4. Порушення виділення і кінцевих етапів метаболізму амінокислот

Одним з порушень метаболізму амінокислот в організмі є підвищене виділення їх з сечею - гіпераміноацідуріі. Вони можуть бути наслідком підвищеного вмісту амінокислот у крові, коли фільтрація амінокислот перевищує можливість їх реабсорбції. У цих випадках виникає генералізована аміноацидурія, що спостерігається при білковому голодуванні, раневом виснаженні, важких опіках, кахектіческой стадії злоякісних новоутворень, хвороби Іценко-Кушинга і т.д. У розвитку цих порушень має значення відносна недостатність процесів дезамінування амінокислот у печінці.

Гіпераміноацідуріі, що розвиваються внаслідок порушення реабсорбції в ниркових канальцях, можуть носити і спадковий характер. Генералізована гіпераміноацідурія спостерігається при синдромі Фанконі, для якого характерне посилення виведення амінокислот з сечею у поєднанні з гиперфосфатурия і глюкозурією. При гепатоцеребральной дистрофії значна екскреція амінокислот носить вторинний характер і пов'язана з тим, що надлишок виділяється міді утворює в нирках комплексні з'єднання з амінокислотами, які не можуть піддаватися реабсорбції.

Може спостерігатися також і виборче зниження реабсорбції окремих амінокислот. Прикладом може служити Цистинурія, при якій порушення реабсорбції цистину, обумовлене поразкою транспортної системи діаміномонокарбонових кислот, поєднується з підвищеним виділенням аргініну, лізину і орнитина. Провідним в клінічній картині цього захворювання є нефролітіаз - утворення каменів нирки і сечовивідних шляхів внаслідок поганої розчинності цистину.

Амінокислоти в організмі розщеплюються до кінцевих продуктів. При цьому вуглецевий скелет у загальних шляхах катаболізму - циклі трикарбонових кислот і термінальних механізмах біологічного окислення розпадається до вуглекислого газу і вода, а азотвмісні функціональні групи - до кінцевих продуктів азотистого обміну: аміаку і сечовини. Процес дезамінування амінокислот здійснюється у всіх органах і тканинах. Синтез сечовини протікає в основному в печінці. Транспортної формою аміаку в організмі є аміди дикарбонових кислот: глутамінової та аспарагінової - глутамін і аспарагін. Азотисті угруповання цих сполук є постачальниками азоту для синтезу сечовини в печінці та процесу аммоніогенеза в нирках. Таким чином, провідну роль у розвитку порушень кінцевих етапів метаболізму амінокислот відіграють патологічні процеси печінки і нирок.

Індикаторним показником, здатним охарактеризувати стан кінцевих етапів обміну амінокислот і адекватність функцій печінки до нирок щодо забезпечення цих процесів, є залишковий азот крові. Найбільшою інформативністю володіють не інтегральні зміни цього показника, тобто - азотемія - надмірний вміст всіх азотовмісних компонентів крові, а зміни змісту кожного з компонентів залишкового азоту.

Порушення функцій гепатоцитів позначається на активності процесів дезамінування і трансамінування амінокислот. Це проявляється у збільшенні амінного компонента залишкового азоту. Паралельно може спостерігатися порушення мочевінообразовательной функції печінки. У цих випадках збільшення вмісту азоту амінокислот, глутаміну і амонійних солей в крові супроводжується зменшенням концентрації сечовини. Можливий розвиток ізольованих порушень мочевінообразовательной функції при спадковій недостатності ферментів орнітінового циклу.

Найбільш частим наслідком порушення синтезу сечовини є накопичення в крові аміаку, що володіє вираженим цитотоксическим ефектом, особливо для клітин нервової системи. В організмі сформовано ряд компенсаторних процесів, що забезпечують зв'язування аміаку. Встановлено, що 80% аміаку, що надходить з кишечника через аортальну вену в печінку, перетворюється на сечовину, четверта частина утворюється сечовини секретується в кишечник, інша кількість виводиться нирками. Аміак, що не пройшов через орнітіновий цикл, у присутності глутамінсінтетази і АТФ перетворюється в глутаминовую кислоту, а потім - у глутамін. Глутамін переноситься кров'ю в печінку і нирки, де гідролізується глутамінази до вільного аміаку, що перетворюється потім в сечовину або зв'язується з іонами водню і виділяється у вигляді солей амонію з сечею. Останній процес, названий аммоніогенезом, є важливим механізмом, спрямованим на підтримку кислотно-лужної рівноваги. Таким чином здійснюється цикл глутаміну, що представляє собою одну з форм транспорту та резерву аміаку.

