Нарушение углеводного обмена при анемии

При некоторых состояниях можно наблюдать повышение содержания глюкозы в крови – гипергликемию, а также понижение концентрации глюкозы – гипогликемию. Гипергликемия является довольно частым симптомом различных заболеваний, прежде всего связанных с поражением эндокринной системы.

Сахарный диабет. В регуляции гликолиза и глюконеогенеза большую роль играет инсулин. При недостаточности содержания инсулина возникает заболевание, которое носит название «сахарный диабет»: повышается концентрация глюкозы в крови (гипергликемия), появляется глюкоза в моче (глюкозурия) и уменьшается содержание гликогена в печени. Мышечная ткань при этом утрачивает способность утилизировать глюкозу крови. В печени при общем снижении интенсивности биосинтетических процессов: биосинтеза белков, синтеза жирных кислот из продуктов распада глюкозы – наблюдается усиленный синтез ферментов глюконеогенеза. При введении инсулина больным диабетом происходит коррекция метаболических сдвигов: нормализуется проницаемость мембран мышечных клеток для глюкозы, восстанавливается соотношение между гликолизом и глюко-неогенезом. Инсулин контролирует эти процессы на генетическом уровне как индуктор синтеза ключевых ферментов гликолиза: гексокиназы, фос-фофруктокиназы и пируваткиназы. Инсулин также индуцирует синтез гли-когенсинтазы. Одновременно инсулин действует как репрессор синтеза ключевых ферментов глюконеогенеза. Следует отметить, что индукторами синтеза ферментов глюконеогенеза служат глюкокортикоиды. В связи с этим при инсулярной недостаточности и сохранении или даже повышении секреции кортикостероидов (в частности, при диабете) устранение влияния инсулина приводит к резкому повышению синтеза и концентрации ферментов глюконеогенеза, особенно фосфоенолпируват-карбоксикиназы, определяющей возможность и скорость глюконеогенеза в печени и почках.

Развитие гипергликемии при диабете можно рассматривать также как результат возбуждения метаболических центров в ЦНС импульсами с хе-морецепторов клеток, испытывающих энергетический голод в связи с недостаточным поступлением глюкозы в клетки ряда тканей. Роль системы фруктозо-2,6-бисфосфата в регуляции метаболизма углеводов, а также нарушения ее функционирования при сахарном диабете см. главу 16.

Гипергликемия может возникнуть не только при заболевании поджелудочной железы, но и в результате расстройства функции других эндокринных желез, участвующих в регуляции углеводного обмена. Так, гипергликемия может наблюдаться при гипофизарных заболеваниях, опухолях коркового вещества надпочечников, гиперфункции щитовидной железы. Иногда гипергликемия появляется во время беременности. Наконец, гипергликемия возможна при органических поражениях ЦНС, расстройствах мозгового кровообращения, болезнях печени воспалительного или дегенеративного характера. Поддержание постоянства уровня глюкозы в крови, как отмечалось,– важнейшая функция печени, резервные возможности которой в этом отношении весьма велики. Поэтому гипергликемия, обусловленная нарушением функции печени, выявляется обычно при тяжелых ее поражениях.

Большой клинический интерес представляет изучение реактивности организма на сахарную нагрузку у здорового и больного человека. В связи с этим в клинике довольно часто исследуют изменения во времени уровня глюкозы в крови, обычно после приема per os 50 г или 100 г глюкозы, растворенной в теплой воде,– так называемая сахарная нагрузка. При оценке построенных гликемических кривых обращают внимание на время максимального подъема, высоту этого подъема и время возврата концентрации глюкозы к исходному уровню. Для оценки гликемических кривых введено несколько показателей, из которых наиболее важное значение имеет коэффициент Бодуэна:

где А – уровень глюкозы в крови натощак; В – максимальное содержание глюкозы в крови после нагрузки глюкозой. В норме этот коэффициент составляет около 50%. Значения, превышающие 80%, свидетельствуют о серьезном нарушении обмена углеводов.

Гипогликемия. Нередко гипогликемия связана с понижением функций тех эндокринных желез, повышение функций которых приводит, как отмечалось, к гипергликемии. В частности, гипогликемию можно наблюдать при гипофизарной кахексии, аддисоновой болезни, гипотиреозе. Резкое снижение уровня глюкозы в крови отмечается при аденомах поджелудочной железы вследствие повышенной продукции инсулина β-клетками панкреатических островков. Кроме того, гипогликемия может быть вызвана голоданием, продолжительной физической работой, приемом β-ганглиоблока-торов. Низкий уровень глюкозы в крови иногда отмечается при беременности, лактации.

Гипогликемия может возникнуть при введении больным сахарным диабетом больших доз инсулина. Как правило, она сопровождает почечную глюкозурию, возникающую вследствие снижения «почечного порога» для глюкозы.

Глюкозурия. Обычно присутствие глюкозы в моче (глюкозурия) является результатом нарушения углеводного обмена вследствие патологических изменений в поджелудочной железе (сахарный диабет, острый панкреатит и т.д.). Реже встречается глюкозурия почечного происхождения, связанная с недостаточностью резорбции глюкозы в почечных канальцах. Как временное явление глюкозурия может возникнуть при некоторых острых инфекционных и нервных заболеваниях, после приступов эпилепсии, сотрясения мозга.

Отравления морфином, стрихнином, хлороформом, фосфором также обычно сопровождаются глюкозурией. Наконец, необходимо помнить о глюкозурии алиментарного происхождения, глюкозурии беременных и глюкозурии при нервных стрессовых состояниях (эмоциональная глюкозурия).

Изменение углеводного обмена при гипоксических состояниях. Отставание скорости окисления пирувата от интенсивности гликолиза наблюдается чаще всего при гипоксических состояниях, обусловленных различными нарушениями кровообращения или дыхания, высотной болезнью, анемией, понижением активности системы тканевых окислительных ферментов при некоторых инфекциях и интоксикациях, гипо- и авитаминозах, а также в результате относительной гипоксии при чрезмерной мышечной работе.

При усилении гликолиза происходит накопление пирувата и лактата в крови, что сопровождается обычно изменением кислотно-основного равновесия, уменьшением щелочных резервов крови. Увеличение содержания лактата и пирувата в крови может наблюдаться также при поражениях паренхимы печени (поздние стадии гепатита, цирроз печени и т.п.) в результате торможения процессов глюконеогенеза в печени.

Гликогенозы. Ряд наследственных болезней связан с нарушением обмена гликогена. Эти болезни получили название гликогенозов. Они возникают в связи с дефицитом или полным отсутствием ферментов, катализирующих процессы распада или синтеза гликогена, и характеризуются избыточным его накоплением в различных органах и тканях (табл. 10.2).

Гликогеноз I типа (болезнь Гирке) встречается наиболее часто, обусловлен наследственным дефектом синтеза фермента глюкозо-6-фосфатазы в печени и почках. Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Патологические симптомы появляются уже на первом году жизни ребенка: увеличена печень, нередко увеличены почки. В результате гипогликемии появляются судороги, задержка роста, возможен ацидоз. В крови – повышенное количество лактата и пирувата. Введение адреналина или глюка-гона вызывает значительную гиперлактатацидемию, но не гипергликемию, так как глюкозо-6-фосфатаза в печени отсутствует и образования свободной глюкозы не происходит.

источник

Обмен веществ в переводе с греческого означает «превращение». В нашем организме ежесекундно проходят тысячи сложных химических реакций, поддерживающих нормальную жизнедеятельность. Если хотя бы на одной из стадий — синтезе или распаде возникает сбой, то метаболизм нарушается с развитием самых разных заболеваний.

Главным источником энергии в организме выступают углеводы — глюкоза и гликоген, которые к тому же участвуют в синтезе липидов и аминокислот. Именно углеводы обеспечивают клетки мозга питанием и восполняют потери энергии при стрессе и физических нагрузках. Такая сильная зависимость от падения и повышения объема глюкозы фатальна для организма: возникающий сбой обмена веществ, в котором задействованы углеводы, зачастую остается с человеком на всю жизнь.

Нарушение обмена веществ, связанного с углеводами, разделяется по типам:

• негативное изменение процесса усваивания углеводов, результатом которого становится углеводный дефицит. Это наблюдается при недостаточности ферментов, нарушении работы печени, кислородном голодании, воспалении тонкого отдела кишечника и др.;
• нарушение производства гликогена. Вследствие повышения или снижения его выработки организм начинает получать энергию за счет поступающих белков, а это приводит к интоксикации. К провоцирующим факторам относят гепатиты, тяжелую физическую работу, стрессы;
• негативные изменения обмена гликогена. При врожденной недостаточности ферментов он накапливается в тканях;
• дисфункция промежуточного обмена углеводов, в результате чего развивается ацидоз, а процессы ферментации нарушаются;
• подъем концентрации глюкозы в крови. Гипергликемия может развиться на фоне избыточного употребления сладкого, эндокринных недугов, эмоциональных всплесков и др.

Это глобальная эпидемия современности, охватывающая миллионы жителей планеты. Возникает вследствие нарушения баланса между поступающей с пищей энергией и расходующейся в результате жизнедеятельности. Избыточные калории в виде жира оседают на тканях и органах, заставляя их работать с перегрузкой, в результате чего они быстро устают и изнашиваются. Нарушенный обмен веществ вызывает развитие сопутствующих заболеваний — сахарного диабета, болезней сердца и сосудов, суставов, позвоночника и др.

Малоактивный образ жизни, неправильное питание и стрессы только усугубляют ситуацию, вызывая прогрессирование этого заболевания обмена веществ. К предрасполагающим факторам относят и наследственные синдромы, недосыпание, гипоталамические нарушения, прием психотропных препаратов. Лечение ожирения всегда базируется на соблюдении диеты и выполнении физических упражнений. Если это не приводит к положительным результатам, назначается медикаментозная терапия или хирургическое вмешательство.

Это хроническое нарушение обмена веществ базируется на недостаточном образовании собственного инсулина и повышении концентрации глюкозы в крови. Таких людей постоянно мучает жажда, они испытывают частые позывы к мочеиспусканию и повышенный аппетит. Их постоянные спутники — слабость и головокружение. Еще одна особенность этого заболевания обмена веществ — долгое заживление ран на коже. Нередко случается, что какая-то незначительная травма приводит к развитию гангрены и потери конечности.

