Обмен билирубина в норме


Продукт метаболизма гемоглобина — билирубин. Норма и референтрные показатели

Уровень обмена гемоглобина и состояние некоторых органов хорошо может пояснить такой показатель как билирубин: норма и отклонения позволяют судить об уровне патологического процесса. Но при его определении не ограничиваются общим количеством.

Физико-химические характеристики билирубина

Билирубин называется желчным пигментом за счет двух основных его физических характеристик. Он входит в состав желчи и придает ей желтоватый оттенок. Причем билирубин является обязательным компонентом желчи. Что до желтого оттенка, он формируется в силу того, что конъюгированные (об это чуть ниже) молекулы способны поглощать световые волны с длиной желтого спектра.

Чистый билирубин — твердое кристаллическое вещество. Он практически нерастворяется в воде. Показатели растворимости в некоторых органических жидкостях тоже относительно не высоки. Так этиловый спирт в одном литре растворяет не более 3 грамм кристаллического вещества. Билирубин хорошо переходит из твердого состояния в растворенное при его добавлении к хлороформу и липидам.

Поэтому чистый билирубин является достаточно токсичным веществом. Он легко проникает через липидные оболочки мембран и достигает митохондрий. Здесь из-за своей химической активности (его молекула имеет отрицательный заряд за счет двух свободных карбоксильных групп -COO). Это свойство позволяет ему служить акцептором ионов водорода. Поэтому, при попадании на мембраны митохондрий данный желчный пигмент нарушает течение дыхательной цепи.

Образование и метаболизм

Это важно! Образование билирубина связано с распадом эритроцитов. Если говорить точнее: он образуется при метаболизме красных кровяных телец.

Схематично образование и дальнейшие превращения билирубина можно представить следующим образом.

Образование пигмента происходит в макрофагах

Это клетки ретикульярно-эпителилаьной системы. Каждая поглощает до нескольких десятков эритроцитов. В основном это происходит из-за их старения. Как известно — красные кровяные тельца «живут» не более 120−140 дней.

Макрофаг, поглотив эритроцит, начинает переваривание. Под действие протеолитических ферментов мембрана красных телец очень быстро растворяется и расщепляется. Гемоглобин свободно поступает в пищеварительную вакуоль макрофага. Здесь под действием гидролаз и оксидаз он распадается на гем и глобиновые цепи аминокислот. Последние практически сразу метаболизируются до аминокислот, которые посредством цитоплазматического транспорта выводятся из вакуоли.

Гем же трансформируется в билирубин. Это и есть чистое вещество. Его принято называть непрямой билирубин: норма его в крови не превышает 0,4 микромоль на лит . После чего этот желчный пигмент выводить из макрофагов. Но тут же связывается альбуминами. При их помощи он и доставляется до гепатоцитов, где происходит следующий этап превращений. Только очень малая часть данного пигмента в виде связи с альбуминами может циркулировать по организму. Это объясняет небольшие показатели нормы при исследовании крови.

Печень

Непрямой билирубин, попадая в гепатоцит подвергается конъюгации. Так называется реакция связывания с глюкуроновой кислотой. Это делает его водорастворимым. Что означает не возможность проникать через липидные мембраны. Таким образом, клетки печени нейтрализуют билирубин, путем перевода его из токсичной фракции в нетоксичную.

Желчевыводящие пути

После того, как желчный пигмент становиться связанным с глюкуроновой кислотой, он из гепатоцита поступает по печеночным желчным потокам, и становиться частью желчи. Здесь он играет своеобразную роль пигмента, а также препятствует фрагментированию желчи. Часть же пигмента из-за своей рзспособности растворятся в воде может циркулировать по общему кровотоку. Он называется прямой билирубин: норма составляет до 20−20,5 микромоль/л.

Кишечник

Билирубин попадает в кишечник вместе с другими компонентами желчи. Здесь он принимает активное участи при так называемом эмульгировании жиров: метод физического их разделения на группы молекул.

Здесь же билирубин подвергается дальнейшей биотрансформации. От его молекулы, под действием пищеварительных ферментов поджелудочной железы, происходит отщепление глюкуроновой кислоты. При этом сама молекула подвергается трансформации и становится уробилирогеном.

