Хімічні тести виявлення жовчних пігментів. Джерела освіти білірубіну
Хімічна формула білірубіну IXα
Білірубін(Лат. bilisжовч + ruberчервоний) - один із жовчних пігментів жовто-червоного кольору.
Хімічний склад молекули білірубіну - C 33 H 36 O 6 N 4 . Молекулярна маса – 584,68. У чистому вигляді білірубін є кристалічною речовиною, що складається з кристалів ромбоїдально-призматичної форми жовто-оранжевого або червоно-коричневого кольору, що важко розчиняється у воді.
В основі молекули білірубіну, як і всіх його похідних - чотири піррольні кільця, успадковані від гемоглобіну. Дві гідроксильні групи зумовлюють кислотні хімічні властивості білірубіну та його здатність утворювати солі. Розташування гідроксильних груп має варіанти, основний з яких - їх приєднання до 2 і 3 пірольним кільцям (білірубін IXα).
Хімічні форми білірубіну та їх назви
Традиційно виділяють дві основні хімічні форми білірубіну:
вільний білірубін + глюкуронова кислота = пов'язаний білірубін
При цьому білірубін може бути пов'язаний з однією молекулою глюкуронової кислоти (моноглюкуронід білірубіну) або з двома (біглюкуронід білірубіну).
Білірубін також поділяють на непрямийі прямий. З давніх-давен склалася практика, що непрямий білірубін ототожнюють з вільним, а прямий - зі зв'язаним. Але це не зовсім правильно.
Про відмінність прямого білірубіну та пов'язаного
Справа в тому, що терміни "непрямий" і "прямий" білірубін є не хімічними, а технологічними і відображають результат широко використовується для лабораторної ідентифікації білірубіну. Оскільки вважалося, що непрямий білірубін представлений вільним, а прямий - виключно пов'язаним, ці терміни використовувалися як взаємозамінні.
Ця проста схема втратила коректність після того, як виявили ще одну хімічну форму білірубіну: біліпротеїн, або дельта-білірубін.
Дельта-білірубін бере участь у реакції Ван ден Берга аналогічно пов'язаному білірубіну і враховується в результаті спільно з ним як прямий. Тому формула "прямий білірубін = пов'язаний білірубін"вірна лише щодо здорових людей, у яких дельта-білірубін практично відсутня. При деяких хворобливих станах прямий білірубін може на 60-90% складатися з дельта-білірубіну:
прямий білірубін = пов'язаний білірубін + дельта-білірубін
Про властивості та діагностичне значення читайте нижче.
Джерела освіти білірубіну
Практично єдиним джерелом походження білірубіну в організмі є гем.
Гемявляє собою структуру, що включає, подібно білірубіну, чотири піррольні кільця, а крім того, атом заліза. Гем входить до складу молекул гемоглобіну(кисень-переносить білка червоних кров'яних тілець), скоротливого м'язового білка міоглобінута клітинних ферментів цитохромів.
Основний, еритроцитарний потік білірубіну (85% від усієї кількості) формується в процесі утилізації гемоглобіну віджили свій вік (близько 120 днів) еритроцитів крові. Такі еритроцити вилучаються з кров'яного потоку і руйнуються головним чином у селезінці, а також у печінці та в кістковому мозку. Підвищення білірубіну еритроцитарного походження буває при гемолізі (так називають масовий розпад еритроцитів).
Інші джерела дають початок т. зв. шунтовогобілірубіну, який становить до 15% від усієї його кількості. Серед джерел шунтового білірубіну виділяють:
- Дефектні еритроцити та їх незрілі попередники. Такі клітини внаслідок постійної відбраковки гинуть невдовзі після народження, не встигнувши залишити "інкубатор" клітин крові - кістковий мозок. Число таких клітин, і, відповідно, кількість шунтового білірубіну різко зростає при деяких спадкових, аутоімунних, пухлинних захворюваннях системи крові. У нормальних умовах кістковий мозок дає трохи більше 7% білірубіну.
- Невелика кількість білірубіну утворюється у процесі постійного оновлення та деструкції м'язового білка міоглобіну. Тим не менш, травми, що супроводжуються руйнуванням м'язової тканини можуть призвести до короткочасного підвищення рівня білірубіну в крові.
- Незначна частина білірубіну також надходить з усіх тканин організму внаслідок розпаду цитохромів та деяких білків, що не містять гем, зокрема пероксидаз.
Як показали денситометричні дослідження із застосуванням міченого радіоактивним ізотопом гліцину, гем, що дає початок шунтовому білірубіну, існує не більше 10 днів. У той самий час тривалість існування гема нормальних еритроцитів збігається із тривалістю життя самих еритроцитів - 120 днів. Знаючи частку шунтового білірубіну в його загальній концентрації, можна судити про характер хворобливого процесу, проте поки що такий аналіз доступний лише в наукових дослідженнях.
Трансформацією гема в білірубін, крім багатьох інших завдань, зайняті тканинні макрофаги, що є частиною імунної системи організму Тканинні макрофаги є у всіх органах, розташовуючись зазвичай в їх сполучній тканині, але переважно вони зосереджені в селезінці, лімфатичних вузлах, печінці і в кістковому мозку. Всі тканинні макрофаги ведуть свій родовід від моноцитів, вирощених у кровотворній матриці кісткового мозку, але в різних органах вони спеціалізовані для виконання особливих завдань, а тому мають і особливі назви - наприклад, купферові клітини печінки, гістіоцити селезінки та ін. Раніше систему тканинних макрофагів ретикулоендотеліальною системою, але зараз цей термін визнаний застарілим.