При резком колебании концентрации глюкозы в крови может возникнуть одно из угрожающих для жизни состояния: гипер- или гипогликемическая кома, поэтому больные вынуждены постоянно контролировать свое состояние и подсчитывать количество углеводов в источниках пищи. Выбор медикаментозного лечения зависит от вида сахарного диабета, которых на сегодня насчитывается не менее 5-ти. Сахарный диабет 1 и 2 типа относятся к неизлечимым изменениям обмена веществ, но с ними можно жить долго, если придерживаться диеты и рекомендаций врача, вовремя принимать сахароснижающие препараты.

При таком недуге, который встречается в одном случае из 200000 новорожденных, наблюдается дефект ферментной системы печени. Ее клетки и клетки извитых канальцев почек наполняются гликогеном, что приводит к увеличению их размеров и массы. В результате такого нарушения обмена веществ с участием жиров и углеводов происходит снижение уровня глюкозы в крови, а концентрация молочной и мочевых кислот повышается. Организм таких детей развивается и растет неравномерно: голова нередко непропорционально большая, а шея и ноги короткие. С задержкой происходит половое созревание.

По утрам и при длительных перерывах между приемами пищи может развиваться гипогликемия с рвотой, судорогами и падением кровяного давления. Такое заболевание обмена веществ неизлечимо. Можно лишь поддерживать организм, постоянно контролируя уровень глюкозы в крови. Необходимую дозу углеводов младенцам вливают через назогастральный зонд, причем делают это даже ночью. Когда ребенок подрастает, ему назначают прием сырого кукурузного крахмала. Последствия и осложнения этого заболевания тяжелые: без своевременного и адекватного лечения малыши умирают еще в раннем детстве, а у выживших может развиться злокачественная опухоль печени, подагра, воспаление поджелудочной железы, почечная недостаточность.

Профилактика негативных изменений обмена веществ предусматривает ведение здорового образа жизни, отказ от вредных привычек, сбалансированное и рациональное питание. Очень важно периодически проходить обследование и контролировать концентрацию глюкозы в крови. На избыток в организме углеводов может указывать лихорадочное состояние, гиперактивность, повышение кровяного давления, сердечно-сосудистые патологии. Если этих веществ в организме не хватает, то человек чувствует слабость, тремор конечностей, его клонит в сон. Впоследствии он впадает в депрессию и теряет массу тела.

источник

Существует аутосомно-рецессивное заболевание гемохроматоз , связанное с нарушением гепсидиновой регуляции и избыточностью всасывания железа в кишечнике. В результате железо накапливается в органах и тканях: печени, поджелудочной железе, миокарде, селезёнке, коже, эндокринных железах и др. Общее содержание железа в организме достигает 20-60 г при норме 2-4 г. Постепенно развиваются цирроз печени, кардиомиопатии, сахарный диабет 1 типа, артрит.

Приобретенный избыток железа возникает при гемолитических анемиях и избыточной задержке железа в макрофагах, нарушении мобилизации железа из депо, при избыточной парентеральной терапии железодефицитных состояний. Накапливающийся ферритин преобразуется в гемосидерин , в результате резко снижается использование железа. Такое состояние называется гемосидероз .

К образованию гемосидерина приводит перенасыщение ферритина железом, деградация его белковой части и полимеризация молекул. Провоцирующим повреждение фактором является способность железа инициировать образование активных кислородных радикалов.

Избыточное потребление препаратов железа per os не приводит к интоксикации, так как возможности транспорта металла из кишечника ограничены саморегуляцией энтероцитов и свойствами транспортных систем. Избыток железа задерживается в эпителии кишечника и выводится со слущивающимися клетками.

При недостаточности железа в организме (железодефицит) мобилизация резервов происходит в следующем порядке:

1. Сначала используется железо из депо (ферритин),
2. Затем в клетках (кроме эритроидных) снижается количество гемопротеинов до жизнеспособного минимума,
3. Далее истощаются запасы сывороточного железа (холотрансферрин),
4. В последнюю очередь страдает синтез гемоглобина.

Причинами нехватки железа являются

• недостаток его в пище (несбалансированное вегетарианство),
• заболевания ЖКТ со снижением всасывания (гипоацидные гастриты и энтериты),
• потери железа с кровью при менструальных, кишечных или иных кровотечениях,
• у новорожденных и грудных детей недостаток железа связан в первую очередь с недополучением его при внутриутробном развитии,
• в связи с ускоренным ростом в первый год жизни (физиологическая анемия).

Недостаточный синтез цитохромов, железосодержащих белков и нарушение доставки кислорода к тканям (при снижении содержания гемоглобина) вызывает ряд специфических и неспецифических симптомов:

• ухудшение внимания и памяти у детей и взрослых,
• иногда детская гиперактивность,
• уплощение, волнистость и ломкость ногтей, появление исчерченности, белых пятен и полосок на ногтях,
• выпадающий и секущийся волос,
• поражение эпителия, проявляющееся в сухости и трещинах кожи рук и ног,
• неинфекционный ларингофаринготрахеит (гиперемия, покраснение и охриплость), что дезориентирует врача,
• мышечная слабость:

– общая утомляемость,
– недостаточное сокращение сфинктеров мочевого пузыря, при этом характерным признаком является выделение капель мочи при резком кашле, смехе, чихании,
– недостаточное сокращение сфинктеров пищевода, что позволяет забрасываться соляной кислоте в пищевод и вызывать изжогу.

• атрофический м анацидный гастрит – может быть как причиной, так и следствием железодефицита, половина больных гастритом имеет недостаток железа,
• обострение ишемической болезни сердца и других сердечно-сосудистых заболеваний, так как усиливает гипоэнергетическое состояние клеток (снижение содержания цитохромов дыхательной цепи в миокардиоцитах),
• извращение обонятельных предпочтений – нравится запах краски, бензина, выхлопных газов, резины, мочи,
• извращение вкусовых предпочтений – больные едят мел, штукатурку, уголь, песок, мясной фарш, лед.

источник

Углеводный обмен отвечает за процесс усвоения углеводов в организме, их расщепление с образованием промежуточных и конечных продуктов, а также новообразование из соединений, не являющихся углеводами, или превращение простых углеводов в более сложные. Основная роль углеводов определяется их энергетической функцией.

Глюкоза крови является непосредственным источником энергии в организме. Быстрота ее распада и окисления, а также возможность быстрого извлечения из депо обеспечивают экстренную мобилизацию энергетических ресурсов при стремительно нарастающих затратах энергии в случаях эмоционального возбуждения, при интенсивных мышечных нагрузках.

При снижении уровня глюкозы в крови развиваются:

вегетативные реакции (усиленное потоотделение, изменение просвета кожных сосудов).

Это состояние получило название «гипогликемическая кома». Введение в кровь глюкозы быстро устраняет данные расстройства.

Метаболизм углеводов в организме человека состоит из следующих процессов:

Расщепление в пищеварительном тракте поступающих с пищей поли- и дисахаридов до моносахаридов, дальнейшее всасывание моносахаридов из кишечника вкровь.

Синтез и распад гликогена в тканях (гликогенез и гликогенолиз).

Анаэробный путь прямого окисления глюкозы (пентозный цикл).

Анаэробный метаболизм пирувата.

Глюконеогенез — образование углеводов из неуглеводных продуктов.

Всасывание углеводов нарушается при недостаточности амилолитических ферментов желудочно-кишечного тракта (амилаза панкреатического сока). При этом поступающие с пищей углеводы не расщепляются до моносахаридов и не всасываются. В результате у пациента развивается углеводное голодание.

Всасывание углеводов страдает также при нарушении фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке, возникающем при воспалении кишечника, при отравлении ядами, блокирующими фермент гексокиназу (флоридзин, монойодацетат). Не происходит фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке и она не поступает в кровь.

Всасывание углеводов особенно легко нарушается у детей грудного возраста, у которых еще не вполне сформировались пищеварительные ферменты и ферменты, обеспечивающие фосфорилирование и дефосфорилирование.

Причины нарушения углеводного обмена, вследствие нарушения гидролиза и всасывания углеводов:

нарушение функций печени — нарушение образования гликогена из молочной кислоты — ацидоз (гиперлакцидемия).

Синтез гликогена может изменяться в сторону патологического усиления или снижения. Усиление распада гликогена происходит при возбуждении центральной нервной системы. Импульсы по симпатическим путям идут к депо гликогена (печень, мышцы) и активируют гликогенолиз и мобилизацию гликогена. Кроме того, в результате возбуждения центральной нервной системы повышается функция гипофиза, мозгового слоя надпочечников, щитовидной железы, гормоны которых стимулируют распад гликогена.

Повышение распада гликогена при одновременном увеличении потребления мышцами глюкозы происходит при тяжелой мышечной работе. Снижение синтеза гликогена происходит при воспалительных процессах в печени: гепатитах, в ходе которых нарушается ее гликоген-образовательная функция.

При недостатке гликогена тканевая энергетика переключается на жировой и белковый обмены. Образование энергии за счет окисления жира требует много кислорода; в противном случае в избытке накапливаются кетоновые тела и наступает интоксикация. Образование же энергии за счет белков ведет к потере пластического материала. Гликогеноз это нарушение обмена гликогена, сопровождающееся патологическим накоплением гликогена в органах.

Болезнь Гирке гликогеноз, обусловленный врожденным недостатком глюкозо-6-фосфатазы — фермента, содержащегося в клетках печени и почек.

Гликогеноз при врожденном дефиците α-глюкозидазы. Этот фермент отщепляет глюкозные остатки от молекул гликогена и расщепляет мальтозу. Он содержится в лизосомах и разобщен с фосфорилазой цитоплазмы.

При отсутствии α-глюкозидазы в лизосомах накапливается гликоген, который оттесняет цитоплазму, заполняет всю клетку и разрушает ее. Содержание глюкозы в крови нормальное. Гликоген накапливается в печени, почках, сердце. Обмен веществ в миокарде нарушается, сердце увеличивается в размерах. Больные дети рано умирают от сердечной недостаточности.

Нарушения промежуточного обмена углеводов

К нарушению промежуточного обмена углеводов могут привести:

Гипоксические состояния (например, при недостаточности дыхания или кровообращения, при анемиях), анаэробная фаза превращения углеводов преобладает над аэробной фазой. Происходит избыточное накопление в тканях и крови молочной и пировиноградной кислот. Содержание молочной кислоты в крови возрастает в несколько раз. Возникает ацидоз. Нарушаются ферментативные процессы. Снижается образование АТФ.

