Нарушение обмена белков

Патология основного обмена.

ВЕЩЕСТВ

Основной обмен-количество энергии, необходимое для нормального функционирования организма в условиях мышечного и психического покоя, натощак, при температуре окружающей среды 18-22°С. У взрослого человека он составляет 1600-1700 ккал/сут. Более точно дает представление об этом обмене расчет на 1м² поверхности тела (894 ккал/сут.)

Основной обмен зависит от возраста, пола, роста, массы тела, климатических условий и других факторов. У женщин он ниже на 5-10%, чем у мужчин. У взрослого человека основной обмен составляет 1,0 ккал/кг, у детей 7 и 12 лет - 1,8 и 1,3 ккал/кг соответственно. Снижение температуры окружающей среды повышает основной обмен. Во время сна обмен снижается на 10-15%. Большое влияние на основной обмен оказывают повышение функций нервной и эндокринной систем. Активация нервной системы и многих желез эндокринной системы (гипофиз-адреналовая система, гормоны щитовидной железы и др.) существенно усиливают основной обмен. Торможение функций этих систем в определенной степени его снижают.

Изменения в синтезе белков могут приводить к изменению соотношения отдельных фракций белков, их количества в сыворотке крови - диспротеинемий. Выделяют две формы диспротеинемий: гиперпротеинемию (увеличение содержания всех или отдельных видов белков) и гипопротеинемию – ( их уменьшение). Так, некоторые заболевания печени (цирроз, гепатит), сопровождаются уменьшением синтеза альбуминов. При нефритах, нефротическом синдроме снижение белков обусловлено протеинурией, потерей с мочой в основном альбуминов. Ряд инфекционных заболеваний, сопровождающихся обширными воспалительными процессами, ведет к увеличению синтеза и последующему повышению содержания g- глобулинов в сыворотке. Развитие диспротеинемии сопровождается, как правило, сдвигами в гомеостазе (нарушения онкотического давления, водного баланса). Значительное уменьшение синтеза белков, особенно альбуминов и g- глобулинов, ведет к резкому снижению резистентности организма к инфекции.

При поражении печени и почек, некоторых острых и хронических воспалительных процессах (ревматизм, инфекционный миокардит, пневмония) возникают качественные изменения в синтезе белков. При этом синтезируются особые белки с измененными свойствами, например, С- реактивный белок. К необычным белкам крови относятся криоглобулины, способные выпадать в осадок при температуре ниже 37°С (болезни крови, цирроз печени).

Большое значение имеют нарушения обмена аминокислот. Многие из них наследуются рецессивно. При нарушении превращения аминокислоты фенилаланин в тирозин возникает фенилкетонурия (олигофрения, снижается количество меланина, гормонов щитовидной железы и др.). Резкое ограничение поступления фенилаланина в организм предохраняет новорожденного от развития фенилкетонурии.

Аминокислоты являются биологически активными веществами и могут применяться в качестве медицинских препаратов. Так, например, аминокислота L-аргинин, являясь источником оксида азота (NО) в организме, стимулирует ряд защитных реакций и широко применяется при лечении многих заболеваний.

14.3. Нарушение обмена липидов. Ожирение .

Жировая ткань составляет в норме 15-20% от массы тела у мужчин и 20-25% у женщин. Организм человека не может синтезировать некоторые липиды и незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая). Липиды входят в состав клеточных мембран, регулируя их подвижность и проницаемость. Вместе с глюкозой они являются главными источниками энергии организма. Арахидоновая кислота образуется в организме из линолевой кислоты, она является источником простагландинов и лейкотриенов.

Поступивший с пищей жир подвергается эмульгированию под действием желчных кислот и расщеплению на b-моноглицериды, глицерин и жирные кислоты поджелудочной липазой. У грудных детей жиры молока расщепляются липазой желудка. Вместе с жиром в организм поступают и жирорастворимые витамины А, Д, Е, К.

