4.93M

Category:

biology

Биохимия печени в норме и при патологии

1.

Биохимия
печени в норме
и при
патологии
Лекция проф. В.В. Алабовского

2.

Результаты операций на сердце во многом
зависят от исходного состояния печени

Оказалось, что во время
операции на сердце, печень
“старается” обеспечить
гомеостаз организма ценой
“своей жизни”, то есть
ослабляя обмен веществ у
себя, старается сохранить
жизнедеятельность в других
органах.
Аппарат
искусственного
кровообращения
(АИК)

4.

Неудивительно, что в хирургической практике
возник особый интерес к исследованию состояния
печени перед оперативным вмешательством.
Было установлено, что серьезные изменения
метаболизма в печени, вызванные заболеванием
сердца в значительной степени влияют на исход
операции.
Поэтому у хирургов возникла необходимость в
создании новых, наиболее объективных методов
диагностики метаболического состояния печени,
которые были использованы и при других
заболеваниях человека.
Почему же так сильно влияет состояние печени
на результаты операций у хирургов?

5.

Печень, как центральная биохимическая
лаборатория в организме
мозг
мышцы
почки
органы
пищеварения
эндокринные
железы
соединительная ткань

6.

Печень выполняет жизненно важные
функции :
1.метаболическую
2.антитоксическую
3.депонирующую
4.экскреторную
5.инкреторную (регуляторную)

7.

Участие
печени в
обмене
углеводов

8.

Печень является органом, который
накапливает глюкозу (в виде гликогена) для
обеспечения организма энергией при
стрессовой ситуации
глюкоза + АТФ
глюкозо-6-фосфат + АДФ
глюкозо-6-фосфат + УТФ
УДФ-глюкоза + Н4Р2О7
(гликоген)n + УДФ-глюкоза
(гликоген) n+1 + УДФ
Данный процесс происходит в обычных условиях и
сопровождается тратой энергии в виде АТФ
!

9.

СТРЕСС
Главным условием преодоления
стресса является резкое увеличение
уровня глюкозы в крови.
адреналин
Фосфорилаза
(неактивная)
Фосфорилаза
(активная)
(ГЛИКОГЕН)n
Хорошо видно, что для расщепления
гликогена энергия АТФ не нужна.
ГЛИКОГЕН (n-1) + ГЛЮКОЗА-1-фосфат
фосфоглюкомутаза
ГЛЮКОЗА-1-фосфат
ГЛЮКОЗА-6-фосфат
ГЛЮКОЗА-6-фосфат
фосфатаза
глюкоза + Н3РО4
В КРОВЬ

10.

Пути превращения глюкозы
ГЛЮКОЗА
дихотомический путь
аэробный
СО2 + Н2О
+ 38 АТФ
пентозофосфатный
уронатный
анаэробный (гликолиз)
2 молочные
кислоты
+ 2 АТФ
пентозы
(рибоза,
НАДФН2
дезоксирибоза)
УДФ-глюкуроновая
кислота
синтез РНК, синтез
обезврежи- синтез
ДНК
жирных
вание
мукопокислот,
ядовитых лисахафосфолипи- веществ
ридов,
дов клеточ
(рубцы,
ных
соединимембран
тельная
ткань)

11.

Участие печени в регуляция концентрации
глюкозы в крови
глюкоза
глюкокортикоиды
липиды
глюкоза
белки
глюкоза
адреналин
глюкагон
инсулин
тироксин
гликоген

12.

При печеночной недостаточности:
1. Снижается количество глюкозы в
крови (падает активность инсулиназы,
в результате уровень инсулина в крови
увеличивается, а концентрация
глюкозы падает);
2. Резервы глюкозы в организме
понижаются (снижена способность
печени синтезировать гликоген)

13.

Оценка
гликогенобразующей
способности
печени.

14.

Профиль сахарной кривой у здорового и больного
после сахарной нагрузки
Уровень
глюкозы
крови
больной
нарушен синтез гликогена
здоровый
выброс инсулина
нагрузка
глюкозой
0
1
2
3 часы

15.

Синтез гликогена в печени при
нагрузке галактозой
нагрузка
галактозой
(40 г)
гликоген
глюкоза
галактоза
кровь
кишечник
почки
источник энергии
галактоза в моче (в норме не более 2,5 г)

16.

Участие печени
в обмене
липидов

17.

Порции желчи при дуоденальном зондировании
порция С
порция В
порция А

18.

Роль желчных кислот в
обмене липидов
1.Эмульгаторы жиров;
2.Активаторы липаз;
3.Транспортные переносчики жирных
кислот в стенке кишечника
(образование хиломикронов).

19. Синтез в печени липопротеинов

АПОПРОТЕИНЫ
Фосфолипиды
холестерин
триглицериды

20.

Пути циркуляции холестерина в организме
ЛПОНП
ЛПОНП
ЛПНП
капилляр
ЛПВП
клетка
рецептор
холестерин
избыток
12-перстная
кишка
синтез

21.

