Патофизиология (Пособие для резидентуры)

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

растворы, богатые содержанием белка.

Нарушения обмена калия. В норме калий считается катионом внутриклеточной жидкости. 90% ионов калия содержится во внутриклеточном (110-150 ммоль/л), 10% во внеклеточном пространстве (4-5 ммоль/л). В организме 0,4% калия содержится в плазме крови. В норме в человеческий организм в течение дня должно поступать 2-4 г калия и приблизительно то же самое количество должно выводиться.

Большая часть внутриклеточного калия находится в связанном с белками, углеводами, фосфатами состоянии, а малая часть – в свободном состоянии (K+). В плазме и интерстициальной жидкости ионы калия бывают в ионизированной форме. Нарушение метаболизма калия проявляется в виде гипо- и гиперкалиемии.

Гиперкалиемия – это содержание в плазме крови ионов калия выше нормы. Это может быть вызвано несколькими причинами:

избыточное поступление калия в организм. Например, с пищей или лекарственными препаратами (бромид калия, хлорид калия, йодид калия и др.);

уменьшение экскреции калия почками. Например, при гипоальдостеронизме (болезнь Аддисона) и почечной недостаточности;

выход калия из клетки в кровь при повреждении клеток. Например, при травмах, ожогах, гемолизе, гипоксии, ишемии и некрозе, гипоинсулинизме.

При гиперкалиемии в мышцах наблюдаются гипотония, боль, паралич, гипорефлексия (рис. 14.23). При гиперкалиемии повышается активность парасимпатической нервной системы, нарушается автоматизм, проводимость сердца, что приводит к брадикардии. В это время на ЭКГ интервал P-R пролонгируется, комплекс QRS становится широким (за счет замедления проведения импульса), T зубец бывает высоким и остроконечным (в результате укорочения реполяризации). В норме концентрация калия в плазме крови составляет 3,5-5,5 ммоль/л. Если концентрация калия достигает 8-10 ммоль/л, наблюдается атриовентрикулярная или внутрижелудочковая блокада, если 13 ммоль/л – остановка сердца в фазе диастолы.

Основные проявления гиперкалиемии

Мышечная

Атония

Параличи

Боли в

Брадикардия

Аритмии

гипотония

кишечника

мышц

мышцах

сердца

Рис. 14.23. Основные признаки гиперкалиемии /6/.

Коррекция гиперкалиемии. Для выведения K+ из организма используют несколько методов: использование диуретиков (например, фуросемид) и альдостероновых препаратов (эти препараты увеличивают экскрецию K+ с мочой и спустя несколько часов содержание калия снижается); применение диализа. Это можно проводить путем гемодиализа и перитонеального диализа. Спустя 3-4 часа от начала диализа снижается содержание K+ в крови. Перитонеальный диализ менее эффективный, но в определенной степени способствует снижению содержания K+.

Гипокалиемия – это содержание в плазме крови ионов калия ниже нормы. Гипокалиемия может развиться по нескольким причинам:

недостаточное поступление калия с пищей;

избыточная потеря организмом калия (полиурия, гиперальдостеронизм, синдром Кушинга, длительный прием мочегонных препаратов, диарея, рвота и др.);

ускоренный переход ионов калия из внеклеточного пространства внутрь клетки (при избытке инсулина, при алкалозе и др.).

При гипокалиемии вследствие нарушения нервно-мышечной возбудимости

231

	ЧАСТЬ I	ОБЩАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

наблюдаются мышечная слабость (иногда паралич), гипокинезия желудка и кишечника, снижение тонуса артериол, тахикардия, апатия, сонливость, снижение трудоспособности, психастения (рис. 14.24). На ЭКГ острый зубец Т, интервал Q-T удлиняется, сегмент ST опускается ниже изоэлектрической линии. Если концентрация калия в крови достигает ниже 2 ммоль/л, сердце останавливается в систолическую фазу.

Основные проявления гипокалиемии

Снижение нервно-мышечной								Артериальная
возбудимости								гипотензия
Мышечная								Психастения
гипотония
Гипокинезия желудка и								Аритмии, остановка сердца в
кишечника								диастоле
Дистрофии								Внутриклеточный
тканей								ацидоз

Рис. 14.24. Основные признаки гипокалиемии.

