1. Является мощным стимулятором центральной нервной системы, ингибируя фосфодиэстеразу, которая служит посредником действия гормонов адреналина и норадреналина. Мочевая кислота пролонгирует (продлевает) действие этих гормонов на ЦНС.
2. Обладает антиоксидантными свойствами – способна взаимодействовать со свободными радикалами.
Уровень мочевой кислоты в организме контролируется на генетическом уровне. Для людей с высоким уровнем мочевой кислоты характерен повышенный жизненный тонус.
Однако повышенное содержание мочевой кислоты в крови (гиперурикемия ) небезопасно. Сама мочевая кислота и, особенно, ее соли ураты (натриевые соли мочевой кислоты) плохо растворимы в воде. Даже при незначительном повышении концентрации они начинают начинают выпадать в осадок и кристаллизоваться, образуя камни. Кристаллы воспринимаются организмом как чужеродный объект. В суставах они фагоцитируются макрофагами, сами клетки при этом разрушаются, из них освобождаются гидролитические ферменты. Это приводит к воспалительной реакции, сопровождающейся сильнейшими болями в суставах. Такое заболевание называется подагра . Другое заболевание, при котором кристаллы уратов откладываются в почечной лоханке или в мочевом пузыре, известно как мочекаменная болезнь .
Для лечения подагры и мочекаменной болезни применяются:
ингибиторы фермента ксантиноксидазы. Например, аллопуринол – вещество пуриновой природы, является конкурентным ингибитором фермента. Действие этого препарата приводит к повышению концентрации гипоксантина. Гипоксантин и его соли лучше растворимы в воде, и легче выводятся из организма.
диетическое питание, исключающее продукты, богатые нуклеиновыми кислотами, пуринами и их аналогами: икра рыб, печень, мясо, кофе и чай.
соли лития, поскольку они лучше растворимы в воде, чем ураты натрия.
Синтез нуклеиновых кислот синтез мононуклеотидов
Для синтеза мононуклеотидов de novo необходимы очень простые вещества: CO 2 и рибозо-5-фосфат (продукт 1-го этапа ГМФ-пути). Синтез происходит с затратой АТФ. Кроме этого, необходимы заменимые аминокислоты, которые синтезируются в организме, поэтому даже при полном голодании синтез нуклеиновых кислот не страдает.
РОЛЬ АМИНОКИСЛОТ В СИНТЕЗЕ МОНОНУКЛЕОТИДОВ
Аспарагин . Является донором амидной группы.
Аспарагиновая кислота .
а) Является донором аминогруппы
Глицин
а) Является донором активного С 1 .
б) Участвует в синтезе всей молекулой.
Серин . Является донором активного С 1 .
ПЕРЕНОС ОДНОУГЛЕРОДНЫХ ФРАГМЕНТОВ
В организме человека существуют ферменты, которые могут извлекать из некоторых аминокислот С 1 -группу. Такие ферменты являются сложными белками. В качестве кофермента содержат производное витамина В С – фолиевой кислоты . Фолиевой кислоты много в зеленых листьях, к тому же, этот витамин синтезируется микрофлорой кишечника. В клетках организма фолиевая кислота (ФК) дважды восстанавливается (к ней присоединяется водород) с участием фермента НАДФ . Н 2 -зависимой редуктазы , и превращается в тетрагидрофолиевую кислоту (ТГФК).
Активный С 1 извлекается из глицина или серина.
В каталитическом центре фермента, содержащего ТГФК, имеются две –NH-группы, которые участвуют в связывании активного С 1 . Схематически процесс можно представить так:
НАДН 2 , который образуется в обратной реакции, может быть использован для восстановления пирувата в лактат (гликолитическая оксидоредукция). Реакция катализируется ферментом глицинсинтетазой. После этого метилен-ТГФК отделяется от белковой части фермента, и затем возможны два варианта ее превращений:
Метилен-ТГФК может стать небелковой частью ферментов синтеза мононуклеотидов.
Метиленовая группировка может видоизменяться до:
Эти группировки связаны только с одним из атомов азота ТГФК, но тоже могут стать субстратами для синтеза мононуклеотидов.
Поэтому любая из группировок, связанная с ТГФК, называется активным С 1 .
Для синтеза любого из нуклеотидов требуется активная форма рибозо-фосфата - фосфорибозилпирофосфат (ФРПФ), образующаяся в следующей реакции:
Фосфорибозилпирофосфаткиназа (ФРПФ-киназа) является ключевым ферментом для синтеза всех мононуклеотидов. Ингибируется этот фермент по принципу отрицательной обратной связи избытком АМФ и ГМФ. При генетическом дефекте ФРПФ-киназы наблюдается потеря чувствительности фермента к действию своих ингибиторов. В результате возрастает продукция пуриновых мононуклеотидов, а, значит, и скорость их разрушения, что приводит к увеличению концентрации мочевой кислоты – наблюдается подагра.
После образования ФРПФ реакции синтеза пуриновых и пиримидиновых мононуклеотидов различны.
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ РАЗЛИЧИЯ В СИНТЕЗЕ ПУРИНОВЫХ И ПИРИМИДИНОВЫХ МОНОНУКЛЕОТИДОВ:
Особенностью синтеза пуриновых нуклеотидов является то, что циклическая структура пуринового азотистого основания постепенно достраивается на активной форме рибозо-фосфата, как на матрице. При циклизации получается уже готовый пуриновый мононуклеотид.
При синтезе пиримидиновых мононуклеотидов сначала образуется циклическа структура пиримидинового азотистого основания, которая в готовом виде переносится на рибозу – на место пирофосфата.
СИНТЕЗ ПУРИНОВЫХ МОНОНУКЛЕОТИДОВ (АМФ и ГМФ)
Существует 10 общих и 2 специфических стадии. В результате общих реакций образуется пуриновый мононуклеотид, являющийся общим предшественником будущих АМФ и ГМФ – инозинмонофосфат (ИМФ). ИМФ в качестве азотистого основания содердит гипоксантин.
Пуриновое кольцо строится из СО 2 , аспарагиновой кислоты, глутамина, глицина и серина. Эти вещества либо полностью включаются в пуриновую структуру, или передают для ее построения отдельные группировки.
Аспарагиновая кислота отдает аминогруппу и превращается в фумаровую кислоту.
Глицин: 1) полностью включается в структуру пуринового азотистого основания; 2) является источником одноуглеродного радикала.
Серин: тоже является донором одноуглеродного радикала.
ФРПФ + глутамин -------> глутамат + ФФ + фосфорибозиламин
Фермент, который катализирует эту реакцию, называется фосфорибозиламидотрансфераза. Он является ключевым ферментом синтеза всех пуриновых мононуклеотидов. Регулируется по принципу отрицательной обратной связи. Аллостерическими ингибиторами этого фермента являются АМФ и ГМФ.
На второй стадии фосфорибозиламин взаимодействует с глицином.
Третья стадия - включение углеродного атома, донором которого является глицин или серин.
Затем достраивается шестичленный фрагмент пуринового кольца:
4-ая стадия - карбоксилирование с помощью активной формы СО 2 при участии витамина Н - биотина.
5-ая стадия - аминирование с участием аминогруппы из аспартата.
6-ая стадия - аминирование за счет аминогруппы глутамина.
7-ая, заключительная стадия - включение одноуглеродного фрагмента (с участием ТГФК), и образуется готовый ИМФ.
Затем протекают специфические реакции, в результате которых ИМФ превращается либо в АМФ, либо в ГМФ. При таком превращении в молекуле появляется аминогруппа, причем в случае превращения в АМФ - на месте ОН-группы. При образовании АМФ источником азота является аспарагиновая кислота, а для образования ГМФ необходим глутамин.
В некоторых тканях есть альтернативный способ синтеза – реутилизация (повторное использование) пуриновых азотистых оснований, которые образовались при распаде нуклеотидов.