- 80% білірубіну виробляють купферові клітини печінки.
- решту - макрофаги кісткового мозку та селезінки
- зовсім невелика кількість - гістіоцити сполучної тканини всіх органів
Кожної доби в організмі людини піддаються деструкції 2*10 8 еритроцитів, що постаріли. При цьому вивільняється 6-8 г гемоглобіну, з якого, у свою чергу, бере початок 250-350 мкг білірубіну.
Гем, що вивільнився, поглинається макрофагами, після чого перетворюється за участю внутрішньоклітинного ферменту гемоксигенази в проміжну речовину білівердін. Одночасно від гема відщеплюється атом заліза та окис вуглецю. Білівердін, маючи зелений колір, належить до пігментних речовин. Крім того, на відміну від білірубіну, він добре розчинний у воді.
На другому етапі розщеплення гему за допомогою ферменту білівердинтрансферази відбувається трансформація білівердину в білірубін - пігментна речовина жовто-жовтогарячого кольору, нерозчинна у воді. Як відомо, у складі кожної молекули гемоглобіну входять чотири одиниці гему. Відповідно, при розщепленні однієї молекули гемоглобіну утворюються чотири молекули білірубіну та чотири атоми заліза.
Як уже говорилося, як побічний продукт при руйнуванні вуглецевих зв'язків гему виділяється окис вуглецю (СО), причому це єдина реакція в організмі, яка дає на виході цю речовину. Ця обставина використовується в перспективному методі дослідження: вимірюючи концентрацію окису вуглецю в повітрі, що видихається, можна оцінити швидкість розщеплення гема в організмі.
Послідовним перетворенням гема на зелений білівердин, а потім у жовто-червоний білірубін пояснюється зміна кольору синців після забитих місць від темно-синього на синьо-зелений, а потім на жовтий.
Спочатку в організмі утворюється лише вільний білірубін. Пов'язаний білірубін з'являється пізніше в результаті трансформації вільного білірубіну.
Властивості вільного білірубіну
Отже, в нашому організмі існує конвеєр, що постійно діє, виробництва вільного білірубіну як частина фізіологічного механізму заміни старих еритроцитів крові. Це породжує кілька проблем, що важко вирішуються:
- Вільний білірубін - токсична речовина, тому необхідний надійний механізм його виведення з організму і підтримки його концентрації на безпечно низькому рівні. Токсичність білірубіну проявляється насамперед щодо мозкової тканини. Навіть помірно підвищений рівень вільного білірубіну проявляється невираженими симптомами з боку нервової системи: ослаблення уваги, стомлюваність та ін. Утім, у дорослих концентрація вільного білірубіну ніколи не досягає настільки небезпечного рівня, щоб спричинити пошкодження нервової системи. А от у новонароджених таке трапляється. Зокрема, імунологічний конфлікт може призвести до масивного гемолізу та розвитку т.з. "ядерної" жовтяниці. При цьому вільний білірубін, рівень якого в сироватці може підвищитися в десятки разів і досягти 300 мкмоль/л і вище, накопичується в мозковій тканині, викликаючи незворотні зміни в підкіркових ядрах головного мозку.
- Вільний білірубін практично нерозчинний у воді. Оскільки всі біологічні рідини організму є водними розчинами, вільний білірубін неможливо вивести з організму в тому вигляді, як він є, не змінивши його хімічної структури.
- Разом з тим вільний білірубін добре розчинний у жирах. Завдяки цій властивості він легко долає фосфоліпідні мембрани т.з. гемато-енцефалічного бар'єру, покликаного захищати мозкову тканину від проникнення до неї численних токсичних речовин, що циркулюють у кров'яному руслі.
У кровоносному руслі вільний білірубін транспортують білки-альбуміни, утримуючи його на поверхні. 1г альбуміну переносить 8,5 мг білірубіну. Комплекс альбумін-білірубін неміцний і розпадається за першої можливості.
Реакція Ван ден Берга ідентифікує вільний білірубін як непрямий.
Білірубін як антиоксидант
У світлі нових досліджень дещо змінилося традиційне уявлення про білірубіну як про однозначно "шлаковий" продукт. Вільний білірубін має виражені антиоксидантні властивості, і організм активно їх використовує.
Антиоксидантна активність білірубіну значно перевищує таку у α-токоферолу (вітаміну Е), який вважають класичним антиоксидантом. Так, білірубін інактивує H 2 O 2 в концентрації, яка в 10 разів більша за його власну. Зокрема, він запобігає перекисному окисленню ліпідів клітинних мембран, а також окисленню мембранних білків. Найбільш значущі антиоксидантні властивості білірубіну щодо нервової тканини та серцевого м'яза, оскільки ці тканини не мають достатньо потужного власного захисту від вільних радикалів.
Виявилося, що люди з хронічно високим рівнем вільного білірубіну значно рідше хворіють на атеросклероз судин і пов'язані з ним захворювання серця. Доведено обернено пропорційну залежність між рівнем вільного білірубіну в крові та серцевою патологією.
Одне з досліджень, що охопило 10 000 пацієнтів, довело нижчу смертність від пухлинних захворювань серед людей з високим рівнем вільного білірубіну.
У світлі цих даних виглядає доцільною трансформація добре розчинного у воді білівердину в "незручний" нерозчинний білірубін.
Перетворення вільного білірубіну на пов'язаний
Оскільки, як сказано вище, вільний білірубін нерозчинний у воді, його виведення з організму неможливе без попередньої трансформації в інші, водорозчинні речовини.
