أجسام كيتونية: الفرق بين النسختين

{{copyتدقيق editلغوي|date=ديسمبر 2019}}

'''الأجسام الكيتونية''' Ketone bodies هي ثلاثة جزيئات قابلة للذوبان في الماء (وهي: [[حمض أسيتو الأسيتيك|أسيتو الأسيتات]] و [[بيتا-هيدروكسي حمض الزبدة|بيتا هيدروكسي بيوتيرات]] وناتج التفكك التلقائي لهما وهو [[أسيتون|الأسيتون]]) والتي تصنع بواسطة [[كبد|الكبد]] من [[حمض دهني|الأحماض الدهنية]].<ref name=stryer2>{{مرجعاستشهاد كتاببكتاب |الأخير1= Stryer |الأول1= Lubert | عنوان=Biochemistry. | إصدار= Fourth |مكان= New York |ناشر= W.H. Freeman and Company|publication-date= 1995 |صفحات= 510–515, 581–613, 775–778 |الرقم المعياري= 0 7167 2009 4}}</ref> خلال فترات التي يكون فيها تناول الطعام منخفضا (حالة [[صوم|الصيام]])، وحميات تخفيض أكل الكاربوهيدرات ،الكاربوهيدرات، أو حدوث [[مجاعة]] ، أو ممارسة [[تدريب بدني|التمارين]] الرياضية المكثفة والمطولة<ref>{{Cite journal|الأخير1= Koeslag |الأول1= J.H. |الأخير2= Noakes |الأول2= T.D.|الأخير3=Sloan | الأول3=A.W. |عنوان= Post-exercise ketosis |publication-date= 1980|المجلد= 301| صفحات= 79–90| صحيفة = Journal of Physiology}}</ref>, والمصابون [[سكري النوع الأول|بمرض السكري نوع 1]] الغير معالج (أو المعالج بشكل غير كافي). تلك الاجسام الكيتونية يتم التقاطها بشكل سريع من قبل انسجة خارج الكبد بسبب انخفاض نسبة السكر في [[دم|الدم]] وتـُحوّل إلى [[أسيتيل مرافق الإنزيم-أ]] acetyl-CoA ومن ثم تدخل في [[دورة حمض الستريك]] وتؤكسد في [[ميتوكندريون|الميتوكوندريا]] الموجودة في خلايا الجسم لكي تتحول إلى [[طاقة]] يحتاجها الجسم وأعضائه للقيام بوظائفها.<ref>{{مرجعاستشهاد كتاببكتاب

| ناشر=Cengage Learning | الرقم المعياري=0-534-40521-5}}</ref> في [[دماغ|الدماغ]] ، تستعمل في صنع [[أسيتيل مرافق الإنزيم-أ]] إلى احماض دهنية طويلة السلسلة .والاخيرة لا يمكن الحصول عليها من [[دم|الدم]] ، لانها غير قادرة على النفاذ من خلال [[حاجز دموي دماغي|الحاجز الدموي الدماغي]]. بهذه الطريقة يمكن للدماغ خلال وقت قصير في حالة نقص السكر في الدم استخدام 40 غرام من الجلوكوز (السكر) بدلا من 120 غرام [[جلوكوز]] في اليوم ،اليوم، أي ينتج معظم طاقته من الأجسام الكيتونية عوضا عن الجلوكوز.

الاجسام الكيتونية يتم صنعها من قبل الكبد تحت تاثير الظروف المذكورة اعلاه المتسببة في نقص السكر في الدم ([[صوم|الصيام]]، [[مجاعة|المجاعه]]، حميات قليلة [[سكريات|الكاربوهيدرات]]،[[تمرين رياضي|التمارين الرياضية]] المكثفة ،المكثفة، [[سكري النوع الأول|السكري نوع 1]] الغير معالج ) نتيجة ل [[استحداث الجلوكوز|دورة تخليق الجلوكوز]] شديدة : وهي عملية صنع [[جلوكوز]] من مصادر غير كاربوهيدراتية (لا تشتمل على احماض دهنية )<ref name=stryer2/> .ولهذا دائما ما تنطلق الاجسام الكيتونية إلى الدم بواسطة الكبد بالتزامن مع افراز الجلوكوز حديث الصنعالصنع، ،بعدمابعدما تنضب مخازن الجلايكوجين الخاصة بالكبد (مخازن الكلايكوجين تنضب بعد 24 ساعة من الصيام )<ref name=stryer2/>

