Патология белкового обмена Белки – структурная основа всех тканей Функции белков: Регуляторная (ферменты, гормоны, поддержание КОС и Ронк). Транспортная (липиды, гормоны, непрямой билирубин и др.). Защитная (факторы иммунитета и гемостаза). Энергетическая (1 г белка = 4,2 ккал тепла). http://nosovetz.ucoz.ru/index/belki/0-61 Регуляция белкового обмена Осуществляется нервными и гуморальными механизмами. http://vashnevrolog.ru/fiziologiya/ atrofiya-golovnogo-mozgaprichiny-patogenez-i-priznaki.html Прямое действие Выделение из нейронов: Нейромедиаторов. Комедиаторов. Трофогенов Регуляция кровотока Нервная регуляция Косвенное действие Изменение функций эндокринных желез (щитовидной, надпочечников, половых желез) Регуляция белкового обмена Эндокринная регуляция Анаболический эффект (активация экспрессии генов и синтеза РНК) Соматотропный гормон. Инсулин. Половые гормоны (андрогены и эстрогены). Гормоны щитовидной железы (в физиологических дозах) Катаболический эффект (активация протеиназ) Адреналин. Глюкокортикоиды. Глюкагон. Гормоны щитовидной железы (в высоких дозах) Этапы белкового обмена 1 этап. Расщепление и усвоение белков в ЖКТ 2 этап. Внутриклеточный синтез и распад белков 3 этап. Межуточный обмен аминокислот 4 этап. Образование конечных продуктов белкового обмена и их экскреция http://bodhi.name/zhivomordnost/ribosomapodgotovka-k-sintezu/ 1 этап. Расщепление и усвоение белков Причины нарушений: 1. Заболевания желудка язвы, гастриты, опухоли; ускоренная эвакуация пищи; дефицит HCl → набухание белков, дефицит пепсина. http://narodnymisredstvami.ru/effektivnyienarodnyie-retseptyi-pri-bolyah-v-zheludke/ 2. Заболевания поджелудочной железы панкреатит, рак; обтурация или сдавление протоков железы. http://pankreatitpro.ru/zheleza/podzheludochnaya-zheleza.html 3. Заболевания тонкого кишечника ↓ секреторной и всасывательной функций; ↑ моторной функции. 4. Резекция желудка или кишечника. http://www.tiensmed.ru/news/kishecinik-wkti/ 5. Лихорадка (↓ пищеварительных соков). http://plushealth.ru/blog/tipy-likhoradok.html Последствия нарушений расщепления и усвоения белков Белковое голодание Протеиногенные амины путресцин; кадаверин; гистамин; тирамин Интоксикация непереваренные белки в толстом кишечнике расщепляются бактериальной флорой Ароматические соединения индол; скатол; крезол; фенол Сенсибилизация и пищевая аллергия вследствие накопления токсинов в кишечнике http://team-med.ru/bolezni/boli_v_zhivote 2 этап. Внутриклеточный синтез и распад белка А) Синтез белка Синтез белка происходит в организме на протяжении всей жизни непрерывно, но особенно активно в период внутриутробного развития, детства и юношества. 1. 2. 3. 4. 5. Причины нарушений синтеза белка: Дефицит незаменимых аминокислот. Дефицит заменимых аминокислот. Дефицит энергии в клетках. Нарушение генетической информации о структуре белка, процессов ее транскрипции и трансляции. Расстройство нервной и эндокринной регуляции. 1. Дефицит незаменимых аминокислот ↓ белка в пище. ↓ переваривания белковой пищи. ↓ отдельных аминокислот: первичный (дефицит аминокислоты как таковой); вторичный (дефицит вследствие избытка другой аминокислоты, сходной по строению). Недостаток хотя бы одной из незаменимых аминокислот влечет снижение синтеза белка. 2. Дефицит заменимых аминокислот ↓ трансаминирования α-кетокислот Заменимые Незаменимые гиповитаминоз В6; Аланин Валин недостаток трансаминаз Аргинин Гистидин Аспарагин Изолейцин Аспарагиновая кислота Лейцин Глицин (гликокол) Лизин Глютамин Метионин Глютаминовая кислота Треонин Пролин Триптофан Серин Фенилаланин (заболевания печени); антагонисты трансаминаз (противотуберкулезные). ↓ α-кетокислот гиповитаминозы В1, В2, РР, С; гипоксия; сахарный диабет. Тирозин Цистин 3. Дефицит энергии в клетках Гиповитаминозы В1, В2, РР, С. Тиреотоксикоз. ↓ АТФ или ГТФ (необходимы для образования пептидных связей). Лихорадка. Гипоксия. 