Лекция №9. Нарушение обмена белков

Главная общая энергетическая характеристика жизнедеятельности организма- основной обмен- или уровень метаболизма в покое.

Белок – пластический компонент диеты, незаменимый источник биогенного азота.

Нарушение обмена белков включает:

- нарушение количественного поступления белка в организм, - белковый перекорм или белково-энергитическая недостаточность.

- нарушение качественного состава белков, ( дефицит и избыток отдельных аминокислот,- нарушение переваривания белков в ЖКТ,

-нарушение чрезмембранного транспарта аминокислот( расстройство кишечного всасывания и аминокислотные тубулопатии, -нарушениепромежуточного обмена:

( нарушение дезаминирования, декарбоксилирования)

- нарушение композиции белков плазмы, ( гипопротеинемия, диспротеинемия.)

1 Нрушение кол-ва поступающего белка. Белки в организме не депонируются т.е не имеют резервного пула)

При дефиците белка в диете организм вынужден вовлекать в метаболический механизм функциональные протеины, а при избытке пищевого белка дополнительные аминокислоты подвергаются энергетической утилизации. Азот теряется с мочой и фекалиями.

Минимальный приём белка в сутки состовляет1, 1,5 г\кг в день. Приём 0,6 г\кг вызывает белковую недостаточность. Грибные белки и растительные имеют меньшую питательную ценность по сравнению с животными. Показателем белкового обмена является азотистый баланс- это разница между суточным количеством поступающего с пищей азота и количеством азота выделенного в составе азотосодержащих компонентов мочи и кала.

Положительный азотистый баланс может быть в норме при росте, беременности, регенерации, лактации , и при патологии-опухоли, гиперсекреция гормона роста итд.

Отрицательный азотистый баланс- сопровождает состояния с активированным глюконеогенезом.( голодание, белково-энергетическая недостаточность ,стресс Некоторые цитокины вызывают отр азот баланс: ИЛ ,, ФНО, сепсис инфекция итд.

Избыточное поступление белков при белковом перекорме. Избыток белка вызывает полож азотистый баланс. Часть расходуется в реакциях глюконеогенеза, часть амнокислот циркулирует в крови, создаётся нагрузка на печень и почки Т.к. имеется дополнительная необходимость нейтрализации аммиака и выведения мочевины. Длительное поступление лишнего белка приведет к гипертрофии эпителия нефрона, а если ЖКТ не справляется с избытом белка может развиться гнилостная диспепсия, дисбактериоз и кишечная аутоинтоксикация. Белково - каларийная недостаточность сущесствует в двух видах квашиоркор, алиментарный маразм.

2Нарушение качественного состава белка.

Из 80 аминокислот существующих в природе 22 встречаются в пище. Из них 12 смогут синтезироваться в организме 8 аминокислот у человека незаменимые- метионин, лизин, триптофан фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин Серосодержащие аминокислоты тирозин, метионин, фенилаланин У новорожденного недостаточно синтезируется аргинин, Дифецит любой из этих аминокислот способны замедлить рост, нарушить метаболические нарушения. Синтез любого пептида начинается с метионина. Метионин и лизин главные стимуляторы регенерации и роста тканей. Ряд аминокислот служит для образования небелковых веществ, глицин териоидные гормоны, глютатион.

Избыток той или иной аминокислоты также патогенен. Накопление аминокислот не идёт на синтез белка, подавляет аппетит. Повышение концентрации одной аминокислоты может повысить потребность в другой.

Избыток триптофана ведёт к развитию рака мочевого пузыря. Избыток гистидина ведёт к к задержке умственного и речевого развития.

