Кировская государственная медицинская академия

Коми филиал

Кафедра физиологии

Курс Патофизиологии

Нарушения обмена белков Нарушения обмена нуклеиновых кислот

Учебное пособие для студентов III курса г. Сыктывкар 2003

I. Нарушения обмена белков.

II. Нарушения обмена нуклеиновых кислот.

1.Нарушения обмена белков. Введение.

Белки-рабочие инструменты, исполняющие генетические программы организма. Фундаментальной функцией является способность белков к комплиментарному взаимодействию- то есть способность распознавать и распознаваться . Вариантами данной способности, в свою очередь, являются следующие функции:

При изучении нарушений обмена белков необходимо учитывать следующие его особенности-

• белки в организме не депонируются (при дефиците белка мобилизируются белки мышц, кожи, потом паренхиматозных органов и в, последнюю очередь, белки головного мозга).

• обмен белка отличается высокой интенсивностью (за сутки обновляется около 1г/кг белка организма, полностью все молекулы белка в организме обновляются за 130-160 сут).

Азотистый баланс - интегральный показатель общего уровня белкового обмена, суточная разница между поступающим в организм азотом, и количеством азота, выделяемого из организма (с мочой, капом). Азотистый баланс

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА

Первичного (экзогенного) происхождения

1. несоответствие поступления белка в организм потребностям

Вторичного (эндогенного) происхождения

2. Нарушения расщепления и всасывания белков в ЖКТ

3. Нарушения межуточного обмена белков

· Нарушение трансмембранного переноса АК

· Нарушение метаболизма

· Нарушение химических преобразований АК

4. Нарушение содержания белков в плазме крови

5. Изменение скорости распада белков

6. Расстройство конечных этапов метаболизма

Несоответствие количественного и аминокислотного состава белка, поступающего в организм, потребностям в белке.

• -в организм в сутки должно поступать не менее 1,5-2,5 г белка на 1 кг веса

• организм должно вводиться такое количество белка, которое бы восполняло его потребность в незаменимых АК(АК не синтезируемые в организме, а поступающие только с пищей: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.)

Недостаточное поступление

Основной причиной недостаточного поступления белка в организм является Голодание-

• Абсолютное(прекращение поступления в организм пиши и воды)

• Полное (прекращение поступления в организм пиши, но не воды)

• Неполное (недостаточное поступление в организм пиши)

• Частичное( недостаток в пище отдельных ее компонентов- белков, липидов, углеводов и тд.)

Расстройства жизнедеятельности развиваются при первых двух типах

Квашиоркор - болезнь первенца после рождения младшего (с языка зап.-

африканского народа Га)

проявления:

• -сниженная масса

• -значительная гипопротеинемия (преимущественно за счет гипоальбуминемии)

• -гиполипопротеинемия

• -отрицательный азотистый баланс (на 20-30%ниже нормы)

• -тотальные отеки, асцит (результат гипоонкии крови)

• -иммунодефициты (часто комбинированные)

• -гиперальдесторонизм (в результате гиповолеми)

• -гипернатриемия, гипокалиемия ( гиперальдесторонизм), гипофосфатемия, гипомагниемия.

• -апатия, гиподинамия

• -задержка физического и умственного развития

прогноз:

неблагоприятный (в связи с атрофией тонкой кишки и ахилией)

Смертность

:высокая (в основном от инфекции в связи с выраженным иммунодефицитом).

Алиментарная дистрофия (алиментарный маразм)-

Проявления.-

• снижение массы тела

• -содержание белка на нижней границе нормы, гиполипопротеинемия

• -отрицательный азотистый баланс( 15-25% ниже нормы)

• -гипогликемия (из-за дефицита углеводов в пище)

• -кетонемия, кетоацидоз (в результате интенсивного катаболизма липидов)

• -гиперкортицизм

• -повышенные уровни глюкагона, соматостатина

• -гиперкалиемия

• -иммунодефицит (т-клеточный)

• -задержка умственного и физического развития

не характерны:

- выраженная гипопротеинемия

-отеки

-расстройства электролитного баланса

прогноз:

благоприятный

избыточное поступление белка

причины: - переедание

-несбалансированная диета (прием пищи с высоким содержанием

белка)

проявления

· - положительный азотистый баланс

· -повышенное содержание белка в крови

· -диспепсические расстройства (поносы, запоры) -дибактериоз с развитием кишечной аутоинфекции и аутоинтоксикации

· -отвращение к пище (особенно богатой белком)

