Порушення розщеплення і всмоктування білків
Відомо, що білки піддаються гідролізу під впливом ендо- і екзопептідази, що утворюються в шлунку, підшлунковій залозі і кишечнику. Ендопептідази (пепсин, трипсин і хімотрипсин) викликають розщеплення білка в середній його частин до альбумоз і пептонов. Екзопептідази (карбопептідаза, амінопептідазу і дипептидаза), що утворюються в підшлунковій залозі і тонкому кишечнику, забезпечують відщеплення кінцевих ділянок білкових молекул і продуктів їх розпаду до амінокислот, всмоктування яких відбувається в тонкому кишечнику за участю АТФ.
Порушення гідролізу білків можуть бути викликані багатьма причинами: запалення, пухлини шлунка, кишечника, підшлункової залози; резекції шлунка і кишечника; загальні процеси типу лихоманки, перегрівання, гіпотермії; при посиленні перистальтики внаслідок розладів нейроендокринної регуляції. Всі вищеназвані причини ведуть до дефіциту гидролитических ферментів або прискоренню перистальтики, коли пептідази не встигають забезпечити розщеплення білків.
Нерозщеплені білки надходять в товстий кишечник, де під впливом мікрофлори починаються процеси гниття, що призводять до утворення активних амінів (кадаверин, тирамін, путресцин, гістамін) і ароматичних з'єднань типу індолу, скатол, фенолу, крезолу. Ці токсичні речовини знешкоджуються в печінці шляхом з'єднання з сірчаною кислотою. В умовах різкого посилення процесів гниття можлива інтоксикація організму.
Порушення всмоктування обумовлені не тільки розладами розщеплення, але і дефіцитом АТФ, пов'язаних з гальмуванням сполучення дихання і окисного фосфорилювання і блокадою даного процесу в стінці тонкого кишечника при гіпоксії, отруєннях флоридзин, монойодацетатом.
Порушення розщеплення і всмоктування білків, так само як і недостатнє надходження білків в організм, ведуть до білкового голодування, порушення синтезу білка, анемії, гіпопротеїнемії, схильності до набряків, недостатності імунітету. В результаті активації системи гіпоталамус-гіпофіз-кора надниркових залоз і гіпоталамо-гіпофізарно-тиреоїдної системи збільшується утворення глюкокортикоїдів і тироксину, які стимулюють тканинні протеази і розпад білка в м'язах, шлунково-кишковому тракті, лімфоїдної системі. Амінокислоти при цьому можуть служити енергетичним субстратом і, крім того, посилено виводяться з організму, забезпечуючи формування негативного азотистого балансу. Мобілізація білка є однією з причин дистрофії, в тому числі в м'язах, лімфоїдних вузлах, шлунково-кишковому тракті, що посилює порушення розщеплення і всмоктування білків.
При всмоктуванні цілими білка можлива алергізація організму. Так, штучне вигодовування дітей нерідко веде до алергізації організму по відношенню до білка коров'ячого молока і іншим білковим продуктам. Причини, механізми і наслідки порушень розщеплення і всмоктування білків представлені на схемі 8.
Схема 8. Порушення гідролізу і всмоктування білків
Запалення, пухлини, резекції шлунка і кишечника, посилення перистальтики (нервові впливу, зниження кислотності шлунка, прийом недоброякісної їжі)
Дефіцит ендопептідаз (пепсин, трипсин, хімотрипсин) і екзопептідази (карбо-, амино- і діпептідази)
Дефіцит АТФ (всмоктування амінокислот - активний процес і відбувається за участю АТФ)
Білкове голодування -> гипопротеинемия набряки, анемія; порушення імунітету -> схильність до інфекційних процесів; діарея, порушення транспорту гормонів.
Активація катаболізму білків -> атрофія м'язів, лімфоїдних вузлів, шлунково-кишкового тракту з подальшим збільшенням порушень процесів гідролізу і всмоктування не тільки білків, вітамінів, а й інших речовин; негативний баланс азоту.
Всмоктування цілими білка -> алергізація організму.
При надходженні нерозщеплених білків в товстий кишечник посилюються процеси бактеріального розщеплення (гниття) з утворенням амінів (гістамін, тирамін, кадаверин, путресцин) і ароматичних токсичних сполук (індол, фенол, крезол, скатол)
Порушення проміжного обміну білків
Цей тип патологічних процесів включає недостатність синтезу, посилення розпаду білків, порушення перетворення амінокислот в організмі.- Порушення синтезу білка.
