Structura musculară. Principalele componente ale sistemelor contractile. Mușchii reprezintă aproximativ jumătate din masa totală
corpuri.
Funcția dinamică principală a mușchilor este de a oferi
mobilitate prin contracție și ulterior
relaxare. O celulă musculară este formată din
fibre individuale. Celula conține miofibrile
– fascicule organizate de proteine ​​localizate
de-a lungul celulei. Miofibrilele sunt realizate din
filamente - fire proteice de două tipuri - groase
și filamente subțiri. Principala proteină a grăsimilor
filamentele sunt miozina, filamentele subtiri sunt actina.
Unitatea funcțională a miofibrilei este sarcomerul,
zona miofibrilei dintre două plăci Z.

Structura musculară. Principalele componente ale sistemelor contractile.

Sarcomerul include un mănunchi de filamente de miozină,
fasciculele atașate la placa M (linia M) în mijloc
filamentele de actină sunt atașate de placa Z.
Contractia musculara este rezultatul scurtarii fiecaruia
sarcomer, prin împingerea filamentelor de actină între
miozina în direcția liniei M. Maxim
scurtarea se realizează atunci când plăcile Z
se apropie de capetele firelor degetelor mici.
Z
M
Z

Mecanism de reducere

Miozina - o proteină din filamente de miozină care conține două
lanțuri identice răsucite împreună, N capete
au formă globulară, formând capete moleculare.
Aceste capete au o mare afinitate pentru ATP și
au activitate catalitică -
catalizează descompunerea ATP.
Actina din filamentele subțiri este asociată cu proteinele
troponina, care are legare de Ca++
centre. Actina este un loc care se leagă de miozină.
Contracția musculară este cauzată de un potențial de acțiune
fibra nervoasa si apare datorita energiei ATP.
Potențialul de acțiune provoacă afluxul de Ca++ din
reticul în citosolul celulei.

Mecanismul contracției musculare

Ca++
A
A. Ca++ se leagă de troponină
filamentele de actină și centrul de actină se deschide
legarea de miozină; Miozina legată de ATP
B
B. Cuplarea actinei si miozinei
fire și centrul ATPază este activat
miozina, capul miozinei catalizează
hidroliza ATP;
ÎN
B. ADP și P părăsesc capul miozinei, asta
duce la o schimbare a conformaţiei sale şi ea
se întoarce spre linia M, purtând
promovare si actina. Se întâmplă
reducere.
G
D. O nouă moleculă se atașează de miozină
ATP și conexiunea dintre fire este întreruptă.
Sute de molecule de miozină funcționează
promovând simultan filamentul de actină

Contractie musculara. Condiții.

Forța de contracție depinde de cantitatea de miozină
capete incluse în lucrare și deci din
numărul de molecule de ATP.
Un mușchi în repaus este elastic. Cap de miozină
legat de ATP.
Mușchiul contractat este inelastic și tensionat.
Întinderea este împiedicată de legătura dintre actină și
miozina.
Rigiditatea apare atunci când există o scădere puternică a
Concentrații de ATP (condiții de hipoxie). În aceste
condiții, un număr mare de capete de miozină
rămâne asociat cu actina, deoarece a iesi
Această stare necesită adăugarea de ATP la
miozina.

Surse de energie (ATP) pentru contracția musculară.

Un mușchi care lucrează cu activitate maximă consumă
energia este de sute de ori mai mare decât în ​​repaus, iar tranziția de la
de la odihnă la muncă are loc într-o fracțiune de secundă. Din cauza asta
mușchii, spre deosebire de alte organe, necesită mecanisme
modificări ale ratei de sinteză a ATP într-un interval foarte larg
(excluzând mușchiul inimii).
Conținutul total de ATP din mușchi este suficient doar pentru 1 secundă de lucru.
Etapa 1 de producere a energiei:
În momentul antrenamentului, mușchii experimentează un deficit
O2 și, în consecință, restrângerea respirației tisulare și
fosforilarea oxidativă. Sursa de ATP în
momentul activării este creatina fosfat.
Acesta este cel mai rapid mod de a genera energie.
Conținutul de creatină fosfat în mușchi este de 3-8 ori
mai mult decât ATP, această cantitate asigură munca în
timp de 3-5 secunde.

Surse de energie pentru contractia musculara

Creatina fosfat este format din creatina si ATP. Creatina tripeptidă este sintetizată în ficat din glicină.
arginină și metionină.
Creatina R + ADP
creatina +ATP
Reacția este catalizată de creatin kinaza
Creatină fosfat, neutilizată, neenzimatică
se transformă în creatinină
Etapa 2 de generare a energiei: este activat un alt mecanism:
Reacția adenilat kinazei: ADP+ADP
ATP+AMP
Etapa 3 de generare a energiei: mobilizarea se accelerează
glicogenul, glicoliza anaerobă este accelerată, iar AMP
este un activator al fosfofructokinazei
glicoliza. Fosforilarea substratului.
Etapa 4: oxidarea aerobă a carbohidraților, cu prelungire
grăsimile de lucru. Fosforilarea oxidativă.
Mușchiul cardiac este aerob. FIV (70%).glucide, PC

Creatina, creatinina. Valoarea diagnostica.

normă
Ficat
Gli
Arg
distrofie musculară
Mușchii
Mușchii
Creatina
creatina
Meth
gly
arg
Creatina R
Creatinină
urină
Excreția zilnică a creatininei este o valoare constantă - direct
proporțional cu masa.
Nu există creatină în urină
Ficat
Ficat
Mușchii
Mușchii
Creatina
creatina
Creatina R
metanfetamina
Creatina
Creatinină
urină (creatinurie) urină
Creatina nu este fosforilată în mușchi,
nivelul sângelui crește. Creatinină în
nu este reabsorbit de rinichi, deci
cantitatea din urină reflectă cantitatea
filtrare glomerulară.

Biochimia funcțională a ficatului

Ficatul ocupă un loc central în metabolism
substanțe, care este determinată de originalitate
topografie și alimentare cu sânge
Ficatul este un organ „altruist”. Pe de o parte, în
ficatul sintetizează substanţele necesare pentru
alte organe - proteine, fosfolipide, carnitină,
creatina, corpi cetonici, colesterol, glucoza. CU
pe de altă parte, oferă protecție organelor împotriva
substanțe toxice formate în ele,
compuși străini și microorganisme.
Ficatul îndeplinește următoarele funcții biochimice:
1. metabolice și homeostatice;
2. biliare şi excretoare
3. depozitare (depozit de vitamine liposolubile);
4. neutralizant – detoxifiant

Funcția metabolică și homeostatică

Performanța acestei funcții se datorează participării
ficatul în metabolismul carbohidraților, lipidelor, proteinelor,
metabolismul pigmentului, hemostaza.
Ficatul asigură sinteza și intrarea în
sânge de compuși necesari, lor
transformare, neutralizare, eliminare,
asigurarea homeostaziei.
Rolul ficatului în metabolismul carbohidraților:
În ficat, glucoza este metabolizată pe toate căile: sinteza și mobilizarea glicogenului, PPP, gluconeogeneza.
Rolul ficatului în metabolismul carbohidraților este în primul rând
rândul său, în asigurarea normoglicemiei, datorită
enzimă specifică unui organ -
glucozo-6-fosfataza.

Rolul ficatului în metabolismul lipidelor

Ficatul este implicat în toate etapele metabolismului lipidic, inclusiv
digestia și absorbția produselor hidrofobe
digestia (bila este o secreție a ficatului).
În timpul perioadei de absorbție, sinteza FIV este accelerată în ficat,
care sunt folosite pentru sinteza TAG și PL. FL,
sintetizate în ficat (și pentru export) sunt necesare pentru toată lumea
țesuturi, în primul rând pentru a construi membrane.
În timpul postului – beta-oxidare; pentru oxidare
Este necesară carnitina, care este sintetizată în ficat.
În timpul postului, corpii cetonici se formează în ficat,
folosit ca sursă de extrahepatice
tesaturi.
Sinteza colesterolului și redistribuirea acestuia între
corpuri datorită formării formelor de transport –
VLDL și HDL. Formare din colesterolul biliar
acizi

Rolul ficatului în metabolismul proteinelor.

Aproximativ jumătate din proteinele organismului sunt sintetizate în ficat, ambele pt
propriile nevoi și secretate:
- Proteinele plasmatice sanguine - globuline și toate albuminele;
- Factori de coagulare – dependenti de fibrinogen si vitamina K,
factori ai sistemului de fibrinoliză;
- grup de proteine ​​de transport – cerulloplasmina (Cu++)
haptoglobină, transferină, depozit de fier – feritină;
- apoproteine ​​LP;
- proteine ​​de fază acută – „C”-reactive, α1-antitripsină, α2macroglobulină (pentru inflamație)
--creatina.
- sinteza aminoacizilor neesentiali;
- compuși azotați neproteici – baze azotate,
porfirine, uree, acid uric
- În acest sens, metabolismul aminoacizilor este activ, enzimele sunt active
transaminare – ALT și AST, deaminare –
glutamat dehidrogenază.
Se manifestă tulburări ale funcției de sinteză a proteinelor
modificări ale raportului proteic – disproteinemie.
Participarea ficatului la metabolismul pigmentului - la formare
glucuronide și excreția lor.

Formarea bilei și funcția excretorie.

Ficatul produce acizi biliari din colesterol
sub acţiunea enzimei 7α-colesterol hidroxilază.
Activitatea enzimatică este redusă de acizii biliari.
Aproximativ 600 mg pe zi, iată acizii primari -
acizii colic şi deoxicolic sunt conjugaţi cu taurină şi
glicocol, formând acizi tauroglicocolici.
Excreția acizilor biliari principala cale de excreție
colesterolul
Funcția excretoare este legată de structura ficatului. U
a fiecărui hepatocit o parte este orientată spre bilă
duct, celălalt către capilarul sanguin.
Din ficat, diferite substanțe de origine endo și exo sunt excretate prin bilă
intestine, sau prin sânge prin rinichi. Încălcarea acestui lucru
funcțiile afectează metabolismul lipidelor, acumularea în
organismul produselor toxice.

Funcția de detoxifiere a ficatului.

În organism, în timpul procesului vieții, se formează
metaboliți toxici ca compuși proprii,
și străin - xenobiotice. Aceste conexiuni pot
fie hidrofil și hidrofob.
Un exemplu de neutralizare a produselor toxice este
sinteza ureei.
Hidrofob, capabil să se depună în celule și
afectează negativ structura și metabolismul în
celule, acestea trebuie inactivate.
Ficatul este un organ unic care conține mecanisme
neutralizarea (inactivarea, detoxifierea) unor astfel de
conexiuni. Mecanismul de inactivare a unor astfel de compuși
construite după o schemă generală.
Inactivarea poate consta în două etape:
modificări și conjugări.

Etapa de modificare chimică

Etapa de modificare chimică prevede
creşterea hidrofilităţii substanţei şi este necesară
pentru toți compușii hidrofobi.
Se asigură o hidrofilitate crescută
numeroase reactii -
hidroxilare, oxidare,
reducerea, hidroliza. În cele mai multe cazuri
etapa începe cu reacția de hidroxilare
enzimele membranelor reticulului neted al celulelor -
monooxigenaze. Procesul este numit
oxidare microzomală.
Monooxigenazele sunt prezentate ca
lanț de transport de electroni, enzimă centrală -
hemeproteina - citocromul P450 are doi centri
legarea – cu substanța oxidată și O2. Și
are o specificitate largă de substrat.
Sursa de hidrogen este NADPH PPP

Oxidarea microzomală

O2
2H+ê
NADPH+
FAD(FMN) reductază
ê
ê
citocrom
P450
Fe+2
2H+
SH
DECI H
Fe+3
H2O
Există aproximativ 1000 de izoforme de citocrom cu specificități diferite
Citocromul P450 include un atom de oxigen în substrat
(hidroxilați), celălalt se reduce în apă.
Apariția proprietăților hidrofile în substrat determină
posibilitatea a 2 stadii de inactivare

Etapa de conjugare

Conjugarea cu molecule hidrofile:
UDP-acid glucuronic,
fosfoadenozină fosfosulfat (FAPS), etc.
Exemple: formarea glucuronidei de bilirubină,
neutralizarea produselor de degradare a proteinelor gastrointestinale.
Reacțiile sunt catalizate de transferaze.
Conjugarea reduce reactivitatea
substanțe - toxicitatea lor, crește
hidrofilitate, ceea ce înseamnă excreție din organism.
Nu toate substanțele suferă aceste două inactivări
depinde de structură (de gradul de hidrofilitate
substanță toxică).

Indicatori ai disfuncției hepatice

Cu diferite boli hepatice, toate funcțiile sale sunt afectate
sau ceva. Indicatorii acestor încălcări sunt schimbări
nivelurile sanguine ale compușilor sau activitatea enzimatică
provenind din ficat.
Există o serie de teste numite teste funcționale.
teste hepatice:
Determinarea activității enzimatice ALT, AST
(coeficientul de Ritisse), Raportul fracțiunilor
proteine ​​– pentru identificarea disproteinemiei – sediment
timol, teste Veltman; Definiție
conținut de fibrinogen; protrombina
Determinarea bilirubinei și a tipurilor acesteia;
Determinarea conținutului de uree;
Determinarea colesterolului și raportul lipidic
Determinarea activității enzimelor gammaglutamil transpeptidază; fosfataza alcalină
(colestază);

BIOCHIMIE FUNCȚIONALĂ
Pentru a îndeplini toate funcțiile vitale necesare, corpul uman conține peste 200 de tipuri de celule specializate. Un complex de celule similare morfologic care îndeplinesc funcții specifice se numește țesut. Țesuturile sunt formate morfologic în organe - formațiuni cu funcții specifice într-un sistem biologic complex, cum ar fi un organism.

Biochimia funcțională clarifică legăturile dintre structura compușilor chimici și procesele de modificări reciproce ale acestora, pe de o parte, și funcția particulelor subcelulare, celulelor specializate, țesuturilor sau organelor care includ substanțele menționate, pe de altă parte.

Defectele moleculare conduc la modificări biochimice care se manifestă clinic ca boli în care parametrii biochimici normali de valoare diagnostică se modifică. Cunoașterea biochimiei de bază a proceselor naturale de viață ale organelor individuale este necesară pentru ca un medic să identifice încălcări ale proceselor chimice, cu eliminarea sau corectarea ulterioară a acestora.

