أجسام كيتونية: الفرق بين النسختين

'''الاجسام الكيتونية''' {{إنج|ketone bodies}} هي ثلاث جزيئات قابلة للذوبان في الماء(اسيتواستيت ، بيتا هايدروكسيبيوتاريت وناتج التكسر العشوائي لهما المسمى ب [[اسيتون]])التي تصنع بواسطة [[الكبد]] من الاحماض الدهنية<ref name=stryer2>{{مرجع كتاب |الأخير1= Stryer |الأول1= Lubert | العنوان=Biochemistry. | الإصدار= Fourth |المكان= New York |الناشر= W.H. Freeman and Company|publication-date= 1995 |الصفحات= 510–515, 581–613, 775–778 |الرقم المعياري= 0 7167 2009 4}}</ref> خلال فترات التي يكون فيها تناول الطعام منخفض ([[الصيام]])، حميات التقييد من الكاربوهيدرات ، [[المجاعة]] ، ممارسة [[تمارين رياضية|التمارين]] الرياضية المكثفة والمطولة<ref>{{cite journal |الأخير1= Koeslag |الأول1= J.H. |الأخير2= Noakes |الأول2= T.D.|الأخير3=Sloan | الأول3=A.W. |العنوان= Post-exercise ketosis |publication-date= 1980|volume= 301| الصفحات= 79–90| journal = Journal of Physiology}}</ref>, [[سكري النمط الأول|مرض السكري نوع 1]] الغير معالج (اوأو المعالج بشكل غير كافي).هذه الاجسام الكيتونية يتم بعد ذلك التقاطها بشكل سريع من قبل انسجة خارج الكبد وتحول الى اسيتايل كو ايأي ومن ثم تدخل في [[دورة حمض الستريك]] وتؤكسد في [[ميتوكوندريا|الميتوكوندريا]] الى [[طاقة]]<ref>{{مرجع كتاب

| الناشر=Cengage Learning | الرقم المعياري=0-534-40521-5}}</ref> .في [[الدماغ]] ، تستعمل في صنع اسيتايل كو ايأي الى احماض دهنية طويلة السلسلة .والاخيرة لا يمكن الحصول عليها من [[الدم]] ، لانها غير قادرة على النفاذ من خلال [[الحاجز الدموي الدماغي]].

عندما جزيئتين من اسيتايل كواي تخسر [[مرافق الإنزيم-أ|مرافق الانزيم أ]] الخاص بهما ،يمكنهما صنع مركب كيميائي ثنائي الوحدات يسمى اسيتواستيت . بيتاهايدروكسي بيوتاريت هو الناتج من اختزال اسيتواستيت ،حيث انأن مجموعة [[الكيتون]] تحول الى مجموعة كحول . كلاهما جزيئات رباعية [[الكاربون]] لهذا تستطيع بشكل سريع ان تعود مرة اخرىأخرى الى اسيتايل كواي بواسطة اغلب انسجة الجسم مع الاستثناء [[الكبد|للكبد]] طبعا . [[اسيتون]] هو الشكل منزوع [[كاربوكسيل|الكاربوكسيل]] من اسيتواستيت ،والذي لا يستطيع انأن يحول مرة اخرىأخرى اوأو يعود الى اسيتايل كواي ماعدا عن طريق عملية ازالة السموم في الكبد حيث انهأنه يحول الى [[حمض اللاكتيك|حامض اللبنيك]] والذي يستطيع بالمقابل ان يؤكسد الى [[حامض البيروفيك]] ،وعندها فقط الى اسيتايل كواي.

الاجسام الكيتونية لها خاصية [[الرائحة]] المميزة ، حيث يمكن كشفها من خلال رائحة النفس الخاصة بالافراد المصابين ب [[حماض كيتوني سكري|الحماض الكيتوني]] اوأو [[فرط كيتون الجسم]] ،( التي عادة ما تشبه رائحة مزيل اصباغ الاظافر التي عادة ما تحتوي على [[اسيتون]] اوأو اثيل استيت )

| السنة=1999}}</ref>، اجاسم كيتونية اخرىأخرى مثل بيتا كيتوبينتانوت وبيتا هايدروكسيبينتانوت قد تصنع نتيجة لعملية التمثيل الغذاني للدهون الثلاثية الاصطناعية مثل هيباتنون الثلاثي

