Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 курс / Патологическая физиология / Методичка 3 патфиз

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
21.49 Mб
Скачать

Местные влияния обусловлены характером роста1 опухоли:

Для доброкачественных опухолей характерен экспансивный рост - он обычно медлен­ ный. Опухоль растет, отодвигая окружающие ткани. Ткани атрофируются, замещаются со­ единительной тканью, и опухоль окружается как бы капсулой (псевдокапсула). Однако неко­ торые злокачественные опухоли (например, фибросаркома, рак почки) могут расти экспансивно.

Злокачественные опухоли так же вызывают местные нарушения, но они более выра­ жены, поскольку для них характерен инфилътративный рост. Клетки опухоли врастают в окружающие ткани и разрушают, их. Инфильтративный рост обычно быстрый и характерен для незрелых, злокачественных опухолей. Они проникают в нормальную ткань и формируют выросты из неопластических клеток, простирающиеся во все стороны. После проникновения через базальную мембрану злокачественные клеток могут прорастать в лимфатические и кровеносные сосуды, что является первым шагом к системному распространению. Инфиль­ трирующие неопластические клетки имеют тенденцию распространяться по пути наимень­ шего сопротивления, разрушая ткани. К механизмам, участвующим в инвазии предположи­ тельно относят синтез протеаз, потеря контактного ингибирования и уменьшение адгезивных свойств клеток (см. выше). Размер поля инфильтрации сильно варьирует (например, при раке же­ лудка резецируется больший объем тканей, чем при лейомиосаркоме, т.к. эпителиальные раковые клетки обла­ дают большим инфильтрирующим потенциалом, чем опухолевые гладкие миоциты).

Аппозиционный рост опухоли происходит за счет неопластической трансформации нормальных клеток в опухолевые, что наблюдается в опухолевом поле (например, рост десмоид передней брюшной стенки).

По отношению к просвету полого органа различают эндофитный и экзофитный рост опухоли. Эндофитный рост - это инфильтративный рост опухоли вглубь стенки органа. Эк­ зофитный рост - это экспансивный рост опухоли в полость органа.

Клетки злокачественной опухоли распространяются по возможным путям метастазирования: лимфогенным, гематогенным, имплантационным и смешанным, в органы и ткани, удаленные от первичного очага с последующей пролиферацией и развитием опухолевых уз­ лов. Для одних гистогенетических групп опухолей (например, сарком) характерны гематоген­ ные метастазы, для других (например, рака) - лимфогенные. Доброкачественные опухоли, как правило, не распространяются.

Метастазирование - образование вторичных очагов опухолевого роста (метастазов)

презультате распространения клеток из первичного очага в другие ткани. Метастазы возни­ кают только из злокачественных новообразований.

К числу факторов, способствующих развитию метастазов, относятся: слабые меж­

клеточные контакты, высокая подвижность опухолевых клеток, более высокое гидростатиче­ ское давление в опухолевом узле по сравнению с окружающими тканями, более низкие зна­ чения pH в опухолевой ткани по сравнению с окружающими тканями (движение клеток осу­ ществляется по градиенту рН \ выделение опухолевыми клетками многочисленных протеаз

(//апример, коллагеназы).

Метастазирование складывается из следующих этапов:

1) проникновение опухолевых клеток в просвет кровеносного или лимфатического со­

суда

2)перенос опухолевых клеток током крови или лимфы

3)остановка опухолевых клеток на новом месте

4)выход опухолевых в периваскулярную ткань

5)рост метастаза.

Пять клинических феноменов являются патогенетической основой наиболее инфор­ мативных симптомов рака различных органов:

Феномен обтурации. Наблюдается при раке большинства полых и некоторых паренхиматоз­ ных органов. Обусловлен постепенным сужением, либо сдавлением просвета трубки органа растущей1

1различают три вида роста опухоли: экспансивный, инфильтративный, аппозиционный.

21

опухолью. Типичным является постепенное нарастание симптомов, обусловленных феноменом заку­ порки.

Феномен деструкции. Чаще встречается при экзофитных и изъязвленных опухолях. Обу­ словлен распадом новообразования или травмой, наносимой хрупким опухолевым массам твердым содержимым органа или какими-либо механическими факторами. Феномен деструкции сопровожда­ ется разрывом сосудов и кровотечением из опухоли. При этом чаще разрываются мелкие сосуды.