BIOCHIMIA FICATULUI

Ficat- laboratorul biochimic central al organismului, în care au loc diverse transformări metabolice ale substanțelor. De asemenea, este implicat în toate procesele metabolice care au loc în țesuturile periferice. Compoziția chimică a ficatului: apă - 70%, proteine ​​- 12-24, lipide - 2-6, carbohidrați - 2-8, colesterol - 0,3-0,5, fier - 0,02% și alte minerale. La o persoană adultă sănătoasă, greutatea ficatului este în medie de 1-1,5 kg. Compoziția celulară a ficatului:

1) hepatocite - 80%, situate în două straturi și în contact cu bila pe de o parte și cu sângele pe de altă parte;

2) celule endoteliale - 15%;

3) celule de țesut conjunctiv - 5%.

Particularitatea alimentării cu sânge a ficatului este că sângele amestecat (venos-arterial) circulă în el prin sinusoide (capilare dilatate). 70-80% din volumul total de sânge intră în el prin vena portă (sângele venos) din intestin, iar odată cu acest sânge ajung și produșii de descompunere ai proteinelor, lipidelor, polizaharidelor și acizilor nucleici: glucoză, aminoacizi, baze azotate. , chilomicroni etc. 30 % din sânge este livrat la ficat de către artera hepatică (sângele arterial), iar împreună cu acesta sunt eliberați metaboliți ai țesuturilor și organelor periferice: alanină, lactat, glutamina, HDL (matură), glicerol, oxigen sub formă de sare de potasiu a oxihemoglobinei etc. Vena hepatică îl transportă din ficat în fluxul sanguin general glucoză, aminoacizi, proteine ​​plasmatice din sânge, enzime, corpi cetonici, VLDL, precursori HDL, uree și o serie de alte substante.

Funcțiile ficatului sunt numeroase și complexe, dar cele mai importante dintre ele sunt biosintetice, reglatoare-homeostatice, hemostatice, formatoare de uree și formatoare de bilă, excretoare, catabolice și detoxifiante.

Cea mai importantă funcție a ficatului este biosinteza. În ficat sunt sintetizate următoarele substanțe: corpi cetonici, glucoză, colesterol, esteri de colesterol, proteine ​​plasmatice, proteine ​​din sistemele de coagulare și anticoagulare, aminoacizi neesențiali, IVH, PL, TAG (resinteza a 2-a), VLDL, precursori HDL, peptide biologic active, enzime de gluconeogeneză, enzime ciclului ornitinei, LCAT, hem, colină, creatină.

Unii dintre metaboliții formați în ficat (glucoză, colesterol, corpi cetonici, proteine ​​plasmatice etc.) sunt transportați mai departe în celulele altor organe și țesuturi (adică „pentru export”), unde sunt utilizați în scopuri energetice și structurale. , iar unele sunt depozitate stocate (de exemplu, glicogen, fier, vitamine liposolubile) sau excretate din organism dacă nu sunt utilizate. Una dintre funcțiile ficatului este excretorie. Ficatul secretă colesterol, acizi biliari, pigmenți biliari, fier și alte substanțe în lumenul tractului gastrointestinal. În menținerea constantă a mediului intern al organismului (funcția homeostatică), rolul ficatului este unic, deoarece este centrul de reglare a principalelor căi metabolice: proteine, carbohidrați, lipide, acizi nucleici și nucleotide, vitamine, apă și electroliți.

Caracteristici ale metabolismului aminoacizilor, proteinelor și altor substanțe care conțin azot în ficat

Ficatul joacă un rol central în menținerea echilibrului de azot în organism, deoarece reglează procesele de utilizare a substanțelor azotate și eliberarea metaboliților acestora din organism. Principalele procese anabolice și catabolice ale aminoacizilor (transaminare, dezaminare, decarboxilare) au loc în ficat. Numai în ficat sunt sintetizate proteinele din sistemul de coagulare (protrombină, fibrinogen, proconvertin, proaccelerina) și din sistemul anticoagulant (cu excepția plasminogenului). Ficat, ceruloplasmină, transferină, angiotensinogen. Ficatul asigură, prin sânge, altor organe un amestec echilibrat de aminoacizi esenţiali şi neesenţiali necesari biosintezei propriilor proteine. Ficatul sintetizează multe substanțe neproteice care conțin azot (creatina, colină, acid uric, indican, hem etc.), peptide biologic active (glutation, carnozină, anserina) și biosinteza și descompunerea purinei și pirimidinei. apar si baze azotate. Numai în ficat are loc formarea ureei - principala modalitate de neutralizare a amoniacului în organism.

Caracteristicile metabolismului carbohidraților în ficat

În ficat au loc următoarele procese metabolice ale metabolismului carbohidraților: biosinteza și descompunerea glicogenului, necesare menținerii unei concentrații constante de glucoză în sânge: gluconeogeneză, glicoliză aerobă, calea pentozei fosfat, metabolismul fructozei și galactozei, ciclul Cori, conversia glucoză în IVH, biosinteza heteropolizaharidelor. Ficatul este organul principal care furnizează glucoză liberă în sânge, deoarece hepatocitele hepatice conțin enzima glucozo-6-fosfatază, care descompune glucoza-6-fosfat în glucoză liberă.

Caracteristicile metabolismului lipidelor în ficat

Metabolismul lipidelor în ficat are loc cel mai intens pe următoarele căi metabolice:

1) β - oxidarea IVFA;

2) dezintegrarea TAG, FL, colesterolului, HDL matur;

3) biosinteza formelor de transport ale lipidelor (VLDL, precursori HDL);

4) biosinteza IVH specifică, TAG, PL, colesterol, esteri colesteril, corpi cetonici (acetil-CoA →CH 3 COCH 2 COOH și

CH3-CHOH-CH2COOH).

Ficatul este implicat în menținerea unui nivel constant de acizi grași în sânge; dacă numărul acestora crește, ficatul îi absoarbe și îi transformă în TAG, PL, ECS, VLDL. O scădere a biosintezei fosfolipidelor și o scădere a formării VLDL duce la o creștere a biosintezei TAG și la acumularea lor în hepatocite, care este însoțită de degenerarea grasă a ficatului. Corpii cetonici (acetoacetat, acetonă, β-hidroxibutirat) sunt sintetizați numai în hepatocitele hepatice din acetil-CoA în timpul așa-numitei căi β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA. În timpul postului, cu un conținut redus de carbohidrați în alimente, și diabet zaharat, rata de sinteză a corpilor cetonici (ketogeneza) crește. Din ficat, corpii cetonici sunt transportați de sânge către țesuturile și organele periferice (mușchi, rinichi, creier etc.), unde sunt transformați în acetil-CoA și furnizează energie în ciclul acidului citric și CPE. Ficatul joacă un rol important în metabolismul steroizilor, în special al colesterolului (C). Calea generală a colesterolului în ficat este:

1. colesterol sintetizat din nou în ficat din acetil-CoA (colesterol endogen);

2. CS, format din esteri de colesterol;

3. Colesterolul care intră în sângele arterial ca parte a HDL matur;

4. CS format din forme degradate de CM și VLDL.

În ficat, colesterolul (80%) este utilizat pentru formarea acizilor biliari primari (colici și chenodeoxicolici), pentru construirea biomembranelor hepatocitelor, pentru formarea precursorilor VLDL și HDL și pentru sinteza esterilor de colesterol.

Pe lângă numeroasele funcții în metabolismul intermediar, ficatul joacă un rol important în digestie, deoarece produce bilă.

Bilă este o secreție lichidă de culoare brun-gălbui, care constă din apă (97%), acizi și săruri biliare libere și conjugate (1%), bilirubină și colesterol, săruri minerale, fosfolipide, IVH.

Există bilă hepatică și bilă chistică, în care se formează micelii simple formate din fosfolipide, colesterol și acizi biliari (2,5: 1: 12,5). Colesterolul insolubil în apă este reținut în bilă în stare dizolvată datorită prezenței sărurilor biliare și fosfatidilcolinei. Când există o lipsă de acizi biliari în bilă, colesterolul precipită, favorizând formarea de calculi. Dacă formarea bilei sau scurgerea bilei este afectată, digestia lipidelor din tractul gastrointestinal este perturbată, ceea ce duce la steatoree.

Ficatul joacă un rol important în detoxifierea substanțelor străine sau xenobiotice. Acest lucru este esențial pentru păstrarea vieții organismului. Substanțele străine pătrund în organism cu alimente, prin piele sau cu aerul inhalat și pot fi produse ale activității economice umane, produse chimice de uz casnic, medicamente, etanol. În ficat, metaboliții toxici ai descompunerii substanțelor care conțin azot sunt, de asemenea, inactivați: bilirubină, produși de descompunere ai aminoacizilor, amine biogene, amoniac, hormoni.

Xenobioticele hidrofile sunt excretate prin urină. Pentru eliminarea substanțelor hidrofobe s-au dezvoltat mecanisme în procesul de evoluție, reprezentând două faze de detoxifiere: modificarea și conjugarea. Modificări posibile: hidroxilare (RH→ROH), sulfoxidare (R-S-R′→R-SO-R′), dezaminare oxidativă (RNH 2 →R=O+NH 3), etc.

În ficat, oxidarea microzomală (sistemul monooxigenază), care este responsabilă de neutralizarea xenobioticelor (substanțe străine), este cea mai activă.

Hidroxilarea este cel mai adesea rezultatul modificării chimice a substanțelor toxice, care are loc în prima fază de neutralizare. În faza II, are loc o reacție de conjugare; ca urmare a ambelor faze, produsele rezultate sunt, de regulă, foarte solubile și ușor de îndepărtat din organism.

Principalele enzime implicate în sistemul oxidativ: citocromul P 450 reductază - flavoproteină (coenzima FADH 2 sau FMNN 2), citocromul P 450, care leagă substanța lipofilă RH și o moleculă de oxigen în centrul activ. Un atom de O 2 se leagă de 2ē și intră în forma O 2-. Donatorul de electroni și protoni este NADPH+H +, care este oxidat de citocrom - P 450 - reductază, O 2- interacționează cu protonii: O 2- + 2H + →H 2 O. Este inclus al doilea atom al moleculei de oxigen în grupa hidroxil a substanței RH pentru a forma R -OH, glicina poate acționa ca conjuganți (în timpul neutralizării acidului benzoic cu formarea acidului hipuric); FAPS este un donator al unui reziduu de acid sulfuric; UDP este o glucuronidă - a donator al unui reziduu de acid glucuronic. Ultimii doi conjuganți sunt utilizați în neutralizarea propriilor metaboliți (indolul, prin indoxil, este conjugat cu FAPS, dând indican animal), precum și medicamente (aspirina, după scindarea hidrolitică a acetatului, se conjugă cu UDP - glucuronid, formând o salicil glucuronidă hidrofilă, îndepărtată din organism prin urină).

Unele xenobiotice (hidrocarburi aromatice policiclice, amine aromatice, aflatoxine) suferă modificări la nivelul ficatului de către enzimele sistemului monooxigenază și se transformă în substanțe cancerigene. Ele pot deteriora ADN-ul genelor, mutații în care contribuie la transformarea unei celule normale într-o celulă tumorală. Expresia unor astfel de oncogene duce la proliferarea necontrolată, adică. la dezvoltarea tumorii.

Astfel, epoxidul format ca urmare a hidroxilării benzanitracenului leagă covalent guanina, rupând legăturile de hidrogen din perechea G≡C, perturbând astfel interacțiunea ADN-ului cu proteinele.

Nitrozaminele formate din acid azot și amine secundare (HNO 2 +R 2 NH→R 2 N-N=O) transformă citozina în uracil, G≡C devine GU. Lanțul complementar va avea deja SA, care, ca urmare a mutațiilor, se poate transforma în IA și perechea sa complementară va fi AT, adică. Semnificația de codificare a ADN-ului s-a schimbat complet.

Ficatul joacă, de asemenea, un rol important în neutralizarea bilirubinei, care se formează în celulele RES ca urmare a defalcării hemoglobinei, mioglobinei, catalazei, citocromilor și altor hemoproteine. Bilirubina rezultată este insolubilă în apă, este transportată în sânge sub formă de complex cu albumină și se numește bilirubină „indirectă”. În ficat, 1/4 din bilirubina indirectă intră într-o reacție de conjugare cu acidul UDP-glucuronic, formând diglucuronida de bilirubină, numită bilirubină „directă”.

Bilirubina „directă” este excretată din ficat cu bilă în intestinul subțire, unde acidul glucuronic este scindat sub influența glucuronidazei din microbii intestinali pentru a forma bilirubină liberă, care este transformată în continuare odată cu formarea ulterioară a pigmenților biliari: stercobilinogen, stercobilină, urobilinogen, urobilin. Un indicator al unei încălcări a metabolismului pigmentului în ficat este conținutul de bilirubină „indirectă”, „directă” și totală din sânge. O creștere a conținutului de bilirubină în sânge duce la depunerea acesteia în țesuturi și provoacă icter de diferite etiologii. Principalele cauze ale hiperbilirubinemiei sunt: ​​creșterea hemolizei globulelor roșii, deficiența și defectul enzimei glucuroniltransferazei, blocarea căilor biliare, dezechilibrul între formarea și excreția bilirubinei, afectarea hepatocitelor (virusuri, substanțe hepatotrope toxice), hepatită, ciroza hepatică etc.

În funcție de cauzele hiperbilirubinemiei, se disting următoarele tipuri principale de icter: icter hemolitic, parenchimatos, obstructiv, ereditar, icter neonatal etc.

Un test de diagnostic pentru a determina originea icterului este următoarele valori normale:

1) bilirubina „directă” și „indirectă” în sânge;

2) pigmenții biliari din urină și fecale.

1) sângele conține bilirubină totală de la 8 la 20 µmol/l, cu 25% (

5 µmol/l) din bilirubina totală este bilirubină „directă”;

2) în urină - fără bilirubină, urobilină - 1-4 mg/zi;

3) se eliberează până la 300 mg de stercobilină în fecale pe zi (colorează fecalele maro).

În icterul hemolitic, hiperbilirubinemia apare în principal din cauza hemolizei crescute a globulelor roșii, ducând la creșterea:

1) cantitatea de bilirubină indirectă (liberă) din sânge;

2) cantitatea de urobilină din urină (urină întunecată);

3) cantitatea de stercobilină din scaun (scaun întunecat).

Pielea și mucoasele sunt galbene. Cu icterul parenchimatos (hepatocelular), celulele hepatice sunt deteriorate, drept urmare permeabilitatea lor crește. Prin urmare, cu icter parenchimatos:

1) cantitatea de bilirubină „indirectă” și „directă” din sânge crește (bilea intră direct în sânge);

2) cantitatea de urobilină din urină scade și se detectează bilirubina „directă”;

3) conținutul de stercobilină în fecale scade.