الاحماض الدهنية هي مصادر طاقة عالية جدا ،وتؤخذ من قبل كل الخلايا المؤيضة التي تحتوي على ميتوكوندريا ،وهذا لان الاحماض الدهنية لا تؤيض الا بداخل المايتوكوندريا <ref name=stryer2/><ref name="oxidation_of_fats">[http://pharmaxchange.info/press/2013/10/oxidation-of-fatty-acids/ Oxidation of fatty acids]</ref>. [[خلايا الدم الحمراء]] لا تحتوي على ميتوكوندريا لهذا تعتمد بشكل كامل على عملية [[التحلل السكري]] (تخمر [[جلكوز|الجلكوز]] الى [[حمض اللبنيك|حامض اللبنيك]]) من اجل متطلبات الطاقة الخاصة بها . في كل الانسجة الاخرى،الأخرى، الاحماض الدهنية التي تدخل الى الخلايا المؤيضة سوف تجمع مع [[مرافق الإنزيم-أ|مرافق الانزيم أ]] لتكوين سلاسل اسيتايل كواي . وهذه تنقل الى [[الميتوكوندريا]] الخاصة بالخلايا (حيث سيتم تكسيرهاالى وحدات من الاستايل كواي عن طريق سلسلة من التفاعلات المعروفة ب [[اكسدة الحمض الدهني|اكسدة الاحماض الدهنية]] (بالانكليزيه : [[أكسدة الحمض الدهني|b oxidation]] )<ref name=stryer2/><ref name="oxidation_of_fats"/>

استايل كواي المنتج من عملية [[اكسدة الحمض الدهني|اكسدة الاحماض الدهنية]] تدخل الى [[دورة حمض الستريك]] في [[الميتوكوندريا]] عن طريق ان تجمع مع اوكزالواستيت لتنتج الستريت (بالانكليزية : citrate) .وخذا يؤدي الى الاحتراق الكامل لمجموعة الاستيل الخاصة ب استيايل كواي الى [[ماء]] و[[ثنائي أكسيد الكربون|ثنائي اوكسيد الكاربون]] . [[الطاقة]] الناتجة عن هذه العملية يتم التقاطها على شكل 1GTP و11جزيئةمنو11جزيئة من ال [[ATP]] لمجموعة الاستيل الواحدة المؤكسدة <ref name=stryer2/><ref name="oxidation_of_fats"/> . هذا هو مصير استيايل كواي حيثما حصلت عملية اكسدة الاحماض الدهنية ماعدا تحت ظروف معينة في الكيد . حيث انأن الاوكزالواستيت في الكبد يقوم بشكل جزئي اوأو اوأو كامل بتحويل مساره الى مسار عملية استحداث السكر خلال الصيام والمجاعة وحميات التقييد من الكاربوهيدرات والتمارين الرياضية المطولة والمكثفة وايضا لدى المصابين بالسكري النمط الاول من دون علاج.تحت هذه الظروف اوكزالواستيت يتم هدرجته الى [[حمض التفاح]] (malate)والذي يتم بعد ذلك ازالته من [[الميتوكندريا|المايتوكوندريا]] حتى يتم تحويله الى جلوكوز في [[سايتوبلازم]] [[خلايا]] [[الكبد]] ، ومن حيث يتم اطلاقإطلاق سراحه الى [[الدم]] <ref name=stryer2/> .في الكبد لهذا اوكزالو استيت يكون غير متوفر للتكاثف مع استيايل كواي عند حصول تحفيز كبير ل[[استحداث الجلوكوز|عملية استحداث السكر]] ،وهذا التحفيز يكون نتيجة لتراكيز الانسولين المنخفض اوأو غلوجاغون العالي في الدم .تحت هذه الظروف يقوم استيايل كواي بنحويل مساره الى صنع اسيتواستيت وبيتاهايدروكسي بيوتاريت <ref name=stryer2/>. اسيتواستيت ،بيتاهايدروكسي بيوتاريت وناتج التكسر العشوائي لهما المعروف ب [[اسيتون]] <ref>[http://watcut.uwaterloo.ca/webnotes/Metabolism/fatKetoneBodyMetabolism.html Ketone body metabolism], University of Waterloo</ref> ، معروفين في كثير من الاحيان وبشكل مربك ب الاجسام الكيتونية (برغم انهم ليسوا اجسام في الواقع بل جزيئات قابلة للذوبان في الماء). الاجسام الكيتونية تطلق بواسطة الكبد الى الدم . جميع الخلايا في الجسد التي تحتوي على مايتوكوندريا تستطيع التقاط الاجسام الكيتونية من الدم وتعيد تحويلها الى استيايل كواي ، وبهذا تستعملها ك مصدر وقود في دورات حامض الستريك ، ولا يوجد نسيج اخرآخر يستطيع تحويل مسار اوكزالواستيت الى مسار عملية استحداث السكر كما يستطيع الكبد تحويلها .بخلاف الاحماض الدهنية الحرة ،الاجسام الكيتونية تستطيع عبور الحاجز الدموي الدماغي وبهذا تكون متاحة ك مصدر وقود لخلايا الجهاز العصبي المركزي ، لتعمل ك بديل للجلوكوز ،الذي عليه عادة تعتمد الخلايا في النجاة <ref name=stryer2/> .

