Urin: gelöste Bestandteile

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Der Urin enthält eine unbekannte, aber sicher sehr grosse Anzahl an gelösten Substanzen. Im folgenden werden exemplarisch nur diejenigen erwähnt, welche im Rahmen der Urindiagnostik eine Rolle spielen, andere, wie beispielsweise Drogen, werden an den betreffenden Arbeitsplätzen besprochen.

Speziell besprochen werden:

Harnstoff

Harnstoff ist das Hauptprodukt für die Ausscheidung des beim Aminosäure-Stoffwechsel freiwerdende Zellgifts Ammoniak (NH₃).

Im Harnstoffzyklus werden aus Ammoniak, Kohlendioxid und der a-Aminogruppe von Asparaginsäure Harnstoff gebildet, wobei die basische Aminosäure Ornithin als Trägermolekül dient.
Die Harnstoffsynthese erfolgt vorwiegend in der Leber, da nur in diesem Organ alle Enzyme des Harnstoffzyklus in höherer Konzentration vorhanden sind.

Der freie Ammoniak entsteht intramitochondrial. Ausgangspunkt der Harnstoffsynthese ist die intramitochondriale Synthese von Carbamoylphosphat. Diese Reaktion benötigt ATP. Unter Einwirkung der Ornithintranscarbamylase kondensiert das Carbamoylphosphat mit Ornithin zu Citrullin. Im nächsten Schritt wird wiederum unter Beteiligung von ATP Citrullin und Asparaginsäure zu Argininosuccinat kondensiert, das anschliessend zu Arginin und Fumarat aufgespalten wird. Das Enzym Arginase katalysiert schliesslich die Bildung von Isoharnstoff und Ornithin aus Arginin. Isoharnstoff isomerisiert spontan zu Harnstoff.

Das Ausmass der Harnstoffbildung hängt von der Proteinzufuhr und vom endogenen Proteinkatabolismus ab. Harnstoff permeiert frei durch wasserdurchlässige Membranen und verteilt sich daher im Körper wie Wasser.

Harnstoff wird vor allem durch die Nieren ausgeschieden: er wird in den Glomerula frei filtriert und in den Tubuli entsprechend dem Grad der Wasserresorption rückresorbiert. Dies bedeutet, dass die Harnstoffausscheidung neben der glomerulären Filtration auch von der Diurese abhängig ist.

Creatinin

Creatin wird in der Leber und im Pankreas aus Arginin, Glycin und Methionin gebildet. Es diffundiert in das Gefässsystem und wird durch das Blut in die Muskulatur transportiert
Bei extremer, schneller Muskelbelastung wird in den ersten Sekunden ADP durch Creatinphosphat zu ATP aufgebaut. Diese Reaktion spielt sich im Zytosol ab und wird von der zytosolischen Creatinkinase katalysiert.

Creatinphosphat wird in den Mitochondrien aus Creatin und ATP gebildet. Diese Reaktion wird durch die mitochondriale Creatinkinase katalysiert.

Creatin und Creatinphosphat gehen langsam und spontan, d.h. nicht-enzymatisch, in Creatinin über. Die tägliche Umsatzrate beträgt 1-2%.

21.11.2000 / hpk