4. Нарушение генетической информации, ее транскрипции и трансляции Мутация в гене белка. Ошибка транскрипции гена. Аномальный белок Дефект ферментов трансляции. (неактивный). Недостаток иРНК. Дефицит белка. Примеры заболеваний: фенилкетонурия, гемофилия, гемоглобинозы. 5. Расстройство нервной и эндокринной регуляции Нервная система В денервированных тканях: 1. распад > синтез белка; 2. дистрофия и атрофия; 3. трофические язвы; 4. эмбриональные белки. Эндокринная система При эндокринопатиях: 1. ↑ глюкокортикоидов – стрии; 2. гипертиреоз – истощение; 3. сахарный диабет (СД) – трофические язвы; 4. ↓соматотропного гормона – карликовость, старение. Нарушение стабилизирующего и репарационного синтеза белка. Последствия нарушения синтеза белка Дистрофия и гибель клеток, замедление процессов регенерация и обновления Угнетение синтеза ферментов и гормонов – эндокринопатии и энзимопатии Снижение выработки антител – ухудшение иммунитета Снижение синтеза белков плазмы – отеки В детском возрасте – замедление физического и умственного развития 2 этап. Внутриклеточный синтез и распад белка Б) Распад белка Распад белка осуществляется тканевыми катепсинами, протеиназами. За сутки обновляется 1–2% общего белка организма. О белковом обмене судят по азотистому балансу. Азотистый баланс – суточная разница между поступающим и выделяющимся из организма азотом Положительный – азота поступает больше, чем выводится (активный рост, беременность, регенерация, выздоровление, избыток СТГ и полицитемия, богатая белками пища) Отрицательный – азота выводится больше, чем поступает (при патологии) Причины отрицательного азотистого баланса Инфекции, воспаление. Обширные травмы, операции, ожоги. Злокачественные новообразования. ↑ TNFα, IL-6 и IL-1 ↓ синтеза белка и аппетита. Стресс. Эндокринные заболевания (гипертиреоз, гиперкортицизм). Обезвоживание. Лучевая болезнь. Белковое голодание. Гиповитаминозы А, С, В1, В2, В6, РР, В9. ↑ катаболических гормонов ↑ распада белка. ↓ синтез белка, поэтому превалирует распад. Дефицит незаменимых аминокислот. Гипоксия ацидоз → ↑ ферментов распада белка. Последствия отрицательного азотистого баланса Интоксикация организма продуктами распада Дистрофические изменения в органах и тканях Похудение Снижение синтеза белков плазмы – отеки В детском возрасте – задержка роста и умственного развития http://doctor.kz/health/ne ws/2012/06/08/13382 3 этап. Межуточный обмен аминокислот Его нарушения см. в учебнике «Патофизиология». 4 этап. Образование конечный продуктов белкового обмена и их экскреция Продукты белкового обмена: Остаточный азот – это суммарный азот соединений, находящихся в плазме крови после удаления ее белков (в норме = 14,3–28,6 ммоль/л). 50% – азот мочевины. 50% – немочевинный = резидуальный азот (аммиак, аминокислоты, мочевая кислота, креатинин, индикан). Последствия нарушения четвертого этапа белкового обмена: Гиперазотемия – повышение уровня остаточного азота в крови. Виды гиперазотемии: 1. Продукционная. 2. Ретенционная. 3. Смешанная. Обезвреживание аммиака в норме Дезаминирование аминокислот Микрофлора кишечника Микрофлора Аммиак Орнитиновый цикл Аминирование (в ЦНС и др. тканях) Соли аммония Мочевина 25% в ЖКТ α-кетокислота +NH3 = глутамин 1% с потом 70% с мочой http://swiss-medicine.ru/napravlenijalechenija/onkologija/opuholi-centralnoj-nervnoj-sistemy/ 1. Продукционная гиперазотемия Причины: поражение печени; гипоксия гепатоцитов; распад тканевых белков; богатая белками пища. ↓ ферментов печени (орнитинового цикла). перегрузка печени (орнитинового цикла). В крови: ↓(N) мочевины + ↑ резидуального азота (аммиака) ↑↑ аммиака. Энцефалопатия (печеночная кома) Необратимое связывание с α –кетоглутаровой кислотой, щавелевоуксусной кислотой. ↓ цикла Кребса. ↓ АТФ (особенно в ЦНС). http://liver.su/ 2. Ретенционная гиперазотемия Причины: поражение почек; нарушение проходимости мочевыводящих путей. http://breastcare.ru/bla dder/kidneys/ В крови: ↑ мочевины + ↑↑ остаточного азота (до 200 ммоль/л). Энцефалопатия (уремическая кома). 