” fogalma. Azok számára, akik nem ismerik a terminológiát, magyarázzuk el: „in vitro” az, ami egy kémcsőben, laboratóriumban, kísérleti körülmények között, „in vivo” pedig az élő szövetekben, a testben, a természetes környezetben. Ezek a folyamatok nem egyenértékűek! Vannak biokémiai reakciók, amelyeket nem lehet reprodukálni sem laboratóriumban, sem tudományos kutatóintézetben, sem máshol, egyszóval! És egy élő szervezetben ez a reakció nagyon egyszerűen és természetesen megy végbe!!! Ez a megnyilvánulás élet! A funkcionális biokémia feladata az anyagcsere jellemzőinek feltárása minden konkrét esetben. Vagyis megérteni mind a külső környezettel való kölcsönhatás jellemzőit, mind a biokémiai folyamatok folyamatának jellemzőit a testben.

Az anyagcserét egy halmaz határozza meg enzimek. Az enzimek halmazát a halmaz határozza meg gének. Ez a tudomány hivatalos álláspontja. Minden élőlénynek van egy „mag” génkészlete (mag), amely biztosítja az életképességet. Ezeknek a géneknek a lebomlása pedig nagy nehézségeket okoz az élet megvalósításában. És vannak „opciók” (egy további génkészlet), amelyek biztosítják egyéniségünket: bőrszín, szemszín stb. Ezek a gének részben meghatározzák az élő szervezet és a külső környezet kölcsönhatásának jellemzőit. Ez pedig az immunitásunkon keresztül valósul meg. Minden, ami kapcsolatba kerül a testünkkel, belélegzik, felszívódik, lenyelődik – mindezt elsősorban az immunrendszerünk méri fel. És „engedélyével” kölcsönhatásba lép a belső környezettel, részt vehet az anyagcserében stb.

Az élő szervezet nyitott rendszer, vagyis életfunkcióinak biztosításához kölcsönhatásba kell lépnie a külső környezettel. Ez a tulajdonság biztosítja az egyed túlélését és a faj evolúcióját. Ha minden ideális, akkor az ember jól alkalmazkodik a változó körülményekhez, és bármilyen terméket, bármilyen élelmiszert, állati vagy növényi eredetű terméket fogyaszthat. Ha nem, akkor az ember rosszul tolerálja a környezeti változásokat, és a táplálék egy része méreggé válik a szervezet számára.

És az adott személy anyagcseréjének tanulmányozásának funkcionális megközelítése lehetővé teszi a külső környezettel való interakció „hiányosságainak”, valamint a belső anyagcsere-folyamatok „nehézségének” kijavítását. Meg kell értenünk, hogy az immunrendszer kulcsszerepet játszik itt. Azokat az anyagokat, amelyeket nem ismernek fel táplálkozási forrásként (élelmiszer), az immunrendszer idegen anyagként érzékeli. Ennek eredményeként kialakul az úgynevezett reakció, amely egy vagy több típusú immunológiai reakcióban nyilvánulhat meg. Ha a szervezet veleszületett (genom által meghatározott) tulajdonságáról beszélünk, akkor csak ahhoz tudunk alkalmazkodni. Ezenkívül az élő szövetekből néha hiányoznak bizonyos anyagok vagy összetevők a teljes létezéshez és a szervezet összes funkciójának biztosításához. Ezeket a feltételeket az orvostudományban nevezik. Ezenkívül vannak olyan vegyületek és anyagok, amelyek a legtöbb esetben hatással vannak az élő szövetekre. És jelenlétük rendkívül nemkívánatos a szervezet számára. Ide tartoznak a mérgező fémek, az ipari vagy mezőgazdasági eredetű vegyületek, a bennünk élő szervezetek által termelt méreganyagok.

Ezen állapotok diagnosztizálására elsősorban laboratóriumi módszereket alkalmaznak, amelyek lehetővé teszik a súlyos jogsértések azonosítását. E kutatási módszerek némelyike ​​jelenleg is kihívást jelent. Például a vérvizsgálat nem tükrözi a vitaminok és elemek tényleges szintjét a szövetekben és a szervezet egészében (az A-vitamin kivételével). Diagnosztikai munkánk során az alkalmazott kineziológia standardizált módszereit alkalmazzuk. Ez a módszer lehetővé teszi a meglehetősen finom és jelentéktelen rendellenességek azonosítását metabolikus (kémiai) szinten, kiválasztja a korrekciós anyagot és annak dózisát. Adataink szerint az esetek 91%-ában a kémiai folyamatok ilyen-olyan korrekciójára van szükség az egyéb módszerek (csonteopátiás, gyógyászati...) mellett.