7. Белковый обмен. Этапы, регуляция, основные механизмы нарушений.

Нарушение обмена белков может происходить на различных этапах:

1. Расщепление и усвоение белков пищи;

2. Внутриклеточный синтез и распад;

3. Межуточный обмен АК;

4. Образование конечных продуктов и их экскреция

8. Нарушения переваривания и синтеза белков. Белковые дистрофии.

1. Нарушение расщепления белков пищи и усвоения образующихся ак

В желудке и кишечнике происходит гидролитическое расщепление белков пищи до пептидов и аминокислот под влиянием ферментов желудочного сока. Аминокислоты всасываются стенкой тонкого кишечника в кровь.

Процессы нарушаются при:

• заболеваниях желудка (воспалительные и язвенные процессы, опухоли)

• поджелудочной железы (панкреатиты, закупорка протоков, рак)

• тонкого кишечника (энтериты, диарея, атрофия слизистой, состояния мальдигестии и мальабсорбции)

Усвоение пищевых белков нарушается при лихорадке вследствие снижения секреции пищеварительных ферментов.

Недостаточность усвоения белков пищи сопровождается дефицитом АК и нарушением синтеза собственных белков.

2. Нарушение процессов синтеза и распада белка

Причинами нарушения синтеза белка являются:

• отсутствие достаточного количества аминокислот;

• дефицит энергии в клетках;

• расстройства нейроэндокринной регуляции;

• нарушение процессов транскрипции или трансляции информации о структуре белка.

Недостаток АК

Причины:

• расстройства пищеварения и всасывания

• пониженное содержание белка в пище

• питание неполноценными белками (нет незаменимых амк или мало)

Недостаток источников энергии имеет место при гипоксии, действии разобщающих факторов, сахарном диабете, гиповитаминозе В₁, РР и др. Синтез белка - энергозависимый процесс. Энергия АТФ и ГТФ необходима для активации аминокислот и образования пептидных связей.

Расстройства нейроэндокринной регуляции синтеза и расщепления белка.

При выпадении нервных влияний возникает расстройство трофики клетки. Деиннервация тканей вызывает: прекращение их стимуляции вследствие нарушения выделения нейромедиаторов; нарушение секреции или действия комедиаторов, обеспечивающих регуляцию рецепторных, мембранных и метаболических процессов; развитие атрофических и дистрофических изменений в деиннервированных тканях. В деиннервированных тканях процесс распада белка превалирует над синтезом.

Действие гормонов может быть анаболическим (усиливающим синтез белка) и катаболическим (повышающим распад белка в тканях).

Синтез белка увеличивается под действием:

• инсулина (обеспечивает активный транспорт в клетки многих аминокислот, тормозит использование аминокислот в глюконеогенезе)

• соматотропного гормона (СТГ)

• тиреоидных гормонов в физиологических дозах

• половых гормонов

Распад белка повышается под влиянием:

• гипертиреозе

• глюкагона (уменьшает поглощение аминокислот и повышает распад белков в мышцах; в печени активирует протеолиз, а также стимулирует глюконеогенез и кетогенез из аминокислот)

• катехоламинов (адреналин) (способствуют распаду мышечных белков с мобилизацией аминокислот и использованием их печенью)

• глюкокортикоидов (усиливают синтез белков и нуклеиновых кислот в печени и повышают распад белков в мышцах, коже, костях, лимфоидной и жировой ткани)

Инактивацию тех или иных факторов, участвующих в биосинтезе белка, могут вызвать некоторые лекарственные препараты

Последствия нарушения общего синтеза белка

• Развитие дистрофических и атрофических нарушений в различных органах и тканях вследствие недостаточного обновления структурных белков. Замедляются процессы регенерации. В детском возрасте тормозятся рост, физическое и умственное развитие.

• Снижается синтез различных ферментов и гормонов, что приводит к эндокринопатиям, нарушению других видов обмена.

• Понижается содержание белков в сыворотке крови в связи со снижением их синтеза в гепатоцитах. Вследствие этого в крови уменьшается онкотическое давление, что способствует развитию отёков.

• Уменьшается продукция антител и других защитных белков и, как следствие, снижается иммунологическая реактивность организма.

• Нарушения синтеза отдельных белков. Имеют наследственную природу. Отсутствие или дефект мРНК для синтеза белка и как следствие отсутствие какого-либо белка либо синтез дефектного белка, у которого не будет биологической активности. Развиваются такие заболевания как альбинизм, гемофилия, фенилкетонурия

Белковые дистрофии – структурно-функциональные нарушения тканей, связанные с изменениями химического состава, физико-химических свойств и структурной организацией белков. Возникают при нарушении равновесия между синтезом и распадом белков в клетках и тканях в результате белковой или аминокислотной недостаточности, при поступлении в ткани чужеродных для организма веществ, а также при патологическом синтезе белков.

