Ουρία: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Η ουρία διαδραματίζει έναν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των αζωτούχων ενώσεων των οργανισμών και είναι η κύρια αζωτούχος ουσία στα ούρα των θηλαστικών. Είναι στερεή, άχρωμη και άοσμη, αν και η μετατροπή της σε αμμωνία με την παρουσία νερού, συμπεριλαμβανόμενου των υδρατμών του αέρα, έχει έντονη οσμή. Διαλύεται εύκολα στο νερό σε όξινο ή αλκαλικό περιβάλλον και είναι πρακτικά μη τοξική. Το ανθρώπινο σώμα την χρησιμοποιεί σε πάρα πολλές διαδικασίες με πιο αξιοσημείωτη την διαδικασία αποβολής του αζώτου. Ο μέσος άνθρωπος αποβάλλει κατά μέσο όρο 30 γραμμάρια ουρία, κυρίως μέσω των ούρων, αλλά ένα μικρό ποσό της εκκρίνεται με τον ιδρώτα.

==Η χρήση της ουρίας==

Η ουρία χρησιμοποιείται ευρέως σε λιπάσματα καθώς αποτελεί μια βολική πηγή αζώτου. Επιπλέον αποτελεί σημαντική πρώτη ύλη για την χημική βιομηχανία. Η σύνθεση της οργανικής αυτής ένωσης από τον Friedrich Wöhler το 1828 από μια ανόργανη πρόδρομο-ένωση αποτέλεσε ορόσημο στην ανάπτυξη της οργανικής χημείας, καθώς απέδειξε ότι ένα μόριο το οποίο ευρίσκεται σε ζωντανούς οργανισμούς μπορεί να συντεθεί στο εργαστήριο χωρίς βιολογικές πρώτες ύλες. Η ουρία χρησιμοποιείται σε εργαστηριακές και ιατρικές μεθόδους. Επιπλέον, χρησιμοποιείται σε εκρηκτικά, σε τμήματα αυτοκινήτων, σε ζωοτροφές, σε διουρητικά και σε πολλές εμπορικές χρήσεις.

==H ανακάλυψη της ουρίας==

Η ουρία βρέθηκε πρώτη φορά στα ούρα το 1727 από τον Δανό επιστήμονα Herman Boerhaave, αν και η ανακάλυψη συχνά αποδίδεται στον Γάλλο χημικό Hilaire Rouelle (1773). Το 1828, ο Γερμανός Friedrich Wöhler απομόνωσε ουρία από την επεξεργασία ισοκυανικού αργύρου με χλωριούχο αμμώνιο σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση:<br />

AgNCO + NH₄Cl → (NH₂)₂CO + AgCl<br />

Αυτή ήταν η πρώτη φορά που μια οργανική ένωση συντέθηκε τεχνητά από ανόργανες πρώτες ύλες, χωρίς την συμμετοχή ζωντανών οργανισμών. Τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος έθεσαν ως αναξιόπιστη την θεωρία της «ζωτικότητας» σύμφωνα με την οποία οι χημικές ενώσεις των ζωντανών οργανισμών είναι θεμελιωδώς διαφορετικές από αυτές των άψυχων υλών. Εξαιτίας της ανακάλυψης αυτής, ο Wöhler θεωρείται ο πατέρας της οργανικής χημείας [3].

==Παραγωγή Ουρίας==

Η συνθετική μορφή της ουρίας παράγεται από την αμμωνία και το διοξείδιο του άνθρακα είτε σε υγρή είτε σε στερεή μορφή. Το 1870 ανακαλύφθηκε η διαδικασία συνθετικής παραγωγής μέσω αφυδάτωσης του καρβαμιδικού αμμωνίου υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης, μέθοδος που χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα. Σήμερα υπάρχουν πολλές χρήσεις της συνθετικής ουρίας και κατά συνέπεια υπάρχει μεγάλη ζήτηση παραγωγής της [4].

==Φυσιολογία==

Η ουρία συντίθεται στο σώμα πολλών οργανισμών ως μέρος του κύκλου της ουρίας, είτε από την οξείδωση αμινοξέων είτε από την αμμωνία. Σε αυτόν τον κύκλο, οι αμινομάδες που δίνονται από την αμμωνία και το L-ασπαρτικό οξύ μετατρέπονται σε ουρία, ενώ η L-ορθινίνη, η κιτρουλίνη και η L-αργινίνη δρουν ως μεσάζοντες. Η παραγωγή της ουρίας λαμβάνει χώρα στο ήπαρ και ρυθμίζεται από το N-ακετυλογλουταμινικό οξύ. Η ουρία βρίσκεται διαλυμένη στο αίμα και κυμαίνεται από 2,5 έως 6,7 mmol/L. Αποβάλλεται από τους νεφρούς ως συστατικό των ούρων. Φυσιολογικές τιμές ουρίας στα ούρα είναι 12-20 γραμμάρια/24ώρες. Επιπλέον, μια μικρή ποσότητα της ουρίας αποβάλλεται μαζί με το χλωριούχο νάτριο και το νερό μέσω του ιδρώτα.<br />