Ферменты, катализирующие реакции реутилизации, наиболее активны в быстроделящихся клетках (эмбриональные ткани, красный костный мозг, раковые клетки), а также в тканях головного мозга. На схеме видно, что фермент гуанингипоксантинФРПФтрансфераза обладает более широкой субстратной специфичностью, чем аденинФРПФтрансфераза – помимо гуанина, может переносить и гипоксантин - образуется ИМФ. У человека встречается генетический дефект этого фермента - “болезнь Леша-Нихана”. Для таких больных характерны выраженные морфологические изменения в головном и костном мозге, умственная и физическая отсталость, агрессия, аутоагрессия. В эксперименте на животных синдром аутоагрессии моделируется путем скармливания им кофеина (пурина) в больших дозах, который ингибирует процесс реутилизации гуанина.
«Подагра же пошла по богачам и знатным». Эта строка из басни Крылова. Стих называется «Подагра и паук». Болезнью богатых подагру считали в былые времена, когда была дефицитом и стоила больших .
Позволить себе приправу могла лишь знать, порой, налегая на нее. В итоге, откладывалась в суставах, причиняя боль при движениях. Болезнь является нарушением обменных процессов.
Откладывается не просто соль, а соли мочевой кислоты . Их именуют уратами. Переизбыток же в организме мочевой называется гиперурекимией. Ее симптомом могут стать точки на , напоминающие укусы комаров.
Разрушение суставов при повышенной мочевой кислоте
В современности они проявляются не только на богачах. Соль доступна всем, как и многие другие продукты, содержащие ураты. Бывает и пониженное содержание мочевины. Но, прежде чем разбирать диагнозы, ознакомимся со свойствами .
Свойства мочевой кислоты
Героиню открыл Карл Шееле. Шведский химик извлек вещество из почечных . Поэтому, химик назвал соединение . Уже после Шееле обнаружил в моче, но переименовывать вещество не стал.
Это сделал Антуан Фуркруа. Однако, установить элементарный состав соединения не смог ни он, ни Шееле. Формулу узнал Лютус Либих спустя почти век, в середине 19-го столетия. В молекуле героини статьи оказались 5 атомов , 4 , столько же и 3 кислорода.
Мочевая кислота не случайно откладывается в виде в почках. Вещество плохо растворимо в воде – основе человеческого организма. Этанол и диэтиловый эфир соединение тоже «не берут». Диссоциация возможна лишь в растворах щелочей. В и глицерине мочевина растворяется при нагреве.
Мочевая кислота в организме представляет . Они биогенны. Правда, в продуктах героини статьи нет. Зато, в них встречаются пурины, нужные для образования соединения. Больше всего их в мясе и .
Особенно активно мочевая кислота в крови синтезируется после употребления . Много пуринов и в репе, , баклажанах, редьке, бобовых и винограде. Цитрусовые тоже в списке.
Формула мочевой кислоты
Пуринам из пищи нужно лишь расщепиться, получится . Вывод: героиня статьи является производной пурина. выводит из организма лишний азот. Это у и рептилий. У это делает мочевина. Она является продуктом распада белков. же организм производит при распаде нуклеиновых .
В организме мочевая кислота свойства проявляет таутомерии. Это способность легко менять строение. Количество атомов в молекуле и элементы не меняются. Меняется их положение. Разные строения одного вещества именуются изомерами.
Героиня статьи переходит из лактам в лактимное состояние и обратно. Последнее проявляется только в растворах. В состоянии норма мочевой кислоты – лактамный изомер. Ниже приведены их структурные формулы.
Качественно определить героиню статьи можно реакцией окисления. К мочевому соединению добавляют бромную воду, или пероксид водорода. В первом этапе реакции получается аллюксан-диаллуровая .
Она преобразуется в аллоксатин. Остается обдать его . Образуется мурексид. У него темно-. По ним и понимают, что в изначальной смеси имели дело с мочевой кислотой.
Симптомы переизбытка героини статьи, или недостатка относят к заболеваниям. Однако, присутствие в организме несет и . Во-первых, соединение стимулирует центральную систему.
Как? Мочевая выступает посредником между адреналином и его двойником норадреналином. Биологические свойства гормонов схожи. Героиня статьи растягивает их действие. В физиологии это именую пролонгацией.
Вторая роль мочевой – антиоксидантное действие. Вещество захватывает и выводит из организма свободные радикалы. К тому же, героиня статьи препятствует злокачественному перерождению клеток. Но, почему избыток соединения становится опасен? Давайте разбираться.
Уровень мочевой кислоты в организме
Причины повышенной мочевой кислоты указывались. Указывалось и то, что вещество плохо растворимо в воде. В расцвете сил ее в организме 60-70 процентов. У пожилых людей уровень снижается до 40%.
Меж тем, есть предел, который способен раствориться в таком объеме жидкости, как правило, крови. Повышенная мочевая кислота в перенасыщенном растворе выпадает в осадок, кристаллизуется.
Узлы, возникающие при повышенном уровне мочевой кислоты
Склеиваясь меж собой, утрамбовываясь, формируют . Они оседают в почках и суставах. Организм воспринимает образования, как непрошенных гостей. Их облепляют макрофаги – агенты иммунной системы.
Они выискивают чужаков, проглатывают и переваривают. Проглотить и переварить крохотные бактерии – одно, но крупные – совсем другое. Макрофаги начинают разрушаться, высвобождая гидролитические элементы.
Последние способны с помощью воды расщепить соли и . Разрушенные макрофаги, по сути, гнойные разлагающиеся массы. Идет реакция воспаления. Она болезненна. Поэтому страдающие подагрой и не могут ходить, или передвигаются с трудом.
Повышенная мочевая в анализе может выдать зарождающуюся болезнь. На начальной стадии ее проще вылечить, или «законсервировать». Узнаем, какие показатели героини статьи в анализах должны насторожить.
Норма мочевой кислоты в организме
Мочевая кислота у мужчин и женщин имеет одинаковую норму. На весь организм приходятся 1-1,5 грамма. Столько же выводится каждый день. При этом, 40% вещества поступают с едой, остальное синтезирует организм.
Последняя доля неизменна, ведь нуклеиновые расщепляться не перестану. Поэтому, важно следить за количеством солей мочевого соединения, поступающих извне.
Если в рационе много соленого, копченого, мясного да спиртного, риск возникновения камней в почках и подагры вырастает в разы. В разы вырастает риск каменных образований и при почечной недостаточности. Орган начинает не справляться с выведением мочевой из организма.
Пониженная мочевая кислота – тоже тревожный сигнал. Во-первых, нормальный уровень героини статьи отвечает за жизненный тонус . Во-вторых, сброс показателей мочевого вещества может свидетельствовать о проблемах с печенью.
Если выводят героиню статьи почки, то вырабатывает её именно печень. Возникает вопрос, почему орган не справляется со своими функциями.
Порой, мочевая кислота у женщин и мужчин понижается закономерно, временно, не несет серьезной угрозы. Речь, к примеру, об ожогах. Когда они обширны, падает не только уровень , но и гемоглобина.
Пройдет ожог, восстановятся и функции организма. То же касается состояния токсикоза при . Мочевого соединения в организме становится меньше в первом триместре.
Именно в этот период беременности большинство женщин страдают от тошноты и нежелания есть. Это, кстати, и объясняет изменение состава крови. меньше поступает с пищей.
Воспаление суставов при подагре, которая является следствием повышенной мочевой кислоты в организме
Вещества мало в питании и у тех, кто отказался от белкового рациона, или часто пьет крепкие , . Эти напитки обладают мочегонным действием. Выводится больше соединения, чем успевает поступать в организм.
Последним фактором, снижающим уровень героини статьи, является прием ряда препаратов. Среди них: глюкоза, аспирин, триметоприм. Все средства относятся к салицилатам, то есть, содержат . Чтобы она повлияла на показатели мочевого соединения, нужны либо большие дозы, либо длительный прием.
Из вышесказанного понятно, что популярный запрос «диета при мочевой кислоте » — некорректный. При пониженном и повышенном уровнях вещества рекомендуются разные рационы. Ознакомимся с обоими вариантами.