нарушения АК состава потребляемого белка

дефицит незаменимых АК:

Общие проявления

Специфические проявления

Фенилаланин

Триптофан

Метионин

- отрицательный азотистый баланс (из-за усиления катаболизма эндогенных белков для компенсации -недостатка дефицитной АК) -замедление роста и нарушение развития у детей -уменьшение массы тела - снижение аппетита и усвоения белка пищи

- гипотиреоз

-гипокатехолемия (в результате пониженной секреции А и НА)

- пеллагра

-анемия

-помутнение роговицы, катаракта

-гипопротеинемия

-ускорение атерогенеза

-ожирение

-гипокортицизм

-гипокатехолемия

Избыток отдельных АК

Общие проявления

Специфические проявления

Фенилаланин

Метионин

- нарушение вкуса

-снижение аппетита

-уменьшение массы тела

-расстройства обмена других АК

-нарушение функций органов и тканей

- задержка психомоторного развития детей

-слабоумие

-частое развитие экземы

-анемия

-сердечная недостаточность (как результат

кардиомиодистрофии)

-печеночная недостаточность (дистрофия гепатоцитов)

2. Нарушение расщепления и всасывания белков в ЖКТ

В пищеварительном тракте белки теряют свою специфичность, подвергаясь расщеплению до АК, которые подвергаются всасыванию.

Виды нарушений:

• -Первичные (различные формы патологии желудка и кишечника)

• -Вторичные (функциональные расстройства секреторной и всасывательной функции эпителия в результате отека слизистой оболочки)

Причины недостаточного расщепления

проявления

В желудке

- гипоацидные состояния

- уменьшение содержания и/или активности протеолитических ферментов (пепсин, трипсин, химотрипсин)

-резекция части желудка

в тонкой кишечнике:

-наследственные патологии (Sd мальабсорбции - Sd нарушенного всасывания)

-усиление перистальтики (энтероколиты)

-уменьшение площади всасывания (резекция)

-повреждение стенки т.к. (отек, воспаление)

-неравномерное всасывание отдельных АК

-нетропическая форма спру (целиакия-глютеновая энтеро патия.(2)

- нарушение набухания белка, торможение переваривания коллагенового компонента

продуктов

- недостаточное расщепление белков мышечных волокон

-замедление эвакуации пиши в двенадцатиперстную кишку

-креаторея

- целиакия глютеновая-синдром характеризующийся нарушением полостного и мембранного переваривания белков, а так.же торможением всасывания АК

- гипотрофия органов и тканей

- снижение массы тела

- вторичные иммунодефициты

- гипопротеинемия

- отеки дисбакгериоз

- осмотическая диарея

- интоксикация организма (вследствие расщепления не переваренных белков

бактериями кишечника с выделениями ядовитых веществ (индол, скатол, креазол, фенол).

нарушение трансмембранного переноса

причины: - мембранопатии- первичные (моногенные дефекты)

-вторичные

Этапы нарушении:

I 1.Из кишечника в кровьI

2.Из крови в гепатоциты

3.Из первичной мочи в кровь

4.Из крови в клетки органов и тканей

проявления
-Sd Фанкони
-цистинурия
-цистиноз нефропатический(при отравлении солями тяжелых металлов
Cu,Сd,Pb,Hg)

нарушение метаболизма белков

нарушение протеосинтеза

причины:-

алиментарная недостаточность

1.нарушение транскрипции при повреждениях

2.ДНК (ионизирующая радиация, химические, в том числе

3.лекарственные (антибиотики -стрептомицин, неомицин (вызывают ошибки при считывании), рифампицин (блокирует РНК-полимеразу)

4.нарушение трансляции (действие химических, биологических агентов, недостаток энергии)

5. первичные (фенилкетонурия, тирозинопатии) и вторичные

расстройства метаболизма АК

6. нарушение нервной и эндокринной регуляции

нарушение протеолиза.

1. Его ограничение приводит к снижению активности белковых гормонов, падению активности ферментов и др.

2. Его активация приводит к ускорению распада внутриклеточных белков, что приводит к изменениям гормональной регуляции, метаболическим сдвигам .крайний случай - самопереваривание поджелудочной железы при панкреатитах.

Соотношение процессов протеосинтеза и протеолиза определяет уровень содержания белков в плазме крови.