Причинами нарушения расщепления и всасывания жира являются нарушение функции поджелудочной железы и прекращение поступления в кишечник желчи. В результате жир выделяется с калом (стеаторея). В стенке тонкого кишечника из продуктов расщепления вновь синтезируются триглицериды, образующие хиломикроны, которые через общий лимфатический проток поступают в кровь. В крови хиломикроны расщепляются эндотелиальной b-липазой (фактор просветления), поступающей в плазму крови под влиянием гепарина. Образующиеся жирные кислоты используются как источник энергии, идут на образование эндогенных триглицеридов в жировых депо.

В настоящее время в развитых странах около 30 % мужчин и 40 % женщин страдают ожирением. Для определения ожирения наиболее ценным считается показатель отношения массы тела (в килограммах) к площади поверхности тела (в м²), в норме составляет 23-27 кг/м². Различают три вида ожирения - алиментарное, гормональное и церебральное.

Алиментарное ожирение возникает вследствие увеличенного потребления жиров и углеводов на фоне гиподинамии. При перекармливании ребенка в первый год жизни увеличивается количество адипоцитов и развивается гиперпластическое ожирение. При неизменном количестве адипоцитов развивается гипертрофическое ожирение, количество жира в клетке возрастает.

Эндокринно-обменное (гормональное) ожирение наблюдается при уменьшении количества гормонов щитовидной железы, половых, увеличении количества глюкокортикоидов, инсулина.

Гипоталамо-гипофизарное (церебральное) ожирение возникает при перевозбуждении вентролатеральных ядер гипоталамуса (центра голода), или торможении вентромедиальных ядер (центра насыщения).

Самым распространенным заболеванием, связанным с нарушением обмена липидов, является атеросклероз.

14.4. Атеросклероз. Это хроническое заболевание крупных и средних артерий, характеризующееся повреждением эндотелия и интимы сосудов, а также отложением в очаге липидов, сложных углеводов, элементов крови и образованием соединительной ткани. Атеросклероз сопровождается дислипопротеинемией: увеличивается количество атерогенных липопротеинов низкой- и очень низкой плотности (ЛПНП, ЛПОНП), липопротеина (а) и снижается содержание липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), осуществляющих транспорт холестерина из клеток, в том числе из сосудов, в печень. Основными факторами риска атеросклероза являются: гипертензия, сахарный диабет, курение, принадлежность к мужскому полу (до 70 лет).

Процесс развития атеросклероза можно разделить на 3 стадии:

1. Стадия эндотелиального повреждения

· Утолщение и альтерация эндотелия.

· Адгезия к поврежденному участку лейкоцитов и тромбоцитов.

2. Стадия повреждения интимы:

· Из крови в интиму проходят моноциты, превращающиеся в макрофаги, тромбоциты, ЛПНП, эстеры холестерина.

· Макрофаги и гладкомышечные клетки фагоцитируют липиды, образуются пенистые клетки, синтезирующие гликозаминогликаны, протеингликаны, коллаген, эластин и др.

· Высокая концентрация цитокинов вызывает гибель части пенистых клеток, липиды оказываются вне клетки.

· Формируется фиброзная капсула.

3. Стадия интимо-медийного поражения.

· В капсулу откладывается кальций. Существенно нарушается кровоток. Возможны разрывы капсулы, кровотечения, освобождения прокоагулянтов, тромбозы, эмболии, аневризмы сосудов.

Атеросклероз способствует развитию гипертензии, является причиной инфаркта миокарда и инсультов, приводящих часто к летальному исходу.

14.5. Нарушение обмена углеводов. Сахарный диабет .

