9.Типовые нарушения белкового, витаминного, минерального обменов

Типовые нарушения белкового, минерального и витаминного обмена.

№1Азотистый баланс

Азотистый баланс — соответствие между количеством азота поглощённого органом и выделенного из него.

Положительный азотистый баланс - если синтез белков превышает скорость их распада, то количество выводимого азота снижается и разность между поступающим азотом и выводимым (V_поступ – V_вывод) становится положительной.

Положительный азотистый баланс наблюдается у здоровых детей, при нормальной беременности, выздоравливающих больных, спортсменов при наборе формы, т.е. в тех случаях, когда усиливается синтез структурных и функциональных белков в клетках.

отрицательный азотистый баланс наблюдается при возрастании доли выводимого азота. Отрицательный баланс отмечается у больных и голодающих.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует принимать не менее 42 г полноценного белка в сутки – это физиологический минимум. Только в этом случае в организме наступает азотистое равновесие.

№2 Нарушение усвоения белков пищи

В желудке и кишечнике происходит гидролитическое расщепление белков пищи до пептидов и аминокислот под влиянием ферментов желудочного сока (пепсин, гастриксин), панкреатического (трипсин, химотрипсин, эластаза и карбоксипептидазы) и кишечного (аминопептидаза, дипептидазы) соков. Образующиеся при расщеплении белков аминокислоты всасываются стенкой тонкого кишечника в кровь и потребляются клетками различных органов.

Нарушение этих процессов имеет место при заболеваниях желудка (воспалительные и язвенные процессы, опухоли), поджелудочной железы (панкреатиты, закупорка протоков, рак), тонкого кишечника (энтериты, диарея, атрофия слизистой, состояния мальдигестии и мальабсорбции). Усвоение пищевых белков нарушается при лихорадке вследствие снижения секреции пищеварительных ферментов.

Недостаточность усвоения белков пищи сопровождается дефицитом аминокислот и нарушением синтеза собственных белков. Недостаток пищевых белков не может быть полностью компенсирован избыточным введением и усвоением каких-либо других веществ, так как белки являются основным источником азота для организма.

ОРАНЖЕВАЯ ТЕТРАДКА СТР.67

Нарушения обмена аминокислот

• Нарушения дезаминирования. 

Окислительное дезаминирование осуществляется в результате последовательных превращений аминокислот в реакциях переаминирования и дезаминирования:

Ослабление дезаминирования возникает при снижении активности ферментов - аминоксидаз и при нарушении окислительных процессов (гипоксия, гиповитаминозы С, РР, В2).

При нарушении дезаминирования аминокислот увеличивается выделение аминокислот с мочой (аминоацидурия), уменьшается мочевинообразование.

• Нарушения декарбоксилирования. 

Декарбоксилирование аминокислот сопровождается выделением СO2 и образованием биогенных аминов. Накопление биогенных аминов в тканях и крови и проявление их токсического действия возникают: при усилении активности декарбоксилаз, торможении активности оксидаз и нарушении связывания их с белками.

При патологических процессах, сопровождающихся угнетением окислительного дезаминирования, превращение аминокислот в большей степени происходит путем декарбоксилирования с накоплением биогенных аминов.

• Нарушения обмена отдельных аминокислот. 

Существует ряд наследственных заболеваний человека, связанных с врожденными дефектами обмена отдельных аминокислот. Эти нарушения обмена аминокислот связаны с генетически обусловленным нарушением синтеза белковых групп ферментов, осуществляющих превращения аминокислот

Конечными продуктами распада аминокислот являются аммиак, мочевина, СO2 и Н2O. Аммиак образуется во всех тканях в результате дезаминирования аминокислот.

Для связывания аммиака и его обезвреживания существуют два механизма: в печени образуется мочевина, а в других тканях аммиак присоединяется к глутаминовой кислоте - образуется глутамин. В дальнейшем глутамин отдает аммиак для синтеза новых аминокислот, превращения которых завершаются образованием мочевины, выделяемой с мочой. Из всего азота мочи на долю мочевины приходится 90%.