Дальнейшая судьба идет по трем основным направлениям:

Клиническое значение определения билирубина

Это важно! Для медицины норма прямого билирубина и его фракций служит эталонным показателем состояний внутренних органов и уровень обмена гемоглобина. Так при усиленном распаде эритроцитов (наблюдается при гемолитических анемиях, малярии, отравлении гемолитическими ядами) наблюдается увеличение количества общего желчного пигмента за счет непрямой фракции. При этом билирубин прямой также увеличивает свою концентрацию.

Заболевания печени сопровождаются несколько иными изменениями. Фракция прямого пигмента практически не изменяется или незначительно повышается. Тогда как несвязанный билирубин превышает норму в десятки раз. Одновременно можно обнаружить увеличение маркеров повреждения печени: аминотрансферазы, фосфатазы.

Наконец при патологиях желчевыводящих путей и кишечника наибольшая концентрацию имеет прямой билирубин. Одновременно, количество уробилина и стеркобилина становится ничтожно малым.

Оцените статью: (Пока нет голосов)  Loading ...

vashnevrolog.ru

Общий билирубин (обмен пигментов)

Билирубин - желчный пигмент, образующийся при распаде эритроцитов из гемоглобина. В норме эти процессы происходят в селезенке, из которой несвязанный с белками (непрямой) билирубин поступает в кровь и печень, где происходит его связывание с белками и образуется прямой билирубин. Именно он выделяется с желчью. В норме прямой билирубин в крови не содержится, но при поражении печеночных клеток (их разрушении) он проникает в кровоток и вызывает интоксикацию и окрашивание кожи (желтуху). Показатель общего билирубина отражает содержание в крови прямого и непрямого билирубина и в норме составляет 8,5-20,5 мкмоль/л сыворотки крови. Желтушность тканей проявляется при повышении уровня билирубина в крови (гипербилирубинемии) не менее 27-34 мкмоль/л. При меньшем показателе может отмечаться только легкая желтушность склер. Повышение уровня билирубина до 85 мкмоль/л - легкая форма желтухи, до 169 мкмоль/л - умеренно выраженная, а более 170 мкмоль/л - крайне выраженная. В зависимости от причины гипербилирубинемии может повышаться уровень прямого или непрямого билирубина. Так, повышение уровня общего билирубина в крови отмечается при массивном распаде эритроцитов в крови (гемолизе), застое желчи в желчевыводящих путях, нарушениях функции печени (в том числе билирубинового обмена). Гемолиз происходит при малярии, инфаркте легких, резус-конфликтах крови матери и плода, переливании несовместимой по группе и резус-фактору крови. Массивный распад эритроцитов сопровождается умеренным повышением уровня прямого билирубина в крови (до 68,4 мкмоль/л), при этом определяется уробилиноген в моче и кале. Кроме того, гипербилирубинемия отмеачется при опухоли головки поджелудочной железы, жировой дистрофии печени, синдромах Ротора и Дубина - Джонсона.

Анемии связаны не только с уменьшением числа эритроцитов и/или гемоглобина в них, но и изменением формы и размеров эритроцитов. Дисковидные в норме эритроциты могут приобретать при некоторых видах анемий форму шара, серпа или веретена.

При желтухе, развившейся на фоне гемолиза эритроцитов, уровень общего билирубина повышается за счет повышения содержания в крови непрямого билирубина, при этом уровень прямого билирубина может быть нормальным или немного повышенным. В этом случае печень не справляется с нагрузкой по переработке большого количества непрямого билирубина, поэтому он накапливается в крови и тканях. Причинами гемолитической желтухи являются анемии (серповидно-клеточная, витамин В12-дефицитная, сидеробластные, микросфероцитарные, физиологическая желтуха новорожденных), гемолитическая болезнь, отравления промышленными ядами, химикатами и грибами. При механической желтухе, связанной с нарушением оттока желчи, уровень общего билирубина в крови увеличивается за счет повышенного содержания прямого билирубина. При этом уровень непрямого билирубина может оставаться в норме или повышаться умеренно. Причинами механической желтухи являются воспаления и опухоли желчевыводящих путей, желчнокаменная болезнь. Желтуха при поражении клеток печени является паренхиматозной - содержание общего билирубина в крови повышается за счет большого поступления в кровь непрямого билирубина. Причиной такой желтухи являются токсические (в том числе алкогольные) и вирусные гепатиты, циррозы печени, опухоли (чаще метастазы). При гемолизе взятой для анализа крови результат недостоверен. Повышение уровня билирубина в крови возможно на фоне приема леводопы, аминосалициловой кислоты, препаратов, нарушающих выделение желчи или вызывающих гемолиз эритроцитов, при повышении уровня липидов в крови. Снижение уровня билирубина в исследуемом материале может произойти под воздействием ультрафиолетового излучения (в том числе солнечного света) и при лечении аминофеназоном.

