Обезвреживание аммиака. Особенности обмена отдельных аминокислот.
Анализ крови подростка: ГГТП 150 ед/л (норма до 30 ед/л), АЛТ 80 ед/л (норма 5-30 ед/л), ПХЭ 10 мккат/л (норма 30-60 мккат/л), мочевина 1,8 ммоль/л (норма 2,5-8,4 ммоль/л). Функции какого органа нарушены? Изменится ли содержание аммиака в крови этого больного?
Ответ: Нарушение функций печени. При поражении печени нарушается синтез мочевины (орнитиновый цикл) что приводит к повышению содержания аммиака
Объясните, почему у больного с тяжелой формой вирусного гепатита (поражение до 80% клеток паренхимы печени) концентрация мочевины в сыворотке крови снижена до 1,4 ммоль/л.
Ответ: Нарушение реакций обезвреживания аммиака вызывает повышенное содержание аммиака (гипераммонемию) и пониженное содержание мочевины, из-за нарушения орнитинового цикла
При острой печеночной недостаточности больному вводят глутамат и аргинин. Обоснуйте целесообразность данных мер.
Ответ: При острой печеночной недостаточности нарушается обезвреживание аммиака в печени. Глутамат и аргинин используют для лечения, чтобы выводить аммиак «в обход» нарушенных реакций, протекающих в печени. Например, введение больших доз аргинина(промежуточного метаболита орнитинового цикла) стимулирует регенерацию орнитина и выведение азота в составе цитруллина и аргининосукцината. А глутамат используется для временного обезвреживания аммиака с образованием глутамина . Глутамин - транспортная форма аммиака, в составе своей молекулы переносит его из разных тканей к печени и к почкам, в печени – на синтез мочевины, в почках – небольшое кол-во в свободном виде
У больного мочевина крови 1,9 ммоль/л, повышена концентрация глутамина и снижен уровень глутамата. Каковы возможные причины указанных нарушений?
Ответ: Мочевина понижена вследствие нарушения синтеза её в печени (орнитинового цикла) Нарушается обезвреживание аммиака Следовательно, повышается его концентрация в крови и тканях , а это вызывает синтез глутамина из глутамата в нервной ткани.
При обследовании больного обнаружено: общий белок крови 41 г/л, мочевина 36 ммоль/л. Каковы причины обнаруженных изменений?
Ответ: Как мы видим,содержание белка в крови понижено,а мочевины повышено.Из этого делаем вывод,что в организме происходит распад белка,активно синтезируется мочевина. Гиперурикемия — повышенное содержание мочевой кислоты в крови. В данном случает причиной является голодание- результатом голодания бывает то, что для получения энергии начинает тратиться мышечная масса тела и высвобождаемые в процессе этого пурины попадают в кровообращение. Иначе говоря,при голодании в организм не попадает достаточное количество белка, следовательно белок организма тратиться на синтез энергии из-за чего такой результат анализов.
У больного сахар крови 18 ммоль/л, диурез 3,5 л, кетонурия, остаточный азот – 56 ммоль/л (норма 14-28 ммоль/л), мочевина крови – 14 ммоль/л (норма 2.5 – 8.4 ммоль/л). Каковы причины развития указанных нарушений?
Ответ: Гипергликемия, азотемия (абсолютная продукционная), азотурия, кетонурия говорит о том, что у больного сахарный диабет.
1)При сахарном диабете дефицит инсулина приводит к снижению скорости синтеза белков в организме и усилению распада белков. Это вызывает повышение концентрации аминокислот в крови. Аминокислоты поступают в печень и дезаминируются. Безазотистые остатки гликогенных аминокислот включаются в глюконеогенез, что ещё более усиливает гипергликемию. Образующийся при этом аммиак вступает в орнитиновый цикл, что приводит к увеличению концентрации мочевины в крови и, соответственно, в моче – азотемия(абсолютная продукционная) и азотурия.
2)Кетонурия (при низком соотношении инсулин/глюкагон в жировой ткани активируется липолиз, жирные к-ты поступают выше нормы, увеличивается скорость В-окисления, ацетил-КоА накапливается в митохондриях гепатоцитов и используется на синтез кетоновых тел кетонурия
При обследовании больного обнаружено: общий белок крови 52 г/л, остаточный азот 45 ммоль/л, при копроскопии – капли жира, мышечные волокна, зерна крахмала. Функции какого органа нарушены?
Ответ: Анализ показал,что белок в крови понижен (из-за того,что он не перерабатывается в ЖКТ,поэтому копроскопия дала такой результат),остаточный азот повышен(из-за того,что новых пит.веществ в организм не поступает из-за дисбаланса,поэтому организм использует свои белки для поддержания жизнедеятельности).Диагноз:Мальабсорбция —— потеря одного или многих питательных веществ, поступающих в пищеварительный тракт, обусловленная недостаточностью их всасывания в тонкой кишке. При копроскопии обнаруживаются остатки непереваренной пищи, в анализе крови — гипопротеинемия.Мышечные волокна (креаторея) - определяются при нарушениях функции желудка и поджелудочной железы, когда выделяется недостаточное количество соляной кислоты и ферментов, переваривающих белки. Источником белка в пище в основном являются мясные продукты, рыба.Капельки жира и кристаллы жирных кислот (стеаторея) - выявляются при нарушении функции тонкой кишки вследствие недостаточной выработки ферментов, переваривающих жиры (сливочное и растительное масло, сметана).Зерна крахмала (амилорея) бывает у больных с нарушенной функцией поджелудочной железы из-за отсутствия фермента, переваривающего крахмал (хлеб и хлебобулочные изделия, картофель, овощи, фрукты).