Коррекция гипокалиемии. Необходимо устранить основную причину и ввести соли калия в организм. Вследствие того, что у таких больных содержание хлора также снижается, им вводят раствор хлорида калия (в это время необходимо проверить содержание калия в крови и держать его под контролем).

Нарушения обмена хлора сопровождаются нарушением метаболизма натрия и калия. Общее содержание хлора в организме равно 85 г, и он считается основным анионом внеклеточной жидкости.

Гиперхлоремия – это содержание хлора в плазме крови выше нормы (96-108 ммоль/л). Это может иметь несколько причин:

избыточное употребление поваренной соли с пищей;

уменьшение выведения хлоридов из организма (например, при диффузном гломерулонефрите);

ускорение перехода хлора из тканей в кровь;

при гемоконцентрации (например, в условиях гипертермии).

Гипохлоремия – это содержание Cl– в плазме крови ниже нормы. Гипохлоремия возникает по нескольким причинам:

хлориды поступают в организм в малом количестве (при полном голодании и при выведении поваренной соли из пищевого рациона);

при ускорении перехода Cl– из крови в ткани (ацидоз);

при повышении выведения Cl– из организма (при неукротимой рвоте, хронической диарее).

Гипохлоремия приводит к снижению кислотности желудочного сока.

Нарушение обмена кальция. Кальций входит в состав костей и зубов, а также

сыворотки крови и других жидкостей организма. Он участвует в минерализации костной ткани, свертывании крови, передаче нервных импульсов и сокращении мышц. В плазме кальций бывает в трех формах: связанном с белками (до 41%, это называют неактивной фракцией); с различными анионами (цитрат, фосфат, карбонат – 9%) и в свободном виде, т.е. в ионизированной форме (50%). Свободная форма кальция играет важную роль в регуляции жизнедеятельности организма.

Соединения кальция, поступающие в организм с пищей, можно сказать, в воде не растворяются. Только под воздействием кислого содержимого желудка они превращаются в растворимые соединения. Всасывание кальция происходит, в основном, в двенадцатиперстной кишке и зависит от содержания жиров, жирных кислот, витамина D. Регуляция

232

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

кальциевого обмена осуществляется, в основном, посредством двух гормонов – паратгормона и его антагониста кальцитонина. Паратгормон (паратирин) переводит кальций из костной ткани в кровь, а кальцитонин – из крови в костную ткань. На обмен кальция также влияют СТГ, глюкокортикоиды, минералокортикоиды, тироксин, инсулин.

Гиперкальциемия – это превышение общего содержание кальция в плазме крови выше нормы (2,25-2,75 ммоль/л или 9-11 мг%). Гиперкальциемия может возникнуть по нескольким причинам:

поступление в организм солей кальция выше нормы (например, введение CaCl2 парэнтеральным путем);

уменьшение экскреции Ca2+ посредством почек (например, гиперсекреция паратгормона, гипосекреция кальцитонина, гипервитаминоз D);

поступление кальция из костной ткани в кровь в большом количестве, (например, гиперпаратиреоз, злокачественные опухоли, метастазирующие в костную ткань, множественные переломы костей, ацидоз и др.);

нарушение накопления кальция в костной ткани в связи с гипофосфатемией.

Ниже приведены основные признаки гиперкальциемии (рис. 14.25):

Основные признаки гиперкальциемии

Артериальная		Диспепсия
гипертензия
Гиперкоагуляция		Мышечная гипотония
Гиперкальциурия,		Нефро- и уролитиаз
полиурия
Утолщение роговицы		Остеопороз и кальцифи-
глаза		кация мягких тканей
Психоневрологические		Задержка роста у детей
нарушения

Рис. 14.25. Основные признаки гиперкальциемии.

При гиперкальциемии развиваются ряд защитно-компенсаторных реакций. При этом секреция паратгормона уменьшается, а секреция кальцитонина увеличивается.

