Мочевина в организме человека является одним из конечных продуктов белкового обмена и образуется в ходе достаточно сложного орнитинового цикла превращений белка.
При распаде белковых молекул в организме человека образуется токсичное вещество — аммиак. С целью детоксикации в печени протекают сложные химические превращения его в мочевину, не обладающую настолько ядовитыми свойствами и выводимую из организма почками с мочой.
Так как концентрация мочевины в крови напрямую зависит от выделительной функции почек (способности выводить из организма ненужные вещества с мочой), состояния печени (мочевина синтезируется в печени) и мышечной ткани (так как мышцы — основной источник белка), следовательно, она отражает состояние почек, печени и мышечной ткани.
Показатели уровня мочевины крови для пациентов разных возрастных категорий представлены в таблице 19.
Средние показатели уровня мочевины в сыворотке крови
Возраст | Показатель, ммоль/л |
Дети до 14 лет | 1,8-6,4 |
Взрослые и дети от 14 лет | 2,5-8,3 |
Пожилые старше 60 лет | 2,9-7,5 |
У женщин показатели мочевины крови несколько ниже, чем у мужчин, а мочевина крови у детей несколько ниже, нежели у взрослых. Это связано с повышенными процессами анаболизма (образование белка) растущего организма, хотя в первые двое суток жизни у новорожденных уровень мочевины крови может повышаться до уровня взрослого, в результате повышенного распада белка на фоне недостаточного поступления жидкости в организм, что рассматривается как физиологическая гиперазотемия.
Более высокий уровень мочевины крови у пожилых обусловлен физиологическим снижением способности почек концентрировать мочу. Показатели уровня мочевины в сыворотке крови у детей представлены в таблице.
Средние показатели мочевины в сыворотке крови у детей
Возраст | Показатель, ммоль/л |
Недоношенные новорожденые | 1,1-8,9 |
Доношенные новорожденые | 1,4-4,3 |
Дети старше 1 месяца | 1,8-6,4 |
Уровень мочевины в крови отклоняется от нормы не только в патологических условиях, но тут следует помнить, что физиологические изменения этого показателя, как правило, незначительны.
В условиях патологии органов и систем, задействованных в обмене белков, наблюдаются значительные изменения (напрямую зависящие от тяжести патологического процесса) показателей мочевины в сторону увеличения.
Увеличение концентрации мочевины крови называется гиперазотемией, или уремией. Мочевина, как уже говорилось, образуется из белка, а белок в организме в основном содержится в мышечной ткани, поэтому разрушение мышечной ткани неизбежно приводит к увеличение концентрации мочевины крови.
Длительно протекающие тяжелые заболевания (воспаление, опухоли, заболевания эндокринной системы) приводят к повышенному распаду белка и истощению организма, а следовательно, и образованию мочевины в большом количестве. Все заболевания ночек, сопровождающиеся нарушением их выделительной функции, вызывают увеличение концентрации мочевины в крови. Так, ее содержание в диапазоне 16-20 ммоль/л сыворотки классифицируется как уремия средней тяжести, мочевина в крови до 50 ммоль/л сыворотки — тяжелая степень уремии, свыше 50 ммоль/л сыворотки — очень тяжелая, как правило, с неблагоприятным исходом.
Уремия развивается при остром и хроническом гломерулонефрите, амилоидозе почек (заболевание, при котором ткани почек пропитываются аномальным белком — амилоидом).
ительное нарушение оттока мочи вследствие опухоли мочевого пузыря, аденомы предстательной железы, камней в мочевом пузыре также приводит к увеличению концентрации мочевины крови.
Наиболее выраженное увеличение концентрации мочевины в крови имеет место при острой и хронической почечной недостаточности. Так, уровень азотемии у больных хронической почечной недостаточностью может достигать 40,0-50,0 ммоль/л сыворотки крови. Особенно высокая азотемия (до 80,0 ммоль/л сыворотки крови) наблюдается у больных острой почечной недостаточностью.
Нарушение выведения мочевины с мочой при нормально функционирующих почках может быть связанно с нарушением кровообращения в почках при хронической сердечной недостаточности, кровотечениях, обширных ожогах и др.