Феномен компрессии. Под этим термином мы понимаем давление опухоли на нервные ство­ лы, окружающие органы и ткани. Этот феномен проявляется двояко: болевыми ощущениями и нару­ шением функций органов. Наиболее характерны болевые ощущения.

Феномен общей интоксикации. Установлено, что злокачественная опухоль ведет к наруше­ нию обмена веществ. При этом страдает азотистый и углеводный обмен, происходят значительные нарушения ферментного и гормонального баланса. Интоксикация, вызванная нарушениями обмена, проявляется разнообразными клиническими симптомами, наиболее типичны из которых: общая сла­ бость, потеря в весе и потеря аппетита.

Феномен опухолевого образования. Наличие видимого или прощупываемого опухолевого образования является наиболее достоверным признаком злокачественного новообразования.

Нарушение специфических функций органов. Многие опухоли сопровождаются наруше­ нием специфических функций органов. Наиболее ярко это проявляется при опухолях желез внутрен­ ней секреции и органов кроветворения.

Клетки злокачественных опухолей, также ктк и доброкачественных, могут продуци­ ровать гормоны, гормоноподобные и БАВ, что лежит в основе развития их системных влия­ ний на организм.

Гормональные эффекты

В настоящее время известны основные типы нейроэндокринных опухолей: гастринома, соматостатинома, глюкагонома, випома, инсулинома и карциноидные опухоли. Нейроэн­ докринные опухоли могут секретировать полипептидные гормоны и амины, что во многом определяет их клиническую картину. Более 20 видов нейроэндокринных клеток пищевари­ тельной системы являются базой развития соответствующих нейроэндокринных опухолей. Опухоли, происходящие из энтерохромаффинных клеток, называются карциноидными опу­ холями. Изредка карциноидные опухоли развиваются в половых железах, предстательной железе, почках, молочных железах, тимусе или коже;.

Карциноидные опухоли продуцируют большое количество гуморальных медиаторов, в том числе 5-ОТ’ брадикинина, тахикининов, 5-НТ, ПГ' нейротензина и SP. Диарея и фиброз тканей, возможно, происходят в результате воздействия 5-ОТ, в то время как покраснение кожи и бронхоспазм - наиболее вероятные результаты действия кининов, 5-НТ и ПГ.

Экспрессию регуляторных пептидов контролирует недавно идентифицированный супрессор­ ный ген, локализующийся в XI хромосоме в локусе 13q и кодирующий ключевой энзим, переносчик сигнала на нейроэндокринную клетку. Снижение экспрессии или исчезновение супрессорного гена фермента важного для передачи сигналов на медиаторнлй G-протеин мембраны эндокринной клет­ ки, приводит к гиперфункции.

В результате высвобождения гормонов развивается карциноидный синдром. Он вклю­ чает в себя покраснение кожи (90%), понос (75%), бронхоспазм (20%), фиброз эндокарда (33%), поражение створок клапанов правой половины сердца и, реже, фиброз плевры, брю­ шины и забрюшинной клетчатки. Карциноидный синдром проявляется при попадании гумо­ ральных медиаторов в систему кровообращения.

Опухоли из клеток островков подэюелудочной железы приводят к гиперпродукции гормонов, таких как инсулин, гастрин, глюкагон, соматостатин и вазоактивный интестинальный полипептид

(ВИЛ).

Инсулиномы секретируюг повышенное количество инсулина, что приводит к развитию гипо­ гликемии, которая у здорового человека бывает при длительном голодании или после физической

22

нагрузки. Наиболее частые симптомы включают в себя: помутнение сознания, нечеткую речь, сниже­ ние зрения, судороги и кому в результате нейрогликопении как следствие уменьшения доставки глю­ козы к головному мозгу. Раздражение адренергических рецепторов приводит к появлению таких симптомов как тремор, потливость, сердцебиение, головная боль и тошнота.