Сущность: белок клетки физикохимически, морфологически, принимает вид отличный от нормального, денатурируют или разжижаются избыточным количеством жидкости. Может наблюдаться инфильтрация, деформация и измененный синтез.

ПОСТУЛАТ: механизмы участвуют все вместе, но превалирует только один!!!!!!!!!

Различают:

• зернистая

• гиалиново-капельная

• роговая

• вакуольная

ЗЕРНИСТАЯ ДИСТРОФИЯ (мутное набухание)- появление в цитоплазме зерен и капель.

Причины очень разнообразны: инфекционные и инвазионные болезни, неполноценное кормление и интоксикации, расстройства крово- и лимфообращения и другие патогенные факторы.

В процесс включаются паренхиматозные органы: печень, почки, сердце.

Мутным набуханием называют потому что пораженные клетки паренхимы сначала набухают, теряют свои контуры, в протоплазме появляется пылевидная зернистость, придающая ей мутный вид. Набухшие клетки, увеличиваясь в объёме, сдавливают капилляры, что обусловливает бледность перерождённых органов.

Клиническое значение зернистой дистрофии заключается в том, что нарушаются и могут изменяться качественно функции пораженных органов (сердечная слабость при инфекционных болезнях, альбуминурия при поражении почек и т.д.)

Исход. Зернистая дистрофия относится к числу обратимых процессов, если устранить причину. Либо перейти в более тяжёлый пат. процесс – в гидропическую, гиалиново-капельную, жировую и др. виды дистрофий с исходом в некроз клетки.

ГИАЛИНОВО-КАПЕЛЬНАЯ – характеризуется появлением в цитоплазме клеток однородных белковых капель, которые образуются в результате сложных патологических процессов денатурации белков.

Причины: инфекции, интоксикации, отравления, аллергические процессы и др.

Макроскопически большей частью орган не распознается.

Микроскопия: встречается в железистых органах (печень и др.), опухолях, мышечной ткани, в очагах хронического воспаления, в эпителии канальцев почек. В цитоплазме наблюдают полупрозрачные однородные капли белка, окрашивающиеся кислыми красителями (эозином). При слиянии могут полностью заполнять клетку.

Исход: протекает с исходом в некроз.

В клиническом отношении гиалиново-капельная дистрофия отражает резко выраженную недостаточность органа. Протекает с исходом в некроз.

ВАКУОЛЬНАЯ (ВОДЯНОЧНАЯ, ГИДРОПИЧЕСКАЯ)– характеризуется образованием в цитоплазме клеток различной величины и формы вакуолей – места в ЦП бедные белком.

Сущность: изменение коллоидно-осмотического давления и повышение проницаемости мембран.

Причины: оспа, ящур, вирусный гепатит и др. септические болезни, сопровождающиеся отёками.

Гистологически изменения часто устанавливают в эпителиальной ткани кожного покрова, печени, почек, надпочечников, в нервных клетках, мышечных волокнах и в лейкоцитах. Клетка увеличена, ядро и ЦП растворяется, сохраняется лишь её оболочка. Клетка приобретает вид баллона. Электронно-микроскопически отмечают расширение и разрыв цистерн и трубочек, набухание и лизис митохондрий, рибосом и других органелл, а также растворение основной плазмы.

В клиническом отношении проявляется понижением функции пораженного органа.

Исход. Обратима при условии, если нет полного растворения ЦП. При сохранении ядра и части ЦП нормализация водно-белкового и электролитного обмена приводит к восстановлению клетки.

РОГОВАЯ ДИСТРОФИЯ, или патологическое ороговение – избыточное или нарушенное образование рогового вещества.

Причины: нарушения обмена веществ в организме – белковая, минеральная или витаминная недостаточности, инфекционные болезни, связанные с воспалением кожи (чесотка, лишай и др.), физические и химические раздражающие воздействия на слизистые оболочки и кожу, хроническое воспаление слизистых оболочек, иногда наследственные заболевания (ихтиоз - кожа покрыта чешуйками).

Патогенез связан с избыточным или нарушенным синтезом кератина в эпидермисе кожи и ороговевающем эпителии слизистых оболочек пищеварительного тракта, верхних дыхательных путей и половых органов, сопровождающиеся заменой железистого эпителия ороговевающим плоским многослойным (лейкоплакия).

Гистологически при гиперкератозе выявляют утолщение эпидермиса в результате гиперплазии клеток мальпигиевого слоя и избыточного накопления рогового вещества. В слизистых оболочках возможно сосочковое утолщение эпидермиса из-за гиперплазии слоя шиповидных клеток и удлинения эпителиальных отростков – акантоз.

Макроскопически кожа утолщенная, утрачивает эластичность, становится шероховатой и жесткой с образованием сухих утолщений и мозолей.

Клиническое значение связано с развитием инфекционных осложнений.

Исход зависит от течения основной болезни. При устранении причины поврежденная ткань может восстановиться.