Расстройства функции печени, где в норме часть молочной кислоты ресинтезируется в глюкозу и гликоген. При поражении печени этот ресинтез нарушается. Развиваются гиперлакцидемия и ацидоз.

Гиповитаминоз В1. Нарушается окисление пировиноградной кислоты, так как витамин B1 входит в состав кофермента, участвующего в этом процессе. Пировиноградная кислота накапливается в избытке и частично переходит в молочную кислоту, содержание которой также возрастает. При нарушении окисления пировиноградной кислоты снижается синтез ацетилхолина и нарушается передача нервных импульсов. Уменьшается образование из пировиноградной кислоты ацетилкоэнзима А. Пировиноградная кислота является фармакологическим ядом для нервных окончаний. При увеличении ее концентрации в 2-3 раза возникают нарушения чувствительности, невриты, параличи и др.

При гиповитаминозе B1 нарушается также и пентозофосфатный путь обмена углеводов, в частности образование рибозы.

Гипергликемия это повышение уровня сахара крови выше нормального. В зависимости от этиологических факторов различают следующие виды гипергликемий:

Алиментарная гипергликемия. Развивается при приеме больших количеств сахара. Этот вид гипергликемии используют для оценки состояния углеводного обмена (так называемая сахарная нагрузка). У здорового человека после одномоментного приема 100-150 г сахара содержание глюкозы в крови нарастает, достигая максимума — 1,5-1,7 г/л (150-170 мг%) через 30-45 мин. Затем уровень сахара крови начинает падать и через 2 ч снижается до нормы (0,8-1,2 г/л), а через 3 ч оказывается даже несколько сниженным.

Эмоциональная гипергликемия. При резком преобладании в коре головного мозга раздражительного процесса над тормозным возбуждение иррадиирует на нижележащие отделы центральной нервной системы. Поток импульсов по симпатическим путям, направляясь к печени, усиливает в ней распад гликогена и тормозит переход углеводов в жир. Одновременно возбуждение воздействует через гипоталамические центры и симпатическую нервную систему на надпочечники. Происходит выброс в кровь больших количеств адреналина, стимулирующего гликогенолиз.

Гормональные гипергликемии. Возникают при нарушении функции эндокринных желез, гормоны которых участвуют в регуляции углеводного обмена. Например, гипергликемия развивается при повышении продукции глюкагона — гормона α-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы, который, активируя фосфорилазу печени, способствует гликогенолизу. Сходным действием обладает адреналин. К гипергликемии ведет избыток глюкокортикоидов (стимулируют глюконеогенез и тормозят гексокиназу) и соматотропного гормона гипофиза (тормозит синтез гликогена, способствует образованию ингибитора гексокиназы и активирует инсулиназу печени).

Гипергликемии при некоторых видах наркоза. При эфирном и морфинном наркозах происходит возбуждение симпатических центров и выход адреналина из надпочечников; при хлороформном наркозе к этому присоединяется нарушение гликогенообразовательной функции печени.

Гипергликемия при недостаточности инсулина является наиболее стойкой и выраженной. Ее воспроизводят в эксперименте путем удаления поджелудочной железы. Однако при этом дефицит инсулина сочетается с тяжелым расстройством пищеварения. Поэтому более совершенной экспериментальной моделью инсулиновой недостаточности является недостаточность, вызванная введением аллоксана (C4H2N2O4), который блокирует SH-группы. В β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы, где запасы SH-групп невелики, быстро наступает их дефицит и инсулин становится неактивным.

Экспериментальную недостаточность инсулина можно вызвать дитизоном, блокирующим цинк в β-клетках островков Лангерганса, что ведет к нарушению образования гранул из молекул инсулина и его депонирования. Кроме того, в β-клетках образуется дитизонат цинка, который повреждает молекулы инсулина.

Недостаточность инсулина может быть панкреатической и внепанкреатической. Оба эти вида инсулиновой недостаточности могут вызвать сахарный диабет.

Этот тип недостаточности развивается при разрушении поджелудочной железы:

В этих случаях нарушаются все функции поджелудочной железы, в том числе и способность вырабатывать инсулин. После панкреатита в 16-18% случаев развивается инсулиновая недостаточность в связи с избыточным разрастанием соединительной ткани, которая нарушает снабжение клеток кислородом.

К инсулиновой недостаточности ведет местная гипоксия островков Лангерганса (атеросклероз, спазм сосудов), где в норме очень интенсивное кровообращение. При этом дисульфидные группы в инсулине переходят в сульфгидрильные и он не оказывает гипогликемического эффекта). Предполагают, что причиной инсулиновой недостаточности может послужить образование в организме при нарушении пуринового обмена аллоксана, близкого по структуре к мочевой кислоте.

Инсулярный аппарат может истощаться после предварительного повышения функции, например при излишнем употреблении в пищу легкоусвояемых углеводов, вызывающих гипергликемию, при переедании. В развитии панкреатической инсулиновой недостаточности важная роль принадлежит исходной наследственной неполноценности инсулярного аппарата.

Внепанкреатическая инсулиновая недостаточность

Этот тип недостаточности может развиться при повышенной активности инсулиназы: фермента, расщепляющего инсулин и образующегося в печени к началу полового созревания.

К недостаточности инсулина могут привести хронические воспалительные процессы, при которых в кровь поступает много протеолитических ферментов, разрушающих инсулин.

Избыток гидрокортизона, тормозящего гексокиназу, снижает действие инсулина. Активность инсулина снижается при избытке в крови неэстерифицированных жирных кислот, которые оказывают на него непосредственное тормозящее влияние.

Причиной недостаточности инсулина может послужить чрезмерно прочная его связь с переносящими белками в крови. Инсулин, связанный с белком, не активен в печени и мышцах, но оказывает обычно действие на жировую ткань.

В ряде случаев при сахарном диабете содержание инсулина в крови нормально или даже повышено. Предполагают, что диабет при этом обусловлен присутствием в крови антагониста инсулина, однако природа этого антагониста не установлена. Образование в организме антител против инсулина ведет к разрушению этого гормона.

Сахарный диабет

Углеводный обмен при сахарном диабете характеризуется следующими особенностями:

Резко снижен синтез глюкокиназы, которая при диабете почти полностью исчезает из печени, что ведет к уменьшению образования глюкозо-6-фосфата в клетках печени. Этот момент наряду со сниженным синтезом гликогенсинтетазы обусловливает резкое замедление синтеза гликогена. Происходит обеднение печени гликогеном. При недостатке глюкозо-6-фосфата тормозится пентозофосфатный цикл;

Активность глюкозо-6-фосфатазы резко возрастает, поэтому глюкозо-6-фосфат дефосфорилируется и поступает в кровь в виде глюкозы;

Тормозится переход глюкозы в жир;

Понижается прохождение глюкозы через клеточные мембраны, она плохо усваивается тканями;

Резко ускоряется глюконеогенез — образование глюкозы из лактата, пирувата, аминокислот жирных кислот и других продуктов неуглеводного обмена. Ускорение глюконеогенеза при сахарном диабете обусловлено отсутствием подавляющего влияния (супрессии) инсулина на ферменты, обеспечивающие глюконеогенез в клетках печени и почек: пируваткарбоксилазу, глюкозо-6-фосфатазу.

Таким образом, при сахарном диабете имеют место избыточная продукция и недостаточное использование глюкозы тканями, вследствие чего возникает гипергликемия. Содержание сахара в крови при тяжелых формах может достигать 4-5 г/л (400-500 мг%) и выше. При этом резко возрастает осмотическое давление крови, что ведет к обезвоживанию клеток организма. В связи с обезвоживанием глубоко нарушаются функции центральной нервной системы (гиперосмолярная кома).

Сахарная кривая при диабете по сравнению с таковой у здоровых значительно растянута во времени. Значение гипергликемии в патогенезе заболевания двояко. Она играет адаптивную роль, так как при ней тормозится распад гликогена и частично усиливается его синтез. При гипергликемии глюкоза лучше проникает в ткани и они не испытывают резкого недостатка углеводов. Гипергликемия имеет и отрицательное значение.

При ней повышается концентрация глюко- и мукопротеидов, которые легко выпадают в соединительной ткани, способствуя образованию гиалина. Поэтому для сахарного диабета характерно раннее поражение сосудов атеросклерозом. Атеросклеротический процесс захватывает коронарные сосуды сердца (коронарная недостаточность), сосуды почек (гломерулонефриты). В пожилом возрасте сахарный диабет может сочетаться с гипертонической болезнью.

В норме глюкоза содержится в провизорной моче. В канальцах она реабсорбируется в виде глюкозофосфата, для образования которого необходима гексокиназа, и после дефосфорилирования поступает в кровь. Таким образом, в окончательной моче сахара в нормальных условиях не содержится.

При диабете процессы фосфорилирования и дефосфорилирования глюкозы в канальцах почек не справляются с избытком глюкозы в первичной моче. Развивается глюкозурия. При тяжелых формах сахарного диабета содержание сахара в моче может достигать 8-10%. Осмотическое давление мочи повышено; в связи с этим в окончательную мочу переходит много воды.

Суточный диурез возрастает до 5-10 л и более (полиурия). Развивается обезвоживание организм, развивается усиленная жажда (полидипсия). При нарушении углеводного обмена следует обратиться к эндокринологу за профессиональной помощью. Врач подберет необходимое медикаментозное лечение и разработает индивидуальную диету.

источник

Нарушения гликолитических ферментов. Гемолитическая анемия вследствие дефицита гексокиназы, пируваткиназы и триозофосфатизомеразы. Наследственная гемолитическая анемия 2-го типа. Нарушение метаболизма нуклеотидов

Гликолиз в организме человека представляет собой универсальный путь получения энергии из поступающих углеводов, прокариот и эукариот, аэробных и анаэробных микроорганизмов. В анаэробных условиях гликолиз является единственным значимым источником получения энергии из углеводов. Гликолиз производит энергию в виде АТФ и НАДН (Никотинамидадениндинуклеотид). Последний представляет собой кофермент, который присутствует во всех живых клетках человека и других живых существ.

