Störningar av proteinnedbrytning i kroppen. Effekt av xenobiotika på enzymer. Störning av proteinsyntesen av toxiner När vilket organ är skadat störs proteinsyntesen?

Det är känt att proteiner genomgår hydrolys under påverkan av endo- och exopeptidaser som bildas i magen, bukspottkörteln och tarmarna. Endopeptidaser (pepsin, trypsin och kymotrypsin) orsakar nedbrytning av protein i dess mittdel till albumin och peptoner. Exopeptidaser (karbopeptidas, aminopeptidas och dipeptidas), som bildas i bukspottkörteln och tunntarmen, säkerställer klyvningen av de terminala sektionerna av proteinmolekyler och deras nedbrytningsprodukter till aminosyror, vars absorption sker i tunntarmen med deltagande av ATP.

Proteinhydrolysstörningar kan orsakas av många orsaker: inflammation, tumörer i magen, tarmarna, bukspottkörteln; resektion av mage och tarmar; allmänna processer såsom feber, överhettning, hypotermi; med ökad peristaltik på grund av störningar i neuroendokrin reglering. Alla ovanstående orsaker leder till brist på hydrolytiska enzymer eller acceleration av peristaltiken när peptidaser inte har tid att säkerställa nedbrytningen av proteiner.

Osmälta proteiner kommer in i tjocktarmen, där under påverkan av mikrofloran börjar förruttnelseprocesser, vilket leder till bildandet av aktiva aminer (kadaverin, tyramin, putrescin, histamin) och aromatiska föreningar som indol, skatol, fenol, kresol. Dessa giftiga ämnen neutraliseras i levern genom att de kombineras med svavelsyra. Under förhållanden med en kraftig ökning av förfallsprocesser är berusning av kroppen möjlig.

Absorptionsstörningar orsakas inte bara av nedbrytningsrubbningar, utan också av ATP-brist associerad med hämning av kopplingen av andning och oxidativ fosforylering och blockering av denna process i tunntarmens vägg under hypoxi, förgiftning med floridzin, monojodacetat.

Försämrad nedbrytning och absorption av proteiner, samt otillräckligt intag av proteiner i kroppen, leder till proteinsvält, försämrad proteinsyntes, anemi, hypoproteinemi, tendens till ödem och immunbrist. Som ett resultat av aktivering av hypotalamus-hypofys-binjurebarksystemet och hypotalamus-hypofys-tyreoideasystemet ökar bildningen av glukokortikoider och tyroxin, vilket stimulerar vävnadsproteaser och proteinnedbrytning i muskler, mag-tarmkanalen och lymfoidsystemet. I detta fall kan aminosyror fungera som ett energisubstrat och dessutom utsöndras intensivt från kroppen, vilket säkerställer bildandet av en negativ kvävebalans. Proteinmobilisering är en av orsakerna till dystrofi, inklusive i muskler, lymfkörtlar och mag-tarmkanalen, vilket förvärrar störningen av proteinnedbrytning och absorption.

När man absorberar odelat protein är allergier av kroppen möjlig. Således leder konstgjord utfodring av barn ofta till allergier av kroppen i förhållande till komjölksprotein och andra proteinprodukter. Orsakerna, mekanismerna och konsekvenserna av störningar i proteinnedbrytning och absorption presenteras i Schema 8.

Schema 8. Störningar i proteinhydrolys och absorption
	Hydrolysstörningar	Absorptionsstörningar
Orsaker	Inflammation, tumörer, resektion av mage och tarmar, ökad peristaltik (nervös påverkan, minskad magsyra, intag av mat av dålig kvalitet)
Mekanismer	Brist på endopeptidaser (pepsin, trypsin, kymotrypsin) och exopeptidaser (karbo-, amino- och dipeptidaser)	ATP-brist (absorption av aminosyror är en aktiv process och sker med deltagande av ATP)
Konsekvenser	Proteinsvält -> hypoproteinemi, ödem, anemi; nedsatt immunitet -> mottaglighet för infektionsprocesser; diarré, störning av hormontransporten. Aktivering av proteinkatabolism -> atrofi av muskler, lymfkörtlar, mag-tarmkanalen med efterföljande förvärring av störningar i processerna för hydrolys och absorption av inte bara proteiner, vitaminer utan även andra ämnen; negativ kvävebalans. Absorption av odelat protein -> allergier av kroppen. När osmält proteiner kommer in i tjocktarmen ökar processerna för bakteriell nedbrytning (ruttnöd) med bildandet av aminer (histamin, tyramin, kadaverin, putrescin) och aromatiska giftiga föreningar (indol, fenol, kresol, skatol)

Denna typ av patologiska processer inkluderar otillräcklig syntes, ökad nedbrytning av proteiner och störningar i omvandlingen av aminosyror i kroppen.

• Störning av proteinsyntesen.

  Proteinbiosyntes sker på ribosomer. Med deltagande av överförings-RNA och ATP bildas en primär polypeptid på ribosomer, i vilken sekvensen av aminosyror bestäms av DNA. Syntesen av albumin, fibrinogen, protrombin, alfa- och beta-globuliner sker i levern; Gamma-globuliner bildas i cellerna i retikuloendotelsystemet. Störningar av proteinsyntes observeras under proteinsvält (som ett resultat av svält eller försämrad nedbrytning och absorption), med leverskador (cirkulationsstörningar, hypoxi, cirros, giftiga-infektionsskador, brist på anabola hormoner). En viktig orsak är ärftlig skada på B-immunsystemet, där bildningen av gammaglobuliner hos pojkar blockeras (ärftlig agammaglobulinemi).

  Otillräcklig proteinsyntes leder till hypoproteinemi, nedsatt immunitet, degenerativa processer i celler och en möjlig nedgång i blodkoagulering på grund av en minskning av fibrinogen och protrombin.

  En ökning av proteinsyntesen orsakas av överproduktion av insulin, androgener och somatotropin. Således, med en hypofystumör som involverar eosinofila celler, bildas ett överskott av somatotropin, vilket leder till aktivering av proteinsyntes och ökade tillväxtprocesser. Om överdriven bildning av somatotropin uppstår i en organism med ofullständig tillväxt, ökar tillväxten av kroppen och organen, vilket manifesterar sig i form av gigantism och makrosomi. Om ökad utsöndring av somatotropin förekommer hos vuxna leder en ökning av proteinsyntesen till tillväxten av utskjutande delar av kroppen (händer, fötter, näsa, öron, pannkantar, underkäke, etc.). Detta fenomen kallas akromegali (från grekiskans acros - spets, megalos - stor). Med en tumör i binjurebarkens retikulära zon, en medfödd defekt i bildandet av hydrokortison, såväl som en tumör i testiklarna, förbättras bildandet av androgener och proteinsyntesen aktiveras, vilket manifesteras i en ökning av muskelmassan. volym och den tidiga bildandet av sekundära sexuella egenskaper. Ökad proteinsyntes är orsaken till positiv kvävebalans.

  En ökning av syntesen av immunglobuliner inträffar under allergiska och autoallergiska processer.

  I vissa fall är det möjligt att förvränga proteinsyntesen och bilda proteiner som normalt inte finns i blodet. Detta fenomen kallas paraproteinemi. Paraproteinemi observeras vid myelom, Waldenströms sjukdom och vissa gammopatier.

  Vid reumatism, svåra inflammatoriska processer, hjärtinfarkt, hepatit syntetiseras ett nytt, så kallat C-reaktivt protein. Det är inte ett immunglobulin, även om dess utseende beror på kroppens reaktion på produkterna av cellskador.

• Ökad proteinnedbrytning.

  Med proteinsvält aktiveras en isolerad ökning av bildningen av tyroxin och glukokortikoider (hypertyreos, syndrom och Cushings sjukdom), vävnadskatepsiner och proteinnedbrytning, främst i cellerna i tvärstrimmiga muskler, lymfkörtlar och mag-tarmkanalen. De resulterande aminosyrorna utsöndras i överskott i urinen, vilket bidrar till bildandet av en negativ kvävebalans. Överdriven produktion av tyroxin och glukokortikoider visar sig också i nedsatt immunitet och en ökad känslighet för infektionsprocesser, dystrofi av olika organ (strimmiga muskler, hjärta, lymfkörtlar, mag-tarmkanalen).

  Observationer visar att på tre veckor i en vuxens kropp förnyas proteiner till hälften genom användning av aminosyror från mat och genom nedbrytning och återsyntes. Enligt McMurray (1980), vid kvävejämvikt, syntetiseras 500 g proteiner dagligen, det vill säga 5 gånger mer än vad som kommer från maten. Detta kan uppnås genom återanvändning av aminosyror, inklusive de som bildas under nedbrytningen av proteiner i kroppen.