У больного мочевина крови – 60 ммоль/л (норма 2.5 – 8.4 ммоль/л), остаточный азот – 140 ммоль/л (нора 14-28 ммоль/л). С поражением какого органа могут быть связаны обнаруженные изменения?
Ответ: Нарушение функций почек (фильтрации). В результате ретенционная ренальная азотемия
У больного гриппом отмечается головокружение, тошнота, судорожные припадки. Содержание аммиака в крови составляет 1 мг/дл (норма 0.04-0.07 мг/дл). Известно, что вирус гриппа ингибирует карбамоилфосфатсинтетазу I. Объясните причину указанных симптомов у больного.
Ответ: Гипераммониемия ( повышение содержания аммиака в крови) из-за дефекта фермента орнитинового цикла – карбомоилфосфатсинтетазы 1. Нарушается орнитиновый цикл обезвреживание аммиака снижается
Объясните, каковы причины повторяющейся рвоты, судорожных припадков с потерей сознания у 4-х месячного ребенка, если в его крови обнаружена высокая концентрация цитруллина.
Ответ: Цитруллин – промежуточное вещество орнитинового цикла. Высокая концентрация цитруллина в крови происходит из-за врожденного дефекта(аутосомно-рецессивное заболевание) фермента аргининосукцинатсинтетазы, который катализирует образование аргининосукцината. Орнитиновый цикл нарушается, цитруллин в крови и в моче.
У больного генетическое заболевание, связанной с нарушением образования синтетазы аргининянтарной кислоты. Как проявится это заболевание?
Ответ: Цитруллинемия – врожденное заболевание, дефект фермента аргининосукцинатсинтетазы. В рез-те: гипераммониемия , цитруллин и аммиак в крови. Проявления: судороги, тошнота, головокружение, потеря сознания, при хронической врожденной форме - отставание в умственном развитии.
В результате генетического дефекта константа Михаэлиса аргининосукцинатлиазы возросла в 20 раз. Как проявится заболевание?
Ответ: Аргининосукцинатурия – при дефекте данного фермента. Нехватка фермента ведёт к нарушению орнитинового цикла – в крови: аргининосукцинат и аммиак (гипераммониемия) Проявления: атаксия, судороги, выпадение волос
У больного моча при стоянии темнеет, на коже темные пятна. После приема 200 г аскорбиновой кислоты моча темнеть перестала. С каким генетическим заболеванием это связано?
Ответ: Алькоптонурия («черная моча») возникает при дефекте диоксигеназы гомогентизиновой к-ты. В рез-те этого дефекта не образуется фумарилацетоацетат , который идёт на образование конечных продуктов катаболизма тирозина – фумарат и ацетоацетат. Накапливается гомогентизиновая к-та, которая окисляется кислородом воздуха и образует тёмные пигменты – алькаптоны. Витамин С уменьшает экскрецию гомогентизиновой к-ты с мочой.
Ребенок страдает частыми рвотами, отстает в развитии, волосы у него темные, но попадаются светлые пряди. При добавлении к моче хлорного железа наблюдается развитие сине-зеленой окраски. Каковы причины заболевания?
Ответ: ФЕНИЛКЕТОНУРИЯ - тяжелое наследственное заболевание, которое характеризуется главным образом поражением нервной системы.В результате мутации гена, контролирующего синтез фенилаланингидроксилазы, развивается метаболический блок на этапе превращения фенилаланина в тирозин, вследствие чего основным путем преобразования фенилаланина становится дезаминирование и синтез токсических производных - фенилпировиноградной, фенил-молочной и фенилуксусной кислот.В крови и тканях значительно увеличивается содержание фенилаланина (до 0,2 г/л и более при норме 0,01-0,02 г/л). Существенную роль в патогенезе болезни играет недостаточный синтез тирозина, который является предшественником катехоламинов и меланина. Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу.
Раствор хлорного железа вступает в реакцию с фенил-пировиноградной к-той , в рез-те сине-зеленое окрашивание
Наследственное заболевание «болезнь кленового сиропа (валинолейцинурия) связано с нарушением обмена аминокислот с разветвленной цепью. У больных наблюдаются судороги, расстройства дыхания, цианоз, рвота. Моча имеет характерный запах кленового сиропа. Содержание аминокислот с разветвленной цепью в крови значительно превышает норму, что оказывает токсическое действие на головной мозг, часто отмечается кетоацидоз и повышение концентрации ацетоацетата и ацетона. Объясните механизмы развития симптомов.
Ответ: Болезнь кленового сиропа (валинолейцинурия) - наследственное заболевание, связанное с нарушением метаболизма аминокислот с разветвленной цепью ( лейцина , изолейцина , валина ), которые накапливаются в высокой концентрации в крови, вызывая выраженный кетоацидоз , эпилептические припадки , кому . Выделяясь с мочой, они придают ей специфический запах кленового сиропа .
Аминокислоты с разветвленной цепью (лейцин, изолейцин и валин) в норме в клетках человека распадаются в результате ряда последовательных реакций. Этот процесс начинается с превращения перечисленных аминокислот в соответствующие альфа кетокислоты с их последующим декарбоксилированием.
При данном заболевании (болезни кленового сиропа) у чел века имеет место дефект митохондриального ферментного комплекса, связанного со стадией декарбоксилирования кетокислот с разветвленной цепью. Так как этого процесса не происходит,то следует накопление кетокислот-кетоацидоз, а также если вспомнить синтез кетоновых тел-увеличение сопутствующих веществ-ацетоацетата и ацетона. Данные вещества отравляют организм,вызывая судороги,цианоз,рвота.