Аммиак
Аммиак — простое азотистое соединение (формула NH3), которое постоянно образуется в организме при распаде белков и аминокислот. Он нужен как источник азота для синтеза ряда веществ, но в повышенной концентрации очень токсичен для головного мозга, поэтому организм быстро обезвреживает его, в основном в печени.
В крови при нормальной кислотности почти весь аммиак находится в форме иона аммония (NH4+), и лишь малая доля — в виде свободного газа, который легко проникает через мембраны клеток, в том числе в мозг. В лабораторных бланках оба вида обычно объединяют под названием «аммиак». В быту водный раствор аммиака известен как нашатырный спирт.
🧪 Откуда берётся аммиак
- Распад аминокислот в тканях: при их использовании для получения энергии или синтеза глюкозы отщепляется аминогруппа.
- Кишечник: клетки стенки тонкой кишки расщепляют аминокислоту глутамин, а бактерии толстой кишки разлагают белки и мочевину.
- Мышцы при интенсивной физической нагрузке.
- Почки, которые образуют аммиак намеренно: он связывает ионы водорода и помогает выводить кислоты с мочой.
Особенно много аммиака поступает из кишечника по воротной вене прямо в печень. Поэтому в норме концентрация аммиака в воротной вене намного выше, чем в общем кровотоке: печень задерживает его почти полностью.
⚙️ Как обезвреживается
Главный путь — синтез мочевины в цикле мочевины, или орнитиновом цикле. Он идёт только в гепатоцитах, расположенных вокруг входящих в дольку сосудов. Из двух атомов азота и углекислого газа образуется мочевина — нетоксичное водорастворимое вещество, которое выводится почками. Процесс требует энергии и работы нескольких ферментов.
Второй путь — присоединение аммиака к глутамату с образованием глутамина. Его выполняют гепатоциты вокруг центральной вены, перехватывая то, что не успело превратиться в мочевину, а также мышцы и клетки головного мозга — астроциты. Глутамин служит безопасной транспортной формой азота: в почках и кишечнике из него снова высвобождается аммиак.
🧠 Почему аммиак опасен для мозга
В мозге нет цикла мочевины, и аммиак обезвреживают только астроциты, превращая его в глутамин. Глутамин накапливается внутри клеток и притягивает воду, астроциты набухают, нарушается передача нервных сигналов и энергетический обмен нейронов. При резком повышении аммиака может развиться отёк мозга.
🩺 Повышение аммиака в крови
Основные причины гипераммониемии
| Причина | Механизм |
|---|---|
| Острая печёночная недостаточность | Гепатоциты гибнут и не синтезируют мочевину |
| Цирроз печени | Снижение функции печени и сброс крови из кишечника в обход печени |
| Врождённые нарушения цикла мочевины | Дефект одного из ферментов; часто проявляются у новорождённых |
| Кровотечение в желудке или кишечнике | Переваривание излившейся крови даёт большую белковую нагрузку |
| Некоторые лекарства, например вальпроевая кислота | Нарушение работы цикла мочевины |
Избыток аммиака — ведущий, хотя и не единственный фактор печёночной энцефалопатии. Она проявляется нарушением сна, рассеянностью, изменением поведения, характерным «хлопающим» дрожанием рук, а в тяжёлых случаях спутанностью сознания и комой. Приступ часто провоцируют кровотечение, инфекции, запор, обезвоживание, приём снотворных у людей с циррозом печени.
🔬 Анализ на аммиак
Кровь на аммиак требует особых условий: образец берут без длительного пережатия руки, охлаждают и быстро исследуют, иначе аммиак продолжает образовываться в пробирке и результат завышается. Уровень аммиака плохо соответствует тяжести энцефалопатии, поэтому диагноз ставят по клинической картине. Нормальный результат делает печёночную энцефалопатию маловероятной и заставляет искать другую причину нарушения сознания.
💊 Как снижают уровень аммиака
При печёночной энцефалопатии основа лечения — устранение провоцирующего фактора и препараты, уменьшающие образование и всасывание аммиака в кишечнике: лактулоза, которая подкисляет содержимое толстой кишки и ускоряет его выведение, и плохо всасывающийся антибиотик рифаксимин. При врождённых нарушениях цикла мочевины применяют особую диету и средства, выводящие азот другими путями, а в тяжёлых случаях — диализ. Сведения приведены в ознакомительных целях.
Резкое ограничение белка при циррозе больше не рекомендуется: оно ведёт к потере мышц, которые тоже участвуют в обезвреживании аммиака. Объём белка в питании определяет врач.
Повышение аммиака в крови — признак серьёзного нарушения, чаще всего тяжёлой печёночной недостаточности. Сонливость, спутанность сознания и изменение поведения у человека с болезнью печени требуют срочной медицинской помощи.
Коротко о главном
Аммиак образуется при распаде белков и в большом количестве поступает из кишечника. Печень превращает его в безвредную мочевину, а часть связывает в глутамин.nnПри печёночной недостаточности, циррозе и врождённых дефектах цикла мочевины аммиак накапливается и поражает мозг, вызывая печёночную энцефалопатию. Лечение направлено на причину и на уменьшение образования аммиака в кишечнике.