عندما يفقد جزيئان من اسيتايل كواي [[مرافق الإنزيم-أ|مرافق الانزيم أ]] الخاص بهما ،بهما، يمكنهما صنع مركب كيميائي ثنائي الوحدات يسمى اسيتواستيت . بيتا هايدروكسي بيوتاريت هو الناتج من اختزال اسيتواستيتاسيتواستيت، ،حيثحيث أن مجموعة [[كيتون|الكيتون]] تحول إلى مجموعة كحول . كلاهما جزيئات رباعية [[كربون|الكربون]] لهذا تستطيع بشكل سريع ان تعود مرة أخرى إلى اسيتايل كواي بواسطة اغلب انسجة الجسم مع الاستثناء [[كبد|للكبد]] طبعا . [[أسيتون|الاسيتون]] هو الجزيء منزوع [[مجموعة كربوكسيل|الكاربوكسيل]] من اسيتواستيت ،اسيتواستيت، والذي لا يستطيع أن يحول مرة أخرى أو يعود إلى [[أسيتيل مرافق الإنزيم-أ]] ماعدا عن طريق عملية ازالة السموم في الكبد حيث أنه يحول إلى [[حمض اللبنيك|حامض اللبنيك]] والذي يستطيع بالمقابل ان يؤكسد إلى [[حمض البيروفيك|حامض البيروفيك]] ، وعندها فقط إلى اسيتايل كواي.

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

بعيدا عن الاجسام الكيتونية الثلاثة (اسيتوناسيتون، ،اسيتواسيتو استيتاستيت، ،بيتابيتا هايدروكسيبيوتاريت )<ref name="dmrr15">{{cite journal

الدهون المخزونة في [[نسيج دهني|النسيج الدهني]] تطلق من الخلايا الدهنية إلى الدم بشكل احماض دهنية حرة و[[غليسرول|جليسيرول]] عندما يكون مستوى [[إنسولين|الانسولين]] منخفضا في الدم ومستويات [[غلوكاغون|الغلوكاغون]] والابنفرين في [[دم|الدم]] عالية . هذا يحدث بين الوجبات ،الوجبات، خلال الصيام ،الصيام، والمجاعة والتمارين الرياضية المكثفة ،المكثفة، في حالة كون مستويات [[جلوكوز|الجلوكوز]] في الدم مرجح ان تنخفض ).

الاحماض الدهنية هي مصادر طاقة عالية (حرارة الجسم ،الجسم، وطاقة لقيام اعضاء الجسم بوظائفها) ،وتؤخذ من قبل كل الخلايا المؤيضة التي تحتوي على [[ميتوكندريون|ميتوكوندريا]] ،وهذا لأن الاحماض الدهنية لا تؤيض إلا في داخل المايتوكوندريا <ref name=stryer2/><ref name="oxidation_of_fats">[http://pharmaxchange.info/press/2013/10/oxidation-of-fatty-acids/ Oxidation of fatty acids] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170809140853/http://pharmaxchange.info/press/2013/10/oxidation-of-fatty-acids/ |date=09 أغسطس 2017}}</ref>. [[كرية دم حمراء|خلايا الدم الحمراء]] لا تحتوي على ميتوكوندريا لهذا تعتمد بشكل كامل على عملية [[تحلل الجلوكوز|التحلل السكري]] (تخمر [[جلوكوز|الجلوكوز]] إلى [[حمض اللبنيك|حامض اللبنيك]]) من اجل متطلبات الطاقة الخاصة بها . في كل الانسجة الأخرى، الاحماض الدهنية التي تدخل إلى الخلايا المؤيضة سوف تجمع مع [[مرافق الإنزيم-أ|مرافق الانزيم أ]] لتكوين سلاسل [[أسيتيل مرافق الإنزيم-أ]] . وهذه تنقل إلى [[ميتوكندريون|الميتوكوندريا]] الخاصة بالخلايا (حيث سيتم تكسيرهاالى وحدات من الاستايل كواي عن طريق سلسلة من التفاعلات المعروفة ب [[أكسدة الحمض الدهني|اكسدة الاحماض الدهنية]] (بالانكليزيه : [[أكسدة الحمض الدهني|b oxidation]] )<ref name=stryer2/><ref name="oxidation_of_fats"/>