În cazul icterului obstructiv (mecanic), fluxul de bilă este afectat (blocarea căii biliare comune), ceea ce duce la:

1) în sânge - la o creștere a bilirubinei „directe”;

2) în urină - la o creștere a bilirubinei „directe” și la absența urobilinei;

3) în fecale - în absența pigmenților biliari, fecalele sunt decolorate.

Există mai multe boli cunoscute în care icterul este cauzat de tulburări ereditare ale metabolismului bilirubinei. Aproximativ 5% din populație este diagnosticată cu icter cauzat de tulburări genetice în structura proteinelor și enzimelor responsabile pentru absorbția bilirubinei indirecte în ficat (sindromul Gilbert), pentru conjugarea acesteia cu acidul glucuronic, cauzată de o încălcare a glucuronidării. reacție hepatică (tipurile sindromul Cragler-Najjar I și II), o încălcare a transportului activ al glucuronidelor bilirubinei formate în ficat în bilă (sindromul Dabin-Rotor-Johnson).

Diagnosticul diferențial al icterului ereditar

Sindromul	Defect	Manifestari clinice
Hiperbilirinemie neconjugată
Crigler-Nayjar tip I* (icter congenital non-hemolitic)	Lipsa de activitate, bilirubina - UDP-glucuroniltransferaza (nu poate fi tratată cu fenobarbital - un inductor al genei UDP-glucuroniltransferazei)	În sânge o.b., n.b., k.b.↓, în urină u↓, k.b.↓, în fecale c↓.
Tip Crigler-Nayyar-II	Sinteza UDP glucuroniltransferazei, care catalizează adăugarea celei de-a doua grupe glucuronil, este afectată (poate fi tratată cu fenobarbital și fototerapie)
Gilbert	Hepatocitele nu absorb bilirubina, conjugarea este redusă	În sânge b.b., n.b., c.b.N↓, în urină c.b.↓, u.↓, în fecale c↓.
Hiperbilirubinemie conjugată
Dabin-Rotor-Johnson	Bilirubina conjugată nu intră în bilă	În sânge ob.b., n.b., c.b., în urină c.b.↓, y↓, în fecale c↓.

despre. - bilirubina totală,

n.b. - bilirubina neconjugata,

k.b. -. bilirubină conjugată,

c – stercobilină,

y – urobilină.

* - copiii mor la o vârstă fragedă din cauza dezvoltării encefalopatiei bilirubinei.

Hiperbilirubinemia familială a nou-născuților este asociată cu prezența inhibitorilor competitivi ai conjugării bilirubinei (estrogen, acizi grași liberi) în laptele matern. În timpul alăptării, acești inhibitori duc la hiperbilirubinemie (hiperbilirubinemie tranzitorie), care dispare la trecerea la hrănirea artificială.

LECȚIE DE LABORATOR DE BIOCHIMIE HEPATICA

Scopul lecției:

1. Cunoașteți principalele funcții ale ficatului, caracteristicile modalităților de neutralizare a xenobioticelor și metaboliților din ficat, formarea și neutralizarea bilirubinei.

2. Să poată cuantifica concentrația de bilirubină directă și indirectă în serul sanguin și pigmenții biliari din urină pentru a diagnostica principalele tipuri de icter.

3. Familiarizați-vă cu tipurile de icter ereditar.

Principiul metodei. Bilirubina dă o culoare roz cu diazoreactivul lui Ehrlich. Intensitatea colorării este utilizată pentru a evalua concentrația de bilirubină. Bilirubina directă (sinonime: bilirubină-glucuronid, bilirubină conjugată, bilirubină conjugată) este determinată de reacția de culoare Ehrlich în absența solvenților organici. Bilirubina totală (directă, indirectă) se determină în prezența alcoolului, care asigură interacțiunea tuturor formelor de bilirubină cu diazoreactivul lui Ehrlich. Bilirubina indirectă (sinonime: bilirubina liberă, bilirubina neconjugată) este determinată de diferența dintre totală și directă.

LUCRARE DE CURS:

ANALIZA INDICATORILOR BIOCHIMICI AI FUNCȚIEI HEPATICE ÎN NORMALĂ ȘI PATOLOGIE

Cuprins

Introducere

1.1.2 Reglarea metabolismului lipidic

1.1.3 Reglarea metabolismului proteic

1.2 Funcția de formare a ureei

1.3 Formarea bilei și funcția excretorie

1.4 Funcția de biotransformare (neutralizare).

2. Boli hepatice și diagnosticul de laborator al bolilor hepatice

2.1 Bazele diagnosticului clinic de laborator al bolilor hepatice

2.2 Principalele sindroame clinice și de laborator pentru afectarea ficatului

2.2.1 Sindromul de citoliză

2.2.4 Sindromul inflamator

2.2.5 Sindromul șuntului hepatic

Concluzie

Biochimia ficatului include atât apariția proceselor metabolice normale, cât și a tulburărilor metabolice cu dezvoltarea patologiei. Studierea tuturor aspectelor biochimiei hepatice vă va permite să vedeți o imagine a unui organ care funcționează normal și a participării acestuia la funcționarea întregului organism și la menținerea homeostaziei. De asemenea, în timpul funcționării normale a ficatului, are loc integrarea tuturor metabolismelor majore în organism și este posibil să se observe etapele inițiale ale metabolismului (de exemplu, în timpul absorbției primare a substanțelor din intestin) și etapele finale cu cele ulterioare. eliminarea produselor metabolice din organism.

Când funcția hepatică este afectată, metabolismul se schimbă într-o anumită direcție, așa că este necesar să se studieze condițiile patologice ale organului pentru diagnosticarea ulterioară a bolilor. În prezent, acest lucru este deosebit de important, deoarece bolile hepatice progresează și încă nu există metode de tratament suficient de bune. Astfel de boli includ în primul rând hepatita virală, ciroza hepatică (adesea cu consum sistematic de alcool și alte influențe externe nocive asociate cu o ecologie nefavorabilă), modificări metabolice datorate nutriției proaste și cancer la ficat. Prin urmare, diagnosticarea precoce a acestor boli, care se poate baza pe indicatori biochimici, este foarte importantă.

Scopul lucrării de curs este de a examina funcțiile ficatului și de a compara indicatorii biochimici ai funcționării acestui organ în condiții normale și patologice; de asemenea, o indicație a principiilor de bază ale diagnosticului de laborator, o scurtă descriere a sindroamelor hepatitice de diverse etiologii și exemple.

1. Biochimia funcțională a ficatului

În mod convențional, funcțiile ficatului conform indicatorilor biochimici pot fi împărțite în: funcție de reglare-homeostatică, inclusiv principalele tipuri de metabolism (metabolismul glucidic, lipidic, proteic, vitaminic, metabolismul apă-mineral și pigmentar), formatoare de uree, formatoare de bile și funcții de neutralizare. Astfel de funcții de bază și reglarea lor sunt discutate în detaliu mai târziu în acest capitol.

1.1 Funcția de reglare și homeostatică a ficatului

Ficatul este organul central al homeostaziei chimice, unde toate procesele metabolice au loc extrem de intens și unde sunt strâns legate între ele.

1.1.1 Metabolismul carbohidraților în ficat și reglarea acestuia

Monozaharidele (în special glucoza) intră în ficat prin vena portă și suferă diferite transformări. De exemplu, atunci când există un aport excesiv de glucoză din intestin, aceasta se depune sub formă de glicogen; glucoza este produsă și de ficat în timpul glicogenolizei și gluconeogenezei, intră în sânge și este consumată de majoritatea țesuturilor. Reglarea metabolismului carbohidraților se realizează datorită faptului că ficatul este practic singurul organ care menține un nivel constant de glucoză în sânge chiar și în condiții de post.

Soarta monozaharidelor variază în funcție de natura lor, de conținutul lor în fluxul sanguin general și de nevoile organismului. Unii dintre ei vor merge în vena hepatică pentru a menține homeostazia, în primul rând a glucozei din sânge, și pentru a satisface nevoile organelor. Concentrația de glucoză în sânge este determinată de echilibrul ratelor de intrare a acesteia, pe de o parte, și de consumul de către țesuturi, pe de altă parte. Într-o stare post-absorbtivă (o stare post-absorbtivă se dezvoltă la 1,5-2 ore după masă, numită și saturație adevărată sau metabolică. O stare post-absorbtivă tipică este considerată a fi starea de dimineața înainte de micul dejun, după aproximativ 10 ore. -ora pauza de noapte in alimentatie) si concentratia normala de glucoza in sange este de 60-100 mg/dl (3,3-5,5 mol). Iar ficatul folosește restul monozaharidelor (în principal glucoza) pentru propriile nevoi.

Metabolismul glucozei are loc intens în hepatocite. Glucoza primită din alimente este transformată numai în ficat cu ajutorul unor sisteme enzimatice specifice în glucoză-6-fosfat (doar în această formă este folosită glucoza de către celule). Fosforilarea monozaharidelor libere este o reacție obligatorie în calea utilizării lor; duce la formarea de compuși mai reactivi și, prin urmare, poate fi considerată o reacție de activare. Galactoza și fructoza provenind din tractul intestinal, cu participarea galactokinazei și, respectiv, fructokinazei, sunt fosforilate la primul atom de carbon:

Glucoza care intră în celulele hepatice este, de asemenea, fosforilată folosind ATP. Această reacție este catalizată de enzimele hexokinaza și glucokinaza.

diagnosticul patologiei hepatice boală

Hexokinaza are o afinitate mare pentru glucoză (K m

Împreună cu alte mecanisme, aceasta previne creșterile excesive ale concentrațiilor de glucoză din sângele periferic în timpul digestiei.

Formarea de glucoză-6-fosfat în celulă este un fel de „capcană” pentru glucoză, deoarece membrana celulară este impermeabilă la glucoza fosforilată (nu există proteine ​​de transport corespunzătoare). În plus, fosforilarea reduce concentrația de glucoză liberă în citoplasmă. Ca rezultat, se creează condiții favorabile pentru difuzarea facilitată a glucozei în celulele hepatice din sânge.

Reacția inversă de conversie a glucozei-6-fosfatului în glucoză este posibilă și sub acțiunea glucozo-6-fosfatazei, care catalizează îndepărtarea grupării fosfat pe cale hidrolitică.

Glucoza liberă rezultată este capabilă să difuzeze din ficat în sânge. În alte organe și țesuturi (cu excepția rinichilor și a celulelor epiteliale intestinale), nu există glucoză-6-fosfatază și, prin urmare, acolo are loc doar fosforilarea, fără o reacție inversă, iar eliberarea glucozei din aceste celule este imposibilă.

Glucoza-6-fosfatul poate fi transformat în glucoză-1-fosfat cu participarea fosfoglucomutazei, care catalizează reacția reversibilă.

Glucoza-6-fosfatul poate fi folosit și în diverse transformări, dintre care principalele sunt: ​​sinteza glicogenului, catabolismul cu formarea de CO 2 și H 2 O sau lactat, sinteza pentozei. În același timp, în timpul metabolismului glucozei-6-fosfatului, se formează produse intermediare care sunt ulterior utilizate pentru sinteza aminoacizilor, nucleotidelor, glicerolului și acizilor grași. Astfel, glucoza-6-fosfatul nu este doar un substrat pentru oxidare, ci și un material de construcție pentru sinteza de noi compuși (Anexa 1).

Deci, să ne uităm la oxidarea glucozei și a glucozei-6-fosfatului în ficat. Acest proces se desfășoară în două moduri: dihotomic și apotomic. Calea dihotomică este glicoliza, care include „glicoliza anaerobă”, care se termină cu formarea de acid lactic (lactat) sau etanol și CO 2 și „glicoliză aerobă” - descompunerea glucozei, trecând prin formarea de glucoză-6-fosfat, fructoză bifosfat și piruvat, atât în ​​absența, cât și în prezența oxigenului (metabolismul aerob al piruvatului depășește metabolismul carbohidraților, dar poate fi considerat ca stadiul final al acestuia: oxidarea produsului de glicoliză - piruvat).

Calea apotomică de oxidare a glucozei sau ciclul pentozei constă în formarea pentozelor și întoarcerea pentozelor la hexoze, în urma căreia o moleculă de glucoză se descompune și se formează CO2.

Glicoliza în condiții anaerobe- un proces enzimatic complex de descompunere a glucozei care are loc fără consum de oxigen. Produsul final al glicolizei este acidul lactic. În timpul glicolizei, se produce ATP.

Procesul de glicoliză are loc în hialoplasma (citosolul) celulei și este împărțit în mod convențional în unsprezece etape, care sunt, respectiv, catalizate de unsprezece enzime:

1. Fosforilarea glucozei și formarea de glucoză-6-fosfat este transferul unui reziduu de ortofosfat la glucoză folosind energia ATP. Catalizatorul este hexokinaza. Acest proces a fost discutat mai sus.

1. Conversia glucoză-6-fosfat de către enzima glucozo-6-fosfat izomeraza în fructoză 6-fosfat:
2. Fructoza-6-fosfatul este fosforilat din nou datorită celei de-a doua molecule de ATP, reacția este catalizată de fosfofructokinază:

Reacția este ireversibilă, are loc în prezența ionilor de magneziu și este cea mai lentă reacție de glicoliză.

1. Sub influența enzimei aldolaze, fructoza-1,6-bisfosfatul este împărțit în două fosfotrioze:

1. Reacția de izomerizare a triozei fosfaților. Catalizată de enzima triozofosfat izomeraza:

1. Gliceraldehidă-3-fosfat, în prezența enzimei gliceraldehidă fosfat dehidrogenază, coenzima NAD și fosfatul anorganic, suferă un fel de oxidare cu formarea acidului 1,3-bisfosfogliceric și a formei reduse de NAD - NAD*H 2:

1. Reacția este catalizată de fosfoglicerat kinaza, transferând gruparea fosfat din poziția 1 la ADP pentru a forma ATP și acid 3-fosfogliceric (3-fosfoglicerat):

1. Transferul intramolecular al grupării fosfat rămase și acidul 3-fosfogliceric este transformat în acid 2-fosforilceric (2-fosfoglicerat):

Reacția este ușor reversibilă și are loc în prezența ionilor de magneziu.

