Иммунология и биохимия

Аммиак в крови

Аммиак -  NH3.  Источники аммиака в организме

  • Основной путь  -  удаление аминогруппы аминокислот путем окислительного деаминирования   

Другие источники NH

  • Образование аммиака бактериями кишечника из белков пищи и мочевины.   Этот путь определяет высокий уровень аммиака в крови при        кишечной непроходимости.
  • Катаболизм пиримидиновых оснований (тимин и цитозин) 

Образование и обезвреживание аммиака в организмеФормирование NH из различных источников показано на рисунке. Следует подчеркнуть, что в дополнение к NH3, образованному в тканях, большое количество    его освобождается в кишечнике под действием кишечной бактериальной флоры на    пищевые белки  и   мочевину   жидкостей, выделяемых в ЖКТ. Этот NH3 всасывается из кишечника в кровь воротной вены, которая содержит относительно высокую  концентрацию NH3  по сравнению с системной  кровью.  В нормальных условиях здоровая печень быстро удаляет NH3  из портальной крови, так что кровь покидает печень практически  лишенная NH3. Удаление NH3 является существенным, так как даже небольшие количества  аммиака   токсичны  для нервной системы.  При  тяжелых нарушениях функции печени или развитии коллатералей  между портальной веной  и системными венами    при циррозе печени,   как и при  хирургическом  шунтировании -   портокавальные шунты, кровь от кишечника  может обойти печень. Уровень   NH3  в крови повышается и вызывает интоксикацию, особенно после приема больших количеств белка  или после кровоизлияния в ЖКТ.

НОРМАЛЬНЫЙ    УРОВЕНЬ АММИАКА В КРОВИ

У человека нормальный уровень NH3 в крови изменяется от 15 до 60 мкг / 100 мл или 21 - 50 мкмоль/л.  В крови аммиак связывает протон с образованием иона аммония. Концентрация свободного  NH4+ (ион аммония) в свежей плазме составляет менее 20 мкг на 100 мл. Такие низкие концентрации свидетельствуют о том, что биохимические механизмы удаления   этого высокотоксичного вещества чрезвычайно эффективны.

КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Гипераммониемии:  повышение содержания аммиака в крови называют гипераммониемии 

Они могут быть 2-х видов

1. Приобретенные гипераммониемии: это, как правило, результат цирроза печени с развитием коллатерального кровообращения, которое шунтирует кровь и позволяет  обойти печень, тем самым резко снижая синтез мочевины.

2.  Наследственные  гипераммониемии: результат  генетических дефектов в ферментах цикла мочевины. 

Увеличение аммиака в крови - это часто индикатор изменения его метаболизма   на уровне печени. Гипераммониемия возникает в случаях тяжелого повреждения печени с недостаточностью органа  - цирроз в поздней стадии или   тяжелый  гепатит. Высокие уровни аммиака в крови   характерны  для  печеночной недостаточности, тяжелого желудочного или кишечного кровотечения,    сердечной недостаточности, снижения перфузии печени, врожденные дефекты ферментов, участвующих в цикле мочевины, лейкоз, метаболический алкалоз, синдроме Рейе, гемолитическая болезнь новорожденных, а также     при   прямом  переходе крови из системы портальной вены в системный венозный кровоток (цирроз печени, печеночная кома).

 

Высокие концентрации регистрируются также   после интенсивных физических упражнений (в основном у мужчин и культуристов),     в случаях дисбактериоза.

 

Среди лекарственных препаратов, которые могут увеличить содержание аммиака в крови - ацетазоламид, вальпроевая кислота, фуросемид, этакриновая кислота, хлорталидон, изониазид.

Курение сигарет:    после одной сигареты уровень аммиака в крови повышается на  10 мкмоль/л.

 


Симптомы интоксикации NH

Симптомы гипераммониемии: рвота, отказ от мяса, атаксия, летаргия, умственная отсталость, потеря ориентации в пространстве. В тяжелых случаях следует   кома и смерть    В любом случае   гипераммониемия только грубо связана с тяжестью повреждения головного мозга. Таким образом, люди с высоким  уровнем аммиака   могут не иметь каких-либо признаков нарушения функции мозга, и наоборот

 ПОЧЕМУ NH3  ЯВЛЯЕТСЯ ТОКСИЧНЫМ?

Определенно причины токсичности NH3 не известны, но важны следующие биохимические изменения:  

  • В ткани мозга повышенная концентрация NH3 повышает аминирование    α-кетоглутарата – промежуточного метаболита   цикла  трикарбоновых кислот в глутамат. Это уменьшает содержание   альфа-кетоглутарата   и снижает скорость ЦТК как части     клеточного дыхания  в митохондриях .
  • Повышенная концентрация NH3 способствует образованию глутамина из глутамата и, таким образом, уменьшает  пул  глутаминовой кислоты  в клетках мозга. Отсюда уменьшается образование    ингибирующего нейротрансмиттера ГАМК (γ-аминомасляная кислота). 
  • Повышение уровня глутамина в мозге    способствует транспорту триптофана в клетки головного мозга.   Триптофан  метаболизирует в медиатор серотонин.    

Как аммиак выводится из организма

1. В основном NH3   преобразуется в мочевину (карбамидный цикл)

2.   Образование  глутамина из глутамата

3. Аминирование альфа-кетокислот  с формированием аминокислот

Образование мочевины (Цикл Кребса-Гензелайта)

Удаление   избытка NH3, образующегося при   катаболизме аминокислот в тканях или  под действием бактерий в кишечнике, достигается  путем синтеза  мочевины, которая выводится с мочой. 

Характерные особенности цикла   мочевинообразования 

  • Это циклический процесс  из пяти  реакций, которые включают орнитин, цитруллин, аргинин и аспарагиновую кислоту.
  •  Место синтеза:    у млекопитающих  полный цикл  - печень. 
  • Локализация ферментов:  часть в митохондриях  и частично в  цитозоле. 

За один оборот цикла   один моль  NH3 и один моль  С02 преобразуются в один моль  мочевины  и   регенерируется цитруллин, который действует в качестве катализатора.  Один оборот цикла требует 3 моля АТФ, поэтому при дефиците кислорода уровень аммиака в крови повышается.

 

Поиск по сайту

Консоль отладки Joomla!

Сессия

Результаты профилирования

Использование памяти

Запросы к базе данных