Коррекция гиперкальциемии. Должна быть устранена причина гиперкальциемии, необходимо внутривенное введение изотонического раствора NaCl 3-4 л (в течение дня) с диуретиками. Также используют препараты, тормозящие резорбцию костей (тирокальцитонин, эстрогены, бифосфонаты). Эти препараты также способствуют рекальцификации костной ткани.

Гипокальциемия – это снижение содержания кальция в плазме крови ниже нормы. Гипокальциемия развивается по нескольким причинам:

недостаточный прием кальция с пищей или нарушение соотношения содержания фосфора к кальцию в питательных веществах;

снижение всасывания кальция из тонкого кишечника в кровь (например, при хроническом энтерите, резекции тонкого кишечника, образовании в кишечнике нерастворимых соединений кальция, гиповитаминоз D, ахолии);

потеря кальция (например, при нарушении процесса реабсорбции в почках повышается

выведение кальция с мочой) и беременность (в связи с формированием скелета плода);

нарушение мобилизации кальция из костной ткани (например, гипопаратиреоз, медуллярный рак щитовидной железы);

233

	ЧАСТЬ I	ОБЩАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

гиперфосфатемия и алкалоз;

повышение содержания в плазме крови неионизированной формы кальция (например, при повышении содержания плазменных белков);

гипомагниемия, что тормозит секрецию паратгормона и уменьшает эффекты этого гормона и витамина D в костной ткани;

гипоальбуминемия.

Врезультате гипокальциемии развивается патология костей скелета (у детей рахит, а у взрослых – остеомаляция), повышается нервно-мышечная возбудимость (тетания), развивается гипокоагуляция крови, артериальная гипотензия (рис. 14.26). Тонические судороги возникают в мышцах ног и рук, надгортаннике, мимических мышцах. При гипокальциемии легкой степени отмечается латентная тетания, которая выявляется тем, что при надавливании на мышцы плеча возникает спазм (судороги) мышц кисти – «кисть акушера» (симптом Труссо), а при перкуссии области прохождения лицевого нерва – сокращение мышц лица (симптом Хвостека).

	Основные проявления гипокальциемии
Повышение			Снижение		Повышенная			Дистрофия
нервно-мышечной			свертываемости		проницаемость			тканей
возбудимости			крови		стенок сосудов

Рис. 14.26. Основные признаки гипокальциемии.

При гипокальциемии развиваются защитно-компенсаторные реакции, направленные на повышение всасывания кальция и фосфора из кишечника: увеличивается секреция паратгормона, уменьшается секреция кальцитонина, ускоряется образование активной формы витамина D в почках.

Коррекция гипокальциемии проводится в зависимости от ее причины и вызванной ею патологии. Часто гипокальциемия возникает вследствие снижения функции паращитовидной железы. Поэтому применяется лечение паратиреоидными гормонами. Если гипокальциемия сопровождается судорогами, то внутривенно вводятся препараты кальция (например, глюконат кальция). Для устранения хронической гипокальциемии больному назначаются витамин D (эргокальциферол или кальцитриол) и препараты кальция (глюконат или карбонат кальция). Проводится коррекция КЩР.

Нарушения обмена фосфора. Метаболизм фосфора тесно связан с обменом кальция. 85% общего количества фосфора в организме содержится в костной ткани. Во внеклеточной жидкости фосфор находится в виде неорганических фосфатов.

В течение суток в организм с пищей должно поступать 1200 мг фосфора. Из них 2/3 выводится почками, 1/3 – через кишечник. Паратиреоидный гормон, кальцитонин, тиреоидные гормоны и СТГ регулируют экскрецию фосфатов почками. При недостаточности в организме витамина D в моче повышается содержание фосфатов и также развивается гипофосфатемия.

Гиперфосфатемия – это увеличение содержания фосфатов в плазме крови выше нормы (0,8-1,45 ммоль/л или 2,5-4,5 мг%). Ниже приведены причины гиперфосфатемии:

избыточное поступление фосфатов в организм (при внутривенном или пероральном введении фосфатсодержащих препаратов);

нарушение выведения фосфатов посредством почек (почечная недостаточность);

избыточное поступление фосфатов в кровь из тканей и клеток. Например, при тяжелой физической работе, гемолизе эритроцитов, лейкозах, злокачественных опухоля костей, синдроме длительного раздавливания и др.;

гипопаратиреоз, что приводит к увеличению реабсорбции фосфатов в почечных канальцах и развитию гиперфосфатемии.