Синтез мочевины происходит в печени в цитруллин-аргинино-орнитиновом цикле. Существуют заболевания, связанные с наследственным дефектом ферментов мочевинообразования.

• Аргининсукцинатурия. Заключается в гипераминоацидурии и в олигофрении. Причина - дефект фермента аргининсукцинаталиазы.

• Аммонийемия. В крови увеличена концентрация аммиака. Повышена экскреция глютамина с мочой. Причина заболевания - блокирование карбамилфосфатсинтетазы и орнитинкарбамоилтрансферазы, катализирующих связывание аммиака и образование орнитина в цикле мочевинообразования.

• Цитруллинурия. Концентрация цитруллина в крови может увеличиваться сверх нормы в 50 раз. С мочой экскретируется до 15 г цитруллина в сутки. Причина - наследственный дефект аргининсукцинатсинтетазы.

Активность ферментов синтеза мочевины нарушается и при

• заболеваниях печени (гепатиты, застойный цирроз)

• гипопротеинемиях

• угнетении окислительного фосфорилирования

В крови и тканях накапливается аммиак - развивается аммонийная интоксикация.

. 

№3 нарушение белкового состава плазмы крови

Нарушение содержания белков плазмы крови может выражаться изменением общего количества белков (гипопротеинемия, гиперпротеинемия) или соотношения между отдельными белковыми фракциями (диспротеинемия) при нормальном общем содержании белков.

Гипопротеинемия возникает главным образом за счет снижения количества альбуминов и может быть приобретенной (при голодании, заболеваниях печени, нарушении всасывания белков) и наследственной. К гипопротеинемии может привести также выход белков из кровеносного русла (кровопотеря, плазмопотеря, экссудация, транссудация) и потеря белков с мочой (протеинурия).

Гиперпротеинемия чаще бывает относительной (сгущение крови). Абсолютная гиперпротеинемия обычно связана с гиперглобулинемией, как правило, с увеличением уровня у-глобулинов (как компенсаторная реакция при пониженном содержании альбуминов в крови, усилении синтеза антител).

Диспротеинемии имеют как приобретенный, так и наследственный характер. Условно они делятся на дисглобулинемии, дисгаммаглобулинемии и дисиммунноглобулинемии. При последних белковый состав крови является лишь отражением общей перестройки в иммунной системе, включающей и клеточную реакцию.

Парапротеинемия - появление в крови структурно аномальных и функционально неполноценных белковых тел из группы иммуноглобулинов при миеломной и некоторых других болезнях.

№4 НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Нарушения обмена нуклеиновых кислот характеризуются расстройствами синтеза и деструкции пиримидиновых и пуриновых оснований.

•  Пиримидиновые основания: урацил, тимин, цитозин, метил- и оксиметилцитозин.

•  Пуриновые основания: аденин, гуанин, метиладенин, метилгуанин. Они являются составной частью макроэргических соединений - аденинди- и трифосфата, гуанинди- и трифосфата. Финальный метаболит обмена пуринов - мочевая кислота.

Расстройства метаболизма пиримидиновых оснований

К расстройствам, сопровождающимся нарушением метаболизма пиримидиновых оснований, относятся оротацидурия, гемолитическая анемия и аминоизобутиратурия вследствие недостаточности 3-гидрок- сиизобутират дегидрогеназы.

Нарушения обмена пуриновых оснований

К основным проявлениям, вызванным нарушениями обмена пуриновых оснований, относят подагру, гиперурикемию, синдром ЛешаНайена и гипоурикемию.

ГИПЕРУРИКЕМИЯ

Гиперурикемия - состояние, проявляющееся повышенной концентрацией мочевой кислоты в крови и, как следствие - в моче.

ПОДАГРА

Подагра - заболевание, характеризующееся хронической гиперурикемией, отложением уратов в органах и тканях, уратной нефропатией и уролитиазом.

Этиология

•  Причины:

♦ Первичные. Представляют собой генетический дефект ферментов обмена мочевой кислоты.

♦ Вторичные. Наиболее часто это сахарный диабет, гиполипопротеинемии, артериальная гипертензия, ожирение.

