Какой пигмент содержится в желчи

 ЖЕЛЧНЫЕ ПИГМЕНТЫ

     Источник образования желчных пигментов в организме человека является гемоглобин (дыхательный пигмент  крови).

Гемоглобин– хромопротеид (сложный белок), состоящий из белковой части – глобина   и  простетической (небелковой)  части – гема.

Гем состоит из 4 пиррольных колец, связанных между собой метиновыми мостиками (- СН =). В центре, образованного пиррольными ядрами, порфиринового кольца находится ион Fe2+.

        Гемоглобин содержится в эритроцитах. Продолжительность  жизни, которых 90-120 дней, после чего они распадаются. При их гибели гемоглобин освобождается. Этот  процесс активно  происходит в клетках РЭС (ретикуло-эндотелиальной системе – в   печени, селезёнке, красном костном мозге).  Гемоглобин  распадается  на  свои составные части: глобин гидролизуется до аминокислот, которые всасываются в кровь, гем  окисляется в гематин и выводится с калом, т.е. не используется организмом. Освободившийся при этом гемоглобин адсорбируется в крови гаптоглобином (Нр) и транспортируется в печень, где распадается.

 Механизм распада гемоглобина в клетках

 При участии ферментов гемоглобин окисляется гем-оксидазой. Fe2+ в составе гемоглобина окисляется до  Fe3+ и гемоглобин превращается в метгемоглобин. Затем  начинается разрушение тетрапиррольного кольца гема.  Образует пигмент зелёного цвета – вердоглобин.  Вердоглобин (самопроизвольно) распадается на свои составные части: глобин (гидролизуется до аминокислот), железо (захватывается  трансферрином и кровью доставляется в печень, где откладывается про запас) и гем. Образуется  пигмент  зелёного цвета –    биливердин.

 Биливердин ферментативным путём восстанавливается в билирубин (пигмент красно-жёлтого (оранжевого) цвета), который является водонерастворимым и токсичным веществом. Поэтому он быстро выводится из клеток и поступает в кровь, где адсорбируется альбуминами плазмы крови  (вследствие чего он не проходит через неповреждённый почечный фильтр). Образуется комплекс билирубин-альбумин (который уже является  растворимым в воде и нетоксичным).  Этот билирубин не даёт прямой реакции с диазореактивами, и поэтому его называют неконъюгированным (непрямым или свободным). Этот комплекс транспортируется в печень, где, достигая печёночных клеток,  теряет альбумин и соединяется с двумя молекулами глюкуроновой кислоты (коньюгируется) и превращается в комплекс билирубин-диглюкуронид. Этот комплекс является нетоксичным, водорастворимым и называется –  коньюгированный (прямой или связанный) билирубин. В клетках печени (гепатоцитах) накапливается  конъюгированный билирубин, который поступает в желчный пузырь и входит в состав желчных пигментов. Содержание конъюгированного  билирубина  в крови не должно превышать 34 ммольл          (0,01-0,02 гл) – почечный порог билирубина.

 В составе желчи по желчному протоку  коньюгированный билирубин поступает в тонкий кишечник, где под действием  ферментов микроорганизмов   превращается в мезобилиноген. Небольшая часть мезобилиногена всасывается в кровь и по системе воротной вены возвращается в печень, где расщепляется полностью (до дипирролов), а большая  часть остаётся в кишечнике.

 В толстом кишечнике мезобилиноген подвергается дальнейшему воздействию кишечной микрофлоры, превращаясь в стеркобилиноген (пигмент кала, придающий ему коричневую окраску). В нижних отделах толстой кишки некоторая часть стеркобилиногена всасывается в кровь и через систему геморроидальных вен всасывается в общий кровоток (большой круг кровообращения), а затем выводится с мочой в виде уробилиногена.  Уробилиноген мочи на воздухе окисляется и  превращается в уробилин. Другая часть стеркобилиногена выводится с калом, окисляясь на воздухе до  стеркобилина. 

ПАТОЛОГИЯ ОБМЕНА ЖЕЛЧНЫХ ПИГМЕНТОВ:

                Нарушение обмена желчных пигментов сопровождается гипербилирубинемией и билирубинурией, уробилиногенурией и желтухой. Выделяют несколько  патогенетических механизмов этих нарушений:

• Усиленное главным образом внутриклеточное разрушение эритроцитов

• Повреждение паренхимы печени (любой этиологии)
• Обтурация желчных ходов или желчного протока
• Врождённые (наследственные) и приобретённые дефекты обмена желчных пигментов.