Конкретним місцем такої трансформації є основна структурна одиниця печінки – печінкова клітина, або гепатоцит. Гепатоцити зібрані в печінкові часточки. Печінкова часточка влаштована таким чином, що кожна клітина печінки з одного боку має контакт з венозним кровоносним капіляром (т.з. синусоїдом), а з іншого до неї підведений жовчний капіляр.
Вільний білірубін, що транспортується на поверхні альбуміну, з венозної крові синусоїда переміщається спочатку в простір Диссе, що розділяє капіляр і печінкову клітину, а потім через клітинну мембрану всередину гепатоциту, одночасно звільняючись від зв'язку з альбуміном. Таке переміщення відбувається без витрати енергії завдяки перепаду концентрації.
Усередині клітини білірубін сполучається оборотним зв'язком з білками-лігандинами. Лігандини перешкоджають "втечі" білірубіну назад у венозний капіляр, а також супроводжують його в сітчасту структуру - ендоплазматичний ретикулум.
В ендоплазматичному ретикулумі є т.з. Мікросоми – бульбашки, наповнені ферментами. На поверхні мікросом при каталітичній участі ферменту глюкуронілтрансферази відбувається реакція з'єднання вільного білірубіну з глюкуроновою кислотою, внаслідок чого з'являється нова речовина - зв'язаний або кон'югований білірубін.
Дана реакція може проходити в один або два цикли, даючи на виході відповідно моноглюкуронід або біглюкуронід білірубіну. Співвідношення моноглюкуроніду та біглюкуроніду становить 4:1.
Глюуронізація білірубіну є одним із "найвужчих місць" у його метаболізмі, оскільки вона лімітована кількістю ферменту глюкуронілтрансферази. Ця кількість різко знижена (менше 1-3% від норми) при деяких спадкових захворюваннях, зокрема при .
Утруднене виділення пов'язаного білірубіну в жовч веде до накопичення в крові. У разі нирки змушені взяти він функцію його виведення з організму, хоча у нормальних умов вони цього роблять. Поява в сечі білірубіну є ознакою серйозного захворювання.
Властивості пов'язаного білірубіну
Пов'язаний білірубін своїми властивостями вигідно відрізняється від вільного:
- він нетоксичний
- добре розчинний у водних середовищах
- легко виводиться з організму, переважно з жовчю, а за потреби і з сечею.
Пов'язаний білірубін бере участь у прямій реакції Ван ден Берга, тому його зазвичай називають прямим білірубіном.
Слід зазначити і погане властивість пов'язаного білірубіну: за його надмірної концентрації в жовчі він схильний до кристалізації і до утворення білірубінових каменів у жовчному міхурі. Оскільки висока концентрація пов'язаного білірубіну є наслідком підвищеної освіти в організмі вільного білірубіну, причинами таких станів зазвичай бувають і інші захворювання системи крові.
Про вирішальну роль печінки у метаболізмі білірубіну
Таким чином, єдиним органом в людському організмі, здатним здійснити перетворення вільного білірубіну на зв'язаний, є печінка.
Вирішальна роль печінки в метаболізмі білірубіну ще очевидніша, якщо взяти до уваги, що 80% вільного білірубіну також виробляється в печінці купферовими клітинами. Рівень білірубіну є одним із найнадійніших індикаторів функціонального стану печінки, оскільки майже весь процес обміну білірубіну знаходиться в тісній залежності від цієї функції.
Турботу про утилізацію білірубіну не випадково покладено на печінку, яку по праву називають головною хімічною лабораторією організму. Печінка перетворює на нетоксичні хімічні форми дуже багато речовин, як природно які у організмі, і потрапляють у нього ззовні, зокрема і лікарських речовин.
Деякі кінцеві продукти метаболізму переважно виводяться з організму через нирки із сечею, інші – через печінку із жовчю. Який із двох шляхів кращий для кожної конкретної речовини - це зумовлено особливостями її хімічної будови та фізіології печінки та нирок. Загальний принцип такий: нирки добре виводять речовини з молекулярною масою менше ніж 300 у. е., решта виводяться головним чином з жовчю, серед них і білірубін.
Слід сказати, що для переробки білірубіну печінкова клітина використовує універсальні ферментні системи, які поряд з білірубіном беруть участь у метаболізмі багатьох інших речовин. Поряд із економією ресурсів організму така ситуація іноді призводить і до негативних наслідків. Справа в тому, що ряд речовин, зокрема багато лікарських препаратів конкурують з білірубіном у ферментативних реакціях і при передозуванні здатні повністю витиснути останній метаболічний процес. Це призводить до накопичення непрямого білірубіну в організмі та розвитку т.з. "некон'юговані" жовтяниці. До таких препаратів належить парацетамол і деякі інші нестероїдні аналгетики, деякі антибіотики.
Пов'язаний білірубін виділяється з гепатоциту в жовчний капіляр і виводиться з жовчю в кишечник. Виділення пов'язаного білірубіну в жовчний капіляр вимагає витрати енергії, тому пошкодження печінкових клітин при гепатитах, цирозах та ін призводить до розладу цього процесу.
Трансформація білірубіну в кишечнику та її продукти
Таким чином, пов'язаний білірубін виділяється з потоком жовчі до кишечника. Саме білірубін надає жовчі брудно-зеленого відтінку.
Оскільки мікроорганізми, що мешкають в кишечнику, активно працюють над його вмістом, білірубін також спричиняється подальшій трансформації. У процесі переробки білірубіну у кишечнику утворюються численні проміжні речовини. Процес переробки білірубіну в кишечнику є багатоетапним і відбувається з утворенням численних проміжних речовин.
