Нарушения белковго обмена

1. НАРУШЕНИЯ БЕЛКОВГО ОБМЕНА.

2.

Обеспечение организма белками из нескольких
источников определяет полиэтиологичность
нарушений белкового обмена, которые могут носить
первичный или вторичный характер. Одной из
наиболее частых причин общих нарушений белкового
обмена является количественная или качественная
белковая недостаточность первичного (экзогенного)
происхождения. Дефекты, связанные с этим,
обусловлены ограничением поступления экзогенных
белков при полном или частичном голодании, низкой
биологической ценностью пищевых белков,
дефицитом незаменимых аминокислот (валин,
изолейцин, лейцин, лизин, метионин, тиронин,
триптофан, фенилаланин, гистидин, аргинин).

3.

Нарушения белкового обмена при ряде заболеваний могут
наступать вследствие расстройства переваривания и
всасывания белковых продуктов (гастроэнтериты, язвенный
колит), повышенного распада белка в тканях (стресс,
инфекционные болезни), усиленной потери эндогенных
белков (кровопотери, нефроз, травмы), нарушения синтеза
белка (гепатиты).
Следствием указанных нарушений часто является вторичная
(или эндогенная) белковая недостаточность с характерным
отрицательным азотистым балансом.
Вообще азотистый баланс характеризуется
уравновешенностью анаболических и катаболических
процессов в организме.
Положительный азотистый баланс — состояние, при котором
азота выводится из организма меньше, чем поступает, т.е.
анаболические процессы преобладают над катаболическими.

4.

Отрицательный азотистый баланс — состояние, при котором
расходуется большое количество белков и катаболические
процессы преобладают над анаболическими.
При длительной белковой недостаточности резко нарушается
биосинтез белков в различных органах, что ведет к
патологическим изменениям всех видов обмена веществ.
Особенно тяжело отражается белковая недостаточность на
детях. Белковая недостаточность может развиться и при
достаточном поступлении белков с пищей, но при нарушении
белкового обмена. Она может быть обусловлена нарушением
расщепления и всасывания белков в ЖКТ, замедлением
поступления аминокислот в органы и ткани, нарушением
биосинтеза белка, нарушением межуточного обмена
аминокислот, нарушением скорости обмена белка,
патологией образования конечных продуктов белкового
обмена.
Нарушения расщепления и всасывания белков. В
пищеварительном тракте белки расщепляются под влиянием
протеолитических ферментов.

5.

При этом, с одной стороны, белковые вещества и другие азотистые
соединения, входящие в состав пищи, теряют свои специфические
особенности, с другой стороны, из белков образуются аминокислоты, из
нуклеиновых кислот — нуклеотиды и т.д. Образовавшиеся при
переваривании пищи или находившиеся в ней азотсодержащие
вещества с небольшой молекулярной массой подвергаются всасыванию.
Различают первичные (при различных формах патологии желудка и
кишечника: хронических гастритах, язвенной болезни, раке) и
вторичные, или функциональные, расстройства секреторной и
всасывательной функции эпителия в результате отека слизистой
оболочки желудка и кишечника, нарушения переваривания белков и
всасывания аминокислот в желудочно-кишечном тракте.
Основные причины недостаточного расщепления белков —
количественное уменьшение секреции соляной кислоты и фермента,
снижение активности протеолитических ферментов (пепсина, трипсина,
хемотрипсина) и связанное с этим недостаточное образование
аминокислот, уменьшение времени их воздействия (ускорение
перистальтики).

6.