Концентрация холестерина в
крови возрастает:
1. При изменении структуры апобелков
ЛПОНП, что приводит к нарушению
рецепции ЛПНП клетками-мишенями
и развитию атеросклероза;
2. При холестазе удаление холестерина
из организма желчью нарушается.

22.

Жировая
инфильтрация
печени (жировой
гепатоз)

23.

24.

Использование фосфатидной кислоты для синтеза
жиров и фосфолипидов
СН2-О-СО-С17Н33
СН- О-СО-С15Н31
Н2О3Р-О-СН2
СН3 СН3 СН3
N
С17Н31СО-S-КоА
НS-S-KoA
Н3РО4
СН2
АТФ
СН2
ОН
вит В12
Фолиевая
кислота
СН2-S-СН3
СН2
СН-NН2
СООН
СН2-О-СО-С17Н33
СН- О-СО-С15Н31
СН2-О-СО-С17Н31
СН3 СН3 СН3
N
СН2 СН -О-СО-С Н
2
17 33
СН2
СН- О-СО-С15Н31
О
НО-Р-О-СН2

25.

Преимущественное использование фосфатидной
кислоты для синтеза жиров при патологии.
СН2-О-СО-С17Н33
СН- О-СО-С15Н31
Н2О3Р-О-СН2
вит В12
СН3 СН3 СН3
С17Н31СО-S-КоА
НS-S-KoA
Н3РО4
Фолиевая
кислота
N
СН2
СН2
СН2-S-СН3
ОН
СН2
СН-NН2
СООН
СН2-О-СО-С17Н33
СН- О-СО-С15Н31
СН2-О-СО-С17Н31
?
Жировой гепатоз

26.

Показатели крови при жировой
инфильтрации печени
Общие липиды
N
Триацилглицерины
↑
Холестерин
↓
Фосфолипиды
↓
Фосфатидилхолин
↓

27.

Участие печени
в обмене
белков

28.

Роль печени в депонировании
аминокислот
альбумины
аминокислоты
кишечник
кровь
Белки
пищи

29.

Участие печени в обмене
аминокислот
1.Реакции поликонденсации (биосинтез
белков)
2.Реакции трансаминирования
3.Реакции декарбоксилирования
4.Реакции окислительного
дезаминирования

30.

Образование функционально-активных
молекул белков
Удаление “лишних”
аминокислот или
участков белка
НАД
(ФАД)
Модификация
углеводов
Образование
олигомерных
белков
металлы
Фосфорилирование

31.

Оценка белковосинтезирующей
функции печени.
1. Концентрация альбумина в крови;
2. Концентрация протромбина крови;
3. Концентрация трансферрина крови;
4. Активность холинэстеразы крови;

32.

Лабораторная
диагностика
патологических
синдромов печени

33.

1. синдром цитолиза
1, АсАТ; АлАТ
2. гамма-глутамилтранспептидаза
3. ЛДГ4; ЛДГ5
4. сорбитолдегидрогеназа

34.

Диагностика заболеваний с помощью ферментов
основывается на явлении цитолиза – выхода
ферментов из цитоплазмы клеток в кровь при
повреждении органа.
Кровеносный
сосуд
Поступление
ферментов из
поврежденных
клеток

35.

Локализация АсАТ и АлАТ в клетках печени
АлАТ
АсАТ

36.

Динамика повышения активности
ферментов крови при гепатите
Активность
ферментов
АлАТ
АсАТ
ЩФ
-ГТП
1 2
3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Дни болезни

37.

2. синдром метаболической интоксикации
1. нагрузка галактозой
2. содержание глюкозы
3. липиды крови
4. общий белок
5. концентрация альбуминов
6. холинэстераза
7. бромсульфалеиновая проба
8. протромбин крови

38.

С помощью бромсульфалеиновой пробы
исследуется поглотительно-выделительная функция
печени. Эта проба относится к наиболее ценным
функциональным исследованиям печени.
При проведении пробы внутривенно вводят
водный раствор бромсульфалеина Из вены
другой руки берут кровь через 3 и 45 мин после
введения раствора бромсульфалеина.
Проба считается отрицательной, если через
45 мин в крови остается не более 5%
красителя.
Задержка более 6% красителя считается
патологической.

39.

3. холестатический синдром
1. щелочная фосфатаза
2. гамма-глутамилтранспептидаза
3. 5-нуклеотидаза
4. фракции билирубина крови
5. холестерин крови
6. желчные пигменты в моче
7. желчные кислоты в моче
8. уробилин в моче

40.

Холестаз, вызванный опухолью
поджелудочной железы

41.

Превращения билирубина в организме
Связ.
билиру
бин
Связ.
билиру
бин
Уробилиноген
Свободный
билирубин
кровь
кость
кишечник
уробилин

42.

Обезвреживание билирубина в печени в норме
Костный мозг
связанный
билирубин
УДФглюкуронид
кишечник
75%
связанный
билирубин
25%
ЖЕЛЧЬ
связанный
билирубин
свободный
билирубин
гепатоциты
КРОВЬ

43.

Повышение концентрации связанной
фракции билирубина в крови при холестазе
свободный
билирубин
связанный
билирубин
УДФглюкуронид
связанный
билирубин
ЩФ
γ-ГТП
5-нукл.
ЖЕЛЧЬ
гепатоциты
КРОВЬ

44.