Основні етапи кишкової трансформації:
- Під впливом бактеріального ферменту β-глюкуронідази кон'югований білірубін піддається гідрозизу (розщепленню) з утворенням вільного білірубіну.
- Вільний білірубін в результаті серії реакцій відновлення трансформується в цілий ряд речовин під загальною назвою "уробіліногени", або "уробіліноїди". В основі уробіліногенів, як і білірубіну, знаходиться структура з чотирьох пірольних кілець. Уробіліногени безбарвні.
Серед уробіліногенів найважливішими є такі речовини:
- мезобіліноген - родоначальник групи уробіліногенів
- стеркобіліноген
- власне уробіліноген
Більшість уробіліногенів у результаті трансформується в кінцеві пігментні продукти - стеркобілін і уробілін, які мають оранжево-коричневий колір. Саме ці речовини надають фекаліям характерного кольору. Знебарвлення фекалій свідчить про відсутність у них білірубіну, що буває при гепатитах або при перекритті жовчовивідних шляхів. 10-20% уробіліногенів всмоктуються з кишечника і через систему ворітної вени повертаються до печінки. Печінка робить з ними те, що вміє: переводить у пов'язаний білірубін і відправляє назад у кишечник. У нормі трохи більше 2-5% уробилиногенів виводяться із сечею. Така невелика кількість не виявляється при звичайному лабораторному дослідженні сечі.
При гепатитах печінка не справляється з утилізацією уробіліногенів, внаслідок чого вони виявляються в сечі. - важлива діагностична ознака захворювань печінки.
Реакція Ван ден Берга та інші методи визначення білірубіну
Настав час пояснити походження кілька дивних назв: "прямий" та "непрямий" білірубін. А названо так дві форми білірубіну з легкої руки пана Ван ден Берга (Van Den Berg), який розробив ще 1916 року реакцію ідентифікації білірубіну в сироватці крові за допомогою реактиву Ерліха. Через 100 років реакція, названа на його честь реакцією Ван ден Берга, залишається в лабораторній практиці основним методом дослідження вмісту білірубіну.
Не заглиблюючись у деталі методики, що за сотню років зазнала численних модифікацій, відзначимо її принципову особливість - двоетапність виконання:
- Перший етап (пряма реакція Ван ден Берга): в пробірку з досліджуваною сироваткою крові додають реактив Ерліха Незабаром при наявності в сироватці пов'язаного білірубіну вміст пробірки набуває яскраво-рожевого кольору. Вільний білірубін, блокований альбуміном, не бере участі в реакції. За допомогою колориметричного приладу інтенсивності забарвлення можна визначити кількісний вміст пов'язаного білірубіну. Таким чином, пов'язаний білірубін, який бере участь у прямій реакції, названий "прямим" білірубіном.
- Другий етап (Непряма реакція Ван ден Берга): в іншу пробірку з досліджуваною сироваткою спочатку додають речовину, що облягає альбуміни. В оригінальному виконанні Ван ден Берга з цією метою використовувався 96˚ етиловий спирт. Надалі етиловий спирт замінили більш ефективні речовини. Альбумін при цьому осідає на дно пробірки, а розблокований вільний білірубін набуває здатності вступати в хімічну реакцію з реактивом Ерліха, що він робить. Одночасно з непрямим білірубіном у реакції бере участь і прямий білірубін (якщо він є), тобто непряма реакція Ван ден Берга визначає загальний білірубіняк суму прямого та непрямого білірубіну. Зміст непрямого білірубіну обчислюють як різницю загального та прямого білірубіну:
непрямий білірубін = загальний білірубін - прямий білірубін
Реакція Ван ден Берга, поряд з безперечними перевагами, серед яких простота виконання та наочність результату, має і істотний недолік - вона дає підвищений вміст прямого білірубіну. Так, у сироватці здорових людей цей метод виявляє до 5,4 мкмоль/л прямого білірубіну, що становить до 25% від загального. Насправді, як показують точніші методи, у цих людей загальний білірубін майже на 100% представлений непрямим, а прямий практично відсутній. Втім, у клінічній практиці важливіше знати не вміст білірубіну саме собою, яке динаміку, навіщо необхідно забезпечити сумісність результатів, отриманих у час і у різних лабораторіях.
- α - вільний білірубін
- β - моноглюкуронід білірубіну
- λ - біглюкуронід білірубіну
Розроблено й інші методи виявлення білірубіну, докладний опис яких виходить за межі цієї статті:
- спектрофотометрія
- газоаналізатор
- високоефективна рідинна хроматографія
- неінвазивний метод – рефлективна денситометрія
Серед названих методів найперспективніша високоефективна рідинна хроматографія. Дана методика дозволяє визначити вміст чотирьох фракцій білірубіну:
- α - вільний білірубін
- β - моноглюкуронід білірубіну
- λ - біглюкуронід білірубіну
- δ - дельта-білірубін, або біліпротеїн
Дельта-білірубін
Дельта-білірубінявляє собою з'єднання кон'югованого білірубіну (біглюкуроніду або моноглюкуроніду білірубіну) з альбуміном. У науковій літературі часто використовують й іншу назву цієї речовини: "біліпротеїн". Це речовина жовтого кольору.
Реакція Ван ден Берга не дозволяє окремо визначити дельта-білірубін та ідентифікує його спільно з глюкуронідами білірубіну як прямий, оскільки всі ці речовини вступають у пряму реакцію з реактивом Ерліха аналогічним чином. Для селективного визначення вмісту в сироватці крові використовують високоефективну рідинну хроматографію.
