Ацетоуксусная кислота в анализе крови
Ацетон, ацетоуксусная кислота и р-оксимасляная кислота называются ацетоновыми или кетоновыми телами. Повышение содержания ацетоновых тел в крови и появление их в моче могут быть выявлены с помощью биохимических методов исследования. Полученные данные используются для диагностических целей. [c.151]
Во время выполнения физических нагрузок клетки печени активно извлекают из крови жир и жирные кислоты, содержание которых в крови возрастает вследствие мобилизации жира из жировых депо. Поступающий в печеночные клетки жир сразу же подвергается гидролизу и превращается в глицерин и жирные кислоты. Далее жирные кислоты путем р-окисления расщепляются до ацетил-КоА, из которого затем образуются кетоновые тела — ацетоуксусная и Р-оксимасляная кислоты. Синтез кетоновых тел обычно называется кетогенезом. Кетоновые тела являются важными источниками энергии. С током крови они переносятся из печени в работающие органы -миокард и скелетные мышцы. В этих органах кетоновые тела вновь превращаются в ацетил-КоА, который сразу же аэробно окисляется в цикле Кребса (ЦТК) до углекислого газа и воды с выделением большого количества энергии. [c.159]
К кетоновым, или ацетоновым, телам относятся ацетоуксусная кислота, Р оксимасляная кислота и ацетон. В крови здорового человека они присутствуют в очень незначительных количествах, которые составляют в среднем около 0,5 мг в 100 мл крови. Кроме того, ежедневно с мочой выделяется около 100 мг кетоновых тел. Эти количества и в крови и в моче можно считать ничтожными. Но в условиях голодания, а также при заболевании сахарным диабетом их содержание значительно возрастает. Вообще образование кетоновых тел усиливается при любых условиях, вызывающих нарушение углеводного обмена, что влечет за собой усиление обмена жиров, необходимого для удовлетворения энергетических потребностей орга- [c.374]
Сахарный диабет следует рассматривать как заболевание, сопровождающееся серьезным расстройством обмена веществ в организме. Неудивительно поэтому, что наряду с гипергликемией и глюкозурией при сахарном диабете наблюдаются еще и другие изменения в химическом составе крови и мочи. При тяжелых случаях диабета в крови значительно увеличивается содержание так называемых кетоновых веществ (кетонемия) и выделяются значительные количества кетоновых тел из организма с мочой (кетонурия). К кетоновым телам относятся следующие соединения ацетоуксусная кислота, р-оксимасляная кислота [c.301]
Молочная кислота и аммиак легко диффундируют из мышц в кровь, и содержание их в крови при усиленной работе мышц значительно возрастает. Одновременно с этим с кровью к мышцам доставляются питательные вещества (глюкоза, ацетоуксусная кислота и другие), которые используются мышцами. Неудивительно поэтому, что работа мышц в организме, которая происходит при благоприятных условиях, более продолжительна и более эффективна, чем работа изолированной мышцы. При правильном сочетании периодов работы и отдыха мышцы могут работать продолжительное время без накопления в них молочной кислоты, продуктов распада аденозинтрифосфорной и креатинфосфорной кислот, а также без признаков утомления. Это объясняется тем, что в период отдыха интенсивно протекают окислительные процессы, сопровождающиеся синтезом гликогена из молочной кислоты и аденозинтрифосфорной и креатинфосфорной кислот из продуктов их распада. Только в тех случаях, когда распад энергетически важных веществ в мышцах в период работы происходит более интенсивно, чем их синтез в период отдыха, в мышцах накопляется молочная кислота, инозиновая кислота (продукт дефосфорилирования и дезаминирования аденозинтрифосфорной кис. юты), аммиак, креатин и фосфорная кислота. Мышцы постепенно утомляются, и для восстановления их работоспособности в этих случаях требуется продолжительный период отдыха. [c.554]
У больных с инсулиновой недостаточностью активность липазы повышается, что приводит к усилению липолиза и увеличению концентрации жирных кислот в плазме и печени. Содержание глюкагона у таких больных также повышается, и это тоже усиливает выход свободных жирных кислот в кровь. (Глюкагон оказывает противодействие многим эффектам инсулина, и метаболический статус при диабете отражает соотношение уровней глюкагона и инсулина). Часть свободных жирных кислот метаболизируется до ацетил-СоА (обращение липогенеза) и затем в лимоннокислом цикле—до Oj и Н,0. При инсулиновой недостаточности емкость этого процесса быстро оказывается превышенной и аце-тил-СоА превращается в ацетоацетил-СоА и затем в ацетоуксусную и р-гидроксимасляную кислоты. Под действием инсулина происходят обратные превращения. [c.257]
