Ретенция азота у детей различного возраста

возраст задержка азота в % от

введенного с пищей

 

до трех месяцев 50,7

5 - 6 месяцев 35,3

6 - 9 месяцев 32,5

3 года 25,2

7 - 10 лет 20,5

11 - 13 лет 13,8

14 - 17 лет 11,0

 

2. Обмен аминокислот в детском возрасте характеризуется значительной интенсивностью: активно осуществляются процессы декарбоксилирования глутаминовой кислоты с образованием ГАМК, с высокой скоростью идет обмен аланина, триптофана и др.

3. В тканях детского организма аминокислоты подвергаются интенсивному дезаминированию, в результате которого образуется аммиак. Пути его обезвреживания в разные периоды жизни ребенка меняются.

У новорожденных преобладает урикотельный тип выведения азота (в общем азоте мочи преобладает мочевая кислота и соли аммония).

С шестимесячного возраста в составе общего азота мочи начинает преобладать мочевина, экскреция мочевой кислоты снижается. Это свидетельствует о созревании уреотельного типа выведения азота.

4. В моче взрослых обнаруживаются лишь следы креатина, у детей же отмечается физиологическая креатинурия, которая наблюдается с момента

рождения до 10 - 16 лет, что видимо связано с недостаточностью ферментных систем в мышцах, обеспечивающих его обмен.

5. У новорожденных имеет место физиологическая гипераминоацидурия - повышенное выделение с мочей аминокислот - глицина, серина, аспарагина и др. Это является доказательством несовершенств почечных канальцев.

6. У детей встречается заболевание пиридоксин-зависимость. Оно обусловлено нарушением превращения глутаминовой кислоты в ГАМК (судороги, иногда гибель в раннем возрасте). Введение витамина В₆ улучшает состояние, т.к. стимулирует синтез декарбоксилазы глутаминовой кислоты.

7.В плазме крови новорожденных повышена активность АсАТ, нормализация уровня которой происходит после 6 мес. жизни ребенка. Это является, по-видимому, следствием повышенной проницаемости клеточных, митохондриальных мембран и выходом органоспецифических ферментов в кровь у детей после рождения.

 

Ситуационные задачи

1. При циррозе печени часто наблюдаются нарушения функций центральной нервной системы: снижение памяти, нарушение ориентировочных и поведенческих реакций. Накопление какого метаболита в нервной ткани может быть причиной таких расстройств? Ответ накопление аммиака, так как при циррозе печени нарушается детоксикацонная функция печени
2. При дефиците витамина В₆ у детей возникают судороги, которые довольно быстро исчезают при парэнтеральном введении пиридоксина. Имеется ли связь между дефицитом витамина В₆, нарушением метаболизма аминокислот и возникающими судорогами? Ответ: витамин В₆ в качестве кофактора ПАЛФ катализирует декарбоксилирование глу, при этом образуется ГАМК, - тормозной нейромедиатор, при его недостатке развиваются судороги
3. В эксперименте на животных обнаружено, что в печени снижена активность фермента аргиназы. К чему это может привести? Ответ: аргиназа – заключительный фермент орнитинового цикла, может привести к повышению содержания аргинина, а в конечном счете, аммиака
4. У ребенка одного года резко снижен уровень мочевины и повышен уровень аммиака. Как можно назвать такое состояние? Объясните возможный механизм изменений. Ответ: состояние, при котором повышено содержание аммиака в крови –гипераммониемия, (см зад 1)
5. У больных сахарным диабетом развивается отрицательный азотистый баланс, а с мочой экскретируется повышенное количество мочевины. Почему? Ответ: при сахарном диабете глюкозы в клетке не хватает, на энергетические нужды начинает использоваться липиды и белки, которые катаболизирует на аминокислоты, при этом активно вступают в процессы трансдезаминирования, при этом образуется свободный аммиак, который обезвреживается в орнитиновом цикле с образованием мочевины, которая выводится с мочой.

 

6. При питании взрослого человека в основном белками растительного происхождения (вегетарианство) наблюдается отрицательный азотистый баланс. Почему? ответ Механизм отрицательного азотистого баланса очень похож на ответ зад 5, с той разницей, что при вегетарианстве причиной катаболизма собственных внутриклеточных белков является недостаток всех незаменимых аминокислот в растительной пище, а следовательно - и в клетке. Назовите возможные причины гипераммониемий

7. Объясните механизм действия больших доз аргинина при наследственном дефекте аргининосукцинатлиазы (ответ: в отсутствие аргинина снизились количество орнитина в клетках и скорость цикла синтеза мочевины)

8. Крысам, голодавшим в течение 12 часов, дали аминокислотную смесь. Содержащую все а/к, за исключением аргинина. Через 2 часа содержание аммиака у животных в крови возросло до 140 (мкг/л и появились клинические симптомы гипераммониемии(кома, судороги). В контрольн. Группе животных, получавших полную смесь а/к, симптомов не наблюдалось

а) почему отсутствие аргинина привело к гипераммониемии?

Б) напишите реакцию. Скорость которой снижается в отсутствие аргинина. Назовите фермент

В) можно ли аргинин заменить орнитином?