  Processerna för att förbättra proteinsyntesen och nedbrytningen och deras konsekvenser i kroppen presenteras i Schema 9 och 10.

  Schema 10. Kväveobalans
  	Positiv kvävebalans	Negativ kvävebalans
  Orsaker	En ökning av syntesen och, som en konsekvens, en minskning av utsöndringen av kväve från kroppen (tumörer i hypofysen, retikulär zon i binjurebarken).	Övervägande av proteinnedbrytning i kroppen och, som ett resultat, frigöring av kväve i större mängder jämfört med intag.
  Mekanismer	Stärker produktionen och utsöndringen av hormoner som tillhandahåller proteinsyntes (insulin, somatotropin, androgena hormoner).	Ökad produktion av hormoner som stimulerar proteinkatabolism genom att aktivera vävnadskatepeiner (tyroxin, glukokortikoider).
  Konsekvenser	Acceleration av tillväxtprocesser, för tidig pubertet.	Dystrofi, inklusive mag-tarmkanalen, försämrad immunitet.

• Störningar i omvandlingen av aminosyror.

  Under interstitiell metabolism genomgår aminosyror transaminering, deaminering och dekarboxylering. Transaminering syftar till bildning av nya aminosyror genom att överföra en aminogrupp till en ketosyra. Acceptorn för aminogrupper i de flesta aminosyror är alfa-ketoglutarsyra, som omvandlas till glutaminsyra. Den senare kan återigen donera en aminogrupp. Denna process kontrolleras av transaminaser, vars koenzym är pyridoxalfosfat, ett derivat av vitamin B 6 (pyridoxin). Transaminaser finns i cytoplasman och mitokondrierna. Donatorn av aminogrupper är glutaminsyra, belägen i cytoplasman. Från cytoplasman kommer glutaminsyra in i mitokondrierna.

  Hämning av transamineringsreaktioner sker under hypoxi, vitamin B6-brist, inklusive undertryckande av tarmmikrofloran av sulfonamider och ftivazid, som delvis syntetiserar vitamin B6, såväl som under toxisk-infektiösa leverskador.

  Vid allvarlig cellskada med nekros (infarkt, hepatit, pankreatit) kommer transaminaser från cytoplasman in i blodet i stora mängder. Sålunda, vid akut hepatit, enligt McMurray (1980), ökar aktiviteten av glutamat-allanintransferas i blodserumet 100 gånger.

  Huvudprocessen som leder till förstörelsen av aminosyror (deras nedbrytning) är icke-aminering, där det bildas ammoniak och ketosyra under påverkan av aminooxidasenzymer, som genomgår ytterligare omvandling i trikarboxylsyracykeln till C0 2 och H 2 0. Hypoxi, hypovitaminos C, PP, B 2 , B 6 blockerar nedbrytningen av aminosyror längs denna väg, vilket bidrar till att de ökar i blodet (aminoaciduri) och utsöndring i urinen (aminoaciduri). Vanligtvis, när deaminering blockeras, genomgår vissa aminosyror dekarboxylering med bildning av ett antal biologiskt aktiva aminer - histamin, serotonin, gama-amino-smörsyra, tyramin, DOPA, etc. Dekarboxylering hämmas av hypertyreos och överskott av glukokortikoider.

Som ett resultat av deaminering av aminosyror bildas ammoniak, som har en stark cytotoxisk effekt, särskilt för celler i nervsystemet. Ett antal kompensatoriska processer har bildats i kroppen för att säkerställa bindningen av ammoniak. Levern syntetiserar urea från ammoniak, som är en relativt ofarlig produkt. I cellernas cytoplasma binds ammoniak till glutaminsyra för att bilda glutamin. Denna process kallas amidering. I njurarna förenas ammoniak med en vätejon och utsöndras i urinen i form av ammoniumsalter. Denna process, som kallas ammoniogenes, är också en viktig fysiologisk mekanism som syftar till att upprätthålla syra-basbalansen.

Således, som ett resultat av deaminering och syntetiska processer i levern, bildas sådana slutprodukter av kvävemetabolism som ammoniak och urea. Under omvandlingen i trikarboxylsyracykeln av produkterna från interstitiell proteinmetabolism - acetylkoenzym-A, alfa-ketoglutarat, succinylkoenzym-A, fumarat och oxaloacetat - bildas ATP, vatten och CO 2.

Slutprodukterna av kvävemetabolism utsöndras från kroppen på olika sätt: urea och ammoniak - främst med urin; vatten genom urin, genom lungorna och genom svettning; CO 2 - främst genom lungorna och i form av salter i urin och svett. Dessa icke-proteinämnen som innehåller kväve utgör restkväve. Normalt är dess innehåll i blodet 20-40 mg% (14,3-28,6 mmol/l).

Huvudfenomenet med störningar i bildandet och utsöndringen av slutprodukter av proteinmetabolism är en ökning av icke-proteinkväve i blodet (hyperazotemi). Beroende på ursprung delas hyperazotemi in i produktion (lever) och retention (njure).

Produktiv hyperazotemi orsakas av leverskador (inflammation, förgiftning, cirros, cirkulationsstörningar), hypoproteinemi. I detta fall störs syntesen av urea, och ammoniak ackumuleras i kroppen, vilket ger en cytotoxisk effekt.

Retentionshyperazotemi uppstår när njurarna är skadade (inflammation, cirkulationsrubbningar, hypoxi) eller försämrat urinutflöde. Detta leder till en fördröjning och ökning av kvarvarande kväve i blodet. Denna process kombineras med aktiveringen av alternativa vägar för frisättning av kväveprodukter (genom huden, mag-tarmkanalen, lungorna). Med retentionshyperazotemi uppstår ökningen av kvarvarande kväve huvudsakligen på grund av ackumulering av urea.

Störningar i bildandet av urea och frisättningen av kvävehaltiga produkter åtföljs av störningar i vatten- och elektrolytbalansen, dysfunktion av organ och kroppssystem, särskilt nervsystemet. Utveckling av lever- eller uremisk koma är möjlig.

Orsakerna till hyperazotemi, mekanismer och förändringar i kroppen presenteras i diagram 11.

Schema 11. Störningar i bildning och utsöndring av slutprodukter av proteinmetabolism
HYPERAZOTEMIA
	Lever (produktiv)	Renal (retention)
Orsaker	Leverskador (förgiftning, skrumplever, cirkulationsstörningar), proteinsvält	Nedsatt ureabildning i levern
Mekanismer	Inflammation i njurarna, cirkulationsstörningar, störningar i utflödet av urin	Otillräcklig utsöndring av kvävehaltiga produkter i urinen
Förändringar i kroppen	Konsekvenser- Dysfunktion av organ och system, särskilt nervsystemet. Utveckling av lever- eller uremisk koma är möjlig. Ersättningsmekanismer- Amidering i celler, ammoniogenes i njurarna, frisättning av kvävehaltiga produkter via alternativa vägar (genom huden, slemhinnor, mag-tarmkanalen)

Källa: Ovsyannikov V.G. Patologisk fysiologi, typiska patologiska processer. Handledning. Ed. Rostovs universitet, 1987. - 192 sid.

Den tredje formen av störningar i proteinmetabolismen är disproteinos, det vill säga tillstånd där bildningen av proteiner varken förstärks eller försvagas, utan pervers. Sådana situationer är extremt varierande. Dessa inkluderar till exempel olika former hemoglobinoser,- patologiska processer baserade på närvaron i blodet av ett eller flera onormala hemoglobiner, det vill säga hemoglobiner vars syntes är onormal, vilket resulterar i bildandet av ett specifikt protein med helt nya egenskaper (minskad tropism för syre, minskad löslighet, etc.) .

Dysproteinos, som är av stor klinisk betydelse, är amyloidos.

Denna patologiska process är en av formerna av proteinmetabolismstörningar, där en speciell substans deponeras i de interstitiella sprickorna, längs kärlen och i deras väggar, nära membranen i körtelorganen - amyloid, har en protein-polysackaridnatur. Amyloid stör kraftigt organens funktion på platsen för dess avsättning och kan leda inte bara till förekomsten av allvarliga störningar i kroppen i samband med patologin hos dessa organ, utan också till döden av de senare.

Amyloidos är ganska utbredd. Förutom det inte särskilt vanliga primär amyloidos(orsaken till det är inte klart) ärftliga former av denna patologiska process och senil amyloidos, till följd av åldersrelaterade förändringar hos mycket äldre personer, finns det sekundär amyloidos, som är en följd av långvariga inflammatoriska sjukdomar.Förekomsten av sekundär amyloidos har successivt ökat under de senaste decennierna.