analizy.vse-zabolevaniya.ru

Кафедра органической и биологической химии

ФГОУ ВПО «Московская государственная академия

ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина»

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ

«Метаболизм билирубина в кишечнике.

Патологии»

Выполнила:

Руководитель:

Джафаров М.Х.

Москва, 2010.

План.

  1. Введение………………………………………..………………………………...3

  2. Образование желчных пигментов……………………………………….……...4

  3. Этапы метаболизма билирубина………………….…………………………….6

  4. Патологии………………………………………………..……………………….9

  5. Заключение……………………………………………………………………..12

  6. Список источников………………………………………………………….…13

Введение.

Билирубин (от лат. bilis — жёлчь и лат. ruber — красный) представляет собой пигментный компонент плазмы и желчи желтого цвета, образующийся главным образом в результате разрушения гема старых эритроцитов системой моноцитов/макрофагов. Источником небольшого количества билирубина служат также цитохромы печени. Химическая формула билирубина - C33h46O6N4, молекулярная масса — 584,68.

В организме встречаются два вида билирубина: непрямой и прямой. Непрямой билирубин называется так потому, что он дает непрямую реакцию с диазореактивом Эрлиха: реакция протекает только после обработки спиртом. Также его называют свободным, шунтовым или неконъюгированным (несвязанным). Он транспортируется альбуминами плазмы крови и не связан с глюкуроновой кислотой.

Диазореакцию (тест ван ден Берга) используют для дифференциации непрямого билирубина от прямого. Прямой билирубин дает прямую реакцию с диазореактивом и является конъюнированным (связанным, или несвободным). Конъюгация билирубина с глюкуроновой кислотой происходит в гепатоцитах.

Непрямой билирубин не может преодолеть почечный барьер и, оставаясь в крови, является токсическим веществом для организма. Захват и выведение билирубина из организма осуществляется печенью. Печень выполняет три важнейшие функции в обмене билирубина: 1) захват свободного билирубина из крови гепатоцитами; 2) конъюгация его с глюкуроновой кислотой; 3) выделение конъюгированного билирубина из печеночной клетки в желчные капилляры.

Образование желчных пигментов.

Срок жизни эритроцитов составляет 110-120 дней, ежесуточно из разрушившихся эритроцитов освобождается 8-9 г гемоглобина. При разрушении гемоглобина его белковая часть – глобин – гидролизуется до аминокислот, которые могут использоваться в белковом синтезе; железо гема включается в общий пул и также может снова использоваться. Порфириновая часть гема – без железа – деградирует необратимо до образования желчных пигментов, которые выводятся из организма.

Первой реакцией распада гемоглобина является разрыв α-метиновой связи между пиррольными кольцами I и II, окисление метиленовой группы до СО и раскрытие тетрапиррольного кольца. Образуется зеленый пигмент вердоглобин, в котором еще содержится железо и глобин. Эта реакция катализируется сложной ферментативной системой – гем-оксикеназой, дециклизирующей в присутствии НАДФН и О2. Далее, по-видимому, спонтанно происходит отделение от вердоглобина железа, белкового компонента и образование первого желчного пигмента – биливердина, окрашенного в зеленый цвет. У млекопитающих НАДФН-зависимая биливердинредуктаза восстанавливает метенильный мостик между пирролами IV и III в метиленовую группу, в результате чего образуется желтый пигмент билирубин.

Рис. 1. Образование желчных пигментов

studfiles.net

Патологическая анатомия: Нарушение обмена билирубина

Патологическая анатомия Конспект лекций. Минск: Международный государственный экологический университет имени А. Д. Сахарова, 2009.