У біохімічному та фізіологічному аспектах дельта-білірубін має ряд особливостей, які в цілому дозволяють розглядати його поряд з вільним та пов'язаним білірубіном як самостійну, третю форму білірубіну:
- На відміну від комплексу альбуміну з вільним білірубіном, дельта-білірубін є досить стійкою речовиною, оскільки його компоненти незворотно пов'язані міцним ковалентним хімічним зв'язком.
- Синтез молекули дельта-білірубіну не вимагає участі внутрішньоклітинних елементів, тому можливий in vivo та in vitro, тобто як в організмі, так і в пробірці.
- Дельта-білірубін нетоксичний для тканин організму.
- Через надмірну масивність своєї молекули дельта-білірубін у незміненому вигляді зовсім не виводиться з організму ні з жовчю, ні через нирки.
- Встановлено, що період напіврозпаду дельта-білірубіну в організмі такий самий, як і у звичайного альбуміну, і становить 14-21 день. Тільки після руйнування альбуміну з'являється можливість вивести з організму раніше з'єднаний з ним глюкуронід білірубіну, переважно з жовчю.
У нормальних умовах дельта-білірубін не виявляється у значних кількостях. Його зміст різко підвищується при холестазі, тобто порушенні вироблення та виділення компонентів жовчі на тлі збереженої функції синтезу кон'югованого білірубіну. Холестаз може бути як внутрішньопечінковим при гепатитах і цирозах печінки, так і позапечінковим, обумовленим утрудненням для відтоку жовчі у позапечінкових жовчних шляхах, що зазвичай буває при їх закупорці жовчним каменем.
Вміст дельта-білірубіну при холестазі може досягати 60-70 і навіть 90% прямого. Завдяки своїй "живучості" в організмі дельта-білірубін (а разом з тим і прямий білірубін загалом) залишається високим ще протягом 1-1,5 тижнів після нормалізації відтоку жовчі. Цим пояснюється незрозумілий раніше феномен, коли прямий білірубін тривалий час залишається високим, попри явне клінічне поліпшення та нормалізацію інших лабораторних показників, зокрема.
У той же час не відбувається підвищення вмісту дельта-білірубіну при некон'югованих гіпербілірубінеміях (накопичення в крові некон'югованого білірубіну, що буває при , і деяких інших станах).
Люмірубін та інші фотопродукти білірубіну
У своїй звичайній та найбільш стійкій конфігурації молекула білірубіну згорнута таким чином, що одні активні групи блоковані іншими, що визначає її нерозчинність. Під впливом синього світла білірубін здатний перетворюватися на численні фотопродукти, більшість з яких завдяки розблокованим гідроксильним групам добре розчиняються у воді.
Свого часу хіміки зацікавилися парадоксальною розчинністю вільного білірубіну. Теоретично молекула білірубіну завдяки наявності двох гідроксильних груп COOH - повинна мати виражену полярність. Як відомо, речовини з поляризованою молекулою розчиняються у воді та нерозчинні у жирах. Насправді вільний білірубін поводиться протилежним чином.
Загадку вдалося розгадати за допомогою рентренокристалографії. З'ясувалося, що молекула вільного білірубіну має таку просторову конфігурацію, в якій гідроксильні групи, що поляризують, блоковані внутрішніми міжводневими зв'язками (т.з. Z-Z зв'язку). Така конфігурація молекули білірубіну найбільш стійка і є основною, оскільки має в своєму розпорядженні мінімум простору та енергії. Також було виявлено, що з основною конфігурацією існують і численні інші варіанти.
Найбільшого інтересу серед них заслуговують фотопродуктибілірубіну, які утворюються під впливом синього світла у присутності атомарного кисню. Молекули білірубіну, поглинаючи енергію фотонів світла, змінюють внутрішні міжатомні Z-Z зв'язку більш високоенергетичні Z-E і E-E зв'язку. У цьому разом із зміною просторової конфігурації молекул радикально змінюються та його властивості - вони стають водорастворимыми.
Фотопродукти завдяки добрій водорозчинності швидко виводяться з організму печінкою. Найвищою швидкістю виведення має один із фотопродуктів з E-E зв'язками, названий люмірубіном. Фотопродукти відрізняються малою тривалістю життя, оскільки такі молекули при першій нагоді позбавляються зайвої енергії і повертаються до вихідної, основної конфігурації.
Здатність вільного білірубіну утворювати водорозчинні фотопродукти використовують для лікування жовтяниці новонароджених методом фототерапії.
Читайте далі:
ВАН-ДЕН-БЕРГА РЕАКЦІЯ
(а. а. н. van den bergh, 1869-1943, датський лікар) спосіб якісного та кількісного визначення білірубіну в сироватці крові, заснований на появі червоного або рожевого забарвлення при його взаємодії з діазореактивом Ерліха; кількісне визначення провадиться колориметрично.