Навіть при невеликому вмісті іонів NH 4 у крові, вони надають шкідливу дію, так як їх токсичність залежить від рН середовища. Встановлено, що ступінь проникнення аміаку через гематоенцефалічний бар'єр прямо пропорційна рН крові. За теорією "неіонної дифузії" аміак дифундує з простору з більш високим рН в простір з менш високим рН, що сприяє його проникненню всередину мозкових клітин. Вважають, що іони амонію знижують рівень α-кетоглутарової кислоти, порушуючи реакції циклу Кребса, пригнічуючи тканинне дихання. Поряд зі зменшенням утворення енергії в мозку, можливо і підвищення її розпаду під дією АТФ-ази, активність якої зростає при невеликих дозах аміаку. Існують й інші пояснення церебротоксіческого дії аміаку: освіта або накопичення в мозку гіпотетичного речовини, гальмуючого передачу нервових імпульсів (гамма-амінобутірат), порушення включення в цикл Кребса піровиноградної кислоти, недолік ацетилхоліну, пряма токсична дія аміаку на клітинні мембрани, порушення транспорту іонів, зниження внутрішньоклітинного вмісту калію, що тісно пов'язане з активністю транспортної АТФ-ази та змістом АТФ.

Таким чином, аміак пошкоджує метаболічні процеси в мозковій тканині, приводячи до виснаження енергетичні ресурси, що витрачаються на його знешкодження, що тягне за собою падіння електричної активності клітин мозку і розвиток психомоторних порушень.

Найбільш виражена азотемія спостерігається при порушенні видільної функції нирок. При цьому вміст залишкового азоту підвищується головним чином за рахунок азоту сечовини. Максимальний ступінь вираженості цього порушення проявляється уремією. Уремія виникає при гострому або хронічному ниркової недостатності.

Загальна активація катаболічних реакцій білкового обміну в організмі призводить до рівномірного підвищення вмісту всіх компонентів залишкового азоту. При цьому підвищення вмісту амінокислот - гіпераміноацідемія - супроводжується втратою їх з сечею. Це спостерігається при переважанні катаболічних гормонів - глюкокортикоїдів, тироксину; при голодуванні, важких хронічних захворюваннях.

Висновки  Порушення білкового обміну проявляється:

1) Аміноацидемією - збільшенням вмісту амінокислот у плазмі крові, що обумовлюється:

а) зменшенням транспорту амінокислот у м’язові клітини, оскільки при відсутності інсуліну зменшується проникність клітинних мембран для амінокислот, і

б) посиленням процесу протеолізу в м’язах, внаслідок чого амінокислоти, які звільняються, надходять у кров. Надлишок вільних амінокислот в крові поглинається печінкою, де вони шляхом глюконеогенезу перетворюються в глюкозу, що веде до подальшого збільшення рівня гіперглікемії.

2) Порушеннями біосинтезу білків, що прямо пов’язано із випадінням анаболічної дії інсуліну.

Клінічно пригнічення білоксинтезуючих процесів проявляється:

а) порушеннями фізичного і розумового розвитку дітей,

б) сповільненням загоєння ран,

в) порушеннями утворення антитіл, внаслідок чого підвищується чутливість організму до інфекцій (виникнення частих фурункульозів)

 Література 

1. Патологічна фізіологія / За ред. А. Д. Адо і Л. М. Ішимової. - К.: Медицина, 1980. - С. 233-239, 310-312.

2. Патологічна фізіологія / За ред. Н. Н. Зайко. - Київ: Вища школа, 1985. - С. 265-272.

3. Овсянніков В.Г. Патологічна фізіологія (типові патологічні процеси). Навчальний посібник .- Вид-во Львівського університету, 1987. - С. 60-66.

4. Вапцаров І., Іомтов М., Савов С., Дюкмеджіев І., Ешкеназі М. диспротеїнемія. - Софія: Медицина та фізкультура, 1978. -336 С.

5. Мак-Мюррей У. Обмін речовин у людини. - М.: Світ, 1980. - 366 с.

6. МУСІЛ Я. Основи біохімії патологічних процесів .- M.: Медицина, 1985. - 430с.

7. Вельтищев Ю.Є., Єрмолаєв М.В., Ананенко А.А., Князєв Ю.А. Обмін речовин у дітей. - М.: Медицина, 1983. - 462 с.