Гастринома (гастринпродуцирующая опухоль) секретирует большие количества гастрина, который стимулирует выделение в желудке соляной кислоты. Гастринома обычно развивается из клеток островков поджелудочной железы, но она также может обнаруживаться в двенадцатиперстной кишке и желудке. У больных развиваются пептические язвы, которые часто сопровождаются секре- |орной диареей (синдром Золлингера-Элиссона).

Глюкагономы (глюкагонсекретирующие опухоли) приводят к развитию несахарного диабета, потере веса, анемии, кожной сыпи, известной под названием некролитической мигрирующей эрите­ мы.

Соматостатиномы (опухоли, секретирующие соматостатин) приводят к развитию несахармого диабета, потере веса, стеаторее и холелитиазу.

Опухоли коры надпочечников относятся к числу самых распространенных новообразований у человека. Рост опухолевых клеток, гиперплазия надпочечников, формирование опухоли и автономная продукция гормонов связаны с изменением межклеточных взаимодействий, местной продукции ФР и цитокинов, аберрантной экспрессией эктопических рецепторов в опухолевых клетках.

Большинство злокачественных новообразований надпочечников представляют собой круп­ ные, гормонально-активные опухоли, которые вырабатывают большое количество кортизола или андрогенов, в том числе дегидроэпиандростерон и его сульфат. В целом ткань злокачественных опучолей коры надпочечников содержит рад ферментов, которые запускают биосинтез неполноценных с I ероидов, поэтому при данных заболеваниях в плазме крови повышена концентрация предшествен­ ников стероидных гормонов, что типично для ферментной блокады. Налитое феминизации можно подтвердить при выявлении повышенного содержания в плазме крови эстрадиола или эстрона, а так­ же при определении уровня альдостерона, 11-дезоксикортикостерона и кортикостерона.

Паранеопластический синдром

В возникновении опухолевого роста, как известно, значительная патогенетическая роль отводится нарушениям иммунологического контроля в организме. В то же время и сама опухоль оказывает иммунодепрессивное влияние на соответствующие компетентные систе­ мы организма, что приводит к возникновению приобретенного (вторичного) иммунодефициia. Следствием такого иммуно дефицитного состояния является возникновение ряда аутоим­ мунных и иммунокомплексных патологических процессов, объединяемых в понятие папанеопластического синдрома, клинические проявления которого весьма разнообразны и охватывают самые различные органы и системы.

П аран еоп ласти ч ески й синдром - это дистанционное (системное) воздействие новооб­ разования, не связанное с прямой инвазией или компрессией опухоли и/или метастазами.

Клинические признаки возникают, как правило, вдали от основного процесса и их нельзя объяснить прямым влиянием злокачественной опухоли или ее метастазов. В одних случаях паранеопластический синдром чаще обусловлен глубокими биохимическими сдви- I ами, свойственными злокачественным новообразованиям большой массы. В других случаях <ш является следствием аутоиммунных реакций. Проявления паранеопластического процесса могут возникать на ранних стадиях развития опухоли, до появления клинической картины опухолевого поражения органа.

Паранеоплазии, помимо синдромов, могут включать гормональные, биохимические, гематологические и неврологические нарушения, сочетающиеся со злокачественными опу­ холями.

Паранеопластические синдромы встречаются в 10% случаев злокачественных ново­ образований различных локализаций.

В ряде случаев в отвез онкологический процесс возникают моноорганные и систем­ ные поражения (разнообразные неспецифические реакции, чаще иммунологически обусловленные, полно­ стью имитирующие известные нозологические формы), объединяемые в паранеопластический син­ дром, который поражает своим чрезвычайным разнообразием. Паранеопластический с т ­ аром включает большое число проявлений— наиболее часто встречаются лихорадка, мигри­

23

рующий тромбофлебит, синдром «барабанных палочек», синдром Рейно, нефротический синдром, лейкемоидные реакции, гиперурикемия, дерматомиозит и ревматоидный артрит, а также эндокринные маски, амилоидоз, нейропатии. Указанные паранеопластические реакции обусловлены различными опухолями, но, прежде всего опухолями почки и бронхогенным раком, а также опухолями поджелудочной железы, лечени, толстой кишки, лимфомами (лим­ фогранулематоз, неходжкинская лимфома), гемобластозами. Важно иметь в виду то, что паранео­ пластические проявления не зависят от размеров опухоли, они могут определять ее клиниче­ ский дебют в течение длительного периода, и своевременное удаление опухоли обычно при­ водит к полному исчезновению паранеопластического синдрома.