Förändringar i organ under amyloidos beskrevs först 1844 av den framstående wienske patologen Karl Rokitansky, som kallade denna patologiska process fet degeneration, därigenom understryker att många inre organs struktur genomgår stora förändringar. År 1858 identifierade Rudolf Virchow denna sjukdom som en oberoende nosologisk form och introducerade termen amyloidos (från latinets amilum - stärkelse). År 1894 etablerade N.P. Kravkov den kemiska strukturen hos amyloid, vilket visade att det är en komplex, komplex substans, som är ett protein associerat med en polysackarid av denna typ kondroitinsvavelsyra.

Sekundär amyloidos uppstår som ett resultat av närvaron i kroppen av kroniska inflammatoriska (särskilt suppurativa) sjukdomar (osteomyelit, kavernös tuberkulos, syfilis, kroniska suppurativa processer i lungorna, reumatoid polyartrit, etc.). Frekventa etiologiska faktorer av amyloidos är också spetälska malaria, kronisk dysenteri. Amyloidos i sig inträffar ganska lång tid efter uppkomsten av den underliggande sjukdomen. De Latent period amyloidos varar i genomsnitt 2-4 år, men kan pågå i årtionden. Detta följs av en period, i början av vilken de symtom som är karakteristiska för den huvudsakliga patologiska processen råder, och sedan börjar dysfunktioner i det organ där amyloid är särskilt deponerat att uppstå. Detta föregås vanligtvis av ett uttalat albuminuri(utsöndring av protein i urinen), vilket i vissa fall är det enda symptomet på sjukdomen under lång tid, och därför kallas detta stadium av amyloidos albuminuric.

Nästa steg av amyloidos kännetecknas av involvering av levern och binjurarna i processen, vilket leder till utvecklingen av progressiv proteinbrist.åtföljd av hypoproteinemi svullnad, Och vaskulär hypotoni. Enligt dessa symtom kallas detta stadium ödematös-hypotonisk.

Sedan kommer det sista steget i processen, kännetecknat av en ökning njursvikt och utveckling uremi(slutstadiet av njursvikt), som patienter dör av. Eftersom mängden kvarvarande kväve i blodet vid uremi ökar kraftigt, kallas den terminala fasen av amyloidos azotemic.

Deponeras i organ amyloid representerar i sin kemiska sammansättning glukoprotein, i vilken protein globulin Ansluten till mukopolysackarid - kondroitinsvavelsyra eller mukoitinsvavelsyra. I sin struktur ser amyloid makroskopiskt ut som en homogen substans, men den har en submikroskopisk struktur som liknar en kristallin. Amyloid består av buntar av fibriller, som hos människor har en längd från 1200 till 5000 nm och en bredd på 70-140 nm. Amyloidfibriller beställs (icke-kristallin) strukturera. Dessutom identifierades sfäriska partiklar som inte är kopplade till fibriller i amyloid.

När det gäller patogenesen av amyloidos och mekanismerna för amyloidbildning, kokar de i de mest allmänna termerna ner till följande.

Det är fast etablerat Utvecklingen av amyloidos är baserad på dysproteinos. Man tror att i kroniska suppurativa sjukdomar störs blodets proteinsammansättning, vilket resulterar i ett stort antal grova proteiner som tillhör gruppen gammaglobuliner. Detta faktum, liksom det faktum att sekundär amyloidos är en konsekvens av infektionssjukdomar, antyder deltagande av immunologiska mekanismer i patogenesen av denna patologiska process. Denna idé bekräftas också av det faktum att när amyloidos reproduceras i ett experiment, observeras en uttalad spridning av element i retikuloendotelsystemet (RES). Ett antal exakta immunologiska och histokemiska studier har visat att RPE-celler genomgår en viss dynamik under utvecklingen av amyloidos. Inledningsvis, med en långvarig antigen stimulans, sker deras proliferation och omvandling till plasmaceller. Histokemiska reaktioner utförda under denna period visar närvaron i dessa celler pyroninofili, vilket indikerar en ökning av mängden RNA i dem. Med tiden sammanfaller pyroninofili med gammaglobulinemi. Den angivna uppsättningen ändringar uppgår till pre-amyloidstadiet, som, med ytterligare bevarande av den antigena stimulansen, övergår i den andra - amyloidstadiet under vilken pyroninofili av celler minskar, vilket indikerar en minskning av mängden RNA i dem. men antalet celler som producerar PAS - positiv reaktion, som detekterar polysackarider. Följaktligen, under denna period, sker ökad bildning av polysackarider i plasmaceller. Därefter börjar dessa celler utsöndra amyloid, som är en olöslig förening, i de omgivande vävnaderna. Således är amyloid inte en produkt av kombinationen (utanför kärlbädden) av blodglobuliner, som diffunderar genom kärlväggen, med polysackaridkomponenten, som man tidigare trodde, utan utsöndras lokalt av plasmaceller. Elektronmikroskopiska studier visar att ackumulering av amyloidprekursor - amyloidfibriller - sker i RPE-celler. När antalet av dessa fibriller ökar i cellen utvecklas dess degeneration med en fullständig förlust av sin egen struktur. Därefter bryts cellmembranet, fibrillerna kommer in i det intercellulära utrymmet, där de kombineras med polysackaridämnet som utsöndras av samma celler, vilket resulterar i bildandet av amyloid.

Med amyloidos detekteras antikroppar mot vävnaderna i det organ där amyloiden deponeras. I detta avseende kan det antas att amyloidos och autoimmun komponent.

Vi får inte glömma den möjliga inkluderingen i dynamiken i utvecklingen av amyloidos och neurogen komponent. Detta är mycket övertygande bevisat av observationer som utförts i det belägrade och efter belägringen av Leningrad. Statistik visar att under blockaden, när det för det första var allvarlig svält, och för det andra ett tillstånd av extrem nervös spänning, var antalet fall av amyloidos minimalt. Men efter krigets slut upplevde människor som överlevde blockaden en kraftig ökning av förekomsten av amyloidos, som avsevärt översteg nivån före kriget.

Eftersom amyloidos endast utvecklas hos en relativt liten del av individer som lider av kroniska inflammatoriska sjukdomar kan en roll inte uteslutas. ärftlig faktor i dess patogenes.

Metaboliska störningar ligger till grund för alla funktionella och organiska skador på organ och vävnader som leder till uppkomsten av sjukdom. Samtidigt kan metabolisk patologi förvärra förloppet av den underliggande sjukdomen, vilket fungerar som en komplicerande faktor.

En av de vanligaste orsakerna till allmänna störningar i proteinmetabolismen är kvantitativ eller kvalitativ proteinbrist av primärt (exogent) ursprung. Det kan bero på:

1. kränkning av nedbrytning och absorption av proteiner i mag-tarmkanalen;

2. sakta ner flödet av aminosyror till organ och vävnader;

3. brott mot proteinbiosyntes;

4. brott mot interstitiell aminosyrametabolism;

5. ändra hastigheten för proteinnedbrytning;

6. patologi för bildandet av slutprodukter av proteinmetabolism.

Störningar av proteinnedbrytning och absorption. I matsmältningskanalen bryts proteiner ner under påverkan av proteolytiska enzymer. Samtidigt förlorar å ena sidan proteinämnen och andra kvävehaltiga föreningar sina specifika egenskaper.

De främsta orsakerna till otillräcklig proteinnedbrytning är en kvantitativ minskning av utsöndringen av saltsyra och enzymer, en minskning av aktiviteten av proteolytiska enzymer (pepsin, trypsin, chymotrypsin) och den tillhörande otillräckliga bildningen av aminosyror, en minskning av tiden för deras verkan (acceleration av peristaltiken).

Förutom de allmänna manifestationerna av aminosyrametabolismstörningar kan det finnas specifika störningar associerade med bristen på en specifik aminosyra. Brist på lysin (särskilt i en organism under utveckling) fördröjer således tillväxt och allmän utveckling, sänker halten av hemoglobin och röda blodkroppar i blodet. Med brist på tryptofan i kroppen uppstår hypokrom anemi. Argininbrist leder till försämrad spermatogenes, och histidinbrist leder till utveckling av eksem, tillväxthämning och hämning av hemoglobinsyntes.

Dessutom åtföljs otillräcklig matsmältning av protein i den övre mag-tarmkanalen av en ökning av överföringen av produkter från dess ofullständiga nedbrytning till tjocktarmen och en ökning av processen för bakteriell nedbrytning av aminosyror. Detta leder till en ökning av bildningen av giftiga aromatiska föreningar (indol, skatol, fenol, kresol) och utvecklingen av allmän berusning av kroppen med dessa sönderfallsprodukter.