•  Факторы риска:

♦ Повышенное поступление в организм пуриновых оснований (например, при употреблении большого количества мяса, молока, икры, рыбы, кофе, какао, шоколада).

♦ Увеличение катаболизма пуриновых нуклеотидов (например, при противоопухолевой терапии; массивном апоптозе у пациентов с аутоиммунными болезнями).

♦ Торможение выведения мочевой кислоты с мочой (например, при почечной недостаточности).

♦ Повышенный синтез мочевой кислоты при одновременном снижении выведения её из организма (например, при злоупотреблении алкоголем, шоковых состояниях, гликогенозе с недостаточностью глюкозо-6-фосфатазы).

Патогенез подагры

Наиболее важными звеньями патогенеза подагры являются:

♦ активация системы комплемента с образованием факторов хемотаксиса C5a и C3a под влиянием избытка уратов в плазме крови и межклеточной жидкости;

♦ накопление лейкоцитов в местах отложения кристаллов мочевой кислоты: в коже, почках, хрящах, в околосуставных тканях под влиянием хемотаксических веществ;

♦ фагоцитоз кристаллов мочевой кислоты, который сопровождается высвобождением БАВ, инициирующих асептическое воспаление;

♦ повреждение клеток и неклеточных элементов медиаторами воспаления и непосредственно уратами, сопровождающееся образованием антигенных структур, что активирует реакции иммунной аутоагрессии;

♦ развитие (в зоне отложения уратов) хронического пролиферативного воспаления, образования подагрических гранулём и подагрических «шишек» - tophi urici, обычно вокруг составов.

Проявления подагры

•  Постоянно повышенная концентрация мочевой кислоты в плазме крови и в моче.

•  Воспаление суставов по типу моноартритов, что сопровождается сильной болью и лихорадкой.

•  Уролитиаз и рецидивирующие пиелонефриты, завершающиеся нефросклерозом и почечной недостаточностью.

№5 НАРУШЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НАТРИЯ И КАЛИЯ

ОРАНЖЕВАЯ ТЕТРАДКА СТР. 86

Причинами дефицита натрия служат

• потери его из желудочно-кишечного тракта (рвота, диарея, длительное зондирование, кишечные свищи); потери с мочой (поражение канальцев почек, форсированный диурез);

• потери через кожу (обильное потение);

• недостаточное поступление натрия;

• нарушения центральных механизмов регуляции (нарушение образования АДГ, надпочечниковая недостаточность).

При умеренном дефиците натрия наблюдаются усталость, апатия, головокружение, возможность обморока в вертикальном положении. При более выраженном дефиците натрия — тошнота, рвота, гипорефлексия, гипотония, ступор, кома и судороги.

Гипернатриемия — увеличение уровня натрия плазмы выше 147 ммоль/л.

• Причинами могут быть

• олигурия,

• значительные потери гипотонической жидкости,

• избыточное поступление натрия,

• первичный альдостеронизм,

• синдром Кушинга,

• прием кортикостероидов и АКТГ,

• ограничение введения жидкости.

В клинической картине преобладают явления, обусловленные гиперосмоляльностью плазмы: жажда, гипертермия, отечность, повышение АД. В тяжелых случаях — мозговые симптомы, сердечная недостаточность и клеточная дегидратация.

Причинами дефицита калия могут быть

• потери из желудочно-кишечного тракта (рвота, постоянная аспирация, кишечные свищи, понос, язвенный колит, перитонит),

• потери с мочой (заболевания почек, сопровождающиеся полиурией, осмотический диурез, назначение диуретиков);

• первичный или вторичный альдостеронизм (синдром Бартера, синдром Лиддла),

• нарушения гуморальной регуляции (гиперкортицизм, синдром Кушинга, лечение гормонами), перемещение калия во внутриклеточное пространство после лечения глюкозой и инсулином (подтверждается снижением уровня калия плазмы), метаболический алкалоз, дефицит магния, недостаточное поступление калия в организм.