3. Нарушение переваривания белков. Кишечная аутоинтоксикация. Начальные этапы переваривания белков происходит в ЖКТ пептид - гидролазами. При участии пепсина гастриксина, при гипоанацидных состояниях, когда рН 5-3 и при полной ахилии или тотальной резекции желудка когда отсутствует соляная кислота желудочный этап переваривания белка сильно замедляется. Без кислоты нарушается набухание белков активация пепсиногена, снижается ферментативная активность пепсина При недостаточности переваривания в желудке нарушается освобождение триптофана и тирозина, При этом происходит уменьшение скорости синтеза белка в гепатоцитах После резекции замедляется печёночное поглощение А и повышается их концентрация в крови – аминацидемия. И повышение потерь аминокислот с мочой аминоацидурия. Пепсин необходим для переваривания коллагенов мяса , печени. Пепсин это мощная коллагеназа, которая расщепляет мясо, при болезнях желудка коллаген мяса может не перевариваться.

В тонком кишечнике действует панкреатический сок содержащий проферменты- ттрипсиноген, проэластаза, прокарбоксипептидаза, химотрипсиноген. Они активизируются кишечной энтерокиназой. Эти ферменты расщепляют пептидные связи аминокислот, далее экзопептидазы щёточной каймы и гликокаликса энтероцитов расщепляют до аминокислот короткие пептиды- это пристеночное пищеварение. Далее аминокислоты попадают в энтероциты В энтероцитах имеются дипептидазы, которые далее расщепляют белки. Торможение кишечного этапа пищеварения, приводит к к креатореи- в кале имеются непереваренные мышечные волокна Это бывает при панкреатитах, муковисцидозе, При повышенной моторики кишечника тоже не перевариваются белки.

Переваривание и всасывание белков нарушается , при иммунном ответе на антигены развивается синдром мальдигестин- мальабсорбции При этом нарушение переваривания и всасывания белка ведет к осмотической диареи, при нарушении взаимоотношения с микрофлорой к к дисбактериазу и гнилостной диспепсии.

Существует понятие каловая аутоинтоксикация – при запорах и гнилостной диспепсии При взаимодействии кишечной микрофлоры и продуктов белка образуются токсические вещества- они обезвреживаются печенью. Кадаверин, гистамин, Из триптофана и кишечной палочки обр-ся метилиндол, фенолы, крезол образуется ядовитый сероводород, аммиак. Все продукты через систему воротной вены поподают в печеньи там обеззараживаются.

Чрезмембранное переваривание аминокислот Трансмембранный перенос аминокислот

Происходит в энтероцитах, , к желчном пузыре, , мозге, скелете, мышцах, а также в эритроцитах Это процесс энергозависимый, Амнокислоты переносятся в клетку связываясь с глутатионом, этот транспорт происходит параллельно с транспортом натрия., в клетке глутатион отщепляется от аминокислоты и восстанавливается рядом биохимических превращений. У взрослых белки всасываются виде аминокислот , у детей новорожденных и грудных могут всасываться в виде пептидов в том числе антигенных. Кишечный барьер форсируют и иммуноглобулины матери, поэтому материнское молоко поддерживает иммунитет новорожденного. В этом преимущество естественного вскармливания. Во всасывании аминокислот кишечником а, также другими клетками организма участвуют пермеазные системы.

Лизинурия, гистидинурия, мальабсорбции триптофана и метионина. Это все болезни наследственные, аутосомно-рецесивные.

Цистинурия—цистин малорастворим, выпадает в осадок и образуются камни почек, уретры, мочевого пузыря, также может быть нарушено кишечное всасывание амигнокислот и увеличена мочевая экскреция аминокислот.

Болезнь Хартнупа—нарушено всаывание и увеличена экскреция аминокислот, вследствие нехватки триптофана- это ведет к нарушению синтеза НАД и к пеллагре.-Симтомы- дерматиты, атаксия, деменция. В кишечнике увеличивается продукция индола и интоксикации. Мальабсорбция триптофана ведет также к накаплению производных индола

Наступает индиканурия и моча окрашивается в голубой цвет Метиониновая мальабсорбция – умственная отсталость, задержка роста, гипоротеинемические отёки. При гистидинуриии нарушается синтез Нв, при лизинурии судороги. Патология может быть связана и с ферментами регулирующими перенос аминокислот глутотионом

Нарушение транспорта аминокислот характерны для отравления тяжёлыми металлами Эндогенное отравдение медью –это болезнь Канавалова –Вильсона

Аминоацидурия. Аминокислоты реабсорбируется тубулярным аппаратом почек на 99%., реабсорбируются незаменимые аминокислоты. Избыточное выведение А и промежуточных продуктов их обмена, называется гипераминацидурией.