Bromsar tillförseln av aminosyror in i organ och vävnader. Eftersom ett antal aminosyror är utgångsmaterialet för bildandet av biogena aminer skapar deras retention i blodet förutsättningar för ackumulering av motsvarande proteinogena aminer i vävnaderna och blodet och manifestationen av deras patogena effekt på olika organ och system. En ökad nivå av tyrosin i blodet främjar ackumuleringen av tyramin, som är involverad i patogenesen av malign hypertoni. En långvarig ökning av mängden histidin leder till en ökning av koncentrationen av histamin, vilket bidrar till försämrad blodcirkulation och kapillärpermeabilitet. Dessutom manifesteras en ökning av innehållet av aminosyror i blodet genom en ökning av deras utsöndring i urinen och bildandet av en speciell form av metabola störningar - aminoaciduri. Aminoaciduri kan vara allmän, förknippad med en ökning av koncentrationen av flera aminosyror i blodet, eller selektiv - med en ökning av innehållet av en aminosyra i blodet.

Proteinsyntesstörning. Syntesen av proteinstrukturer i kroppen är den centrala länken i proteinmetabolismen. Även små störningar i proteinbiosyntesens specificitet kan leda till djupgående patologiska förändringar i kroppen.

Frånvaron av minst en (av 20) essentiella aminosyror i celler stoppar proteinsyntesen som helhet.

En försämring av proteinsynteshastigheten kan bero på en störning i funktionen hos motsvarande genetiska strukturer på vilka denna syntes sker (DNA-transkription, translation).

Skador på den genetiska apparaten kan vara antingen ärftliga eller förvärvade, uppstå under påverkan av olika mutagena faktorer (joniserande strålning, ultravioletta strålar, etc.). Vissa antibiotika kan störa proteinsyntesen. Sålunda kan "fel" i avläsningen av den genetiska koden uppstå under påverkan av streptomycin, neomycin och ett antal andra antibiotika. Tetracykliner hämmar tillsatsen av nya aminosyror till den växande polypeptidkedjan. Mitomycin hämmar proteinsyntesen på grund av DNA-alkylering (bildandet av starka kovalenta bindningar mellan dess kedjor), vilket förhindrar splittring av DNA-strängar.

Markera kvalitet Och kvantitativ störningar i proteinbiosyntesen. Vikten av kvalitativa förändringar i proteinbiosyntesen i patogenesen av olika sjukdomar kan bedömas med exemplet på vissa typer av anemi med uppkomsten av patologiska hemoglobiner. Att ersätta endast en aminosyrarest (glutamin) i hemoglobinmolekylen med valin leder till en allvarlig sjukdom - sicklecellanemi.

Av särskilt intresse är kvantitativa förändringar i biosyntesen av proteiner i organ och blod, vilket leder till en förändring i förhållandet mellan individuella proteinfraktioner i blodserumet - dysproteinemi. Det finns två former av dysproteinemi: hyperproteinemi(ökning av innehållet av alla eller enskilda typer av proteiner) och hypoproteinemi(minskning av innehållet av alla eller enskilda proteiner). Således åtföljs ett antal leversjukdomar (cirros, hepatit), njursjukdomar (nefrit, nefros) av en uttalad minskning av albuminhalten. Ett antal infektionssjukdomar åtföljda av omfattande inflammatoriska processer leder till en ökning av innehållet av gammaglobuliner. Utveckling dysproteinemiåtföljs som regel av allvarliga förändringar i kroppens homeostas (försämrat onkotiskt tryck, vattenmetabolism). En signifikant minskning av syntesen av proteiner, särskilt albuminer och gammaglobuliner, leder till en kraftig minskning av kroppens motståndskraft mot infektioner och en minskning av immunologisk resistens. Betydelsen av hypoproteinemi i form av hypoalbuminemi bestäms också av att albumin bildar mer eller mindre starka komplex med olika ämnen, vilket säkerställer deras transport mellan olika organ och överföring genom cellmembran med deltagande av specifika receptorer. Det är känt att järn- och kopparsalter (extremt giftiga för kroppen) är dåligt lösliga vid blodserum-pH och deras transport är endast möjlig i form av komplex med specifika serumproteiner (transferrin och ceruloplasmin), vilket förhindrar förgiftning med dessa salter. Ungefär hälften av kalciumet hålls kvar i blodet i en form bundet till serumalbumin. I detta fall etableras en viss dynamisk balans i blodet mellan den bundna formen av kalcium och dess joniserade föreningar. Vid alla sjukdomar som åtföljs av en minskning av albuminhalten (njursjukdom) försvagas också förmågan att reglera koncentrationen av joniserat kalcium i blodet. Dessutom är albuminer bärare av vissa komponenter i kolhydratmetabolismen (glukoproteiner) och de huvudsakliga bärarna av fria (icke-förestrade) fettsyror och ett antal hormoner.

Med skador på levern och njurarna börjar ett antal akuta och kroniska inflammatoriska processer (reumatism, infektiös myokardium, lunginflammation), speciella proteiner med förändrade egenskaper eller ovanliga egenskaper syntetiseras i kroppen. Ett klassiskt exempel på sjukdomar som orsakas av förekomsten av patologiska proteiner är sjukdomar associerade med förekomsten av patologiskt hemoglobin (hemoglobinos). Blodkoagulationsstörningar uppstår när patologiskt fibrinogen uppträder. Ovanliga blodproteiner inkluderar kryoglobuliner, som kan fällas ut vid temperaturer under 37°C, vilket leder till blodproppar. Deras utseende åtföljs av nefros, levercirros och andra sjukdomar.

Patologi av interstitiell proteinmetabolism(aminosyrametabolismstörning).

Den centrala platsen i den interstitiella metabolismen av proteiner upptas av reaktionen transaminering, som huvudkällan för bildandet av nya aminosyror. En överträdelse av transaminering kan uppstå som ett resultat av en brist på vitamin B 6 i kroppen. Detta förklaras av det faktum att den fosforylerade formen av vitamin B 6 - fosfopyrodoxal - är en aktiv grupp av transaminaser - specifika transamineringsenzymer mellan amino- och ketosyror. Graviditet och långvarig användning av sulfonamider hämmar syntesen av vitamin B6 och kan tjäna som grund för störningar i aminosyrametabolismen. Slutligen kan orsaken till minskningen av transamineringsaktivitet vara hämning av transaminasaktivitet på grund av störning av syntesen av dessa enzymer (under proteinsvält), eller störning av regleringen av deras aktivitet av ett antal hormoner.

Processerna för transaminering av aminosyror är nära besläktade med processerna oxidativ deaminering, under vilken det enzymatiska avlägsnandet av ammoniak från aminosyror utförs. Deaminering bestämmer både bildandet av de slutliga produkterna av proteinmetabolismen och aminosyrors inträde i energimetabolismen. Försvagning av deaminering kan uppstå på grund av störningar av oxidativa processer i vävnader (hypoxi, hypovitaminos C, PP, B 2). Den mest dramatiska störningen av deaminering inträffar dock när aktiviteten av aminooxidaser minskar, antingen på grund av en försvagning av deras syntes (diffus leverskada, proteinbrist) eller som ett resultat av en relativ otillräcklig aktivitet (ökat innehåll av fria ämnen). aminosyror i blodet). Konsekvensen av en kränkning av den oxidativa deamineringen av aminosyror kommer att vara en försvagning av ureabildning, en ökning av koncentrationen av aminosyror och en ökning av deras utsöndring i urinen - aminoaciduri.

Det mellanliggande utbytet av ett antal aminosyror sker inte bara i form av transaminering och oxidativ deaminering, utan också genom deras dekarboxylering(förlust av CO 2 från karboxylgruppen) med bildning av motsvarande aminer, kallade "biogena aminer". Sålunda, när histidin dekarboxyleras, bildas histamin, tyrosin - tyramin, 5-hydroxitryptofan - serotin, etc. Alla dessa aminer är biologiskt aktiva och har en uttalad farmakologisk effekt på blodkärlen.

Ändra hastigheten för proteinnedbrytning. En signifikant ökning av nedbrytningshastigheten av vävnads- och blodproteiner observeras med en ökning av kroppstemperaturen, omfattande inflammatoriska processer, allvarliga skador, hypoxi, maligna tumörer etc., vilket är associerat antingen med verkan av bakteriella toxiner (i fall infektion), eller med en signifikant ökning av aktiviteten av proteolytiska blodenzymer (under hypoxi), eller den toxiska effekten av vävnadsnedbrytningsprodukter (under skador). I de flesta fall åtföljs accelerationen av proteinnedbrytningen av utvecklingen av en negativ kvävebalans i kroppen på grund av övervägandet av proteinnedbrytningsprocesser över deras biosyntes.

Patologi av det sista stadiet av proteinmetabolism. De huvudsakliga slutprodukterna av proteinmetabolism är ammoniak och urea. Patologin för det sista stadiet av proteinmetabolism kan manifesteras av en kränkning av bildandet av slutprodukter eller en kränkning av deras utsöndring.