ВИДЫ ЖЕЛТУХ

            Различают следующие виды желтух: гемолитическую, паренхиматозную и механическую (обтурационную).

Гемолитическая желтуха– возникает при повышенном гемолизе эритроцитов в кровяном русле (встречается при токсикозах, ожогах и при  переливание несовместимой крови). При этом в крови резко возрастает уровень неконъюгированного билирубина, который в печени превращается в конъюгированный билирубин (возникает – гипербилирубинемия), а оттуда поступает в составе желчи в кишечник. Кал  и моча становятся почти чёрными из-за повышенного содержания стеркобилина (в кишечнике)  и уробилина (в моче). В  крови наблюдается –  уробилиногенемия  и, как следствие – уробилиногенурия. 

 Билирубин в моче не определяется.

       Паренхиматозная желтуха– в основе лежит повреждение печёночных клеток (гепатоцитов) и наблюдается   при  воспалениях печени (гепатитах). При этом печень не справляется с обезвреживанием неконъюгированного билирубина (превращения его в конъюгированный), и в крови повышается уровень неконъюгированного билирубина. Также в печени нарушается целостность клеточных мембран и  повышается проницаемость капилляров. Конъюгированный билирубин из желчи проникает в кровь.  При этом   возникает – гипербилирубинемия и, как следствие – гипербилирубинурия. Таким образом, билирубин поступает в  мочу, которая  приобретает цвет «пива» и появляется жёлтая пена. 

  Если процесс зашёл далеко, то печень не справляется с возвращающимся  мезо- и уробилиногеном. Возникают уробилиногенемия и уробилиногенурия. Проба на уробилин в моче становится  положительной.

При очень тяжёлых поражениях печени кал может  посветлеть.

          Механическая (обтурационная) желтуха– возникает  при нарушении  оттока желчи в двенадцатипёрстную кишку и поступления конъюгированного билирубина в кишечник, вследствие закупорки (опухолью, камнем) или  спазма общего желчного протока. В общем желчном протоке повышается давление желчи, что приводит к проникновению желчи в капилляры. В циркулирующей крови повышается количество конъюгированного билирубина – гипербилирубинемия, вследствие чего возникает –  билирубинурия.  Кал становится бесцветным  (так как желчь из-за механической преграды не попадает в кишечник) – ахоличный стул. Проба на стеркобилин – отрицательная.  Механической желтухе предшествует картина печёночной колики  (острые боли в правом подреберье, отдающие в правую лопатку).

Состав и концентрация растворенных в моче веществ отражают ход всех видов обмена. Ненужные продукты метаболизма выделяются из организма с мочой, если размер их молекул позволяет проходить сквозь почечный фильтр. Остальные – направляются в кишечник.

Желчные пигменты в моче присутствуют в очень незначительном количестве. Именно они окрашивают урину в желтоватые цвета. Обычными лабораторными методами выявить этот минимум невозможно, да и не считается необходимым.

В случае потемнения цвета мочи до «оттенка пива» возникает подозрение на рост концентрации желчных пигментов, вызванный их повышенным содержанием в крови. Проведение анализа мочи с качественными и количественными реакциями позволяет правильно поставить диагноз.

Какие пигменты желчи попадают в мочу

В моче обнаруживаются 2 вида желчных пигментов:

• билирубин;
• уробилиноген.

Соответственно подобные состояния могут называться билирубинурией и уробилиногенурией.

Что такое билирубин?

Распад эритроцитов крови вызывает повышенный выход гемоглобина. Именно из него в печени образуется билирубин. Вещество может присутствовать в крови в двух состояниях:

• свободный билирубин (неконъюгированный) – через барьер почечной мембраны не проходит, значит в моче его в норме не бывает, несмотря на повышенный уровень;
• связанный (конъюгированный) – вступает в реакцию с глюкуроновой кислотой, становится растворимым соединением и выводится в мочу, желчь, а с нею в кишечник.

Превращения происходят в печеночных клетках. Билирубинурия обусловлена повышенным содержанием связанного билирубина в крови.