3. Смешанная гиперазотемия Причины: поражение печени + почек; острая почечная недостаточность + сепсис, обширные травмы. ↑ распад белка + ↓ выведение азотистых продуктов. Нарушение белкового состава плазмы крови Белковый состав плазмы крови в норме Общий белок плазмы крови составляет 60-80 г/л и складывается из нескольких фракций: альбумин (50–60%); α1-глобулины (2–4%); α2-глобулины (6–10%); β-глобулины (8–15%); γ-глобулины (10–20%). Варианты нарушений белкового состава плазмы крови 1. Гипопротеинемия. 2. Гиперпротеинемия. 3. Гипоальбуминемия. 4. Гиперальбуминемия. 5. Гипогаммаглобулинемия. 6. Гипергаммаглобулинемия. 7. Парапротениемя. 8. Криоглобулинемия. Изменение общего содержания белка в плазме крови. Изменение соотношения фракций белков в плазме крови (т. е. диспротеинемии). 1. Гипопротеинемия Это снижение общего содержания белка в плазме крови менее 60 г/л. Абсолютная – ↓синтеза или ↑ распада (↑ потерь) белка. Относительная – разбавление крови при гипергидратации. ↓ синтеза белка (чаще ↓ синтез альбумина) 1. ↓ переваривание белка (ферментопатии, панкреатит); 2. ↓ всасывания аминокислот (энтерит, колит, уковисцидоз); 3. ↓ синтез полипептидной цепи (глюкокортикоиды, ↓ АТФ). ↑ распада белка 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. лихорадка, сепсис; опухоли, травмы; тиреотоксикоз, СД; физическая нагрузка. ↑ потерь белка с мочой (нефротический синдром); с кровью (кровотечения); с экссудатом и транссудатом (ожоги, дерматит, плеврит, асцит); через ЖКТ (диарея, рвота). 2. Гиперпротеинемия Это повышение общего содержания белка в плазме крови более 80 г/л. Абсолютная – ↑синтеза белка. Относительная – сгущение крови при обезвоживании (↓ поступление или ↑ потери воды). ↑ синтеза белка (чаще ↑ синтез глобулинов, что проявляется ↑ СОЭ) 1. физиологическое (беременность); 2. патологическое (воспаление, инфекции, аллергии, аутоиммунные болезни, парапротеинемии). 3. Гипоальбуминемия Это уменьшение содержания альбумина в плазме крови менее 35 г/л. Абсолютная – ↓ синтеза или ↑ распада (↑ потерь) альбумина. Относительная – разбавление крови (при быстром схождении отеков) или перераспределение альбумина (асцит, плеврит). 3. Гипоальбуминемия ↓ синтеза альбумина 1. ↓ переваривание белка (ферментопатии, панкреатит); 2. ↓ всасывания аминокислот (энтерит, колит, муковисцидоз); 3. ↓ синтеза в печени (цирроз печени, ↓ АТФ). ↑ распада альбумина 1. лихорадка, сепсис; 2. опухоли, травмы; 3. тиреотоксикоз; 4. глюкокортикоиды. ↑ потерь альбумина 1. с мочой (нефротический синдром); 2. с кровью (кровотечения); 3. с экссудатом (ожоги, дерматит); 4. через ЖКТ (диарея). 4. Гиперальбуминемия Это увеличение содержания альбумина в плазме крови более 50 г/л. Абсолютная – при избыточном внутривенном введении альбумина. Относительная – артефакт (взятие крови из области стаза) или сгущение крови при обезвоживании. 5. Гипогаммаглобулинемия Физиологическая У новорожденных в первые недели жизни естественным образом снижается содержание материнских IgG в крови, а собственные Ig еще не синтезируются (минимальное содержание IgG в возрасте 3 мес, особенно опасно у недоношенных). Патологическая Врожденная – проявляется в раннем детском возрасте. Приобретенная – может проявляться как у детей, так и у взрослых и связана либо с угнетением синтеза белка (при опухолях, облучении, лечении глюкокортикоидами, недоедании), либо с его потерей (при кровопотерях, ожогах, патологии почек, диарее). 