Η διαχείριση της ουρίας από τους νεφρούς αποτελεί ζωτικό μέρος του ανθρώπινου μεταβολισμού. Εκτός από τον ρόλο της ως μεταφορέας της περίσσειας του αζώτου, η ουρία διαδραματίζει επιπλέον σημαντικό ρόλο στο σύστημα ανταλλαγής αντιρροής (countercurrent exchange system) των νεφρώνων, το οποίο επιτρέπει την επαναρρόφηση νερού και βασικών ιόντων από τα αποβαλλόμενα ούρα. Η ουρία επαναρροφάται στο εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο των νεφρώνων. Έτσι αυξάνεται η ωσμωτικότητα στη μυελική μοίρα του νεφρού γύρω από την λεπτή ανοδική αγκύλη του Henle, η οποία με την σειρά της προκαλεί την επαναρρόφηση του νερού. Ορισμένη ποσότητα ουρίας θα εισρεύσει πίσω στο ανοδικό σκέλος του σωληναρίου, και μέσω των αθροιστικών σωληναρίων θα καταλήξει στα αποβαλλόμενα ούρα.<br />

Αυτός ο μηχανισμός, ο οποίος ρυθμίζεται από την αντιδιουρική ορμόνη, επιτρέπει στο σώμα να δημιουργεί υπεροσμωτικά ούρα, που έχουν υψηλότερη συγκέντρωση διαλυμένων ουσιών από το πλάσμα του αίματος. Έτσι αποφεύγεται η απώλεια νερού και διατηρείται η πίεση του αίματος καθώς και η κατάλληλη συγκέντρωση ιόντων νατρίου στο πλάσμα του αίματος.<br />

==Η ουρία σε άλλα είδη==

Στους υδρόβιους οργανισμούς, η πιο κοινή μορφή αποβαλλόμενου αζώτου είναι η αμμωνία. Αντίθετα οι οργανισμοί που ζουν στην στεριά μετατρέπουν την τοξική αμμωνία σε ουρία ή ουρικό οξύ. Η ουρία ευρίσκεται στα ούρα θηλαστικών και αμφιβίων, καθώς και σε μερικά είδη ψαριών. Τα πουλιά και τα ερπετοειδή, έχουν μια διαφορετική μορφή μεταβολισμού του αζώτου, η οποία απαιτεί λιγότερο νερό και οδηγεί στην αποβολή του αζώτου με την μορφή ουρικού οξέος. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι γυρίνοι εκκρίνουν αμμωνία αλλά αλλάζουν προς την παραγωγή ουρίας κατά την διάρκεια της μεταμόρφωσής τους. Παρά την παραπάνω γενίκευση, η ουδός της ουρίας έχει τεκμηριωθεί όχι μόνο στα θηλαστικά και αμφίβια αλλά και σε πολλούς άλλους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένου των πουλιών, των ασπόνδυλων, των εντόμων, των φυτών, των ζυμών, των μυκήτων, και άλλων μικροοργανισμών [3].

==Χημικές μεταβολές της ουρίας==

Οι οργανισμοί δεν μπορούν εύκολα και γρήγορα να αποβάλλουν την αμμωνία και πρέπει να την μετατρέψουν σε κάποια άλλη ουσία, όπως ουρία ή ουρικό οξύ, τα οποία είναι πολύ λιγότερο τοξικά. Ανεπάρκεια του κύκλου της ουρίας συμβαίνει σε κάποιες γενετικές διαταραχές και σε ηπατική ανεπάρκεια. Το αποτέλεσμα της ηπατικής ανεπάρκειας είναι η συσσώρευση των αζωτούχων αποβλήτων, κυρίως της αμμωνίας, η οποία οδηγεί σε ηπατική εγκεφαλοπάθεια.

==Η ουρία στα ούρα ==

Η ουρία είναι προϊόν αποβολής από την καύση των λευκωμάτων. Καθημερινά σχηματίζονται στον οργανισμό 25 έως 30 γραμμάρια ουρίας κατά μέσον όρο, ποσότητα που αυξάνεται έπειτα από κατανάλωση κρέατος και πρωτεϊνών εν γένει και μετά από μυϊκή εργασία, ενώ ελαττώνεται μετά από κατανάλωση λαχανικών. Από την ποσότητα αυτή, το 50 έως 60% αποβάλλεται καθημερινά από τα ούρα, ενώ οι φυσιολογικές τιμές της ουρίας στο πλάσμα του αίματος είναι περίπου 26 mg/100ml. Όταν τα ούρα έρχονται σε επαφή με τον αέρα τότε η ουρία μετατρέπεται σε ανθρακικό αμμώνιο, αποτέλεσμα ζύμωσης, που οφείλεται σε έναν μικροοργανισμό που ονομάζεται μικρόκοκκος της ουρίας. Έτσι, το pH των ούρων από όξινο γίνεται αλκαλικό. Η συγκέντρωση της ουρίας στο αίμα, βοηθάει τον γιατρό να εκτιμήσει τη λειτουργική ικανότητα των νεφρών. Όταν αυτή είναι αυξημένη, βγάζουμε το συμπέρασμα ότι οι νεφροί δεν είναι σε θέση να την αποβάλλουν από τον οργανισμό. Η αύξηση της ουρίας στο αίμα ονομάζεται αζωθαιμία και αποτελεί ένδειξη υπολειτουργίας των νεφρών. Ταυτόχρονα με αύξηση της ουρίας στο αίμα παρατηρείται και ελάττωση της ουρίας στα ούρα. Η ουρία σχηματίζεται κυρίως στο ήπαρ, όπου πραγματοποιείται κατά κύριο λόγο η επεξεργασία των λευκωμάτων. Η μεγάλη αύξηση της ουρίας στο αίμα ως συνέπεια της νεφρικής δυσλειτουργίας προκαλεί σοβαρή διαταραχή η οποία ονομάζεται ουραιμία και μπορεί να οδηγήσει στον θάνατο αν δεν αντιμετωπιστεί εγκαίρως [1].