Гиперфосфатемия проявляется несколькими признаками. При этом создаются

234

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

благоприятные условия для образования оксиапатитов в мягких тканях. Т.к. основную часть оксиапатитов составляют кальций и фосфаты, в тканях развивается кальцификация. В результате гиперфосфатемии артериальное давление снижается, наблюдаются сердечная недостаточность и гипокальциемия (рис. 14.27).

Основные проявления гиперфосфатемии

Артериальная		Гипокальциемия		Сердечная
гипотензия				недостаточность

Рис. 14.27. Основные признаки гиперфосфатемии.

Коррекция гиперфосфатемии. В первую очередь необходимо устранить причину гиперфосфатемии. Если у больного развивается острая гиперфосфатемия, то необходимо парэнтеральным путем ввести изотонические растворы, плазму крови или плазмозаменители, если в тканях развивается обширная деструктивная патология, то необходимо начать гемодиализ.

Гипофосфатемия – это содержание фосфатов в плазме крови ниже нормы. Ниже приведены возможные причины развития гипофосфатемии:

недостаточное поступление фосфора в организм. Например, при голодании, гиповитаминозе D, употреблении пищи, не содержащей фосфаты;

при повышении выведения фосфатов почками. Например, при повреждении почечных канальцев (отравление солями тяжелых металлов), гиперпаратиреоидизме и синдроме Фанкони;

избыточное выведение фосфатов через пищеварительную систему. Например, при чрезмерном использовании лекарственных препаратов щелочного характера, снижающих кислотность желудка (гидрокарбонат натрия, карбонат кальция). Эти вещества присоединяют к себе фосфаты, содержащиеся в желудке и кишечнике, и они выводятся с калом;

ускорение проникновения фосфатов в клетку из крови и межклеточной жидкости. Например, при активации процесса гликолиза и алкалозе. При увеличении pH внутриклеточной среды процесс гликолиза стимулируется. При гликолизе фосфаты в клетке расходуются на синтез АТФ. Поэтому ускоряется прохождение фосфора из крови и межклеточного пространства внутрь клетки.

В результате гипофосфатемии из-за снижения содержания в организме неорганического

фосфора появляется ряд признаков. При этом в тканях организма снижается синтез макроэргических соединений (АТФ, креатинфосфат) и уменьшается синтез нуклеиновых кислот, в костях уменьшается содержание неорганических веществ и развиваются дистрофические изменения – остеопороз, остеомаляция (смягчение костной ткани) и рахит. Также наблюдаются сердечная недостаточность, нарушение высшей нервной системы, мышечная гипотония и гипокинезия (рис. 14.28).

Основные проявления гипофосфатемии

											Рис. 14.28. Основные признаки
	Фосфатурия									Сердечная
											гипофосфатемии.
										недостаточность
	Мышечная гипотония									Остеомаляция
	и гипокинезия
	Расстройства высшей									Остеопороз
	нервной деятельности

235

	ЧАСТЬ I	ОБЩАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

Коррекция гипофосфатемии. В первую очередь необходимо устранить причину, вызвавшую гипофосфатемию. Одновременно должны быть назначены препараты фосфора. Эти препараты необходимо вводить в организм постепенно и с осторожностью. При быстром введении препаратов фосфора в высоких концентрациях увеличивается содержание фосфатов кальция, а это может привести к острой гипокальциемии, коллапсу, сердечной и почечной недостаточности, шоку.