Так, при ослаблении секреции соляной кислоты снижается
кислотность желудочного сока, что ведет к уменьшению набухания
пищевых белков в желудке и ослаблению превращения пепсиногена в
его активную форму — пепсин. В этих условиях часть белковых
структур переходит из желудка в двенадцатиперстную кишку в
неизмененном состоянии, а это затрудняет действие трипсина,
хемотрипсина и других протеолитических ферментов кишечника.
Дефицит ферментов, расщепляющих белки растительного
происхождения, ведет к непереносимости белков риса, пшеницы и
других злаков и развитию целиакии.
Недостаточное образование свободных аминокислот из пищевых
белков может иметь место при ограничении поступления в кишечник
сока поджелудочной железы (панкреатит, сдавление, закупорка
протока). Недостаточность функции поджелудочной железы ведет к
дефициту трипсина, хемотрипсина, карбоангидраз А, Б и других
протеаз, воздействующих на длинные полипептидные цепи или
расщепляющих короткие олигопептиды, что снижает интенсивность
полостного или пристеночного пищеварения.

7.

Недостаточное действие пищеварительных ферментов на
белки может возникнуть вследствие ускоренного
прохождения пищевых масс по кишечнику при усилении его
перистальтики (энтероколиты) либо уменьшения площади
всасывания (оперативное удаление значительных участков
тонкого кишечника). Это ведет к резкому сокращению
времени контакта содержимого химуса с апикальной
поверхностью энтероцитов, незавершенности процессов
энзиматического распада и процессов активного и
пассивного всасывания. Причинами нарушения всасывания
аминокислот являются повреждения стенки тонкого
кишечника (отек слизистой оболочки, воспаление) или
неравномерное по времени всасывание отдельных
аминокислот, что обусловливает нарушение (дисбаланс)
соотношения аминокислот в крови и нарушение синтеза
белка в целом, поскольку незаменимые аминокислоты
должны поступать в организм в определенных количествах и
соотношениях. Чаще всего имеет место нехватка метионина,
триптофана, лизина и ряда других аминокислот.

8.

Помимо общих проявлений нарушения аминокислотного
обмена, могут иметь место специфические нарушения,
связанные с отсутствием конкретной аминокислоты.
Так, недостаток лизина (особенно в развивающемся организме)
задерживает рост и общее развитие, понижает содержание в
крови гемоглобина и эритроцитов. При недостатке в организме
триптофана возникает гипохромная анемия. Дефицит аргинина
приводит к нарушению сперматогенеза, а гистидина — к
развитию экземы, отставанию в росте, угнетению синтеза
гемоглобина.
Кроме того, 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. Это вызывает увеличение
образования ядовитых ароматических соединений (индол,
скатол, фенол, крезол) и развитие общей интоксикации
организма этими продуктами гниения.

9.

Замедление поступления аминокислот в органы и ткани. Всосавшиеся
из кишечника аминокислоты поступают непосредственно в кровь и
частично в лимфатическую систему, представляя собой тот
"метаболический фонд" разнообразных азотистых веществ, которые
затем участвуют во всех видах обмена. В норме аминокислоты,
всосавшиеся в кровь из кишечника, циркулируют в крови 5-10 мин и
очень быстро поглощаются печенью и частично другими органами
(почками, сердцем, мышцами). Всякое увеличение времени этой
циркуляции указывает на нарушение способности тканей и органов (в
первую очередь печени) поглощать аминокислоты.
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. Увеличение содержания в крови тирозина способствует
накоплению тирамина, который участвует в патогенезе
злокачественной гипертонии. Длительное повышение количества
гистидина ведет к увеличению концентрации гистамина.

10.

Кроме того, увеличение содержания аминокислот в
крови проявляется увеличением их выведения с мочой и
формированием особой формы нарушений обмена —
аминоацидурией.
Аминоацидурия может быть о б щ е й , связанной с
повышением концентрации в крови нескольких
аминокислот, или и з б и р а -тельной при увеличении
содержания в крови какой-нибудь одной аминокислоты.
Нарушение синтеза белков. Синтез белковых структур в
организме является центральным звеном метаболизма
белка. Даже небольшие нарушения специфичности
биосинтеза белка могут вызвать глубокие
патологические изменения в организме.

11.