3причины

1. повышение концентрации А в крови выше максимамальнеой возможности почечной реабсорбции- предпочечная аминацидурия ( перекорм белками, печёночная недостаточность, , гиповитаминоз В6.

2 Дефект транспортёра в самих почечных канальцах.

3 дефект апикальной мембраны клеток почечного эпителия, приводящей к утечке аминокислот .

Пути метаболизма аминокислот. Аминокислоты всасываются из кишечника через портальную вену. Мозг поглощает А. быстро , глицин,аргинин, метионин, тирозин, глутамин, глутаминовую кислоту. Гипераминоацидурия показатедь сниженной утилизации аминокислот прежде всего печенью.

Функции печени:

Переаминирование аминокислот перенос их амингруппы на кетокислоты, без освобождения аммиака,

Обеспечивает образование новых аминокислот, содержание которых в пище недостаточно.тВ нём участвуют все аминокислоты кроме треонина. Процесс происходит при участии витамина В6 и глутаминовой и глутаровой кислоты. Благодаря этому процессу пищевая смесь превращается в нужные амнокислоты. Процесс переаминирование ключевое звено взаимосвязи белкового метаболизма с жировым и углеводным. Кетокислоты могут возникнуть из небелковых источников. Аминокислоты через переаминирование могут терять аминный азот и превращаться в в кетокислоты, после чего их углеводные фрагменты могут входить в состав глюкозы и гликогена. После переаминирования возможно использование продуктов дезаминирования в гликонеогенезе и для образования кетоновых тел и липидов включая стероиды. Окислительное дезаминирование аминокислот- это расщепдение аминокислот до аммиака воды и кетокислоты Вначале идет В6 зависимое переаминирование аминокислоты, с образованием глутаминовой кислоты, а она подвергается окислительному дезаминированию, что ведёт к нейтролизации аммиака и превращению кетокислоты в аминокислоту с присоединением Н донором которого служит в2 зависимые флавиновые ферменты. Далее глутамат переаминируется с оксалоацетатом, образуя аспарагиновую кислоту донора аминного азота для производства мочевины. Либо подвергается окислению через дезаминирование. При избытке аминного азота усиливается превращение аминокислот в кетокислоты Для аминирования необходима доступность кислот цикла Кребса

Гормональная регуляция белкового обмена осуществляется СТГ, саматомединами, глюкокортикоидами, териоидными гормонами, , пептидами остравков Лангерганса,

СТГ ускоряет синтез белка в весцеральном и и в самотическом отсеке. При патологии приводит к гигантизму, акромегалии. СТГ контринсулярный гормон Инсулин. анаболический гормон белкового обмена. При СД происходит угнетение синтеза белка и его катаболизм, , это ведет к гиперацедемии, этим объясняется и иммунодефицит, Распад белка в инсулинзависиой скелетной мускулаткре ведет к мвшечной слабости. Тиреоидные гормоны стимулируют выработку инсулина, глюклклртикоиды тормозят

Глюкагон антогонист инсулина, в печени стимулирует кетогенез и глюконеогенез.Териодные гормоны, глюкокортикоидные гормоны и СТГ, стимулирют продукцию глюкогона. Самотостатин тормозит синтез белка Глюкокортикоиды принимают участие в переброске аминокислот из самотического отсека в весцеральный при стрессе и голодании.

Нарушение межуточного обмена аминокислот. Скорость обмена аминокислот в нервной ткани велика, поэтому разнообразные аминоаацидопатии приводят к слабоумию. Фенилпировиноградная олигофрения характеризуется дефицитом печёночного фермента фенилаланин гидроксилазыЭто приводит к увеличению содержания фениилаланина в крови Недостаток превращения его в тирозин приводит к дефициту триптофана и тирозина Производные этих продуктов меланин при его недостатке кожа, волосы светлые. , тирозин предшественник катехоламинов, ппри его недостатки гипотензия, а принедостатке серотонина салаамовы судороги. При этом в моче появляются фенилпировинограданая и фенилмолочная кислота , котрые при примеси полуторохлористого железа даёт зелённое окрашивание мочи- проба Феллинга,для диагностики фенилкетанурии.