Тяжелые длительно протекающие заболевания (лейкозы, тяжелые инфекционные процессы, непроходимость кишечника, шок) вызывают чрезмерный распад белка в организме и гиперазотемию. Также к ней приводят все патологические состояния, сопровождающиеся обезвоживанием организма (неукротимая рвота, профузный понос и т.д.).
Впрочем, повышение уровня мочевины крови не всегда говорит о какой-либо патологии. Так, в физиологических условиях незначительное повышение мочевины в крови наблюдается у мясоедов, т.е.
ц, употребляющих преимущественно белковую пищу (например, мясные продукты, бобовые и др.), а также после интенсивной физической нагрузки у спортсменов и людей, занятых тяжелым физическим трудом. Повышение мочевины крови могут спровоцировать некоторые лекарственные препараты, например андрогены, глюкокортикостероиды, сульфаниламиды, антибиотики, фуросемид.
Снижение концентрации мочевины крови в норме встречается у вегетарианцев, вследствие низкого содержания белка в пищевом рационе, а также иногда у женщин во время беременности. В большинстве же случаев низкий уровень мочевины крови указывает на какое-либо заболевание.
Основное место синтеза мочевины — печень, поэтому снижение концентрации мочевины в крови наблюдается при некоторых заболеваниях печени, например вирусных и токсических (в частности алкогольных) гепатитах, циррозе, опухоли. Заболевания органов пищеварительного тракта с нарушением всасывания аминокислот (заболевания кишечника, операции на кишечнике, паразитарные инвазии (гельминтозы), хронический панкреатит), а также тяжелые отравления фосфорорганическими веществами и мышьяком тоже вызывают увеличение концентрации мочевины крови.
Содержание мочевины в моче имеет большое диагностическое значение. В частности, по ее уровню можно судить о причине увеличения ее содержания в крови. Например, уровень мочевины в крови высокий, а в моче нормальный. Исходя из этого, можно установить, что выделительная функция почек сохранена, а причина повышения показателя, скорее всего, связана с нарушением притока крови к почкам (например, хронической сердечной недостаточностью). Если же уровень мочевины мочи понижен при повышенном уровне мочевины крови, то это свидетельствует о заболевании почек с нарушением их выделительной функции.
Источник: analizy.vse-zabolevaniya.ru
Биологическая роль мочевины в организме
Мочевина — результат последовательных реакций в организме, направленных на обезвреживание и утилизацию аммиака. Последний обладает токсическим воздействием на клетки тела, но расщепление аминокислот невозможно без образования этого азотистого соединения.
В печени аммиак поэтапно преобразуется до орнитина (аминокислоты) и мочевины. Оба соединения попадают в кровь, но в отличие от орнитина, вступающего в новую цепочку взаимодействий, мочевина выводится почками.
Карбамид выполняет роль утилизатора аммиачных соединений. В него преобразуется 85–90% белкового азота, который должен быть обезврежен и удалён естественным путём.
Мочевину нередко путают с мочевой кислотой, но это разные продукты метаболизма. Мочевая кислота синтезируется при распаде пуринов и в отличие от мочевины способна навредить организму. При стойком повышении в крови мочевой кислоты развивается подагра — заболевание, на фоне которого соли откладываются в тканях организма (преимущественно в суставных). Избыток мочевой кислоты провоцирует мочекаменную болезнь.
Изменение уровня мочевины в крови не имеет ярких наружных проявлений (деформаций, сыпи, образований и пр.).
Мочевина — не провокатор, а индикатор патологических состояний.
Видео: синтез и удаление мочевины
Чем опасно соединение
Как отдельно взятое вещество мочевина безопасна для человека. Её понижение не влияет на протекание биохимических реакций в организме, поскольку она ни с чем не взаимодействует (кроме воды).
Значительное повышение карбамида приводит к задержке жидкости в мягких тканях. Это связано с высокой осмотической активностью вещества и малым размером его молекул. Последние легко преодолевают мембранно-клеточный барьер и поглощают воду.
На фоне критически высокого уровня мочевины появляются отёки лица, конечностей, внутренних органов (печени, почек, лёгких, сердца).