3.2. Нарушения обмена гемоглобиновых пигментов

3.2.2. Нарушение обмена билирубина

Метаболизм билирубина

Билирубин — конечный продукт катаболизма порфиринового кольца молекулы гемоглобина, он не содержит ни железа, ни белка. Билирубин формируется в гистиоцитарно-макрофагальной системе. При разрушении гемоглобина и отщеплении от него гема образуется биливердин, который затем восстанавливается в билирубин. Билирубин транспортируется кровью в печень в несвязанной форме (непрямой, или несвязанный билирубин) и в комплексе с альбумином (прямой, или связанный билирубин). Непрямой (несвязанный) билирубин растворим в липидах. В печени билирубин ферментативно связывается с глюкуроновой кислотой, формируя водорастворимый прямой (связанный) билирубин, который экскретируется клетками печени в желчь, а затем попадает в кишечник. В кишечнике благодаря бактериальной активности он преобразовывается в уробилиноген, который затем выводится одним из трех путей: 1) непосредственно экскретируется с калом (как стеркобилин); 2) при всасывании из кишечника в кровь, по воротной вене попадает в печень и повторно экскретируется в желчь (энтерогепатическая циркуляция) или 3) в норме в небольших количествах экскретируется с мочой в виде уробилина.

Билирубин представлен красно-желтыми кристаллами. Для выявления его используют реакцию Гмелина, при которой под воздействием концентрированной азотной кислоты билирубин дает сначала зеленое, а затем синее или пурпурное окрашивание.

Нарушение обмена билирубина связано с расстройством его образования и выделения.

Симптомокомплекс, характеризующийся увеличением количества билирубина в крови с накоплением его в тканях и желтушным окрашиванием кожи, склер, слизистых, серозных оболочек и внутренних органов называется желтухой.

Степень желтухи сильно колеблется от внешне едва заметной (желтоватый оттенок кожи и склер) до резко выраженной, когда кожа приобретает интенсивное шафранно-желтое или темно-оливковое окрашивание. Степень желтухи не всегда пропорциональна концентрации билирубина в крови.

Желтуха может возникать при наличии следующих условий:

—увеличенное образование билирубина; —уменьшенная экскреция печенью;

—обструкция желчного протока.

По механизмам развития желтухи различают три ее вида:

—надпеченочную (гемолитическую); —печеночную (паренхиматозную);

—подпеченочную (механическую).

Надпеченочная (гемолитическая желтуха) характеризуется повышенным образованием билирубина в связи с увеличенным распадом (гемолизом) эритроцитов. Увеличенное разрушение эритроцитов превышает способность печени связывать билирубин и приводит к накоплению несвязанного билирубина в крови. Это гемобилирубин. Не будучи экскретирован паренхимой печени он дает, так называемую непрямую реакцию (по Гиманс ван ден Бергу), в противоположность холебилирубину, который после выделения в кишечник повторно всасывается в кровь и дает прямую реакцию.

Причины надпеченочной (гемолитической) желтухи те же, что и общего гемосидероза:

—инфекции (сепсис, малярия, желтая лихорадка, возвратный тиф); —интоксикации (фосфор, мышьяк, гемолитические яды); —изоиммунные (гемолитическая болезнь новорожденных) и аутоиммунные (гемобластозы, системные заболевания соединительной ткани) конфликты; —переливание иногруппной, резус-несовместимой или бактериально загрязненной крови; —массивные кровоизлияния; —обширные геморрагические инфаркты в связи с избыточным поступлением билирубина в кровь из очага распада эритроцитов; —врожденные дефекты эритроцитов (наследственные ферментопатии).

При гемолитической желтухе происходит увеличение печени и селезенки. Билирубин усиленно выделяется кишечником, но не почками, поскольку несвязанный (непрямой) билирубин находится в крови в комплексе с альбумином, липидорастворим, поэтому он не фильтруется клубочками почек и не экскретируется с мочой (ахолурическая желтуха). Он не оказывает токсического воздействия на почки и другие паренхиматозные органы. Вместе с тем, у новорожденных может развиваться иногда билирубиновая энцефалопатия, при которой несвязанный билирубин накапливается в базальных ядрах мозга. Эта относительно редкая патология возникает только при увеличении концентрации несвязанного билирубина, который является липидорастворимым и может пересечь гематоэнцефалический барьер. Наиболее частая причина билирубиновой энцефалопатии — тяжелый неонатальный гемолиз, обычно в результате Rh— или АВО-несовместимости крови матери и плода. Внутриклеточное накопление билирубина в мозговых клетках вызывает поражение нейронов и некроз, что может стать причиной смерти в острой стадии. Дети, которые переживают острую стадию, имеют проявления неврологического поражения.