Нарушения обмена магния. В норме в организме содержится до 25-30 г магния. Из них приблизительно 67% содержится в костной ткани, 32% – внутри клетки (в основном, в мышечных клетках), а 1% – во внеклеточной жидкости. 70% внеклеточного магния бывает в ионизированном виде, а 30% – в связанном с молекулами белка состоянии. Магний считается после калия вторым основным катионом внутриклеточной среды. Ионы магния – кофакторы фермента Na+/K+-АТФ-азы. Магний активирует свыше 300 ферментов (ферменты гликолиза – фосфатаза, фосфорилаза, ДНК- и РНК-полимераза и др.). Его недостаточность приводит к нарушению реакций фосфорилирования в тканях.

Гипермагниемия – это увеличение содержания магния в плазме крови выше нормы (0,65-1,1 ммоль/л). Ниже приведены возможные причины развития гипермагниемии:

введение в организм избыточного количества магния. Например, при приеме лекарственных препаратов, содержащих магний;

снижение выведения магния почками. Например, при нарушении экскреторной функции почек (хронический диффузный гломерулонефрит, нефроз, пиелонефрит, почечная недостаточность);

ускорение выхода магния из клеток в межклеточную жидкость и кровь (при ацидозе и гипотиреозе).

При гипермагниемии нарушается деятельность центральной нервной системы, иногда

происходит потеря сознания («магнезиальный сон»). Одновременно происходит снижение альвеолярной вентиляции, развиваются мышечная гипотония, гипокинезия, артериальная гипотензия (рис. 14.29).

Основные проявления гипермагниемии

Угнетение		Альвеолярная		Мышечная		Артериальная
высшей нервной				гипотония и
деятельности		гиповентиляция		гипокинезия		гипотензия

Рис. 14.29. Основные признаки гипермагниемии.

Коррекция гипермагниемии. Необходимо устранить причину, вызывающую данную патологию, и провести лечение основного заболевания.

Гипомагниемия – это снижение уровня Mg2+ в плазме крови ниже нормы. К причинам гипомагниемии относятся:

недостаточное поступление магния в организм с пищей;

нарушение всасывания соединений магния в кишечнике (при диарее, ахолии, хроническом энтерите);

избыточное выведение магния из организма. Например, при первичном дефекте почечных канальцев и вторичном нарушении реабсорбции магния (при избыточном приеме петлевых диуретиков типа фуросемид);

усиление перехода магния из крови в клетки. Это развивается при респираторном алкалозе, гиперинсулинемии.

236

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

При

гипомагниемии

развивается

ряд клинических признаков. Повыша-

Основные проявления гипомагниемии

ется нервно-мышечная возбудимость,

Повышение нервно-

Повышение

аритмия,

тахикардия,

повышение

мышечной возбудимости

артериального давления

артериального давления, отставание в

росте, в тканях развиваются дистрофи-

Тахикардия

Гипотермия

ческие изменения. Повышение нервно-

мышечной возбудимости

характеризу-

Задержка роста

Гипокальциемия

ется тремором, спазмом мышц рук и

организма

ног (рис. 14.30).

Коррекция гипомагниемии. Необхо-

Аритмии

Гипокалиемия

сердца

димо устранить патологию, ведущую к

снижению содержания магния в крови;

Нарушение усвоения

Дистрофия

назначить

введение

в организм

пищи в кишечнике

тканей

препаратов магния (например, раствора

Рис. 14.30. Основные признаки гипомагниемии.

сульфата магния), прием пищи, богатой содержанием магния (например, горох, лобья).

Железо. Как и макроэлементы, содержание железа в организме (приблизительно 3-5 г) составляет больше 0,001% общей массы тела. Однако железо оказывает свое биологическое действие, будучи не в свободном (ионизированном) состоянии, а в связанном с белками состоянии. Поэтому он относится к группе микроэлеминтов. Этот элемент входит в состав ряда белков в форме гема (гемоглобин, миоглобин, цитохром, каталаза, лактоферрин) и не гема (ферритин, гемосидерин, трансферрин, ксантиноксидаза, НАД-Н-дегидрогеназа). Железо обеспечивает доставку кислорода к тканям (в составе гемоглобина) и внутриклеточное окисление (в составе цитохрома). Железо, в основном, поступает в организм в составе пищевых продуктов. Транспорт железа, всасываемого из кишечника, осуществляется посредством белка трансферрина. Железо накапливается в депо (печень, селезенка, костный мозг) в виде ферритина и в малом количестве в виде нерастворимого

гемосидерина.