9. Reacția este catalizată de enzima enolaza, acid 2-fosfogliceric, ca urmare a eliminării unei molecule de apă, devine acid fosfoenolpiruvic (fosfoenolpiruvat), iar legătura fosfat din poziția 2 devine de mare energie:

1. Ruperea legăturii de înaltă energie și transferul reziduului de fosfat din fosfoenolpiruvat în ADP. Cristalizat de enzima piruvat kinaza:

11. Reducerea acidului piruvic și formarea acidului lactic (lactat). Reacția are loc cu participarea enzimei lactat dehidrogenază și a coenzimei NAD*H 2, formată în a șasea reacție:

Glicoliza în condiții aerobe. Există trei părți în acest proces:

1. transformări specifice glucozei, culminând cu formarea piruvatului (glicoliză aerobă);

2. cale generală de catabolism (ciclul de decarboxilare oxidativă a piruvatului și citratului);

3. lanț mitocondrial de transport de electroni.

Ca urmare a acestor procese, glucoza din ficat se descompune la C0 2 și H 2 0, iar energia eliberată este utilizată pentru sinteza ATP (Anexa 2).

Metabolismul carbohidraților în ficat include doar transformări specifice glucozei, în care are loc descompunerea glucozei în piruvat, care poate fi împărțită în două etape:

1. De la glucoză la fosfat de gliceraldehidă. În reacții, reziduurile de fosfat sunt încorporate în hexoze, iar hexoza este transformată în trioză (Anexa 3). Reacțiile acestei etape sunt catalizate de următoarele enzime: hexokinaza sau glucokinaza (1); fosfoglucoizomeraza (2); fosfofructokinaza (3); Fructoza 1,6-bisfosfat aldolaza (4) ; fosfotrioza izomeraza (5)

2. De la gliceraldehidă fosfat la piruvat. Acestea sunt reacții asociate cu sinteza ATP. Etapa se încheie cu conversia fiecărei molecule de glucoză în două molecule de gliceraldehidă fosfat (Anexa 4). În reacții sunt implicate cinci enzime: gliceraldehidă fosfat dehidrogenaza (6); fosfoglicerat kinaza (7); fosfogliceromutază (8); enolaza (9); piruvat kinaza (10).

Calea pentoze fosfat (fosfogluconat). Conversia glucozei oferă celulei NADP hidrogenat pentru sinteze reductive și pentoze pentru sinteza nucleotidelor. Calea pentozei fosfat poate fi împărțită în două părți - căile oxidative și neoxidative.

1. Calea oxidativă include două reacții de dehidrogenare, în care NADP servește ca acceptor de hidrogen (Anexa 5). În a doua reacție, decarboxilarea are loc simultan, lanțul de carbon este scurtat cu un atom de carbon și se obțin pentoze.
2. Calea non-oxidativă este mult mai complicată. Nu există reacții de dehidrogenare aici; poate servi doar pentru descompunerea completă a pentozelor (la C0 2 și H 2 0) sau pentru conversia pentozelor în glucoză (Anexa 6). Materiile prime sunt cinci molecule de fructoză-6-fosfat, care conțin în total 30 de atomi de carbon, produsul final al reacției este șase molecule de riboză-5-fosfat, conținând, de asemenea, un total de 30 de atomi de carbon.

Calea oxidativă pentru formarea pentozelor și calea pentru întoarcerea pentozelor la hexoze constituie împreună un proces ciclic:

În acest ciclu, o moleculă de glucoză se dezintegrează complet într-o singură rotație, toți cei șase atomi de carbon sunt transformați în CO2.

Tot în ficat are loc un proces opus glicolizei - gluconeogeneza. Gluconeogeneza- procesul de sinteza a glucozei din substante non-glucide. Funcția sa principală este menținerea nivelului de glucoză din sânge în perioadele de post prelungit și activitate fizică intensă. Gluconeogeneza asigură sinteza a 80-100 g de glucoză pe zi. Substraturile primare ale gluconeogenezei sunt lactatul, aminoacizii și glicerolul. Includerea acestor substraturi în gluconeogeneză depinde de starea fiziologică a organismului. Lactatul este un produs al glicolizei anaerobe. Se formează în orice condiții ale corpului în celulele roșii din sânge și în mușchii care lucrează. Astfel, lactatul este utilizat constant în gluconeogeneză. Glicerolul este eliberat în timpul hidrolizei grăsimilor din țesutul adipos în timpul postului sau activității fizice prelungite. Aminoacizii se formează ca urmare a defalcării proteinelor musculare și sunt incluși în gluconeogeneză în timpul postului prelungit sau al lucrului muscular prelungit. Trebuie remarcat faptul că glicoliza are loc în citosol, iar unele dintre reacțiile de gluconeogeneză au loc în mitocondrii.

Gluconeogeneza urmează practic aceeași cale ca și glicoliza, dar în direcția opusă (Anexa 7). Cu toate acestea, cele trei reacții de glicoliză sunt ireversibile, iar în aceste etape reacțiile de gluconeogeneză diferă de cele de glicoliză.

Conversia piruvatului în fosfoenolpiruvat (etapa I ireversibilă) se realizează cu participarea a două enzime: piruvat carboxilază și fosfoenolpiruvat carboxikinaza:

Celelalte două etape ireversibile sunt catalizate de fructoză-1,6-bifosfat fosfatază și glucozo-6-fosfat fosfatază:

Fiecare dintre reacțiile ireversibile de glicoliză, împreună cu reacția corespunzătoare de gluconeogeneză, formează un ciclu substrat (Anexa 7, reacțiile 1, 2, 3).

Sinteza glucozei (gluconeogeneza din aminoacizi și glicerol). Glucoza din ficat poate fi sintetizată din aminoacizi și glicerol. În timpul catabolismului aminoacizilor se formează ca produși intermediari piruvatul sau oxaloacetatul, care pot fi incluși în calea gluconeogenezei în etapa primului ciclu de substrat (Anexa 7, reacția 1). Glicerolul se formează în timpul hidrolizei grăsimilor și poate fi transformat în glucoză (Anexa 8). Aminoacizii și glicerolul sunt utilizați pentru sinteza glucozei în principal în timpul postului sau atunci când dieta este săracă în carbohidrați (foamete de carbohidrați).

Gluconeogeneza poate apărea și din lactat. Acidul lactic nu este produsul final al metabolismului, dar formarea sa este o cale metabolică fără margini: singura modalitate de utilizare a acidului lactic este asociată cu conversia sa înapoi în piruvat, cu participarea aceleiași lactat dehidrogenaze:

Din celulele în care are loc glicoliza, acidul lactic rezultat intră în sânge și este captat în principal de ficat, unde este transformat în piruvat. Piruvatul din ficat este parțial oxidat și parțial transformat în glucoză - ciclul Cori sau ciclul glucosolactatului:

În corpul unui adult, aproximativ 80 g de glucoză pot fi sintetizate pe zi, în principal în ficat. Semnificația biologică a gluconeogenezei constă nu numai în întoarcerea lactatului în rezervorul metabolic de carbohidrați, ci și în furnizarea de glucoză către creier atunci când există o lipsă de carbohidrați în organism, de exemplu, în timpul înfometării complete de carbohidrați.

Sinteza glicogenului (glicogeneza). După cum sa menționat mai sus, o parte din glucoza care intră în ficat este utilizată în sinteza glicogenului. Glicogenul este un homopolimer ramificat al glucozei în care reziduurile de glucoză sunt conectate în regiuni liniare printr-o legătură a-1,4-glicozidică. În punctele de ramificare, monomerii sunt legați prin legături a-1,6-glicozidice. Aceste legături se formează cu aproximativ fiecare al zecelea reziduu de glucoză. Aceasta are ca rezultat o structură asemănătoare arborelui cu o greutate moleculară > 10 7 D, care corespunde la aproximativ 50.000 de reziduuri de glucoză (Anexa 9). Când glucoza se polimerizează, solubilitatea moleculei de glicogen rezultată scade și, în consecință, efectul acesteia asupra presiunii osmotice din celulă. Această împrejurare explică de ce glicogenul este depus în celulă, și nu glucoza liberă.

Glicogenul este stocat în citosolul celulei sub formă de granule cu diametrul de 10-40 nm. După consumarea unei mese bogate în carbohidrați, rezerva de glicogen din ficat poate fi de aproximativ 5% din masa sa.

Defalcarea glicogenului hepatic servește în principal la menținerea nivelului de glucoză din sânge în perioada post-absorbție. Prin urmare, conținutul de glicogen din ficat se modifică în funcție de ritmul de nutriție. Cu postul prelungit, scade la aproape zero.

Glicogenul este sintetizat în timpul digestiei (1-2 ore după consumul de alimente cu carbohidrați). Sinteza glicogenului din glucoză necesită energie.

În primul rând, glucoza este supusă fosforilării cu participarea enzimelor hexokinaza și glucokinaza. Apoi, glucoza-6-fosfat, sub influența enzimei fosfoglucomutazei, este transformată în glucoză-1-fosfat.

Glucoza-1-fosfatul rezultat este deja implicat direct în sinteza glicogenului.

În prima etapă a sintezei, glucoza-1-fosfatul interacționează cu UTP (uridin trifosfat), formând uridin difosfat glucoză (UDP-glucoză) și pirofosfat. Această reacție este catalizată de enzima glucozo-1-fosfat uridililtransferaza (UDPG-pirofosforilază) (Anexa 10).

În a doua etapă - etapa formării glicogenului - are loc transferul reziduului de glucoză inclus în UDP-glucoză către lanțul glucozidic al glicogenului (cantitatea de „sămânță”) (Anexa 11). În acest caz, se formează o legătură b-1,4-glicozidică între primul atom de carbon al restului de glucoză adăugat și gruparea 4-hidroxil a restului de glucoză al lanțului. Această reacție este catalizată de enzima glicogen sintetaza. UDP-ul rezultat este apoi fosforilat înapoi în UTP în detrimentul ATP și, astfel, întregul ciclu de conversie a glucozei-1-fosfat începe din nou.

S-a stabilit că glicogen sintetaza nu este capabilă să catalizeze formarea legăturii b-1,6-glicozidice prezente la punctele de ramificare ale glicogenului. Acest proces este catalizat de o enzimă specială numită enzimă de ramificare a glicogenului sau amilo-1,4-1,6-transglucozidază. Acesta din urmă catalizează transferul unui fragment terminal de oligozaharidă constând din 6 sau 7 resturi de glucoză de la capătul nereducător al unuia dintre lanțurile laterale, care conține cel puțin 11 resturi, la gruparea 6-hidroxil a unui rest de glucoză a aceluiași sau un alt lanț de glicogen. Ca rezultat, se formează un nou lanț lateral. Ramificarea crește rata de sinteza și descompunerea glicogenului.

Defalcarea glicogenului sau el mobilizare apar ca răspuns la creșterea necesarului de glucoză a organismului. Glicogenul hepatic se descompune în principal în intervalele dintre mese, descompunerea se accelerează în timpul muncii fizice. Descompunerea glicogenului are loc cu participarea a două enzime: glicogen fosforilază și o enzimă cu specificitate dublă - 4: 4-transferaza-b-1,6-glicozidază. Glicogen fosforilaza catalizează fosforoliza legăturii 1,4-glicozidice a capetelor nereducătoare ale glicogenului, resturile de glucoză sunt scindate unul câte unul sub formă de glucoză-1-fosfat (Anexa 12). În acest caz, glicogen fosforilaza nu poate scinda reziduurile de glucoză din ramuri scurte care conțin mai puțin de cinci reziduuri de glucoză; astfel de ramuri sunt îndepărtate de 4:4-transferază-b-1,6-glicozidază. Această enzimă catalizează transferul unui fragment cu trei reziduuri dintr-o ramură scurtă la un rest de glucoză terminal al unei ramuri mai lungi; în plus, hidrolizează legătura 1,6-glicozidică și astfel îndepărtează ultimul reziduu al ramurilor (Anexa 13).

Postul de 24 de ore duce la dispariția aproape completă a glicogenului din celulele hepatice. Cu toate acestea, cu alimentația ritmică, fiecare moleculă de glicogen poate exista la nesfârșit: în absența digestiei și a pătrunderii glucozei în țesuturi, moleculele de glicogen scad din cauza divizării ramurilor periferice, iar după următoarea masă cresc din nou la dimensiunile anterioare.

Glucoza-1-fosfat, format din glicogen, cu participarea fosfoglucomutazei, este transformat în glucoză-6-fosfat, a cărui soartă ulterioară în ficat și mușchi este diferită. În ficat, glucoza-6-fosfatul este transformat în glucoză cu participarea glucozo-6-fosfatazei, glucoza intră în sânge și este utilizată în alte organe și țesuturi.

Reglarea proceselor de glicogeneză și glicogenoliză efectuat de hormoni: insulina, glucagon, adrenalina. Semnalul principal pentru sinteza insulinei și glucagonului este modificarea concentrației de glucoză din sânge. Insulina și glucagonul sunt prezente în mod constant în sânge, dar atunci când perioada de absorbție se schimbă în perioada postabsorbtivă, concentrația lor relativă se modifică, care este principalul factor care schimbă metabolismul glicogenului în ficat. Raportul dintre concentrația de insulină din sânge și concentrația de glucagon se numește „indice de insulină-glucagon”. În perioada postabsorbtivă, indicele de insulină-glucagon scade, iar concentrația de glucagon devine decisivă în reglarea glucozei și a concentrațiilor sanguine. În timpul digestiei, influența insulinei predomină, deoarece indicele insulină-glucagon în acest caz crește. În general, insulina are efectul opus asupra metabolismului glicogenului decât glucagonul. Insulina scade concentrația de glucoză din sânge în timpul digestiei.

Hormonul adrenalina stimulează eliberarea glucozei din ficat în sânge pentru a furniza țesuturilor (în principal creierului și mușchilor) „combustibil” într-o situație extremă.

Un factor de reglare în metabolismul glicogenului este, de asemenea, valoarea K m glucokinaza, care este mult mai mare decât Km al hexokinazei - ficatul nu ar trebui să consume glucoză pentru sinteza glicogenului dacă cantitatea acestuia în sânge este în limite normale.

Metabolismul lipidic în ficat include biosinteza diferitelor lipide (colesterol, triacilglicerol, fosfogliceride, sfingomielină etc.) care pătrund în sânge și sunt distribuite în alte țesuturi și arderea (oxidarea) acizilor grași cu formarea de corpi cetonici, care sunt folosite ca sursă de energie pentru țesuturile extrahepatice.

Livrarea acizilor grași la locul de oxidare - la mitocondriile celulelor hepatice - are loc într-un mod complex: cu participarea albuminei, acizii grași sunt transportați în celulă; cu participarea proteinelor speciale - transport în citosol; cu participarea carnitinei - transportul acizilor grași din citosol la mitocondrii.

