Гипераминоацидурия может быть обусловлена не только общим, но и парциальным повышением содержания аминокислот в крови с одновременным увеличенным выделением аминокислот и их метаболитов с мочой. Обнаружение в моче аминокислот и их метаболитов является не только диагностическим критерием энзимопатии, но и может приводить к цистинурии с формированием камней в мочевыводящих путях и почках в результате низкой растворимости аминокислот.
При почечной недостаточности различного генеза нарушается экскреция конечных продуктов азотистого обмена, мочевины, креатинина. В крови выявляется повышение остаточного азота, мочевины. Тяжелым проявлением данной патологии является уремическая кома, требующая экстренного вмешательства больному в виде гемодиализа, в будущем решается вопрос о трансплантации почек.
Нарушение конечных этапов метаболизма пуриновых азотистых оснований и выделения мочевой кислоты приводят к патологии обмена нуклеопротеидов. Нарушения обмена нуклеиновых кислот связаны с патологией синтеза и разрушения пиримидиновых и пуриновых оснований. К пиримидиновым основаниям относят урацил, тимин, цитозин, метил- и оксиметилцитозин. К пуриновым – аденин, гуанин, метиладенин, метилгуанин. Финальным метаболитом пуриновых оснований является мочевая кислота, синтезирующаяся в гепатоцитах и энтероцитах при участии ксантиноксидазы, разрушается в кишечнике с образованием глиоксалевой кислоты и аммиака. К нарушениям метаболизма пиримидиновых оснований относят оротацидурию, гемолитическую анемию и аминоизобутиратурию. К основным расстройствам обмена пуриновых оснований относят подагру, гиперурикемию, синдром Леша – Найена, гипоурикемию.
Самое известное заболевание этой группы – подагра, при которой соли мочевой кислоты в виде кристаллических образований откладываются в суставах, хрящах, сухожилиях и других органах. Развивающееся воспаление с последующим разрастанием соединительной ткани окружает эти включения. Патологический процесс имеет хроническое рецидивирующее и прогрессирующее течение. Диагностическим симптомом подагры является гиперурикемия – повышение содержания мочевой кислоты в крови. Избыточное выделение мочевой кислоты с мочой способствует образованию уратных камней в мочевыводящих путях. Гиперурикемия может быть симптомом при таких заболеваниях, как атеросклероз, острые и хронические лейкозы, ожоговой болезни, острых пневмониях. Для облегчения состояния больных используют соли лития, которые трансформируют ураты в растворимую форму. Гипоурикемия – состояние, при котором выявляется в крови снижение концентрации мочевой кислоты. Этиология: недостаточность ксантиноксидазы и/или сульфитоксидазы. Клинические проявления: образование кристаллов в ткани почек, суставов, мышцах, мышечные судороги, в тяжелых случаях – нистагм.
Важную роль в жизнедеятельности организма играют витамины – органические вещества различной химической структуры, которые выполняют каталитическую коферментную функцию в метаболизме, при этом недостаток их в организме сопровождается появлением различных клинических симптомов. Гиповитаминоз – это клиническое состояние, сопровождающееся недостаточным поступлением в организм некоторых витаминов. Авитаминоз – отсутствие определенного витамина в организме. В случае недостатка в организме нескольких витаминов клиническое состояние называется полигиповитаминоз или полиавитаминоз.
Этиологическими факторами витаминной недостаточности являются:
1. Недостаток или полное отсутствие витаминов в пище – первичные экзогенные гиповитаминозы.
2. Нарушения процессов всасывания витаминов в кишечнике.
3. Физиологические и патологические состояния, сопровождающиеся повышенной потребностью организма в витаминах.
4. Нарушения метаболизма витаминов в организме вследствие ятрогенных причин, например при использовании лекарственных препаратов, обладающих антагонистическими к витаминам фармакологическими действиями.
Состояниям гиповитаминоза могут способствовать особенности питания, так при недостаточном белковом питании нарушается утилизация витаминов и усиливается их выведение из организма. Длительное и особенно бесконтрольное использование антибиотиков, угнетая микрофлору кишечника, нарушает всасывание витаминов. Несбалансированный прием витаминов, при котором увеличенное содержание отдельных витаминов способствует усиленному выделению других. Состояния, при которых возникает условный антагонизм витаминов.
Повышенный прием витаминов также чреват появлением патологических состояний – гипервитаминозом. Наиболее изучены следующие гипервитаминозы.
Гипервитаминоз А проявляется в виде поражения центральной нервной системы, кожи, суставов, печени, селезенки. Может иметь острую и хроническую формы.
Гипервитаминоз Д изменяет метаболизм кальция, способствует выведению его из костей (остеопения), вызывает гиперкальцемию. Последнее способствует кальцификации различных тканей и органов и усиленному выделению кальция с мочой.