Нарушение обмена железа проявляется в виде гипер- и гипосидероза. Гиперсидероз развивается при усилении всасывания железа из кишечника, избыточном парэнтеральном введении препаратов железа, талассемии и т.д. Избыток железа накапливается в виде гемосидерина в ретикулоэндотелиальной системе клеток печени и селезенки (гемосидероз), что приводит к развитию фиброза. Токсическое действие высокой концентрации железа приводит к усилению образования свободных радикалов (реакция Фентона). Известно две наследственные формы гиперсидероза: атрансферринемия и первичный гемохроматоз. При гемохроматозе в тканях помимо гемосидерина накапливается пигментное вещество, называемое гемофусцин. В это время кожа окрашивается в бронзовый, а внутренние органы

вкоричневый цвет, развиваются цирроз печени и сахарный диабет (бронзовый диабет). При повышении содержания железа в организме он накапливается вместе с кальцием и фосфором

вточках окостенения скелета, и возникает хондродистрофия (болезнь Кашина-Бека). Гипосидероз развивается при недостаточном поступлении железа с пищей, а также при

снижении кислотности желудка (например, при атрофическом гастрите, гастрэктомии), снижении всасывания железа в кишечнике (например, после резекции кишечника, хроническом энтерите, недостаточности витамина С, превращающем Fe3+ в Fe2+), хронических кровопотерях, в периоды беременности и лактации, когда повышается потребность в железе. Одна из основных причин недостаточности железа – это низкое содержание меди и кобальта в организме. Гипосидероза проявляется в основном железодефицитной гипохромной микроцитарной анемией.

Фтор составляет основную составную часть костей и зубной эмали. В костях его содержание составляет 0,01-0,03%, а в зубной эмали – 0,01-0,02%. Избыточное содержание

237

	ЧАСТЬ I	ОБЩАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

фтора в составе питьевой воды приводит к утолщению зубной эмали. В результате повышения содержания фтора в организме (флюороз) зубы повреждаются (на них появляются пятна).

Низкое содержание фтора в составе пищи является причиной кариеса. Было установлено, что фтор тормозит биосинтез сахаридов, необходимых для развития бактерий, вызывающих кариес. При недостаточности фтора в организме ускоряется биосинтез сахаридов и их избыточное количество, проникая в бактериальные клетки, ускоряет их жизнедеятельность.

Медь входит в состав ферментов, участвующих в жизненно важных процессах (тканевое дыхание, эритропоэз и гранулоцитопоэз). Медь ускоряет всасывание железа через стенку кишечника, вводит железо в состав цитохромоксидазы и гема. Также медь инактивирует инсулиназу, участвует в синтезе катехоламинов, пигментации кожи и волос, обеспечивает нормальное течение процессов кератинизации. Нарушение метаболизма меди проявляется в виде гипер- и гипокупреоза.

Болезнь Вильсона-Коновалова (гепатоцеребральная дистрофия, гепатолентикулярная дегенерация), передаваемое аутосомно-рецессивным путем, сопровождается избыточным содержанием меди. При болезни Вильсона в результате генетического дефекта нарушается соединение меди с церулоплазмином в печени. В результате этого медь накапливается в гепатоцитах. Свободный церулоплазмин, переходя в кровь, быстро разрушается и снижается его содержание в крови. Свободная медь, которая накапливается в печени, повреждает гепатоциты, переходя в кровь, соединяется с аминокислотами, и образующийся комплекс из-за плохой растворимости в воде оседает в тканях (в головном мозге, почках, роговице и радужке глаза и т.д.). При этом с мочой выделяется большое количество комплекса медьаминокислота (гипераминоацидурия) (рис. 14.31).