Procesul de oxidare a acizilor grași constă din următoarele etape principale.

1. Activarea acizilor grași. Activarea are loc pe suprafața exterioară a membranei mitocondriale cu participarea ionilor ATP, coenzimei A (HS-KoA) și Mg 2+. Reacția este catalizată de enzima acil-CoA sintetaza:

Activarea are loc în 2 etape. În primul rând, acidul gras reacționează cu ATP pentru a forma aciladenilat, apoi gruparea sulfhidril a CoA acționează asupra aciladenilatului strâns legat de enzimă pentru a forma acil-CoA și AMP.

Acesta este urmat de transportul acizilor grași în mitocondrii. Carnitina servește ca purtător al acizilor grași cu lanț lung activați de-a lungul membranei mitocondriale interioare. Gruparea acil este transferată de la atomul de sulf al CoA la gruparea hidroxil a carnitinei.

2. Se formează acilcarnitina, care difuzează prin membrana mitocondrială internă:

Reacția are loc cu participarea unei enzime citoplasmatice specifice, carnitina aciltransferaza. După ce acilcarnitina trece prin membrana mitocondrială, are loc o reacție inversă - scindarea acilcarnitinei cu participarea HS-CoA și a carnitin aciltransferazei mitocondriale:

3. Oxidarea intramitocondrială a acizilor grași. Procesul de oxidare a acizilor grași în mitocondriile celulare include mai multe reacții secvențiale.

Prima etapă de dehidrogenare. Acyl-CoA din mitocondrii suferă dehidrogenare enzimatică, în timp ce acil-CoA pierde 2 atomi de hidrogen în pozițiile b și c, transformându-se în esterul CoA al unui acid nesaturat. Reacția este catalizată de acil-CoA dehidrogenază, produsul este enoil-CoA:

Etapa de hidratare. Acil-CoA nesaturat (enoil-CoA), cu participarea enzimei enoil-CoA hidrazăza, atașează o moleculă de apă. Ca rezultat, se formează β-hidroxiacil-CoA (sau 3-hidroxiacil-CoA):

A doua etapă de dehidrogenare. P-hidroxiacil-CoA (3-hidroxiacil-CoA) rezultat este apoi dehidrogenat. Această reacție este catalizată de dehidrogenaze dependente de NAD:

Reacția tiolazei. Scindarea 3-oxoacil-CoA de către gruparea tiol a celei de-a doua molecule de CoA. Ca rezultat, se formează un acil-CoA scurtat cu doi atomi de carbon și un fragment cu două atomi de carbon sub formă de acetil-CoA. Această reacție este catalizată de acetil-CoA aciltransferaza (β-cetotiolaza):

Acetil-CoA rezultat suferă oxidare în ciclul acidului tricarboxilic, iar acil-CoA, scurtat cu doi atomi de carbon, parcurge din nou în mod repetat întreaga cale de β-oxidare până la formarea butiril-CoA (compus cu 4 atomi de carbon), care la rândul său este oxidat la 2 molecule de acetil-CoA.

Biosinteza acizilor grași. Sinteza acizilor grași are loc în citoplasma celulei. Mitocondriile implică în principal alungirea lanțurilor de acizi grași existente. S-a stabilit că acidul palmitic (16 atomi de carbon) este sintetizat în citoplasma celulelor hepatice, iar în mitocondriile acestor celule din acest acid palmitic sau din acizi grași de origine exogenă, adică. provenind din intestine, se formează acizi grași care conțin 18, 20 și 22 de atomi de carbon.

Sistemul mitocondrial al biosintezei acizilor grași include o secvență ușor modificată de reacții de β-oxidare și realizează doar alungirea acizilor grași cu lanț mediu existenți în organism, în timp ce biosinteza completă a acidului palmitic din acetil-CoA are loc în mod activ în citosol, adică în afara mitocondriilor, de-a lungul unui drum complet diferit.

Sistemul de biosinteză extramitocondrială a acizilor grași (lipogeneză) este localizat în fracțiunea solubilă (citosolică) a celulelor hepatice. Biosinteza acizilor grași are loc cu participarea NADPH, ATP, Mn2+ și HCO3- (ca sursă de CO2); substratul este acetil-CoA, produsul final este acidul palmitic.

Educaţieacizi grași nesaturați. Alungirea acizilor grași.

Cei mai comuni doi acizi grași mononesaturați, palmitoleic și oleic, sunt sintetizați din acizii palmitic și stearic. Aceste transformări au loc în microzomii celulelor hepatice. Doar formele activate de acizi palmitic și stearic suferă transformare. Enzimele implicate în aceste transformări se numesc desaturaze. Odată cu desaturarea acizilor grași (formarea de duble legături), alungirea (alungirea) acestora are loc și în microzomi, iar ambele procese pot fi combinate și repetate. Alungirea lanțului de acizi grași are loc prin adăugarea secvențială a fragmentelor cu două atomi de carbon la acil-CoA corespunzătoare cu participarea malonil-CoA și NADPH. Sistemul enzimatic care catalizează alungirea acizilor grași se numește elongază. Căile de conversie a acidului palmitic în reacții de desaturare și alungire sunt prezentate în Anexa 14.

Biosinteza trigliceridelor. Sinteza trigliceridelor are loc din glicerol și acizi grași (în principal stearic, palmitic și oleic). Prima cale de biosinteză a trigliceridelor în ficat are loc prin formarea b-glicerofosfatului (glicerol-3-fosfat) ca compus intermediar; glicerolul este fosforilat de ATP pentru a forma glicerol-3-fosfat:

A doua cale este asociată în principal cu procesele de glicoliză și glicogenoliză. Se știe că în procesul de descompunere glicolitică a glucozei se formează dihidroxiacetonă fosfat, care, în prezența glicerol-3-fosfat dehidrogenazei citoplasmatice, poate fi transformat în glicerol-3-fosfat:

Glicerol-3-fosfatul format într-un fel sau altul este acilat secvenţial de două molecule ale derivatului CoA al acidului gras. Ca rezultat, se formează acid fosfatidic (fosfatid):

Acilarea glicerol-3-fosfatului are loc secvenţial, adică. in 2 etape. În primul rând, glicerol 3-fosfat aciltransferaza catalizează formarea lizofosfatidatului. Apoi, acidul fosfatidic este hidrolizat de fosfatid fosfohidrolază la 1,2-digliceridă (1,2-diacilglicerol):

1,2-diglicerida este apoi acilată de o a treia moleculă de acil-CoA și transformată într-o trigliceridă (triacilglicerol). Această reacție este catalizată de diacilglicerol aciltransferaza:

S-a stabilit că majoritatea enzimelor implicate în biosinteza trigliceridelor sunt localizate în reticulul endoplasmatic și doar câteva, de exemplu glicerol-3-fosfat aciltransferaza, se află în mitocondrii.

Metabolismul fosfolipidelor. Fosfolipidele joacă un rol important în structura și funcția membranelor celulare, activarea enzimelor membranare și lizozomale, în conducerea impulsurilor nervoase, coagularea sângelui, reacții imunologice, procese de proliferare celulară și regenerare tisulară, în transferul de electroni în lanț. a enzimelor respiratorii. Un rol deosebit îl au fosfolipidele în formarea complexelor lipoproteice. Cele mai importante fosfolipide sunt sintetizate în principal în reticulul endoplasmatic al celulei.

Un rol central în biosinteza fosfolipidelor îl au 1,2-digliceridele (în sinteza fosfatidilcolinelor și fosfatidiletanolaminelor), acidul fosfatidic (în sinteza fosfatidilinozitolilor) și sfingozina (în sinteza sfingomielinelor). Citidintrifosfatul (CTP) este implicat în sinteza aproape tuturor fosfolipidelor.

Biosinteza colesterolului. În sinteza colesterolului se pot distinge trei etape principale: I - conversia acetatului activ în acid mevalonic, II - formarea squalenului din acid mevalonic, III - ciclizarea squalenului în colesterol.

Să luăm în considerare stadiul conversiei acetatului activ în acid mevalonic. Etapa inițială în sinteza acidului mevalonic din acetil-CoA este formarea acetoacetil-CoA printr-o reacție reversibilă de tiolază. Apoi, odată cu condensarea ulterioară a acetoacetil-CoA cu a treia moleculă de acetil-CoA cu participarea hidroximetilglutaril-CoA sintetazei (HMG-CoA sintază), se formează β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA. Apoi, β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA, sub acțiunea enzimei de reglare hidroximetilglutaril-CoA reductază dependentă de NADP (HMG-CoA reductază), ca urmare a reducerii uneia dintre grupările carboxil și a scindării HS. -KoA, este transformat în acid mevalonic.

Alături de calea clasică de biosinteză a acidului mevalonic, există o a doua cale în care se formează β-hidroxi-β-metilglutaril-S-ACP ca substrat intermediar. Reacțiile acestei căi sunt identice cu etapele inițiale ale biosintezei acizilor grași până la formarea acetoacetil-S-ACP. Acetil-CoA carboxilaza, o enzimă care transformă acetil-CoA în malonil-CoA, participă la formarea acidului mevalonic de-a lungul acestei căi.

În stadiul II al sintezei colesterolului, acidul mevalonic este transformat în squalen. Reacțiile din stadiul II încep cu fosforilarea acidului mevalonic cu ajutorul ATP. Ca rezultat, se formează un ester 5-fosforic și apoi un ester 5-pirofosforic al acidului mevalonic.Acidul 5-pirofosfomevalonic, ca urmare a fosforilării ulterioare a grupării hidroxil terțiare, formează un produs intermediar instabil - 3-fosfo- Acidul 5-pirofosfomevalonic, care, decarboxilat și pierzând reziduul de acid fosforic, s-a transformat în izopentenil pirofosfat. Acesta din urmă izomerizează la dimetilalil pirofosfat. Ambii izopentenil pirofosfați izomeri (pirofosfat de dimetilalil și pirofosfat de izopentenil) sunt apoi condensați pentru a elibera pirofosfat și pentru a forma geranil pirofosfat. Se adaugă din nou izopentenil pirofosfat la geranil pirofosfat. Această reacție produce farnesil pirofosfat. În reacția finală a acestei etape, squalenul se formează ca rezultat al condensării reductive dependente de NADPH a 2 molecule de farnesil pirofosfat.

În stadiul III al biosintezei colesterolului, squalenul, sub influența squalen-oxidociclazei, ciclizează pentru a forma lanosterol. Conversia ulterioară a lanosterolului în colesterol implică o serie de reacții care implică îndepărtarea a trei grupări metil, saturarea dublei legături din lanțul lateral și deplasarea dublei legături.

Schema generală a sintezei colesterolului este prezentată în Anexa 15.

Metabolismul corpilor cetonici. Termenul corpi cetonici (acetonă) înseamnă acid acetoacetic (acetoacetat) CH3COCH2COOH, acid β-hidroxibutiric (β-hidroxibutirat sau D-3-hidroxibutirat) CH3CHONCH2COOH și acetonă CH3COCH3.

Formarea corpurilor cetonici are loc în mai multe etape (Anexa 16). În prima etapă, acetoacetil-CoA este format din 2 molecule de acetil-CoA. Reacția este catalizată de enzima acetil-CoA acetiltransferaza (3-cetotiolaza). Acetoacetil-CoA interacționează apoi cu o altă moleculă de acetil-CoA. Reacția are loc sub influența enzimei hidroximetilglutaril-CoA sintetazei. P-hidroxi-p-metilglutaril-CoA rezultat este capabil să fie scindat în acetoacetat și acetil-CoA prin acțiunea hidroximetilglutaril-CoA liazei. Acetoacetatul este redus cu participarea D-3-hidroxibutirat dehidrogenazei dependente de NAD, rezultând formarea acidului D-β-hidroxibutiric (D-3-hidroxibutirat).

Există o a doua cale pentru sinteza corpurilor cetonici. Format prin condensarea a 2 molecule de acetil-CoA, acetoacetil-CoA este capabil să despartă coenzima A și să se transforme în acetoacetat. Acest proces este catalizat de enzima acetoacetil-CoA hidrolază (deacilază). Cu toate acestea, a doua cale pentru formarea acidului acetoacetic (acetoacetat) nu este semnificativă, deoarece activitatea deacilazei în ficat este scăzută.

În sângele unei persoane sănătoase, corpii cetonici sunt conținuti doar în concentrații foarte mici (0,03-0,2 mmol/l în serul sanguin). Trebuie subliniat rolul important al corpiilor cetonici în menținerea echilibrului energetic. Corpii cetonici furnizează combustibil mușchilor, rinichilor și acționează posibil ca parte a unui mecanism de reglare a feedback-ului pentru a preveni mobilizarea excesivă a acizilor grași din depozitele de grăsime. Ficatul este o excepție în acest sens; nu utilizează corpi cetonici ca material energetic. Din mitocondriile hepatice, acești compuși difuzează în sânge și sunt transportați către țesuturile periferice.

Ficatul este locul central al schimbului de FIV. Ele vin aici din intestine, depozite de grăsime ca parte a albuminei plasmatice.

Reglarea sintezei și descompunerii grăsimilor în ficat. Celulele hepatice au sisteme enzimatice active atât pentru sinteza, cât și pentru descompunerea grăsimilor. Reglarea metabolismului grăsimilor este determinată în mare măsură de reglarea metabolismului acizilor grași, dar nu se limitează la aceste mecanisme. Sinteza acizilor grași și a grăsimilor este activată în timpul digestiei, iar descompunerea acestora este activată în stare post-absorbtivă și în timpul postului. În plus, rata de utilizare a grăsimilor este proporțională cu intensitatea muncii musculare. Reglarea metabolismului grăsimilor este strâns legată de reglarea metabolismului glucozei. Ca și în cazul metabolismului glucozei, hormonii insulina, glucagonul, adrenalina și procesele de comutare fosforilare-defosforilare a proteinelor joacă un rol important în reglarea metabolismului grăsimilor.

Reglarea metabolismului proteinelor în ficat se realizează datorită biosintezei intensive a proteinelor și oxidării aminoacizilor. În timpul zilei, organismul uman produce aproximativ 80-100 g de proteine, dintre care jumătate se află în ficat. În timpul postului, ficatul este cel mai rapid care își consumă proteinele de rezervă pentru a furniza aminoacizi altor țesuturi. Pierderea de proteine ​​în ficat este de aproximativ 20%; în timp ce în alte organe nu este mai mare de 4%. Proteinele ficatului însuși sunt în mod normal complet reînnoite la fiecare 20 de zile. Ficatul trimite majoritatea proteinelor sintetizate în plasma sanguină. Atunci când este necesar (de exemplu, în timpul postului complet sau proteic), aceste proteine ​​servesc și ca surse de aminoacizi esențiali.