Анемж обусловлена коротким периодом жизни эритроцитов и нарушением метаболизма же­ леза. Наблюдается гипохромия эритроцитов, анизоцигоз, пойкилоцитоз, снижение уровня гемогло­ бина и сывороточного железа.

Лейкемоидные реакции возникают из-за продукции опухолью КСФ.

ДВС-синдром характерен для многих локализаций рака, часто сочетается с мигрирующим тромбофлебитом или не бактериальным тромботическим эндокардитом. Развивается из-за способно­ сти ряда опухолей продуцировать тромбопластические и протеолитические вещества.

Анорексия и кахексия. Многие больные отмечаю]’ похудание, снижение аппетит, общую сла­ бость и низкую работоспособность. В крови выявляют недостаток витамина С и низкие уровни фоли­ евой кислоты. Считается, что кахексия и анорексия связаны с выделением ФИО, ПЛ-1, а также раз­ личных ПГ.

Нефротический синдром развивается вследствие образования иммунных комплексов в клу­ бочковом аппарате почек. Проявляется интенсивной протеинурией, гипоальбуминсмией, диспрогеинемией (преобладание ^-глобулинов), гиперлипидемией и липидурией, отеками, выпотом в серозных полостях.

2 ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

Метаболизм (гр. цтсфокц - «превращение, изменение»), или обмен веществ - набор химических реакщй, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды. Метаболизм обычно делят на две стадии: в ходе ката­ болизма1 сложные органические вещества деградируют до более простых; в процессах ана­ болизма2 с затратами энергии синтезируются такие вещества, как белки, сахара, липиды и нуклеиновые кислоты (рис. 3). Эти процессы идут параллельно и всю жизнь. Различают сле­ дующие этапы:

>поступление питательных веществ в организм

>всасывание их из пищеварительного тракта

>перераспределение и усвоение питательных веществ

>выделение остатков продуктов распада, которые не могут усвоиться в организме. Обмен веществ происходит между клетками организма и межклеточной жидкостью,

постоянство состава которой поддерживается кровообращением. Химические реакции обме­ на веществ называют метаболическими путями, в них при участии ферментов одни биоло­ гически значимые молекулы последовательно превращаются в другие. Ферменты играют важную роль в метаболических процессах. Они:

действуют как биологические катализаторы и снижают энергию активации хи­ мической реакции

позволяют регулировать метаболические пути в ответ на изменения среды клетки или сигналы от других клеток.

Г » -Ч- •>-,

^ ^ ^

ч Ч - Ч - ч S

j

< ч' •. ч ^

Рис. 3. Схема обмена веществ (Резанова ЕА. и соавт., 1998).

Органические вещества, входящие в состав всех живых существ, представлены в осювном аминокислотами, углеводами, липидами и нуклеиновыми кислотами. Так как эти мо-

катаболизмом называют метаболические процессы, при которых расщепляются относительно крупные оргашческие молекулы сахаров, жиров, аминокислот. В ходе катаболизма образуются более простые органические юлекулы, необходимые для реакций анаболизма (биосинтеза).

анаболизм — совокупность метаболических процессов биосинтеза сложных молекул с затратой энергаи. Сложные молекулы, входящие в состав клеточных структур, синтезируются последовательно из более простых [редшественников. Анаболизм включает три основных этапа, катализируемых специализированными ферменами. На первом этапе синтезируются молекулы-предшественники, например, аминокислоты, моносахариды, ерпеноиды и нуклеотиды. На втором этапе предшественники с затратой энергии АТФ преобразуются в акти­ рованные формы. На третьем этапе активированные мономеры объединяются в более сложные молекулы, [апример, белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты.

25

лекулы имеют важное значение для жизни, метаболические реакции сосредоточены на со­ здании этих молекул при строительстве клеток и тканей или разрушении их с целью исполь­ зования в качестве источника энергии.