Гипервитаминоз В-1 чаще выявляется в острой форме, способствует угнетению активности гистаминазы и холинэстеразы, поэтому проявляется в виде аллергических реакций.
Токсическое действие избыточного содержания витаминов изучено для В-12, В-6, РР, С.
Чаще в клинической практике встречается витаминная недостаточность с характерными симптомами, при этом в большинстве случаев наблюдаются полигиповитаминозы, обусловленные несбалансированным и нерациональным питанием с уменьшением растительного компонента в пищевом рационе. В настоящее время в зимне-весенний период большая часть населения страдает полигиповитаминозами. Рассмотрим некоторые состояния, хорошо изученные и наиболее часто встречающиеся.
Гиповитаминоз А сопровождается поражением кожи и слизистых оболочек в виде ороговения, сухости, шероховатости. Поражается орган зрения, возможно, помутнение роговицы, кератинизация конъюнктивы, ксерофтальмия, может изменяться световосприятие с развитием гемералопии («куриной слепоты»).
Гиповитаминоз Д вызывает рахит у детей, нарушается метаболизм кальция и фосфора, затормаживается минерализация костей, появляются изменения в мышечных тканях и других органах. У взрослых недостаток витамина Д способствует остеопорозу и остеомаляции, появлению патологических переломов костей.
Гиповитаминоз К сопровождается нарушением свертываемости крови, развитием геморрагического синдрома. В условиях дефицита витамина К в печени нарушается синтез коагуляционных факторов свёртывания крови, таких как протромбин, фибриноген и др.
Гиповитаминоз Е встречается редко, ведущим клиническим проявлением является склонность к гемолизу и развитие гемолитических анемий.
При дефиците витамина С поражаются кровеносные капилляры слизистых оболочек ротовой полости, нарушается микроциркуляция, увеличивается проницаемость сосудистых стенок слизистых и серозных оболочек кожи, мышц. Цинга – заболевание с гиповитаминозом С.
Недостаток витамина В-1 сопровождается изменениями нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Характеризуется истощением больных. Типичным проявлением гиповитаминоза В-1 является заболевание бери-бери.
При гиповитаминозе В-2 изменяется кожа лица в области носогубного треугольника и слизистые оболочки ротовой полости в виде заедов, глоссита, дерматита. В тяжелых случаях наблюдается поражение глаз (васкуляризация роговицы, кератиты).
При недостатке витамина В-6 развиваются себорейный дерматит, хейлоз, конъюнктивит, возможно поражение нервной системы (нарушение психики, депрессия, снижение умственной работоспособности), у детей возможно появление судорожных приступов, нарушение кроветворения.
Гиповитаминоз В-12 сопровождается появлением пернициозной анемии Аддисона – Бирмера с мегалобластным типом кроветворения, поражением нервной системы и диспепсическими расстройствами.
При недостатке витамина РР (пеллагра) поражается кожа (дерматиты), желудочно-кишечный тракт (диарея), нервная система (психические расстройства, депрессия, деменция).
Гиповитаминозы других витаминов и витаминоподобных веществ встречаются редко. Для коррекции гиповитаминозов нужно выяснить этиологию и патогенез его развития для того, чтобы определить эффективный путь восстановления баланса витаминов. Важна профилактика витаминной недостаточности в виде сбалансированного рационального полноценного питания.
Вопросы для самоконтроля
1. Функции белков в организме.
2. Особенности энергетического обмена человека.
3. Виды нарушения метаболизма белков обмена.
4. Заболевание Квашиоркор.
5. Что такое парапротеинемии?
6. Дайте характеристику гипопротеинемий.
7. Как проявляется патология обмена нуклеопротеидов?
8. Приведите примеры гиповитаминозов и гипервитаминозов.
Глава 2. Патофизиология обмена углеводов и липидов. Этиология и патогенез развития нарушений на различных этапах метаболизма жиров и углеводов. Ожирение. Сахарный диабет
Одним из важнейших компонентов пищи являются углеводы, в сутки человеку требуется 400–600 г углеводов.
Нарушения углеводного обмена могут встречаться на начальном этапе всасывания и переработки в желудочно-кишечном тракте. Это могут быть генетические дефекты ферментов, осуществляющие гидролиз полисахаридов, фосфорилирование и транспорт моносахаридов. С начала употребления углеводов в пище у детей появляется непереносимость соответствующих углеводов. Непереносимость лактозы развивается при питании молоком, сахарозы – при смешанном вскармливании. В результате патологических процессов пищеварительного тракта, таких как воспаление, опухоли, энзимопатий, развиваются приобретенные нарушения метаболизма углеводов, клинически проявляющиеся разнообразными диспепсическими нарушениями. При неблагоприятном течении у больных развивается прогрессирующее истощение, которое может закончиться гибелью больного. При наследственном генезе патологии исключаются из рациона неперевариваемые продукты с симптоматической коррекцией клинических проявлений.