Ацетоуксусная и Р-оксимасляная кислоты получили название кетоновых тел. Повышенное содержание их в моче указывает на уменьшение щелочных резервов крови или общий ацидоз, тяжесть которого зависит от уровня содержания кетоновых тел в моче. [c.189]
Однако при голодании, как полном, так и при исключении из пищи только углеводов, а также при некоторых заболеваниях содержание р-оксимасляной и ацетоуксусной кислот в крови может повышаться до 300— 298 [c.298]
Однако при голодании, как полном, так и при исключении из пищи только углеводов, а также при некоторых заболеваниях содержание Р-оксимасляной и ацетоуксусной кислот в крови может повышаться до 300— 400 Мг%, что влечет за собой появление их в моче в большом количестве (кетонурия). Содержание р-оксимасляной кислоты в моче при нарушении углеводного обмена (диабет) и при обеднении печени гликогеном может увеличиваться в десятки раз, а содержание ацетоуксусной кислоты — даже в сотни раз. То же самое можно сказать и относительно ацетона — продукта декарбоксилирования ацетоуксусной кислоты. Общее содержание кетоновых тел в суточном объеме мочи диабетика может доходить до 10—50 г. [c.317]
В почках наряду с углеводами также интенсивно потребляется ацетоуксусная кислота. Содержание ацетоуксусной кислоты в крови,притекающей к почкам, выше, чем в крови оттекаюцей. Учитывая, что ацетоуксусная кислота возникает в печени как продукт конденсации ацетил 8КоА, образующегося нри р-окислении жирных кислот, можно заключить, что в почках при потреблении ими ацетоуксусной кислоты используется в известной мере потенциальная энергия жиров. [c.493]
Если отношение количества жиров к количеству углеводов слишком велико, то они окисляются не полностью и в крови и моче наблюдается повышенное содержание ацетона, ацетоуксусной кислоты и р-оксимас-ляной кислоты [c.407]
В центральную ячейку чашки Конвэя вводят 2 мл 0,15 М раствора бисульфита натрия. В наружную ячейку помещают 0,5 мл 2 н. раствора серной кислоты, которая нужна для превращения ацетоуксусной кислоты, содержащейся в крови, в ацетон. В дальнейшем определяется сумма ацетона и ацетоуксусной кислоты. Если требуется определить содержание одного, ацетона, серную кислоту надо исключить и помещать в наруж- [c.214]
К кетоновым телам относятся ацетон, ацетоуксусная и р-гидро-ксимасляная кислоты. Содержание в крови ацетон — 2%, ацетоуксусная кислота — 20% и р-гидроксимасляная кислота — 78%. Кетоновые тела появляются в моче (кетонурия) при увеличении их содер- [c.228]
Кетоновые тела. В моче здорового человека содержание кетоновых тел очень мало. Выделение с мочой больших количеств кетоновых тел обычно наблюдается тогда, когда в организме для получения энергии вместо углеводов усиленно используются запасы жира (например, при сахарном диабете, голодании, продолжительной физической работе). Это объясняется тем, что кетоновые тела (ацетоуксусная кислота, Р-оксимасляная кислота) являются промежуточными метаболитами распада жира. При этом в моче еше обнаруживается ацетон, образую-пщйся в крови при избытке там ацетоуксусной кислоты. Наличие в моче больших количеств кетоновьгх тел обозначается термином кетонурия. [c.123]
Потребление ацетоуксусной кислоты различными тканями и органами было установлено в опытах на срезах тканей (in vitro) и в опытах на целом организме (in vivo). В первом случае можно было видеть аэробное окисление ацетоуксусной кислоты, прибавленной к питательной жидкости. Во втором случае о потреблении ацетоуксусной кислоты можно было судить по содержанию ее в крови, притекающей (артериальной) и оттекающей (венозной) от различных органов (мышц, головного мозга, почек, молочной железы коров). В артериальной крови содержание ацетоуксусной кислоты оказалось выше, чем в венозной. Артерио-венозная разница в содержании ацетоуксусной кислоты больше при работе мышц, при активной функции молочной железы. Отсюда следует, что в мышцах при их работе, а также в молочной железе при лактации, повышается потребление ацетоуксусной кислоты. [c.315]
