Патофизиология важнейших макро- и микроэлементов, витаминов

Гомеостаз натрия и его нарушения.

Натрий — главный катион внеклеточной среды, где его концентрация составляет 135-147 ммоль/л (во внутриклеточной жидкости около 10 ммоль/л). Нарушение обмена натрия тесно связано с нарушением водного

равновесия.

Гипонатриемия может развиваться при избыточном поступлении воды в организм или потере богатых натрием жидкостей – с мочой, потом, кишечным соком (рвота, понос, при аддисоновой болезни, при длительном применении сульфаниламидных препаратов, салуретиков, усиливающих выведение натрия почками). При значительной потере натрия наблюдается выход из клеток ионов калия, что нарушает деятельность сердца, скелетной и гладкой мускулатуры. Развивается мышечная слабость, потеря аппетита и повышенная чувствительность к водной нагрузке.

Гипернатриемия может возникать при потери воды (осмотический диурез, применение диуретиков, через ЖКТ – рвота, понос; через кожу – ожоги) или увеличении поступления (уменьшении выведения) натрия – в случае избыточного потребления соли, введения препаратов натрия с лечебной целью (ацидоз, искусственное питание), при нарушении выведения натрия почками (гломерулонефрит, длительное применение глюкокортикоидов), гиперпродукции альдостерона, усиливающего реабсорбцию натрия. Избыток солей натрия в организме способствует развитию воспалительных процессов, задержке воды, развитию артериальной гипертензии.

Гомеостаз калия и его нарушения.

Калий – основной элемент, определяющий нервно-мышечную возбудимость, содержание егово внеклеточной среде составляет 4-6 ммоль/л,

во внутриклеточной жидкости — 160 ммоль/л. Нарушение баланса калия тесно связано с нарушением обмена натрия. Избыток калия усиливает выведение натрия и воды из организма, а его недостаток вызывает нарушения, сходные с эффектом избытка натрия.

Гипокалиемия развивается при недостаточном поступлении калия с пищей (овощи и молочные продукты), при потере с рвотными массами или поносом, при лечебном применении кортикотропина и глюкокортикоидов, при гиперальдостеронизме. Гипокалиемия компенсируется за счет перехода калия в кровь из клеток. Длительная гипокалиемия приводит к снижению содержания калия в клетках (изменяется потенциал действия возбудимых клеток), что вызывает нарушение нервно-мышечной возбудимости, мышечную слабость, депрессию, утомляемость, понижение моторики желудка и кишечника, снижение сосудистого тонуса, тахикардию, сердечную недостаточность. Изменение ЭКГ при гипокалиемии выражается в удлинении и снижении интервала SТ, зубца Т.

Гиперкалиемия может возникать при увеличения поступления в организм калия (избыточном содержании калия в пище), при снижении выделения калия с мочой или выхода калия из клеток (при ацидозе, инсулярной недостаточности). Избыток калия удлиняет период деполяризации мембран возбудимых клеток – утрачивается их возбудимость. Задержка калия в организме более опасна, чем снижение концентрации калия. Проявления – гипотония, парестезии, парезы, тахикардия, аритмии, блокады, спазмы и колики в животе, диарея. Изменения ЭКГ – высокий и узкий зубец Т, увеличение интервала PQ, депрессия ST, расширение комплекса QRS.

Патофизиология метаболизма железа.

Содержание железа в сыворотке крови у мужчин составляет 14-26 мкМ/л, у женщин 11-21 мкМ/л. Важная роль железа в организме обусловлена тем, что оно легко и обратимо окисляется и восстанавливается. Железо выполняет свои функции в связанной с белками форме.

Железосодержащие белки:

· Гемопротеины (гемоглобин, миоглобин, цитохромы, цитохромоксидаза, гомогентизиноксидаза, пероксидаза, миелопероксидаза, каталаза)

· Железофйлафопротеины – цитохром-с-редуктаза, сукцинатдегидрогеназа, пролиноксидаза, НАДФ-дегидрогеназа, ацил-КоА-дегидрогеназа, ксантиноксидаза

· Белки, содержащие железо различных молекулярных конфигураций – трансферрин, ферритин, гемосидерин, мобилферрин, лактоферрин

Железодефицит – состояние, когда содержание железа в организме меньше нормы.

