Нарушение белкового обмена

ХМГМА

 

 

 

 

 

 

 

Доклад по анатомии и физиологии человека

«Нарушение белкового обмена»

 

 

 

 

 

      Выполнила: студентка 1 курса            

   СМПО группы 105-2

 Титова  Д. С.                                                                                                                             Преподаватель: Фроловская

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ханты-Мансийск 2013г.

 

 

 

Роль белкового обмена

Белковый обмен занимает особое место в многообразных превращениях веществ, характерных для всех живых организмов. Биологическое значение белков определяется их многообразными функциями.

-Белки определяют микро– и макроструктуру отдельных субклеточных образований, клеток, органов и целостного организма, т.е. выполняют пластическую функцию.

-Белковый обмен обеспечивает непрерывность воспроизводства и обновления белковых тел организма. Энгельс охарактеризовал белки как материальный носитель жизни и подчеркнул динамичность белкового обмена. Он писал: "Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел".

Помимо пластической роли, белки выполняют уникальную, функциональную, т.е. каталитическую роль. Этой функцией не наделены ни углеводы, ни жиры.

Белки (соответственно и продукты их гидролиза – аминокислоты) принимают непосредственное участие в биосинтезе рада гормонов, биологически активных веществ и медиаторов. К ним относятся либерины и статины гипоталамуса, инсулин, ангиотензин, кинины, гистамин, серотонин и др. В последние годы стали известны пептиды, снижающие болевую чувствительность – эндорфины.

Белки (особенно альбумины) поддерживают онкотическое давление крови. Являясь гидрофильными коллоидами, они связывают определенное количество воды и удерживают ее в кровеносном русле.

Белки участвуют в сложной системе регуляции гомеостаза. Они поддерживают рН крови, представляя собой так называемый белковый буфер.

Главную роль в процессах мышечного сокращения и расслабления выполняют актин и миозин – специфические белки мышечной ткани. Сократительная функция присуща не только мышечным белкам, но и белкам ряда субклеточных структур, что обеспечивает тончайшие процессы жизнедеятельности клеток.

Основную функцию защиты в организме выполняет иммунная система» которая обеспечивает синтез специфических защитных белков–иммуноглобулинов. В качестве другого примера защитной роли можно привести участие ряда белков крови в процессе свертывания,

Белки выполняют транспортную функцию: они соединяются с различными веществами (гормонами, витаминами, жирами, медью, железом и др.), обеспечивая их доставку в ткани–мишени.

При определенных условиях, например, голодании, сахарном диабете белки могут использоваться как энергетический материал.

Таким образом, белковый обмен координирует, регулирует и интегрирует процессы обмена веществ в организме, подчиняя его сохранения вида, непрерывности жизни. Состояние белкового обмена определяется множеством экзо– и эндогенных факторов. Любые отклонения от нормального физиологического состояния организма отражаются на белковом обмене. Поэтому знание закономерностей этих изменений при конкретном патологическом процессе имеет важное значение для правильного понимания механизмов болезни и выбора тактики терапевтических мероприятий.

 

 

 

 

 

Нарушения белкового обмена

могут возникать вследствие раздельного или сочетанного расстройства всех основных его этапов (связанных с основными этапами пищеварения).

 

- Снижение поступления с пищей  как общего количества белков, так и (особенно) незаменимых аминокислот.

 

- Расстройство механического размельчения  белковых пищевых продуктов в  ротовой полости (с участием зубов, жевательных мышц, слюны).

 

- Нарушение формирования полноценного  пищевого комка и его глотания (с участием поперечно-полосатых мышц языка, жевательных мышц, мышц глотки, верхнего отдела пищевода и гладких мышц средних и нижних отделов пищевода).

 

- Расстройство расщепления белков  в желудке (с участием пепсинов  и соляной кислоты, до полипептидов  и олигопептидов), тонкой кишке (с участием трипсинов поджелудочного и кишечного соков и бикарбонатов жёлчи, поджелудочного и кишечного соков) и толстой кишке (с участием микроорганизмов сапрофитов).