Біосинтез білків відбувається на рибосомах. За участю транспортної РНК і АТФ на рибосомах утворюється первинний поліпептид, в якому послідовність включення амінокислот визначається ДНК. Синтез альбумінів, фібриногену, протромбіну, альфа- і бета-глобулінів відбувається в печінці; гамма-глобуліни утворюються в клітинах ретикулоендотеліальної системи. Порушення синтезу білка спостерігаються при білковому голодуванні (в результаті голодування або порушення розщеплення і всмоктування), при ураженні печінки (розлади кровообігу, гіпоксія, цироз, токсико-інфекційні ураження, дефіцит анаболічних гормонів). Важливою причиною є спадково обумовлене ураження В-системи імунітету, при якому блоковано освіту гаммаглобулінів у хлопчиків (спадкові агаммаглобулінемії).
Недостатність синтезу білка призводить до гіпопротеїнемії, порушення імунітету, дистрофічних процесів в клітинах, можливо уповільнення згортання крові через зменшення фібриногену і протромбіну.
Збільшення синтезу білка обумовлене надмірною продукцією інсуліну, андрогенів, соматотропіну. Так, при пухлини гіпофіза з залученням еозинофільних клітин утворюється надлишок соматотропіну, що призводить до активації синтезу білка і посилення процесів росту. Якщо надмірне утворення соматотропіну відбувається в організмі з незавершеним ростом, то посилюється зростання тіла і органів, що виявляється у вигляді гігантизму і макросоміі. Якщо посилення секреції соматотропіну відбувається у дорослих, то збільшення синтезу білка призводить до зростання виступаючих частин тіла (кистей, стоп, носа, вух, надбрівних дуг, нижньої щелепи і т. Д.). Це явище отримало назву акромегалії (від грец. Acros - кінчик, megalos - великий). При пухлини сітчастої зони кори надниркових залоз, природженому дефекті освіти гідрокортизону, а також пухлини сім'яників посилюється утворення Адрогенную і активується синтез білка, що проявляється у збільшенні обсягу мускулатури і ранньому формуванні вторинних статевих ознак. Збільшення синтезу білка є причиною позитивного азотистого балансу.
Збільшення синтезу імуноглобулінів відбувається при алергічних і аутоаллергических процесах.
У ряді випадків можливе перекручення синтезу білка і утворення білків, які в нормі не виявляються в крові. Це явище отримало назву парапротеінеміі. Парапротеінемія спостерігається при мієломної хвороби, хвороби Вальденстрема, деяких гаммапатія.
При ревматизмі, важких запальних процесах, інфаркті міокарда, гепатиті синтезується новий, так званий С-реактивний білок. Він не є імуноглобуліном, хоча його поява обумовлена реакцією організму на продукти пошкодження клітин.При білковому голодуванні, ізольованому збільшенні освіти тироксину і глюкокортикоїдів (гіпертиреоз, синдром і хвороба Іценко-Кушинга) активуються тканинні катепсини розпад білка перш за все, в клітинах поперечно-смугастої мускулатури, лімфоїдних вузлів, шлунково-кишкового тракту. Утворені амінокислоти виділяються в надлишку з сечею, що сприяє формуванню негативного азотистого балансу. Надлишкова продукція тироксину і глюкокортикоїдів виявляється також у порушенні імунітету і підвищеної схильності до інфекційних процесів, дистрофії різних органів (поперечно-смугастої мускулатури, серця, лімфоїдних вузлів, шлунково-кишкового тракту).
Спостереження показують, що за три тижні в організмі дорослої людини білки оновлюються наполовину шляхом використання амінокислот, що надійшли з їжею, і за рахунок розпаду і ресинтезу. За даними Мак-Мюррей (1980), при азотистом рівновазі щодня синтезується 500 г білків, т. Е. В 5 разів більше, ніж надходить з їжею. Це може бути досягнуто за рахунок повторного використання амінокислот, в тому числі і утворюються при розпаді білків в організмі.
Процеси посилення синтезу і розпаду білків і їх наслідки в організмі представлені в схемах 9 і 10.
Схема 9. Зниження синтезу білка