Причины железодефицита связаны с хроническим превышением расхода (потерь) железа над его доставкой – отрицательный баланс железа:

· Неадекватное поступление железа с пищей

· Мальабсорбция железа (после резекции желудка, комплексный мальабсорбционный синдром)

· Хроническая кровопотеря – кровотечения из ЖКТ (язвенная болезнь, опухоли, гастриты, диафрагмальная грыжа), кровохарканье, гельминтозы, полименорея, меноррагия, метроррагия

· Расход железа на нужды эмбриона или плода при беременности, расход железа при лактации

· Потеря железа в результате внутрисосудистого гемолиза

· Нарушение включения железа в синтез гема

Патогенез заключается в прогрессирующем использовании и истощении запасов железа в организме, нарушении функций железо-включающих ферментов, рецепторов и других белков.

Крайне выраженная стадия дефицита железа – это железодефицитная анемия.

Для железодефицита также характерно:

· Сидеропенические негематологические симптомы – изменения кожи, ногтей, волос, слизистой оболочки рта (сухость и трещины кожи, плоские, вогнутые ломкие ногти, ангулярный стоматит), поражение слизистой верхних дыхательных путей, пищевода, желудка – связаны с дефицитом железо-зависимых рецепторов и ферментов, участвующих в образовании поперечных сшивок в коллагеновых белках

· Мышечная слабость – дефицит фермента α-глицерофосфатоксидазы, нарушение обмена миоглобина

· Поражение эпителиальной ткани – высокая чувствительность к кислороду при дефиците цитохромов

· Поражение нервной системы (парестезии, извращение вкуса) – уменьшение железосодержащих рецепторов

Избыток железа.

Гемохроматоз – патологически повышенная или неподавляемая абсорбция железа из ЖКТ, ускорение выведения железа из энтероцитов в кровь. Железо откладывается во внутренних органах, приводит к гибели паренхиматозных клеток и их замещению соединительной тканью, что приводит к полиорганной недостаточности.

Первичный гемохроматоз – наследственное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования.

Вторичный гемохроматоз – при первичных анемиях с неэффективным эритропоэзом, при хроническом усиленном гемолизе (талассемии).

Гемосидероз – доброкачественная форма перегрузки железом, при котором оно накапливается в макрофагальных клетках.

Патофизиология обмена важнейших микроэлементов.

Цинк – незаменимый элемент в питании человека. Является компонентом активных центров РНК-полимераз, карбоангидразы, алкогольдегидрогеназы, различных ферментов, необходим для восстановления ретинола в сетчатке, входит в структуру гормона вилочковой железы тимулина, является минеральным антиоксидантом.

Недостаток цинка (гипоцинкоз) может развиваться при однообразном растительном питании, ему способствуют энтериты, прием алкоголя, увеличенные потери цинка при хроническом гемолизе. Проявляется задержкой психического развития, низкорослостью, гипогонадотропным гипогонадизмом, половым инфантилизмом, бесплодием, иммунодефицитом, замедляется заживление ран, возникает раздражительность, депрессия.

Избыток цинка может вызывать острые и хронические отравления. Хроническое воздействие цинка на организм приводит к анемии, нарушению функции цитоскелета клеток крови, неврологические нарушения.

Медь – необходима для эритропоэза и гранулопоэза, участвует в стимуляции созревания ретикулоцитов и захвате железа для включения железа в гем, регулирует медь-зависимые окислительные процессы в соединительной ткани и коже, участвует в синтезе нейромедиаторов.

Недостаток меди возникает при парентеральном питании и у младенцев на молочном вскармливании. Проявления – микроцитарная нормохромная анемия, остеопатия, тормозится рост, нарушаются процессы ороговения в коже. Дегенерация эластина приводит к расслаивающим аневризмам аорты, вазопатиям.

Кобальт – является ключевым элементом кобамидного кофермента (витамин В₁₂), необходим для превращения метионина и гомоцистеина, стимулирует эритропоэз, оказывает активирующее действие на фосфотазы костей.

При дефиците кобальта возникает В₁₂-дефицитная мегалобластная гиперхромная анемия.

В высоких дозах вызывает отравление, возникает нарушение метаболизма жирных кислот и пирувата, формируется миокардиодистрофия и сердечная недостаточность, нарушает захват йода в щитовидной железе и способствует зобу.

Марганец – входит в состав ферментов, активирует оксидоредуктазы, гидролазы и лигазы, участвует в окислительном фосфорилировании, окислении жирных кислот, метаболизме пуринов, холестерина и гликозаминогликанов, антиоксидантной защите клеток, обладает антиатерогенным эффектом.

Дефицит возникает при нарушении его всасывания и характеризуется задержкой роста, гипогонадизмом, аномалиями скелета, нарушением метаболизма жиров, похудением, дерматитом, кетозом, гипохолестеринемией.