Среди причин, вызывающих нарушения синтеза белка, важное
место занимают различные виды алиментарной недостаточности
(полное, неполное голодание, отсутствие в пище незаменимых
аминокислот, нарушение количественных соотношений между
незаменимыми аминокислотами, поступающими в организм).
Если, например, в тканевом белке триптофан, лизин, валин,
содержатся в равных соотношениях (1 : 1 : 1), а с пищевым
белком эти аминокислоты поступают в соотношении 1 : 1 : 0,5, то
синтез тканевого белка будет обеспечиваться при этом ровно
наполовину. Отсутствие в клетках хотя бы одной (из 20)
незаменимой аминокислоты прекращает синтез белка в целом.
Нарушение скорости синтеза белка может быть обусловлено
расстройством функции соответствующих генетических структур,
на которых совершается этот синтез (транскрипция ДНК,
трансляция, реконструкция). Повреждение генетического
аппарата может быть как наследственным, так и приобретенным,
возникшим под влиянием различных мутагенных факторов
(ионизирующее излучение, ультрафиолетовые лучи и пр.).

12.

Нарушение синтеза белка могут вызвать некоторые антибиотики. Так,
"ошибки" в считывании генетического кода могут возникнуть под
влиянием стрептомицина и ряда других антибиотиков. Тетра-циклины
тормозят присоединение новых аминокислот к растущей полипептидной
цепи. Митомицин угнетает синтез белка за счет алкилирования ДНК
(образование прочных ковалентных связей между ее цепями),
препятствуя расщеплению нитей ДНК.
Одной из важных причин, вызывающих нарушение синтеза белка,
является нарушение регуляции этого процесса. Регуляция интенсивности
и направленности белкового обмена осуществляется нервной и
эндокринной системами, действие которых осуществляется, вероятно,
через их влияние на различные ферментные системы. Клинический и
экспериментальный опыт свидетельствует, что отключение органов и
тканей от ЦНС приводит к местному нарушению процессов обмена в
денервированных тканях, а повреждение ЦНС вызывает расстройства
белкового обмена.

13.

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: г и п е р п р о т е и н е -м и я
(увеличение содержания всех или отдельных видов белков) и
гипопротеинемия (уменьшение содержания всех или отдельных белков).
Так, ряд заболеваний печени (цирроз, гепатит), почек (нефрит, нефроз)
сопровождаются выраженным уменьшением содержания альбуминов, а
инфекционные заболевания — обширными воспалительными процессами,
увеличением содержания гамма-глобулинов.
Развитие диспротеинемий 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 инфекциям, снижению иммунологической
устойчивости. Значение гипопротеинемии в форме гипоальбуминемии
обусловлено еще и тем, что альбумин образует более или менее прочные
комплексы с различными веществами, обеспечивая их транспорт между
различными органами и перенос через клеточные мембраны при участии
специфических рецепторов.

14.

Нарушение процесса переваривания и всасывания жиров.
Нарушение процесса переваривания и всасывания жиров наблюдается в следующих
условиях:
при недостатке панкреатической липазы (при панкреатите, склерозе и остром некрозе
поджелудочной железы); при этом нарушается расщепление жиров в верхних отделах
тонкой кишки до жирных кислот, β-моноглицеридов и глицерина;
дефиците желчных кислот (воспаление желчного пузыря, закупорка желчного
протока, заболевания печени). Нарушается эмульгирование жира, активация
панкреатической липазы и образование наружной оболочки смешанных мицелл, в
составе которых высшие жирные кислоты и моноглицериды переносятся с места
гидролиза жиров к всасывающей поверхности кишечного эпителия;
усиленной перистальтике тонкого кишечника и поражениях эпителия тонких кишок
инфекционными и токсическими агентами (энтерит, расстройства нервной и
гуморальной регуляции); при этом не активируется и панкреатическая липаза;
избытке в пише ионов K+ и Mg2+, когда образуются нерастворимые в воде соли
желчных кислот — мыла;
авитаминозах А и В. недостатке холина, а также при нарушении процесса
фосфорилирования (тормозится всасывание жира).
Вследствие нарушения всасывания жира развивается стеаторея (кал содержит много
высших жирных кислот и нерасщепленного жира), вместе с жиром теряется и
кальции.

15.