Печеночная (печеночноклеточная, паренхиматозная) желтуха возникает при повреждении гепатоцитов (дистрофии и некрозе их), в результате чего нарушается захват, связывание и экскреция билирубина, что приводит к увеличению его содержания в крови.

Причины печеночной (паренхиматозной) желтухи:

—инфекции (острый и хронический вирусный гепатит — болезнь Боткина, желтая лихорадка, малярия); —интоксикации (отравления хлороформом, фосфором, мышьяком, СCl4, медикаментами); —циррозы печени; —аутоинтоксикации (например, при патологии беременности, ведущей к внутрипеченочному холестазу и повреждению гепатоцитов); —наследственные пигментные гепатозы (ферментопатические печеночные желтухи, возникающие при наследственных пигментных гепатозах, при которых нарушена одна из фаз внутрипеченочного обмена билирубина.

В патогенезе паренхиматозной желтухи главную роль играют нарушение секреции билирубина печенью и повреждение барьера между желчью и кровью, которые развиваются в результате некроза гепатоцитов. Вследствие этого в кровь поступают все составные части желчи — прямой билирубин и желчные кислоты.

При паренхиматозной желтухе обычно уровень содержания в крови и связанного, и несвязанного билирубина увеличены. Связанный, водорастворимый билирубин обычно появляется в моче. Уровень уробилина в моче обычно повышен, потому что дисфункция печени предотвращает нормальный захват и реэкскрецию поглощенного из кишечника уробилиногена. При этом как в почках, так и в других паренхиматозных органах возникают дистрофические изменения, что сопровождается снижением их функции.

Подпеченочная (механическая) желтуха. Ее еще называют обтурационной желтухой. При подпеченочной желтухе происходит обтурация желчных путей, что приводит к накоплению связанного билирубина проксимальнее преграды в желчных путях и печени (холестаз). Связанный билирубин проникает в кровь, вызывая желтуху. Некоторое количество связанного билирубина экскретируется с мочой. Билирубин не попадает в кишечник, при этом уменьшается количество уробилиногена в кале и моче. При полной обструкции желчных путей отсутствие билирубина изменяет нормальный цвет кала.

Причины подпеченочной (механической) желтухи:

—желчнокаменная болезнь; —рак:

—желчных путей; —головки поджелудочной железы;

—Фатерова сосочка двенадцатиперстной кишки;

—метастазы рака другой локализации в перипортальные лимфатические узлы и в печень в области ее ворот, —лимфогрануломатоз (болезнь Хочкина) или туберкулез с поражением перипоральных лимфоузлов, —паразитарные заболевания печени (эхинококк, гельминты и др.),

—атрезии (гипоплазии) желчных путей, поствоспалительные и постоперационные стриктуры.

При подпеченочной (механической) желтухе происходит расширение желчных протоков и разрыв желчных капилляров, развивается холемия, которая вызывает не только интенсивную окраску кожи, но и явления общей интоксикации, главным образом от воздействия на организм циркулирующих в крови желчных кислот. В связи с интоксикацией понижается способность крови к свертыванию, появляются множественные кровоизлияния (геморрагический синдром). Накопление билирубина в клетках печени при обтурационой желтухе приводит к токсическому повреждению — дистрофии, и, при тяжелом поражении, некрозу. Затем в участках некроза развивается фиброз, что может привести к билиарному циррозу и хронической печененочной недостаточности. С аутоинтоксикацией связано поражение почек, развитие печеночно-почечной недостаточности.

Не всякое желтое окрашивание кожных покровов говорит о желтухе в истинном смысле слова. Такое окрашивание может наблюдаться при введении в организм некоторых веществ, например акрихина, пикриновой кислоты. Избыточное употребление каротина придает коже, костям и другим органам желтый оттенок.

www.ritual-service.ru


Смотрите также