В) нарушения переваривания и всасывания белков в ЖКТ
Переваривание белков начинается в желудке, где соляная кислота (продуцируемая обкладочными клетками): 1. вызывает денатурацию и набухание белков, 2. активирует пепсиногены в пепсины (их 7 видов: 5 из них (первая группа) образуются в своде желудка, 2 (вторая группа) в пилорической части желудка и начальной части двенадцатиперстной кишки), 3. обладает антибактерицидным действием. Протеазы желудочного сока расщепляют белки до крупных полипептидов, аминокислот же образуется очень мало. При многих заболеваниях ЖКТ, а также других систем, нарушается секреция соляной кислоты и пепсиногенов в желудке. Эти изменения могут происходить не обязательно параллельно. Чаще повышается или снижается содержание соляной кислоты. Нарушение секреции пепсиногенов свидетельствует о более тяжёлом повреждении желудка. Если нет секреции пепсиногенов, то и нет секреции соляной кислоты. Полное отсутствие соляной кислоты обычно – наблюдается при атрофических гастритах (при этом, как правило, отсутствуют и пепсиногены, т.е. не образуется желудочный сок –желудочная ахилия), резекции желудка по поводу язвы, опухоли и др.
Переваривание белков в двенадцатиперстной кишке.
В поджелудочном соке содержатся неактивные протеазы: трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидазы А и В, проэластаза.
Активация трипсиногена в трипсин происходит под действием энтерокиназы (выделяемой клетками кишечника). Активацию трипсиногена также вызывает трипсин, процесс ускоряется ионами Са2+. После этого все другие протеазы поджелудочного сока активируются трипсином и в результате получаются ферменты: химотрипсин, карбоксипептидазы А и В, эластаза. Последний этап переваривания белков происходит при участии ферментов, синтезируемых клетками кишечника, аминопептидаз и дипептидаз. В кровь из кишечника переваренные белки поступают в виде аминокислот. У взрослых людей из кишечника всасываются только аминокислоты. У новорождённых и грудных детей первых 2-3 месяцев жизни (особенно у недоношенных) возможно всасывание коротких пептидов, в том числе и антигенных. Иммуноглобулины в этом периоде жизни ребёнка проходят через кишечный барьер, поддерживая пассивный иммунитет (например, антитела материнского молозива, в котором содержится ингибитор трипсина, предохраняющий иммуноглобулины от быстрого гидролиза). Нарушения всасывания аминокислот из кишечника самые разнообразные: врождённые (например, цистинурия), приобретённые – отравление тяжёлыми металлами: медью, ртутью, кадмием, ураном и др.. Глюкоза и другие гексозы в высокой концентрации ингибируют всасывание аминокислот из кишечника в кровь. Аминокислоты в проксимальном сегменте нефрона реабсорбируются на 99%. Причины аминацидурии:
1. При перекорме белками, печёночная недостаточность с нарушением дезаминирования и / или переаминирования аминокислот, гиповитаминозы В1, В2, В5.
2. Конкурентное ингибирование одной аминокислотой реабсорбции и метаболизма других аминокислот.
3. Дефект транспорта аминокислот в почечных канальцах.
Нарушение переваривания белка в ЖКТ даёт симптомы креатореи. В норме в фекалиях имеются лишь переваренные остатки мышечных волокон, имеющих вид желтоватых глыбок. При креаторее в кале присутствуют непереваренные мышечные волокна, сохранившие поперечную исчерченность. Наиболее частые причины креатореи: желудочная ахилия, панкреатическая ахилия, ускоренная кишечная перистальтика, иммунопатологические энтериты, белковое голодание, соя и другие бобовые содержат ингибиторы протеаз, наследственный дефект энтерокиназы, стресс. Нарушение переваривания и всасывания белков в ЖКТ осложняется образованием токсинов, аутоинтоксикацией, диареей. Эти соединения токсичны, с неприятным фекальным запахом и не лишены канцерогенной активности. Все токсины: индол, скатол, скатоксил, индоксил, фенол, крезол через систему v. рorta обезвреживаются здоровой печенью и далее экскретируются с мочой. При кишечной аутоинтоксикации продуктами гниения белков могут быть колебания артериального давления, головная боль, анемия, миокардиодистрофия, снижение аппетита, нарушение жлудочной секреции, в тяжёлых случаях – вплоть до угнетения дыхания, сердечной деятельности и даже комы. Именно о наличие кишечных токсинов имеется в виду в афоризме И.И.Мечникова “Чем длиннее толстые кишки, тем жизнь короче”.