Нарушение расщепления полисахаридов в желудочно-кишечном тракте встречается редко, так как амилаза вырабатывается слюнными, кишечными и поджелудочной железами. Чаще встречается нарушение всасывания углеводов, обусловленное снижением фосфорилирования моносахаридов в клетках слизистой кишечника. Наиболее частой причиной патологии углеводного обмена является нарушение его нервно-эндокринной регуляции. Организм в основном через симпатическую нервную систему активирует гликогенолиз и повышает содержание глюкозы в крови. Через парасимпатическую систему он активирует синтез инсулина и снижает содержание глюкозы в крови. Из гормонов только инсулин снижает уровень глюкозы в крови. Другие гормоны (контринсулярные) глюкагон, адреналин, тиреоидные гормоны, соматотропин, глюкокортикоиды, кортикотропин увеличивают содержание глюкозы в крови.

Нормальное содержание глюкозы в крови 3,3-5,5ммоль/л. Когда уровень глюкозы в крови превышает почечный порог (8,8 ммоль/л), она появляется в моче. При поражении почек, например флоридзином, нарушается реабсорбция ее в канальцах вследствие снижения фосфорилирования, глюкоза появляется в моче без повышения в крови (почечный диабет). Гипергликемия может возникать при повышении активности отдельных контринсулярных гормонов. Иногда бывает она и алиментарного происхождения. Стойкая гипергликемия обычно наблюдается при сахарном диабете.

Сахарный диабет - заболевание, в основе развития которого лежит абсолютная или относительная недостаточность инсулина в организме, вызывающая нарушение обмена веществ. Согласно рекомендации ВОЗ сахарный диабет подразделяется на инсулинзависимый (ИЗСД) и инсулиннезависимый (ИНЗСД). Наследственный фактор имеет значение при обоих видах диабета, однако этот фактор более выражен при ИНЗСД.

При ИЗСД рецессивно наследуется предрасположенность b - клеток островкового аппарата поджелудочной железы к повреждению в связи с наличием в их главном комплексе гистосовместимости «диабетогенных» генов (В8, В15 и др.). Для развития диабета необходим повреждающий фактор, которым чаще бывают вирусы кори, эпидемического паротита, краснухи, аденовирусы и другие. Под действием вирусов или других повреждающих факторов в поджелудочной железе развивается инсулит по типу аутоиммунного процесса.

Повреждающий эффект наиболее выражен у детей, в связи с чем ИЗСД возникает чаще в молодом возрасте. В результате такого деструктивного процесса к моменту возникновения полной клинической картины ИЗСД остается 15-20% функционирующих β - клеток, что приводит к абсолютной недостаточности инсулина.

При ИНЗСД нет первичной деструкции b-клеток островков поджелудочной железы. Его патогенез может быть обусловлен высокой резистентностью к инсулину рецепторного аппарата клеток, пострецепторными нарушениями, избытком циркулирующих антагонистов инсулина. В первой стадии первичная инсулиновая резистентность компенсируется за счет увеличения выработки инсулина b - клетками. Увеличение количества инсулина и повышение активности пищевого центра способствуют ожирению. Ожирение клеток усиливает их инсулинорезистентность, в связи с чем возникает относительная инсулиновая недостаточность. Высокая длительная активность b - клеток островкового аппарата в конечном итоге приводит их к истощению, вследствие чего возникает выраженный диабет. Развитие ИНЗСД протекает медленно, и его клинические симптомы обычно проявляются в пожилом возрасте. При сахарном диабете нарушаются все виды обмена веществ, но есть определенное различие в изменениях обмена веществ при ИЗСД и ИНЗСД.