Нарушение транспорта жира и перехода его в ткани.
В крови представлены все фракции липидов, которые
содержатся в тканях человека. В целях диагностики определяют
содержание общих липидов в крови, триглицеридов,
неэтерифицированных жирных кислот, холестерина, ацетоновых
тел и других показателей жирового обмена.
Холестерин, его эфиры, фосфолипиды и триглицериды
транспортируются в форме микромицеллярных комплексов,
называемых липопротеинами. Каждый липопротеин содержит
особый набор поверхностных апопрогеинов. Эти
высокоспециализированные белки участвуют в синтезе и
транспорте липопротеинов, служат лигандами при
взаимодействии с клеточными рецепторами, являются
кофакторами ряда ферментов метаболизма липопротеинов.
Циркулируя в крови, липопротеины обмениваются между собой
как холестерином, так и отдельными апопротеинами.

16.

Алиментарная гиперлипемия.
Этот вид гиперлипемии начинает выявляться через
2—3 ч после употребления в пишу жиров, достигает
максимума через 4—6 ч, а через 9 ч уровень жиров
в крови возвращается к норме. Это
физиологическое явление. При алиментарной
гиперлипемии сыворотка крови имеет молочный
цвет и слегка опалесцирует, что обусловлено
повышенным содержанием в крови хиломикронов
(хилоз). Функциональные нарушения печени,
блокада ретикулоэндотелиальной системы и
спленэктомия, а также недостаточность липопротеинлипазы (I тип гиперлипопротеинемии)
сопровождаются более выраженной алиментарной
гиперлипемией.

17.

Транспортная гиперлипемия.
При активации расщепления жировой ткани, усиленной
мобилизации жиров из депо и переносе липидов из депо в печень
наблюдается транспортная гиперлипемия. Действие соматотропного
гормона, тиреотропного гормона (ТТГ), тироксина, адреналина,
глюкагона способствует развитию транспортной гиперлипемии. Так,
при стрессе повышается тонус симпатической нервной системы, что
вызывает увеличение секреции адреналина мозговым слоем
надпочечников. Адреналин и норадреналин через βадренорецепторы. воздействуя на жировую ткань, вызывают ряд
последовательных изменений: активация аденилатциклазы;
повышение уровня цАМФ в клетке; активация
«гормончувствительной» липазы ТГ; стимуляция липолиза;
повышение уровня неэтерифицированных жирных кислот и
глицерина в крови; повышение в печени синтеза липопротеинов
очень низкой плотности; развитие вторичной
гипертриглицеридемии.

18.

Ретенциониая гиперлипелмия.
При задержке перехода нейтральных жиров из крови в ткани
возникает ретенционная гиперлипемия. Уменьшение содержания
в крови альбуминов (например, при нефрозе), которые
транспортируют неэтерифициро ванные жирные кислоты, а также
снижение активности липопротеинлипазы способствуют
развитию ретенционной гиперлипемии. Активность
липопротеинлипазы зависит от соотношения концентраций
инсулина и глюкагона. Инсулин стимулирует липопротеинлипазу,
а его антагонисты (глюкагон и СТГ) подавляют ее секрецию. При
сахарном диабете, сопровождающемся подавлением синтеза
триглицеридов в жировой ткани и увеличенным липолизом в
печени, а также дефицитом липокаина, активирующим
поступление в кровь липопротеинлипазы, наблюдается
выраженная гиперлипемия.

19.

Увеличение содержания в плазме крови липопротеинов одного
или нескольких классов носит
название гиперлипопротеинемии. Д. Фредериксог (1967)
предложил классификацию, согласно которой все формы
гиперлипопротеинемии можно подразделить на пять типов.
I тип — гиперхиломикронемия, или индуцированная жирами
липемия. обусловленная недостаточностью липротеинлипазы, —
обычно наследуется по аутосомно-рецессивному типу.
Заболевание проявляется в детском и юношеском возрасте,
характеризуется повышенным содержанием в плазме хилом
икронов и триглицеридов (выраженный хилоз плазмы),
отложениями липидов в коже в виде ксантом,
гепатоспленомегалией (много жира в соединительной ткани
печени и селезенки), абдоминальными коликами
(микроэмболия в сосудах). При ограничении пищевых жиров
прогноз благоприятный, но обнаружена предрасположенность к
панкреатиту. Атеросклеро не развивается, поскольку
хиломикроны не обладают атерогенностью.