Ацетоуксусная кислота, возникающая в тканях из углеводов, а также поступающая в ткани из печени, при нормальных условиях подвергается окислительному распаду с образованием углекислого газа и воды. Содержание ее в тканях и в крови незначительно. Незначительно также содержание в них веществ, легко образующихся из ацетоуксусной кислоты— Р-оксимасляной кислоты и ацетона. При нарушении обмена веществ происходит накопление ацетоуксусной кислоты в тканях и в крови. С подобным явлением встречаются в случаях голодания и истощения организма. Накопление ацетоуксусной кислоты в этих случаях, по-видимому, связано с тем, что в организме интенсивно используются запасные жиры, и образуюш,аяся в печени ацетоуксусная кислота, в связи с общим снижением обмена веществ, используется в организме не столь интенсивно, как обычно. [c.319]
В отсутствие инсулина снижается биосинтез белка, что отчасти объясняется уменьшением транспорта аминокислот в мышцы (аминокислоты служат субстратами для глюконеогенеза). Таким образом, инсулиновая недостаточность у человека сопровождается отрицательным азотным балансом. Характерное для этой ситуации отсутствие антилиполити-ческого действия инсулина, равно как и его липогенного действия, приводит к тому, что содержание жирных кислот в плазме возрастает. Когда оно достигает уровня, превышающего способность печени окислять жирные кислоты до СО,, в крови накапливаются Р-гидроксимасляная и ацетоуксусная кислоты (кетоз). Вначале организм компенсирует накопление этих органических кислот увеличением количества выдыхаемого СО2. Однако если развитие кетоза не сдерживается введением инсулина, то развивается тяжелый метаболический ацидоз и больной погибает от диабетической комы. Механизм инсулиновой недостаточности схематически представлен на рис. 51.11. [c.255]
Выраженная гиперлипемия развивается при сахарном диабете. Обычно она сопровождается ацидозом. Недостаток инсулина приводит к снижению фосфодиэстеразной активности, что в конечном счете способствует активации липазы и усилению липолиза в жировых депо. Гиперлипемия при сахарном диабете носит транспортный характер, так как избыточный распад жиров на периферии приводит к повышенному транспорту жирных кислот в печень, где происходит синтез липидов. Как отмечалось ранее, при сахарном диабете и голодании в печени образуется необычно большое количество кетоновых тел (ацетоуксусная и р-гидроксимасляная кислоты), которые с током крови транспортируются из печени к периферическим тканям. Хотя периферические ткани при диабете и голодании сохраняют способность использовать кетоновые тела в качестве энергетического материала, однако ввиду необычно высокой их концентрации в крови органы не справляются с их окислением и, как следствие, возникает состояние патологического кетоза, т. е. накопление кетоновых тел в организме. Кетоз сопровождается кетонемией и кетонурией — повышением содержания кетоновых тел в крови и выделением их с мочой. Возрастание концентрации триацилглицеролов в плазме крови отмечается также при беременности, нефротическом синдроме, ряде заболеваний печени. Гиперлипемия, как правило, сопровождается увеличением содержания в плазме крови фосфолипидов, изменением соотношения между фосфолипидами и холестеролом, составляющем в норме 1,5 1. Снижение содержания фосфолипидов в плазме крови наблюдается при остром тяжелом гепатите, жировой дистрофии, циррозе печени и некоторых других заболеваниях. [c.357]
Состояние бикарбонатного буфера может значительно изменяться, если часть бикарбоната расходуется на нейтрализацию кислот. Такого рода изменения характерны для ацидоза, обусловленного накоплением в крови при нарушении окислительных процессов в тканях нелетучих органических кислот, главным образом ацетоуксусной и 5-оксимасляной. В этом случае одним из механизмов нейтрализации накапливающихся в крови кислот является вытеснение ими углекислоты из бикарбоната. О состоянии бикарбонатного буфера судят не по содержанию в плазме оснований, но только по содержанию связанной в виде бикарбоната угольной кислоты или так называемой резервной щелочности. [c.216]
Смотреть страницы где упоминается термин Ацетоуксусная кислота содержание в крови при:
[c.289]
[c.178]
[c.178]
Биологическая химия Издание 4 (1965) — [
c.0
]
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 сентября 2016;
проверки требуют 10 правок.