Нарушение углеводного обмена при ИЗСД обусловлено, в первую очередь, торможением проникновения глюкозы в инсулинзависимые клетки организма, в частности печеночные. Замедляется образование глюкозо-6-фосфата и дальнейший обмен углеводов. Дефицит глюкозо-6-фосфата в определенной степени компенсируется за счет глюконеогенеза вследствие повышения выработки глюкокортикоидов. Глюконеогенез увеличивает содержание в крови глюкозы, но одновременно вызывает гиперкетонемию. Высокий уровень глюкозы в крови усиливает поступление глюкозы в клетки организма, особенно в инсулиннезависимые клетки организма пропорционально концентрации.Из неиспользованной глюкозы образуется спирт - сорбит. Длительная гипергликемия способствует неферментативному гликозилированию белков, гемоглобина, миелина, нуклеиновых кислот. Все это приводит к микроангиопатиям - повреждению мелких сосудов почек (нефропатия), сетчатки глаза (ретинопатия), нервов (нейропатия). В жировой ткани в связи с недостатком инсулина уменьшается синтез триглицеридов и усиливается липолиз. При этом в крови повышается концентрация свободных жирных кислот (СЖК), окисление которых в большей степени идет только до ацетил-КоА, одновременно нарушается ресинтез последних из ацетил-КоА. Это способствует высокому образованию в печени кетоновых тел, а из части СЖК образуются триглицериды (жировая инфильтрация печени). Ацетил-КоА в определенной степени используется для образования холестерина, что ускоряет развитие атеросклероза. При ИНЗСД в связи с ожирением он выражен сильнее.

Белковый обмен при выраженном диабете характеризуется превалированием катаболических процессов над анаболическими. Существенное нарушение синтеза белка связано с затруднением активного транспорта аминокислот в клетку, усилением глюконеогенеза, нарушением синтеза ДНК и РНК. Усиленный распад белка характерен особенно для мышц. Этот процесс сопровождается выходом К⁺ и других ионов в кровь и выделение их с мочой в условиях полиурии. Это приводит к внутриклеточной дегидратации, развитию аритмий сердца. Тяжелым осложнением при диабете являются комы, возникающие обычно при недостаточной инсулинотерапии: кетоацидотическая, гиперосмолярная, лактацидемическая.

Кетоацидотическая кома преимущественно развивается при ИЗСД в связи с повышенным образованием из СЖК и кетогенных аминокислот кетоновых тел. Образовавшиеся в большом количестве кетоновые тела, особенно ацетон, повреждают мембраны клеток, растворяя их липидный бислой. При коме наблюдаются потеря сознания, исчезновение рефлексов, падение артериального давления, появление периодического дыхания. Кетоацидотическая кома не характерна для ИНЗСД. При нем часто наблюдается гиперосмолярная кома, которая обусловлена резким повышением глюкозы в крови до 50ммоль/л и выше, гипернатриемией. Гипернатриемия связана с увеличением выработки альдостерона, синтез которого возрастает в ответ на гиповолемию. При высокой осмолярности крови возникает резкая дегидратация клеток, особенно головного мозга, что является ведущим фактором при развитии гиперосмолярной комы. Лактацидемическая кома развивается у больных чаще ИНЗСД, страдающих заболеванием легких, печени, почек. Количество молочной кислоты в крови увеличивается до 5 ммоль/л и более (норма 2 ммоль/л). Развившийся ацидоз нарушает функции сердца, падает тонус сосудов, что может привести к коллапсу. При передозировке инсулина, инсуломе, недостатке контринсулярных гормонов и в других случаях развивается гипогликемия.. При снижении уровня глюкозы в крови до 3 ммоль/л возникает нервозность, потливость, чувство голода. Если уровень глюкозы падает до 2,5 ммоль/л и ниже развивается гипогликемическая кома.

14.6. Нарушение водно-электролитного баланса. Дегидратация. Отеки и водянки.

Потребление воды тесно связано с механизмами жажды, а ее экскреция регулируется почками под воздействием в основном антидиуретического гормона (АДГ, он же вазопрессин). АДГ вырабатывается супраоптическими и паравентрикулярными ядрами гипоталамуса и транспортируется в нейрогипофиз. При поступлении в кровь гормон активирует реабсорбцию воды в канальцах почек. Недостаток его приводит к резкому усилению мочеотделения (несахарный диабет).

При нефротическом синдроме высокая протеинурия приводит к снижению онкотического давления плазмы крови и развитию отеков. Кахектические отеки возникают вследствие падения онкотического давления крови и повышения проницаемости сосудов. В зависимости от причин и механизмов возникновения различают отеки сердечные, почечные, кахектические, воспалительные, аллергические и др.