Выделяют несколько уровней регуляции метаболизма. В метаболическом пути проис­ ходит саморегуляиия на уровне субстрата или продукта (например, уменьшение количества продук­ та может компенсировано увеличить поток субстрата реакции по данному пути). Этот тип регулирования часто включает аллостерическое регулирование активности некоторых ферментов в метабо­ лических путях. Внешний контроль включает клетку многоклеточного организма, изменяю­ щую свой метаболизм в ответ на сигналы от других клеток. Эти сигналы, как правило, в виде растворимых мессенджеров (например, гормоны и факторы роста) определяются специфическими рецепторами на поверхности клеток. Затем эти сигналы передаются внутрь клетки системой вторичных мессенджеров, которые зачастую связаны с фосфорилированием бежов.

Обмен углеводов

Углеводы являются наиболее распространёнными биологическими молекулами. Уг­ леводы выполняют следующие функции: хранение и транспортировка энергии (крахмал, гликоген), структурная (хитин у животных). Наиболее распространенными мономерами саха­ ров являются гексозы — глюкоза, фруктоза и галактоза. Моносахариды входят в состав бо­ лее сложных линейных или разветвленных полисахаридов.

Углеводный обмен — совокупность процессов превращения моносахаридов и их производных, а также гомо полисахаридо в, гетеро полисахаридо в и различных углеводсодер­ жащих биополимеров (гликоконъюгатов) в организме человека и животных. В результате угле­ водного обмена происходит снабжение организма энергией, осуществляются процессы пере­ дачи биологической информации и межмолекулярные взаимодействия. Углеводные компо­ ненты многих веществ, например гормонов, ферментов, транспортных гликопротеинов, яв­ ляются маркерами этих веществ, благодаря которым их «узнают» специфические рецепторы плазматических и внутриклеточных мембран.

В процессе анаболизма сахаров простые органические кислоты могут быть преобра­ зованы в моносахариды (например, в глюкозу) и затем использованы для синтеза полисахари­ дов, таких как крахмал.

Один из наиболее важных углеводов — глюкоза — является не только основным ис­ точником энергии, но и предшественником пентоз. уроновых кислот и фосфорных эфиров гексоз. Глюкоза образуется из гликогена и углеводов пищи — сахарозы, лактозы, крахмала, декстринов. Образование глюкозы из соединений, как пируват, лактат, глицерин, 3- фосфоглицерат и аминокислот называют глюконеогенезом. В процессе глюконеогенеза пи­ руват превращается глюкозо-6-фосфат через ряд промежуточных соединений, многие из ко­ торых образуются и при гликолизе. Глюконеогенез происходит главным образом в печени и почках. Полисахариды выполняют структурные и метаболические функции, а также могут быть соединены с липидами (гликолипццы) и белками (гликопротеццы) при помощи ферментов олигосахаридтрансфераз.

Переваривание углеводов начинается в ротовой полости при участии гидролитиче­ ских ферментов слюны (а-амилаза). Под влиянием а-амилазы происходят первые фазы распада крахмала (или гликогена) с образованием декстринов (в небольшом количестве образуется и мальтоза).

Затем пища, смешанная со слюной, попадает в желудок. Желудочный сок не содер­ жит ферментов, расщепляющих сложные углеводы. В желудке действие а-амилазы слюны прекращается, так как желудочное содержимое имеет резко кислую реакцию (pH 1,5-2,5). Однако в более глубоких слоях пищевого комка, куда не сразу проникает желудочный сок, действие амилазы некоторое время продолжается и происходит расщепление полисахаридов с образованием декстринов и мальтозы.

Наиболее важная фаза распада крахмала и пикогена протекает в 12-п кишке под дей­ ствием а-амилазы поджелудочного сока. Здесь pH возрастает приблизительно до нейтраль­ ных значений, при этих условиях а-амилаза панкреатического сока обладает почти макси-

26

мальной активностью. Этот фермент завершает превращение крахмала и гликогена в мальто­ зу, начатое амилазой слюны. Образующаяся мальтоза оказывается только временным про­ дуктом, так как она быстро гидролизуется под влиянием фермента малыпазы (а-глюкозидазы)

на 2 молекулы глюкозы. Кишечный сок содержит также активную сахарозу, под влиянием которой из сахарозы образуются глюкоза и фруктоза. Лактоза, которая содержится только в молоке, под действием лактазы кишечного сока расщепляется на глюкозу и галактозу. В конце концов углеводы пищи распадаются на составляющие их моносахариды (преимуще­ ственно глюкоза, фрзктоза и галактоза), которые всасываются кишечной стенкой и затем попадают в кровь. Более 90% всосавшихся моносахаридов (главным образом глюкоза) с током крови через

воротную вену доставляется прежде всего в печень. Остальное количество моносахаридов поступает по лимфатическим путям в венозную систему. В печени значительная часть всо­ савшейся глюкозы превращается в гликоген, который откладывается в печеночных клетках.