• Выведение калия почечными канальцами патогномонично для канальциевого ацидоза. Гипокалиемию могут вызвать некоторые антибиотики (карбинециллин в больших дозах, амфотерицин В, возможно, гентамицин).

Клинические проявления дефицита калия связаны с изменениями в трансмембранном потенциале и возбудимости нейромышечных тканей.

Вначале больной жалуется на мышечную слабость, особенно в мышцах ног.

При более выраженной гипокалиемии и дефиците калия развивается генерализованная слабость скелетных мышц.

Мышечная слабость может продолжаться вплоть до общей арефлексии, паралича и смерти от недостаточности дыхательных мышц.

Особенно опасна острая гипокалиемия, при которой указанные симптомы могут быстро прогрессировать. При остром дефиците калия возможны паралитическая непроходимость кишечника, рабдомиолиз и миоглобинурия.

Причинами гиперкалиемии могут быть

• почечная недостаточность,

• олигурия и анурия любого происхождения,

• недостаточность надпочечников,

• массивные травматические повреждения тканей,

• быстрое переливание консервированной крови,

• усиленный распад белков (катаболизм) и мобилизация гликогена из клеток (гликогенолиз), интоксикация препаратами наперстянки, ацидоз, гиперосмолярность жидких сред, дефицит инсулина, избыточное введение калия.

Как и при гипокалиемии, клинические симптомы гиперкалиемии появляются в результате нарушений функции поперечно-полосатой мускулатуры: слабость, повышение тонуса мышц вплоть до мышечного паралича. К наиболее существенным признакам гиперкалиемии относятся сердечные аритмии.

Гипокальциемия — уменьшение концентрации кальция в плазме ниже 2,2 ммоль/л

Снижение уровня кальция наблюдается при

• острой или хронической почечной недостаточности (как результат задержки фосфата почками), дефиците витамина D,

• нарушениях кишечной абсорбции его,

• понижении функции ПТГ.

Гипокальциемия может возникать при

• переливании большого количества цитратной крови,

• панкреатите,

• после обширных операций на органах желудочно-кишечного тракта,

• невозмещенных потерях и парентеральном питании

Основными признаками гипокальциемии является

• повышение нейромышечной возбудимости, приводящее к тетании.

• онемение и покалывание пальцев и ногтей,

• спазм свода стопы,

• судороги мышц («рука акушера», «конская стопа»),

• ларингоспазм,

• боли в животе,

• головная боль, головокружение,

• пароксизмальная тахикардия,

• психические нарушения, наклонность к спазмофилии и другие признаки.

Гиперкальциемия — увеличение концентрации кальция в плазме более 2,6 ммоль/л.

Причины

• различные заболевания (новообразования костей, гиперпаратиреоидизм),

• длительный период иммобилизации,

• уменьшение объема внеклеточной жидкости,

• истощение фосфата,

• чрезмерное введение кальция или витамина D.

Клиническая симптоматика гиперкальциемии включает в себя

изменения и нарушения функций некоторых органов и систем: почечной, скелетно-мышечной, сердечно-сосудистой и ЦНС, нарушается функция желудочно-кишечного тракта.

№6 Нарушения обмена витаминов

Основные формы нарушения обмена витаминов: авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы и дисвитаминозы.

Авитаминозы - патологические состояния, развивающиеся вследствие отсутствия в организме витамина или невозможности реализации его эффектов.

Причины авитаминозов:

♦ Отсутствие витамина в пище.

♦ Нарушение всасывания витаминов в кишечнике.

♦ Нарушение транспорта витаминов в ткани и органы.

♦ Расстройства механизмов реализации эффектов витаминов (отсутствие или снижение чувствительности рецепторов к ним, дефицит субстратов, ферментов и других компонентов их эффекторного механизма).

Гиповитаминоз - патологическое состояние, возникающее в результате снижения содержания или недостаточности эффектов витамина в организме.

По происхождению выделяют экзогенные (первичные) и эндогенные (вторичные) гиповитаминозы.