Медичні терміни 2012
Дивіться ще тлумачення, синоніми, значення слова і що таке РЕАКЦІЯ ВАН-ДЕН-БЕРГА російською мовою в словниках, енциклопедіях та довідниках:
- РЕАКЦІЯ у Словнику економічних термінів:
(Сленг.) - тут: швидке падіння цін після попереднього … - ВАН
Ван - - ВАН у Довіднику Персонажів та культових об'єктів грецької міфології:
титул правителів держав і князівств у Китаї та Кореї у давнину та середні … - РЕАКЦІЯ у медичних термінах:
(reactio; ре- + лат. actio дія; син. р. психогенна) у психіатрії загальна назва патологічних змін психічної.діяльності, що виникають у відповідь … - РЕАКЦІЯ
(від ре... і лат. actio - дія) дія, стан, процес, що виникають у відповідь на будь-яке … - ДЕН у Великому енциклопедичному словнику:
(Dehn) Зігфрід Вільгельм (1799-1858) німецький музичний теоретик та педагог. Автор підручників гармонії та контрапункту. У Дена брали уроки М. І. … - ВАН у Великому енциклопедичному словнику:
місто на сході Туреччини, на східному березі оз. Ван, адміністративний центр Іля Ван. 153 тис. мешканців (1990). Борошномельна, цементна промисловість. … - РЕАКЦІЯ
Реакція (політ.) - у сенсі позначає громадське рух у напрямі різко протилежному попередньому чи сучасному, якщо він викликано його крайнощами. Так … - ДЕН в Енциклопедичному словнику Брокгауза та Євфрона:
(Dheune) - річка у східній Франції, довжиною в 65 км, русло якої на всій майже верхній течії входить до складу... - ДЕН в Енциклопедичному словнику Брокгауза та Євфрона:
(Siegfried-Wilhelm Dehn) – відомий німецький музичний теоретик (1796-1858); вивчав спочатку гру на віолончелі, згодом теорію композиції під керівництвом Клейна. Великий … - ВАН ЧАСТИНА в Енциклопедичному словнику Брокгауза та Євфрона:
частка, що становить іноді приставку до нідерландських прізвищ, вироблених від назви будь-якої місцевості; часто вона пишеться разом із самим прізвищем. Відповідаючи … - ВАН ТУРЕЦЬКИЙ ВІЛАЙЄТ в Енциклопедичному словнику Брокгауза та Євфрона:
(Van) - турецький вілайєт у південно-східній Вірменії, що зазвичай зараховується до Курдистану, складається з санджаків: Ван (з 233 269 жителями), Муш і … - ВАН ТИТУЛ в Енциклопедичному словнику Брокгауза та Євфрона:
(Кит. ванг, ган, хан), відповідає нашому князю. Титул цей спадковий і має кілька ступенів. Коли з ним пов'язується влада, то... - ВАН в Енциклопедичному словнику Брокгауза та Євфрона:
(Кит., Ванг, ган, хан), відповідає нашому князю. Титул цей спадковий і має кілька ступенів. Коли з ним пов'язується влада, то... - Берга в Енциклопедичному словнику Брокгауза та Євфрона:
(Berga) - гір. у Каталонії, адміністративний центр, 718 м над рівнем. моря, на правому притоці нар. Льобрегат, 4996 жит. - РЕАКЦІЯ
(від ре... та латинського actio - дія), дія, стан, процес, що виникають у відповідь на якесь … - ВАН у Сучасному енциклопедичному словнику:
титул правителів держав і князівств у Китаї та Кореї у давнину та середні … - РЕАКЦІЯ
[Латинське re. проти + actio дія] 1) дія, що виникає у відповідь на ту чи іншу дію; 2) у біології відповідь … - ВАН в Енциклопедичному словничку:
титул правителів держав і князівств у Китаї та Кореї у давнину та середні … - РЕАКЦІЯ в Енциклопедичному словничку:
I і, ж. 1. Дія, що виникає у відповідь на той чи інший вплив. Позитивна нар. на критику. 2. Відповідь організму … - РЕАКЦІЯ в Енциклопедичному словнику:
1, -і, ж. I. див. реагувати. 2. Перетворення одних речовин на інші (хімічна реакція) або перетворення атомних ядер внаслідок їх … - РЕАКЦІЯ
РЕАКЦІЯ ОСЕДАННЯ ЕРИТРОЦИТІВ, див. - РЕАКЦІЯ у Великому російському енциклопедичному словнику:
РЕАКЦІЯ ВИПРОМІНЮВАННЯ, те ж, що радіаційне тертя … - РЕАКЦІЯ у Великому російському енциклопедичному словнику:
РЕАКЦІЯ політична, активний опір суспільств. прогресу з метою збереження та зміцнення віджилих соціальних … - РЕАКЦІЯ у Великому російському енциклопедичному словнику:
РЕАКЦІЯ (від ре... і лат. асtio - дія), дія, стан, процес, що виникають у відповідь на к.-л. … - ДЕН у Великому російському енциклопедичному словнику:
Ів. Ів. (1786-1859), рос. інж.-фортифікатор, інж.-ген. (1843), чл. Держ. поради (1850). З 1831 гол. будівельник фортець у Царстві Польському (під … - ДЕН у Великому російському енциклопедичному словнику:
(Dehn) Зігфрід Вільгельм (1799-1858), нім. муз. теоретик та педагог. Автор підручників гармонії та контрапункту. У Д. брали уроки М.І. Глінка, … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ЯНМІН (Ван Шоужень) (1472-1529), кит. філософ-неоконфуціанець, літератор, держ. діяч. Виходив з єдності знання та події в нравств. поведінці та стверджував, … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
Ейк (van Eyck), нідерл. художники, засновники нідерл. позов-ва 15 ст., Брати: Хуберт (бл. 1370-1426), можливо, почав "Гентський вівтар". Ян (бл. … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