استايل كواي المنتج من عملية [[أكسدة الحمض الدهني|اكسدة الاحماض الدهنية]] تدخل إلى [[دورة حمض الستريك]] في [[ميتوكندريون|الميتوكوندريا]] عن طريق ان تجمع مع اوكزالواستيت لتنتج الستريت (بالانكليزية : citrate) .وخذا يؤدي إلى الاحتراق الكامل لمجموعة الاستيل الخاصة ب استيايل كواي إلى [[ماء]] و[[ثنائي أكسيد الكربون|ثنائي اوكسيد الكاربون]] . [[طاقة|الطاقة]] الناتجة عن هذه العملية يتم التقاطها على شكل 1GTP و11جزيئة من ال [[أدينوسين ثلاثي الفوسفات|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 أن الاوكزالواستيت في الكبد يقوم بشكل جزئي أو أو كامل بتحويل مساره إلى مسار عملية استحداث السكر خلال الصيام والمجاعة وحميات التقييد من الكاربوهيدرات والتمارين الرياضية المطولة والمكثفة وايضا لدى المصابين بالسكري النمط الأول من دون علاج.تحت هذه الظروف اوكزالواستيت يتم هدرجته إلى [[حمض التفاح]] (malate)والذي يتم بعد ذلك ازالته من [[ميتوكندريون|المايتوكوندريا]] حتى يتم تحويله إلى جلوكوز في [[سيتوبلازم|سايتوبلازم]] [[خلية|خلايا]] [[كبد|الكبد]] ، ومن حيث يتم إطلاق سراحه إلى [[دم|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 أو غلوجاغون العالي في الدم .تحت هذه الظروف يقوم استيايل كواي بنحويل مساره إلى صنع اسيتواستيت وبيتاهايدروكسي بيوتاريت <ref name=stryer2/>. اسيتواستيتاسيتواستيت، ،بيتاهايدروكسيبيتاهايدروكسي بيوتاريت وناتج التكسر العشوائي لهما المعروف ب [[أسيتون|اسيتون]] <ref>[http://watcut.uwaterloo.ca/webnotes/Metabolism/fatKetoneBodyMetabolism.html Ketone body metabolism], University of Waterloo {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160922094349/http://watcut.uwaterloo.ca/webnotes/Metabolism/fatKetoneBodyMetabolism.html |date=22 سبتمبر 2016}}</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 إلى الدم . جميع الخلايا في الجسد التي تحتوي على مايتوكوندريا تستطيع التقاط الاجسام الكيتونية من الدم وتعيد تحويلها إلى استيايل كواي ،كواي، وبهذا تستعملها ك مصدر وقود في دورات حامض الستريك ،الستريك، ولا يوجد نسيج آخر يستطيع تحويل مسار اوكزالواستيت إلى مسار عملية استحداث السكر كما يستطيع الكبد تحويلها .بخلاف الاحماض الدهنية الحرةالحرة، ،الاجسامالاجسام الكيتونية تستطيع عبور الحاجز الدموي الدماغي وبهذا تكون متاحة ك مصدر وقود لخلايا الجهاز العصبي المركزي ،المركزي، لتعمل ك بديل للجلوكوزللجلوكوز، ،الذيالذي عليه عادة تعتمد الخلايا في النجاة <ref name=stryer2/> .