Диеты при пониженном и повышенном уровнях мочевой кислоты
Начнем с повышенных показателей мочевой в крови. Если один из основных источников уратов мясо, нужно ли отказываться от него. Становиться веганом нет нужды.
Главное, перейти на употребление исключительно нежирного мяса и только в варено-паренном виде. От каждодневного приема белковой пищи лучше отказаться. Мясные же блюда 3-4 раза в неделю – норма. Только вот бульоны придется отложить в «долгий ящик».
Диета — основа при лечении повышенной мочевой кислоте
Придется убрать из рациона не только бульоны, жареное, но и копчения, маринады. Воды же, напротив, рекомендовано пить больше, дабы избыток выводился с мочой. Но, рекомендация действует для пациентов со здоровыми почками. При их недостаточности водный режим обговаривается с врачом отдельно.
Лучше всего с выводом героини статьи справляется не простая, а минеральная вода. С ней сравнимы настой на семенах льна, моркови и сельдерея. Запастись стоит, так же, настойками почек березы и клюквенным морсом.
Алкоголь противопоказан. Если выпивка неизбежна, нужно останавливаться на малом количестве . Несколько рюмок – предел. Это объем, которого хватит минимум на неделю.
Если содержание героини статьи в крови достигает 714 микромоль на литр, необходимо медикаментозное лечение, причем, немедленное. Диетой здесь не обойтись. Что же касается предела, после которого мочевое соединение обязательно начинает выпадать в осадок, он составляет 387 микромоль на литр.
Желая снизить уровень мочевой , некоторые начинают голодать. Результат сие дает обратный. Вроде, лишаешь организм 40% , поступающих с пищей … Только вот воспринимается это, как стрессовая ситуация.
В шоковом состоянии системы организма резко увеличивают выработку мочевого соединения, подобно тому, как запасают жир, пережив трудные в пищевом плане времена. Так что, морить себя голодом нужды нет. Питаться нужно полноценно и часто, дробя пищу на небольшие порции.
При повышенной мочевой кислоте нельзя есть мясо
Не сложно догадаться, что диета при пониженной мочевой обратна уже приведенной. Налегать на алкоголь, конечно, не стоит. Зато, в мясных блюдах, жаренном и прочих вкусностях себе можно не отказывать при отсутствии прочих противопоказаний, к примеру, диабета.
Отказывать не стоит и в солнечных ванных. При нахождении на солнце начинается перекисное окисление липидов. Борясь с ним, организм выбрасывает в кровь повышенную дозу мочевого соединения. Ожидать ее стоит и при активных занятиях спортом.
Интересные факты о мочевой кислоте
Напоследок приведем несколько любопытных фактов. Ученые не могут объяснить разность уровня героини статьи в зависимости от группы крови. Так, у обладателей 3-го типа показатели кислоты завышены чаще, чем у носителей крови 1-ой, 2-ой и 4-ой групп. Резус фактор на уровень мочевого вещества не влияет.
Повышенное содержание кислоты в крови ведет не только к подагре и «подогревает» жизненный тонус, но и стимулирует мыслительную активность. Вспомним, Пушкина, Дарвина, да Винчи, Ньютона, Петра 1-го, Эйнштейна.
Документально подтверждено, что все они страдали подагрой. Значит, уровень мочевой кислоты в организмах гениев зашкаливал. Были ли они носителями 3-ей группы крови, не известно. Как бы то ни было, можно тешить себя мыслями о гениальности. Главное, не забывать за грезами о правильном питании и посещениях врача.
Интересно и то, что мочевая кислота нужна не только организму. Вещество используют промышленники. С помощью неё они синтезируют кофеин. Процесс идет в 2-е стадии.
Сначала на мочевую кислоту воздействуют формамидом, а проще говоря, амином муравьиной кислоты. Итогом реакции становится ксантин – одно из пуриновых оснований. Его метилируют демитилсульфатом.
С этого начинается вторая стадия реакции. Она дает кофеин. Хотя, при изменении условий протекания взаимодействия можно получить и теобромин. Он составляет какао. Для синтеза последнего нужен нагрев до 70-ти градусов и присутствие метанола. Кофеин же получают при комнатной температуре в слабощелочной среде.
Мочевая кислота -- бесцветные кристаллы, плохо растворимы в воде, этаноле, диэтиловом эфире, растворимы в растворах щелочей, горячей серной кислоте и глицерине.
Мочевая кислота была открыта Карлом Шееле (1776) в составе мочевых камней и названа им каменной кислотой -- acide lithique, затем она была найдена им в моче. Название мочевой кислоты дано Фуркруа, её элементарный состав установлен Либихом.
Является двухосновной кислотой (pK1 = 5.75, pK2 = 10.3), образует кислые и средние соли -- ураты.
В водных растворах мочевая кислота существует в двух формах: лактамной (7,9-дигидро-1H-пурин-2,6,8(3H)-трион) и лактимной (2,6,8-тригидроксипурин) с преобладанием лактамной:
Легко алкилируется сначала по положению N-9, затем по N-3 и N-1, под действием POCl3 образует 2,6,8-трихлорпурин.
Азотной кислотой мочевая кислота окисляется до аллоксана, под действием перманганата калия в нейтральной и щелочной среде либо перекиси водорода из мочевой кислоты образуются сначала аллантоин, затем гидантоин и парабановая кислота.
Первым мочевую кислоту удалось синтезировать Горбачёвскому в 1882 году при нагревании гликоколя (амидоуксусной кислоты) с мочевиной до 200--230 °С.
NH2-CH2-COOH + 3CO(NH2)2 = C5H4N4O3+ 3NH3 + 2H2O
Однако такая реакция протекает весьма сложно, и выход продукта ничтожен. Синтез мочевой кислоты возможен при взаимодействии хлоруксусной и трихлормолочной кислот с мочевиной. Наиболее ясным по механизму является синтез Беренда и Роозена (1888 г.), при котором изодиалуровая кислота конденсируется с мочевиной. Мочевую кислоту можно выделить из гуано, где её содержится до 25 %. Для этого гуано необходимо нагреть с серной кислотой (1 ч), затем разбавить водой (12-15 ч), отфильтровать, растворить в слабом растворе едкого калия, отфильтровать, осадить соляной кислотой.
Метод синтеза заключается в конденсации мочевины с цианоуксусным эфиром и дальнейшей изомеризации продукта в урамил (аминобарбитуровую кислоту), дальнейшей конденсации урамила с изоцианатами, изотиоцианатами или цианатом калия.
У человека и приматов -- конечный продукт обмена пуринов образующийся в результате ферментативного окисления ксантина под действием ксантиноксидазы; у остальных млекопитающих мочевая кислота превращается в аллантоин. Небольшие количества мочевой кислоты содержатся в тканях (мозг, печень, кровь), а также в моче и поте млекопитающих и человека. При некоторых нарушениях обмена веществ происходит накопление мочевой кислоты и её кислых солей (уратов) в организме (камни в почках и мочевом пузыре, подагрические отложения, гиперурикемия). У птиц, ряда пресмыкающихся и большинства наземных насекомых мочевая кислота -- конечный продукт не только пуринового, но и белкового обмена. Система биосинтеза мочевой кислоты (а не мочевины, как у большинства позвоночных) в качестве механизма связывания в организме более токсичного продукта азотистого обмена -- аммиака -- развилась у этих животных в связи с характерным для них ограниченным водным балансом (мочевая кислота выводится из организма с минимальным количеством воды или даже в твёрдом виде). Высохшие экскременты птиц (гуано) содержат до 25 % мочевой кислоты. Обнаружена она и в ряде растений. Повышенное содержание мочевой кислоты в организме (крови) человека -- гиперурикемия. При гиперурикемии возможны точечные (похожи на укусы комара) проявления аллергии. Отложения кристаллов урата натрия (соль мочевой кислоты) в суставах называется подагрой.
Мочевая кислота -- исходный продукт для промышленного синтеза кофеина. Синтез мурексида.
