Нарушение жирового обмена. Кетонурия и причины появления в моче ацетоновых тел.

Патология липидного обмена. Липидный обмен нарушается при многих инфекционных, инвазионных и незаразных болезнях. Часто причиной нарушения обмена бывают неправильно составленные рационы. Патология липидного обмена наблюдается при нарушении нейрогуморальной регуляции процессов переваривания, всасывания, биосинтеза и липолиза. Так, при гипофункциях передней доли гипофиза, щитовидной железы, половых желез возникают патологические отложения жира. При гиперфункциях щитовидной железы и мозгового слоя надпочечников происходит повышенный распад жиров и резкое исхудание организма.

При пониженной выработке липолитических ферментов пищеварительными железами и уменьшении секреции желчи (фасциолез, гепатиты) нарушаются процессы переваривания и всасывания липидов. Это приводит к выделению их с калом и к поносам.

Отсутствие в кормах липотропных веществ (холина и метионина) вызывает жировое перерождение печени, недостаток жирорастворимых витаминов уменьшает всасывание, понижает секрецию желчи, ведет к появлению дерматитов, поносов.

Липидный обмен нарушается при кетозах. Они возникают при сахарном диабете, гепатитах, различных отравлениях. Их причиной может быть неправильное кормление животных. Так, кетозы появляются при избыточном кормлении коров концентратами, при повышенном маслянокислом брожении в преджелудках и после продолжительного голодания. Избыток кетоновых тел (ацетоуксусная кислота, β-оксимасляная кислота, ацетон) обусловлен избытком ацетил КоА, продуктом распада жирных кислот. Ацетил КоА не успевает использоваться в цикле Кребса и конденсируется с образованием кетоновых тел.

В крови здоровых животных кетоновые тела содержатся в небольших количествах, поглощаются тканями (в основном мышечной) и используются как источник химической энергии. У больных кетозами животных возникает ацетонемия. Так, если у клинически здоровых животных в крови в среднем содержится 6,8 мг% кетоновых тел, то при кетозах их количество достигает 48-50мг/%. В моче здоровых животных содержится 9-10 мг/% кетоновых тел, а при кетозах - 250-300 мг/% - возникает ацетонурия. Это приводит к ацидозу, падению продуктивности и гибели животных. У жвачных большая часть кетоновых тел образуется в эпителии преджелудков, меньшая - в тканях печени. У коров во время лактации повышается содержание кетоновых тел в крови.

При кетозах происходит сдвиг щелочного равновесия в кислую сторону, снижается активность ферментов и в целом замедляется обмен веществ.

Часто встречаются нарушения холестеринового обмена. У больных возникает избыток холестерина в крови - гиперхолестеринемия. Во внутренних органах, особенно в тканях печени, наблюдается повышенное отложение холестерина. Возникает "холестериновый цирроз печени". Появляется желчнокаменная болезнь, когда в желчных ходах и желчном пузыре откладываются желчные камни, состоящие на 90-99% из холестерина. В ряде случаев на внутренних стенках кровеносных сосудов, особенно артерий, откладываются частицы холестерина и других веществ. Это приводит к потере сосудами эластичности, закрытию их просвета и возникновению атеросклероза, а в итоге - к разрывам сосудов, возникновению инфарктов и инсультов, обширных кровоизлияний.

59. В-окисление жирных кислот /КНООП/-оксимасляная и ацетоуксусная кислоты, как непременное звено в процессе В-окисления. Судьба уксусной кислоты.

А) окисление молекулы жирной кислоты в тканях организма происходит в β-положении. В результате от молекулы жирной кислоты последовательно отщепляются двууглеродные фрагменты со стороны карбоксильной группы (СООН).

Жирные кислоты, входящие в состав естественных жиров животных и растений, имеют чётное число углеродных атомов. Жирные кислоты химически пассивны, и в свободной форме окисляться не могут, они превращаются в активную форму под действием АТФ и коэнзим SH.

В одном цикле β-окисления цепочка жирной кислоты укорачивается на 2 атома углерода в виде ацетилкоэнзима А, остаток жирной кислоты снова подвергается β-окислению. И так происходит до тех пор, пока не образуется масляная кислота, которая расщепляется до двух молекул ацетилкоэнзима А.

Вывод: конечными продуктами β-окисления высших жирных кислот: ацетилКОА, который вовлекается в цтк, окисляется до СО2 и воды с выходом 12 молекул АТФ.

· Связь в-окисления с ЦТК и Дц: Таким образом, молекула жирной кислоты в конце концов распадается до продуктов, имеющих всего два углеродных атома, превращающихся в цикле трикарбоновых кислот. Восстановленные коферменты впоследствии вновь окисляются в дыхательной цепи с одновременным образованием макроэргических фосфатов. С точки зрения образования АТФ, окисление жирных кислот составляет основной энергетический резерв организма.

В) Кетоновые тела – продукты неполного окисления масляной кислоты: ацетоуксусная, В-оксимасляная кислоты и ацетон.