Ответ: А) в отсутствие аргинина снизились количество орнитина в клетках и скоторсть цикла мочевинообразования

Б) аргинин--- мочевина+ орнитин (фермент Аргиназа)

В) можно

 

 

 

Гипераммониемия

Симптомы:

- тошнота, рвота

- Головокружение, судороги

- Потеря сознания, отек мозга

- Отставание в умственном развитии

Все симптомы связаны с действием аммиака на ЦНС

Диагностика:

- Определение концентрации аммиака

- определение содержания метаболитов цикла мочевины

- определение активности ферментов цикла мочевины

Практические навыки, которыми должен овладеть студент по теме занятия

Уметь определять, какие ферменты нарушаются при работе цикла мочевинообразования, а также симптомы, которые проявляются при этих состояния, уметь интерпретировать данные лабораторных анализов АЛТ, АСТ

Практическое занятие № 17

(Лабораторный практикум)

ТЕМА: Индивидуальные пути обмена аминокислот

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯизучить общие и индивидуальные пути обмена аминокислот, роль метаболитов, образующихся в ходе этих реакций. Нарушения обмена аминокислот.

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Лекции по курсу биологической химии
2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2006
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. 2004
4. Таганович А.Д. Кухта В.К Биологическая химия. 2005
5. Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. М. 2001

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия, 2002
2. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека, 2000

Из курса биоорганической химии студент должен знать: формулы ароматических и серосодержащих аминокислот.

 

Учебная карта занятия

Содержание темы

1. Продукты декарбоксилирования аминокислот. Биогенные амины: гистамин, серотонин, гамма-аминомасляная кислота, катехоламины. Инактивация и обезвреживание биогенных амнов.

2. Индивидуальные пути обмена аминокислот (ароматических и серосодержащих).

3. Молекулярные болезни, связанные с нарушением их обмена (фенилкетонурия, тирозинурия, тирозиноз, алкаптонурия, альбинизм, цистинурия и др.).

4. Индивидуальные пути обмена некоторых аминокислот (фенилаланина, тирозина, цистеина, лизина, глицина, серина, триптофана, метионина.

5. Патология азотистого обмена.

6. Энзимопатии как разновидность молекулярных болезней. Механизм их развития на примере превращений серосодержащих аминокислот.

7. Недостаточность фенилаланингидроксилазы. Фенилкетонурия, нарушения обмена веществ при этом заболевании

8. Недостаточность гомогентезиноксидазы. Алкаптонурия, нарушения обмена веществ при этом заболевании

9. Недостаточность тирозиназы. Альбинизм, нарушения обмена веществ при этом заболевании

10. Участие метионина в процессах трансметилирования. Синтез креатина, особенности его обмена- образование креатинина

Задания для студентов

1. Напишите реакцию активации метионина, в чем ее особенность? (ответ: единственная реакция в организме, когда одновременно используются все три фосфатные остатка)

2. Обратите внимание на процессы, в которых участвует метильная группа метионина и какие аминокислоты необходимы для регенерации метионина (ответ: для регенерации метионина требуется витамин В12 в качестве донора метильной группы, а также необходимо участие серина.

3. Животному ввели метионин с меченой ¹⁴С метильной группой. Через некоторое время метка была обнаружена во фракции мембран. В составе каких соединений может быть найдена метка (ответ: в составе ФЛ)

4. В моче обследуемого ребенка обнаружена гомогентизиновая кислота. Каково происхождение гомогентизиновой кислоты? Можно ли считать гомогентизиновую кислоту нормальным компонентом мочи? (ответ: гомогентизиновая кислота – патологический компонент мочи, так как появляется в моче только при недостатке оксидазы ГГК)

5. У ребенка содержание в крови фенилаланина 7 мкмоль/л (при норме 0,2 мкмоль/л). В моче также обнаружено большое количество этой аминокислоты. Какие нарушения обмена веществ можно предполагать? Как называется заболевание? Что следует рекомендовать для улучшения состояния? (Ответ: Фенилкетонурия, при этом в крови накапливаются фенилПВК, фениллактат, фенилацетат, токсические продукты для ЦНС)

 

6. У больного с прогрессирующей мышечной дистрофией в сыворотке крови повышена концентрация креатина и понижена концентрация креатинина. Дайте объяснение этому? (Ответ: При мышечной дистрофии нарушается образование энергии в виде АТФ. креатинкиназная реакция замедляется или совсем не идет, поэтому креатинин не образуется, а креатин накапливается в крови, и следовательно наблюдается повешенная экскреция его с мочой)

7. При лечении сахарного диабета инсулином больным рекомендуют пищу, богатую метионином и лизином (молоко, молочные продукты) для профилактики жирового перерождения печени. Оправдана ли такая рекомендация? Почему? (примерный ответ: лизин и метионин являются субстратами для образования каринитина – транспортного вещества для ВЖК, т.е активизируется мобилизация жиров в МТХ для процессов окисления, кроме того, они используюся для образования фосфолипидов, в частности лецитина, являющегося донором ненасыщенных жирных кислот в реакции этерефикации холестерина, таким образом, метионин и лизин относят к липотроптным факторам, т.е. понижающим уровень жиров в организме)

 

Темы реферативных сообщений

• Фенилкетонурия. Биохимические изменения при данной патологии

• Альбинизм. Причины и нарушения обмена веществ при данном заболевании.

• Алкаптонурия. Биохимические нарушения, сопровождающие данную патологию

• Роль S-аденозинметионина в процессах трансметилирования.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Наследственные нарушения обмена аминокислот, сопровождающиеся повышением их выделения с мочой без изме­нения уровня в крови

Эта группа наследственных энзимопатий, при которых обратное всасывание аминокислот в почках не происходит и поэтому увеличения их в сыворотке крови не наблюдает­ся. Недостаточно активная реабсорбция аминокислот в по­чках приводит к еще большему содержанию их в моче (на­пример, гомоцистинурия, цистатионинурия).