 

- Нарушение всасывания продуктов  распада белков (главным образом  аминокислот) в верхних отделах  тонкой кишки в результате  угнетения транспортных систем  микроворсинок, снижения процессов фосфорилирования в слизистой оболочке тонкой кишки, развития воспалительных и дистрофических процессов в слизистой оболочке кишок, уменьшения поступления белков с пищей (при голодании), торможения процесса переваривания белков в желудочно-кишечном тракте, усиления перистальтики и ускорения эвакуации пищи.

 

- Расстройство транспорта продуктов  распада белков (главным образом  аминокислот).

 

- Нарушение промежуточного обмена  в слизистой оболочке кишок  и разных клеточно-тканевых структурах  организма.

 

- Нарушение синтеза белков в  организме вследствие уменьшения  количества и нарушения качественного  состава аминокислот при расстройствах  синтеза и активности различных  ферментов, нарушениях иннервации  и гормональной регуляции (уменьшении  образования и действия СТГ  и половых гормонов, увеличении  образования и активности глюкокортикоидов и тиреоидных гормонов и т.д.);

 

- Нарушение конечного этапа  белкового обмена, т.е. расстройство  образования конечных азотсодержащих  веществ (NH3, NH4, мочевины, мочевой кислоты, глутамина, креатина, креатинина, индикана), а также веществ, не содержащих азот (С02 и Н20). О нарушениях конечного этапа белкового обмена обычно судят по усредненному показателю — концентрации остаточного (небелкового) азота в крови, содержание которого в норме составляет 0,2-0,4 г/л). Остаточный азот на 50% состоит из азота мочевины и на 50% - из немочевинной части азота, т.н. резидуального азота (на 25% — из азота аминокислот, на 25% — из других азотистых продуктов).

 

 

 

 

Нарушения биосинтеза и распада белков в органах и тканях 

 
На величины потребностей в определенных аминокислотах существенно влияет состав общей смеси аминокислот, получаемой организмом; так, например, потребность в фенилаланине и метионине значительно уменьшается при достаточном обеспечении тирозином и цистеином, так как фенилаланин превращается в организме в заменимую аминокислоту тирозин, а метионин метаболизируется с образованием заменимой аминокислоты цистеина. Если в эксперименте молодые крысы получают лишь минимальные количества незаменимых аминокислот, то поразительным стимулом для роста животных оказывается введение в рацион некоторых заменимых аминокислот, например, глутаминовой кислоты и аргинина. В то же время введение в рацион больших количеств других аминокислот, особенно глицина, может привести к значительному замедлению роста.

Для оптимального синтеза белков, следовательно, необходима сбалансированная смесь аминокислот.  
В основе развития ряда патологических состояний в организме лежат нарушения динамического равновесия двух фаз метаболизма: анаболизма и катаболизма белковых структур.

Патологические изменения в анаболической фазе могут возникать вследствие дефектов генетического кода и нарушений отдельных этапов биосинтеза белков: репликации, транскрипции, трансляции и посттрансляционных модификаций молекул. Чаше всего следствием таких нарушений является дефицит одного иди нескольких белков, что в зависимости от их функциональной значимости приводит к развитию различных клинических проявлений. Так, например, при сахарном диабете снижается белок–синтезирующая активность рибосом, что, по–видимому, связано с нарушениями процесса инициации.

 
В подавляющем большинстве случаев не представляется возможным говорить об изолированных нарушениях анаболической фазы белкового обмена, так как они обязательно сочетаются с нарушениями катаболизма. Это наблюдается при общем и белковом голодании, дефиците отдельных незаменимых аминокислот, изменениях в последовательности поступления аминокислот, так как белковый синтез подчинен закону "все или ничего". Выраженный дисбаланс процессов синтеза и распада белков имеет место при нарушении гормональной регуляции и влияний центральной нервной системы. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наследственные дефекты биосинтеза белков 

Генетически обусловленные нарушения структуры, а следовательно, и свойств белков представляют собой в сущности группу моногенных наследственных болезней. Она возникают в результате точечных мутаций как структурных, так и регуляторных генов и передаются в поколениях в соответствии с законами Менделя.  