От чего зависит уровень карбамида
Исходя из механизма образования и пути выведения мочевины, выделяют основные факторы, влияющие на её показатели:
- работоспособность печени;
- функциональная состоятельность почек;
- питание человека;
- объём циркулирующей крови (ОЦК);
- генетические заболевания, нарушающие обмен веществ;
- возраст.
Уровень мочевины в крови — показатель непостоянный. В течение суток он существенно колеблется (на 20–25%).
С возрастом нормы повышаются как у мужчин, так и у женщин. Это связано с постепенным замедлением обмена веществ и снижением активности почек, в результате чего карбамид хуже утилизируется.
У молодых мужчин показатели мочевины немного выше, чем у женщин аналогичного возраста. У представителей сильного пола выше суточная потребность белка. Этого требует гормональный фон, особенно если мужчина занимается физическим трудом.
При нормально протекающей беременности возможно снижение уровня мочевины в третьем триместре по двум отдельно взятым либо взаимосвязанным причинам:
- последние 12 недель плод набирает мышечную массу, поэтому лишних аминокислот в организме будущей мамы не остаётся;
- женщина получает недостаточно белка с пищей.
Таблица: нормальные показатели мочевины в крови
Причины отклонения показателей от нормы и признаки нарушения
Уровень карбамида в организме повышается или понижается под воздействием физиологических и патологических причин.
Таблица: отклонения мочевины от нормы — причины, симптомы
Анализ крови для определения концентрации вещества
Мочевину в крови, а также её концентрацию определяют биохимическим лабораторным исследованием. Для этого у пациента берут не более пяти миллилитров венозной крови.
Прямые показания для назначения анализа:
- нарушение всасывающей функции желудочно-кишечного тракта;
- ишемия сердца;
- стойкое повышение АД;
- кахексия;
- тяжёлые отравления;
- болезни печени.
При заболеваниях почек врач назначает пациенту комплексный анализ — почечные пробы. Помимо уровня мочевины, в исследуемом материале оценивают количество креатинина и мочевой кислоты.
Концентрацию мочевины в крови биохимически диагностируют путём газометрии, фотометрии либо ферментного анализа. В каждом случае результат будет отличаться, даже если исследовать одну порцию крови тремя способами одновременно. Важно, чтобы на бланке с результатом были указаны нормы в соответствии с использованным методом диагностики.
Как подготовиться к исследованию
Подготовка к сдаче биохимического анализа крови на мочевину начинается за сутки до исследования и предполагает:
- отказ от физических нагрузок;
- питание в привычном режиме, но с ограничением мясных, рыбных блюд, а также кондитерских изделий;
- отсутствие в рационе грибов, морепродуктов (кроме рыбы), специй, фастфуда, консервации;
- рациональный питьевой режим;
- отказ от ненатуральных, энергетических и тонизирующих напитков (кофе, крепкий чай, энергетики).
Сдавать кровь нужно натощак. Утром допустимо выпить немного воды без газа. Курить не рекомендуется, поскольку никотин делает кровь гуще и ведёт к спазму сосудов.
Лечение
Нормализовать уровень мочевины можно при помощи диеты, рационализации физических нагрузок и медикаментов. Если показатели карбамида нарушены по физиологическим причинам, в лекарствах нет необходимости. К примеру, чтобы поднять уровень вещества в организме здорового человека, достаточно обогатить рацион белковой пищей.
В случае повышенного уровня мочевины следует ограничить физическую нагрузку. Это предотвратит распад белков, из которых состоят клетки тела.
Комплексное лечение патологического повышения или понижения мочевины назначает врач.
В большинстве случаев нет необходимости прицельно воздействовать на уровень карбамида. При правильном лечении болезни, вызвавшей повышение мочевины, концентрация этого вещества приходит в норму самостоятельно.
Существуют специфические препараты, стабилизирующие выработку мочевины. К ним относят:
- Гепа-мерц;
- Орнилатекс;
- Ларнамин.
Перечисленные лекарства назначаются тогда, когда невозможно преобразование продуктов распада белка в орнитиновом цикле до мочевины. Распространённые причины — тяжёлые заболевания печени и патологии обмена веществ (чаще врождённые).