Образование билирубина связано с процессом распада эритроцитов

Как образуется уробилиноген?

Уробилиноген является продуктом последующей переработки билирубина в кишечнике силами:

• ферментов слизистой оболочки;
• бактерий.

Более современные данные указывают на наличие уробилиногеновых тел, к которым относятся производные:

• мезобилирубиноген,
• i-ypoбилиноген,
• уробилиноген IX a,
• d-уробилиноген,
• «третий» уробилиноген.

Два последних типа и стеркобилиноген синтезируются в достаточно малых количествах, значения для диагностики не имеют.

Образование уробилиногена из связанного билирубина происходит в верхней части тонкого и начале толстого кишечника. Некоторые исследователи считают, что он синтезируется клеточными ферментами дегидрогеназами в желчном пузыре при участии бактерий.

Небольшая часть уробилиногена сквозь стенку кишечника всасывается в портальную вену и возвращается в печень, где подвергается полному расщеплению. Другая – перерабатывается в стеркобилиноген.

Далее, через геморроидальные вены, эти вещества могут попасть в общий кровоток, почками выделяются в мочу. Большая часть стеркобилиногена в нижних отделах кишечника трансформируется в стеркобилин и выводится с калом. Это основной пигмент, обеспечивающий окраску испражнений.

Нормальным уровнем в моче считается не более 17 мкмоль/л. Если моча недолго контактирует с воздухом, уробилиноген подвергается окислению кислородом и превращается в уробилин. Это можно проследить по цвету:

• уробилиноген бесцветное вещество, свежая моча имеет соломенно-желтый оттенок;
• через некоторое время из-за образования уробилина она темнеет.

Желтушность новорожденных связана с повышенным распадом эритроцитов и переходом на собственное кроветворение

О чем «говорят» пигменты мочи?

Учитывая биохимические превращения и свойства желчных пигментов, их определение может считаться достоверным признаком поражения печени, неспособности справиться с утилизацией продуктов распада эритроцитов.

При выявлении билирубинурии следует предположить 2 варианта патологии:

• нарушение работы клеток печени (воспаление, потеря количества из-за замены рубцовой тканью, сдавление отеком, расширенными и переполненными желчными ходами), этот процесс подтверждают проверкой содержания в крови аспарагиновой и аланиновой трансаминаз, щелочной фосфатазы, общего белка;
• скопление в крови повышенного содержания гемоглобина из разрушенных эритроцитарных клеток, для уточнения потребуется исследование процесса кроветворения, анализ пунктата костного мозга.

Когда нарушается содержание билирубина в моче?

Неконъюгированный билирубин появляется в крови при заболеваниях печени:

• вирусных гепатитах;
• токсическом гепатите при отравлениях ядовитыми веществами (лекарствами);
• тяжелых последствиях аллергии;
• циррозе;
• кислородной гипоксии печеночной ткани при сердечной недостаточности;
• метастатическом поражении раковыми клетками из других органов.

Но в мочу он не переходит из-за невозможности фильтрации. Только в случае почечно-печеночной недостаточности с разрушением мембраны нефронов его можно обнаружить в урине.

Эти же заболевания сопровождаются накоплением конъюгированного билирубина. По его уровню в крови судят о степени поражения печеночной ткани. «Почечным порогом» для билирубина считается уровень в 0,01-0,02 г/л.

Если функция печени не нарушена, но затрудняется отток желчи в кишечник, то в кровь поступает значительное количество связанного билирубина и соответственно растет его выделение с мочой. Этот вариант патологии развивается при:

• желчекаменной болезни;
• сдавливании желчного протока опухолью головки поджелудочной железы или отечностью при остром панкреатите.

Нарушение оттока желчи приводит у большим цифрам билирубина в урине

Билирубинурия появляется в результате замедленного потока желчи в междольковых протоках (холестаза), просачивания желчи в кровеносные сосуды. У пациента выражается в желтушности кожи и склер. По соотношению в крови и моче свободного – связанного билирубина определяют вид желтухи (механическая или паренхиматозная, подпеченочная или печеночная).

Важным отличительным признаком гемолитических состояний служит отсутствие билирубинурии.

О чем судят по содержанию уробилиногена?