حدوث ارتفاع في مستويات الاجسام الكيتونية في الدم خلال المجاعة اوأو حميات التقييد من الكاربوهيدرات اوأو التمارين الرياضية المكثفة والمطولة اوأو في السكري النمط الاول الغير معالج يسمى ب فرط الجسم الكيتوني .وفي الحالات التي يكون مستوياتها عالية بشكل متطرف في مرض السكري النمط الاول تسمى ب الحماض السكري

اسيتو استيت يكون له خاصية الرائحة المميزة والتي تحصل في نفس المريض اوأو في البول خلال حالة فرط كيتون الجسم <ref>[http://www.diabetes.org/living-with-diabetes/complications/ketoacidosis-dka.html American Diabetes Association-Ketoacidosis]</ref>

الاجسام الكيتونية يمكن استعمالها من اجل [[الطاقة]] .الاجسام الكيتونية يتم نقلها من [[الكبد]] الى الانسجة الاخرىالأخرى ،حيث اسيتواستيت وبيتاهايدروكسيبيوتاريت يمكن اعادةإعادة تحويلها الى استيايل كواي لكي تينتج طاقة من خلال [[دورة حمض الستريك]] . الاجسامالكيتونية لا يمكن استعمالها من قبل الكبد من اجل الحصول على طاقة ، لان الكبد يفتقر الى [[انزيم]] ثايوبوريز

الاسيتون في تراكيز عالية الذي يتكون بهذه التراكيز نتيجة للصيام المطول اوأو نتيجة لنظام غذائي مولد للكيتون ، هذا الاسيتون يتم امتصاصه من قبل [[الخلايا]] عدا تلك الموجودة في الكبد وبعده تدخل في مسار مختلف بواسطة 1,2-بروبانيدول رغم ان المسار يتبع سلسلة مختلفة من الخطوات التي تتطلب [[ثلاثي فوسفات الأدينوسين|ثلاثي فوسفات الادينوسين]] , 1,2-بروبانيدول يمكن انأن يتحول الى [[حمض البيروفيك|حمض البايروفيك]] .<ref name="Environmental Protection Agency; TOXICOLOGICAL REVIEW OF ACETONE (CAS No. 67-64-1)">[http://www.epa.gov/iris/toxreviews/0128tr.pdf Integrated Risk Information System | US EPA<!-- عنوان مولد بالبوت -->]</ref>

[[الدماغ]] ايضاأيضا يحصل على جزء من من الطاقة الخاصة به الاجسام الكيتونية عندما يكون [[الجالكتوز|الجالكوز]] متوفر بشكل اقل (خلال الصيام اوأو المجاعة اوأو حميات التقييد من الكاربوهيدرات والنظام الغذائي مولد الكيتون وايضا في التمارين لرياضية الشديدة) . في حالة يكون مستوى الجالكوز في الدم منخفض فان الانسجة الاخرىالأخرى في الجسم لها مصادر طاقة اضافية الى جانب الاجسام الكيتونية (مثل الاحماض الدهنية). ولكن الدماغ على الارجح له بعض المتطلبات الاجباريةالإجبارية لبعض الجالكوز <ref>{{مرجع كتاب|الأخير1=Clarke|الأول1=DD|الأخير2=Sokoloff|الأول2=L|وصلة المؤلف1=Substrates of Cerebral Metabolism|editor1-last=Siegel|editor1-first=GJ|editor2-last=Agranoff|editor2-first=BW|editor3-last=Albers|editor3-first=RW|العنوان=Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects|date=1999|الناشر=Lippincott-Raven|المكان=Philadelphia|الإصدار=6th|المسار=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28048/}}</ref> . بعد انأن يتغير النظام الغذائي الى مستوى جالكوز منخفض ل ثلاثة ايام ، الدمغ يحصل على 25% من طاقته من الاجسام الكيتونية <ref>{{cite journal | pmid = 8263048 | السنة = 1994 | الأخير1 = Hasselbalch | الأول1 = SG | الأخير2 = Knudsen | الأول2 = GM | الأخير3 = Jakobsen | الأول3 = J | الأخير4 = Hageman | الأول4 = LP | الأخير5 = Holm | الأول5 = S | last6 = Paulson | first6 = OB | العنوان = Brain metabolism during short-term starvation in humans. | volume = 14 | issue = 1 | الصفحات = 125–31 | doi = 10.1038/jcbfm.1994.17 | journal = Journal of cerebral blood flow and metabolism}}</ref> . وبعد تقريبا 4 ايام ، ترتفع هذه النسبة الى 70% <ref>Cahill GF. Fuel metabolism in starvation. Annu Rev Nutr 2006;26:1–22</ref> (في المراحل الاولية الدمغ لا يقوم بحرق الاجسام الكيتونية ، لكونها ركيزة مهمة لتخليق الدهون في الدماغ) ، علاوة على ذلك الاجسام الكيتونية المنتجة من [[الأحماض الدهنية أوميجا - 3|الاحماض الدهنية اوميجا 3]] من الممكن ان تسبب تدهور ادراكيإدراكي في العمر المتقدم <ref>{{Cite journal | الأخير1 = Freemantle | الأول1 = E. | الأخير2 = Vandal | الأول2 = M. N. | الأخير3 = Tremblay-Mercier | الأول3 = J. | الأخير4 = Tremblay | الأول4 = S. B. | الأخير5 = Blachère | الأول5 = J. C. | last6 = Bégin | first6 = M. E. | last7 = Thomas Brenna | first7 = J. | last8 = Windust | first8 = A. | last9 = Cunnane | first9 = S. C. | doi = 10.1016/j.plefa.2006.05.011 | العنوان = Omega-3 fatty acids, energy substrates, and brain function during aging | journal = Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids | volume = 75 | issue = 3 | الصفحات = 213–20 | السنة = 2006 | pmid = 16829066| pmc =}}</ref>