Избыток марганца токсичен – вызывает анемию (конкурирует с медью при обеспечении кроветворения), вызывает формирование рахитоподобных изменений.

Молибден – компонент активного центра ксантиноксидазы, участвует в пуриновом метаболизме, активирует некоторые оксидоредуктазы.

При дефиците чаще наблюдается рак пищевода.

Избыток характеризуется высокой встречаемостью подагры и гиперурикемии.

Хром.

При дефиците хрома нарушается рецепция инсулина и снижается толерантность к глюкозе.

Избыток приводит к поражению почек, контактному дерматиту.

Ванадий – участвует в липидном обмене, накапливается в печени и жировой ткани, угнетает синтез холестерина, усиливает катаболизм липидов, оказывает антиатеросклеротическое действие.

При дефиците часто возникает атеросклероз.

Избыток наблюдается при маниакально-депрессивном психозе.

Никель – катализирует многие биохимические процессы, обеспечивает гемопоэз, участвует в стабилизации структуры РНК.

Дефицит никеля не описан.

Избыток может вызывать контактный дерматит, некроз паренхимы печени, пневмонию в зависимости от пути проникновения в организм.

Стронций – участвует в процессах оссификации.

Избыток вызывает витамин-D-резистентный стронциевый рахит.

Йод – входит в состав тиреоидных гормонов.

Недостаток поступления йода в организм приводит к развитию эндемического зоба.

Избыток йода может вызвать дерматит, способствовать аутоиммунному тиреоидиту. Радиоактивный йод избирательно поражает щитовидную железу.

Фтор – способствует минерализации костей и зубов.

При снижении содержания фтора увеличивается заболеваемость кариесом зубов.

При избытке фтора и недостатке кальция замедляется минерализация костей. Избыток фтора в постоянно употребляемой воде приводит к развитию эндемического флюороза (дистрофия зубной эмали).

Селен – является сильным антиоксидантом, входит в состав глютатион-пероксидазы, фосфолипидглютатион-пероксидазы, некоторых оксидоредуктаз.

Недостаток селена вызывает аритмии, миопатии, азооспермию, некрозы печени, угри, сердечную недостаточность.

Избыток вызывает острое отравление.

Кремний – способствует нормальному раннему росту и минерализации костей.

Попадание частиц, содержащих двуокись кремния, активирует альвеолярные макрофаги и приводит к формированию гранулем и силикозу легких.

Патофизиология обмена витаминов.

Недостаточное поступление витаминов с пищей приводит к развитию соответствующих заболеваний, называемых авитаминозами и гиповитаминозами.

Глубокий дефицит витамина в организме с выраженной клинической картиной его недостаточности принято называть авитаминозом (рахит, цинга, пеллагра, бери-бери и др.).

Состояние умеренного дефицита витамина, когда наблюдают в

основном общие неспецифические проявления недостаточности витамина (быстрая умственная и физическая утомляемость, нарушение концентрации внимания, головокружение, раздражительность, ослабление памяти, головные боли, апатия, потеря аппетита), называетсягиповитаминозом.

Дефицит нескольких витаминов называютполигиповитаминозами, или полиавитаминозами.

Гипо- и авитаминозы, вызванные недостаточным поступлением

витаминов с пищей, называют экзогенными, или первичными.

Гипо- и авитаминозы, возникающие при нарушении утилизации витаминов или повышенной потребности в них, называются эндогенными, или вторичными.

Третью группу составляют врожденные, или генетически обусловленные нарушения обмена и функций витаминов.

Важнейшими причинами витаминной недостат очности являются:

· недостаточное поступление витаминов с пищей;

· угнетение кишечной микрофлоры, продуцирующей некоторые витамины;

· нарушение утилизации витаминов (заболевания желудочно-кишечного тракта, гепатобилиарной системы, поджелудочной железы;

· конкурентная утилизация витаминов кишечными паразитами и патогенной микрофлорой;

· разрушение ферментами, содержащимися в пищевых продуктах;

· нарушение образования активных форм витаминов при применении лекарственных средств и др.);

· повышенная потребность в витаминах (различные физиологические состояния, например беременность, кормление, климатические и производственные неблагоприятные условия, физическая и нервно-психическая нагрузка, повышенная экскреция витаминов и др.);

· врожденные нарушения обмена витаминов (нарушения всасывания в кишечнике, транспорта, биосинтеза и превращения в коферментные формы, нарушение структуры апоферментов, усиление катаболизма витаминов и нарушения их резорбции в почках и др.).

Жирорастворимые витамины.

Дата добавления: 2015-06-04