Мочевая кислота - это конечный продукт метаболизма пуринов, дальше пурины не распадаются.
Пурины необходимы организму для синтеза нуклеиновых кислот - ДНК и РНК, энергетических молекул АТФ и коферментов.
Источники мочевой кислоты:
- -- из пуринов пищи
- -- из распавшихся клеток организма - в результате естественной старости или заболевания
- -- мочевую кислоту могут синтезировать практически все клетки человеческого тела
Каждый день с продуктами питания (печень, мясо, рыба рис, горох) человек потребляет пурины. В клетках печени и слизистой оболочки кишечника присутствует фермент - ксантиноксидаза, превращающий пурины в мочевую кислоту. Не смотря на то, что мочевая кислота является конечным продуктом обмена, ее нельзя назвать «лишней» в организме. Она необходима для защиты клеток от кислых радикалов, поскольку умеет их связывать.
Общий «запас» мочевой кислоты в организме - 1 грамм, каждый день выделяется 1,5 грамма, из которых 40% пищевого происхождения.
Выведение мочевой кислоты на 75-80% обеспечивают почки, оставшиеся 20-25% -- желудочно-кишечный тракт, где ее частично потребляют кишечные бактерии.
Соли мочевой кислоты называются уратами, являя собой союз мочевой кислоты с натрием (90%) или калием (10%). Мочевая кислота мало растворима в воде, а организм на 60% состоит из воды.
Ураты выпадают в осадок при закислении среды и снижении температуры. Именно поэтому главными болевыми точками при подагре -- болезни высокого уровня мочевой кислоты -- являются отдаленные суставы (большой палец ноги), «косточки» на стопах, уши, локти. Начало болей провоцируется охлаждением.
Повышение кислотности внутренней среды организма бывает и у спортсменов и при сахаром диабете при лактатацидозе, что диктует необходимость контроля мочевой кислоты.
Уровень мочевой кислоты определяют в крови и моче. В поту ее концентрация совсем ничтожна и анализировать общедоступными методиками ее невозможно.
Усиленное образование мочевой кислоты непосредственно в почках бывает при злоупотреблении алкоголем и в печени - как результат обмена некоторых сахаров.
Мочевая кислота в крови - урикемия, а в моче - урикозурия. Повышение мочевой кислоты в крови - гиперурикемия, снижение - гипоурикемия.
По уровню мочевой кислоты в крови диагноз подагры не ставят, нужны симптомы и изменения на рентген-снимках. Если мочевой кислоты в крови больше нормы, а симптомов нет - ставится диагноз «Безсимптомная гиперурикемия». Но, без анализа мочевой кислоты в крови диагноз подагры нельзя считать полностью правомочным.
Нормы мочевой кислоты в крови (в мкмоль/л)
новорожденные -140-340
дети до 15 лет -- 140-340
мужчины до 65 лет -- 220-420
женщины до 65 лет -- 40-340
после 65 лет - до 500
В растительном и животном мире широко распространены гидроксипроизводные пурина, важнейшими из которых являются мочевая кислота, ксантин и гипоксантин. Эти соединения образуются в организме при метаболизме нуклеиновых кислот.
Мочевая кислота . Это кристаллическое, плохо растворимое в воде вещество содержится в небольшом количестве в тканях и моче млекопитающих. У птиц и рептилий мочевая кислота выступает как вещество, выводящее из организма избыток азота (аналогично мочевине у млекопитающих). Гуано (высохшие экскременты морских птиц) содержит до 25% мочевой кислоты и служит источником ее получения.
Для мочевой кислоты характерна лактам-лактимная таутомерия . В кристаллическом состоянии мочевая кислота находится в лактатной (оксо-) форме, а в растворе между лактамной и лактимной формами устанавливается динамическое равновесие, в котором преобладает лактатная форма.
Мочевая кислота является двухосновной кислотой и образует соли - ураты - соответственно с одним или двумя эквивалентами щелочи (дигидро- и гидроураты).
Дигидроураты щелочных металлов и гидроурат аммония нерастворимы в воде . При некоторых заболеваниях, например при подагре и мочекаменной болезни, нерастворимые ураты наряду с мочевой кислотой откладываются в суставах и мочевыводящих путях.
Окисление мочевой кислоты, а также ксантина и его производных лежит в основе качественного метода определения этих соединений, называемого мурексидной пробой (качественная реакция) .
При действии таких окислителей, как азотная кислота, пероксид водорода или бромная вода, размыкается имидазольный цикл и первоначально образуются пиримидиновые производныеаллоксан идиалуровая кислота . Эти соединения превращаются далее в своеобразный полуацеталь -аллоксантин , при обработке которого аммиаком получаютсятемно-красные кристаллы мурексида - аммониевой соли пурпуровой кислоты (в ее енольной форме).
Конденсированные гетероциклы: пурин – строение, ароматичность; производные пурина – аденин, гуанин, их таутомерия (вопр. 22).
Аденин и гуанин . Эти два аминопроизводныгх пурина, показанные ниже в виде 9Н-таутомеров, являются компонентами нуклеиновых кислот.
Аденин входит также в состав ряда коферментов и природных антибиотиков. Оба соединения встречаются и в свободном виде в растительныгх и животныгх тканях. Гуанин, например, содержится в чешуе рыб (из которой его и выделяют) и придает ей характерный блеск.
Аденин и гуанин обладают слабыми кислотными и слабыми основными свойствами. Оба образуют соли с кислотами и основаниями; пикраты удобны для идентификации и гравиметрического анализа.
Структурные аналоги аденина и гуанина, действующие по принципу антиметаболитов этих нуклеиновых оснований, известны как вещества, подавляющие рост опухолевый клеток. Из десятков соединений, оказавшихся эффективными в эксперименте на животных, некоторые используются и в отечественной клиническом практике, например меркаптопурин и тиогуанин (2-амино-6-меркаптопурин). Из других лекарственных средств на базе пурина следует упомянуть иммунодепрессант азатиоприн и антигерпесный препарат ацикловир (известный и как зовиракс).
Нуклеозиды: строение, классификация, номенклатура; отношение к гидролизу.
Важнейшими гетероциклическими основаниями служат производные пиримидина и пурина, которые в химии нуклеиновых кислот принято называть нуклеиновыми основаниями.
Нуклеиновые основания . Для нуклеиновых оснований приняты сокращенные обозначения, составленные из первых трех букв их латинских названий.
К числу важнейших нуклеиновых оснований относятся гидрокси- и аминопроизводные пиримидина - урацил, тимин, цитозин и пурина -аденин и гуанин . Нуклеиновые кислоты различаются входящими в их состав гетероциклическими основаниями. Так, урацил входит только в РНК, а тимин - только в ДНК.
Ароматичность гетероциклов в структуре нуклеиновых оснований лежит в основе их относительно высокой термодинамической стабильности. В замещенномпиримидиновом цикле в лактамных формах нуклеиновых оснований шестиэлектронное π-облако образуется за счет 2 р-электронов двойной связиC=Cи 4 электронов двух неподеленных пар атомов азота. В молекуле цитозина ароматический секстет возникает при участии 4 электронов двух π-связей (C=CиC=N) и неподеленной пары электронов пиррольного азота. Делокализация π-электронного облака по всему гетероциклу осуществляется с участиемsp 2 -гибридизованного атома углерода карбонильной группы (одного - в цитозине, гуанине и двух - в урациле, тимине). В карбонильной группе вследствие сильной поляризацииπ-связиC=Оp-орбиталь атома углерода становится как бы вакантной и, следовательно, способной принять участие в делокализации неподеленной пары электронов соседнего амидного атома азота. Ниже с помощью резонансных структур урацила показана делокализацияp-электронов (на примере одного лактамного фрагмента):
Строение нуклеозидов . Нуклеиновые основания образуют сD-рибозой или 2-дезокси-D-рибозойN-гликозиды, которые в химии нуклеиновый кислот называютнуклеозидами и конкретно - рибонуклеозидами или дезоксирибонуклеозидами соответственно.