Как питаться, чтобы снизить уровень мочевины
Если повышение карбамида в крови вызвано физиологическими причинами, его понижают при помощи правильного питания. Для этого:
- ограничьте употребление мяса, рыбы, молока, яиц;
- откажитесь от грибов и морепродуктов;
- избегайте первых блюд, приготовленных на рыбном, мясном и грибном бульонах;
- сведите к минимуму употребление продуктов растительного происхождения, богатых белком (сои, орехов, гречки, спаржи, шпината, авокадо);
- не отказывайтесь от суточной нормы соли (2–3 грамма для детей, 4–5 грамм для взрослых);
- употребляйте овощи и крупы, богатые клетчаткой (тыкву, кабачки, капусту, свёклу, рис, булгур, пшено, овёс и пр.).
Питьевой режим
На фоне обезвоживания повышается концентрация мочевины в крови, но её количество может оставаться нормальным. При отсутствии противопоказаний пейте 1,5–2 литра воды в сутки. Показатели быстро вернутся в норму, если нет болезней, влияющих на уровень карбамида.
Из напитков исключите кофе, какао, крепкий чай, поскольку они ухудшают кровообращение. Алкоголь также противопоказан.
При повышении карбамида полезны растительные отвары и настои, а также травяной чай. О возможности их применения нужно консультироваться с врачом индивидуально.
Полезные растения при патологическом состоянии:
- хвощ полевой;
- солодка;
- шиповник;
- чёрная смородина.
Фотогалерея: растения, снижающие уровень мочевины
Прогноз, осложнения и профилактика
При своевременном лечении прогноз благоприятный. Если пациент игнорирует начальные симптомы снижения или повышения уровня мочевины, он рискует столкнуться с опасными проявлениями, которые потребуют экстренного лечения. Грозное осложнение — развитие уремического синдрома, который способен привести к коме или отказу жизненно важных органов (печени, поджелудочной железы, почек).
Профилактика патологического изменения уровня карбамида предполагает:
- питание с достаточным содержанием белка и сложных углеводов;
- адекватный питьевой режим;
- рационализацию физических нагрузок;
- своевременное лечение патологий почек и печени;
- предотвращение инфекционных болезней.
Мочевина — метаболит, имеющий важное физиологическое и диагностическое значение. Повышение или понижение уровня карбамида в крови не представляет угрозы для жизни, но является маркером серьёзных заболеваний. Резкое изменение показателей часто характерно для патологий почек и печени. Результаты биохимического анализа крови помогают врачу в постановке диагноза и назначении лечения. Если отклонения от нормы незначительны, стабилизировать показатель можно путём коррекции образа жизни.
Источник: lechenie-simptomy.ru
Биосинтез мочевины
Синтез мочевины происходит в печени в цикле Кребса-Гензелейта (другое название — орнитиновый цикл мочевинообразования Кребса) в несколько этапов с участием ряда ферментных систем. Синтез сопровождается поглощением энергии, источником которой является АТФ.
Весь цикл мочевинообразования можно представить следующим образом:
На первом этапе синтезируется карбамоилфосфат в результате конденсации ионов аммония, двуокиси углерода и фосфата (поступающего из АТФ) под действием фермента карбамоилсинтетазы. Карбамоилфосфат — это метаболически активная форма аммиака, используемая в качестве исходного продукта для синтеза ряда других азотистых соединений.
На втором этапе мочевинообразования происходит конденсация карбамоилфосфата и орнитина с образованием цитруллина; реакцию катализирует орнитинкарбамоилтрансфераза.
На следующей стадии цитруллин превращается в аргинин в результате двух последовательно протекающих реакций. Первая из них, энергозависимая, сводится к конденсации цитруллина и аспарагиновой кислоты с образованием аргининосукцината (эту реакцию катализирует аргининосукцинатсинтетаза). Аргининосукцинат распадается в следующей реакции на аргинин и фумарат при участии другого фермента — аргининосукцинатлиазы.
На последнем этапе аргинин расщепляется на мочевину и орнитин под действием аргиназы.
Эффективность работы орнитинового цикла при нормальном питании человека и умеренных физических нагрузках составляет примерно 60% его мощности. Запас мощности необходим для избежания гипераммониемии при изменении количества белка в пище. Увеличение скорости синтеза мочевины происходит при длительной физической работе или длительном голодании, которое сопровождается распадом тканевых белков. Некоторые патологические состояния, характеризующиеся интенсивным распадом белков тканей (сахарный диабет и др.) также сопровождаются активацией орнитинового цикла.