Генетический дефект АТР7В			Выведение Cu	2+	Выведение Cu2+
(хромосома 13)
			из печени		с желчью
Cu2+		Церулоплазмин			Включение Cu2+
					в церулоплазмин
Печень	Белок		Поступление Cu2+		Свободная Cu
			2-5 мг/сут
			Всасывание Cu2+:
			40-60%
Плазма
			Желудок
			Хронический		Роговица
	Транскруптин		Двенадцатиперстная	гепатит
			кишка
Альбумин
	Ткань	Выведение Cu2+		Цирроз
		около 1,2 мг/сут.

Гемолиз Неврологические расстройства

Рис. 14.31. Болезнь Вильсона-Коновалова /8/.

238

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

К причинам гипокупреоза относятся недостаточное поступление меди с пищей (при искусственном вскармливании младенцев), нарушение его всасывания в кишечнике и др. Недостаточность меди приводит к развитию микроцитарной анемии и лейкопении, нарушениям деятельности нервной системы и соединительной ткани, снижению иммунитета, возникновению сахарного диабета. Нарушение обмена меди оказывает также действие на секрецию гормонов гипофиза, тироксина, адреналина и инсулина. К наследственной форме гипокупреоза относится болезнь Менкеса (болезнь «кудрявых волос»). Болезнь Менкеса наследуется сцепленным с Х хромосомой рецессивным путем, возникает в результате мутации гена, кодирующего белок, который транспортирует медь через портальную систему в печень. При этом в сыворотке крови, печени, головном мозге снижается содержание меди, активность медьсодержащих ферментов. Волосы депигментируются, бывают кудрявыми. Снижение синтеза коллагена и эластина приводит к аневризме миокарда, эмфиземе легких, остеопорозу. Наблюдаются гипотермия, неврологические расстройства (мышечная гипотония, судороги и др.).

Цинк входит в состав ферментов, участвующих в углеводном, белковом, липидном обменах, синтезе и расщеплении нуклеиновых кислот, делении клеток, тканевом дыхании (карбоангидраза, щелочная фосфатаза, цитохромоксидаза, карбоксипептидаза и др.). Он играет важную роль в процессах роста тела, размножении, зрении, остеогенезе, иммунном ответе и др. Цинк принимает участие в образовании активной формы инсулина, также входя в состав фермента супероксиддисмутазы, замедляет образование в клетках свободных радикалов. Рецептор глюкокортикодов, влияющих на все виды обмена веществ и играющих важную роль в адаптации организма при стрессе, также представляет собой цинксодержащий белок. Цинк вместе с ретинолом принимает участие в конформационных изменениях в сетчатке глаза. Недостаток цинка в организме приводит к изменениям в дыхательной и эндокринной системах, гемопоэзе, росте, размножении, процессах окостенения, нарушает синтез инсулина и создает благоприятные условия для развития сахарного диабета. Наследственная форма недостаточности цинка – энтеропатический акродерматит. Развитие болезни связано с нарушением синтеза белка, присоединяющего цинк и обеспечивающего его всасывание в кишечнике. При этом наблюдаются иммунодефицит, дерматит, неврологические расстройства, позднее заживление ран, снижение остроты зрения и другие признаки.

Избыток цинка оказывает эмбриотоксическое действие и замедляет всасывание меди из ЖКТ. Поэтому при лечении болезни Вильсона-Коновалова используют препараты цинка.

Кобальт входит в состав витамина B12, оказывает действие на кроветворение, обмен белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот, репродуктивную функцию организма. Ионы кобальта активируют ряд ферментов (фосфоглюкомутаза, альдолаза, аргиназа и др.). Недостаточность этого элемента приводит к развитию мегалобластической анемии. Повышение содержания кобальта в организме создает условия для развития полицитемии (повышение содержания эритроцитов).

Молибден входит в состав фермента ксантиноксидазы и превращая ксантин в гипоксантин, затем в мочевую кислоту, участвует в пуриновом обмене. Молибден взаимосвязан в обменных процессах с медью, так что он уменьшает действие меди. Повышение содержания молибдена приводит к недостаточности меди, нарушению белкового обмена в остеобластах костной ткани, задержке развития костей. Если в организме повышается содержание фермента ксантиноксидазы и молочной кислоты, то создаются условия для развития подагры.