6. Гипергаммаглобулинемия ↑ всех Ig – при бактериальных и паразитарных болезнях. ↑ IgG – при аутоиммунных болезнях, аллергиях; ↑ IgЕ – при аллергиях; ↑ IgА – при инфекциях кожи, слизистых ЖКТ и дыхательных путей, почек; ↑ IgМ – в начале вирусных и паразитарных болезней. 7. Парапротеинемия Это появление в крови аномальных иммуноглобулинов (чаще всего моноклональных иммуноглобулинов). Встречается при лейкозах: миеломной болезни; болезнях легких и тяжелых цепей Проявляется: возникновением М-градиента (при электрофорезе белков крови); сгущением крови, тромбозом; увеличением СОЭ. 8. Криоглобулинемия Это появление в крови патологических белков, превращающихся в желеобразное состояние при t < 37 ͦС (это поликлональные иммуноглобулины). Встречается при: миеломной болезни; хроническом лимфолейкозе; инфекциях (туберкулез, сифилис); аутоиммунных болезнях; циррозе печени. Проявляется: непереносимостью холода (тромбозы); поражением почек и сосудов (кровотечения); гемолизом и анемией. Последствия нарушений белкового спектра крови Гипо-протеинемия. Гипо-альбуминемия. Гипер-протеинемия. ↓ онкотического давления крови → отеки. Гипер-альбуминемия. ↑ онкотического давления крови → ↑объема крови. Гипо-гаммаглобулинемия. → частые инфекции. Гипер-гаммаглобулинемия (редко). Парапротениемя. Криоглобулинемия. ↑ вязкости крови → тромбозы. Литература Патофизиология : учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по специальностям 060101.65 «Лечебное дело», 060103.65 «Педиатрия», 060104.65 «Медико-профилактическое дело», 060105.65 «Стоматология» дисциплины «Патология» : в 2-х томах / ред.: В. В. Новицкий, Е. Д. Гольдберг, О. И. Уразова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. : ГЭОТАРМедиа, 2010. – Том 1. – 2009. – 848 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru (дата обращения 04.02.2017). Руководство к практическим занятиям по патологии для студентов фармацевтического факультета : учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности 060301 «Фармация» по дисциплине «Патология» (Т. В. Федорович и др.) / ред.: В. В. Новицкий. – Сибирский медицинский университет (Томск). – Изд. Томского университета, 2005. – 240 с. Клиническая биохимия : учебное пособие для студентов медицинских вузов / ред. : В. А. Ткачук. – 3-е изд., испр. и доп. – Электрон. текстовые дан. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 264 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru (дата обращения 04.02.2017). Нормальная физиология [Текст] : учебник для студентов медицинских вузов по специальностям «Лечебное дело» и «Педиатрия» / Н. А. Агаджанян [и др.] / под ред. В. М. Смирнова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Академия, 2010. – 480 с. Патология : руководство / ред. : В. С. Пауков, М. А. Пальцев, Э. Г. Улумбеков. – 2-е изд., испр. и доп. – Электрон. текстовые дан. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2015. – 2500 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru (дата обращения 04.02.2017). Патофизиология. Курс лекций : учебное пособие для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по специальностям 060101.65 «Лечебное дело», 060105.65 «Медико-профилактическое дело», 060201.65 «Стоматология», 060103.65 «Педиатрия» по дисциплине «Патофизиология. Клиническая патофизиология» / ред. Г. В. Порядин. – Электрон. текстовые дан. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 1 on-line, 592 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru (дата обращения 04.02.2017). Электронные библиотечные системы: ЭБС «Book-Up». Режим доступа: http://books-up.ru. ЭБС СибГМУ. Режим доступа: http://irbis64.medlib.tomsk.ru. ЭБС «Юрайт». Режим доступа: http://www.biblio-online.ru. ЭБС «Консультант студента». Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru. Спасибо за внимание!