Шухе (210-285), кит. лікар. У кн. "Про пульсі" (т. 1-10, 280) виклав вчення про його діагностич. та прогностич. значенні. Праця … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ЧУН (27 – бл. 104), кит. філософ. основ. тв. "Зважування міркувань" ("Лунь хен") поєднує ідеї конфуціанства і даосизму, перейнято раціоналізмом … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ХАЙЗ (Van Hise) Чарлз Річард (1857-1918), амер. геолог. основ. тр. з докембрію Канадського щита та проблем … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ФЛЕК (Van Vleck) Джон Хазбрук (1899-1980), амер. фізик. Фундам. тр. з квантової теорії магнетизму та тб. тіла. Ноб. пр. … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ТІГЕМ Ф.Е.Л., див. Тигем Ф.Е.Л. … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ТАО (1828-97), один з ідейних попередників реформаторського руху в Китаї (див. "Сто днів реформ"). Перекладач та публіцист. Тр. про … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
СЯОНУН (1857-1918), кит. актор та драматург. Виступав у разл. т-рах країни. Найкраща роль - поет Лі Бо у п'єсі "Бродячий…" - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
Сянчжі (?-878), один з рук. Хрест. війни 874-901 у Китаї. У 878 його військо розгромлено, сам він... - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
СВІТЕН (van Swieten) Герард (1700-72), нідерл. лікар. З 1745 працював у Відні, засновник т.зв. старої віденської школи, ін. поч. ч. … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
МІН (Чень Шаоюй) (1904-74), чл. Політбюро ЦК та секр. ЦК КП Китаю (КПК) у 1931-45. У 1931 виконував обов'язки ген. … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
МАН (45 до н.е.-23 н.е.), імп. Китаю з 9 н. (В результаті палацового перевороту). Намагався провести реформи (ліквідація приватної власності... - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ДЕР ВААЛЬСА РІВНЯННЯ, запропоноване Й.Д. Ван дер Ваальсом (1873) ур-ня стану реального газу, що враховує кінцівку обсягу молекул та наявність міжмол. … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ДЕР ВААЛЬС (van der Waals) Йоханнес Дідерік (1837-1923), нідерл. фізик. Вивів ур-ня стану для реальних газів (ур-ня Ст дер В.). … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ДЕЙК (van Dyck, van Dijck) Антоніс (1599–1641), флам. художник. Працював також в Італії та Англії. Учень П.П. Рубенс. Віртуозні … - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
ДЕ ГРАААФА ГЕНЕРАТОР, див. - ВАН у Великому російському енциклопедичному словнику:
Дам (Van Damme; наст. фам. Ван Варенбург, Van Varenburg) Жан-Клод (р. 1961), бельг. кіноактор. Живе та працює в США. Чемпіон …
У клінічній практиці використовуються різні методи визначення білірубіну та його фракцій у сироватці крові.
Найбільш поширеним із них є біохімічний метод Ендрасіка-Грофа
Він ґрунтується на взаємодії білірубіну з діазотованою сульфаніловою кислотою з утворенням азопігментів. При цьому пов'язаний білірубін (білірубін-глюкуронід) дає швидку («пряму») реакцію з діазореактив, тоді як реакція вільного (не пов'язаного з глюкуронідом) білірубіну протікає значно повільніше. Для її прискорення застосовують різні речовини-акселератори, наприклад, кофеїн (метод Ендрассіка-Клеггорна-Грофа), які звільняють білірубін з білкових комплексів («непряма» реакція). В результаті взаємодії з діазотованою сульфаніловою кислотою білірубін утворює забарвлені сполуки. Вимірювання проводять на фотометрі.
ХІД ВИЗНАЧЕННЯ
У 3 пробірки (2 дослідні проби та неодружена) вводять реактиви, як зазначено в таблиці. Діазореакція
Для визначення пов'язаного білірубіну вимірювання проводять через 5-10 хв після додавання діазосуміші, так як при тривалому стоянні реакцію вступає незв'язаний білірубін. Для визначення загального білірубіну пробу для розвитку фарбування залишають стояти 20 хв, після чого вимірюють на фотометрі. При подальшому стоянні фарбування не змінюється. Вимірювання проводять при довжині хвилі 500-560 нм (зелений світлофільтр) у кюветі з товщиною шару 0,5 см проти води. З показників, отриманих при вимірі загального та пов'язаного білірубіну, віднімають показник холостої проби. Розрахунок проводять за калібрувальним графіком. Знаходять зміст загального та пов'язаного білірубіну. Метод Ендрассіка, Клеггорна та Грофа простий, зручний у практиці, не пов'язаний із застосуванням дефіцитних реактивів і є найбільш прийнятним для практичних лабораторій. Визначення рекомендується наводити відразу після забору проб, щоб уникнути окислення білірубіну на світлі. Гемоліз сироватки знижує кількість білірубіну пропорційно присутності гемоглобіну. Отже, сироватка крові не повинна бути гемолізованою.
Ряд речовин – гідрокортизон, андрогени, еритроміцин, глюкокортикоїди, фенобарбітал, аскорбінова кислота – викликають інтерференцію.
Побудова калібрувального графіка при методі ендрасика.
