3 курс / Патологическая физиология / ТИПОВЫЕ_НАРУШЕНИЯ_ОБМЕНА_ВЕЩЕСТВ

При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Нарушается репродуктивная функция.

Медь

Наибольшее содержание обнаруживают в печени и костях. Входит в состав ферментов цитохромоксидазы, тирозиназы, супероксиддисмутазы и др. Способствует анаболическим процессам в организме, участвует в тканевом дыхании, инактивации инсулиназы. Медь оказывает выраженное гемопоэтическое действие: усиливает мобилизацию депонированного железа, стимулирует его перенос в костный мозг, активирует созревание эритроцитов.

При дефиците меди развивается анемия, нарушаются костеобразование (отмечается остеомаляция) и синтез соединительной ткани. У детей недостаточность меди проявляется задержкой психомоторного развития, гипотонией, гипопигментацией, гепатоспленомегалией, анемией, поражением костей.

Дефицит меди лежит в основе болезни Менкеса – врожденной патологии, проявляющейся у детей до 2 лет и связанной, по-видимому, с генетически обусловленным нарушением всасывания меди в кишечнике. При этом заболевании кроме перечисленных выше симптомов отмечают изменения интимы сосудов и роста волос.

Классическим примером нарушения метаболизма меди является болезнь ВильсонаКоновалова (гепатоцеребральная дистрофия, гепатолентикулярная дегенерация, болезнь Вестфаля- Вильсона-Коновалова). Заболевание передается по аутосомно-рецессивному типу. Ген ATP7B, мутации которого вызывают заболевание, расположен на 13-й хромосоме (участок 13q14-q21).

Основную роль в патогенезе играет нарушение обмена меди, её накопление в нервной (особенно поражены базальные ганглии), почечной, печёночной ткани и роговице, а также токсическое повреждение медью данных органов. Нарушение метаболизма выражается в нарушении синтеза и снижении в крови концентрации церулоплазмина. Церулоплазмин участвует в процессе выведения меди из организма. В печени формируется крупноузловой или смешанный цирроз. В почках в первую очередь страдают проксимальные канальцы. В головном мозге поражаются в большей степени базальные ганглии, зубчатое ядро мозжечка и черная субстанция. Отложение меди в десцеметовой мембране глаза приводит к формированию кольца Кайзера-Флейшера.

Гепато-церебральная дистрофия начинается в детском или молодом возрасте и имеет хроническое прогрессирующее течение. Во многих случаях появлению симптомов поражения нервной системы предшествуют висцеральные расстройства в виде нарушения деятельности печени и желудоч- но-кишечных расстройств (желтуха, боли в правом подреберье, диспептические явления). Порой развивается выраженный гепато-лиенальный синдром.

Со стороны нервной системы на первый план выступают экстрапирамидные симптомы в виде мышечной ригидности, гиперкинезов и расстройств психики. Пирамидные симптомы могут быть, но чаще отсутствуют. Чувствительность обычно не расстроена.

Типичным симптомом болезни является кольцо Кайзера-Флейшера – отложение по периферии роговой оболочки содержащего медь зеленовато-бурого пигмента; оно более выражено при поздних формах заболевания. Иногда отмечается желтовато-коричневая пигментация кожи туловища и лица. Часты геморрагические явления (кровоточивость дёсен, носовые кровотечения, положительная проба жгута), мраморность кожи, акроцианоз. Капилляроскопия обнаруживает атонию капилляров и застойность кровотока. Отмечаются суставные боли, профузные поты, остеопороз, ломкость костей. Патология печени клинически выявляется примерно у 30% больных, а в ряде случаев она может быть обнаружена только функциональными пробами, например пробой с нагрузкой галактозой, пробой Квика; количество билирубина в крови и уробилина в моче обычно увеличено; изменены осадочные реакции Таката-Ара и Грея, обычны лейкопения, тромбоцитопения, гипохромная анемия.

Избыток меди приводит к дефициту цинка и молибдена, а также марганца.

Магний

В норме потребность организма в магнии строго сбалансирована. Дисбаланс магния в метаболизме зачастую ведет к развитию тяжелых системных нарушений в организме.

