Б) ситуационные задачи
1. Больному с лечебной целью ввели глутаминовую кислоту. Отмечено повышение уровня аланина. Опишите механизм процесса.
2. В приемный покой больницы поступил мужчина с жалобами на острые боли в области сердца. Врач заподозрил инфаркт миокарда и предложил исследовать активность аминотрансфераз в крови. Активность каких аминотрансфераз необходимо определить и почему изменится их активность?
3. В моче пациента обнаружена гомогентизиновая кислота. Объясните:
а) каково происхождение гомогентизиновой кислоты;
б) содержится ли гомогентизиновая кислота в моче здоровых людей?
4. Альбиносы плохо переносят воздействие солнца – "загар" не развивается, а появляются ожоги. Каковы биохимические причины возникновения альбинизма?
5. При исследовании мочи новорожденного обнаружена фенилпировиноградная кислота. О чем это свидетельствует? Что должен предпринять врач в таком случае?
6. Почему у больных фенилпировиноградной олигофренией могут наблюдаться признаки недостаточности йодтиронинов?
7. Что такое алкаптонурия? Почему у людей с этим заболеванием может наблюдаться темная окраска кожных покровов и мочи?
Занятие № 3
1. Тема:Способы обезвреживания аммиака. Обмен отдельных аминокислот.
2. Форма учебного процесса:лабораторно-практическое занятие.
3. Актуальность:Аммиак - высокотоксичное вещество, накопление которого в организме, приводит к нарушению биохимических реакций и развитию патологических состояний, и даже смерти. Знание данного материала потребуется при изучении соответствующих тем в курсах патофизиологии, терапии и других клинических дисциплин.
4. Цель занятия:
4.1.1. Изучить обмен отдельных аминокислот и пути обезвреживания аммиака.
4.1.2. Научиться определять содержание мочевины и креатинина в сыворотке крови.
4.2. Конкретные цели:
Знать:
1. Источники аммиака и пути его обезвреживания.
2. Обмен и значение отдельных аминокислот.
Уметь:
1. Определять содержание мочевины и креатинина в сыворотке крови.
2. Рассчитывать клиренс по креатинину.
3. Объяснять полученные результаты.
Вопросы для самостоятельной подготовки к занятию
Исходный уровень
1. Знать формулы аспартата, глутамата, глицина, аргинина, метионина.
2. Непрямое дезаминирование аминокислот.
3. Источники СО2 в организме.
По новой теме
1. Источники аммиака в организме.
2. Причины токсичности аммиака.
3. Пути обезвреживания аммиака в клетках.
4. Синтез мочевины. Ход реакций и регуляция.
5. Связь синтеза мочевины с циклом Кребса.
6. Обмен и значение глицина, метионина, глутамата и аспартата.
7. Синтез креатина и его значение.
8. Понятие клиренса, его определение и значение.
Рекомендуемая литература
1. Конспект лекций.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., "Биологическая химия", 1990, стр. 350-368.
3. Николаев А.Я., "Биологическая химия", 1989, стр. 315-323, 325-327, 458-459.
Учебно-исследовательская работа студентов на занятии
1. Проделать лабораторную работу “Определение мочевины в сыворотке крови, определение креатинина в сыворотке крови и моче”.
2. Сделать выводы на основе полученных данных.
3. Подготовиться к защите лабораторной работы (вопросы и задачи приведены ниже).
Лабораторная работа
1. Определение мочевины в сыворотке крови неферментативным методом с диацетилмонооксимом
| Оборудование: | 1. | Штатив с пробирками. |
| 2. | Пипетки на 2 мл и 0,1 мл. | |
| 3. | КФК. | |
| 4. | Кюветы на 5 мм. | |
| 5. | Водяная баня. | |
| Реактивы: | 1. | Рабочий раствор для определения мочевины. |
| 2. | Стандартный раствор мочевины (16,7 ммоль/л). | |
| 3. | Дистиллированная вода. | |
| 4. | Сыворотка крови. |
Принцип метода. Мочевина образует с диацетилмонооксимом в присутствие тиосемикарбазида и солей железа в кислой среде окрашенные соединения, интенсивность окраски которых определяется колориметрически.
Ход работы. В одну пробирку вносят 0,1 мл сыворотки, во вторую – 0,1 мл стандартного раствора мочевины (концентрация – 16,7 ммоль/л). Затем в обе пробирки добавляют по 2,0 мл рабочего раствора для определения мочевины, перемешивают и ставят в кипящую водяную баню на 10 мин. Затем пробирки охлаждают в струе холодной воды и колориметрируют при зеленом светофильтре в кювете толщиной 0,5 см против воды.
Расчет проводят по обычной формуле.
Нормальное содержание мочевины в сыворотке – 2,5-8,3 ммоль/л.
2. Определение мочевины в сыворотке крови ферментативным методом
| Оборудование: | 1. | Штатив с пробирками. | |
| 2. | Пипетки на 0,1 мл, 1 мл и 5 мл. | ||
| 3. | КФК. | ||
| 4. | Кюветы на 1 см. | ||
| 5. | Термостат. | ||
| Реактивы: | 1. | Реагент 1. | |
| 2. | Реагент 2. | ||
| 3. | Реагент 3. | ||
| 4. | Стандартный раствор мочевины (5 ммоль/л). | ||
| 5. | Дистиллированная вода. | ||
| 6. | Сыворотка. | ||
Принцип метода. Мочевина под действием уреазы разлагается на СО2 и NH3. Образовавшийся аммиак в реакции с салицилатом натрия и гипохлоритом натрия в присутствии нитропруссида натрия образует окрашенное вещество, интенсивность окраски которого пропорциональна концентрации мочевины и измеряется фотометрически.
