Механизм токсического действия аммиака

NH ₃ при его избытке в организме оказывает токсическое действие.

Особенно сильно он воздействует на мозг и ЦНС.

Состояния, при которых повышена конц-ия NH ₃ в крови, называются гипераммониемии.

Симптомы гипераммониемии: головокружение, галлюцинации, тошнота, рвота, нечленораздельная речь, судороги, потеря сознания и др.

Причины токсического действия NH₃:

α-КГ, связывая избыток NH₃, превращается в Глу = > снижается концентрация α-КГ.

Это вызывает:

1)  ↓ скорости цикла Кребса, что вызывает гипоэнергетическое состояние.

Нарушается трансаминирование аминокислот и синтез ряда биогенных аминов (ацетилхолин, дофамин и др.)

Высокие концентрации NH ₃ стимулируют синтез Глн из Глу в нервной ткани:

Глу ↓ + NH ₃ ↑ + АТФ → Глн ↑ + АДФ + H₃ PO ₄

Это вызывает:

1) Накопление глутамина в клетках нейроглии приводит к повышению в них осмотического давления = > происходит набухание астроцитов.

Большие концентрации NH ₃ могут вызвать отек мозга.

2) Уменьшение концентрации Глу ↓

= > подавляется синтез ряда нейромедиаторов и особенно g -аминомасляной к-ты (ГАМК):

Глу ↓ ¾¾¾ ¾ ¾¾¾¾ → ГАМК ↓ + CO₂

ГАМК – основной тормозной медиатор.

Его недостаток нарушает проведение нервного импульса = > повышается нервно-мышечная возбудимость и возникают судороги.

↑ концентрации NH₃ в крови сдвигает рН в щелочную сторону (вызывает алкалоз):

H⁺ ↓ + NH₃ ↑ → NH₄⁺ ↑

= > нарушается эффект Бора:

H ⁺ ↓ + Hb (O ₂)₄ → H⁺ Hb + 4 O ₂ ↓

Происходит увеличение сродства гемоглобина к O₂,

что нарушает поступление O₂ в ткани и приводит к гипоксии.

Из-за этого, также происходит накопление CO ₂ в тканях.

↑ конц-ии ионов NH ₄ ⁺ в крови нарушает трансмембранный перенос ионов Na⁺ и К⁺ из-за конкуренции с ними за ионные каналы.

Это также нарушает проведение нервных импульсов.

Способы обезвреживания аммиака в разных тканях:

Основная реакция связывания NH₃, протекающая во всех тканях организма – это синтез глутамина из глутамата:

Глутаминсинтетаза расположена в митохондриях клеток.

Кофактор: ионы Mg ²⁺.

Через клеточные мембраны глутамин легко транспортируется в кровь путём облегчённой диффузии.

Больше всего глутамина образуется в мышцах и мозге.

С током крови глутамин транспортируется в кишечник, почки и в небольшом кол-ве в печень.

Обезвреживание NH₃ в почках:

В почках происходит гидролиз глутамина до глутамата с образованием NH₃:

Образующийся NH₃ используется на синтез солей аммония, которые выделяются с мочой из организма.

! Помимо обезвреживания NH₃, эта реакция имеет более важное значение – компенсация ацидоза.