Huvudmekanism ammoniakbindningär processen för ureabildning i citrullin-argininornitincykeln. Störningar i bildandet av urea kan uppstå som ett resultat av en minskning av aktiviteten hos enzymsystem involverade i denna process (hepatit, levercirros) och allmän proteinbrist. När ureabildningen försämras ackumuleras ammoniak i blodet och vävnaderna och koncentrationen av fria aminosyror ökar, vilket åtföljs av utvecklingen av hyperazotemi. Vid svåra former av hepatit och levercirros, när dess ureabildande funktion är kraftigt försämrad, utvecklas allvarlig ammoniakförgiftning (försämrade funktioner i centrala nervsystemet).

I andra organ och vävnader (muskler, nervvävnad) binds ammoniak i en amideringsreaktion med tillsats av fria dikarboxylaminosyror till karboxylgruppen. Huvudsubstratet är glutaminsyra.

En annan slutprodukt av proteinmetabolism som bildas under oxidation kreatin(det kvävehaltiga ämnet i musklerna) är kreatinin. Vid fasta, E-vitaminbrist, febrila infektionssjukdomar, tyreotoxikos och ett antal andra sjukdomar indikerar kreatinuri en kränkning av kreatinmetabolismen.

När njurarnas utsöndringsfunktion är nedsatt (nefrit), hålls urea och andra kvävehaltiga produkter kvar i blodet. Resterande kväve ökar - hyperazotemi utvecklas. Den extrema graden av försämring av utsöndringen av kvävehaltiga metaboliter är uremi.

Med samtidig skada på levern och njurarna uppstår en kränkning av bildandet och frisättningen av slutprodukterna av proteinmetabolism.

I pediatrisk praxis är ärftliga aminoacidopatier av särskild betydelse, vars lista idag omfattar cirka 60 olika nosologiska former. Beroende på typen av arv är nästan alla autosomalt recessiva. Patogenes orsakas av en brist på ett eller annat enzym som utför katabolism och anabolism av aminosyror. Ett vanligt biokemiskt tecken på aminoacidopati är vävnadsacidos och aminoaciduri. De vanligaste ärftliga metabola defekterna är fyra enzymopatier, som är relaterade till varandra genom en gemensam väg för aminosyrametabolism: fenylketonuri, tyrosinemi, albinism, alkaptonuri.

Kolhydrater utgör en obligatorisk och stor del av mänsklig mat (cirka 500 g/dag). Kolhydrater är det material som är lättast att mobilisera och utnyttja. De lagras i form av glykogen och fett. Under kolhydratmetabolism bildas NADP·H 2. Kolhydrater spelar en speciell roll i det centrala nervsystemets energi, eftersom glukos är den enda energikällan för hjärnan.

Störning i kolhydratmetabolism kan bero på en kränkning av deras matsmältning och absorption i matsmältningskanalen. Exogena kolhydrater kommer in i kroppen i form av poly-, di- och monosackarider. Deras nedbrytning sker huvudsakligen i tolvfingertarmen och tunntarmen, vars juice innehåller aktiva amylolytiska enzymer (amylas, maltas, sukras, laktas, invertas, etc.). Kolhydrater bryts ner till monosackarider och absorberas. Om produktionen av amylolytiska enzymer är otillräcklig, bryts inte di- och polysackarider som tillförs maten ner till monosackarider och absorberas inte. Glukosabsorptionen blir lidande när dess fosforylering i tarmväggen försämras. Grunden för denna störning är en brist på enzymet hexokinas, som utvecklas under allvarliga inflammatoriska processer i tarmarna, i händelse av förgiftning med monojodacetat, floridzin. Ofosforylerat glukos passerar inte genom tarmväggen och absorberas inte. Kolhydratsvält kan utvecklas.

Försämrad syntes och nedbrytning av glykogen. En patologisk ökning av glykogennedbrytningen inträffar med stark stimulering av det centrala nervsystemet, med en ökning av aktiviteten hos hormoner som stimulerar glykogenolys (GH, adrenalin, glukagon, tyroxin). En ökning av glykogennedbrytningen med en samtidig ökning av muskelglukoskonsumtionen inträffar under kraftig muskelbelastning. Glykogensyntesen kan förändras mot en minskning eller patologisk ökning.

En minskning av glykogensyntesen inträffar med allvarlig skada på leverceller (hepatit, förgiftning med levergifter), när deras glykogenbildande funktion störs. Glykogensyntesen minskar under hypoxi, eftersom bildningen av ATP, nödvändig för glykogensyntes, under hypoxiska förhållanden minskar.

Hyperglykemi- ökade blodsockernivåer över det normala. Kan utvecklas under fysiologiska förhållanden; Samtidigt har det adaptiv betydelse, eftersom det säkerställer leverans av energimaterial till vävnader. Beroende på den etiologiska faktorn särskiljs följande typer av hyperglykemi.

Näringshyperglykemi, som utvecklas efter att ha tagit en stor mängd lättsmälta kolhydrater (socker, godis, mjölprodukter, etc.).

Neurogen (emotionell) hyperglykemi - med emotionell upphetsning, stress, smärta, eterbedövning.

Hormonell hyperglykemi åtföljer dysfunktion av de endokrina körtlarna, vars hormoner är involverade i regleringen av kolhydratmetabolism.

Hyperglykemi med insufficiens av hormonet insulin är den mest uttalade och ihållande. Det kan vara pankreatisk (absolut) och extrapankreatisk (relativ).

Pankreas insulinbrist utvecklas när bukspottkörtelns insulära apparat förstörs eller skadas. En vanlig orsak är lokal hypoxi hos de Langerhanska öarna under åderförkalkning och vaskulär spasm. I det här fallet störs bildandet av disulfidbindningar i insulin och insulin tappar aktivitet - det har ingen hypoglykemisk effekt.

Insulinbrist kan bero på förstörelse av bukspottkörteln av tumörer eller skada på den genom en infektiös process (tuberkulos, syfilis). Bildandet av insulin kan störas under pankreatit - akuta inflammatoriska och degenerativa processer i bukspottkörteln.

Den isolerade apparaten är överansträngd och kan bli utarmad på grund av överdriven och frekvent konsumtion av lättsmälta kolhydrater (socker, godis) eller överätande, vilket leder till näringshyperglykemi.

Ett antal mediciner (tiazidgrupper, kortikosteroider etc.) kan orsaka försämrad glukostolerans och kan hos personer som är predisponerade för diabetes vara en utlösande faktor i utvecklingen av denna sjukdom.

Extrapankreatisk insulinbrist. Det kan orsakas av överdriven bindning av insulin till blodtransportproteiner. Proteinbundet insulin är endast aktivt mot fettvävnad. Det säkerställer övergången av glukos till fett och hämmar lipolys. I det här fallet utvecklas den så kallade överviktiga diabetesen.

Diabetes mellitus stör alla typer av ämnesomsättning.

Störningar i kolhydratmetabolismen bestämma det karakteristiska symtomet på diabetes - ihållande svår hyperglykemi. Det bestäms av följande egenskaper hos kolhydratmetabolism vid diabetes mellitus: minskad passage av glukos genom cellmembran och assimilering av vävnader; sakta ner glykogensyntesen och påskynda dess nedbrytning; ökad glukoneogenes - bildandet av glukos från laktat, pyruvat, aminosyror och andra produkter av icke-kolhydratmetabolism; hämning av övergången av glukos till fett.

Betydelsen av hyperglykemi i patogenesen av diabetes mellitus är tvåfaldig. Det spelar en viss adaptiv roll, eftersom det hämmar nedbrytningen av glykogen och delvis ökar dess syntes. Glukos tränger lättare in i vävnader och de upplever inte en kraftig brist på kolhydrater. Hyperglykemi har också en negativ betydelse. Med det ökar tillförseln av glukos till cellerna i insulinoberoende vävnader (lins, leverceller, betaceller från Langerhans öar, nervvävnad, röda blodkroppar, aortavägg) kraftigt. Överskott av glukos fosforyleras inte utan omvandlas till sorbitol och fruktos. Dessa är osmotiskt aktiva ämnen som stör ämnesomsättningen i dessa vävnader och orsakar deras skada. Med hyperglykemi ökar koncentrationen av glukos- och mukoproteiner, som lätt fälls ut i bindväven, vilket främjar bildningen av hyalin.

Med hyperglykemi som överstiger 8 mol/l börjar glukos passera in i den slutliga urinen - glukosuri utvecklas. Detta är en manifestation av dekompensation av kolhydratmetabolism.

