Основным конечными продуктами белкового обмена являются аммиак и мочевина. Аммиак образуется в результате окислительного дезаминирования, он токсичен, поэтому по мере образования его происходит связывание – мочевинообразование в печени. В других органах и тканях аммиак связывается с помощью реакции амидирования свободных дикарбоновых аминокислот (присоединение аммиака к карбоксильной группе). Главным субстратом амидирования, особенно в нервной ткани, служит глютаминовая кислота, превращающаяся в глютамин присоединяя аммиак. Этот процесс катализируется глютаминазой + АТФ. В структуре глютамина совершается транспорт аммиака в печень и почки, где вновь освобождающийся из глютамина аммиак входит в состав мочевины (в печени) и аммонийных солей (в почках). При усилении дезаминирования содержание глютамина в крови повышается. При длительном возбуждении ЦНС образуется много аммиака и глютаминовой кислоты может не хватить для связывания, что приводит к интоксикации аммиаком. При этом, возможно, снижается еще и активность ферментативных систем, обеспечивающих реакцию амидирования глютаминовой кислоты.
Нарушение образования мочевины наблюдается при 1) поражении печени; 2) белковой недостаточности. Нарушается ферментные системы мочевинообразования, пере- и дезаминирования, развивается недостаток АТФ в результате белковой недостаточности. В крови увеличивается уровень аммиака и свободных аминокислот. Развивается аммиачная интоксикация (нарушение функции ЦНС) – возбуждение вплоть до комы и смерти. 3) Относительная недостаточность мочевинообразования и дезаминирования аминокислот может возникать при значительном усиленном распаде белков в организме (интоксикациях, кахексии при злокачественных новообразованиях, раневое истощение). При этом в кровь поступают и увеличивается содержание:
1) аминокислот; 2) аммиака; 3) продуктов неполного гидролиза – полипептиды – токсическое действие на сосудистую систему – увеличение проницаемости, падение кровяного давления. Все это – ПРОДУКЦИОННАЯ ГИПЕРАЗОТЕМИЯ, то есть увеличение в крови аминокислот, аммиака, полипептидов и уменьшение азота мочевины. РЕТЕНЦИОННАЯ ГИПЕРАЗОТЕМИЯ развивается при патологии почек (нарушение выделения конечных продуктов белкового обмена). В крови в основном увеличивается азот мочевины.
ГИПОХЛОРЕМИЧЕСКАЯ ГИПЕРАЗОТЕМИЯ – сочетание продукционного и ретенционного механизмов. Она развивается при сильных рвотах (беременность, стеноз привратника, непроходимость кишечника) – теряется натрий – эксикоз – усиливается распад белка. Сочетание сгущения крови и накопление в ней азотистых шлаков повышает ее коллоидно-осмотическое давление и понижает гидростатическое давление – уменьшается выделительная функция почек.
Среди различных форм патологии белкового обмена большое значение имеет патология обмена растворимых белков, проявляющаяся в нарушении белкового состава крови. Особенностью обмена белков плазмы то, что белки плазмы являются продуктом функционального синтеза (гепатоциты, элементы лимфоплазмоцитарного ряда; РЭС клетки, кроме синтеза белков для собственных нужд еще синтезируют белок, выделяющийся в общую циркуляцию). Из плазменных белков альбумины в основном синтезируются в печени. a-1,a-2 глобулины синтезируются в разных тканях активной мезенхимы. В их синтезе большое значение придают стенке кишечника, как продуктора a-1 и a-2 глобулинов. Третья особенность обмена белков плазмы – они распространяются на внутрисосудистую и внутриклеточную часть. Экстраваскулярное пространство можно рассматривать как своеобразный резерв белков плазмы. Объем интерстициального пространства в 3 раза больше сосудистого русла. Переход из крови в ткани белков осуществляется за счет ваза вазориум или путем пиноцитоза (за счет проницаемости сосудов). По подсчетам некоторых авторов, количество альбумина крови составляет примерно 1/3 от всей массы альбумина в жидкостях тканей клеток. Четвертая особенность в обмене плазменных белков – катаболический процесс их анатомически и функционально разобщен от места их синтеза. Интенсивный катаболизм плазменных белков происходит в печени, почках, кишечнике. «Эндогенное питание». Должны ли плазменные белки для участия в биосинтетических процессах вначале распасться на аминокислоты или же возможно использование и продуктов их неполного гидролиза? Этот вопрос до конца не решен.
Основные функции сывороточных белков: 1) они обуславливают коллоидно-онкотическое давление крови, этим самым участвуют в регуляции водного обмена; 2) белки используются на пластические цели; 3) обезвреживающая функция; 4) иммунологическая функция; 5) транспортная функция (липопротеиды, гормоны, ионы кальция и т.д.) Существуют специальные фракции белков в составе a- глобулинов для транспорта кортикостероидных гормонов – транскортин. Гормоны щитовидной железы также связываются белками и т.д. Связь гормонов с белками с одной стороны является своеобразным депо этих гормонов в организме, так как в связанном с белками состоянии гормоны эти неактивны – по мере нужд организма происходит отщепление гормонов от связей с белками и утилизация. Белки также связывают витамины. Так, витамин В12 связывается a- и b- глобулинами. Транспорт ионов металлов осуществляется белками – в основном альбуминами, кроме железа. Прочность связи с металлами зависит от pH. Железо транспортируется b- глобулинами – трансферрин.