في الافراد الطبيعيين ، هناك انتاجإنتاج ثابت من الاجسام الكيتونية من قبل الكبد واستخدامهم بواسطة الانسجة خارج [[الكبد]] . تركيز الاجسام الكيتونية في الدم تكون قرابة واحد [[مليغرام|ملي غرام]] في الديسيلتر الواحد .افراز الاجسام الكيتونية في [[البول]] يكون قليل جدا وغير قابل للتمييز بواسطة اختبارات البول الروتينية .

عندما تعاني حالة من مرض السكري نوع 1 من احداث توتر بايولوجية (التهاب ،سكتة قلبية ،صدمات جسدية )اوأو عندما تفشل في ادارةإدارة الانسولين بشكل كافي من الممكن ان يدخل المريض في حالة الحماض الكيتوني فرط سكر الدم . تحت هذه الظروف انخفاض اوأو انعدام مستويات [[الانسولين]] في الدم ،مع تراكيز [[الغلوكاغون]] المرتفعة بشكل غير مناسب <ref>{{cite journal |الأخير1=Koeslag |الأول1=J.H. |الأخير2=Saunders |الأول2=P.T. |الأخير3=Terblanche |الأول3=E.|العنوان= Topical Review: A reappraisal of blood glucose homeostat which comprehensively explains the type 2 diabetes mellitus/syndrome X complex |journal=Journal of Physiology | publication-date=2003 |volume=549 |الصفحات=333–346 |doi=10.1113/jphysiol.2002.037895}}</ref> ، يحث الكبد على انتاجإنتاج [[الجالكوز]] بمعدل مرتفع بشكل غير مناسب ، مما يسبب استايل كواي (الناتج من الاحماض الدهنية في دورة الاحماض الدهنية) ان يتحول الى اجسام كيتونية . المستويات الناتجة المرتفعة جدا من الاجسام الكيتونية تعمل على تخفيض درجة الاس الهايدروجيني الخاص ب [[بلازما الدم]] والذي يحفز بشكل غريزي ان تقوم [[الكلى]] بافراز بول شديد [[الحموضة]] . المعدلات المرتفعة من الجالكوز والاجسام الكيتونية في الدم ايضاأيضا تتسرب بشكل سلبي الى البول (قابلية الانابيب الكلوية في اعادةإعادة امتصاص الجالكوز والاجسام الكيتونية من السائل الانبوبي ،يطغى عليها لهذه القابلية من قبل الحجوم الكبيرة من هذه المواد التي يتم تصفيتها الى السائل الانبوبي) ادرار البول التناضحي للجالكوز الناتج يسبب ازالة [[الماء]] والشوارد الكهربائية من الدم مما يسبب احتمالية حصول [[جفاف]] مسبب [[الوفاة|للوفاة]] . الافراد الذين يكونون تحت حميات التقييد من الكاربوهيدرات سينتج لديهم ايضاأيضا فرط كيتون الجسم . وهذا فرط كيتون الجسم المحثوث في بعض الاحيان يسمى ب فرط كيتون الجسم الغذائي ، ولكن مستور تراكيز الاجسام الكيتونية تكون بين 0.5-5 ملي مول بينما الحماض السكري الكيتوني يكون بين 15-25 ملي مول .

الانالآن يتم فحص فعالية فرط كيتون الجسم في تخفيف اعراض [[مرض الزهايمر]] .