Гликолитический путь состоит из 10 стадий, в каждой из которых принимают участие специфические ферменты. Каждая молекула глюкозы метаболизируется, в результате чего производится две молекулы АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) и две молекулы НАДН.

Гликолиз проходит не изолировано от других метаболических путей. Молекулы глюкозы могут вступить в этот процесс не только в самом его начале. Например, продукт распада гликогена — глюкоза-6-фосфат, может войти в гликолитический путь на втором этапе. Глицеральдегида-3-фосфат, который получают путем фотосинтеза, так же представляет собой гликолитически промежуточное соединение, поэтому может быть направлен по анаболическому пути в гликолиз только тогда, когда необходима энергия.

Кроме того, промежуточные продукты могут быть произведены во время гликолиза даже при высоких энергетических уровнях — для использования в биосинтетических путях. Например, в период активного производства пирувата — продукта гликолиза, входящего в цикл лимонной кислоты, пируват служит в качестве субстрата в синтезе аминокислоты.

Любые нарушения в производстве ферментов довольно быстро (в течение нескольких недель) сказываются на самочувствии человека, составе его крови, состоянии эритроцитов. Передача и синтез энергии в организме должны проходить непрерывно, и если по каким-либо причинам эти процессы нарушаются, развивается анемия и другие сопутствующие симптомы и состояние. Нарушения углеводного обмена приводят к нарушению функции скелетных мышц, слабости, апатии, проблемам с суставами, пищеварением, ростом волос.

Врожденные нарушения ферментов приводят к рождению детей с различными дефектами или умственной отсталостью. Приобретенные же заболевания такого типа чаще всего развиваются в подростковом возрасте, оказывая прямое воздействие на силу мышц, их тонус, энергообеспечение. Такие больные не могут адекватно переносить нагрузку, быстро утомляются, испытывают боль в мышцах и другие симптомы.

Лечение гемолитической анемии

Поскольку любая анемия, в том числе и гемолитическая, связана с другим, более серьезным заболеванием, для определения лечения необходима точная диагностика. Основные методы лечения гемолитической анемии независимо от причины:

• прием глюкокортикостероидов;
• спленэктомия (удаление селезенки);
• прием иммунодепрессантов;
• отмывание (трансфузия) эритроцитов, проводится при гемолитических кризах;
• коррекция уровня железа (при избыточном уровне проводят десфераловый тест — определение уровня железа, выводящегося с мочой).

Основные ферменты, ответственные за процесс гликолиза — это гексокиназа (или глюкокиназа), фосфофруктокиназа и пируваткиназа. Концентрация этих трех ферментов в клетке регулируется гормонами, которые влияют на темпы их функционирования. Пептидный гормон инсулин, секретируемый поджелудочной, дает ответ на увеличение уровня аминокислот в крови, а также стимулирует ответ ЖКТ на этот процесс. Общий эффект инсулина заключается в поддержании соответствующего уровня энергии, когда пища поступает в достаточном количестве.

Глюкагон — еще один пептидный гормон, секретируемый клетками поджелудочной железы. Его секреция стимулируется низким уровнем глюкозы в крови, а общий эффект противоположен действию инсулина. Инсулин активирует выработку глюкокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы, в то время как глюкагон подавляет их производство. Такие процессы могут проходить как в течение нескольких часов, так и в течение нескольких дней и обычно отражают, сыт человек или голоден.

Фосфофруктокиназа (ФФК) является важным ферментом практически всех живых клеток. Он выполняет определенную функцию в процессе гликолиза, а именно — превращение фруктозы-6-фосфата во фруктозу-1, 6-бисфосфат. Глюкоза поддерживает устойчивое количество АТФ, основного носителя энергии в живых клетках.

Фосфофруктокиназа является мультисубъединичным белком. В таких белках субъединицы могут вести себя кооперативно; то есть, активность одной субъединицы влияет на активность всех других субъединиц. Белки, которые демонстрируют такое поведение, известны под названием аллостерических белков. Особенно известным примером аллостерического белка является гемоглобин, который скорее является белком, транспортирующим кислород, чем ферментом.

Активность такого аллостерического фермента как ФФК может регулироваться связыванием с малой молекулой, которая действует как активатор или ингибитор. Поскольку субъединицы действуют совместно, активация одной субъединицы приводит к активации всех субъединиц, и ингибирование одной субъединицы приводит к ингибированию всех субъединиц.

Что делает гексокиназа?

Гексокиназа нужна для выполнения первого этапа гликолиза в большинстве тканей, в том числе в мышцах и мозге. Она имеет низкую толерантность к глюкозе, поэтому позволяет инициирование гликолиза даже когда уровень глюкозы в крови являются относительно низким. Гексокиназа важна для предотвращения потребления слишком большого количества клеточного АТФ, когда глюкоза поступает в организм в больших количествах.

Глюкокиназа, содержащаяся в печени и поджелудочной железе, требует гораздо более высокой концентрации глюкозы для максимальной активности.

Таким образом, эти органы становятся наиболее активными сразу после употребления пищи, богатой углеводами. Гексокиназа позволяет печени эффективно удалить избыток глюкозы и свести к минимуму уровень гипергликемии после приема пищи.

В печени действие глюкокиназы противостоит воздействию глюкозо-6-фосфатазы, которая гидролитически удаляет фосфат из цикла. Такие реакции требуют большого количества АТФ, но помогают печени нормально функционировать.

Что делает пируваткиназа?

Пируваткиназа — это третий фермент, принимающий участие в гликолизе. Пируваткиназа также связана с уровнем сахара в крови. Она необходима для гормональной регуляции гликолиза, обеспечения активного роста тканей и работы внутренних органов. Гормоны и ферменты, которые регулируют скорость гликолиза, определяют и метаболизм гликогена — вещества, которое накапливается в печени и расходуется во время физических нагрузок.

Что делает триозофосфатизомераза?

Триозофосфатизомераза (ТФИ или TIM) является ферментом, который катализирует процессы превращения различных фосфатсодержащих соединений. Этот фермент также важен для гликолиза эффективного производства энергии. ТФИ был найден практически в каждом живом организме, не только у млекопитающих, но и у насекомых, грибов, растений и бактерий. Тем не менее, некоторые бактерии, которые не принимают участие в гликолизе, например, уреаплазма, не имеет в составе достаточного количества ТФИ.

У человека недостаток ТФИ связаны с прогрессивными, тяжелыми неврологическими расстройствами. Это расстройство называется дефицитом изомеразного триозофасфата.

Состояние приводит к хронической гемолитической анемии, которая может быть и врожденной. И хотя существуют различные мутации, вызывающие это заболевание, наиболее задействована в этом мутация глутаминовой кислоты.

Триозофосфатизомераза является высокоэффективным ферментом, благодаря которому проведение реакции в организме проходит в миллиарды раз быстрее, чем это имело бы место в природе. Реакция происходит настолько быстро, что ТФИ часто называют идеальным катализатором.

Иммунная гемолитическая анемия возникает, когда иммунная система ошибочно воспринимает свои собственные красные кровяные клетки, как чужеродные вещества. Антитела затем начинают действовать против красных кровяных клеток. Эти антитела атакуют эритроциты и заставляют их разрушаться раньше положенного срока.

Эритроциты при гемолитической анемии разрушаются из-за:

• генетических дефектов (например, серповидно-клеточной анемии, талассемии и дефиците G6PD);
• воздействия некоторых химических веществ, наркотиков и токсинов;
• инфекций.

• сгустки крови в мелких кровеносных сосудах;
• переливание крови от донора с типом крови, не соответствующим типу крови пациента.

Симптомы наследственной гемолитической анемии

При легкой форме симптомы отсутствуют. При наследственной форме недомогание начинается появляться уже в первые месяцы жизни или же в подростковом возрасте.

• чувство слабости, усталости, вялость;
• новорожденные плохо едят, постоянно спят или много кричат;
• бледный цвет кожи;
• дыхательные нарушения;
• болезненность языка;
• синие ногти;
• сонливость, беспокойство, раздражительность.

Чем опасно нарушение метаболизма нуклеотидов и как оно проявляется? По сути это то же самое нарушение процесса выработки или взаимодействия ферментов между собой, которое влечет последствия в виде различных нарушений работы внутренних органов, состава крови, процессов метаболизма, усвоения питательных веществ и обеспечения клеток энергией.

Соединение АТФ, обеспечивающее клетки энергией, это тоже нуклеотид. Без нормального синтеза АТФ и других нуклеотидов организм человека не может нормально существовать и полноценно усваивать питательные вещества. Клетки не получают нужных соединений, следовательно, не справляются со своими функциями. Нарушение метаболизма нуклеотидов прежде всего сказывается на состоянии крови, поэтому любой вид анемии должен стать поводом для визита к доктору.

Как известно, анемия лишь сигнализирует о нарушении, а не является первопричиной серьезного заболевания.

источник

Жизнедеятельность человеческого организма происходит благодаря обмену углеводов, белков, липидов. Различают несколько видов углеводов: моно-, олиго- и полисахариды. Главный показатель, по которому судят о нарушениях метаболизма, – уровень глюкозы крови. Нарушение обмена углеводов происходит при ряде заболеваний. Среди них: приобретенные и генетически обусловленные.

Болезни, для которых характерен данный симптом:

• болезнь Гирке;
• панкреатит;
• сахарный диабет;
• онкологические процессы;
• болезнь Тея − Сакса;
• галактоземия;
• болезнь Помпе.

Существует несколько видов обмена в теле человека, которые обеспечивают его работу. Главные питательные вещества, которые необходимы для жизнедеятельности:

• растительные и животные белки;
• жиры;
• простые и сложные углероды;
• витамины, микро- и макроэлементы.

Углеводный обмен выполняет энергетическую функцию. При распаде одного грамма углеводов высвобождается около 9 кКал энергии. Она необходима для выполнения физического и умственного труда. Глюкоза – центральный метаболит, который используют ткани и органы тела для своей работы.

Процесс распада сложных углеродов, дисахаридов происходит в кишечнике. Благодаря соку поджелудочной железы, который содержит фермент амилазу, осуществляется ферментация сложных соединений к простым. Последние всасываются в кровь и используются по назначению.