Гипомагниемия характеризуется снижением концентрации магния в плазме крови ниже 0,7 ммоль/л. При обычном режиме питания гипомагниемия у здорового человека не возникает из-за высокой степени реабсорбции магния в канальцах почек. Концентрация магния в плазме крови падает ниже критического уровня при хронической диарее, резекции больших участков тонкой

201

кишки, хронической сердечной недостаточности, употреблении высоких доз диуретических препаратов. Снижение содержания магния в плазме крови и в клетках в составе макроэргических соединений, в комплексах фермент-кофермент ведет к угнетению синтеза и обмена макроэргов, повышению внутриклеточной концентрации натрия и кальция. В мышечных органах нарушается передача возбуждения, появляется тремор, тетания. Дефицит магния способствует также развитию ишемической болезни сердца, нарушениям сердечного ритма, возникновению сердечной недостаточности, атеросклероза, гипертензии, коронароспазмов, ведущих к инфарктам и даже внезапной смерти.

Гипермагниемия (содержание магния в сыворотке крови более 1,2 ммоль/л). Избыточный прием магниевых солей с пищей приводит к незначительному повышению концентрации Mg2+ в крови, в то время как парентеральное введение их может вызывать значительную и сравнительно длительную гипермагниемию с характерными функциональными проявлениями. При парентеральном поступлении солей магния концентрация его в крови быстро повышается, и если она не достигает критического уровня, то происходит стабилизация обменных процессов, снижается возможность возникновения некрозов в миокарде, скелетных мышцах, стабилизируется механизм регенерации разрядов в узлах автоматизма сердца. В то же время угнетается нервно-мышечная возбудимость и передача возбуждения. Чрезмерное накопление Mg2+ в крови ведет к развитию тяжелой гипотензии и комы.

Селен

Биологическая роль селена заключается в его участии в качестве антиоксиданта в регуляции свободнорадикальных процессов в организме, в частности перекисного окисления липидов. Низкое содержание селена обнаружено у новорожденных с врожденными пороками развития, бронхолегочной дисплазией и синдромом дыхательных расстройств, а также у детей с опухолевыми процессами. Недостаток селена и витамина Е считают одной из основных причин развития анемий у недоношенных детей. Низкое содержание селена в крови и тканях выявляется при иммунопатологических процессах. У лиц, проживающих в районах с низким содержанием селена в окружающей среде, чаще развиваются заболевания печени, органов желудочно-кишечного тракта, отмечаются нарушения нормальной структуры ногтей и зубов, кожная сыпь, хронические артриты. Описана эндемическая селенодефицитная кардиомиопатия (болезнь Кешана).

При хроническом избыточном поступлении селена в организм возможны воспалительные заболевания верхних дыхательных путей и бронхов, органов желудочно-кишечного тракта, астенический синдром.

Хром

Дефицит хрома проявляется нарушениями обмена углеводов, липидов. При низком содержании хрома в диете у крыс наблюдались гипергликемия, глюкозурия, поражение роговицы, сопровождающееся выраженным ее помутнением, гиперемия сосудов радужной оболочки, энцефалопатия, периферическая нейропатия, угнетение роста, снижение способности к оплодотворению, сокращение продолжительности жизни.

При хроническом отравлении хромом наблюдаются головные боли, исхудание, воспалительные изменения слизистой желудка и кишечника. Хромовые соединения вызывают различные кожные заболевания, дерматиты и экземы, протекающие остро и хронически.

Снижение содержания хрома в крови отмечается при гастрогенной железодефицитной и апластической анемиях, повышение – при лейкозах.

Молибден

Наибольшее содержание отмечают в печени, почках, пигментном эпителии сетчатки глаза. Является частичным антагонистом меди в биологических системах. Активирует ряд ферментов, в частности флавопротеины, влияет на пуриновый обмен. При дефиците молибдена усиливается образование ксантиновых камней в почках, а его избыток приводит к повышению в крови концентрации мочевой кислоты в 3-4 раза по сравнению с нормой и развитию так называемой молибденовой подагры. Избыток молибдена способствует также нарушению синтеза витамина В12 и повышению активности щелочной фосфатазы.