D-Рибоза и 2-дезокси-D-рибоза в составе природныгх нуклеозидов находятсяв фуранозной форме , т. е. в виде остатковβ-D-рибофуранозы или 2-дезокси-β-D-рибофуранозы. В формулах нуклеозидов атомы углерода в фуранозных циклах нумеруются цифрой со штрихом.N -Гликозидная связь осуществляется между аномерным атомом С-1" рибозы (или дезоксирибозы) и атомомN-1 пиримидинового илиN-9 пуринового основания.
(! ) Природные нуклеозиды всегда являютсяβ-аномерами .
Построение названия нуклеозидов иллюстрируется следующими примерами:
Однако наиболее употребительными являются названия, производимые от тривиального названия соответствующего гетероциклического основания с суффиксом -идин у пиримидиновытх (например, уридин) и -озин у пуриновых (гуанозин) нуклеозидов. Сокращенные названия нуклеозидов представляют собой однобуквенный код, где используется начальная буква латинского названия нуклеозида (с добавлением латинской буквыdв случае дезоксинуклеозидов):
Аденин + Рибоза → Аденозин (А)
Аденин + Дезоксирибоза → Дезоксиаденозин (dA)
Цитозин + Рибоза → Цитидин (С)
Цитозин + Дезоксирибоза → Дезоксицитидин (dC)
Исключением из этого правила является название «тимидин » (а не «дезокситимидин»), которое используется для дезоксирибозида тимина, входящего в состав ДНК. Если же тимин связан с рибозой, то соответствующий нуклеозид называют риботимидином.
Являясь N-гликозидами, нуклеозиды относительно устойчивых к щелочам , нолегко гидролизуются при нагревании в присутствии кислот . Пиримидиновые нуклеозиды более устойчивы к гидролизу, чем пуриновые.
Имеющейся «небольшой» разницы в строении или конфигурации одного атома углерода (например, С-2") в углеводном остатке оказывается достаточным, чтобы вещество играло роль ингибитора биосинтеза ДНК. Этот принцип используется при создании новых лекарственных средств методом молекулярной модификации природных моделей.
Нуклеотиды: строение, номенклатура, отношение к гидролизу.
Нуклеотиды образуются в результате частичного гидролиза нуклеиновых кислот, либо путем синтеза. Они содержатся в значительных количествах во всех клетках. Нуклеотиды являютсяфосфатами нуклеозидов .
В зависимости от природы углеводного остатка различают дезоксирибонуклеотиды ирибонуклеотиды . Фосфорная кислота обычно этерифицирует спиртовый гидроксил приС-5" или приС-З" в остатках дезоксирибозы (дезоксирибонуклеотиды) или рибозы (рибонуклеотиды). В молекуле нуклеотида для связывания трех структурных компонентов используютсясложноэфирная связь иN -гликозидная связь .
Принцип строения мононуклеотидов
Нуклеотиды можно рассматривать как фосфаты нуклеозидов (эфиры фосфорной кислоты) и каккислоты (в связи с наличием протонов в остатке фосфорной кислоты). За счет фосфатного остатка нуклеотидыпроявляют свойства двухосновной кислоты и в физиологических условиях при рН ~7 находятся в полностью ионизированном состоянии.
Для нуклеотидов используют два вида названий. Один из них включает наименование нуклеозида с указанием положения в нем фосфатного остатка, например аденозин-3"-фосфат, уридин-5"-фосфат. Другой вид названий строится путем добавления сочетания -иловая кислота к названию остатка нуклеинового основания, например 3"-адениловая кислота, 5"-уридиловая кислота.
В химии нуклеотидов также принято использование сокращенных названий . Свободные мононуклеотиды, т. е. не находящиеся в составе полинуклеотидной цепи, называют как монофосфаты с отражением этого признака в сокращенном коде буквой «М». Например, аденозин-5"-фосфат имеет сокращенное название АМР (в отечественной литературе - АМФ, аденозинмоно- фосфат) и т. п.
Для записи последовательности нуклеотидных остатков в составе полинуклеотидных цепей применяется другой вид сокращений с использованием однобуквенного кода для соответствующего нуклеозидного фрагмента. При этом 5"-фосфаты записываются с добавлением латинской буквы «р» перед однобуквенным символом нуклеозида, 3"-фосфаты - после однобуквенного символа нуклеозида. Например, аденозин-5"-фосфат - рА, аденозин-3"-фосфат - Ар и т. п..
Нуклеотиды способны гидролизоваться в присутствии сильных неорганических кислот (НС1, НВr, Н 2 SО 4) инекоторых органических кислот (СС1 3 СООН, НСООН, СН 3 СООН) поN-гликозидной связи, фосфорноэфирная связь проявляет при этом относительную устойчивость. В то же время под действием фермента 5"-нуклеотидазы гидролизуется сложноэфирная связь, аN- гликозидная связь сохраняется.
Нуклеотидные коферменты: АТФ–строение, отношение к гидролизу.
Нуклеотиды имеют большое значение не только как мономерные единицы полинуклеотидных цепей различных видов нуклеиновых кислот. В живых организмах нуклеотиды являются участниками важнейших биохимических процессов. Особенно они важны в роли коферментов , т. е. веществ, тесно связанных с ферментами и необходимых для проявления ими ферментативной активности. Во всех тканях организма в свободном состоянии содержатся моно-, ди- и трифосфаты нуклеозидов.
Особенно известны аденинсодержащие нуклеотиды :
Аденозин-5"-фосфат (АМР, или в русской литературе АМФ);
Аденозин-5"-дифосфат (ADP, или АДФ);
Аденозин-5"-трифосфат (АТР, или АТФ).
Нуклеотиды, фосфорилированные в разной степени, способны к взаимопревращениям путем наращивания или отщепления фосфатных групп. Дифосфатная группа содержит одну, а трифосфатная - две ангидридные связи, обладающие большим запасом энергии и поэтому называемые макроэргическими . При расщеплении макроэргической связи Р-О выделяется -32 кДж/моль. С этим связана важнейшая роль АТФ как «поставщика» энергии во всех живых клетках.
Взаимопревращения фосфатов аденозина.
В приведенной выше схеме взаимопревращений формулы АМФ, АДФ и АТФ соответствуют неионизированному состоянию молекул этих соединений. С участием АТФ и АДФ в организме осуществляется важнейший биохимический процесс - перенос фосфатных групп.
Нуклеотидные коферменты: НАД + и НАДФ + – строение, алкилпиридиниевый ион и его взаимодействие с гидрид–ионом как химическая основа окислительного действия, НАД + .
Никотинамидадениндинуклеотиды . К этой группе соединений относятсяникотинамидадениндинуклеотид (NAD, или НАД) и его фосфат (NADP, или НАДФ). Эти соединения выполняют важную ролькоферментов в реакциях биологического окисления органических субстратов путем их дегидрирования (с участием ферментов дегидрогеназ). Поскольку эти коферменты являются участниками окислительно-восстановительных реакций, то они могут существовать как в окисленной (НАД+, НАДФ+), так и в восстановленной (НАДН, НАДФН) формах.
Структурным фрагментом НАД + и НАДФ + являетсяникотинамидный остаток в видепиридиниевого иона . В составе НАДН и НАДФН этот фрагмент превращается в остаток замещенного 1,4-дигидропиридина.
В ходе биологического дегидрирования, являющегося особым случаем окисления, субстрат теряет два атома водорода, т. е. два протона и два электрона (2Н+, 2е) или протон и гидрид-ион (Н+ и Н). Кофермент НАД+ рассматривается как акцептор гидрид-иона . В результате восстановления за счет присоединения гидрид-иона пиридиниевое кольцо переходит в 1,4-дигидропиридиновый фрагмент. Данный процесс обратим.