В норме концентрация глюкозы в крови колеблется в границах 3,33-5,55 ммоль/л. Этот показатель – индикатор углеводного обмена. При снижении показателя меньше нижней границы – возникает состояние, которое называется гипогликемия. Концентрация глюкозы снижается, и человек ощущает такие симптомы:

• головокружение и головная боль;
• общая слабость, усталость;
• снижение концентрации внимания;
• дезориентация и неадекватное поведение.

Гипогликемические состояния особенно опасны у людей с сахарным диабетом, поскольку они чреваты потерей сознания и даже развитием коматозного состояния.

Второй, диаметрально противоположный вариант, – повышение уровня глюкозы выше 5,55 ммоль/л. Такое состояние называют гипергликемией. В некоторых случаях повышение уровня сахара в крови возникает при физиологических процессах. Например, при стрессовых ситуациях. В таком случае происходит выброс гормонов надпочечников: адреналина и норадреналина, которые повышают уровень глюкозы. Такое состояние транзиторное и не вызывает волнения, поскольку показатели нормализуются сами по себе после исчезновения стресса. Повод для беспокойства – стойкая гипергликемия. Она требует тщательной диагностики, установления причины и назначения лечения.

Важно! Нарушение углеводного обмена возникает при заболеваниях, или становится их причиной. Патология часто ведет к летальному исходу или инвалидности в раннем детском возрасте. Диагностика базируется на лабораторных методах исследования уровня сахара в крови, также определении недостающего фермента. Главный принцип лечения – назначение заместительной терапии (ферментов, инсулина).

Разбор причин нарушения углеродного обмена следует начинать с наиболее распространенной болезни – сахарного диабета. Существует два основных механизма возникновения заболевания:

• недостаток выработки инсулина эндокринной частью поджелудочной железы. В таком случае возникает сахарный диабет первого типа;
• потеря чувствительности тканей организма к вырабатываемому инсулину. Так возникает второй вариант болезни.

В основе данных двух механизмов лежат такие причины:

• перенесенные инфекционные заболевания;
• действие ядов и некоторых лекарственных препаратов;
• воспалительные процессы в тканях поджелудочной железы;
• операции на поджелудочной железе.

Другая группа заболеваний, сопровождающиеся нарушением углеродного обмена – ферментопатии. Их характеристика представлена в таблице ниже.

Какой фермент отсутствует

Болезнь Гирке (гликогеноз І типа)

Генетическое заболевание, которое наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Отсутствие фермента делает невозможным превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу. Это сопровождается накоплением гликогена в тканях внутренних органов: печени и почках

Болезнь Тея − Сакса (детская амавротическая идиотия)

Патология, относящаяся к группе лизосомных болезней. Наследуется генетически и проявляется как в детстве, так и в подростковом возрасте. Часто наступают летальные исходы до 4-х летнего возраста

Болезнь, при которой нарушен распад галактозы к глюкозе. В результате промежуточные продукты метаболизма накапливаются в центральной нервной системе, хрусталике глаза, вызывая клинические симптомы

Болезнь Помпе (гликогеноз ІІ типа)

Накопление гликогена в лизосомах приводит к миопатии – мышечной слабости. Патология нарушает работу центральной нервной системы, сердца, скелетных мышц

Совет врача. Благодаря современным методам, которые используют при генетическом консультировании, возможно определить риски возникновения ферментопатий при планировании беременности

Нарушение углеводного обмена имеет несколько степеней в зависимости от тяжести клинических симптомов и длительности заболевания. Различают такие виды течения сахарного диабета:

• компенсированный – уровень глюкозы крови находится в пределах допустимой нормы. Клинических проявлений заболевания не возникает или они минимальные. Такой вид характерен при правильно подобранном лечении, соблюдении диетотерапии и ранней диагностике;.
• субкомпенсированный – имеет характерные клинические проявления болезни, однако они не приводят к нарушениям работы внутренних органов. Компенсаторные возможности организма сохранены;
• декомпенсированный – возникает при длительном течение болезни, а также при несвоевременной диагностике. Характеризуется возникновением осложнений и коматозных состояний.

Совет врача. Чтобы своевременно обнаружить болезни, сопровождающиеся нарушением углеводного обмена, нужно систематически проходить профилактические осмотры.

В одном случае заболевания становятся причиной возникновения нарушений углеводного обмена. Так бывает при ферментопатиях – генетических патологиях. Нарушение в генах, которые кодируют синтез ферментов, приводит к расстройству обмена. К таким патологиям относят:

• гликогенозы І и ІІ типа;
• болезнь Тея − Сакса;
• галактоземия.

В ином случае нарушение обмена веществ приводит к возникновению болезни.

Иногда нарушение обмена углеводов выступает одним из симптомов других болезней или возникает после их лечения. К таким случаям относят:

• резекции тонкой кишки и желудка при травматических повреждениях, онкологическим заболеваниям, язвенной болезни. В результате удаления части органа возникает синдром мальабсорбции и мальдигестии. Он характеризуется недостаточным перевариванием, распадом и всасыванием углеродов в кишечнике;
• кишечные инфекции, сопровождающиеся многократной рвотой и диареей;
• воспалительные процессы поджелудочной железы. При этом в двенадцатиперстную кишку не поступает достаточного количества панкреатического сока, содержащего амилолитические ферменты.

Нарушение обмена глюкозы возникает и при онкологических процессах. Рак – это «ловушка для глюкозы». Злокачественные клетки интенсивно размножаются и требуют для своей жизнедеятельности большого количества энергии и питательных веществ. Возникает гипогликемическое состояние. Онкологические больные, как правило, значительно теряют вес.

Приобретенные формы нарушений углеводного обмена, в отличие от наследственных, имеют факторы риска. Наиболее точно они исследованы для сахарного диабета. Факторы риска возникновения нарушений обмена углеводов такие:

• панкреатит – воспаление ткани поджелудочной железы;
• травматические повреждения органов брюшной полости;
• онкологические процессы;
• заболевания щитовидной железы, нарушающие ее функцию;
• токсическое воздействие лекарственных препаратов: глюкокортикоидов, никотиновой кислоты, диуретиков;
• инфекционные болезни: краснуха, эпидемический паротит.

В группу факторов риска относят беременность. В некоторых случаях возникает гестационный сахарный диабет.

Для каждого заболевания, при котором возникает нарушение углеводного обмена, характерны специфические симптомы. Они представлены в таблице ниже.

Главные симптомы, по которым можно заподозрить сахарный диабет такие:

• частое мочеиспускание;
• повышенный аппетит;
• ощущение жажды;
• снижение массы тела.

С прогрессированием заболевания появляются симптомы, характерные для поражения других органов. У пациентов возникает нарушение зрения, поражаются сосуды, в первую очередь конечностей. Со стороны нервной системы – нарушение чувствительности, парестезии. В тяжелых случаях возникают диабетические комы: гипогликемическая, гипергликемическая, кетоацидотическая

В младенческом возрасте протекает бессимптомно. В дальнейшем возникает задержка физического и психомоторного развития. Нарушение функции тромбоцитов ведет к частым носовым капиллярным кровотечениям, склонности к образованию гематом

• детскую – симптомы возникают в первые 6 месяцев. Вследствие накопления метаболитов в клетках головного мозга ребенок постепенно теряет зрение, слух и возможность глотания;
• подростковую – сопровождается дизартрией (нарушением речи), дисфагией (затрудненным глотанием пищи), атаксией (шаткостью походки);
• взрослую – возникает в возрасте 20-30 лет. Наиболее благоприятная форма для жизни. Клинические симптомы включают в себя нарушение походки, психические расстройства

Симптомы возникают с рождения. Частая рвота приводит к плохому набору массы тела, что приводит к гипотрофии. Со стороны центральной нервной системы изменения проявляются в виде задержки психомоторного развития. Часто страдает печень. Возникает желтуха, снижение выработки факторов свертывания крови

Часто нарушение углеводного обмена имеет проходящий характер и возникает как симптом других заболеваний. Нормализация происходит с избавлением от основного недуга.

При нарушениях углеводного обмена обращаться к доктору необходимо при стойком сохранении таких симптомов:

• прогрессирующее снижение массы тела при обычном рационе питания;
• повышение аппетита;
• жажда;
• увеличение количества мочеиспусканий;
• постоянная немотивированная усталость;
• нарушение зрения;
• появление специфического запах ацетона изо рта.

Целесообразно обратиться к терапевту или семейному доктору для первичного осмотра и назначения плана обследований.

Из общеклинических лабораторных анализов главное значение имеет анализ на уровень глюкозы крови. Его делают утром натощак из капиллярной крови. В зависимости от значения уровня глюкозы возможно три варианта:

• значение находится в пределах нормы (3,33-5,55 ммоль/л);
• нарушение толерантности к углеводам – уровень глюкозы незначительно повышен;
• значительное повышение показателя, которое свидетельствует о возможном сахарном диабете.

При подозрении на нарушение углеводного обмена назначают гликемический профиль. Он состоит в нескольких последовательных заборах крови для исследования через равные промежутки времени. Данный метод более достоверный, чем однократное исследование.

Не менее важные методы диагностики причин нарушений обмена углеводов:

• биохимический анализ крови;
• фиброгастродуоденоскопия;
• определение гликозилированного гемоглобина.

Диагностика ферментопатий базируется в первую очередь на определении ферментов в крови, а также медико-генетическом консультировании.

Подходы к лечению различаются для каждой патологии. При сахарном диабете в зависимости от его вида применяют:

• таблетированные сахаропонижающие препараты;
• заместительная инсулинотерапия;
• диетическое питание;
• лечебная физкультура.

В лечении ферментопатий главное — соблюдение диеты. Питаться необходимо дробными порциями по 6-8 раз в день. Пища должна содержать достаточное количество «быстрых» углеводов, белков, жиров. Современный метод – заместительное введение недостающих ферментов. Однако он дорогостоящий и требует пожизненного применения.

Ферментопатия ведет к осложнению с раннего детства. Часто развиваются такие патологические симптомы:

• нарушение психомоторного развития;
• повторяющаяся рвота;
• мышечная атрофия;
• плохой набор массы тела;
• нарушение глотания;
• снижение слуха и зрения.

Сахарный диабет имеет острые и хронические осложнения. К первой группе относят коматозные состояния, которые требуют неотложной помощи. Ко второй – хронические нарушения со стороны почек, сосудов, сердца, нервной системы.