20.

II тип — гипер-β-липопротеинемия или семейная
гиперхолестеринеми (множественная бугорчатая ксантома),
— наследуется по аутосомно-доминантному типу.
Встречаются два варианта: первый характеризуется
повьшенным содержанием липопротеино: низкой
плотности и холестерина пр нормальном количестве
липопротеинов очень низкой плотности и трг глицеридов;
второй — повышенны содержанием липопротеинов низке
и очень низкой плотности, триглицеридов и холестерина.
При перво варианте больные худощавы, при втором —
обладают избыточной массой тела. Характерны рано
появляющиеся атеросклеротические изменения сосудов,
особенно коронарных, ксантоматозные изменения в
эндокарде и сердечных клапанах, сухожильные ксантомы
(твердые отложения жира), периорбитальные ксантелазмы;
ревматоидные боли в суставах. Известны случаи смерти от
инфаркта миокарда в детском возрасте. У таких больных
обнаружен дефект рецепторов липопротеинов низкой
плотности, поэтому снижается расщепление таких
липопротеинов и увеличивается синтез холестерина.

21.

Роль нарушений липидного обмена в патогенезе
атеросклероза.
Атеросклеротические изменения сосудов
характерны практически для всех людей старше 40
лет, отличия заключаются только в степени
изменений. Развитие атеросклероза тесно связано
с процессами транспорта холестерина в
артериальную стенку в составе липопротеинов
низкой и очень низкой плотности и с процессами
удаления холестерина из артериальной стенки с
помощью липопротеинов высокой плотности. Если
отношение «липиды низкой и очень низкой
плотности/липиды высокой плотности»
сохраняется как 3:1, атеросклероз не возникает
даже при высоком содержании (более 6,21
ммоль/л) холестерина в плазме крови.

22.

Жировая инфильтрация и жировая дистрофия.
Если поступающий в клетки жир не расщепляется,
не окисляется и не выводится из нее, это
свидетельствует о жировой инфильтрации. Если
жировая инфильтрация сочетается с нарушением
протоплазматической структуры и ее белкового
компонента. то говорят о жировой дистрофии.
Общей причиной жировой инфильтрации и
жировой дистрофии считают подавление
активности окислительных и гидролитических
ферментов жирового обмена (при отравлении
мышьяком, хлороформом, при авитаминозах и
вирусной инфекции).

23.

Жировая инфильтрация печени развивается в определенных
условиях:
при ааиментарной и транспортной гиперлипемии;
нарушении образования фосфолипидов вследствие
недостаточного поступления с пищей холина, метионина и
содержащих его белков (например. казеина), других липотропных
факторов, а также недостаточной секреции поджелудочной
железой эндогенного липотропного фактора липокаина, который
активизирует образование фосфолипидов в печени и окисление в
ней жирных кислот. При недостатке фосфолипидов страдает
тонкое диспергирование жира, нарушается окисление жирных
кислот, снижается пщрофильность молекул липопротеинов
низкой плотности;
избытке холестерина, способствующего образованию более
гидрофобных фракций липопротеинов низкой плотности,
подавляющего синтез фосфолипидов и окисление жирных кислот.
Холестерин способствует образованию эмульсии «вода в жире»,
что затрудняет метаболизм триглицеридов.

24.