В ходе окисления ароматический пиридиниевый цикл переходит в неароматический 1,4-дигидропиридиновый цикл. В связи с потерей ароматичности возрастает энергия НАДН по сравнению с НАД+. Увеличение энергетического содержания происходит за счет части энергии, выделяющейся в результате превращения спирта в альдегид. Таким образом, НАДН запасает энергию, которая затем расходуется в других биохимических процессах, требующих энергетических затрат.
Нуклеиновые кислоты: РНК и ДНК, первичная структура.
Нуклеиновые кислоты занимают исключительное место в процессах жизнедеятельности живых организмов. Они осуществляют хранение и передачу генетической информации и являются инструментом, с помощью которого происходит управление биосинтезом белков.
Нуклеиновые кислоты представляют собой высокомолекулярные соединения (биополимеры), построенные из мономерных единиц - нуклеотидов, в связи с чем нуклеиновые кислоты называют также полинуклеотидами.
Структура каждого нуклеотида включает остатки углевода, гетероциклического основания и фосфорной кислоты. Углеводными компонентами нуклеотидов являются пентозы:D-рибоза и 2-дезокси-D-рибоза.
По этому признаку нуклеиновые кислоты делятся на две группы:
рибонуклеиновые кислоты (РНК), содержащие рибозу;
дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК), содержащие дезоксирибозу.
Матричные (мРНК);
Рибосомные (рРНК);
Транспортные (тРНК).
Первичная структура нуклеиновых кислот. ДНК и РНК имеют общие черты вструктуре макромолекул :
Каркас их полинуклеотидных цепей состоит из чередующихся пентозных и фосфатных остатков;
Каждая фосфатная группа образует две сложноэфирные связи: с атомом С-З" предыдущего нуклеотидного звена и с атомом С-5" - последующего нуклеотидного звена;
Нуклеиновые основания образуют с пентозными остатками N-гликозидную связь.
Приведено строение произвольного участка цепи ДНК, выбранного в качестве модели с включением в нее четырех основных нуклеиновых оснований - гуанина (G), цитозина (С), аденина (А), тимина (Т). Принцип построения полинуклеотидной цепи РНК такой же, как и у ДНК, но с двумя отличиями: пентозным остатком в РНК служитD-рибофураноза, а в наборе нуклеиновых оснований используется не тимин (как в ДНК), а урацил.
(!) Один конец полинуклеотидной цепи, на котором находится нуклеотид со свободной 5"-ОН-группой, называется5"-концом . Другой конец цепи, на котором находится нуклеотид со свободной З"-ОН-группой, называетсяЗ"-концом .
Нуклеотидные звенья записываются слева направо, начиная с 5"-концевого нуклеотида. Запись строения цепи РНК осуществляется по таким же правилам, при этом буква «d» опускается.
С целью установления нуклеотидного состава нуклеиновых кислот проводят их гидролиз с последующей идентификацией полученных продуктов. ДНК и РНК ведут себя по-разному в условиях щелочного и кислотного гидролиза. ДНК устойчивы к гидролизу в щелочной среде , в то время какРНК очень быстро гидролизуются до нуклеотидов, которые, в свою очередь, способны отщеплять остаток фосфорной кислоты с образованием нуклеозидов.N -Гликозидные связи устойчивы в щелочной и нейтральной средах . Поэтому для их расщепленияиспользуется кислотный гидролиз . Оптимальные результаты дает ферментативный гидролиз с использованием нуклеаз, в том числе и фосфодиэстеразы змеиного яда, которые расщепляют сложноэфирные связи.
Наряду с нуклеотидным составом важнейшей характеристикой нуклеиновых кислот являетсянуклеотидная последовательность , т. е. порядок чередования нуклеотидных звеньев. Обе эти характеристики входят в понятие первичная структура нуклеиновых кислот.
Первичная структура нуклеиновых кислот определяется последовательностью нуклеотидных звеньев, связанных фосфодиэфирными связями в непрерывную цепь полинуклеотида.
Общий подход к установлению последовательности нуклеотидных звеньев заключается в использовании блочного метода. Сначала полинуклеотидную цепь направленно расщепляют с помощью ферментов и химических реагентов на более мелкие фрагменты (олигонуклеотиды), которые расшифровывают специфическими методами и по полученным данным воспроизводят последовательность строения всей полинуклеотидной цепи.
Знание первичной структуры нуклеиновых кислот необходимо для выявления связи между их строением и биологической функцией, а также для понимания механизма их биологического действия.
Комплементарность оснований лежит в основе закономерностей, которым подчиняется нуклеотидный состав ДНК. Эти закономерности сформулированыЭ. Чаргаффом :
Количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых оснований;
Количество аденина равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина;
Количество оснований, содержащих аминогруппу в положениях 4 пиримидинового и 6 пуринового ядер, равно количеству оснований, содержащих в этих же положениях оксогруппу. Это означает, что сумма аденина и цитозина равна сумме гуанина и тимина.
Для РНК эти правила либо не выполняются, либо выполняются с некоторым приближением, поскольку в РНК содержится много минорных оснований.
Комплементарность цепей составляет химическую основу важнейшей функции ДНК - хранения и передачи наследственных признаков. Сохранность нуклеотидной последовательности является залогом безошибочной передачи генетической информации. Изменение последовательности оснований в любой цепи ДНК приводит к устойчивым наследственным изменениям, а следовательно, и к изменениям в строении кодируемого белка. Такие изменения называют мутациями . Мутации могут происходить в результате замены какой-либо комплементарной пары оснований на другую. Причиной такой замены может служить сдвиг таутомерного равновесия.
Например, в случае гуанина сдвиг равновесия в сторону лактимной формы обусловливает возможность образования водородных связей с необычным для гуанина основанием - тимином и возникновение новой пары гуанин-тимин вместо традиционной пары гуанин-цитозин.
Замена «нормальных» пар оснований передается затем при «переписывании» (транскрипции) генетического кода с ДНК на РНК и приводит в итоге к изменению аминокислотной последовательности в синтезируемом белке.
Алкалоиды: химическая классификация; основные свойства, образование солей. Представители: хинин, никотин, атропин.
Алкалоиды представляют собой большую группу природных азотсодержащих соединений преимущественно растительного происхождения. Природные алкалоиды служат моделями для создания новых лекарственных препаратов, часто более эффективных и в то же время более простых по структуре.
В настоящее время в зависимости от происхождения атома азота в структуре молекулы, среди алкалоидов выделяют:
Истинные алкалоиды – соединения, которые образуются из аминокислот и содержат атом азота в составе гетероцикла (гиосциамин, кофеин, платифиллин).
Протоалкалоиды – соединения, которые образуются из аминокислот и содержат алифатический атом азота в боковой цепи (эфедрин, капсаицин).
Псевдоалкалоиды – азотсодержащие соединения терпеновой и стероидной природы (соласодин).
В классификации алкалоидов существует два подхода.Химическая классификация основана на строении углеродно-азотного скелета:
Производные пиридина и пиперидина (анабазин, никотин).
С конденсированными пирролидиновыми и пиперидиновыми кольцами (производные тропана) - атропин, кокаин, гиосциамин, скополамин.
Производные хинолина (хинин).
Производные изохинолина (морфин, кодеин, папаверин).
Производные индола (стрихнин, бруцин, резерпин).
Производные пурина (кофеин, теобромин, теофилин).
Производные имидазола (пилокарпин)
Стероидные алкалоиды (соласонин).
Ациклические алкалоиды и алкалоиды с экзоциклическим атомом азота (эфедрин, сферофизин, колхамин).
В основу другого вида классификации алкалоидов положен ботанический признак, согласно которому алкалоиды объединяют по растительным источникам.
Большинство алкалоидов обладает основными свойствами , с чем связано их название. В растениях алкалоиды содержатся в виде солей с органическими кислотами (лимонной, яблочной, винной, щавелевой).
Выделение из растительного сырья:
1-ый способ (экстракция в виде солей):
2-ой способ (экстракция в виде оснований):
Основные (щелочные) свойства алкалоидов выражены в различной степени. В природе чаще встречаются алкалоиды, которые относятся к третичным, реже - к вторичным либо к четвертичным аммонийным основаниям.