202

Фтор

Основное физиологическое значение фтора для человека заключается в его участии в костеобразовании, формировании твердых тканей зубов и зубной эмали. Фтор поступает в организм человека в основном с питьевой водой.

При значительном снижении его уровня в воде (менее 0,5 мг на литр) развиваются явления недостаточности фтора, выражающиеся в резком учащении заболеваний зубным кариесом. В целях профилактики в соответствующих случаях производится фторирование питьевой воды с доведением содержания в ней фтора до 0,7-1,2 мг на литр.

В случае длительного избыточного поступления в организм фтористых соединений разви-

вается тяжелое хроническое отравление, называемое флюорозом. При этом поражаются кости и зубы. Внешне флюороз проявляется в виде белых и желтоватых пятнышек на зубах с последующим их разрушением.

Чаще же флюороз является следствием промышленного отравления, когда атмосферный воздух загрязняется производственными выбросами, содержащими фтор. Газообразный фтор и пыль фтористых соединений проникают в организм человека через дыхательные пути и пищеварительный тракт (заносятся загрязненными руками, с пищей). Основной источник промышленного загрязнения атмосферы фтористыми соединениями – предприятия по производству алюминия, цемента, химических удобрений.

Бром

Наибольшее содержание отмечают в мозговом веществе почек, щитовидной железе, ткани головного мозга, гипофизе. Бром при чрезмерном накоплении угнетает функцию щитовидной железы, препятствуя поступлению в нее йода. Соли брома оказывают тормозящее действие на ц.н.с., активируют половую функцию, увеличивая объем эякулята и количество сперматозоидов в нем. Бром входит в состав желудочного сока, влияя (наряду с хлором) на его кислотность.

Йод

Йод входит в состав всех растений. Некоторые морские растения обладают способностью концентрировать йод. Общее количество йода в организме около 25 мг, из них 15 мг находятся в щитовидной железе. Щитовидная железа является своего рода центральной регулирующей лабораторией, в которой образуются и накапливаются соединения йода. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе. Йод участвует в образовании гормона щитовидной железы – тироксина.

Избыток йода в организме может наблюдаться при гипертиреозе, может развиться и базедова болезнь с зобом, экзофтальмом, тахикардией. Кроме этого наблюдается раздражительность, мышечная слабость, потливость, исхудание, склонность к диарее. Основной обмен повышается, наблюдается гипертермия, дистрофические изменения кожи и ее придатков, раннее поседение, депигментация кожи на ограниченных участках (витилиго), атрофия мышц.

При недостаточном поступлении йода у

взрослых развивается зоб (увеличение щитовидной железы). У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела. Ребенок перестает расти, умственное развитие задерживается (кретинизм).

Кобальт стимулирует процессы кроветворения, участвует в синтезе витамина В12, улучшает всасывание железа в кишечнике и катализирует переход так называемого депонированного железа в гемоглобин эритроцитов. Способствует лучшей ассимиляции азота, стимулирует синтез мышечных белков. Кобальт влияет на углеводный обмен, активизирует костную и кишечную фосфатазы, каталазу, карбоксилазу, пептидазы, угнетает цитохромоксидазу и синтез тироксина.

203

Недостаточное потребление кобальта сопровождается клиническими проявлениями:

пернициозная анемия,

атрофия слизистой оболочки пищеварительного тракта.

Избыток кобальта может вызвать кардиомиопатию, оказывает эмбриотоксическое действие (вплоть до внутриутробной гибели плода).

Никель (Ni) стимулирует кроветворение, участвует в образовании и функционировании ДНК, РНК и белков, а также гормона пролактина. В организме взрослого человека содержится в среднем 12 мг никеля. Большая часть его сконцентрирована в печени, костном мозге, сыворотке крови. Никель выводится из организма в основном с калом и мочой, в значительно меньшей степени – с потом. Этот микроэлемент попадает в организм как с пищей, так и через кожу и слизистые оболочки. Источников никеля очень много: никелированная посуда, столовые приборы и приборы для приготовления пищи, пастеризованное молоко и другие продукты, загрязненные овощи и фрукты, коронки, табакокурение, а также профессиональный контакт в машиностроении, металлургии, угледобыче, гальванике и других отраслях промышленности. Наибольшие выбросы никеля в атмосферу отмечены при сжигании каменного угля. По данным ВОЗ, никель – один из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Поступление никеля в избыточных количествах в организм может представлять опасность для здоровья. Избыток никеля может проявляться в виде аллергических реакций (дерматит, ринит и пр.), анемии, повышенной возбудимости центральной и вегетативной нервной системы. Хроническая интоксикация никелем повышает риск развития новообразований (легкие, почки, кожа) – никель влияет на ДНК и РНК.