β-оксимасляная кислота > ацетоуксусная кислота > ацетон.(при окислении β-оксимасляной кислоты ее вторичная спиртовая группа переходит в кетоновую и образуется ацетоуксусная кислота; эта реакция обратима. В процессе карбоксилирования ацетоуксусная кислота распадается на ацетон и CO₂.)

Как образуются: Оксимасляная и ацетоуксусная кислоты как промежуточные продукты жирового обмена образуются преимущественно в печени в результате β-окисления высших жирных кислот с четным количеством углеродных атомов. Значительные количества ацетоуксусной кислоты образуются не только при окислении β-оксимасляной кислоты, но и путем конденсации двух молекул уксусной кислоты, отщепляющейся в процессе β-окисления высших жирных кислот или образующейся из пировиноградной кислоты. Ацетоуксусная кислота образуется также в процессе промежуточного обмена аминокислот фенилаланина, тирозина, лейцина, оксипролина и отчасти изолейцина. Ацетоновые тела окисляются до CO₂ и H₂O не в печени, а в других органах и тканях (легкие, почки, мышцы и др.). Окисление ацетоуксусной кислоты до CO₂ и H₂O осуществляется в цикле трикарбоновых кислот.

Ацетоуксусная и β-оксимасляная кислоты являются нормальными промежуточными продуктами окислительного обмена жирных кислот, обычные компоненты крови, важный энергетический материал. В патологических условиях (например, при сахарном диабете, голодании, при недостатке углеводов в пище) они накапливаются в организме и содержатся в повышенных количествах в тканях, органах, крови, моче, обусловливая кетонемию и кетонурию, т.е. выделение кетоновых тел с мочой. Накопление ацетоновых тел в крови ведет к ацидозу.

Избыточное кормление концентратами => кетозы. Избыток кетоновых тел в крови обусловлен избытком ацетилКОА. Он не успевает окислиться в цикле Кребса и конденсируется с образованием кетоновых тел.

Содержание кет тел в норме в крови: 6-8 мг/%, кетоз – 48 -50

В моче: 9-10, патология – 250 – 300.

Несбалансированность рационов по сахару приводит к кетозу.

Г) Второй этапом окисления – цикл трикарбоновых кислот, в котором происходит дальнейшее окисление остатка уксусной кислоты, входящей в ацетилкофермент А, до углекислого газа и воды. При окислении одной молекулы ацетилкофермента А выделяется до 12 молекул АТФ. Таким образом, окисление жирных кислот до углекислого газа и воды дает большое количество энергии.

При продолжительных физических нагрузках и избыточном образовании ацетилкофермента А, происходит реакция конденсации уксусной кислоты с образованием кетоновых тел.

Связь между белками и жирами - возможность превращения белков в жиры. Связь между углеводами и жирами. Практика откорма с.-х. животных. Пути превращения углеводов в жирные кислоты и глицерин.

СВЯЗЬ МЕЖДУ ОБМЕНОМ БЕЛКОВ И ЖИРОВ

Многие заменимые аминокислоты могут синтезироваться из промежуточных продуктов расщепления жиров. Возникающий при распаде жирных кислот ацетил-КоА вступает в конденсацию с щавелевоуксусной кислотой и через цикл трикарбоновых кислот приводит к образованию a-кетоглютаровой кислоты. Кетоглютаровая кислота в результате аминирования или переаминирования переходит в глютаминовую. Глицерин, входящий в состав нейтральногo жира, окисляется в глицериновую кислоту и в дальнейшем превращается в пировиноградную, а последняя используется для синтеза заменимых аминокислот. Использование белков для синтеза жира осуществляется через образование ацетил-КоА. Далее ацетил-КоА может быть использован для синтеза жирных кислот. Глицерин образуется лишь за счет тех аминокислот, которые способны превращаться в пировиноградную кислоту.

Б) Большое значение имеют промежуточные продукты различных веществ, например, ацетил КоА. Он образуется в ходе окисления глюкозы, жирных кислот, некоторых аминокислот. Он необходим для данного организма жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов желчных кислот и служит основным источником энергии. Поэтому при недостатке в пище жиров дефицит ацетила КоА будет покрываться за счет повышенного распада углеводов и белков и наоборот.

Изучение общих путей метаболизма углеводов и жиров четко показывает их связь, когда промежуточные продукты распада углеводов могут стать исходными веществами для синтеза жиров и наоборот.

Так, трифосфоглицериновый альдегид и ацетил КоА, образующийся при распаде углеводов, может стать источником синтеза глицерина и жирных кислот, которые в свою очередь образуют жиры (ожирение при избытке углеводов, откармливание с\х животных избытком углеводов). Ацетил КоА участвует также в цикле Кребса, в образовании холестерина, ацетоновых тел.

Глицерин через трифосфоглицериновый альдегид может включиться в синтез гликогена, а ацетил КоА, как продукт β-окисления жирных кислот, через ряд превращений приводит к образованию ПВК.