Благодаря основному характеру алкалоиды образуют соли с кислотами разной степени прочности. Соли алкалоидов легко разлагаются под действием едких щелочей и аммиака . При этом выделяются свободные основания.
Благодаря основному характеру, алкалоиды при взаимодействии с кислотами образуют соли . Это свойство используется при выделении и очистке алкалоидов, их количественном определении и получении препаратов.
Алкалоиды-соли хорошорастворимы в воде и этаноле (особенно в разбавленном) при нагревании,плохо или совсем не растворимы в органических растворителях (хлороформ, этиловый эфир и др.). В качествеисключения можно назвать скополамина гидробромид, гидрохлориды кокаина и некоторых опийных алкалоидов.
Алкалоиды-основания обычноне растворяются в воде , но легко растворяются в органических растворителях.Исключение составляют никотин, эфедрин, анабазин, кофеин, которые хорошо растворяются как в воде, так и в органических растворителях.
Представители.
Хинин - алкалоид, выделенный из коры хинного дерева (Cinchona oficinalis ) - представляет собой бесцветные кристаллы очень горького вкуса. Хинин и его производные обладают жаропонижающим и антималярийным действием
Никотин - основной алкалоид табака и махорки. Никотин весьма ядовит, смертельная доза для человека составляет 40 мг/кг, причем природный левовращающий никотин в 2-3 раза токсичнее синтетического правовращающего.
Атропин - рацемическая форма гиосциамина, обладает холиноблокирующим действием (спазмолитическим и мидриатическим).
Алкалоиды: метилированные ксантины (кофеин, теофиллин, теобромин); кислотно-основные свойства; их качественные реакции.
Пуриновые алкалоиды следует рассматривать как N -метилированные ксантины – в основе ядро ксантина (2,6-дигидроксопурин). Наиболее известными представителями этой группы являютсякофеин (1,3,7-триметилксантин),теобромин (3,7-диметилксантин) итеофиллин (1,3-диметилксантин), которые содержатся в зернах кофе и чае, шелухе какао-бобов, в орехах кола. Кофеин, теобромин и теофиллин широко применяются в медицине. Кофеин используется преимущественно как психостимулятор, теобромин и теофиллин - как сердечно-сосудистые средства.
Что такое мочевая кислота? Это составляющая не только мочи, но и крови. Она является маркером обмена пуринов. Ее концентрация в крови помогает специалистам диагностировать ряд заболеваний, в том числе и подагру. Опираясь на показатель уровня содержания данного элемента в крови можно контролировать ответную реакцию организма на лечение.
Что это за элемент?
В организме человека постоянно идут обменные процессы. Результатом обмена могут стать соли, кислоты, щелочи и множество других химических соединений. Чтобы от них избавиться, их нужно доставить в соответствующий отдел организма. Эта задача выполняется при помощи крови, которая фильтруется почками. Таким образом, объясняется присутствие мочевой кислоты в моче.
Разберем, что это такое более подробно. Мочевая кислота – это конечный продукт распада пуриновых оснований. Эти элементы попадают в организм вместе с пищей. Пурины участвуют в процессе синтеза нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), энергетических молекул АТФ, а также коферментов.
Стоит заметить, что пурины – это не единственный источник образования мочевой кислоты. Она может быть результатом распада клеток организма из-за заболевания или старости. Источником для образования мочевой кислоты может стать синтез в любой клетке человеческого тела.
Распад пуринов происходит в печени и кишечнике. Клетки слизистой оболочки выделяют специальный фермент – ксантиноксидаза, с которым и вступает в реакцию пурины. Конечным результатом этого «превращения» является кислота.
В ее состав входят соли натрия и кальция. Доля первого составляющего 90%. Помимо солей, сюда входят водород, кислород, азот и углерод.
Если мочевая кислота выше нормы — это свидетельствует о нарушении процесса обмена. В результате такого сбоя у людей происходит отложение солей в тканях, и как следствие развиваются тяжелые заболевания.
Функции мочевой кислоты
Несмотря на то, что избыток мочевой кислоты, может нанести существенный вред организму, без нее все же обойтись нельзя. Она выполняет защитные функции и обладает полезными свойствами.
Например, в процессе белкового обмена, она выступает в роли катализатора. Ее влияние распространяется и на гормоны, отвечающие за мозговую активность — адреналин и норадреналин. Это значит, что ее наличие в крови помогает стимулировать работу головного мозга. Ее действие подобно кофеину. Люди, у которых повышенное содержание мочевой кислоты в крови с рождения, более активны и инициативны.
Обладает кислота и антиоксидантными свойствами, помогающими заживлять раны и бороться с воспалением.
Мочевая кислота в организме человека выполняет защитные функции. Она борется со свободными радикалами. В результате снижается риск появления и развития доброкачественных и раковых опухолей.
Сдача анализа
Подобный анализ назначают, чтобы определить состояние здоровья больного, а также, чтобы диагностировать заболевание, которое могло вызвать повышение уровня мочевой кислоты в крови. Для получения правдивых результатов, необходимо предварительно подготовиться к сдаче крови.
За 8 часов до посещения лаборатории нельзя есть, забор биоматериала проводится натощак. Следует исключить из меню острую, соленую и перченую пищу, мясо и субпродукты, бобовые. Этой диеты следует придерживаться сутки до сдачи крови. В этот же период нужно отказаться от употребления алкогольных напитков, особенно от вина и пива.
Мочевая кислота больше нормы может быть из-за стрессов, эмоционального перенапряжения или физической нагрузки накануне сдачи анализа.
Искажать результаты могут и лекарственные препараты с мочегонным эффектом, витамин С, кофеин, бета-адреноблокаторы и ибупрофен. Если отказаться от подобных медикаментов нельзя, то следует предупредить врача перед сдачей анализа.
В лаборатории будет браться венозная кровь. Результаты исследования готовятся в течение суток.
Норма мочевой кислоты в анализе крови
Если полученные результаты биохимического анализа показали цифры соответствующие данным приведенным в таблице ниже, то все в норме.
Возрастная категория (лет) | Нормы мочевой кислоты (мкмоль/л) | |
Дети до 12 | 120-330 | |
До 60 | Мужчины | 250-400 |
Женщины | 200-300 | |
От 60 | Мужчины | 250-480 |
Женщины | 210-430 | |
От90 | Мужчины | 210-490 |
Женщины | 130-460 |
Как видно из таблицы, уровень с возрастом повышается. Наибольшее значение у пожилых мужчин – это норма мочевой кислоты в крови, так как потребность в белках у мужского организма выше. Это значит, что продукты богатые пурином они потребляют больше и как результат — повышенная мочевая кислота в крови.
Что может вызвать отклонения от нормы?
Уровень мочевой кислоты в крови зависит от равновесия 2-х процессов:
- Синтеза белка;
- Интенсивности выведения конечных продуктов белкового обмена.
Когда происходит расстройство обмена белка, то это может спровоцировать увеличение содержания в крови этой кислоты. Концентрации мочевой кислоты в плазме крови выше нормального диапазона обозначается как гиперурикемия, концентрация ниже нормы — гипоурикемия. Концентрации мочевой кислоты в моче выше и ниже нормы известны как гиперурикозурия и гипоурикозурия. Уровни мочевой кислоты в слюне могут быть связаны с уровнем мочевой кислоты в крови.
Причины гиперурикемии:
- Прием диуретиков (мочегонных веществ);
- Снижение интенсивности экскреции веществ почками;
- Токсикоз;
- Алкоголизм;
- Почечная недостаточность;
- Недоедание или длительное голодание.
Завышенное содержание может возникнуть и при заболеваниях, таких как, СПИД, сахарный диабет, рак и др.
Стоит отметить, что даже незначительно повышенный уровень этого вещества, может стать причиной образования твердых осадков солей мочевой кислоты — уратов — в органах и тканях.
Повышенный показатель
Теперь узнаем, почему мочевая кислота в крови повышена: причины, симптомы и последствия.