Транспорт углеводы через эпителиальные клетки кишечника и поступление в клетки периферических тканей осуществляются с помощью особых транспортных систем. Суще­ ствуют особые белки-переносчики — пермеазы (транслоказы), специфические по отношению к

сахарам и их производным. Транспорт углеводов может быть пассивным и активным. При пассивном транспорте перенос углеводов осуществляется по направлению градиента концен­ трации. При активном транспорте поглощение сахаров клетками является УУа+-независимым процессом. В организме человека и животных активный транспорт углеводов происходит главным образом в клетках эпителия слизистой оболочки кишечника и в извитых канальцах почек.

Регуляция углеводного обмена осуществляется при участии очень сложных механиз­ мов, которые могут оказывать влияние на индуцирование или подавление синтеза различных ферментов углеводного обмена, либо способствовать активации или торможению их дей­ ствия. Инсулин, катехоламины, глюкагон, соматотропный гормон и стероидные гормоны

оказывают выраженное влияние на разные процессы углеводного обмена. Инсулин способ­ ствует накоплению в печени и мышцах гликогена, активируя фермент гликогенсинтетазу, и подавляет гликогенолиз и глюконеогенез. Антагонист инсулина — глюкагон стимулирует гликогенолиз. Адреналин, стимулируя действие аденилатциклазы, оказывает влияние на весь каскад реакций фосфоролиза. Гонадотропные гормоны активируют гликогенолиз в плаценте. Глюкокортикоидные гормоны стимулируют процесс глюконеогенеза. Соматотропный гор­ мон оказывает влияние на активность ферментов пентозофосфатного пути и снижает утили­ зацию глюкозы периферическими тканями. В регуляции глюконеогенеза принимают участие ацетил-КоА и восстановленный никотинамидадениндинуклеотид. Повышение содержания жирных в плазме крови тормозит активность ключевых ферментов гликолиза. В регуляции ферментативных реакций углеводного обмена важную цель играют ионы С ^ +, часто в связи с особым СяГ^-связывающим белком — калмодулином.

Для оценки состояния углеводного обмена проводят однократное и многократное определение глюкозы, определение продуктов метаболизма углеводов - молочной и пировиноградной кислот, а также активности отдельных ферментов углеводного обмена (табл. 1). В моче определяют глюкозу и кетоновые тела. Несмотря не то, что в крови присутствуют фруктоза, рибоза, дезоксирибоза, гликоген, а также следы сахароза, лактозы, галактозы, ман­ нозы, о состоянии углеводного обмена судят по уровню глюкозы в крови.

Таблица 1

Показатели углеводного обмена

Глюкоза

 

 

Плазма

4,2-6,11 ммоль/л

 

Цельная капиллярная кровь

3,88-5,55 ммоль/п

 

Глюкозотолерантный тест

 

 

|цельная капиллярная кровь

 

 

Натощак

не более 5,55 ммоль/п

 

Через 120 мин

не более 7,8 ммоль/п

\

г Сиаловые кислоты

2,0-2,33 ммоль/л

 

 

135-200 уел. ед.

 

Связанные с белком гексозы

5,8-6,6 ммоль/л

 

:■из них с серомукоидом

1,2-1,6 ммоль/л

 

Гликозилированный гемоглобин

4,5-6,1 молярных %

 

Молочная кислота

0,99-1,75 ммоль/л

 

Пул глюкозы в организме - результат динамического равновесия процессов, обеспе­ чивающих пополнение этого пула и процессов, сопровождающихся использованием глюко­ зы из пула для нужд органов тканей. Пополнение пула глюкозы идет за счет следующих процессов:

поступление глюкозы из кишечника

образование глюкозы из других моносахаридов (например, из галактозы или фруктозы)

распад резервного гликогена в печени (гликогенез)

синтез глюкозы из неуглеводных соединений (глюконеогенез). Основные направления использования глюкозы из пула:

Sокислительный распад глюкозы (аэробное окисление до С02 и Я А анаэробное окисление до лактата и др.)