В диагностике имеет значение как повышенный, так и пониженный уровень пигмента в моче. Рост верхнего нормального уровня возможен за счет:

1. Поражения паренхимы печени, но сохранения поступления основной массы желчи в кишечник. Возвращенная по воротной вене часть пигмента не перерабатывается клетками гепатоцитами в связи с их функциональной неполноценностью. Поэтому уробилиноген выводится в мочу.
2. Активации гемолиза (разрушения эритроцитов) – в кишечнике идет усиленный синтез уробилиногеновых тел и стеркобилина. При этом возвращающаяся часть уробилиногена расщепляется работающей печенью до конечного продукта (пентдиопента), а стеркобилин уходит по геморроидальным венам в общий кровоток, почки и выделяется с мочой.
3. Кишечных заболеваний – которые сопровождаются усилением обратного всасывания стеркобилиногена через пораженную стенку (длительные запоры, энтероколиты, хроническая кишечная непроходимость, холангиты).

Механизм гемолиза характерен для таких болезней, как:

• малярия;
• анемия Аддисона-Бирмера;
• крупозная пневмония;
• инфекционный мононуклеоз;
• болезнь Верльгофа;
• некоторые виды геморрагического диатеза;
• сепсис.

Массивный гемолиз вызывается:

• осложнением массивных внутренних кровотечений;
• переливанием несовместимой по группе крови;
• рассасыванием крупных гематом.

Паренхиматозная недостаточность бывает вторичной при расстройствах кровообращения после инфаркта миокарда, развитии сердечной слабости. Лечение цирроза печени методом наложения шунта для устранения портальной гипертензии может осложниться тромбозом почечной вены.

Снижение концентрации уробилиногена указывает на:

• закупорку желчевыводящих путей за счет камня или сдавления опухолью;
• торможение образования желчи вплоть до полного прекращения при тяжелом течении гепатитов, токсическом повреждении печени.

Методы качественного и количественного определения пигментов в моче

Качественные пробы позволяют выявить вещество, но не указывают на его массу. Пробы на билирубин основаны на способности при окислении йодом или азотной кислотой образовывать соединение зеленого цвета (биливердин). В пробирку с 5 мл мочи послойно доливают йодсодержащий раствор (Люголя, йодид калия, спиртовую настойку).

На билирубинурию указывает образование на границе зеленого кольца

Для выявления уробилина из мочи удаляют билирубин, который мешает реакции, раствором кальция хлорида и аммиака, затем проводят различные пробы:

• с сульфатом меди – мочу соединяют с сульфатом меди, затем с раствором хлороформа, после взбалтывания появляется интенсивный розовый цвет;
• с помощью спектроскопа – остается сине-зеленая часть спектра.

В зависимости от интенсивности окраски в заключении могут поставить кресты:

• (+) – реакция слабоположительна;
• (++++) – резкоположительна.

Подробное определение количества желчных пигментов в моче проводится с помощью биохимических реактивов в специальных клиниках. Дело в том, что изучение желчных пигментов более показательно по результатам анализов крови, а не мочи.

Когда необходимо проверить анализ мочи на желчные пигменты?

Качественные тесты на желчные пигменты входят в обязательный перечень стандартного анализа мочи. Поэтому при жалобах пациента на:

• диспепсические расстройства;
• неясные боли в подреберье справа;
• желтушность склер, кожи;
• потемнение мочи и светлую окраску кала;
• необходимо исключить заболевания печени, желчного пузыря.

При выборе метода терапии больного врач не должен повредить органам и системам человека, поэтому анализ нужен для исключения токсического действия лекарственного препарата на печень.

Появление желтухи требует обследования на желчные пигменты

Отравления различными ядовитыми веществами сопровождаются поражением функции почек и печени. По выявлению желчных пигментов ориентировочно можно предположить степень расстройств.

При тяжелых заболеваниях миокарда положительный анализ указывает на вовлечение печеночной ткани в формирование общей гипоксии.

Имеются ли особенности сбора мочи на анализ?

При сборе мочи следует выполнять общие требования:

• обязательная гигиена наружных половых органов;
• для исследования пригодна только средняя порция утренней мочи;
• контейнер с мочой не должен храниться более двух часов, не нужно оставлять прозрачную банку на свету;
• для анализа достаточно 50 мл.

Желчные пигменты мочи участвуют в метаболизме важных органов и системы кроветворения. Их определение в моче играет значительную роль в диагностике.