В норме уровень глюкозы в крови составляет 3,3–5,5 ммоль/л. К основным нарушениям углеводного обмена относятся: гипогликемия, гипергликемия, гликогенозы, гексопентоземии, агликогенозы.
При различных состояниях наблюдается либо понижение уровня сахара в крови – гипогликемия, либо повышение – гипергликемия. Факторы, влияющие на развитие симптомов гипогликемии, – пол больного, скорость снижения глюкозы в крови, исходная концентрация глюкозы в крови. Гипогликемия сопровождается нейрогликемией (появление головных болей, утомляемости, спутанности сознания, судорог, комы) и активацией симпатоадреналовой системы (сердцебиение, возбуждение, потливость, чувство голода).
Гипогликемия бывает натощак:
– эндокринная (избыток инсулина, дефицит гормона роста, дефицит кортизола);
– печеночная (болезни гликогена, дефицит ферментов глюконеогенеза, острый некроз печени, сердечная недостаточность);
– субстратная (при беременности, новорожденных с кетозом, вследствие уремии, недостаточности питания);
– другие причины (аутоиммунная инсулиновая гипогликемия).
Гипогликемия алиментарная:
– идиопатическая спонтанная гипогликемия;
– в результате операций на пищеварительном тракте;
– сахарный диабет II типа.
Индуцированная гипогликемия:
– инсулиновая гипогликемия;
– ятрогенная гипогликемия (воздействие препаратов сульфанилмочевины);
– гипогликемия в результате воздействия алкоголя;
– в результате наследственного дефекта толерантности к фруктозе.
Основными этиологическими факторами гипогликемии являются голодание, недостаточное поступление углеводов извне, длительные перерывы в приеме пищи, активная утилизация глюкозы при интенсивной физической нагрузке, при поражении почек, печени. Гликоген печени является основным углеводным компонентом, обеспечивающим уровень сахара в крови. Образование в гепатоцитах гликогена происходит в результате его синтеза из глюкозы пищи, а расщепление до глюкозы с выделением в кровь в результате гидролитических и фосфоролитических реакций.
Клинические проявления гипогликемии:
1. Гипогликемическая реакция – острое кратковременное снижение глюкозы в крови до 4,0–3,6 ммоль/л.
2. Гипогликемический синдром – стойкое снижение уровня глюкозы до 3,3–2,5 ммоль/л. Клинические симптомы: адренергические – чувство голода, мышечная дрожь, потливость, страх смерти, тахиаритмия, нейрогенные – головная боль, головокружение, спутанность сознания, психическая заторможенность, нарушение зрения.
3. Гипогликемическая кома – снижение содержания глюкозы до 2,5–1,5 ммоль/л.
Наследственные заболевания, связанные с нарушением ана- и катаболизма гликогена, вследствие генетических дефектов называются гликогенозами. Выделяют девять основных типов гликогенозов: болезнь Гирке (1) – дефект глюкозы-6-фосфатазы, болезнь Помпе (2) – дефект альфа-1,4-глюкозидазы, болезнь Кори (3) – дефект амило-1,6-глюкозидазы, болезнь Андерсена (4) – дефект D-1,4-глюкано-альфа-глюкозиотрансферазы, болезнь МакАрдля (5) – дефект гликогенфосфорилазы миоцитов, болезнь Гирса (6) – дефект гликогенфосфорилазы гепатоцитов, болезнь Томпсона (7) – дефект фосфоглюкомутазы, болезнь Таруи (8) – дефект фосфофруктомутазы, болезнь Хага (9) – дефект киназы фосфорилазы гепатоцитов.
Бывают печеночные, мышечные, отдельных органов, генерализованные заболевания, при этом основным симптомом является гипогликемия. В результате избыточного накопления гликогена в клетках паренхиматозных органов развиваются дистрофические изменения с появлением соответствующей клинической симптоматики.
Процесс глюконеогенеза, при котором происходит синтез глюкозы из неуглеводных источников, может компенсировать потребности организма в дополнительных углеводах. Нарушение глюконеогенеза способствует появлению гипогликемии. Причиной внезапной смерти детей в ночное время может быть наследственная недостаточность ферментов этого цикла. Этанол блокирует ферменты данного цикла, в результате у людей в состоянии алкогольного опьянения снижается устойчивость к переохлаждению, так как исчезают легкоусвояемые углеводы.
Нарушение процессов взаимодействия между инсулином и контринсулярными гормонами также приводит к гипогликемии. Повышенное влияние инсулина способствует проникновению глюкозы в клетки с вовлечением ее в различные метаболические процессы. Такое происходит при передозировке инсулина, инсуломах, опухолях, инсулинпродуцирующих, при недостаточности контринсулярных гормонов, глюкокортикоидов.