Vid diabetes mellitus kan inte processerna för fosforylering och defosforylering av glukos i tubuli klara av överskott av glukos i den primära urinen. Dessutom reduceras hexokinasaktiviteten vid diabetes, så njurtröskeln för glukos är lägre än normalt. Glukosuri utvecklas. Vid svåra former av diabetes kan sockerhalten i urinen nå 8-10%. Samtidigt ökar urinens osmotiska tryck, och därför passerar mycket vatten in i den slutliga urinen. Under dagen utsöndras 5-10 liter eller mer urin (polyuri) med hög relativ täthet på grund av socker. Som ett resultat av polyuri utvecklas uttorkning av kroppen och som en konsekvens ökad törst (polydipsi).

Vid mycket höga blodsockernivåer (30-50 mol/l och över) ökar det osmotiska trycket i blodet kraftigt. Som ett resultat blir kroppen uttorkad. Hyperosmolär koma kan utvecklas. Tillståndet för patienter med det är extremt allvarligt. Det finns inget medvetande. Tecken på vävnadsuttorkning är tydligt uttryckta (ögongloberna är mjuka vid palpation). Med mycket hög hyperglykemi är nivån av ketonkroppar nära det normala. Som ett resultat av uttorkning uppstår njurskador och deras funktion försämras, vilket leder till utveckling av njursvikt.

Patologiska förändringar i fettmetabolismen kan inträffa i olika stadier: när processerna för matsmältning och absorption av fetter störs; i händelse av avbrott i fetttransporten och dess övergång till vävnader; vid brott mot fettoxidation i vävnader; i händelse av störning av mellanliggande fettmetabolism; vid försämrad fettomsättning i fettvävnad (överdriven eller otillräcklig bildning och avsättning).

Brott mot processen för matsmältning och absorption av fetter observerade:

1. med brist på bukspottkörtellipas,

2. med brist på gallsyror (inflammation i gallblåsan, blockering av gallgången, leversjukdom). Emulgeringen av fett, aktiveringen av pankreatisk lipas och bildandet av det yttre skalet av blandade miceller, i vilka högre fettsyror och monoglycerider överförs från platsen för fetthydrolys till absorptionsytan av tarmepitelet, störs;

3. med ökad peristaltik i tunntarmen och skador på tunntarmens epitel av infektiösa och toxiska ämnen

4. när det finns ett överskott av kalcium- och magnesiumjoner i maten, när vattenolösliga salter av gallsyror - tvålar - bildas;

5. med vitaminbrist A och B, kolinbrist, samt med störningar i fosforyleringsprocessen (fettupptaget hämmas).

Som en konsekvens av försämrad fettupptagning utvecklas steatorré (avföring innehåller mycket högre fettsyror och osmält fett). Kalcium förloras också tillsammans med fett.

Proteiner, tillsammans med de nukleinsyror som de bildas med, är grunden för alla livsprocesser. Detta är det viktigaste strukturella materialet som är nödvändigt för konstruktionen av celler och intercellulär substans; proteiner är en väsentlig del av alla enzymer som styr metaboliska processer; en betydande del av hormoner är också proteiner (polypeptider). Proteiner spelar en viktig roll i transporten av lipider, fettsyror, hormoner, vitaminer, okonjugerat bilirubin, spårämnen och andra ämnen genom blodomloppet; med deras deltagande utförs blodkoagulering, immunreaktioner och upprätthållande av syra-basbalansen;

de skapar onkotiskt tryck i blodplasman, vilket spelar en viktig roll i processerna för mikrocirkulation och vattenmetabolism. Proteiner är en energikälla - med fullständig nedbrytning och oxidation av 1 g protein frigörs 4,1-4,3 kcal värme, men denna funktion av proteiner kompenseras lätt av oxidation av kolhydrater och fetter.

Proteinmetabolismstörningar kan uppstå i olika stadier:

1) under nedbrytning och absorption av matproteiner;

2) deras intracellulära syntes och nedbrytning;

3) interstitiell aminosyrametabolism;

4) bildandet av slutprodukter och deras utsöndring.

12.6.1. Försämrad nedbrytning av matproteiner och absorption av resulterande aminosyror

I magen och tarmarna sker hydrolytisk nedbrytning av matproteiner till peptider och aminosyror under påverkan av enzymer av magsaft (pepsin, gastrixin), bukspottkörtel (trypsin, kymotrypsin, elastas och karboxipeptidas) och intestinal (aminopeptidas, dipeptidas) juice. Aminosyror som bildas under nedbrytningen av proteiner absorberas av tunntarmens vägg i blodet och konsumeras av cellerna i olika organ. Störning av dessa processer uppstår vid sjukdomar i magen (inflammatoriska och ulcerösa processer, tumörer), bukspottkörteln (pankreatit, blockering av kanaler, cancer), tunntarmen (enterit, diarré, slemhinneatrofi, tillstånd med maldigestion och malabsorption). Sådana omfattande kirurgiska ingrepp som avlägsnande av magsäcken eller en betydande del av tunntarmen åtföljs också av försämrad nedbrytning och absorption av matproteiner. Upptaget av matproteiner försämras vid feber på grund av minskad utsöndring av matsmältningsenzymer.

Otillräcklig absorption av matproteiner åtföljs av en brist på aminosyror och försämrad syntes av sina egna proteiner. Bristen på dietproteiner kan inte helt kompenseras av överdriven administrering och absorption av andra ämnen, eftersom proteiner är den huvudsakliga kvävekällan för kroppen.

12.6.2. Störning av processerna för endogen proteinsyntes och nedbrytning

Proteinsyntes sker i kroppen kontinuerligt under hela livet, men sker mest intensivt under perioden av intrauterin utveckling, i barndomen och tonåren.

Följande typer av proteinsyntes särskiljs beroende på dess syfte:

regenerativ, associerad med processerna för fysiologisk och reparativ regenerering;

tillväxtsyntes,åtföljd av en ökning av kroppsvikt och storlek;

stabilisera, associerad med ersättning av strukturella proteiner som förloras under dissimileringsprocessen, vilket hjälper till att upprätthålla kroppens strukturella integritet;

funktionell, associerad med de specifika aktiviteterna hos olika organ (syntes av hemoglobin, blodplasmaproteiner, antikroppar, hormoner och enzymer).

Orsakerna till störningar i proteinsyntesen är:

Brist på tillräckligt med aminosyror;

Energibrist i celler;

Störningar i neuroendokrin reglering;

Avbrott i processerna för transkription eller translation av information om strukturen av ett visst protein som kodas i cellgenomet.

Den vanligaste orsaken till störning i proteinsyntesen är brist på aminosyror i kroppen på grund av:

1) matsmältnings- och absorptionsstörningar;

2) lågt proteininnehåll i mat;

3) näring med ofullständiga proteiner, som saknar eller innehåller obetydliga mängder essentiella aminosyror som inte syntetiseras i kroppen (tabell 12-7).

En komplett uppsättning essentiella aminosyror finns i de flesta animaliska proteiner, medan växtproteiner kan sakna eller innehålla några av dem (till exempel majsproteiner är låga i tryptofan). Fel i kroppen minst en av essentiella aminosyror(Tabell 12-8) leder till en minskning av syntesen av ett eller annat protein, även med ett överflöd av andra.

Tabell 12-7. Essentiella aminosyror för människor (enligt I.P. Ashmarin, E.P. Karazeeva, 1997)

Aminosyra	Ungefärlig optimal norm, g/dag	Notera
Tryptofan		Har mest brist på vegetabilisk föda och animalisk bindväv
Metionin
Isoleucin
Fenylalanin
Histidin		Särskilt viktigt för barn
		Oumbärlig för nyfödda

Tabell 12-8. Manifestationer av brist på essentiella aminosyror

Histidin	Dermatit, anemi, minskad histaminproduktion, mental försämring
Isoleucin	Skador på njurarna, sköldkörteln, anemi, hypoproteinemi
	Skador på njurarna, sköldkörteln, hypoproteinemi
Metionin (med cystein)	Fetma, levernekros, accelererad aterogenes, binjurebarksvikt, njurblödningar, kolin- och adrenalinbrist
	Anemi, muskeldystrofi, osteoporos, lever- och lungskador, huvudvärk, ökad känslighet för buller
Fenylalanin med tyrosin	Hypotyreos, binjuremärginsufficiens
	Störning av spermatogenes, ureacykel

Slut på bordet. 12-8

Brist på essentiella aminosyror i mat leder mindre ofta till en minskning av proteinsyntesen, eftersom de kan bildas i kroppen från ketosyror, som är produkter av metabolismen av kolhydrater, fetter och proteiner.

Brist på ketosyror uppstår med diabetes mellitus, störning av processerna för deaminering och transaminering av aminosyror (hypovitaminos B 6).