Экзогенные гиповитаминозы развиваются вследствие недостаточного поступления в организм одного или, чаще, нескольких витаминов с пищей. Для экзогенных гиповитаминозов характерны сезонный характер и латентное течение.

• Эндогенные гиповитаминозы подразделяют на приобретённые, наследственные и врождённые. Причины приобретённых гиповитаминозов.

♦ Недостаточное содержание витаминов в пище.

♦ Нарушения пищеварения и всасывания витаминов в желудке и кишечнике.

♦ Повышенная потребность в витаминах при выполнении тяжёлых физических нагрузок или при некоторых заболеваниях (например, при тиреотоксикозе).

♦ Расстройство доставки витаминов к тканям и органам. Чаще всего это является результатом дефицита или дефекта структуры транспортных белков вследствие патологии печени (большинство этих белков синтезируют гепатоциты).

♦ Расстройства взаимодействия витамина или комплекса «транспортный белок-витамин» с соответствующими рецепторами клеток.

♦ Нарушения внутриклеточного метаболизма и реализации эффектов витаминов (например, трансформации витамина в кофермент или активную форму).

• Наследственные и врождённые формы гиповитаминозов чаще выявляют у детей. К настоящему времени описаны наследуемые и врождённые формы нарушения обмена всех жирорастворимых витаминов, а также витаминов B₁, B₂, B₆, B₁₂, фолиевой кислоты, ниацина и биотина.

Гипервитаминоз - патологическое состояние, развивающееся в результате повышенного содержания витамина в организме.

Причина: повышенное поступление витаминов в организм.

Наиболее тяжело протекают гипервитаминозы, вызываемые жирорастворимыми витаминами A и D. Из водорастворимых витаминов выраженные токсические эффекты оказывают витамин B₁ и фолиевая кислота, вводимые в больших дозах.

Дисвитаминозы - патологические состояния, развивающиеся в результате гиповитаминоза одного либо нескольких витаминов в сочетании с гипервитаминозом другого либо совокупности других витаминов.

Причины дисвитаминозов:

♦ несбалансированное поступление витаминов в организм;

♦ необоснованный приём препаратов отдельных витаминов при коррекции гиповитаминозов.

Антивитамины - химические вещества, препятствующие реализации биологических эффектов витаминов.

Большинство антивитаминов имеют химическую структуру, сходную с таковой витаминов (например, пиридоксин и его конкурентный антагонист - дезоксипиридоксин). К антивитаминам относят также некоторые соединения, не являющиеся структурными антагонистами витаминов (например, ферменты, разрушающие витамины).

Некоторые антагонисты витаминов применяют при лечении ряда инфекционных заболеваний. Так, структурный антагонист витамина B₆ - изониазид известен как антимикобактериальное ЛС, применяемое при лечении туберкулёза.

НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ АВИТАМИНОЗОВ:

Вит А: ксерофтальмия и кератомаляция, гемеролопия.

Вит Д: остеомаляция и остеопороз (рахит).

Вит Е: мозжечковая атаксия, периферические нейропатии.

Вит К: геморрагический синдром.

Вит В1: «бери-бери»: паралитическая, отечная, сердечная формы.

Вит В2: конъюнктивиты, кератит, светобоязнь, хейлоз, глоссит.

Вит В6: себоррея, стоматит, глоссит, хейлоз, невропатии, анемия.

Вит В12: мегалобластная анемия, гипоксия, ахилия, гипоксия.

Фолиевая кислота: мегалобластная анемия, лейкопения и тромбоцитопения, иммунодефицит, снижение фагоцитоза.

Пантотеновая кислота: нарушения сна, утомляемость, парестезии, невриты, дегенерация надпочечников, патология сердца, почек, ЖКТ

Липоевая кислота: сахарный диабет, атеросклероз.

Биотин: дерматиты, ломкость ногтей, анемии, депрессия.

Вит РР: пеллагра: эритема, дистрофия нервной системы и ЖКТ.

Вит С: цинга: геморрагии, утомляемость, дистрофии, гиперкератоз.

Механизмы нарушений обмена веществ и физиологических реакций при важнейших формах гипо- и гипервитаминозов.