Прогноз для выздоровления при нарушениях углеводного обмена в большинстве случаев неблагоприятный. Для жизни – различен для каждого заболевания. Патологии, возникшие в результате отсутствия фермента, часто заканчиваются летально в детском возрасте.

Основной метод профилактики ферментопатий – медико-генетическое консультирование. По отношению к сахарному диабету существует два вида профилактики:

• первичная, направленная на предупреждение возникновения заболевания. Она состоит в рациональном питании, занятии физической культурой;
• вторичная, цель которой – предупреждение осложнений заболевания. Это своевременное назначение лекарственных средств, соблюдение диетотерапии, лечебной физкультуры, контроль уровня глюкозы крови.

источник

Углеводный обмен — совокупность процессов превращения моносахаридов и их производных, а также гомополисахаридов, гетерополисахаридов и различных углеводсодержащих биополимеров (гликоконъюгатов) в организме человека и животных. В результате У. о. происходит снабжение организма энергией, осуществляются процессы передачи биологической информации и межмолекулярные взаимодействия, обеспечиваются резервные, структурные, защитные и другие функции углеводов. Углеводные компоненты многих веществ, например гормонов, ферментов, транспортных гликопротеинов, являются маркерами этих веществ, благодаря которым их «узнают» специфические рецепторы плазматических и внутриклеточных мембран.Расстройство обмена углеводов возможно при следующих нарушениях: 1) избыточное или нелдостаточное поступление углеводов растительного и животного происхождения в организм. 2) недостаточное механическое размельчение пищи и химическое расщепление углеводов, 3)нарушение всасывания моно- и димеров в ротовой полости, 4)снижение или увеличесние синтеза гликогена(гликогенеза).

Увеличение содержания глюкозы в крови — гипергликемия может происходить вследствие чрезмерно интенсивного глюконеогенеза либо в результате понижения способности утилизации глюкозы тканями, например при нарушении процессов ее транспорта через клеточные мембраны. Понижение содержания глюкозы в крови — гипогликемия — может являться симптомом различных болезней и патологических состояний, причем особенно уязвимым в этом отношении является мозг: следствием гипогликемии могут быть необратимые нарушения его функций.

Генетически обусловленные дефекты ферментов У. о. являются причиной многих наследственных болезней. Примером генетически обусловленного наследственного нарушения обмена моносахаридов может служить галактоземия, развивающаяся в результате дефекта синтеза фермента галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы. Признаки галактоземии отмечают также при генетическом дефекте УДФ-глюкоза-4-эпимеразы. Характерными признаками галактоземии являются гипогликемия, галактозурия, появление и накопление в крови наряду с галактозой галактозо-1-фосфата, а также снижение массы тела, жировая дистрофия и цирроз печени, желтуха, катаракта, развивающаяся в раннем возрасте, задержка психомоторного развития. При тяжелой форме галактоземии дети часто погибают ни первом году жизни вследствие нарушений функций печени или пониженной сопротивляемости инфекциям.

Примером наследственной непереносимости моносахаридов является непереносимость фруктозы, которая вызывается генетическим дефектом фруктозофосфатальдолазы и в ряде случаев — снижением активности Фруктоза-1,6-дифосфат-альдолазы. Болезнь характеризуется поражениями печени и почек. Для клинической картины характерны судороги, частая рвота, иногда коматозное состояние. Симптомы заболевания появляются в первые месяцы жизни при переводе детей на смешанное или искусственное питание. Нагрузка фруктозой вызывает резкую гипогликемию.

Заболевания, вызванные дефектами в обмене олигосахаридов, в основном заключаются в нарушении расщепления и всасывания углеводов пищи, что происходит главным образом в тонкой кишке. Мальтоза и низкомолекулярные декстрины, образовавшиеся из крахмала и гликогена пищи под действием a-амилазы слюны и сока поджелудочной железы, лактоза молока и сахароза расщепляются дисахаридазами (мальтазой, лактазой и сахаразой) до соответствующих моносахаридов в основном в микроворсинках слизистой оболочки тонкой кишки, а затем, если процесс транспорта моносахаридов не нарушен, происходит их всасывание. Отсутствие или снижение активности дисахаридаз к слизистой оболочке тонкой кишки служит главной причиной непереносимости соответствующих дисахаридов, что часто приводит к поражению печени и почек, является причиной диареи, метеоризма. Особенно тяжелыми симптомами характеризуется наследственная непереносимость лактозы, обнаруживающаяся обычно с самого рождения ребенка. Для диагностики непереносимости сахаров применяют обычно нагрузочные пробы с введением натощак per os углевода, непереносимость которого подозревают. Более точный диагноз может быть поставлен путем биопсии слизистой оболочки кишечника и определения в полученном материале активности дисахаридаз. Лечение состоит в исключении из пищи продуктов, содержащих соответствующий дисахарид. Больший эффект наблюдают, однако, при назначении ферментных препаратов, что позволяет таким больным употреблять обычную пищу. Например, в случае недостаточности лактазы, содержащий ее ферментный препарат, желательно добавлять в молоко перед употреблением его в пищу. Правильный диагноз заболеваний, вызванных недостаточностью дисахаридаз, крайне важен. Наиболее частой диагностической ошибкой в этих случаях являются установление ложного диагноза дизентерии, других кишечных инфекций, и лечение антибиотиками, приводящее к быстрому ухудшению состояния больных детей и тяжелым последствиям.

Заболевания, вызванные нарушением обмена гликогена, составляют группу наследственных энзимопатий, объединенных под названием гликогенозов. Гликогенозы характеризуются избыточным накоплением гликогена в клетках, которое может также сопровождаться изменением структуры молекул этого полисахарида. Гликогенозы относят к так называемым болезням накопления. Гликогенозы (гликогенная болезнь) наследуются по аутосомно-рецессивному или сцепленному с полом типу. Почти полное отсутствие в клетках гликогена отмечают при агликогенозе, причиной которого является полное отсутствие или сниженная активность гликогенсинтетазы печени.

Заболевания, вызванные нарушением обмена различных гликоконъюгатов, в большинстве случаев являются следствием врожденных нарушений распада гликолипидов, гликопротеинов или гликозаминогликанов (мукополисахаридов) в различных органах. Они также являются болезнями накопления. В зависимости от того, какое соединение аномально накапливается в организме, различают гликолипидозы, гликопротеиноды, мукополисахаридозы. Многие лизосомные гликозидазы, дефект которых лежит в основе наследственных нарушений углеводного обмена, существуют в виде различных форм, так называемых множественных форм, или изоферментов. Заболевание может быть вызвано дефектом какого-либо одного изофермента. Так, например. болезнь Тея — Сакса — следствие дефекта формы AN-ацетилгексозаминидазы (гексозаминидазы А), в то время как дефект форм А и В этого фермента приводит к болезни Сандхоффа.

Большинство болезней накопления протекает крайне тяжело, многие из них пока неизлечимы. Клиническая картина при различных болезнях накопления может быть сходной, и, напротив, одно и то же заболевание может проявляться по-разному у разных больных. Поэтому необходимо в каждом случае устанавливать ферментный дефект, выявляемый большей частью в лейкоцитах и фибробластах кожи больных. В качестве субстратов применяют гликоконьюгаты или различные синтетические гликозиды. При различных мукополисахаридозах, а также при некоторых других болезнях накопления (например, при маннозидозе) выводятся с мочой в значительных количествах различающиеся по структуре олигосахариды. Выделение этих соединений из мочи и их идентификацию проводят с целью диагностики болезней накопления. Определение активности фермента в культивируемых клетках, выделенных из амниотической жидкости, получаемой при амниоцентезе при подозрении на болезнь накопления, позволяет ставить пренатальный диагноз.

При некоторых заболеваниях серьезные нарушения У. о. возникают вторично. Примером такого заболевания является диабет сахарный, обусловленный либо поражением b-клеток островков поджелудочной железы, либо дефектами в структуре самого инсулина или его рецепторов на мембранах клеток инсулинчувствительных тканей. Алиментарные гипергликемия и гиперинсулинемия ведут к развитию ожирения, что увеличивает липолиз и использование неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) в качестве энергетического субстрата. Это ухудшает утилизацию глюкозы в мышечной ткани и стимулирует глюконеогенез. В свою очередь, избыток в крови НЭЖК и инсулина ведет к увеличению синтеза в печени триглицеридов и холестерины и, соответственно, к увеличению концентрации в крови липопротеинов очень низкой и низкой плотности. Одной из причин, способствующих развитию таких тяжелых осложнений при диабете, как катаракта, нефропатия, англопатия и гипоксия тканей, является неферментативное гликозилирование белков.

Гликогенозы — общее название синдромов, обусловленных наследственными дефектами ферментов, участвующих в синтезе или расщеплении гликогена.

Принято выделение нескольких типов гликогенозов на основании биохимической природы дефекта:

I тип, дефект глюкозо-6-фосфатазы (болезнь Гирке)

II тип, дефект мальтазы (болезнь Помпе)

V тип, нарушение мышечной фосфорилазы гликогена (болезнь Мак-Ардля)

VI тип, дефект фосфорилазы печени (болезнь Герса)

VII тип, дефект фосфофруктокиназы мышц

XI тип, нарушение транспорта глюкозы

85. Гипергликемия, гипогликемия, причины, механизмы возникновения. Физиологические механизмы защиты от гипогликемических состояний. Увеличение содержания глюкозы в крови — гипергликемия может происходить вследствие чрезмерно интенсивного глюконеогенеза либо в результате понижения способности утилизации глюкозы тканями, например при нарушении процессов ее транспорта через клеточные мембраны. Понижение содержания глюкозы в крови — гипогликемия — может являться симптомом различных болезней и патологических состояний, причем особенно уязвимым в этом отношении является мозг: следствием гипогликемии могут быть необратимые нарушения его функций.

Временная Г. может появиться у здоровых людей после приема больших количеств сахара (т. н. пищевая Г.), при сильных болях, эмоциональных напряжениях и др. Стойкая Г. встречается при диабете сахарном, некоторых др. эндокринных заболеваниях, гиповитаминозах С и B1, лихорадке, гипоксии и др.