Внимание! Антагонисты никеля: железо, селен, цинк и витамин С.

Олово (Sn) выполняет в организме функцию катализатора окислительно-восстановительных реакций и в небольшом количестве необходимо человеку. Однако в наше время этот микроэлемент привлекает внимание экологов и токсикологов-медиков с точки зрения его токсического воздействия, в первую очередь, на систему крови. Ежедневно с пищей и водой человек получает около 4 мг олова. В основном этот элемент накапливается в легких, печени, аорте, почках. Олово практически полностью выводится с калом (98%) и только 2% – с мочой. Олово относится к тяжелым металлам с умеренно выраженным токсичным эффектом. В целом оно не является особо токсичным металлом. Повышенное содержание олова в волосах может быть следствием контакта с этим элементом на производстве и в быту, в частности при потреблении консервов. Избыток олова может вызывать снижение аппетита, металлический привкус во рту, боли в животе, поносы, тошноту.

Ванадий (V) – микроэлемент, участвующий в регуляции углеводного обмена, сердечнососудистой деятельности, однако при избыточном поступлении может оказывать токсическое воздействие. Избыточное поступление ванадия обычно связано с экологическими факторами (производство специальных сталей, плавка меди, добыча и переработка нефти, выбросы ТЭЦ, выхлопы автомобилей). Некоторые антибиотики также содержат ванадий. Избыток ванадия приводит к повышению частоты заболеваний бронхолегочной системы, верхних дыхательных путей, возникновения новообразований.

Титан (Ti) благодаря инертности к тканям организма широко применяется в медицине (стоматология и протезирование, изготовление медицинских инструментов, присыпки, наполнители таблеток и др.). Повышенный уровень титана в организме говорит о контактах с этим металлом и не представляет серьезной опасности.

Бор (В) играет существенную роль в формировании костной ткани, регулируя активность паратгормона и, соответственно, обмена кальция, магния и фосфора. Избыток бора встречается у живущих в некоторых районах Сибири, Казахстана и приводит к так называемому борному энтериту.

Бериллий (Be) – токсичный ультрамикроэлемент, применяется в производстве специальных сплавов, рентгеновских аппаратов, электроламп накаливания, при легировании. Депо бериллия в организме – печень и костная ткань. При избытке этого элемента в организме могут отмечаться поражения легочной ткани (фиброз, саркоидоз), реже – кожи (эритемы, экземы), миокарда, печени, костей, эрозии в желудочно-кишечном тракте. Повышенный уровень бериллия встречается у членов семей рабочих, контактирующих с этим элементом.

Внимание! Бериллий – антагонист магния.

204

Литий (Li) – ультрамикроэлемент, принимающий участие в регуляции высшей нервной деятельности, оказывающий также влияние на иммунитет и водно-солевой обмен. Препараты лития применяются в психиатрии для лечения маниакально-депрессивных состояний и хронического алкоголизма, а также при коррекции иммунодефицита. Повышенная концентрация этого элемента в волосах может отмечаться при нарушении выделительной функции почек, обмена натрия, передозировке препаратов лития. Избыток лития иногда наблюдается у работников и тех, кто живет вблизи предприятий по производству элементов питания, компонентов для атомных электростанций и самих АЭС. Дефицит лития отмечается у больных с психическими расстройствами, почечными заболеваниями, а также у потомков больных алкоголизмом, при иммунодефицитных заболеваниях, в том числе с риском новообразований.

Внимание! Антагонист лития – натрий, поэтому, принимая препараты лития, следует увеличивать потребление соленой пищи.

205