Нормальный ход метаболического превращения аммиака в мочевину имеет большое значение для организма. При серьезных нарушениях функции печени — например, при обширном циррозе или тяжелом гепатите — аммиак, являясь токсичным веществом, накапливается в крови, вызывая тяжелые клинические симптомы. Известны врожденные метаболические нарушения, связанные с недостатком одного из ферментов, участвующих в синтезе мочевины. Все нарушения синтеза мочевины вызывают аммиачное отравление.
Выведение мочевины
Синтезированная в печени мочевина попадает в кровь, затем в почки и в итоге выводится с мочой. Мочевина является беспороговым веществом: все образующееся количество фильтруется в просвет проксимальных канальцев, а затем часть (около 35 %) реабсорбируется обратно за счет реабсорбции воды. В связи с этим величина экскреции мочевины является менее информативным показателем клубочковой фильтрации, чем показатель, основывающийся на экскреции креатинина (который, в отличие от мочевины, практически не реабсорбируется).
Нормальные значения мочевины в крови и моче
Основные статьи:
Мочевина в крови. Клинико-диагностическое значение определения мочевины в крови
Мочевина в моче. Клинико-диагностическое значение определения мочевины в моче
Концентрация мочевины в сыворотке крови здоровых взрослых людей составляет 2,5 — 8,3 ммоль/л (660 мг/л). У женщин, по сравнению со взрослыми мужчинами, концентрация мочевины в сыворотке крови обычно ниже. У пожилых людей (старше 60 лет) наблюдается некоторое увеличение концентрации мочевины в сыворотке крови (примерно на 1 ммоль/л по сравнению с нормой здоровых взрослых людей), что обусловлено снижением у пожилых способности почек концентрировать мочу.
У детей уровень мочевины ниже, чем у взрослых, однако у новорожденных в первые 2 — 3 дня содержание ее может достигать уровня взрослого (проявление физиологической азотемии, обусловленной повышенным катаболизмом на фоне недостаточного поступления жидкости в первые 2 — 3 сут жизни и низкого уровня клубочковой фильтрации). В условиях гипертермии, эксикоза цифры мочевины могут возрасти еще больше. Нормализация наступает к концу первой недели жизни. Уровень мочевины в крови у недоношенных 1 нед. — 1,1 — 8,9 ммоль/л (6,4 — 63,5 мг/100 мл), у новорожденных — 1,4 — 4,3 ммоль/л (8,6 — 25,7 мг/100 мл), у детей после периода новорожденности — 1,8 — 6,4 ммоль/л (10,7 — 38,5 мг/100 мл).
Экскреция мочевины с мочой (при диете со средним содержанием белка) в норме составляет у взрослых 333,0 — 587,7 ммоль/сут (20 — 35 г/сут). У детей суточная экскреция мочевины с мочой ниже и увеличивается с возрастом: 1-я нед — 2,5 — 3,3 ммоль/сут, 1 мес — 10,0 — 17,0 ммоль/сут, 6 — 12 мес — 33 — 67 ммоль/сут, 1 — 2 года — 67 — 133 ммоль/сут, 4 — 8 лет — 133 — 200 ммоль/сут, 8 — 15 лет — 200 — 300 ммоль/сут.
См. также: Методы определения мочевины
Литература:
- Комаров Ф. И., Коровкин Б. Ф., Меньшиков В. В. — Биохимические исследования в клинике — Элиста, АПП «Джангар», 1999 г.
- Слепышева В. В., Балябина М. Д., Козлов А. В. — Методы определения мочевины
- Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. — Биологическая химия — Москва, «Медицина», 1990 г.
- Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. — Биохимия человека — том 1 — Москва, «Мир», 1993 г.
- Биохимия — под редакцией Северина Е. С. — Москва, ГЭОТАР-МЕД, 2004 г.
- Клиническая оценка лабораторных тестов — под редакцией Н. У. Тица — Москва, «Медицина», 1986 г.
- Папаян А. В., Савенкова Н. Д. — «Клиническая нефрология детского возраста», Санкт-Петербург, СОТИС, 1997 г.
Источник: www.clinlab.info