Динамика повышения активности
ферментов крови при холестазе
Активность
ферментов
ЩФ
АлАТ
АсАТ
-ГТП
1 2
3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Дни болезни

45.

4. Антитоксическая функция печени
1. фракции билирубина
2. мочевина крови
3. аммиак крови
4. индикан мочи
5. антипириновая проба

46.

Обезвреживание аммиака
в печени
NH3
H2N-C-NH2
O

47.

48.

Повышение всех фракций билирубина
при печеночной желтухе
Костный мозг
связанный
билирубин
УДФглюкуронид
кишечник
связанный
билирубин
АлАТ
ЖЕЛЧЬ
связанный
билирубин
свободный
билирубин
гепатоциты
АсАТ
КРОВЬ

49.

Обезвреживание
ядовитых веществ с
помощью реакции
гидроксилирования

50.

Превращения аминокислот в кишечнике
под влиянием бактерий (гниение)
скатол
триптофан
индол
фенол
тирозин
бензойная
кислота

51.

гидроксилирование токсичных
веществ в печени
--СН3
--СН3
цит р-450; НАДФН2; О2
NН
скатол
-- ОН
NН
скатоксил
--ОН
цит р-450; НАДФН2; О2
NН
индол
NН
индоксил

52.

Цитохром р450

53.

Организация микросомальных
оксилительных ферментных систем
O2
RH
НАДФН
Цит Р450
спирты
R-OH

54.

Гены-кандидаты, полиморфизмы в которых
влияют на фармакологический ответ
CYP2D6
CYP2C9
CYP2C19
CYP3A4
CYP3A5
NAT2
ACE I/D
ABR1
ABR2
MDR1
BCRP
SLO1B1
VKORC1

55.

Инактивация фенола глюкуроновой
кислотой
УДФ-глюкуроновая к-та + фенол =
Фенол-глюкуронид + УДФ

56.

Инактивация
фосфоаденозинфосфосульфатом
NH2
N
N
N
N
О
||
O
ОН
SO3H
CH2 – O– P– O—
|
ОН
О----PO3H2

57.

обезвреживание индоксила в печени
--ОН
ФАФС
NН
индоксил
--О-SO3H
NН
индоксил-гидросульфат
--О-SO3К
NН
ИНДИКАН
почки

58.

диагностическое значение определения
индикана в моче
триптофан
индол
кишечник (непроходимость)
индоксил
индикан
печень
почки
индикан мочи
Грыжевой мешок

59.

Динамика снижения концентрации
антипирина в крови
конц. антипирина в крови
прием антипирина
больной
здоровый
время, часы

60.

5. Синдром шунтирования печени
цирроз
полая
вена

61.

62.

Цирроз печени

63.

Синдром
"голова
медузы"
Увеличение вен
передней брюшной
стенки

64.

Показатели синдрома
шунтироваания печени
1. Аммиак крови;
2. Фенолы крови;
3. Концентрация аминокислот крови;
4. Увеличение свободного билирубина;
5. Увеличивается активность АлАТ;
6. Снижение уровня альбумина и протромбина:
7. Увеличение сиаловых кислот, серомукоида;
8. Повышение проколлагена -|||-пептида предшественника коллагена (в N=5-12 мг/мл)
Показатели 7 и 8 свидетельствуют об интенсивном образовании
соединительной ткани в печени, замещающей погибшие гепатоциты.

65.

6. Синдром опухолевого роста
1.альфа-фетопротеин
2.щелочная фосфатаза
3.лактатдегидрогеназа
4.фракции билирубина

66.

Альфа-фетопротеин (АФП)
< 15 нг/мл
- Диагностика и мониторинг течения
и терапии первичной гепатоцеллюлярной карциномы.
- Преходящие повышения уровня
АФП при заболеваниях печени.

67.

В клинической практике важное значение в
диагностике вирусных заболеваний печени
является использование иммунохимических методов
исследования.
Все вирусные поражения печени
классифицируют по 7 этиологическим причинам:
Гепатит А
Гепатит В
Гепатит С
Гепатит D
Гепатит Е
Гепатит G
Гепатит TTV

68.

Для диагностики вирусного гепатита А
используют следующие иммунологические
маркеры на вирусы (антигены):
- анти-ВГА
- анти-HAV IgM
В последние годы появилась возможность
тестирования РНК вирусного гепатита А с
помощью молекулярно-генетических методов
(полимеразная цепная реакция - ПЦР), которая
может быть выявлена за несколько дней до
повышения активности АЛТ.

69.

Для диагностики вирусного
гепатита В используют
следующие иммунологические
маркеры на вирусы (антигены):
- поверхностный антиген вируса гепатита B – HBsAg
- анти-HBV IgM
- анти-HBs cor IgM
- IgG-антител к ядерному антигену
- Pre-S1 – белок пре-S1 зоны ДНК вируса гепатита В
- Анти-Pre-S2 – антитела к белку пре-S2 зоны ДНК вируса
гепатита В.