Кето́новые тела́ (синоним: ацето́новые тела, ацето́н [распространённый медицинский жаргонизм]) — группа продуктов обмена веществ, которые образуются в печени из ацетил-КоА[2]:
- ацетон (пропанон) H3C−CO−CH3,
- ацетоуксусная кислота (ацетоацетат) H3C−CO−CH2−COOH,
- бета-оксимасляная кислота (β-гидроксибутират) H3C−CHOH−CH2−COOH.
Историческая справка[править | править код]
Прежние представления о том, что кетоновые тела являются промежуточными продуктами бета-окисления жирных кислот, оказались ошибочными[2]:
- Во-первых, в обычных условиях промежуточными продуктами бета-окисления жирных кислот являются КоА-эфиры этих кислот: β-оксибутирил-КоА или ацетоацетил-КоА.
- Во-вторых, β-оксибутирил-КоА, образующийся в печени при бета-окислении жирных кислот, имеет L-конфигурацию, в то время как β-оксибутират, обнаруживаемый в крови, представляет собой D-изомер. Именно β-оксибутират D-конфигурации образуется в ходе метаболического пути синтеза β-окси-β-метилглутарил-КоА.
Метаболизм кетоновых тел[править | править код]
Ацетон в плазме крови в норме присутствует в крайне низких концентрациях, образуется в результате спонтанного декарбоксилирования ацетоуксусной кислоты и не имеет определённого физиологического значения[2]
Нормальное содержание кетоновых тел в плазме крови человека и большинства млекопитающих (за исключением жвачных) составляет 1…2 мг% (по ацетону). При увеличении их концентрации свыше 10…15 мг% они преодолевают почечный порог и определяются в моче. Наличие кетоновых тел в моче всегда указывает на развитие патологического состояния.
Кетоновые тела синтезируются в печени из ацетил-КоА:[2]
На первом этапе из двух молекул ацетил-КоА синтезируется ацетоацетил-КоА. Данная реакция катализируется ферментом ацетоацетил-КоА-тиолазой:
Ac−КоА + Ac−КоА → .
Затем под влиянием фермента гидроксиметилглутарил-КоА-синтазы присоединяется ещё одна молекула ацетил-КоА:
H3C−CO−CH2−CO−S−КоА + Ac−КоА → .
Образовавшийся β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА (HMG-KoA) способен под действием фермента гидроксиметилглутарил-КоА-лиазы расщепляться на ацетоуксусную кислоту (ацетоацетат) и ацетил-КоА:
HOOC−CH2−COH(CH3)−CH2−CO−S−КоА → + Ac—КоА.
Ацетоуксусная кислота способна восстанавливаться при участии НАД-зависимой D-β-оксибутиратдегидрогеназы; при этом образуется D-β-оксимасляная кислота (D-β-оксибутират). Фермент специфичен по отношению к D-стереоизомеру и не действует на КоА-эфиры.[2]H3C−CO−CH2−COOH + NADH → .