Фенотипические проявления этих заболеваний обусловлены функциональными свойствами белков, их органной и тканевой принадлежностью, значимостью для метаболизма и т.д.

Следует отметать, что первичный генетический дефект ряда моногенных болезней (муковисцедоз, ахондроплазия, мышечные дистрофии и др.) пока на выяснен, но роль нарушений биосинтеза белков несомненна.  

Энзимопатии являются наиболее изученной и представительной группой этих заболеваний, характеризующихся наследственной недостаточностью каталитической активности отдельных ферментов. Этот дефект наследуется, как правило, по аутосомно–рецессивному типу.

 Фенотипические проявления  во многом обусловлены нарушениями  биохимических закономерностей  течения реакция. К ним относятся  избыток субстрата, нерасщепляемого  мутантным ферментом; недостаток  продуктов реакции, катализируемой  этим ферментом.

Иногда симптомы заболевания появляются под влиянием провоцирующих факторов. Примером могут служить гемолитические кризы у больных с дефицитом глюкозо–6–фосфатдегидрогеназы в эритроцитах при назначении противомалярийных и некоторых других лекарственных препаратов. В ряде случаев энзимопатии представляют собой тяжелые заболевания, симптомы которых появляются в раннем детском возрасте, как это имеет место при фенилпировиноградной олигофрении.  

Выделение других групп генетически обусловленных дефектов белков, помимо энзимопатий, довольно условно, так как один и тот же белок может выполнять в организме несколько функций, в том числе и каталитическую, через которую и опосредуется физиологический эффект. Примером может служить выделение в отдельную группу наследственных дефектов синтеза факторов свертывания крови.  

Общность функций белков, ответственных за транспорт веществ в организме, объединяет в одну группу заболевания с самыми различными клиническими проявлениями. Наиболее распространенными среди них являются гемоглобинопатии – наследственные дефекты синтеза гемоглобина, при которых возможно развитие серьезных нарушений транспорта газов в организме. К этой же категории относятся различные типы наследственных дислипопротеидемий, проявления которых связаны с нарушением транспорта холестерина и других липидов.  

Генетические дефекты могут явиться также причиной нарушения синтеза структурных белков организма. Чаще всего это связано с патологическими изменениями структуры пластических белков соединительной ткани.

 

Биохимические дефекты фибриллярного белка – коллагена объединяются в группу коллагеновых болезней, характеризующихся полиморфностью клинических проявлений. –

 

Врожденный адреногенитальный синдром связан с генетически обусловленной неполноценностью ферментных систем стероидогенеза в коре надпочечников.

 Недостаток ферментов (в первую очередь 21–гидроксилазы), участвующих в биосинтезе кортикостероидов, приводит к снижению продукции кортизола и накоплению в крови предшественников его метаболизма (17–окси–прогестерон, прогестерон).

 

Растормаживание секреции кортикотропина стимулирует выработку андрогенов, которые оказывают вирилизирующее действие на детский организм.

 

При глубоком дефиците 21–гидроксилазы также происходит резкое снижение

биосинтеза альдостерона, в результате развивается сольтеряющий синдром.  

В ряде случаев нарушения функционирования иммунной системы связаны с патологическими изменениями в геноме. Наследственная недостаточность иммунного ответа может затрагивать специфические механизмы гуморального и клеточного иммунитета. В этих случаях речь идет о первичных иммунодефицитах. Наследственные дефекты неспецифических факторов защиты (фагоцитоза, системы комплемента и др.) могут встречаться как в изолированных вариантах, так и в комбинации с дефектами специфических факторов иммунной защиты.