14. 7. Патология электролитного баланса .

Натрий является главным катионом внеклеточной жидкости. Его концентрация регулируется гормонами надпочечников альдостероном, натрийуретическим фактором предсердий, простагландинами I₂ (простациклином) и др. Гипонатриемия (ниже 135 ммоль/л) наблюдается при рвоте, поносе, ожогах, панкреатите и др. При снижении осмолярности плазмы возникает гипергидратация клеток мозга, вследствие чего возникает тошнота, общая слабость и др.

Гипернатриемия (выше 145 ммоль/л) приводит к клеточной дегидратации. Нарушается функция ЦНС, возникает раздражительность, жажда, повышается кровяное давление.

Калий -основной катион внутриклеточной жидкости. В клетках содержится 98% калия и только 2 % в межклеточной жидкости. Несмотря на это, внеклеточный калий в большой степени определяет нервно-мышечную возбудимость. Гипокалиемия (ниже 3,5 ммоль/л) приводит к резкому нарушению электрокардиограммы и может вызывать нарушения ритма сердца. Хроническая гипокалиемия вызывает нарушения функции почек: снижение клубочковой фильтрации и почечного кровотока. Катехоламины способствуют переходу внеклеточного калия в клетку, что особенно тяжело проявляется при стрессовых состояниях.

Гиперкалиемия может наблюдаться при нарушении секреции калия в канальцах почек, увеличении выхода калия из клеток и реже при поступлении его извне, например, при введении калиевой соли пенициллина. При гиперкалиемии снижается соотношение между внеклеточным и внутриклеточным калием. Это изменяет возбудимость клеток, что сильно нарушает функцию сердца.

Кальций - играет первостепенную роль в метаболических и многих физиологических процессах организма человека. Концентрация Са²⁺ в плазме крови 22,3 - 25,2 мэкв/л, которая поддерживается действием паратгормона, кальцитонина (гормон щитовидной железы) и кальцитриола, образующегося из витамина Д_3. Изменения концентрации кальция в крови чаще связаны с нарушением взаимоотношения этих факторов. При снижении функции паращитовидных желез содержание кальция в плазме крови падает, возникают спонтанные сокращения мышц, иногда тетания, ларингоспазм.

При аденоме паращитовидных желез кальций вымывается из костей, развивается гиперкальциемия, несмотря на усиление выработки кальцитонина, который снижает уровень кальция в крови. В этих случаях наблюдаются сонливость, головные боли, тошнота, анорексия, усиление работы сердца и др. Кальций откладывается в мягких тканях, внутренних органах. Наиболее опасно развитие почечной недостаточности в результате развившегося кальциноза. Кости при этом деформируются.

14. 8. Нарушение кислотно-основного баланса .

Нарушение кислотно-основного баланса (КОБ) встречается при многих заболеваниях и требует коррекции. РН крови и тканевой жидкости в норме

7,35 - 7,45. При изменении РН за пределы 6,8 - 7,8 организм погибает. Нарушения КОБ подразделяются на ацидозы и алкалозы, которые в свою очередь могут быть газовыми (респираторными) и негазовыми (метаболическими).

Основную роль в поддержании РН организма выполняют буферные системы. Буферная система – это совокупность слабой кислоты и соли, образованной этой кислотой и сильным основанием, которые препятствуют изменению РН при действии на организм сильной кислоты или основания.

Имеется 4 основные буферные системы:

· Гидрокарбонатная Н₂СО₃/ NaHCO₃,

· Фосфатная NaН₂ РО₄ / Na₂ HPO₄

· БелковаяHPt/NaPt

· Гемоглобиновая ННb / КНb

Гидрокарбонатная и гемоглобиновая буферные системы действуют в основном в крови, а белковая и фосфатная являются главными клеточными буферными системами. В дальнейшем кислоты и основания, которые были связаны буферными системами, выводятся из организма. Летучие вещества - в основном легкими, а нелетучие - почками.