După ce au intrat în ficat prin vena portă, aminoacizii suferă o serie de transformări, iar o parte semnificativă a aminoacizilor este transportată de sânge în tot organismul și este utilizată în scopuri fiziologice. Ficatul asigură echilibrul aminoacizilor liberi din organism prin sintetizarea aminoacizilor neesențiali și redistribuirea azotului. Aminoacizii absorbiți sunt utilizați în principal ca materiale de construcție pentru sinteza proteinelor tisulare specifice, enzimelor, hormonilor și alți compuși biologic activi. O anumită cantitate de aminoacizi suferă descompunere odată cu formarea produșilor finali ai metabolismului proteic (CO2, H2O și NH3) și eliberarea de energie.

Toate albuminele, 75-90% din β-globuline (β 1 -antitripsină, β 2 -macroglobulină - inhibitori de protează, proteine ​​din faza acută a inflamației), 50% din β-globulinele plasmatice sunt sintetizate de hepatocite. Ficatul sintetizează factorii de coagulare proteici (protrombina, fibrinogenul, proconvertinul, globulina acceleratoare, factorul Crăciun, factorul Stewart-Prower) și o parte din anticoagulantele de bază naturale (antitrombina, proteina C etc.). Hepatocitele participă la formarea unor inhibitori ai fibrinolizei; regulatorii eritropoiezei - eritropoietine - se formează în ficat. Glicoproteina haptoglobina, care formează un complex cu hemoglobina pentru a preveni excreția acesteia de către rinichi, este și ea de origine hepatică. Acest compus aparține proteinelor fazei acute a inflamației și are activitate peroxidază. Ceruloplasmina, tot o glicoproteină sintetizată de ficat, poate fi considerată o superoxid dismutază extracelulară, care îi permite să protejeze membranele celulare; În plus, stimulează producția de anticorpi. Un efect similar, numai asupra imunității celulare, are transferrina, a cărei polimerizare este efectuată și de hepatocite.

O altă proteină care conține carbohidrați, dar cu proprietăți imunosupresoare, poate fi sintetizată de ficat - b-fetoproteina, o creștere a concentrației căreia în plasma sanguină servește ca un marker valoros al unor tumori ale ficatului, testiculelor și ovarelor. Ficatul este sursa majorității proteinelor din sistemul complementului.

În ficat are loc cel mai activ schimb de monomeri proteici - aminoacizi: sinteza aminoacizilor neesențiali, sinteza compușilor azotați neproteici din aminoacizi (creatina, glutation, acid nicotinic, purine și pirimidine, porfirine, dipeptide, coenzime pantotenate etc.), oxidarea aminoacizilor cu formarea de amoniac, care este neutralizat în ficat în timpul sintezei ureei.

Deci să luăm în considerare sunt comunecăile metabolice ale aminoacizilor. Căile comune pentru conversia aminoacizilor în ficat includ deaminarea, transaminarea, decarboxilarea și biosinteza aminoacizilor.

Dezaminarea aminoacizilor. S-a dovedit existența a 4 tipuri de dezaminare a aminoacizilor (clivarea grupării amino) (Anexa 17). Au fost izolate sistemele enzimatice corespunzătoare care catalizează aceste reacții și au fost identificați produsele de reacție. În toate cazurile, gruparea NH2 a aminoacidului este eliberată sub formă de amoniac. Pe lângă amoniac, produsele de deaminare includ acizi grași, hidroxiacizi și cetoacizi.

Transaminarea aminoacizilor. Transaminarea se referă la reacțiile de transfer intermolecular al unei grupări amino (NH2—) de la un aminoacid la un b-cetoacid fără formarea intermediară de amoniac. Reacțiile de transaminare sunt reversibile și apar cu participarea unor enzime specifice aminotransferazei sau transaminaze.

Exemplu de reacție de transaminare:

Decarboxilarea aminoacizilor. Procesul de îndepărtare a grupării carboxil a aminoacizilor sub formă de CO2. Produșii de reacție rezultați sunt amine biogene. Reacțiile de decarboxilare, spre deosebire de alte procese de metabolism intermediar al aminoacizilor, sunt ireversibile. Ele sunt catalizate de enzime specifice - aminoacizi decarboxilaze.

Neutralizareamoniac în organism. În corpul uman, aproximativ 70 g de aminoacizi pe zi se descompun și, ca urmare a reacțiilor de dezaminare și oxidare a aminelor biogene, este eliberată o cantitate mare de amoniac, care este un compus foarte toxic. Prin urmare, concentrația de amoniac din organism trebuie menținută la un nivel scăzut. Nivelul de amoniac din sânge nu depășește în mod normal 60 µmol/l. Amoniacul trebuie să se lege în ficat pentru a forma compuși netoxici care sunt ușor de eliminat prin urină.

Una dintre modalitățile de a lega și de a neutraliza amoniacul în organism este biosinteza glutaminei (și posibil a asparaginei). Glutamina și asparagina sunt excretate în urină în cantități mici. Mai degrabă, ele îndeplinesc o funcție de transport de transport a amoniacului într-o formă netoxică. Sinteza glutaminei este catalizată de glutamin sintetaza.

Al doilea și principalul mod de neutralizare a amoniacului în ficat este formarea ureei, care va fi discutată mai jos în funcția de formare a ureei a ficatului.

În hepatocite, aminoacizii individuali suferă transformări specifice. Taurina se formează din aminoacizi care conțin sulf, care este ulterior inclus în acizii biliari perechi (taurocolic, taurodeoxicolic) și poate servi și ca antioxidant, legând anionul hipoclorit, stabilizând membranele celulare; are loc activarea metioninei, care sub formă S- adenozilmetionina servește ca sursă de grupări metil în reacțiile de la sfârșitul genezei creatinei, sinteza colină pentru fosfatide de colină (substanțe lipotrope).

Biosinteza aminoacizilor neesențiali. Oricare dintre aminoacizii neesențiali poate fi sintetizat în organism în cantitățile necesare. În acest caz, partea de carbon a aminoacidului este formată din glucoză, iar gruparea amino este introdusă din alți aminoacizi prin transaminare. Alania, aspartatul și glutamatul se formează din piruvat, oxalacetat și, respectiv, b-cetoglutarat. Glutamina este formată din acidul glutamic prin acțiunea glutamin sintetazei:

Asparagina este sintetizată din acid aspartic și glutamina, care servește ca donor de grup amidă; Reacția este catalizată de asparagin sintetaza.Prolina se formează din acid glutamic. Histidina (un aminoacid parțial înlocuibil) este sintetizată din ATP și riboză: partea purinică a ATP furnizează fragmentul -N=CH-NH- pentru ciclul imidazol al histidinei; restul moleculei este format din riboza.

Dacă nu există un aminoacid neesențial în alimente, celulele îl sintetizează din alte substanțe și, astfel, mențin setul complet de aminoacizi necesar pentru sinteza proteinelor. Dacă cel puțin unul dintre aminoacizii esențiali lipsește, sinteza proteinelor se oprește. Acest lucru se datorează faptului că marea majoritate a proteinelor conțin toți cei 20 de aminoacizi; prin urmare, dacă cel puțin unul dintre ele lipsește, sinteza proteinelor este imposibilă.

Aminoacizii parțial înlocuibili sunt sintetizați în organism, dar rata de sinteză a acestora nu este suficientă pentru a satisface toate nevoile organismului de acești aminoacizi, în special la copii. Aminoacizii esențiali condiționat pot fi sintetizați din cei esențiali: cisteină - din metionină, tirozină - din fenilalanină. Cu alte cuvinte, cisteina și tirozina sunt aminoacizi neesențiali, cu condiția să existe un aport alimentar suficient de metionină și fenilalanină.

1.1.4 Participarea ficatului la metabolismul vitaminelor

Participarea ficatului la metabolismul vitaminelor constă în procesele de depunere a tuturor vitaminelor liposolubile: A, D, E, K, F (secreția de bilă asigură, de asemenea, absorbția acestor vitamine) și multe dintre hidrovitamine ( B 12, acid folic, B 1, B 6, PP etc.), sinteza unor vitamine (acid nicotinic) și coenzime.

Ficatul este special prin faptul că activează vitaminele:

1. Acidul folic este transformat în acid tetrahidrofolic (THFA) cu ajutorul vitaminei C; Reducerea implică ruperea a două legături duble și adăugarea a patru atomi de hidrogen în pozițiile 5, 6, 7 și 8 pentru a forma acid tetrahidrofolic (THFA). Apare în 2 etape ale țesutului cu participarea unor enzime specifice care conțin NADP redus. În primul rând, acțiunea folat reductazei produce acid dihidrofolic (DHFA), care, cu participarea unei a doua enzime, dihidrofolat reductază, este redus la THFA:

1. Vitaminele B 1 și B 6 sunt fosforilate în tiamină difosfat și, respectiv, piridoxal fosfat. Vitamina B 6 (piridoxina) este un derivat al 3-hidroxipiridinei. Termenul de vitamina B6 se referă la toți cei trei derivați de 3-hidroxipiridină care au aceeași activitate vitaminică: piridoxină (piridoxol), piridoxal și piridoxamină:

Deși toți cei trei derivați ai 3-hidroxipiridinei sunt înzestrați cu proprietăți vitaminice, numai derivații fosforilați ai piridoxalului și piridoxaminei îndeplinesc funcții de coenzimă. Fosforilarea piridoxalului și piridoxaminei este o reacție enzimatică care are loc cu participarea unor kinaze specifice. Sinteza fosfatului de piridoxal, de exemplu, este catalizată de piridoxal kinaza:

Vitamina B 1 (tiamina). Structura sa chimică conține două inele - pirimidină și tiazol, conectate printr-o legătură de metilen. Ambele sisteme ciclice sunt sintetizate separat ca forme fosforilate, apoi se unesc printr-un atom de azot cuaternar.

Conversia vitaminei B1 în forma sa activă, tiamină pirofosfat (TPP), numită și tiamină difosfat (TDP), implică enzima specifică tiamină pirofosfokinaza dependentă de ATP.

1. Unii caroteni sunt transformați în vitamina A sub influența caroten dioxigenazei. Carotenii sunt provitamine pentru vitamina A. Există 3 tipuri de caroteni: b-, b- și d-caroteni, care diferă unul de celălalt prin structura lor chimică și activitatea biologică. β-carotenul are cea mai mare activitate biologică, deoarece conține două inele β-ionone și, atunci când este descompus în organism, din acesta se formează două molecule de vitamina A:

În timpul descompunerii oxidative a b- și g-carotenelor, se formează o singură moleculă de vitamina A, deoarece aceste provitamine conțin fiecare câte un inel beta-ionon.

4. Vitamina D suferă prima hidroxilare pe cale de a produce hormonul calcitriol; În ficat, hidroxilarea are loc în poziția 25. Enzimele care catalizează aceste reacții se numesc hidroxilaze sau monooxigenaze. Reacțiile de hidroxilare folosesc oxigen molecular.

5. Vitamina C oxidată se reduce la acid ascorbic;

6. Vitaminele PP, B2, acidul pantotenic sunt incluse în nucleotidele corespunzătoare (NAD +, NAD + F, FMN, FAD, CoA-SH);

7. Vitamina K este oxidată pentru a servi ca peroxid al acesteia ca coenzimă în maturarea (modificarea post-translațională) a factorilor de coagulare ai proteinelor.

Ficatul sintetizează proteine ​​care îndeplinesc funcții de transport în raport cu vitaminele. De exemplu, proteina care leagă retinolul (conținutul său scade cu tumorile), proteina care leagă vitamina E etc. Unele vitamine, în primul rând cele solubile în grăsimi, precum și produsele transformărilor lor, sunt excretate din organism ca parte a bilei.

1.1.5 Participarea ficatului la metabolismul apă-mineral

Participarea ficatului la metabolismul apă-mineral este că completează activitatea rinichilor în menținerea echilibrului apă-sare și este, așa cum ar fi, un filtru intern al organismului. Ficatul reține ionii de Na +, K +, Cl -, Ca 2+ și apă și îi eliberează în sânge. În plus, ficatul depune macro- (K, Na, Ca, Mg, Fe) și micro- (Cu, Mn, Zn, Co, As, Cd, Pb, Se) elemente și participă la distribuția lor către alte țesuturi folosind transportul. proteine.

Pentru a acumula fier, hepatocitele sintetizează o proteină specială - feritina. Un complex proteic insolubil în apă care conține fier este detectat în reticuloendoteliocitele hepatice și splinei - hemosiderina. Hepatocitele sintetizează ceruloplasmina, care, pe lângă funcțiile de mai sus, acționează ca o proteină de transport pentru ionii de cupru. Transferrina, care, ca și ceruloplasmina, are polifuncționalitate, se formează și în ficat și este folosită pentru a transporta doar ionii de fier în plasma sanguină. Această proteină este necesară pentru creșterea celulelor embrionare în timpul formării ficatului. În ficat, ionul Zn este inclus în alcool dehidrogenază, care este necesar pentru biotransformarea etanolului. Compușii seleniului care intră în hepatocite sunt transformați în aminoacizi care conțin Se și, cu ajutorul t-ARN-ului specific, sunt incluși în diferite proteine ​​Se: glutation peroxidază (GPO), 1-iodotironină-5’ - deiodinaza, Se-proteina P. Aceasta din urmă este considerată principalul transportator al acestui oligoelement. Deiodinaza, care se găsește nu numai în ficat, asigură conversia prohormonului tiroxină în forma activă - triiodotironina. După cum se știe, glutation peroxidaza este o enzimă cheie în apărarea antiradicalică. În ficat, sulful inclus în aminoacizi este oxidat în sulfați, care sub formă de FAPS (fosfoadenosilfosfosulfați) sunt utilizați în reacțiile de sulfonare ale GAG-urilor, lipidelor, precum și în procesele de biotransformare a xenobioticelor și a unor substanțe endogene (exemple dintre produșii de inactivare sunt sulfatul de skatoxil, sulfatul de indoxil). Ficatul poate servi ca depozit temporar de apă, în special în timpul edemului (cantitatea de H 2 O poate fi de până la 80% din masa organului).

1.1.6 Participarea ficatului la metabolismul pigmentului

Participarea ficatului la metabolismul pigmenților se manifestă prin conversia cromoproteinelor în bilirubină în celulele RES prezente în ficat, conjugarea bilirubinei în celulele hepatice și descompunerea urobilinogenului absorbit din intestin în non-pigment. produse.

