Патофизиология белкового обмена.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ

1. Причины и патогенез нарушения обмена белков.

2. Причины и патогенез нарушения обмена углеводов

3. Патогенез сахарного диабета.

4. Причины и патогенез нарушения обмена жиров.

Нарушения обмена веществ лежат в основе всех функциональных и органических повреждений органов и тканей, ведущих к возникновению бо­лезни. Одной из наиболее частых причин общих нарушений белкового обмена является количественная или качественная белковая недостаточность первич­ного (экзогенного) происхождения.

Патофизиология белкового обмена.

Нарушения расщепления и всасывания белков. Основные причины не­достаточного расщепления белков - количественное уменьшение секреции со­ляной кислоты и ферментов, снижение активности протеолитических фермен­тов (пепсина, трипсина, химотрипсина) и связанное с этим недостаточное обра­зование аминокислот, уменьшение времени их воздействия (ускорение пери­стальтики). Недостаточное переваривание белка в верхних отделах желудочно-кишечного тракта сопровождается увеличением перехода продуктов его не­полного расщепления в толстый кишечник и усилением процесса бактериаль­ного расщепления аминокислот.

Замедление поступления аминокислот в органы и ткани. Поскольку ряд аминокислот является исходным материалом при образовании биогенных аминов, задержка их в крови создает условия для накопления в тканях и крови соответствующих протеиногенных аминов и проявления их патогенного дейст­вия на различные органы и системы. Увеличенное содержание в крови тирози­на способствует накоплению тирамина, который участвует в патогенезе злока­чественной гипертонии. Увеличение содержания аминокислот в крови прояв­ляется увеличением их выведения с мочой и формированием особой формы нарушений обмена - аминоацидурии.

Нарушение синтеза белков. Синтез белковых структур в организме яв­ляется центральным звеном метаболизма белка. Отсутствие в клетках хотя бы одной из 20 незаменимых аминокислот прекращает синтез белка в целом.

Нарушения биосинтеза белков могут быть качественные и количест­венные. Особый интерес представляют количественные изменения в биосинте­зе белков органов и крови, приводящие к сдвигу соотношений отдельных фракций белков в сыворотке крови - диспротеинемии. Выделяют две формы диспротеинемий: гиперпротеинемия (увеличение содержания всех или от­дельных видов белков) и гипопротеинемия (уменьшение содержания всех или отдельных белков). Так, ряд заболеваний печени (цирроз, гепатит) и почек (нефрит, нефроз) сопровождается выраженным уменьшением содержания аль­буминов. Инфекционные заболевания, сопровождающиеся обширными воспа­лительными процессами, ведут к увеличению содержания гамма-глобулинов. Развитие диспротеинемии сопровождается, как правило, серьезными сдвига­ми в гомеостазе организма (нарушением онкотического давления, водного об­мена). Значительное уменьшение синтеза белков, особенно альбуминов и гам­ма-глобулинов, ведет к резкому снижению сопротивляемости организма к ин­фекции, снижению иммунологической устойчивости.

При поражении печени и почек, ряде острых и хронических воспали­тельных процессов (ревматизме, инфекционном миокарде, пневмонии) в орга­низме начинают синтезироваться особые белки с измененными свойствами или несвойственные норме.

Патология межуточного белкового обмена (нарушение обмена амино­кислот). Центральное место в межуточном обмене белков занимает реакция переаминирования, как основной источник образования новых аминокислот. Нарушение переаминирования может возникнуть в результате недостаточности в организме витамина В-6. Это объясняется тем, что фосфорилированная форма витамина В-₆ (фосфопиродоксаль) является активной группой трансаминаз -специфических ферментов переаминирования между амино - и кетокислотами. Причиной снижения активности переаминирования может послужить угнете­ние активности трансаминаз вследствие нарушения синтеза этих ферментов (при белковом голодании), либо нарушения регуляции их активности со сторо­ны ряда гормонов. Процессы переаминирования аминокислот тесно связаны с процессами окислительного дезаминирования, в ходе, которого осуществля­ется ферментативное отщепление аммиака от аминокислот. Дезаминирование определяет как образование конечных продуктов белкового обмена, так и всту­пление аминокислот в энергетический "обмен. Ослабление дезаминирования может возникнуть вследствие нарушения окислительных процессов в тканях (гипоксия, гиповитаминозы С, РР, В-₂). Наиболее резкое нарушение дезамини­рования наступает при понижении активности аминооксидаз, либо вследствие ослабления их синтеза (диффузное поражение печени, белковая недостаточ­ность), либо в результате относительной недостаточности их активности (уве­личение содержания в крови свободных аминокислот).

Межуточный обмен ряда аминокислот совершается не только в форме переаминирования и окислительного дезаминирования, но и путем их декар- боксилирования (потеря СО₂ из карбоксильной группы) с образованием соот­ветствующих аминов, получивших название "биогенные амины" (при декар-боксилировании гистидина образуется гистамин, тирозина - тирамин, 5-гидрок-ситриптофана - серотонин).

Изменение скорости распада белка. Значительное увеличение скорости распада белков тканей и крови наблюдается при повышении температуры ор­ганизма, обширных воспалительных процессах, тяжелых травмах, гипоксии, злокачественных опухолях и т.д., что связано, либо с действием бактериальных токсинов (в случае инфицирования), либо со значительным увеличением ак­тивности протеолитических ферментов крови (при гипоксии), либо токсиче­ским действием продуктов распада тканей (при травмах). В большинстве слу­чаев ускорение распада белков сопровождается развитием в организме отрица­тельного азотистого баланса в связи с преобладанием процессов распада бел­ков над их биосинтезом.

Патология конечного этапа белкового обмена. Основными конечными продуктами белкового обмена являются аммиак и мочевина. Патология ко­нечного этапа белкового обмена может проявляться нарушением образования конечных продуктов, либо выведения. Основным механизмом связывания аммиака является процесс образования мочевины в цитруллин-аргинин- орнитиновом цикле. Нарушения образования мочевины могут наступить в ре­зультате снижения активности ферментных систем, участвующих в этом про­цессе (гепатиты, цирроз печени), общей белковой недостаточности. При нару­шении мочевинообразования в крови и тканях накапливается аммиак и увели­чивается концентрация свободных аминокислот, что сопровождается развити­ем гиперазотемии и выраженной аммиачной интоксикации (с нарушением функций центральной нервной системы). Другим конечным продуктом белко­вого обмена, является креатинин. При голодании, авитаминозе Е, лихорадоч­ных инфекционных заболеваниях, тиреотоксикозе и ряде других заболеваний, креатинурия свидетельствует о нарушении креатинового обмена.