Нарушение промежуточного жирового обмена.
Нарушение промежуточного жирового обмена приводит к кетозу,
который проявляется в повышении уровня кетоновых тел (ацетоуксусной кислоты, β-гидроксимасляной кислоты, ацетона) в
крови (кетонемия) и выделении их в повышенном количестве с
мочой(кетонурия). Кетоновые тела — это группа органических
соединений, являющихся промежуточными продуктами жирового,
углеводного и белкового обмена. Они синтезируются в печени из
ацетил-КоА, образующегося при β-окислении жирных кислот или при
окислительном декарбоксилировании пирувата в процессе обмена
глюкозы и ряда кетогенных аминокислот (лейцина, фенилаланина,
тирозина, триптофана и др.). В норме содержание кетоновых тел в
крови составляет 0,1 — 0,6 ммоль/л, при кетозе оно возрастает до 10
— 20 ммоль/л. В моче в норме обнаруживаются следы кетоновых тел,
при патологии за сутки выделяется 1—10 г и более кетоновых тел.
Кетонемия возникает в тех случаях, когда скорость образования
кетоновых тел превышает способность периферических тканей
(сердце, легкие, почки, мышцы, нервная ткань) их утилизировать.

25.

Нарушение жирового обмена в жировой ткани.
Ожирение — наклонность организма к
чрезмерному увеличению массы тела под
влиянием определенных условий. При этом масса
тела увеличивается вследствие ненормальной
аккумуляции жира в депо.
Величину избытка массы тела определяют на
основании индекса Кетле, который вычисляют
путем деления массы тела, выраженной в
килограммах, на квадрат роста в метрах.
Допустимый индекс для мужчин — 20,0 — 25,0,
для женщин — 19,0 — 23.8. Более высокий индекс
свидетельствует об избыточной массе тела,
степень которой выражается в процентах:
I степень — 15 — 29%;
II степень — 30 — 49%;
III степень — 50— 100 %;
IV степень — более 100 %.

26.

По этиологии различают три вида ожирения —
алиментарное, гормональное и
церебральное. Существенную роль играет
наследственность в патогенезе ожирения. Ожирение
развивается в результате трех основных патогенетических
факторов:
повышенного поступления пиши (углеводы, жиры) при
несоответствующем этому поступлению энергетическом
расходовании жира;
недостаточного использования (мобилизации) жира депо
как источника энергии;
избыточного образования жира из углеводов.
Избыточное потребление пищи может быть следствием
повышенного аппетита (булимии) из-за перевозбуждения
пищевого центра (вентролатеральные ядра заднего
гипоталамуса) и/или торможения «центра сытости»
(вентромедиальные ядра гипоталамуса). При этом
развивается гипоталамическое ожирение.

27.

Рефлекторное возбуждение пищевого центра возможно при частом
возбуждении вкусовых окончаний полости рта (например, пряностями), при
частом пробовании пищи (у поваров и кондитеров). При понижении
чувствительности нервных окончаний в стенке желудка торможение
пищевого центра происходит только при чрезмерном растяжении желудка. У
лиц. занимающихся тяжелым физическим трудом, повышается возбудимость
пищевого центра, т.е. снижается потребление глюкозы «глюкорецепторами»
гипоталамуса («центры сытости» обладают специфической реактивностью к
глюкозе). При переходе этих людей к образу жизни, не требующему
большой физической нагрузки, сохраняются прежний уровень возбудимости
пищевого центра и прежний аппетит, что ведет к перееданию. У пожилых
людей склонность к ожирению также до известной степени объясняется
несоответствием между сохранившимся уровнем прежней возбудимости
пищевого центра и меньшей в этом возрасте тратой энергии (снижен
основной обмен, уменьшена мышечная активность). Гипоталамическое и
диэнцефальное ожирение может развиться у больных с травмой головного
мозга, после перенесенного менингита или энцефалита, при
внутричерепной гипертензии и опухолях в головном мозге.

28.

Избыточное кормление ребенка в течение первого
года жизни способствует
развитиюгиперпластического (многоклеточного)
ожирения (ненормальное увеличение числа
жировых клеток). Это ожирение имеет плохой
прогноз в отношении редукции массы тела. Оно
постоянно сочетается с гипертрофией и
наблюдается при ожирении высокой степени.
Ожирение, развивающееся в старшем детском
возрасте — гипертрофическое (увеличение объема
жировых клеток), как правило, является
результатом переедания.