Алкаптонурия

Аутосомно-рецисивное заболевание в основе дефект оксидазы промежуточного продукта распада фенилаланина и тирозинагомогентизиновой аминокислотыВ основе образуется пегмент окрашивающий мочу при добавление хлорного железа в голубой цвет. – поражаются суставы, при вскрытии кости, хрящи бывают чёрного цвета. . Лейциноз, нарушение обмена лейцина.

Нарушение композиции белков плазмы.

7% плазмы составляют белки.

Белки образуются в одних клетках организма , а утилизируются в других клетках.. Существует протеинограмма. В плазме основных 5 фракций белка :

Альбумины54-58%, глобулины а1- 6-7%, а2глобуллины 8-9%, В1 13-14%, гаммагл 11-12%.

Белки комплемента относятся ковсем фракциям кроме а1 ЯФакторы свёртывания и противосвёртывания относятся к в1 в 2глобуллиновой фракции,

Плазменные белки возникают в в гепатоцитах, макрофагах, вплазматических клетках.Фактор Вмллебранда выделяется эндотелием Главный плазменный белок альбумин синтезируется гепатоцитами, и возвращается в кровь через лимфу. Нарушение протеинограмму крови называется диспротеинемией, нормаэупротеинемия, гипопротеинемия, , появление в плазме необычных белков называется парапротеинемия. Пара протеины связаны с образованием клонов клеток иммуноглобуллиновЕсли изменения касаются глобулиновой фракции дисглобуллинемия.

Истенная гиперпротеинемия при при усиленном синтезе иммуноглобулинов, парапротеинемия обычно бывает за счёт глобулинов. При гемодиллюции псевдогипопротеинемия Истинная может быт ьпервичная наследственная и вторичная анальбуминемия, агаммаглобуллинемия, Бруттона.

Гипопротеинемия, ожоги, протеинурия, голодание, стресс, болезнь итд.

Нарушение конечного обмена А.

Продукты экскретируемые- аммиак, мочевая кислота, мочевина, индикан, В крови имеются ферментные белки. Диастаза, , повышается щелочная фоСфотаза, КФК. Нарушение конечных этапов белкового бмена. – это аммиак, мочевина, мочевая кислота, креатинины, индикан Аммиак высокотоксичен БОЛЬШЕ ВСЕГО ЕГО ОБРАЗУЕТСЯ В МОЗГЕ, печени, кишечнике. Через почки выделяется с мочой в обмен на реабсорбцию натрия В тканях аммиак подлежит немедленной нейтрализации пктём аминирования кетокислот с образованием глутаминовой кислоты, далее в орнитиновом цикле превращается в мочевину и выводится с мочой. Мочевина 1% выделяется через потовые железы. При нарушении образования мочевины идет отравление аммиаком и образуется кома. 25% мочевины диффундирует в кишечник и где разлагается с образованием аммиака и снова утилизируется При Почечной недостаточности растет выделение мочевины через пот и кишечник Уремия терминальная стадия почечной недостаточности Мочевина используется почкой для осмодиуреза Главная причина гиперазотемии почечно-печёночная недостаточность. Гиперазотемия может быть и при усилении катаболизма белка, при голодании, растёти остаточный азот. При ОПН растёт и мочевина и остаточный азот и креатинины Гепаторенальный синдром вторичая почечная недостаточность нафоне поражения аечени. При портальной гипертензии нарушается кровообращение почки и возникает ОПН Креатинин представляет собой ангидридную форму креатина- производного глицина и аргинина, которые образуются врезультате переаминирования Креатин образуется в основном в мышцах сердца, скелета. Мочевая кислота продукт обмена пуринов, может включить азот аминокислот. Диспротеинозы В основе нарушение обмена амнокислот амилоидоз, кератоз, гиалиноз.