Brist på energikällor uppstår under hypoxi, verkan av frikopplingsfaktorer, diabetes mellitus, hypovitaminos B1, brist på nikotinsyra, etc. Proteinsyntes är en energiberoende process. Energin hos makroerg ATP och GTP är nödvändig för aktivering av aminosyror och bildning av peptidbindningar (21,9 cal per varje peptidbindning).

Störningar i neuroendokrin reglering av proteinsyntes och nedbrytning. Nervsystemet har en direkt och indirekt effekt på proteinmetabolismen. När nervös påverkan går förlorad uppstår en störning av celltrofism 1. Störningar av nervös trofism är en viktig länk i patogenesen av någon sjukdom. Vävnadsdenervering orsaker: upphörande av deras stimulering på grund av störning av frisättningen av neurotransmittorer; försämrad utsöndring eller verkan av komediatorer som tillhandahåller reglering av receptor, membran och metaboliska processer; kränkning av frisättning och verkan av trofogen 2. Bekräftelse av direkt trofisk

1 En uppsättning processer som säkerställer en cells vitala aktivitet och upprätthållande av genetiskt inneboende egenskaper. Nervfibrer reglerar inte bara blodcirkulationen i de innerverade vävnaderna, utan även metabola, energi- och plastprocesser i enlighet med kroppens nuvarande behov.

2 Trofogener är ämnen av övervägande proteinnatur som främjar tillväxt, differentiering och vital aktivitet hos celler, samt bevarandet av deras homeostas. De bildas i cellerna i perifera organ, i blodplasman; i neuroner, varifrån de kommer in i innerverade vävnader med hjälp av axonal transport; Anabola hormoner kan också fungera som trofogener.

Inverkan av nervsystemet på metabolismen av proteiner i celler är utvecklingen av atrofiska och dystrofiska förändringar i denerverade vävnader. Det har fastställts att i denerverade vävnader går proteinnedbrytningsprocessen över syntes. Den indirekta påverkan av nervsystemet på proteinmetabolism utförs genom att ändra funktionen hos de endokrina körtlarna.

Hormonernas verkan kan vara anabol(ökande proteinsyntes) och katabolisk(ökande proteinnedbrytning i vävnader).

Proteinsyntesökar under påverkan av:

Insulin (ger aktiv transport av många aminosyror in i celler - särskilt valin, leucin, isoleucin; ökar DNA-transkriptionshastigheten i kärnan; stimulerar ribosomsamling och translation; hämmar användningen av aminosyror i glukoneogenesen, ökar insulinets mitotiska aktivitet -beroende vävnader, vilket ökar syntesen av DNA och RNA);

Somatotropt hormon (GH; tillväxteffekten förmedlas av somatomediner som produceras under dess påverkan i levern). Ett annat namn för somatomediner - insulinliknande tillväxtfaktorer - dök upp i samband med deras förmåga att sänka blodsockernivåerna. Den viktigaste är somatomedin C, vilket ökar proteinsynteshastigheten i alla kroppens celler. Detta stimulerar bildandet av brosk och muskelvävnad. Kondrocyter har också receptorer för själva tillväxthormonet, vilket bevisar sin direkta effekt på brosk och benvävnad;

Sköldkörtelhormoner i fysiologiska doser: trijodtyronin, binder till receptorer i cellkärnan, verkar på genomet och orsakar ökad transkription och translation. Som ett resultat stimuleras proteinsyntesen i alla kroppens celler. Dessutom stimulerar sköldkörtelhormoner verkan

Könshormoner som har en tillväxthormonberoende anabol effekt på proteinsyntesen; androgener stimulerar bildandet av proteiner i manliga könsorgan, muskler, skelett, hud och dess derivat, och i mindre utsträckning i njurarna och hjärnan; Östrogeners verkan riktas huvudsakligen mot bröstkörtlarna och kvinnliga könsorganen. Det bör noteras att den anabola effekten av könshormoner inte påverkar proteinsyntesen i levern.

Proteinnedbrytningökar under påverkan av:

Sköldkörtelhormoner med ökad produktion (hypertyreos);

Glukagon (minskar absorptionen av aminosyror och ökar nedbrytningen av proteiner i muskler; aktiverar proteolys i levern och stimulerar även glukoneogenes och ketogenes från aminosyror; hämmar den anabola effekten av tillväxthormon);

Katekolaminer (främjar nedbrytningen av muskelproteiner med mobilisering av aminosyror och deras användning i levern);

Glukokortikoider (ökar syntesen av proteiner och nukleinsyror i levern och ökar nedbrytningen av proteiner i muskler, hud, skelett, lymfoid- och fettvävnad med frisättning av aminosyror och deras inblandning i glukoneogenesen. Dessutom hämmar de transporten av aminosyror till muskelceller, vilket minskar proteinsyntesen).

Den anabola effekten av hormoner utförs huvudsakligen genom att aktivera vissa gener och öka bildningen av olika typer av RNA (budbärare, transport, ribosomala), vilket påskyndar proteinsyntesen; mekanismen för den kataboliska verkan av hormoner är associerad med en ökning av aktiviteten av vävnadsproteinaser.

En minskning av syntesen av anabola hormoner, såsom tillväxthormon och sköldkörtelhormoner, i barndomen leder till tillväxthämning.

Inaktivering av vissa faktorer involverade i proteinbiosyntesen kan orsakas av vissa mediciner (till exempel antibiotika) och mikrobiella toxiner. Det är känt att difteritoxin hämmar tillsatsen av aminosyror till den syntetiserade polypeptidkedjan; denna effekt elimineras av toxoid.

En stimulerande eller hämmande effekt på proteinsyntesen kan orsakas av förändringar i koncentrationen av olika joner (främst Mg 2+), en minskning eller ökning av jonstyrkan.

Konsekvenser av störningar av allmän proteinsyntes

En långsiktig och signifikant minskning av proteinsyntesen leder till utvecklingen av dystrofiska och atrofiska störningar i olika organ och vävnader på grund av otillräcklig förnyelse av strukturella proteiner. Regenereringsprocesser saktar ner. I barndomen hämmas tillväxt, fysisk och mental utveckling.

slips. Syntesen av olika enzymer och hormoner (GH, antidiuretika och sköldkörtelhormoner, insulin etc.) minskar, vilket leder till endokrinopatier och störningar av andra typer av ämnesomsättning (kolhydrat, vatten-salt, basal). Innehållet av proteiner i blodserumet minskar på grund av en minskning av deras syntes i hepatocyter. Som ett resultat minskar det onkotiska trycket i blodet, vilket bidrar till utvecklingen av ödem. Produktionen av antikroppar och andra skyddande proteiner minskar och som ett resultat av detta minskar kroppens immunologiska reaktivitet. I den mest uttalade utsträckningen uppstår dessa störningar som ett resultat av långvarig störning av absorptionen av matproteiner i olika kroniska sjukdomar i matsmältningssystemet, såväl som under långvarig proteinsvält, särskilt om det kombineras med en brist på fett. och kolhydrater. I det senare fallet ökar användningen av protein som energikälla.

Orsaker och mekanism för störning av syntesen av enskilda proteiner. I de flesta fall är dessa störningar ärftliga. De är baserade på frånvaron i celler av budbärar-RNA (mRNA), en specifik matris för syntesen av ett visst protein, eller en kränkning av dess struktur på grund av en förändring i strukturen hos genen på vilken det syntetiseras. Genetiska störningar, till exempel ersättning eller förlust av en nukleotid i en strukturell gen, leder till syntesen av ett förändrat protein, ofta utan biologisk aktivitet.

Bildandet av onormala proteiner kan orsakas av avvikelser från normen i strukturen av mRNA, mutationer av överförings-RNA (tRNA), som ett resultat av vilket en olämplig aminosyra läggs till den, som kommer att inkluderas i polypeptidkedjan under dess montering (till exempel under bildandet av hemoglobin).

Översättningsprocessen är komplex, sker med deltagande av ett antal enzymer, och dysfunktion hos någon av dem kan leda till att ett eller annat mRNA inte överför informationen som kodas i den.

Brott mot syntesen av enskilda enzymproteiner eller strukturella proteiner ligger till grund för olika ärftliga sjukdomar (hemoglobinos, albinism, fenylketonuri, galaktosemi, hemofili och många andra - se avsnitt 5.1). Brott mot någon enzymatisk funktion är oftast inte förknippad med frånvaron av motsvarande protein - enzym, utan med bildandet av en patologiskt förändrad inaktiv produkt.

Orsaker, mekanismer och konsekvenser av ökad nedbrytning av vävnadsproteiner. Tillsammans med syntes i kroppens celler sker proteinnedbrytning ständigt under verkan av proteinaser. Förnyelsen av proteiner per dag hos en vuxen är 1-2% av den totala mängden protein i kroppen och är främst förknippad med nedbrytningen av muskelproteiner, medan 75-80% av de frisatta aminosyrorna återigen används för syntes.