Ацетоуксусная кислота в процессе метаболизма способна окисляться до ацетона с выделением молекулы углекислого газа:[1]H3C−CO−CH2−COOH → CO2 + .
Альтернативный путь[править | править код]
Существует второй путь синтеза кетоновых тел:
Образовавшийся путём конденсации двух молекул ацетил-КоА ацетоацетил-КоА способен отщеплять кофермент A с образованием свободной ацетоуксусной кислоты[3]. Процесс катализирует фермент ацетоацетил-КоА-гидролаза (деацилаза), однако данный путь не имеет существенного значения в синтезе ацетоуксусной кислоты, так как активность деацилазы в печени низкая.[2] + H2O → + КоА-SH.
Биологическая роль кетоновых тел[править | править код]
В плазме крови здорового человека кетоновые тела содержатся в весьма незначительных концентрациях. Однако при патологических состояниях (длительное голодание, тяжёлая физическая нагрузка, тяжёлая форма сахарного диабета) концентрация кетоновых тел может значительно повышаться и достигать 20 ммоль/л (кетонемия). Кетонемия, ацетонемия (повышение концентрации кетоновых тел в крови) возникает при нарушении равновесия — скорость синтеза кетоновых тел превышает скорость их утилизации периферическими тканями организма.[2]
За последние десятилетия накопились сведения, указывающие на важное значение кетоновых тел в поддержании энергетического баланса. Кетоновые тела — топливо для мышечной ткани, почек и действуют, вероятно, как часть регуляторного механизма с обратной связью, предотвращая излишнюю мобилизацию жирных кислот из жировых депо.[2] Во время голодания кетоновые тела являются одним из основных источников энергии для мозга.[4][5]Печень, синтезируя кетоновые тела, не способна использовать их в качестве энергетического материала (не располагает соответствующими ферментами).
В периферических тканях β-оксимасляная кислота окисляется до ацетоуксусной кислоты, которая активируется с образованием соответствующего КоА-эфира (ацетоацетил-КоА). Существует два ферментативных механизма активации:[2]
- первый путь — с использованием АТФ и HS-КоА, аналогичный пути активации жирных кислот:
H3C—CO—CH2—COOH (Ацетоуксусная кислота)
|
+ АТФ + HS-КоА Ацил-КоА-синтетаза → АМФ + ФФн
↓
H3C—CO—CH2—CO—S-КоА (Ацетоацетил-КоА)
- второй путь — перенос Коэнзима А от сукцинил-КоА на ацетоуксусную кислоту:
HOOC—CH2—CH2—CO—S-КоА (Сукцинил-КоА) + H3C—CO—CH2—COOH (Ацетоуксусная кислота)
↓↑
HOOC—CH2—CH2—COOH (Сукцинат) + H3C—CO—CH2—CO—S-КоА (Ацетоацетил-КоА)
Образовавшийся в ходе этих реакций ацетоацетил-КоА в дальнейшем подвергается тиолитическому расщеплению в митохондриях с образованием двух молекул ацетил-КоА, которые, в свою очередь, являются сырьём для цикла Кребса (цикл трикарбоновых кислот), где окисляются до CO2 и H2O.
H3C—CO—CH2—CO—S-КоА (Ацетоацетил-КоА)
|
+ HS-КоА → H3C—CO—S-КоА
↓
H3C—CO—S-КоА ( Ацетил-КоА)
Повышение содержания кетоновых тел в организме может быть связано с дефицитом углеводов в обеспечении организма энергией, а также происходит, когда скорость синтеза кетоновых тел превышает скорость их утилизации.
Лабораторная диагностика[править | править код]
Для качественного определения содержания кетоновых тел в моче в лабораторных условиях используются цветные пробы Ланге, Легаля, Лестраде и Герхарда.
Примечания[править | править код]
См. также[править | править код]
- Биохимический анализ крови
- Клинический анализ мочи
- Кетоацидоз
- Ацетонемический синдром у детей
- Синдром хронической передозировки инсулина
- Цикл трикарбоновых кислот
Источник