Особенности образования мочевины в организме человека

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

Средние показатели мочевины в сыворотке крови у детей

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.

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.

Значительно повышенный уровень мочевины в крови вне зависимости от срока беременности часто указывает на тяжёлый токсикоз или почечную недостаточность, а пониженный — на проблемы с печенью

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.

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.

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.

Частые вопросы

Как образуется мочевина в организме человека?

Мочевина образуется в печени в результате разложения аминокислот, особенно белковой пищи. Аммиак, который образуется при этом процессе, соединяется с углекислым газом, образуя мочевину.

Каким образом мочевина удаляется из организма?

Мочевина выделяется из организма через почки вместе с мочой. Она фильтруется почечными клубочками и затем реабсорбируется в канальцах почек. Около 80-90% мочевины реабсорбируется, а остальная часть выводится с мочой.

Какие функции выполняет мочевина в организме?

Мочевина является конечным продуктом обмена азота в организме. Она играет важную роль в поддержании гомеостаза азота, а также в регуляции обмена веществ и водно-электролитного баланса. Кроме того, мочевина является основным источником азота для синтеза белков в организме.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Поддерживайте достаточный уровень гидратации организма, употребляя достаточное количество воды в течение дня. Это поможет обеспечить нормальное функционирование почек и способствовать процессу образования мочевины.

СОВЕТ №2

Следите за своим рационом и употребляйте пищу, богатую белками. Белки являются основным источником азота в организме, который затем превращается в мочевину. Включение в рацион мяса, рыбы, яиц и молочных продуктов поможет поддерживать нормальный уровень мочевины.

СОВЕТ №3

Избегайте употребления больших количеств продуктов, содержащих пурин. Пурин – это вещество, которое превращается в мочевину в организме. Ограничение потребления мяса, морепродуктов, субпродуктов и некоторых овощей, таких как шпинат и горох, может помочь снизить уровень мочевины в организме.