В медицине гиперурикемию разделяют на два типа: первичную и вторичную.
Первичная гиперурикемия
Данный тип является врожденным или идиопатическим. Подобная патология встречается с частотой 1%. У таких больных имеется наследственный дефект в структуре фермента, что отражается на обработке пурина. В итоге имеется высокое содержание мочевой кислоты в крови.
Появление вторичной гиперурикемии может возникнуть из-за неправильного питания. Употребление в больших количествах продуктов содержащих пурин может существенно повысить выведение мочевой кислоты с мочой.
Гиперурикемия этого типа может быть связана с такими состояниями:
Подагра — болезненное состояние, вызванное игольчатыми кристаллами мочевой кислоты, осаждающимися в суставах, капиллярах, коже и других тканях. Подагра может возникнуть, если уровень мочевой кислоты в сыворотке достигает 360 мкмоль/л, но бывают случаи, когда значение мочевой кислоты в сыворотке доходит до 560 мкмоль/л, но подагры не вызывает.
В человеческом организме пурины метаболизируются в мочевую кислоту, которая затем выводится с мочой. Регулярное потребление некоторых видов богатых пурином продуктов — мяса, особенно ливера говядины и свинины (печень, сердце, язык, почки) и некоторых виды морепродуктов, включая анчоусы, сельдь, сардины, мидии, гребешки, форель, пикшу, скумбрию и тунец. Существуют и продукты, употребление которых менее опасно: индюшатина, курятина и крольчатина. Умеренное потребление богатых пурином овощей не связано с повышенным риском подагры. Подагру раньше называли «болезнью королей», поскольку изысканные блюда и красное вино содержат большое количество пуринов.
Синдром Леша-Нихана
Это чрезвычайно редкое наследственное расстройство, также связано с высоким уровнем мочевой кислоты в сыворотке. При этом синдроме наблюдаются спастичность, непроизвольное движение и когнитивная отсталость, а также проявления подагры.
Гиперурикемия может увеличить факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний
Камни в почках
Уровни насыщения мочевой кислоты в крови могут привести к одной форме камней в почках, когда ураты кристаллизуются в почках. Кристаллы уксусной кислоты также могут способствовать образованию камней оксалата кальция, действуя как «затравочные кристаллы»
Синдром Келли-Сигмиллера;
Повышенная активность синтеза фосфорибозилпирофосфатсинтетазы;
Пациенты с данным заболеванием делают биохимический анализ на повышение мочевой кислоты ежегодно.
Вторичная гиперурикемия
Данное явление может быть признаком таких заболеваний:
- СПИД;
- Синдром Фанкони;
- Раковые опухоли;
- Сахарный диабет (Гиперурикемия может быть следствием сопротивляемости к инсулину при диабете, а не его предшественником);
- Ожоги высокой степени;
- Синдром гиперэозинофилии.
Существуют и другие причины повышения мочевой кислоты — нарушение в функционировании почек. Они не могут вывести лишние кислоты из организма. В результате могут появиться камни в почках.
Высокий уровень мочевой кислоты наблюдается при таких заболеваниях:
- Пневмония;
- Отравление метиловым спиртом;
- Экзема;
- Брюшной тиф;
- Псориаз;
- Рожистое воспаление;
- Лейкоз.
Бессимптомная гиперурикемия
Бывают случаи, когда у больного симптоматика заболевания отсутствует, а показатели повышенные. Данное состояние называется бессимптомной гиперурикемией. Оно возникает при остром подагрическом артрите. Показатели при данном заболевании нестабильны. Вначале вроде бы нормальное содержание кислоты, но спустя время цифры могут увеличиться в 2 раза. При этом данные перепады на самочувствие пациента не отражаются. Такое протекание заболевание возможно у 10% больных.
Симптомы гиперурикемии
При гиперурикемии симптомы у различных возрастных групп различны.
У совсем маленьких заболевание проявляется в виде кожных высыпаний: диатезов, дерматитов, аллергии или псориаза. Особенность подобных проявлений – это устойчивость к стандартным методам терапии.
У детей постарше симптоматика несколько иная. У них может болеть живот, быть несвязная речь и энурез.
Протекание заболевания у взрослых сопровождается болью в суставах. Первыми в зону поражения попадают стопы и суставы пальцев рук. Затем болезнь распространяет свое действие на коленные и локтевые суставы. В запущенных случаях, кожный покров над зоной поражения краснеет и становится горячим. Со временем у больных начинает болеть живот и поясница во время мочеиспускания. Если своевременно не принять меры, то пострадают сосуды и нервная система. Человека будут мучить бессонница и головная боль. Все это может привести к инфаркту, стенокардии и артериальной гипертензии.
Лечение
Некоторые специалисты для того, чтобы мочевая кислота в крови была в норме, назначают лекарственные препараты. Но определенная пищевая диета на протяжении остатка жизни является более эффективным методом лечения.
Если у пациента была обнаружена гиперурикемия, то лечение включает придерживание диеты. В рацион больного дополнительно включают:
Морковный сок;
Березовый сок;
Семя льна;
Сок сельдерея;
Овсяной отвар;
Клюквенный морс;
Настой из шиповника.
Эти травяные настои и соки способствуют быстрейшему растворению и вымыванию соляного осадка из организма.
Исключается жирное, мясные бульоны, жареное, соленое, копченое и маринованные продукты. Мясо можно есть только варенное или запеченное. Рекомендуется отказаться от употребления мясных бульонов, поскольку пурины при их приготовлении переходят из мяса в отвар. Ограничение по приему мяса – 3 раза в неделю.
Под особым запретом алкогольные напитки. В исключительных случаях, можно только 30 г водки. Особенно противопоказано пиво и красное вино.
Отдавайте предпочтение щелочной минеральной воде.
Употребление соли нужно свести к минимуму. В идеале лучше вообще от нее отказаться.
Необходимо следить за частотой приема пищи. Голодание может только усугубить состояние больного и повысить уровень мочевой кислоты. Поэтому количество приемов пищи в день должно быть 5-6 раз. Разгрузочные дни проводить лучше на кисломолочных продуктах и фруктах.
Из меню следует исключить некоторые виды продуктов:
- Щавель;
- Салат;
- Помидоры;
- Виноград;
- Шоколад;
- Яйца;
- Кофе;
- Торты;
- Репа;
- Баклажан.
Снижению уровня мочевой кислоты способствуют яблоки, картофель, сливы, груши, абрикосы. Следует следить и за водным балансом – 2,5 л жидкости в день должно быть выпито.
Лечить высокий уровень кислоты в крови можно и при помощи физиотерапевтических процедур. Так плазмаферез поможет очистить кровь от избытка солей. Не стоит пренебрегать и лечебной гимнастикой. Ряд несложных упражнений (махи ногами, «велосипед», ходьба на месте и др.) поможет в стабилизации метаболизма. Массаж также способствует расщеплению соли мочевой кислоты.
Из лекарственных препаратов прописываются комплексы, обладающие противовоспалительными, мочегонными и обезболивающими свойствами. Выделяют 3 типа препаратов от гиперурикемии:
- Действие, которых направлено на выведение избытков мочевой кислоты: «Пробенецид», аспирин, гидрокарбонат натрия, аллопуринол.
- Способствующие снижению выработки кислоты. Их назначают пациентам, перенесшим мочекаменное заболевание и тем, у кого диагностирована почечная недостаточность;
- Помогающие перевести мочевую кислоту из ткани в кровь, и способствующие ее выведению: «Цинховен».
Курс лечения предусматривает диагностику и устранение сопутствующих заболеваний и факторов их вызвавших. Тем самым устраняя причины, вызвавшие повышение уровня мочевой кислоты в крови. Если мочевая кислота в крови повышена, то это негативно сказывается на состоянии человека. На тканях и органах оседает соляной осадок. Лечения подобного отклонения разностороннее: диета, физиотерапия, медикаменты и народная медицина. Все эти методики в комплексе могут помочь нормализовать уровень кислоты.