S синтез резервного гликогена

S синтез липидов

S синтез других моносахаридов или их производных

S синтез заменимых аминокислот

S синтез других азотсодержащих соединений, необходимых клеткам.

Функции углеводов различных классов

Функции углеводов в организме разнообразны и, естественно, различны для разных классов соединений.

М оносахариды и их производные выполняют:

Фэнергетическую функцию (окислительное расщепление этих соединений дает организму

55-60 % необходимой ему энерпш).

♦ промежуточные продукты распада моносахаридов и их производных исполь­ зуются в клетках для синтеза других необходимых клетке веществ (могут синтезировать­

ся липиды и заменимые аминокислоты).

Ф моносахариды и их производные выполняют структурную функцию, являясь мономерными единицами других, более сложных молекул, таких как полисахариды или нуклеотиды.

Главной функцией гетероолигосахаридов является структурная функция - они яв­ ляются структурными компонентами гликопротеидов и гликолипидов, глизаминопротеогликанов. В этом качестве гетероолигосахариды участвуют в реализации глико протеидами це­ лого ряда функций:

28

♦>

регуляторной [гормоны гипофиза тиротропин и гонадотрошшы - гликопротеиды]

 

коммуникативной [рецепторы клеток - гликопротеины]

*1*

защитной \ЛТ- гликопротеины].

Кроме того, гетероолигосахаридные блоки, входя в состав гликолипидов и гликопро­ теидов, участвуют в формировании клеточных мембран (например, такой важный элементклеточ­

ной структуры как гликокалликс).

Гликоген - единственный гомополисахарид, имеющийся в организме животных - вы­ полняет резервную функцию, причем он является резервом не только энергетическим, но также и резервом пластического материала. Запасы гликогена в печени могут составлять до 3-5% от сырой массы этого органа [порой до 10% \ а его содержание в мышцах - до 1% об­ щей массы ткани.

Патология углеводного обмена

Нарушения обмена углеводов возможны на всех его этапах — от расщепления и вса­ сывания в ЖКТ до утилизации моносахаридов в тканях. Они сопровождаются снижением или повышением концентрации глюкозы в крови (шло- и гипергликемии).

Нарушения гидролиза и всасывания

Всасывание углеводов нарушается при недостаточности амилолитических ферментов ЖКТ (амилаза панкреатического сока и др.). При этом поступающие с пищей углеводов не рас­

щепляются до моносахаридов и не всасываются. Развивается углеводное голодание. Всасывание углеводов страдает также при нарушении фосфорилирования глюкозы в

кишечной стенке, возникающем при воспалении кишечника, при отравлении ядами, блоки­ рующими фермент гексокиназу (флоридзин, монойодацетат). Не происходит фосфорилирования

глюкозы в кишечной стенке, и она не поступает в кровь.

У больных детей может отсутствовать активный транспорт D-глюкозы и D- галактозы, а у их родителей он в какой-то степени сохранен, что подтверждает специфич­ ность и аутосомный рецессивный характер наследования аномалии.

При нарушении всасывания у больного, получающего молоко или пищу, содержащие лактозу, сахарозу, глюкозу или галактозу, развивается профузная водная диарея. Специфиче­ ское нарушение всасывания в кишечнике можно подтвердить с помощью перорального глю­ козотолерантного теста, при котором не происходит повышения уровня глюкозы или галак­ тозы в плазме. Соблюдение диеты, не содержащей глюкозы или галактозы, приводит к лик­ видации симптомов. Несмотря на то, что основной дефект транспорта сохраняется в течение всей жизни, с возрастом у большинства больных толерантность к глюкозе и галактозе повы­ шается.

Нарушения транспорта

Недиабетическая мелитурия. В моче идентифицируются пентозы, гексозы, гептозы и дисахариды.