Газовый (респираторный) ацидоз характеризуется увеличением напряжения СО₂ в биологических средах вследствие нарушения выведения его легкими. Последний чаще всего возникает при заболеваниях легких, но может быть при патологических процессах в ЦНС, при ожирении и других заболеваниях, затрудняющих дыхание. Гиперкапния вызывает резкое расширение сосудов мозга, растет внутричерепное давление, возникают головные боли, спутанность сознания. В то же время наблюдается спазм сосудов почек, легких, периферических тканей с нарушением их функции.

Негазовый (метаболический) ацидоз развивается при нарушении выделения нелетучих кислых валентностей (молочнокислый ацидоз, кетоацидоз при диабете, голодании и др.). Молочнокислый ацидоз может наблюдаться при усиленной мышечной работе, снижении доставки кислорода и ряде других нарушений обмена веществ. Кетоацидоз при диабете обусловлен накоплением кетоновых тел в результате нарушения процессов обмена свободных жирных кислот в печени из-за недостатка инсулина.

Газовый (респираторный) алкалоз развивается при гипервентиляции легких, что наблюдается при подъеме на высоту, выраженной гипотензии, анемии. Недостаток СО₂ в организме вызывает спазм сосудов мозга, нарушение сознания, мышечную слабость и др.

Негазовый (метаболический) алкалоз возникает при введении в организм щелочных соединений или потере кислых веществ. Потеря кислых веществ наблюдается при рвоте, аспирации желудочного сока, при применении некоторых диуретиков. В этих случаях Н₂СО₃ диссоциирует на Н⁺ и НСО^-₃. При избытке (НСО₃) компенсаторно возрастает СО₂, развивается вторичная гиперкапния. Изменения в организме связаны не только с величиной рН, но и с ионными нарушениями. Могут появляться неврологические симптомы: головные боли, судороги и др.

ГЛАВА 15. ГОЛОДАНИЕ

15.1. Полное голодание .

Голодание - это состояние, возникающее при недостаточном или полном прекращении поступления пищевых веществ в организм. Голодание подразделяют на полное – отсутствие поступлений всех питательных веществ и неполное (в калорийном отношении или качественное). Если не поступает и вода - абсолютное голодание.

15.2. Частичное (качественное) голодание .

Качественное голодание может быть белковым, жировым, углеводным, витаминным и др. Голодание легче переносят женщины и тяжелее всех - дети. Продолжительность полного (абсолютного) голодания без воды у взрослых 4-10 дней. Оно зависит от температуры и влажности окружающей среды. Продолжительность полного голодания (без ограничения воды) около 65-70 дней. Длительность этого вида голодания в значительной степени связано с запасами жира в организме.

Выделяют 3 периода голодания:

· Первый - начальный (аварийная стадия) до 2-3 дней.

· Второй – адаптации: возбуждение (4-7 дней) и угнетение аппетита (40-70 дней).

· Третий - терминальный (3-5 дней).

15.3. Лечебное голодание .

В настоящее время широко рекламируется лечебное голодание, которое применяли и врачи древности. Голодание (2-30 дней) может быть неспецифическим методом лечения некоторых заболеваний: ожирения, аллергических, кожных, психических, болезней суставов и др. При голодании организм использует в первую очередь накопившиеся в клетках и тканях излишки продуктов обмена (ацидоз, соли, жир и др.). После прекращения голодания усиливаются обменные процессы, что приводит к некоторому обновлению клеток и тканей. Есть большое количество заболеваний, лечебное голодание при которых противопоказано.

Наибольший эффект голодание дает при алиментарном типе ожирения. При этом следует учесть, что после прекращения голодания, достигнув нормативного веса, пациент не становится здоровым. В гипоталамусе есть многие установочные точки (температуры, массы тела и др.). Не всегда удается добиться, чтобы сниженную массу тела гипоталамус воспринимал за норму. Лечебное голодание должно проводиться под строгим контролем врача.

Дата добавления: 2014-12-29