Манган участвует в процессе глюконеогенеза, синтезе гемоглобина, стимулирует синтез холестерина и жирных кислот, входит в состав таких ферментов, как гидролаза, трансфераза, лигаза и др. Недостаточность этого элемента задерживает развитие скелета, снижает активность щелочной фосфатазы в костях и крови. Вследствие развития процессов деминера-

239

	ЧАСТЬ I	ОБЩАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

лизации в костях, они становятся хрупкими и часто ломаются. Недостаток мангана нарушает также функцию половых желез, вызывая в них деструктивные изменения. Избыток мангана в организме приводит к возникновению рахитоподобных признаков в костях («мангановый рахит»). Из-за затруднения всасывания из ЖКТ железа и меди развивается анемия.

Йод участвует в регуляции функции щитовидной железы, входит в состав тироксина, трийодтиронина. Йод также встречается в слюнных и желудочных железах, а также в других железистых тканях. Недостаточность йода ведет к эндемический зоб.

Литий – один из важных микроэлементов, его содержание в организме составляет приблизительно 70мг. Этот микроэлемент путем поддержания в клетке баланса ионов натрия, калия обеспечивает мембранный потенциал, а также оказывает влияние на распределение ионов кальция внутри клетки. Вообще, эффекты действия лития меняются в зависимости от его концентрации. Так, литий в низких концентрациях регулирует обмен биогенных аминов, обеспечивает высвобождение норадреналина и серотонина в ЦНС. В больших дозах литий снижает активность фермента аденилатциклазы, в головном мозге снижает концентрацию глутамата и ГАМК. Таким образом, литий и в ЦНС нормализует обмен медиаторов. Использование препаратов лития в лечении психических заболеваний основано на этом свойстве микроэлемента. Антиаллерический эффект препаратов лития объясняется повышением содержания цАМФ в клетках под действием лития. Использование солей лития при бронхиальной астме для профилактики бронхоспазма вызывает мышечную релаксацию, а это связано с регуляцией литием в гладкомышечных клетках обмена одноили двухвалентных ионов. Ионы лития могут, как стимулировать, так и ингибировать иммунные реакции. Известно, во время анафилактического шока в плазме снижается содержание лития. Так, на фоне анафилактического шока литий снижает секрецию серотонина и других медиаторов.

Ионы лития оказывают действие на эндокринную систему, в особенности на корковое вещество надпочечников, а также секрецию коркового вещества надпочечников, а также на секрецию гормона АДГ, блокирует высвобождение ТТГ и тироксина. Ятрогенное токсическое действие препаратов лития проявляется снижением функции щитовидной железы, развитием нефрогенного типа несахарного диабета, повреждением сердечнососудистой системы.

Селен, как железо и молибден, входит в состав ферментов глутатионпероксидаза, трансфераза и др. В составе глутатионпероксидазы селен снижает концентрацию пероксидов, а это составляет основу действий микроэлемента (антидистрофического, радиопротекторного, стимулирующего воздействия на процессы гемопоэза и регенерации). Селен, участвуя в окислительно-редуктивных реакциях, оказывает воздействие на липидный и углеводный обмены. Относительно высокая концентрация селена в сетчатке глаза позволяет предположить его участие в фотохимических реакциях.

Недостаточность селена может развиться при нерациональном питании или белковом голодании. В результате дефицита селена в организме возникает болезнь Кешана (эндемическая кардиомиопатия). Это заболевание чаще встречается у населения географических зон с малым содержанием селена в воде и почве. Недостаточность селена – фактор риска ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда. Дефицит этого микроэлемента приводит к ослаблению иммунных реакций, снижению антивирусной и противоопухолевой резистентности организма. В тяжелых случаях может развиться сердечная недостаточность.

К генетическим дефектам обмена селена относятся наследственные селендефицитные ферментопатии (недостаточность глутатионпероксидазы в эритроцитах и тромбоцитах), кистозный фиброз поджелудочной железы (муковисцидоз), наследственные миотонические дистрофии.

При избытке селена в организме (селеноз) наблюдаются дерматит, повреждения зубной эмали, анемия, нервные нарушения, дегенерация печени, увеличение селезенки.

240