Мелитурии связаны:

ос диффузным поражением почек

ос потреблением неметаболизирующихся сахаров

онакотением сахара в крови обусловлено недостаточной активностью катаболических ферментных систем и «сбрасыванием» в мочу.

Специфическое наследование выявлено только для нарушения транспорта гексоз. По­ чечная гликозурия и нарушение всасывания глюкозы и галактозы в кишечнике как наслед­ ственные аутосомные рецессивные аномалии указывают на то, что у человека существует не менее двух специфических белковых переносчиков для гексоз на ворсинчатой поверхности клеток тощей кишки и почечных канальцев: один для глюкозы, а другой — общий для глю­ козы и галактозы.

Известно два типа глюкозурии:

29

тип А характеризуется снижением максимальной способности канальцев к ре­ абсорбции

тип Б снижением порога глюкозурии.

Уздорового человека в клубочковом фильтрате глюкоза присутствует в той же концентрации, что и в плазме. В проксимальных извитых канальцах она реабсорбируется с помощью зависимого от

Na+транспортного механизма. Почки способны реабсоэбировать глюкозу при большей ее концен­ трации в плазме (и, соответственно, в клубочковом фильтрате), чем в норме, поэтому она не появля­ ется в моче до тех пор, пока не будет превышен порог реабсорбции.

Нарушения промежуточного обмена углеводов

При гипоксических состояниях (например, нарушениями кровообращения или дыхания, вы­ сотная болезнь, анемия, понижение акгивносш системы тканевых окислительных ферментов при некоторых инфекциях и интоксикациях, гипо- и авитаминозы, а также в результат относительной гипоксии при чрезмер­ ной мышечной работе) анаэробная фаза превращения углеводов преобладает над аэробной фа­ зой. Происходит избыточное накопление в тканях и крови молочной и пировиноградной кислот. Содержание молочной кислоты в крови возрастает в несколько раз. Возникает аци­ доз. Нарушаются ферментативные процессы. Снижается образование АТФ. Для обеспечения клетки энергией активируется гликолиз, что приводит к накоплению лактата, в меньшей сте­ пени пирувата и дефициту в крови глюкозы. Дефицит кислорода, как конечного акцептора пирувата, как основного субстрата Ц ТК замедляет активность работы этих участков метабо­ лизма глюкозы, что приводит к резкому снижению в клетках концентрации АТФ. Далее раз­ виваются патологические процессы общего характера (прекращение работы К*-Na+-насоса, активация процессов ПОЛ) и пр.

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 Bi. Нарушается окисление пировиноградной кислоты, так как вита­ мин Bi входит в состав кофермента, участвующего в этом процессе. Пиро виноградная кис­ лота накапливается в избытке и частично переходит в молочную кислоту, содержание кото­ рой также возрастает. При нарушении окисления пировиноградной кислоты снижается син­ тез ацетилхолина и нарушается передача нервных импульсов. Уменьшается образование из пировиноградной кислоты ацетилкоэнзима А. Пировиноградная кислота является фармако­ логическим ядом для нервных окончаний. При увеличении ее концентрации в 2-3 раза воз­ никают нарушения чувствительности, невриты, параличи и др.

Генетически обусловленные дефекты ферментов

Галактоземия - генетически обусловленное наследственное нарушение обмена моно­ сахаридов развивается в результате дефекга синтеза фермента галактозо-1- фосфатуридилтрансферазы. Признаки галактоземии отмечают также при генетическом де­ фекте УДФ-глюкоза-4-эпимеразы. Характерными признаками галактоземии являются гипо­ гликемия, галактозурия, появление и накопление в крови наряду с галактозой галактозо-1- фосфата, а также снижение массы тела, жировая дистрофия и цирроз печени, желтуха, ката­ ракта, 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.

Фруктоземия - наследственная непереносимость моносахаридов (фруктозы), которая вызывается генетическим дефектом фруктозофосфатальдолазы и в ряде случаев — сниже­ нием активности фруктоза-1,6-дифосфат-альдолазы. Болезнь характеризуется поражениями печени и почек. Для клинической картины характерны судороги, частая рвота, иногда кома­ тозное состояние. Симптомы заболевания появляются в первые месяцы жизни при переводе детей на смешанное или искусственное питание. Нагрузка фруктозой вызывает резкую гипо­ гликемию.

30