الاجسام الكيتونية يمكن تستعملها خلايا الجسم لإنتاج [[طاقة|الطاقة]] التي تحتاجها.الاجسام الكيتونية يتم نقلها من [[كبد|الكبد]] إلى الانسجة الأخرىالأخرى، ،حيثحيث اسيتواستيت وبيتاهايدروكسيبيوتاريت يمكن إعادة تحويلها إلى استيايل كواي لكي تينتج طاقة من خلال [[دورة حمض الستريك]] . الاجسامالكيتونية لا يمكن استعمالها من قبل الكبد من اجل الحصول على طاقة ،طاقة، لان الكبد يفتقر إلى [[إنزيم|انزيم]] ثايوبوريز

الاسيتون في تراكيز عالية الذي يتكون بهذه التراكيز نتيجة للصيام المطول أو نتيجة لنظام غذائي مولد للكيتون ،للكيتون، هذا الاسيتون يتم امتصاصه من قبل [[خلية|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 [[أدينوسين ثلاثي الفوسفات|ثلاثي فوسفات الادينوسين]] , 1,2-بروبانيدول يمكن أن يتحول إلى [[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 -->] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150924074331/http://www.epa.gov/iris/toxreviews/0128tr.pdf |date=24 سبتمبر 2015}}</ref>

[[قلب|القلب]] يقوم بشكل تفضيلي باستخدام [[حمض دهني|الاحماض الدهنية]] تحت الظروف الفزيولوجية الطبيعة ،الطبيعة، ومع ذلك تحت ظروف [[فرط كيتون الجسم]] يقوم القلب باستخدام الاجسام الكيتونية بشكل فعال من اجل الحصول على الطاقة .<ref>{{Cite journal|vauthors=Kodde IF, van der Stok J, Smolenski RT, de Jong JW |عنوان=Metabolic and genetic regulation of cardiac energy substrate preference |صحيفة=Comp. Biochem. Physiol., Part a Mol. Integr. Physiol. |المجلد=146 |العدد=1 |صفحات=26–39 |تاريخ=January 2007 |pmid=17081788 |doi=10.1016/j.cbpa.2006.09.014 |مسار=}}</ref>

[[دماغ|الدماغ]] أيضا يحصل على جزء من من الطاقة الخاصة به من الاجسام الكيتونية عندما يكون [[جلاكتوز|الجالكوز]] متوفر بشكل اقل (خلال الصيام أو المجاعة أو حميات التقييد من الكاربوهيدرات والنظام الغذائي مولد الكيتون وايضا في التمارين لرياضية الشديدة) . في حالة يكون مستوى الجالكوز في الدم منخفض فان الانسجة الأخرى في الجسم لها مصادر طاقة اضافية إلى جانب الاجسام الكيتونية (مثل الاحماض الدهنية). ولكن الدماغ على الارجح له بعض المتطلبات الإجبارية لبعض الجالكوز <ref>{{مرجعاستشهاد كتاببكتاب|الأخير1=Clarke|الأول1=DD|الأخير2=Sokoloff|الأول2=L|وصلة مؤلف1=Substrates of Cerebral Metabolism|editor1-last=Siegel|editor1-first=GJ|editor2-last=Agranoff|editor2-first=BW|editor3-last=Albers|editor3-first=RW|عنوان=Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects|تاريخ=1999|ناشر=Lippincott-Raven|مكان=Philadelphia|إصدار=6th|مسار= http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28048/|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20190323172750/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28048/|تاريخ أرشيف=2019-03-23}}</ref> . بعد أن يتغير النظام الغذائي إلى مستوى جالكوز منخفض ل ثلاثة ايام ،ايام، الدمغ يحصل على 25% من طاقته من الاجسام الكيتونية <ref>{{Cite journal| pmid = 8263048 | سنة = 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 | عنوان = Brain metabolism during short-term starvation in humans. | المجلد = 14 | العدد = 1 | صفحات = 125–31 | doi = 10.1038/jcbfm.1994.17 | صحيفة = Journal of cerebral blood flow and metabolism}}</ref> . وبعد تقريبا 4 ايام ،ايام، ترتفع هذه النسبة إلى 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 ،الكيتونية، لكونها ركيزة مهمة لتخليق الدهون في الدماغ) ، علاوة على ذلك الاجسام الكيتونية المنتجة من [[حمض دهني أوميغا-3|الاحماض الدهنية اوميجا 3]] من الممكن أن تقلل تدهور القدرات الإدراكية في المراحل المتقدمة من العمر <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 | عنوان = Omega-3 fatty acids, energy substrates, and brain function during aging | صحيفة = Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids | المجلد = 75 | العدد = 3 | صفحات = 213–20 | سنة = 2006 | pmid = 16829066| pmc =}}</ref>