лёгкая гипергликемия — 6,7-8,2 ммоль/л;

средней тяжести — 8,3-11,0 ммоль/л;

тяжёлая — свыше 11,1 ммоль/л;

свыше 16,5 ммоль/л развивается прекома;

Хроническая гипергликемия, которая персистирует независимо от состояния больного чаще всего бывает в случае сахарного диабета, и фактически является основной характеристикой этого заболевания.

Острый эпизод гипергликемии без видимой причины может показывать на манифестацию сахарного диабета или предрасположению к нему. Эта форма гипергликемии вызвана недостаточным уровнем инсулина. Этот низкий уровень инсулина ингибирует транспорт глюкозы через клеточные мембраны, благодаря чему уровень свободного сахара в крови повышается.

Нарушения в питании могут привести к острой недиабетической гипергликемии, например, при нервной булимии, когда человек не контролирует количество съеденной пищи и соответственно получает огромную калорийность за один прием пищи. Таким образом из пищи поступает большое количество простых и сложных углеводов.

Некоторые лекарственные вещества способны увеличивать риск развития гипергликемии: β-блокаторы, тиазидные диуретики, кортикостероиды, ниацин, фентамидин, ингибиторы протеаз, L-аспарагиназа и некоторые антидепрессанты.

Биотин-авитаминоз также увеличивает риск развития гипергликемии.

У большинства пациентов, перенесших острый стресс (инсульт или инфаркт миокарда), гипергликемия способна развиться даже вне рамок диагноза «сахарный диабет». Наблюдения за пациентами и исследования на животных показали, что подобная постстрессовая гипергликемия ассоциирована с более высокой летальностью при инсульте и инфаркте.

Гипергликемия может развиваться на фоне инфекции и воспалительного процесса или стресса. Запускают этот процесс эндогенные контринсулиновые гормоны (катехоламины, глюкокортикоиды и другие). Поэтому повышение уровня глюкозы в крови не должно сразу расцениваться как сахарный диабет 2-го типа — для начала следует исключить все другие причины (в том числе и сахарный диабет у детей, который часто манифестирует именно в подобных ситуациях).

Г. встречается у здоровых людей при повышенной мышечной работе, вследствие значительного расхода глюкозы как источника энергии, если при этом затраты организма не восполняются легкоусвояемыми углеводами. Иногда Г. возникает при обильном приёме углеводов, вследствие рефлекторного выделения поджелудочной железой чрезмерного количества инсулина. Г. наблюдается при некоторых заболеваниях островкового аппарата поджелудочной железы, гипоталамической области головного мозга, некоторых заболеваниях др. желёз внутренней секреции, печени (нарушение функции печени как основного депо гликогена), а также при передозировке инсулина (гипогликемический шок). При гипогликемическом шоке после кратковременного периода возбуждения центральной нервной системы развивается состояние, сопровождающееся чувством слабости, сонливости, голода, психическими нарушениями и др.; при снижении содержания сахара до 40% и ниже наступает дрожание, потеря сознания, судороги. Такое состояние устраняется введением глюкозы.

нерациональное питание со злоупотреблением рафинированными углеводами, с резко выраженным дефицитом клетчатки, витаминов, минеральных солей;

лечение сахарного диабета инсулином, пероральными сахароснижающими препаратами при передозировке;

недостаточный или поздний прием пищи;

необычная физическая нагрузка;

критическая недостаточность органа: почечная, печеночная или сердечная недостаточность, сепсис, истощение;

гормональная недостаточность: кортизол, гормон роста или они оба, глюкагон + адреналин;

опухоль (инсулинома) или врождённые аномалии — 5-клеточная гиперсекреция, аутоиммунная гипогликемия, 7-эктопическая секреция инсулина;

гипогликемии у новорожденных и детей;

внутривенное введение физраствора капельницей.

Механизм развития гипогликемии может значительно отличаться в зависимости от этиологии. Так, например, при употреблении этанола, наблюдается следующая картина.

Метаболизм этанола в печени катализируется алкогольдегидрогеназой. Кофактором этого фермента служит НАД — вещество, необходимое для глюконеогенеза. Прием этанола приводит к быстрому расходованию НАД и резкому торможению глюконеогенеза в печени. Поэтому алкогольная гипогликемия возникает при истощении запасов гликогена, когда для поддержания нормогликемии особенно необходим глюконеогенез. Такая ситуация наиболее вероятна при недостаточном питании. Чаще всего алкогольная гипогликемия наблюдается у истощенных больных алкоголизмом, но бывает и у здоровых людей после эпизодических приемов большого количества алкоголя или даже небольшой дозы алкоголя, но натощак. Необходимо подчеркнуть, что алкоголь снижает концентрацию глюкозы в плазме больных с нормальной функцией печени.

Очаговая неврологическая симптоматика (гемиплегия, афазия)

Примитивные автоматизмы (гримасы, растормаживание хватательного рефлекса)

Очаговые неврологические расстройства

Сонливость -> нарушение сознания -> обморок -> кома

Глюконеогенез — процесс образования в печени и отчасти в корковом веществе почек (около 10 %) молекул глюкозы из молекул других органических соединений — источников энергии, например свободных аминокислот, молочной кислоты, глицерина. Свободные жирные кислоты у млекопитающих для глюконеогенеза не используются.

При голодании в организме человека активно используются запасы питательных веществ (гликоген, жирные кислоты). Они расщепляются до аминокислот, кетокислот и других неуглеводных соединений. Большая часть этих соединений не выводится из организма, а подвергаются реутилизации. Вещества транспортируются кровью в печень из других тканей, и используются в глюконеогенезе для синтеза глюкозы — основного источника энергии в организме. Таким образом при истощении запасов организма, глюконеогенез является основным поставщиком энергетических субстратов.

86. Нарушение витаминного баланса организма, виды, причины, механизмы развития. Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов либо выступая информационными регуляторными посредниками, выполняя сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов.

Они не являются для организма поставщиком энергии и не имеют существенного пластического значения. Однако витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ.

Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека. Поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок. Исключения составляют витамин К, достаточное количество которого в норме синтезируется в толстом кишечнике человека за счёт деятельности бактерий, и витамин В3, синтезируемый бактериями кишечника из аминокислоты триптофана.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны 3 принципиальных патологических состояния: недостаток витамина — гиповитаминоз, отсутствие витамина — авитаминоз, и избыток витамина — гипервитаминоз.

Известно около полутора десятков витаминов. Исходя из растворимости, витамины делят на жирорастворимые — A, D, E, F, K и водорастворимые — все остальные(B, C и др.). Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются (не накапливаются), и при избытке выводятся с водой. Это объясняет то, что гиповитаминозы довольно часто встречаются относительно водорастворимых витаминов, а гипервитаминозы — чаще наблюдаются относительно жирорастворимых витаминов.

Витамины отличаются от других органических пищевых веществ тем, что не включаются в структуру тканей и не используются организмом в качестве источника энергии (не обладают калорийностью).

Гиповитаминоз (от гипо (греч. ὑπο — под, внизу) и витамины), болезненное состояние, возникающее при нарушении соответствия между расходованием витаминов и поступлением их в организм; то же, что витаминная недостаточность.

Гиповитаминоз развивается при недостаточном поступлении витаминов. Гиповитаминоз развивается незаметно: появляется раздражительность, повышенная утомляемость, снижается внимание, ухудшается аппетит, нарушается сон. Систематический длительный недостаток витаминов в пище снижает работоспособность, сказывается на состоянии отдельных органов и тканей (кожа, слизистые, мышцы, костная ткань) и важнейших функциях организма, таких как рост, интеллектуальные и физические возможности, продолжение рода, защитные силы организма.

Авитамино́з — заболевание, являющееся следствием длительного неполноценного питания, в котором отсутствуют какие-либо витамины.

шелушение кожного покрова.

Впоследствии авитаминоз может привести к гораздо более плохим последствиям: проблемам с желудочно-кишечным трактом, ухудшению зрения.

Причины, вызывающие авитаминоз

Нарушение поступления витаминов с пищей при неправильном питании, недостаточном или некачественном питании.

Нарушение процессов пищеварения или нарушение работы органов, связанных непосредственно с пищеварением.

Поступление в организм антивитаминов, например лекарственных препаратов синкумар, дикумарол, применяющихся при лечении повышенной свертываемости крови.

Особенности детского обмена веществ

Особенности обмена веществ у пожилых людей

Гипервитаминоз — острое расстройство в результате интоксикации сверхвысокой дозой одного или нескольких витаминов (содержащихся в пище или витаминсодержащих лекарствах).

Чаще всего гипервитаминозы вызываются приёмом резко повышенных доз витаминов А и D.

Лечение производится отменой приёма витаминов, обильным питьём (форсированный диурез)

Антивитамины (греч. ἀντί — против, лат. vita — жизнь) — группа органических соединений, подавляющих биологическую активность витаминов.

Это соединения, близкие к витаминам по химическому строению, но обладающие противоположным биологическим действием. При попадании в организм антивитамины включаются вместо витаминов в реакции обмена веществ и тормозят или нарушают их нормальное течение. Это ведёт к витаминной недостаточности даже в тех случаях, когда соответствующий витамин поступает с пищей в достаточном количестве или образуется в самом организме. Антивитамины известны почти для всех витаминов. Например, антивитамином витамина B1 (тиамина) является пиритиамин, вызывающий явления полиневрита. По происхождению различают экзогенные и эндогенные гиповитаминозы: эндогенные могут быть наследственными и приобретенными, экзогенные возникают вследствие недостаточного содержания витаминов в пище.