Pigmenții hemocromogeni se formează în organism în timpul descompunerii hemoglobinei (într-o măsură mult mai mică în timpul descompunerii mioglobinei, citocromilor etc.).

Etapa inițială a defalcării hemoglobinei (în celulele macrofagelor, în special în reticuloendoteliocitele stelate, precum și în histiocitele țesutului conjunctiv al oricărui organ) este ruptura unei punți de metină cu formarea verdoglobinei. Ulterior, atomul de fier și proteina globină sunt separate de molecula de verdoglobină. Ca rezultat, se formează biliverdina, care este un lanț de patru inele pirol conectate prin punți de metan. Apoi biliverdina, fiind restabilită, se transformă în bilirubină, un pigment secretat de bilă și de aceea numit pigment biliar. Bilirubina rezultată se numește bilirubină indirectă (neconjugată). Este insolubil în apă și dă o reacție indirectă cu reactivul diazo, adică. reacția are loc numai după pretratarea cu alcool. În ficat, bilirubina se combină (se conjugă) cu acidul glucuronic. Această reacție este catalizată de enzima UDP-glucuroniltransferaza, iar acidul glucuronic reacționează în forma sa activă, adică. sub forma UDFGK. Glucuronida de bilirubină rezultată se numește bilirubină directă (bilirubină conjugată). Este solubil în apă și reacționează direct cu reactivul diazo. Majoritatea bilirubinei se combină cu două molecule de acid glucuronic pentru a forma diglucuronida de bilirubină. Bilirubina directă formată în ficat, împreună cu o parte foarte mică de bilirubină indirectă, este excretată cu bila în intestinul subțire. Aici, acidul glucuronic este scindat din bilirubina directă și reducerea acestuia are loc odată cu formarea secvențială a mezobilirubinei și mezobilinogenului (urobilinogen). Din intestinul subțire, o parte din mezobilinogenul rezultat (urobilinogen) este resorbită prin peretele intestinal, intră în vena portă și este transportată de sânge în ficat, unde este complet descompusă în di- și tripiroli. Astfel, în mod normal mezobilinogenul nu intră în circulația generală și în urină. Cantitatea principală de mezobilinogen din intestinul subțire intră în intestinul gros și aici este redusă la stercobilinogen cu participarea microflorei anaerobe. Stercobilinogenul rezultat în părțile inferioare ale colonului (în principal în rect) este oxidat la stercobilină și excretat în fecale. Doar o mică parte din stercobilinogen este absorbită în sistemul venei cave inferioare (intră mai întâi în venele hemoroidale) și este ulterior excretată prin urină (Anexa 18).

În majoritatea cazurilor de boală hepatică, testele clinice clarifică natura leziunii, pe baza principiilor diagnosticului sindromic. Principalele procese patologice sunt combinate în sindroame de laborator luând în considerare testele indicator: 1) citoliză; 2) colestază (intra și extrahepatică); 3) hepatodepresie (insuficiență celulară hepatică, insuficiență hepatică minoră, insuficiență a proceselor sintetice); 4) inflamație; 5) chirurgie de bypass hepatic; 6) regenerarea și creșterea tumorii.

Dacă se suspectează o patologie specifică, se iau în considerare principalele sindroame biochimice caracteristice acestei boli. Se ia ca bază programul standard de examinare funcțională, dar sunt examinate cel puțin două teste pentru fiecare caz.

2.2.1 Sindromul de citoliză

Apare atunci când celulele hepatice sunt deteriorate și apare pe fondul unei încălcări pronunțate a integrității membranelor hepatocitelor și a organelelor acestora, ceea ce duce la eliberarea componentelor celulare în spațiul intercelular și sânge. O celulă care trece prin citoliză își păstrează mai des viabilitatea, dar dacă moare, atunci vorbim de necroză.

În cazul patologiei hepatocitelor, enzimele eliberate din acestea ajung rapid în plasma sanguină, deoarece celulele hepatice au contact direct cu spațiul interstițial și intravascular; în plus, permeabilitatea pereților capilarului din acest organ este ridicată.

Principalele modificări biochimice se observă în căile generale de catabolism. Fosforilarea oxidativă suferă, ca urmare, nivelul de ATP scade, iar concentrația de electroliți se modifică. Dezechilibrul acestora din urmă se reflectă în gradul de permeabilitate al membranelor celulare. Inhibarea pe termen lung a sintezei ATP duce la deficit de energie, deteriorarea sintezei proteinelor, ureei și acidului hipuric și se observă modificări ale metabolismului lipidelor și carbohidraților.

Un rol important în progresia acestei afecțiuni îl au lizozomii, care sunt distruși din cauza defalcării structurilor membranei, iar enzimele hidrolitice sunt eliberate în citosol.

Acest sindrom de laborator este mai frecvent în hepatita virală acută și alte leziuni hepatice acute (induse de medicamente, toxice), hepatită cronică activă, ciroză și în icterul subhepatic cu dezvoltare rapidă și prelungită.

2.2.2 Sindromul de colestază

Este cauzată de modificări ale funcției biliare a celulelor hepatice cu perturbarea formării micelei biliare și deteriorarea celor mai mici căi biliare în timpul colestazei intrahepatice. Colestaza extrahepatică este asociată cu obstrucții mecanice ale fluxului normal al bilei în căile biliare extrahepatice.

În cazul sindromului de colestază, activitatea enzimelor excretoare crește, se observă hipercolesterolemie și crește conținutul de fosfolipide, lipoproteine ​​cu densitate joasă (LDL) și săruri biliare. Hiperbilirubinemia este posibilă datorită fracției legate, concentrația de albumină scade și conținutul de b, c- și g-globuline din serul sanguin crește.

În sindromul de colestază, determinarea activității fosfatazei alcaline este de mare importanță diagnostică. , care desparte restul de acid fosforic din esterii săi organici. Aceasta este o enzimă eterogenă, care este reprezentată de diverși izomeri, deoarece în sindrom există o creștere maximă a fosfatazei alcaline. Determinarea activității leucinei aminopeptidazei (LAP), care hidrolizează reziduurile de aminoacizi N-terminale din proteine, este de asemenea importantă în colestază. În hepatita virală, activitatea PAP, ca și aminotransferazele, este crescută (și poate fi de 100 de ori mai mare decât limita superioară a nivelului fiziologic).

La pacienții cu forme colestatice de afectare hepatică, se înregistrează modificări ale metabolismului pigmentului. În special, se remarcă hiperbilirubinemia datorită formei sale asociate. Bilirubina, datorită hidrofilității sale, apare în urină, dându-i o culoare închisă. Pe de altă parte, nu există urobilină în urină. Un semn de diagnostic caracteristic este prezența sărurilor biliare în urină, care îi conferă spumă.

2.2.3 Sindromul hepatodepresiv (insuficiență hepatică minoră)

Se caracterizează în principal prin afectarea funcției sintetice. Cu sindromul, există o scădere a activității colinesterazei în serul sanguin, modificări cantitative ale nivelului de glucoză din sânge, o scădere a conținutului de proteine ​​totale, în special albumină, hipocolesterolemie, o scădere a valorilor factorilor II de coagulare a sângelui, V, VII, hiperbilirubinemie datorată creșterii aportului fracției libere, modificări ale parametrilor testelor de stres (bromsulfaleic după Rosenthal-White, indocianic-vofaverdină, ueverdină, antipirină, galactoză, cofeină).

Din punct de vedere al valorii diagnostice, sindromul hepatodepresiv este semnificativ inferior sindromului citolitic. Indicatorii biochimici ai acestei suferințe joacă însă un rol important în determinarea severității bolii și identificarea insuficienței hepatocelulare severe, caracteristice formelor fulminante. Cele mai sensibile criterii sunt testul antipirinic, conținutul de proconvertină în serul sanguin (în mod normal 80-120%), care sunt reduse la majoritatea pacienților cu sindrom hepatodepresiv moderat. În practica de zi cu zi, testele de sensibilitate medie - indicele de protrombină și activitatea colinesterazei (ChE) în serul sanguin - sunt încă utilizate pe scară largă. Două tipuri de ChE sunt detectate în corpul uman: acetilcolinesteraza adevărată și pseudocolinesteraza. Primul hidrolizează acetilcolina, iar țesutul nervos și celulele roșii din sânge sunt bogate în ea, al doilea este sintetizat în principal în hepatocite și descompune atât esterii de colină, cât și non-colină. Activitatea ChE este un parametru important de diagnostic de laborator care caracterizează starea funcțională a ficatului. În acest sindrom, activitatea ChE este inhibată. Testele din acest grup includ determinarea nivelurilor de glucoză . S-a stabilit că, cu cât evoluția hepatitei acute este mai severă, cu atât se observă mai des hipoglicemia . În insuficiența hepatică acută, la fiecare al patrulea pacient se dezvoltă o scădere a nivelului acestei monozaharide în sânge.

Un dezechilibru în spectrul proteic al serului sanguin se caracterizează prin hipoalbuminemie și o creștere a valorilor globulinei din cauza fracției g. În formele ușoare de hepatită, cantitatea de proteine ​​nu este modificată; în formele mai severe, hiperproteinemia este observată pe fondul scăderii nivelului de albumină. Hipoalbuminemia secundară în afectarea cronică a ficatului (hepatită virală severă de lungă durată, ciroză) este un semn de prognostic nefavorabil. Poate duce la o scădere a presiunii oncotice a plasmei sanguine, la dezvoltarea edemului și, ulterior, la ascită.

Tulburările metabolismului lipidic, și anume hipocolesterolemia, în special pentru fracția legată de eter, se observă în hepatitele virale acute și tumorile hepatice maligne. Determinarea compoziției fracționate a colesterolului și a lipoproteinelor individuale (în primul rând HDL) în plasma sanguină este de cea mai mare importanță diagnostică.

Modificările în metabolismul pigmentului datorate disfuncției unei părți a celulelor hepatice sunt caracterizate de hiperbilirubinemie datorată bilirubinei libere. În funcție de nivelul blocului metabolic, deteriorarea se distinge în următoarele etape: în transportul activ al fracției libere din sânge în celulele hepatice și în formarea glucuronidelor de bilirubină în hepatocite.

2.2.4 Sindromul inflamator

Cauzat de sensibilizarea celulelor țesutului imunocompetent și de activarea sistemului reticulohistiocitar. Expresia histologică a acestui sindrom este infiltrarea limfomacrofagului a tractului porte și stroma intralobulară, adică inflamația imună. Orice reacție imunologică se desfășoară prin interacțiunea limfocitelor T și B, macrofagelor și neutrofilelor. În leziunile hepatice alcoolice, eozinofilele sunt implicate în proces. Sindromul inflamator se caracterizează prin: hiperproteinemie datorită creșterii în principal a proporției de g-globuline, creșterea valorilor imunoglobulinelor, în special IgG, IgM, IgA, modificări ale probelor proteico-sedimentare (timol, sublimat, Veltman). ), apariția de anticorpi nespecifici la dezoxiribonucleoproteine, fibre musculare netede, mitocondrii, microzomi.Testele de stabilitate a coloidului (testul timol, testul Veltman, testul sulfat de zinc) sunt utilizate pe scară largă în laboratoarele de diagnostic clinic. Rezultatul pozitiv al acestor teste se datorează modificărilor cantitative ale conținutului fracțiilor individuale (b-, c-, g-globuline) sau scăderii raportului albumină/globulină. Cel mai răspândit este testul McLagan (timolul), care se înregistrează clar în 90% din cazurile de hepatită virală acută chiar și în stadiul pre-icteric al bolii, precum și în forma sa anicterică.

Este înregistrată datorită dezvoltării unor colaterale venoase puternice cu intrarea ulterioară în fluxul sanguin general a unei cantități mari de substanțe care ar fi în mod normal transformate în ficat. Acești compuși includ săruri de amoniu, fenoli, aminoacizi (tirozină, fenilalanină, triptofan, metionină), acizi grași cu catenă scurtă care conțin 4-8 atomi de carbon (acizi butiric, valeric, caproic și caprilic) și mercaptani. . Acumulându-se în sânge în concentrații mari, acestea devin toxice pentru sistemul nervos central și amenință apariția encefalopatiei hepatice. Substanțele din acest grup includ și endotoxine - lipopolizaharide ale microbilor intestinali gram-negativi.

În bolile hepatice, în special ciroza, procesele de dezaminare a aminoacizilor și sinteza ureei sunt perturbate. Azotul aminic din sânge nu poate fi neutralizat în ficat (din cauza conversiei în uree) și este trimis în circulația generală, unde concentrația sa mare provoacă un efect toxic. Intoxicația cu „amoniac” este unul dintre cele mai importante simptome care stimulează dezvoltarea comei „ficatului” și a encefalopatiei.

2.2.6 Regenerarea ficatului și sindromul de creștere tumorală

Indicatorul său este detectarea unor cantități mari de b-fetoproteină în serul sanguin (de 8 ori sau mai mult față de normă). Creșteri mici ale nivelului acestei glicoproteine ​​(1,5-4 ori) sunt mai frecvente cu regenerarea crescută, în special cu ciroza hepatică activă. În general, trecerea sindromului la hepatită cronică, apoi la ciroză și cancer poate fi considerată ca un singur proces patologic.

Concluzie

Ficatul este unul dintre cele mai importante organe care susțin funcțiile vitale ale organismului, deoarece funcțiile biochimice, inclusiv diferite reacții metabolice care apar în ficat, sunt baza și miezul de legătură al metabolismului general al substanțelor. În plus, ficatul îndeplinește funcții specifice, de exemplu, participă la digestie prin secretarea bilei; filtrează sângele cu formarea de produse finale metabolice, care sunt ulterior excretate din organism; asigură parțial imunitate prin sintetizarea proteinelor plasmatice ale sângelui.

În general, toate funcțiile hepatice duc la menținerea homeostaziei, iar o încălcare a cel puțin una dintre ele poate duce la modificări în întregul organism, ceea ce înseamnă că bolile hepatice afectează starea altor organe și a corpului în ansamblu. Prin urmare, cursul a examinat starea normală și patologică a ficatului și a atins elementele de bază ale diagnosticului de laborator, deoarece cunoașterea abilităților de identificare a sindroamelor de afectare hepatică permite diagnosticarea cu precizie și determinarea cauzei bolii în viitor, care este foarte important într-un stadiu incipient și face posibilă prescrierea unui tratament adecvat.