Спосіб I – Шелонга-Вендес використанням стабілізуючої властивості білка сироватки крові. Основний розчин білірубіну: у колбі місткістю 50 мл розчиняють 40 мг білірубіну в 30-35 мл 0,1 моль/л розчину карбонату натрію Na2CO3. Добре збовтують, не допускаючи утворення бульбашок. Доводять до 50 мл 0,1 моль/л розчином Na2СО3 і кілька разів перемішують. Розчин стійок лише протягом 10 хв від початку приготування. Надалі відбувається окислення білірубіну. Робочий розчин білірубіну: до 13,9 мл свіжої негемолізованої сироватки здорової людини додають 2 мл свіжоприготовленого основного розчину білірубіну та 0,1 мл 4 моль/л розчину оцтової кислоти. Добре перемішують. При цьому виділяються бульбашки вуглекислого газу. Робочий розчин стійок протягом кількох днів. Цей розчин містить точно на 100 мг/л, або 171 мкмоль/л, білірубіну більше ніж сироватка, взята для приготування розчину. Щоб виключити при розрахунках кількість білірубіну, що міститься в цій сироватці, при вимірюванні на фотометрі з величин екстинкції калібрувальних проб віднімають величини екстинкції відповідних розведень компенсаційної рідини. Для приготування компенсаційної рідини змішують 13,9 мл тієї ж сироватки, яка використовувалася для приготування калібрувального розчину білірубіну, 2 мл 0,1 моль/л розчину карбонату натрію та 0,1 мл 4 моль/л розчину оцтової кислоти. Для побудови калібрувального графіка готують ряд розведень з різним вмістом білірубіну. До отриманих розведень додають по 1,75 мл кофеїнового реактиву та по 0,25 мл діазосуміші. З появою помутніння можна додати по 3 краплі 30%-ного розчину їдкого натру. Вимірювання проводять за тих самих умов, що і в дослідних пробах, через 20 хв. З компенсаційної рідини готують розведення, аналогічні калібрувальним (як зазначено нижче), і далі обробляють їх так само, як калібрувальні проби.
Для визначення білірубіну та його фракцій у плазмі крові використовуються різні методи, найбільш поширеним з яких є метод Ендрашика-Грофа. Метод заснований на взаємодії білірубіну з сульфаніловою кислотою та азотнокислим натрієм. При цьому пов'язаний білірубін дає швидку реакцію, тому йому дали назву прямого, а вільний – повільнішу реакцію, для прискорення якої застосовують різні речовини (кофеїн, етанол та ін., які спочатку вивільняють білірубін з білкових комплексів), тому він називається непрямим.
Різні методи виявлення білірубіну в сечі засновані на його перетворенні під дією окислювачів на інші речовини, що мають зелене або червоне забарвлення.
Для визначення білірубінувикористовується колориметричний метод, основу якого складає реакція Ван ден Берга.
Реакція протікає в 2 стадії: на першій під впливом соляної кислоти розривається тетрапірролова ланцюг, в результаті чого утворюються два дипірролу, на другій - обидва дипірролових похідних діазотуються діазофенілсульфоновою кислотою з перетворенням їх на азобілірубін.
Фракційний вміст білірубіну визначається за допомогою модифікованого методу Ван ден Берга, запропонованого Ендрассіком.
Метод прийнятий як уніфікований.
В основі утворення білірубіну лежить деградація гему гемоглобіну та інших гемовмісних білків і ферментів. Гем розпадається до білівердину, який відновлюється у білірубін.Вільний білірубін токсичний, нерозчинний у воді та циркулює у крові в комплексі з альбумінами. Цей білірубін дає непряму реакцію Ван ден Берга (після осадження альбумінів спиртом), тому називається непрямим.
Непрямий білірубін, будучи пов'язаним з альбумінами, не проходить через неушкоджені мембрани ниркових клубочків і не фільтрується у сечу.
Виведення білірубіну здійснюється із жовчю через кишечник. Білірубін, пов'язаний з альбумінами, кров'ю доставляється в печінку. Білірубін легко проникає через мембрани гепатоцитів, альбуміни залишаються у кровотоку. У гепатоцитах білірубін піддається кон'югації з глюкуроновою кислотою, перетворюючись на білірубінмоно- та диглюкуронід. Утворені білірубінглюкуроніди нетоксичні, легко розчиняються. Вони прямують із жовчю в кишечник для виведення з організму.
З кишечника білірубінглюкуроніди частково надходять у кровотік і, перебуваючи в крові, є фракцією прямого білірубіну, який дає пряму реакцію Ван ден Берга.
Прямий білірубін, на відміну від непрямого, легко проникає через ниркові фільтри та може виділятися із сечею.
У фізіологічних умовах сироватка крові містить приблизно 25% прямого білірубіну (пов'язаного з глюкуроновою кислотою) та 75% непрямого білірубіну (альбумін-білірубіну).
Таким чином, загальний білірубін крові є сумарною кількістю непрямого і прямого білірубіну.
У здорових людей у сироватці крові міститься білірубіну 1,7-20,5 мкмоль/л; прямого – 0,4-5,1 мкмоль/л.
Для визначення білірубіну використовують колориметричний метод, основу якого становить реакція Ван ден Берга. Реакція протікає у дві стадії: на першій під впливом соляної кислоти розривається тетрапірролова ланцюг і утворюються два дипірролу, на другій - обидва дипірролових похідних діазотуються діазофенілсульфоновою кислотою з перетворенням їх на азобілірубін. Фракційний вміст білірубіну визначається за допомогою модифікованого методу Ван ден Берга, запропонованого Ендрассіком.
Метод прийнятий як уніфікований.
Принцип методу
Білірубін вступає в реакцію азопоєднання з діазотованою сульфаніловою кислотою з утворенням розчину азобарвника. Інтенсивність забарвлення пропорційна вмісту білірубіну та виявляється фотометрично.
Оригінальним способом Ван ден Берга встановлюється лише характер реакції (пряма, непряма, уповільнена), тобто. відзначається переважання у сироватці крові того чи іншого білірубіну. Метод Ендрасика, Клеггорна та Грофа дає можливість фракційно визначати вміст білірубіну. Він простий, зручний у практиці, не пов'язані із застосуванням дефіцитних реактивів і є найбільш прийнятним для практичних лабораторій.
Визначення рекомендується наводити відразу після забору проб, щоб уникнути окислення білірубіну на світлі. Гемоліз сироватки знижує кількість білірубіну пропорційно присутності гемоглобіну. Отже, сироватка крові не повинна бути гемолізована.