87.Типовые нарушения белкового обмена: причины, виды, механизм развития, последствия. Расстройства обмена белков возникающие при самых различных заболеваниях , патологических состояниях и процессах отличаются большим разнообразием и биологической значимостью. Белки в отличие от липидов и углеводов не депонируются в организме. Используемые для обеспечения жизнедеятельности организма белки в результате их распада должны постоянно пополняться из внешней среды за счёт соответствующих субстратов . В связи с тем что белки содержат атомы азота , о стосянии белкового обмена обычно судят по такому результирующему показателю как азотистый баланс.При активации анаболических процессов происходит накопление азота в организме , т.е. положительный азотистый баланс. Это возможно как при физиологических состояниях (при беременности, в период роста) или введении анаболических препаратов. При активации катаболических процессов отмечают снижение количества азота в организме , т.е. отрицательный азотистый баланс . Такое возможно при сильном стрессе , интоксикациях , инфекциях, травмах. Нарушения белкового обмена возникают вследствие раздельного или сочетанного расстройства всех основных его этапов : снижение поступления с пищей как общего количества белков , так и (особенно) незаменимых кислот; расстройство механического размельчения белковых пищевых продуктов в ротовой полости ; нарушение формирования полноценного пищевого комка и его глотания ; расстройство расщепления белков до полипептидов и олигопептидов в желудке; нарушение всасывания продуктов распада белков верхних отделах тонкой кишки в результате угнетения транспортных систем микроворсинок. Нарушения общего количества белков в крови и её белкового состава могут проявляться гипо- , гипер- и диспротеинемией. Гиперпротеинемия сопровождается повышением содеражания белков в плазме крови .Она может быть абсолютной (при миеломной болезни, хронических инфекциях). Гипопротеинемия характеризуется сниэением соержания белков в плазме крови . Возникает как при снижении поступления в организм так и при уменьшении синтеза в нем белков , а также при чрезмерном выделении с мочой –гиперпротеинурии . Диспротеинемия сопровождается изменением соотношения различных фракций белков как без изменения так и с изменением содержания общего количества белков например увеличение или снижение альбумин глобулинового кооэффициентта . Гиперальбуминемия –редко встречающаяся в клинике форма патологии. Она характеризуется повышением онкотического давления крови ОЦК.

88.Типовые нарушения липидного обмена: причины, виды, механизм развития, последствия. Одной из особенностей метаболизма липидов в организме является их способность к накоплению.

Среди патологических состояний, обусловленных изменением накопления липидов, можно выделить следующие варианты:

a) ожирение — избыточное накопление липидов в жировой ткани,

b) жировое истощение — пониженное содержание липидов в жировых депо,

c) жировые дистрофии и липидозы — приобретенные и генетически обусловленные нарушения метаболизма липидов, приводящие к повреждающему накоплению их в различных органах и тканях,

d) липоматозы — повышенное отложение жира в жировой ткани с опухолеобразным разрастанием.

Нарушения липидного обмена могут возникнуть в результате нарушений:

всасывания жира в кишечнике;

перехода жира из крови в ткань;

межуточного жирового обмена.

Нарушение всасывания жира

Для всасывания пищевого жира из кишечника необходимо его эмульгирование, расщепление на глицерин и жирные кислоты и образование комплексных соединений с желчными кислотами — холеинатов. Поэтому прекращение выделения желчи в двенадцатиперстную кишку или уменьшение ее секреции немедленно отражаются на переваривании жиров. Закупорка желчного протока, воспаление желчного пузыря (холецистит) и некоторые заболевания печени, связанные с нарушением процесса секреции желчи, приводят к тому, что неэмульгированные жиры проходят через пищеварительный канал, подвергаясь лишь в незначительной степени гидролизу. Если гидролиз пищевых жиров при этом и осуществляется в достаточной мере под действием липаз панкреатического и кишечного соков, то образующиеся жирные кислоты все же не всасываются. Выделение жира происходит в основном через кишечник и в меньшей степени осуществляется сальными и потовыми железами. В моче обнаруживаются лишь следы жира. При нарушениях всасывания жира кал содержит много нерасщепленного жира и высших жирных кислот и имеет характерный серовато-белый цвет — стеаторея. Выделение жира с мочой — липурия — может возникнуть после приема с пищей очень больших количеств жира, при переломах трубчатых костей, сопровождающихся размозжением костного мозга, травме обширных участков жировой ткани, при липоидном нефрозе.

Последствия нарушения всасывания жира — хотя жиры и липоиды легко синтезируются в организме из промежуточных продуктов углеводного обмена, полное исключение из пищи жиров недопустимо. С жирами в организм вводятся жизненно необходимые жирорастворимые витамины (A, D, Е, К)

Нарушение перехода жира из крови в ткани

Поступающий из кишечника нейтральный жир циркулирует в крови в виде хиломикронов (состоящих из триглицеридов, эфиров холестерина, фосфолипидов и β-липопротеида) и α-липопротеидов. В норме содержание нейтральных жиров в крови— 1—2 г/л.

Временное преходящее увеличение содержания хиломикронов в крови — гиперлипемия — наблюдается при повышенном поступлении жира с пищей (алиментарная гиперлипемия). .Гиперлипемия может быть результатом усиления мобилизации жира из депо — транспортная гиперлипемия (рис. 35).

Мобилизации жира из жировых депо, легких, костного мозга способствуют многие гормоны. Например, при голодании выход жира из его депо происходит в результате сочетанного действия СТГ гипофиза, глюкагона поджелудочной железы и адреналина надпочечников. Действие этих гормонов на жировую ткань реализуется через систему аденилциклазы — тАМФ. Последняя повышает активность триглицерид-липазы, осуществляющей липолиз в тканях.

Мобилизация жира из легких, приводящая к гиперлипемии, возникает преимущественно при продолжительной гипервентиляции легких, например у профессиональных певцов.

Ретенционная гиперлипемия (retentio — задерживать) — результат задержки перехода нейтральных жиров из крови в ткани, возникает преимущественно при уменьшении в крови содержания альбумина и фактора просветления (ФП), специфической липопротеидлипазы

Избыточное накопление жира в жировой ткани

Ожирение является результатом нарушения регуляции поступления жира в жировую ткань, образования его и утилизации как источника энергии.

Одной из существенных причин ожирения является избыточное (по отношению к энергетическим затратам) потребление пищи, связанное с усилением аппетита. Последнее обусловлено повышенной возбудимостью пищевого центра, в частности нервных образований гипоталамической области. Экспериментально установлено, что раздражение вентро-латеральных ядер гипоталамуса и разрушение вентро-медиальных вызывают отсутствие чувства насыщения, усиление аппетита, гиперфагию с последующим отложением жира (так называемое гипоталамическое ожирение).

Клиническим аналогом такого рода ожирения является диэнцефальное ожирение, развивающееся в результате инфекционного и токсического поражения нервных образований в межуточном мозге, а также при опухолях в этой области.

Понижение выхода жира из его депо наступает при подавлении функции щитовидной железы и гипофиза, гормоны которых (тироксин, СТГ, ТТГ) активируют мобилизацию жира и последующее его окисление. Повышенная продукция АКТГ гипофиза, глюкокортикоидов надпочечников и инсулина способствует отложению жира и образованию его из углеводов. Понижение функции половых желез приводит к избыточному отложению жира, если оно сопровождается нарушением деятельности гипоталамических центров

Жировая инфильтрация печени

Если подвозимый кровью к клеткам жир не подвергается в них расщеплению и окислению, не выводится и длительное время остается в клетках, возникает жировая инфильтрация (пропитывание). Сочетание ее с нарушением протоплазматической структуры называется — жировая дистрофия.

Общей причиной жировой инфильтрации и дистрофии является подавление активности гидролитических и окислительных ферментов жирового обмена (рис. 36), что может наблюдаться при отравлениях фосфором, мышьяком, хлороформом, вирусных инфекциях, авитаминозах (алкоголизме).

Содержание жира в печени в норме не превышает 5% от ее сырой массы. При жировой инфильтрации количество жира в печени возрастает в несколько раз и может доходить до 50%.

Большое значение в патогенезе жировой инфильтрации печени придается нарушению образования фосфолипидов. Достаточное их содержание в печени обеспечивает тонкое диспергирование жира и тем самым выход его из клетки. В молекуле фосфолипидов катализируется окисление жирных кислот. Недостаточное образование фосфолипидов возникает при дефиците в организме холина, структурной части основного фосфолипида печени — лецитина. А синтез холина в свою очередь связан с метальными группами, донатором которых является аминокислота метионин. Поэтому недостаточное введение в организм пищевого холина или недостаточное образование его из-за недостатка метионина может привести к жировой инфильтрации печени. Метионин, так же как белок казеин, в состав которого входит большое количество метионина, обладает липотропным действием, т. е. способствует удалению из печени избытка жира. Таким же свойством обладает эндогенный липотропный фактор — липокаин (образующийся в эпителии мелких протоков поджелудочной железы). Недостаток липокаина при сахарном диабете способствует жировой инфильтрации печени.

Нарушение промежуточного обмена жира

Относительно стабильными продуктами межуточного обмена высших жирных кислот являются ацетон, ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты, так называемые кетоновые или ацетоновые тела, образующиеся в основном в печени и окисляющиеся до СО2 и Н2О в других тканях и органах (мышцы, легкие, почки и др.). При некоторых патологических процессах и болезнях (сахарный диабет, голодание — полное или исключительно углеводное, длительных инфекциях с высокой температурой, гипоксии, заболеваниях паренхимы печени и др.) содержание ацетоновых тел в крови может резко повыситься (в норме их содержание не превышает 0,02—0,04 г/л) (2—4 мг%). Ацетонемия приводит к появлению кетоновых и ацетоновых тел в моче — ацетурии. Ацетон выделяется не только через почки, но и через легкие с выдыхаемыми газами и с потом. От больного при этом пахнет ацетоном.

Механизмы, приводящие к увеличению кетоновых тел в крови (кетозу), достаточно сложны.

Одной из основных причин развития кетоза является дефицит углеводов (например, при сахарном диабете, голодании), который приводит к обеднению печени гликогеном и усиленному поступлению в нее жира, где и происходит окисление жирных кислот до ацетоуксусной кислоты. Этому способствует также недостаточный ресинтез высших жирных кислот из кетоновых тел и нарушение окисления их в трикарбоновом (лимонном) цикле. Для ресинтеза необходима энергия гликолиза. Недостаточное окисление кетоновых тел связано также с дефицитом соединений, образующихся при промежуточном обмене углеводов (пировиноградная и щавелевоуксусная кислоты) и являющихся субстратами цикла трикарбоновых кислот

Важным патогенетическим звеном в развитии кетоза при сахарном диабете является одновременная недостаточность липокаина и инсулина.

При поражении печени, вызванном токсино-инфекционными факторами, нарушена гликогенобразовательная функция печени, что способствует переходу в печень жирных кислот. Здесь образование кетоновых тел в значительной степени превалирует над их окислением. В результате возникает кетоз и жировая инфильтрация печени.

Нарушение обмена фосфолипидов

Нарушения обмена фосфолипидов (лецитинов, кефалинов) тесно связаны с жировым обменом. Так при липемии повышается уровень лецитина в крови.

источник