Нарушение химических преобразований АК

Реакции	значение	Причина нарушений	проявления
Переаминирования	Источник образования новых АК	Недостаток Вит. В6 нарушение синтеза трансаминаз	Неполноценный состав АК
Дезаминирование	Образование конечных продуктов, энергетический обмен	Гипоксия, гиповитаминозы С, РР, В2, ↓ активности аминоксидаз	Ослабление мочевинообразования, аминоацидурия
Декарбоксилирования	Образование аминов	Нарушение функции декарбоксилаз

Гиперпротеинемии:

· Гиперсинтетические (истинные, протеосинтетические)-результат гиперпродукции белка (при плазмоцитомах, миеломной болезни)

· Гемоконцентрационные (ложные)-развиваются в результате гемоконцентрации, без увеличения протеосинтеза (при ожоговой болезни, диарее, рвоте)

Гипопротеинемии

Первичные (наследственные)

Вторичные (приобретенные)

Анальбуминемия

проявления:

-↓ уровня связанного Са+

- гиперхолестеринемия

- повышенная утомляемость

-отек стоп

-гипотензия

Sd Брутона

Sd Вискотта - Олдрича

при печеночной недостаточное

белковом голодании

гипоаминоацидемии

ожоговой болезни

нефрозах

кровопотерях

· Гипосинтетические

· Гемодилюционные - обусловлены гиперволемией (при гиперальдостеронизме, почечной недостаточности)

Парапротеинемии

наличие в крови аномальных белков при:

- Миеломной болезни -присутствует миеломный Ig G

- Болезни тяжелых цепей -неполный синтез тяжелых цепей Ig G и отсутствие части их Fc фрагмента

- Лимфомы синтез аномальных IgM, обладающих повышенной агрегируемостью

5.Изменение скорости распада белков

В N полупериод существования белков в организме колеблется от часов до многих суток и увеличивается, при уменьшении содержания белков в пище и уменьшается при увеличении. Увеличение скорости при:

· повышении температуры

· воспалительных процессах

· тяжелых травмах

· гипоксии

· опухолях

Проявление

· отрицательный азотистый баланс

· стощение

6.Расстройство конечных этапов катаболизма белков

Остаточный(небелковый) азот - интегративный параметр белкового обмена в организме

Показатели	норма
Остаточный азот	14,3-28,5
мочевины	2,9-8,9
АК	3,6
мочевой кислоты	0,71
креатинина	0,36
креатина	0,14
аммиака	0,07

Аммиак - обладает наиболее выраженными патогенными свойствами. Беспрепятственно проникает через мембраны клеток, оказывая альтерирующее действие на ферменты, компоненты цитозоля и мембран. Инактивируется вовлекаясь в реакции аминирования кетокислот (глутаровая кислота-> глутамин) и образования мочевины

Мочевина- выводится почками и потовыми железами.

Причины нарушения образования мочевины	проявления
Недостаточность ферментных систем (гепатиты, цирроз печени наследственные дефекты	азотемия Интоксикация аммиаком

Креатинин - уровень в крови и моче меняется при сах.диабете, голодании, гипотрофии мышц, миозитах, миастении, авитаминозе Е, тиреотоксикозе.

Диспротеинозы - патологические состояния, характеризующиеся изменением физико-химических свойств белков и расстройством их ферментативной, структурной, рецепторной и информационной функции

Диспротеинозы:

-клеточные

-внеклеточные

· *амилоидоз

· *гиалиноз

· *мукоидное набухание

· *фибриноидное набухание

II НАРУШЕНИЕ ОБМЕНА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Расстройства обмена пиримидиновых оснований

Расстройства обмена пуриновых оснований

Класс

функции

Пиримидины

Урацил

Тимин

Цитозин

Метилцитозин

Оксиметилцитозин

Пурины

Аденин

Гуанин

Метиладенин

Метилгуанин

обмен и функционирование ДНК, РНК нуклеотидтри (ди) фосфатов - поставщики энергии

компоненты нуклеиновых кислот составная часть макроэргов

Расстройства метаболизма пиримидиновых оснований:

- оротацидурия

- гемолитическая анемия

- аминоизобутиратурия

Расстройства метаболизма пуриновых оснований:

-гиперурикемия

-подагра

-Sd JIeшa-Найена

-Гипоурикемия

Гиперурикемия - повышенное содержание мочевой кислоты в крови.

Подагра-заболевание характеризующееся повышенным содержанием мочевой кислоты в крови, отложением избытка ее солей в органах, тканях, суставах, уратной нефропатией, нефро - и уролитиазом.

Этиология