2.Причины нарушения синтеза белка:
1.Дефицит анаболических гормонов.
Анаболические гормоны:
а) СТГ ускоряет синтез белка в печени, внутренних органах, скелетных мышцах, костях, хрящах, прямо увеличивая захват аминокислот клетками. Тиреодные гормоны, инсулин, андрогены пермиссивно способствуют эффектам СТГ на метаболизм белка.
б) Инсулин стимулирует синтез белка в печени, почках, миокарде, скелетных мышцах, костном мозге. Механизм действия инсулина: прямая стимуляция сборки рибосом и трансляция, усиление активного транспорта аминокислот в клетки, торможение глюконеогенеза в печени из аминокислот. Тиреоидные гормоны стимулируют выработку инсулина, глюкокортикоиды – тормозят.
в) Глюкокортикоиды усиливают синтез альбуминов в печени.
г) Андрогены проявляют СТГ-зависимый анаболический эффект на синтез белка в мышцах, скелете, мужских половых органах, коже, меньше в почках и мозге.
д) Эстрогены стимулируют синтез белка в костях, в женских половых органах, в молочных железах.
2. Кроме того, синтез белка нарушается при недостатке энергии АТФ (если почему-то ослаблено окисление в цикле Кребса).
3. При недостатке калия – калий участвует в биохимических реакциях и без него все процессы синтеза белка ослабляются (на 1г синтезированного протеина требуется 20мг К+).
4. Образование отдельных белков страдает при патологии печени. Тогда недостаточно образуются сывороточные белки: альбумины, α- и β - глобулины, факторы свертывания крови.
5. При поражении лимфоидной ткани нарушается образование гамма-глобулинов, являющихся иммуноглобулинами.
6.Нарушение синтеза отдельных белков может быть связано с генетическими дефектами. Так, при гемофилии не образуется VIII фактор свертывания крови, при афибриногенемии – фибриноген.
7.Дефицит какой-либо незаменимой аминокислоты вызывает нарушение синтеза отдельных белков. Так, при недостатке гистидина мало образуется гемоглобина.
3.Причины усиленного распада белка: при увеличении количества протеолитических ферментов и при повышении их активности. То и другое происходит:
1. Под влиянием катаболических гормонов. Катаболические гормоны:
а) глюкокортикоиды вызывают катаболизм белка в лимфоидной, мышечной и соединительной ткани, что сопровождается лимфопенией, атрофией мышц, истончением кожи с образованием стрий, остеопорозом.
б) тироксин ускоряет катаболизм белков крови и внутренних органов, обновляя их.
в) глюкагон вызывает понижение поглощения и увеличение освобождения аминокислот мышцами, тормозит анаболические эффекты СТГ.
2. В условиях повышенной проницаемости мембран лизосом увеличивается содержание протеолитических ферментов за счет их выхода из лизосом.
3. Ацидоз приводит к повышению активности протеолитических ферментов.
Катаболические гормоны Увеличение количества
протеолитических
ферментов
Повышение проницаемости
мембран лизосом Повышение активности
протеолитических
Ацидоз ферментов
4. Старение клеток или их повреждение (токсическими веществами, излучением). Состарившиеся или повреждённые клетки фагоцитируются и все их компоненты, включая белки, деполимеризуются в лизосомах.
5. Денатурация белков (происходит непрерывно с определённой скоростью). Денатурированные белки легко доступные субстраты для протеолитических ферментов.
6.При превращении проферментов в функционально-активные ферменты отщепляемая часть пептидной цепи гидролизуется до аминокислот.
7. Переваривание белков под действием пищеварительных соков (протеаз) в ЖКТ до аминокислот.
4.Потери белка из организмамогут быть:
1. С экссудатом, 2. Через почки, 3. С кровью
С экссудатом может теряться большое количество белка. При гнойных ранах, долго не заживающих, наступает раневое истощение – картина тяжелого дефицита белка. Через почки теряются преимущественно мелкодисперсные белки. Это происходит при нефрозах, при нефротических синдромах. С кровью теряются все сывороточные белки и гемоглобин.