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

عندما يتجاوز معدل صنع الاجسام الكيتونية معدل افرازها، فان تركيزها في الدم يزداد ،يزداد، وهذا يعرف بتراكم الاجسام الكيتونية في الدم (كيتونيميا) ومن ثم يتبع ب وجود زيادة في كمية الاجسام الكيتونية في البول وتعرف هذا الحالة ب (كيتونيوريا) وهذين الحالتين مع بعضهما يكونان حالة تعرف ب فرط كيتون الجسم . وهذه الحالة تمتاز بوجود راجئحة اسيتون في انفاس المريض .

عندما تعاني حالة من مرض السكري نوع 1 من احداث توتر بايولوجية (التهابالتهاب، ،سكتةسكتة قلبيةقلبية، ،صدماتصدمات جسدية )أو عندما تفشل في إدارة الانسولين بشكل كافي من الممكن ان يدخل المريض في حالة الحماض الكيتوني فرط سكر الدم . تحت هذه الظروف انخفاض أو انعدام مستويات [[إنسولين|الانسولين]] في الدمالدم، ،معمع تراكيز [[غلوكاغون|الغلوكاغون]] المرتفعة بشكل غير مناسب <ref>{{Cite journal|الأخير1=Koeslag |الأول1=J.H. |الأخير2=Saunders |الأول2=P.T. |الأخير3=Terblanche |الأول3=E.|عنوان= Topical Review: A reappraisal of blood glucose homeostat which comprehensively explains the type 2 diabetes mellitus/syndrome X complex |صحيفة=Journal of Physiology | publication-date=2003 |المجلد=549 |صفحات=333–346 |doi=10.1113/jphysiol.2002.037895}}</ref> ، يحث الكبد على إنتاج [[الجالكوز]] بمعدل مرتفع بشكل غير مناسب ،مناسب، مما يسبب استايل كواي (الناتج من الاحماض الدهنية في دورة الاحماض الدهنية) ان يتحول إلى 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 [[كلية|الكلى]] بافراز بول شديد [[أس هيدروجيني|الحموضة]] . المعدلات المرتفعة من الجالكوز والاجسام الكيتونية في الدم أيضا تتسرب بشكل سلبي إلى البول (قابلية الانابيب الكلوية في إعادة امتصاص الجالكوز والاجسام الكيتونية من السائل الانبوبيالانبوبي، ،يطغىيطغى عليها لهذه القابلية من قبل الحجوم الكبيرة من هذه المواد التي يتم تصفيتها إلى السائل الانبوبي) ادرار البول التناضحي للجالكوز الناتج يسبب ازالة [[ماء|الماء]] والشوارد الكهربائية من الدم مما يسبب احتمالية حصول [[جفاف (توضيح)|جفاف]] مسبب [[موت|للوفاة]] . الافراد الذين يكونون تحت حميات التقييد من الكاربوهيدرات سينتج لديهم أيضا فرط كيتون الجسم . وهذا فرط كيتون الجسم المحثوث في بعض الاحيان يسمى ب فرط كيتون الجسم الغذائي ،الغذائي، ولكن مستور تراكيز الاجسام الكيتونية تكون بين 0.5-5 ملي مول بينما الحماض السكري الكيتوني يكون بين 15-25 ملي مول .

كلا من حامض الاسيتواستيت وحامض البيتاهيدروكسيبيوترايت حامضية ،حامضية، في حالة ارتفاع مستويات هذان الاثنان من الاجسام الكيتونية بشكل كبير سيؤدي إلى انخفاض درجة الاس الهايدروجيني الخاصة بالجسم وسيؤدي إلى حالة الحماض الكيتوني ،الكيتوني، ومضاعفات ل مرض السكري النمط الأول والغير معالج وفي بعض الاحيان بؤدي إلى المرحلة النهائية من السكري النمط الثاني

{{معرفات كيميائيةمركب كيميائي}}