Kvävebalans- en integrerad indikator på den allmänna nivån av proteinmetabolism, detta är den dagliga skillnaden mellan kväve som kommer in i och frigörs från kroppen,

Hos en frisk vuxen är processerna för proteinnedbrytning och -syntes balanserade, d.v.s. tillgängliga kvävebalans. Samtidigt är den dagliga proteinnedbrytningen 30-40 g.

Kvävebalansen kan vara positiv eller negativ.

Positiv kvävebalans: intaget av kväve i kroppen överstiger dess utsöndring, d.v.s. proteinsyntes råder över dess nedbrytning. Det noteras under vävnadsregenerering, under återhämtningsperioden efter allvarliga sjukdomar, under graviditeten, i barndomen, med hyperproduktion av tillväxthormon och med polycytemi.

I patologi kan proteinnedbrytning råda över syntes och mindre kväve kommer in i kroppen än vad som utsöndras (negativ kvävebalans).

Orsakerna till negativ kvävebalans är: smittsam feber; omfattande skador, brännskador och inflammatoriska processer; progressiv maligna tumörtillväxt, endokrina sjukdomar (diabetes mellitus, hypertyreos, hyperkortisolism); allvarlig känslomässig stress; uttorkning, proteinsvält, strålningssjuka; hypovitaminos A, C, B 1, B 2, B 6, PP, folsyrabrist. Mekanismen för ökad proteinnedbrytning i många av dessa tillstånd är den ökade produktionen av katabola hormoner.

Konsekvensen av en negativ kvävebalans är degenerativa förändringar i organ, viktminskning, och i barndomen - retarderad tillväxt och mental utveckling.

En berättelse om proteinmetabolismstörning (PM), som vi behöver veta om om vi önskar oss själva väl och hälsa. Vad hotar obalansen av BO i människokroppen, leverns huvudroll, metoder för forskning och behandling av nedsatt proteinmetabolism, om allt detta just nu...

Varför finns det en fast vit runt äggulan i ett hönsägg? Ja, eftersom detta är den viktigaste beståndsdelen i kyckling. Medan den formas och växer inuti ett mysigt skal, kommer den att använda allt detta och ordna om det för att passa sina behov...

Hej kompisar! Jag vet att de flesta av mina läsare inte är biologer eller specialister inom patofysiologi. Därför ska jag försöka hålla min berättelse enkel och begriplig.

Några lovord

Proteinmetabolismstörningar: den första fienden är matsmältningssjukdomar

Eftersom proteiner kommer till oss genom maten kommer den första faktorn för misslyckande att vara otillräckligheten av faktorer som bryter ner proteiner i magen och tarmarna:

• lite saltsyra, ett antal matsmältningsenzymer - med hypocidal gastrit, atrofi av magslemhinnan, cancertillstånd, pankreatit och ett antal andra sjukdomar;
• acceleration av passagen av mat genom enterokolit och annat lidande som ökar peristaltiken;
• minskning av det användbara området för absorption på grund av resektion av en del av mag-tarmkanalen (avlägsnande av en sektion av tarmen på grund av en tumör, inflammation i slemhinnan);
• på grund av det faktum att undersmält protein snabbt kommer in i den tjocka sektionen, börjar mikrofloran att bryta ner det, vilket inte bör ske normalt (resultatet är en förruttnelseprocess, bildandet av giftiga föreningar och allmän berusning).

Proteinmetabolismstörning: smält - vad händer härnäst?

Proteinmetabolismstörning - försening av aminosyror i blodplasman. Normalt är de i blodomloppet endast en kort tid för att föras till det önskade organet, som absorberar dem för att tillgodose dess behov. Leverns roll är stor i detta. Det mesta absorberas av det, mindre av skelettmuskler, hjärtmuskler, njurar och andra organ.

Vid leverpatologier (hepatit, cirros, etc.), visar blodvärden ett överskott av aminosyror. En obalans leder till ökad proteinutsöndring, vilket inte alls är fördelaktigt för dem, eftersom det ökar tätheten av urin.

Dessutom, när olika aminosyror hålls kvar i blodet, kan olika patologier uppstå i kroppsvävnader. Till exempel, på grund av ökade nivåer av tyrosin, kan malign cancer utvecklas

Metoder för att studera blodets proteinsammansättning kan exakt indikera att allvarliga leverpatologier är närvarande.

Behandling av sådana sjukdomar är vanligtvis mycket komplicerad.

Proteinsyntes är en komplex och ansvarsfull process. Det kan kallas det viktigaste stadiet av metabolism i alla levande varelser. Även ett litet misslyckande kan vara ödesdigert. Det är som i en klocka: om du inte installerar en liten fjäder fungerar inte hela mekanismen.

Jag kommer att ge två vältaliga fakta:

1. En felaktig kvantitativ kombination av aminosyror minskar kraftigt syntesen av det önskade proteinet.

1. Den fullständiga frånvaron av åtminstone en av dem avbryter syntesen fullständigt.

Orsakerna till deras brist är fullständig hunger eller otillräcklig mat, som inte innehåller den korrekta kvantitativa kombinationen. Det finns andra faktorer som hämmar syntesen. Dessa inkluderar i synnerhet kränkningar av DNA-strukturen som är ansvarig för bildandet av proteinmolekyler.

• genetisk (ärftlig);
• yttre, som ett resultat av patogena faktorer.

I det andra fallet kan det vara:

• användningen av vissa antibiotika (vilket är anledningen till att de inte bör tas utan ett särskilt recept från en läkare);
• joniserande strålning (ökad radioaktiv bakgrund);
• ultraviolett ("en sten för trädgården");
• inflytande
• vissa gifter som påverkar biologiska krigföringsprocesser;
• missbruk av hormonella droger.

Slutligen reglerar syntesen det centrala nervsystemet och endokrina körtlarna. Eftersom det är de som är ansvariga för konstruktionen, som leder denna process genom enzymer, kan fel uppstå i två steg:

• för sjukdomar i centrala nervsystemet och delar av hjärnan som ansvarar för regleringen av ämnesomsättningen;
• med otillräckligt arbete, som inte kan reagera adekvat på signaler från centrala nervsystemet.

Proteiner i oss syntetiseras och bryts ständigt ner, och denna process måste ha en viss hastighet. Acceleration och avmattning eller störning av proteinmetabolismen leder till allvarliga sjukdomar.

Deras skäl kan vara:

• hypovitaminos (särskilt vitamin C, folsyra och grupp B), de leder till retention av metaboliter i kroppen;
• symptom på hög temperatur, inflammatoriska processer, tumörer, skador, brännskador - leder till accelererat förfall;
• hepatit, cirros - kan leda till avbrott i ammoniakbindningen (ureabildning), vilket leder till allvarlig förgiftning, inklusive koma;
• ärftliga och förvärvade enzymatiska misslyckanden av ammoniakbindning;
• fasta, vitaminbrist på fettlösligt vitamin E, febertillstånd, tyreotoxikos leder till brist på bildning och utsöndring av en annan metabolit - kreatinin;
• nefrit kan orsaka en fördröjning i kroppen av urea och andra kvävehaltiga nedbrytningsprodukter.

Utöver ovanstående finns det ett antal ärftliga sjukdomar associerade med utsöndring av nedbrytningsprodukter, såväl som felaktig metabolism av enskilda aminosyror.

Ämnet är stort, vi kan prata länge. Men jag ska sammanfatta: det finns inte ett enda organ, inte ett enda system som inte lider av BO-sjukdomar. Därför är det så viktigt att göra allt för att ta bort provocerande faktorer. De orsakas av felaktig näring, ett obalanserat bord,

Azerbajdzjan Albanska Engelska Arabiska Armeniska Afrikaans Baskiska Vitryssiska Bengalen Burmesiska Bulgariska Bosniska Walesiska Ungerska Vietnamesiska Galiciska Grekiska Georgiska Gujarati Danska Zulu Hebreiska Igbo Jiddisch Indonesiska Irländska Isländska Spanska Italienska Yoruba Kazakiska Kannada Katalanska kinesiska (Sup) Kinesiska (Trad) Korea Latinsk Kreolsk (H Laotiti) Korea Latin lettiska litauiska makedonska malagasiska malajiska malajalam maltesiska maori marathi mongoliska tyska nepalesiska holländska norska punjabi persiska polska portugisiska rumänska ryska cebuano serbiska Sesotho sinhala slovakiska slovenska somalia swahili sudanesiska tagalog tadzjikiska thailändska tamil telugu turkiska uzbekiska finska ukrainska estiska ukrainska ukrainska Kroatiska ukrainska Kroatiska ukrainska chro chro oniska javanesiska japanska

Ljudfunktion begränsad till 200 tecken