Ход работы. В три пробирки добавить по 0,5 мл реагента 1 и поставить в термостат при 37ОС на 5 минут. Вынуть пробирки и добавить реактивы по схеме:
| № пробирки | |||
| Реактивы (мл) | Опыт | Стандарт | Контроль |
| Сыворотка крови | 0,01 | - | |
| Дистиллированная вода | - | - | 0,01 |
| Стандартный раствор мочевины (5 ммоль/л) | - | 0,01 | - |
Содержимое пробирок перемешать и поставить в термостат на 5 минут. Через 5 минут достать пробирки и в каждую добавить по 2 мл реагента 2 и по 2 мл реагента 3. Хорошо перемешать и поставить в термостат на 5 минут.
После инкубации измерить оптическую плотность опытной и стандартной пробы против контрольной пробы при длине волны 640 нм (красный светофильтр) в кювете толщиной 1 см.
Расчет концентрации мочевины проводят по обычной формуле.
Диагностическое значение определения мочевины в сыворотке
Отклонения от нормального содержания мочевины в сыворотке крови зависят от скорости процессов синтеза мочевины и ее выделения.
Увеличение мочевины в сыворотке является одним из главных признаков нарушения функции почек. Из фракций остаточного азота раньше всего повышается уровень мочевины и может достигать более высоких значений по сравнению с другими фракциями остаточного азота. При почечной недостаточности азот мочевины может составлять до 90% всего остаточного азота.
Повышение уровня мочевины сыворотки может носить и непочечный характер: при потере жидкости (обезвоживание, рвота, понос), при усиленном распаде белков (острая желтая атрофия печени, тяжелые заболевания).
Уменьшение содержания мочевины может наблюдаться при заболеваниях печени (паренхиматозная желтуха, цирроз печени) из-за нарушения синтеза мочевины.
3. Определение креатинина в сыворотке крови
| Оборудование: | 1. | Штатив с пробирками. | ||
| 2. | Пипетки на 1 мл и 5 мл. | |||
| 3. | Мерная пробирка на 10 мл. | |||
| 3. | КФК. | |||
| 4. | Кюветы на 1 см. | |||
| 5. | Центрифуга. | |||
| 6. | Центрифужные пробирки. | |||
| Реактивы: | 1. | Трихлоруксусная кислота (ТХУ). | ||
| 2. | Пикриновая кислота. | |||
| 3. | Едкий натр (NaOH). | |||
| 4. | Стандартный раствор креатинина (177 мкмоль/л). | |||
| 5. | Дистиллированная вода. | |||
| 6. | Сыворотка. | |||
| 7. | Моча, разведенная в 100 раз | |||
Принцип метода. В щелочной среде креатинин реагирует с пикриновой кислотой, образуя оранжево-красные соединения, интенсивность окраски которых определяют колориметрически.
Ход работы. В четырех пробирках смешать реактивы по схеме:
| № пробирки | ||||
| Реактивы (мл) | Опытная | Опытная | Стандарт | Контроль |
| Сыворотка | 0,5 | - | - | - |
| Разведенная моча | - | 0,5 | - | - |
| Дистиллированная вода | 1,0 | 0,25 | 0,5 | 0,75 |
| ТХУ | 0,5 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| Стандартный раствор креатинина (177 мкмоль/л). | - | - | 0,25 | - |
Через 5 минут содержимое пробирки №1 перенести в центрифужную пробирку и центрифугировать при 3000 об/мин в течение 5 минут. 1мл надосадочной жидкости внести в чистую пробирку (будет №1). В каждую пробу (пробирки № 1, 2, 3, 4) добавить по 0,5 мл пикриновой кислоты и по 0,5 мл едкого натра. Перемешать и оставить на 20 минут при комнатной температуре. Колориметрирование проводить против контрольной пробы при зеленом светофильтре в кюветах толщиной 0,5см.
Расчет концентрации креатинина проводят по обычной формуле. Для мочи полученный результат умножают на 50 (коэффициент пересчета).
Содержание креатинина в суточной моче определяют по формуле:
С х 1,5/1000 = ммоль/сутки, где
С – концентрация креатинина в моче в мкмоль/л, 1,5 – суточный диурез в литрах, 1000 – коэффициент перевода мкмоль в ммоль.
Норма креатинина в сыворотке крови – 53-106 мкмоль/л, в суточной моче – 4,4-17,6 ммоль/сутки.
Клиренс (коэффициент очищения) по креатинину рассчитывают по формуле:
(креатинин в моче/креатинин в крови) х 1,07, где
1,07 – минутный диурез.
В норме клиренс по креатинину – 80-120 мл/мин.
Диагностическое значение определения креатинина
Определение креатинина проводят для исследования функции почек. Содержание его в сыворотке крови увеличивается при значительном ухудшении функции почек. Креатининемия наблюдается также при закупорке мочевых путей, кишечной непроходимости, тяжелом диабете, механической желтухе, гиперфункции надпочечников, голодании. Увеличение креатинина в моче наблюдается при усиленной мышечной работе, лихорадочных состояниях, пневмонии, выраженной недостаточной функции печени.
Понижение креатинина в моче – при мышечной атрофии, голодании, дегенерации почек, лейкемии.
Расчет клиренса креатинина позволяет получить информацию об интенсивности основных функций нефронофильтрации, реабсорбции, секреции и почечном кровообращении.