Bibliografie

1. Anokhin, P.K. Teoria neurofiziologică a foamei, apetitului și sațietății [Resursa electronică] / Anokhin P.K., Sudakov K.V. - 1971.- vol. 2, nr 1. - p. 3. - mod de acces: http://www.curemed.ru/medarticle/articles/14248.htm.

2. Berezov, T.T. Chimie biologică [Text]: manual / T. T. Berezov, B. F. Korovkin. - Ed. a III-a, revizuită și completată. - M.: Medicină, 1998. - 704 p.: ill. - (Text. lit. Pentru studenții universităților de medicină). - ISBN 5-225-02709-1.

3. Biochimie [Text]: manual pentru universităţi / ed. Membru corespondent RAS, prof. E. S. Severina. - Ed. a II-a, rev. - M.: GEOTAR-MED, 2004. - 748 p.: ill. - (serie „Secolul XXI”). - ISBN 5-9231-0390-7.

4. Biochimie clinică [Text] / ed. membru corr. RAS, academician al Academiei Ruse de Științe Medicale V. A. Tkachuk. - Ed. a II-a, revizuită și completată. - M.: GEOTAR-MED, 2004. - 512 p. - (Manual universitar clasic). - ISBN 5-9231-0420-2.

5. Murray, R. Human biochemistry [Text]: in 2 volumes / R. Murray, D. Grenner, P. Mayes, V. Rodwell. - per. din engleza V. V. Borisova, E. V. Dainichenko; editat de L.M. Ginodman. - M.: Mir, 1993. - ill. - ISBN 5-03-001774-7.

6. Nikitina, L.P. Biochimia ficatului în condiții normale și în patologie [Text]: un manual pentru profesorii și studenții universităților de medicină, medici, stagiari, rezidenți clinici / L.P. Nikitina, N.V. Solovyova,

P.B. Tsidendambaev. - Chita: Institutia de Invatamant de Stat ChSMA, 2004. - 52 p.

7. Nikolaev, A.Ya. Chimie biologică [Text] / A.Ya. Nikolaev. - Ed. a IV-a, revizuită. si suplimentare - M.: Agenţia de Informaţii Medicale. - 2004. - 556 p.: ill. - ISBN 5-89481-219-4.

8. Strayer, L. Biochimie [Text]: în 3 volume / L. Strayer. - per. din engleza M. D. Grozdova; editat de S.E. Severina. - M.: Mir, 1984. - ill.

Animale, plante, ciuperci, virusuri, bacterii. Numărul de reprezentanți ai fiecărui regat este atât de mare încât ne putem întreba doar cum ne potrivim cu toții pe Pământ. Dar, în ciuda unei astfel de diversitate, toate viețuitoarele de pe planetă au câteva caracteristici de bază.

Caracterul comun al tuturor ființelor vii

Dovezile provin din mai multe caracteristici de bază ale organismelor vii:

• nevoi nutriționale (consumul de energie și transformarea acestuia în organism);
• nevoi de respirație;
• capacitatea de a se reproduce;
• creștere și dezvoltare pe tot parcursul ciclului de viață.

Oricare dintre procesele enumerate este reprezentat în organism printr-o masă de reacții chimice. În fiecare secundă, sute de reacții de sinteză și descompunere a moleculelor organice au loc în interiorul oricărei creaturi vii, și mai ales a unei persoane. Structura, caracteristicile acțiunii chimice, interacțiunea între ele, sinteza, descompunerea și construcția de noi structuri de molecule cu structură organică și anorganică - toate acestea sunt subiectul de studiu al unei științe ample, interesante și diverse. Biochimia este un domeniu de cunoaștere tânăr, progresiv, care studiază tot ceea ce se întâmplă în interiorul ființelor vii.

Un obiect

Obiectul de studiu al biochimiei îl reprezintă doar organismele vii și toate procesele de viață care au loc în ele. Mai exact, reacțiile chimice care apar în timpul absorbției alimentelor, eliberării de deșeuri, creșterii și dezvoltării. Astfel, bazele biochimiei sunt studiul:

1. Forme necelulare de viață - viruși.
2. Celulele bacteriene procariote.
3. Plante superioare și inferioare.
4. Animale din toate clasele cunoscute.
5. Corpul uman.

În același timp, biochimia în sine este o știință destul de tânără, care a apărut doar odată cu acumularea unei cantități suficiente de cunoștințe despre procesele interne ale ființelor vii. Apariția și izolarea sa datează din a doua jumătate a secolului al XIX-lea.

Ramuri moderne ale biochimiei

În stadiul actual de dezvoltare, biochimia include mai multe secțiuni principale, care sunt prezentate în tabel.

Capitol	Definiție	Obiect de studiu
Biochimie dinamică	Studiază reacțiile chimice care stau la baza interconversiei moleculelor în organism	Metaboliții sunt molecule simple și derivații lor formați ca urmare a schimbului de energie; monozaharide, acizi grași, nucleotide, aminoacizi
Biochimia statică	Studiază compoziția chimică din interiorul organismelor și structura moleculelor	Vitamine, proteine, carbohidrați, acizi nucleici, aminoacizi, nucleotide, lipide, hormoni
Bioenergie	Angajat în studiul absorbției, acumulării și transformării energiei în sistemele biologice vii	Una dintre secțiunile de biochimie dinamică
Biochimie funcțională	Studiați detaliile tuturor proceselor fiziologice ale corpului	Nutriția și digestia, echilibrul acido-bazic, contracțiile musculare, conducerea impulsurilor nervoase, reglarea ficatului și rinichilor, acțiunea sistemului imunitar și limfatic și așa mai departe
Biochimie medicală (biochimie umană)	Studiază procesele metabolice din corpul uman (în organismele sănătoase și în boli)	Experimentele pe animale fac posibilă identificarea bacteriilor patogene care cauzează boli la oameni și găsirea modalităților de combatere a acestora

Astfel, putem spune că biochimia este un întreg complex de mici științe care acoperă întreaga varietate a celor mai complexe procese interne ale sistemelor vii.

Științe afiliate

De-a lungul timpului, s-au acumulat atât de multe cunoștințe diferite și s-au format atât de multe abilități științifice în procesarea rezultatelor cercetării, reproducerea coloniilor bacteriene și ARN, inserarea de secțiuni cunoscute ale genomului cu proprietăți date și așa mai departe, încât este nevoie de științe suplimentare. care sunt subsidiare biochimiei. Acestea sunt științe precum:

• biologie moleculara;
• Inginerie genetică;
• chirurgie genetică;
• genetică moleculară;
• enzimologie;
• imunologie;
• biofizica moleculara.

Fiecare dintre domeniile de cunoaștere enumerate are o mulțime de realizări în studiul bioproceselor în sistemele biologice vii și, prin urmare, este foarte importantă. Toate aparțin științelor secolului al XX-lea.

Motive pentru dezvoltarea intensivă a biochimiei și a științelor conexe

În 1958, Korana a descoperit gena și structura ei, după care codul genetic a fost descifrat în 1961. Apoi a fost stabilită structura moleculei de ADN - o structură dublu catenară capabilă de reduplicare (auto-reproducere). Au fost descrise toate subtilitățile proceselor metabolice (anabolism și catabolism), a fost studiată structura terțiară și cuaternară a moleculei proteice. Și aceasta nu este o listă completă a celor mai semnificative descoperiri ale secolului al XX-lea, care formează baza biochimiei. Toate aceste descoperiri aparțin biochimiștilor și științei în sine. Prin urmare, există multe premise pentru dezvoltarea sa. Putem identifica mai multe motive moderne ale dinamismului și intensității sale în formarea sa.

1. S-a dezvăluit baza majorității proceselor chimice care au loc în organismele vii.
2. A fost formulat principiul unității în majoritatea proceselor fiziologice și energetice pentru toate ființele vii (de exemplu, ele sunt aceleași la bacterii și la oameni).
3. Biochimia medicală oferă cheia tratării unei multitudini de boli complexe și periculoase.
4. Cu ajutorul biochimiei, a devenit posibilă abordarea soluției celor mai globale probleme ale biologiei și medicinei.

De aici concluzia: biochimia este o știință progresivă, importantă și cu spectru foarte larg care ne permite să găsim răspunsuri la multe întrebări ale umanității.

Biochimia în Rusia

La noi, biochimia este o știință la fel de progresivă și importantă ca în întreaga lume. Pe teritoriul Rusiei există Institutul de Biochimie care poartă numele. A. N. Bakh RAS, Institutul de Biochimie și Fiziologia Microorganismelor numit după. G.K. Scriabin RAS, Institutul de Cercetare de Biochimie SB RAS. Oamenii noștri de știință au un mare rol și multe merite în istoria dezvoltării științei. De exemplu, s-au descoperit metoda imunoelectroferezei, mecanismele glicolizei, s-a formulat principiul complementarității nucleotidelor în structura moleculei de ADN și s-au făcut o serie de alte descoperiri importante. La sfârşitul secolului al XIX-lea şi începutul secolului al XX-lea. Practic, nu s-au format institute întregi, ci departamentul de biochimie din unele universități. Cu toate acestea, în curând a apărut necesitatea extinderii spațiului pentru studierea acestei științe datorită dezvoltării sale intensive.

Procesele biochimice ale plantelor

Biochimia plantelor este indisolubil legată de procesele fiziologice. În general, subiectul de studiu al biochimiei și fiziologiei plantelor este:

• activitatea vitală a celulei vegetale;
• fotosinteză;
• suflare;
• regimul de apă al plantelor;
• nutriție minerală;
• calitatea culturii și fiziologia formării acesteia;
• rezistența plantelor la dăunători și condiții de mediu nefavorabile.

Implicații pentru agricultură

Cunoașterea proceselor profunde ale biochimiei în celulele și țesuturile plantelor face posibilă creșterea calității și cantității culturilor plantelor agricole cultivate, care sunt producători în masă de produse alimentare importante pentru întreaga omenire. În plus, fiziologia și biochimia plantelor fac posibilă găsirea modalităților de a rezolva problemele de infestare cu dăunători, rezistența plantelor la condiții de mediu nefavorabile și fac posibilă îmbunătățirea calității produselor vegetale.

Să încercăm să explicăm ce este biochimia funcțională. Ați auzit cu toții expresia: „Suntem ceea ce mâncăm!” Acest lucru este adevărat în multe privințe, dar și respirăm și absorbim cu pielea... Corpul este ca o mare unitate de producție în care au loc unele procese tehnologice: fizice, chimice, electrice... Întregul set se numește metabolism sau metabolism, sau reactii biochimice. Datorită metabolismului, trăim, acesta asigură funcționarea tuturor organelor și sistemelor, interacțiunea lor între ele și cu mediul extern.

În știință există conceptele de „in vitro” și „in vivo”. Pentru cei care nu sunt familiarizați cu terminologia, să explicăm: „in vitro” este ceea ce se întâmplă într-o eprubetă, într-un laborator, în condiții experimentale, iar „in vivo” este ceea ce se întâmplă în țesutul viu, în organism, în mediul natural. Aceste procese nu sunt echivalente! Sunt reactii biochimice care nu pot fi reproduse nici intr-un laborator, nici intr-un institut de cercetare stiintifica, nici oriunde altundeva, intr-un cuvant! Și într-un organism viu această reacție are loc foarte simplu și natural!!! Aceasta este manifestarea viaţă! Sarcina biochimiei funcționale este de a afla caracteristicile metabolismului în fiecare caz specific. Adică, să înțelegem caracteristicile interacțiunii atât cu mediul extern, cât și caracteristicile cursului proceselor biochimice din interiorul corpului însuși.

Metabolismul este determinat de un set enzime. Setul de enzime este determinat de setul genele. Acesta este punctul de vedere oficial al științei. Fiecare ființă vie are un set „nucleu” de gene (nucleu) care asigură viabilitatea. Și defalcarea acestor gene creează mari dificultăți în realizarea vieții. Și există „opțiuni” (un set suplimentar de gene) care ne oferă individualitatea: culoarea pielii, culoarea ochilor etc. Aceste gene determină parțial caracteristicile interacțiunii unui organism viu cu mediul extern. Și asta se realizează prin imunitatea noastră. Tot ceea ce intră în contact cu corpul nostru, este inhalat, absorbit, ingerat - toate acestea sunt evaluate în primul rând de sistemul nostru imunitar. Și cu „permisiunea” sa interacționează cu mediul intern, poate participa la metabolism și așa mai departe.

Un organism viu este un sistem deschis, adică pentru a-și asigura funcțiile vitale trebuie să interacționeze cu mediul extern. Această proprietate asigură supraviețuirea individului și evoluția speciei. Dacă totul este ideal, atunci o persoană se adaptează bine condițiilor în schimbare și poate consuma orice produs, orice aliment, de origine animală sau vegetală. Dacă nu, atunci persoana nu tolerează bine schimbările de mediu și o parte din alimente devine o toxină pentru organism.

Și abordarea funcțională a studierii metabolismului unei anumite persoane permite corectarea „deficiențelor” interacțiunii cu mediul extern, precum și „dificultățile” proceselor metabolice interne. Trebuie să înțelegem că sistemul imunitar joacă un rol cheie aici. Substanțele care nu sunt recunoscute ca sursă de nutriție (alimente) sunt percepute de sistemul imunitar ca un agent străin. Ca urmare, se dezvoltă așa-numita reacție, care se poate manifesta în unul sau mai multe tipuri de reacții imunologice. Dacă vorbim despre o proprietate înnăscută a organismului (determinată de genom), atunci ne putem adapta doar la ea. De asemenea, uneori tesutului viu ii lipsesc unele substante sau componente pentru existenta deplina si asigurarea tuturor functiilor din organism. Aceste afecțiuni sunt numite în medicină. În plus, există compuși și substanțe care în majoritatea cazurilor au efect asupra țesutului viu. Și prezența lor este extrem de nedorită pentru organism. Acestea includ metale toxice, compuși de origine industrială sau agricolă, toxine produse de organismele care trăiesc în interiorul nostru.

Pentru a diagnostica aceste condiții, se folosesc în principal metode de laborator, care fac posibilă identificarea încălcărilor grave. Unele dintre aceste metode de cercetare sunt în prezent contestate. De exemplu, un test de sânge nu reflectă nivelul real de vitamine și elemente din țesuturi și din organism în ansamblu (cu excepția vitaminei A). În munca noastră de diagnostic, folosim metode standardizate de kinesiologie aplicată. Această metodă vă permite să identificați tulburări destul de subtile și nesemnificative la nivel metabolic (chimic), selectați o substanță corectivă și doza acesteia. Conform datelor noastre, în 91% din cazuri este necesară una sau alta corectare a proceselor chimice, pe lângă alte metode (osteopatice, medicinale...).