Нарушение конечного этапа белкового обмена

Основными конечными продуктами белкового обмена являются аммиак и мочевина. Аммиак образуется во всех органах и тканях в процессе окислительного дезаминирования аминокислот и, соеди­няясь с глютаминовой кислотой (реакция амидирования, т.е. при­соединение аммиака к карбоксильной группе), превращается в глютамин и транспортируется в печень. Там аммиак освобождается из глютамина и включается в орнитиновый цикл с образованием мо­чевины или выводится из организма почками в составе аммоний­ных солей.

Благодаря обратимой реакции: «глютаминовая кислота + ам­миак = глютамин», осуществляется обезвреживание аммиака и до­ставка его от места образования к месту окончательного, необрати­мого связывания. Именно этот механизм связывания аммиака иг­рает важнейшую роль в обменных процессах головного мозга, по­скольку возбуждение ЦНС всегда сопровождается усиленным обра­зованием в ней аммиака за счет дезаминирования адениловой кис­лоты. В обычных условиях весь образовавшийся аммиак в нервной системе связывается с глютаминовой кислотой (ее содержание в мозге в 10 раз выше, чем в крови) и транспортируется в печень для синтеза мочевины.

В условиях патологии (например, при резком и продолжи­тельном возбуждении ЦНС) количество образующегося аммиака превосходит возможности его связывания, что приводит к повы­шению его концентрации в головном мозгу и вызывает нейротоксикоз. Кроме того, длительное возбуждение сопровождается не только значительным освобождением аммиака, но и снижением активности ферментов, обеспечивающих амидирование глютами­новой кислоты.

Следующее проявление нарушений образования конечных про­дуктов белкового обмена — это нарушение образования мочевины. Различают абсолютную и относительную недостаточность мочевинообразования.

Абсолютная недостаточность мочевинообразования. Пони­женное образование мочевины в печени характерно для паренхима­тозных поражений (гепатиты, застой), цирроза печени, гипопротеинемии и других форм общей белковой недостаточности. Опреде­ляющую роль в пониженном образовании мочевины играет нару­шение ферментных систем, участвующих в орнитиновом цикле и реакциях переаминирования и окислительного дезаминирования, а также при дефиците в гепатоцитах АТФ, необходимого для синте­за мочевины. Вследствие нарушения мочевинообразования (об этом свидетельствует снижение в крови концентрации мочевины) в тка­нях и крови накапливается аммиак. Главным проявлением амми­ачной интоксикации является нарушение функций ЦНС: спутанность сознания, возбуждение, которое сменяется сонливостью. При дальнейшем нарастании аммиачной интоксикации развивается кома, появляются конвульсии и наступает смерть. Аммиак оказы­вает как прямое повреждающее действие на нейроны, так и усилен­но связывает глютаминовую кислоту, которая в подобных ситуаци­ях начинает образовываться за счет переаминирования других ами­нокислот из а-кетоглутаровой. Таким образом, из цикла Кребса изымается а-кетоглутарат, вследствие чего нарушаются окисли­тельные процессы, страдает биоэнергетика головного мозга.

Относительная недостаточность мочевинообразования и дезаминирования аминокислот может возникать при повышенном распаде белков в организме, что характерно для раковой кахексии, раневого истощения, интоксикации и т.д.

Интенсивный распад белка сопровождается увеличением в сыворотке крови аминокис­лот, аммиака и полипептидов. Последние могут вызывать повыше­ние проницаемости капилляров, шунтирование кровотока в малом круге, снижение АД, ваготропную брадикардию.

Таким образом, при повышенном образовании продуктов бел­кового распада и при недостаточности дезаминирующей и мочевинообразовательной функции печени нарушается образование ко­нечных продуктов белкового обмена, что сопровождается гиперазо­темией с количественным изменением компонентов остаточного азота крови: отмечается увеличение содержания азота аминокис­лот, аммиака и полипептидов при относительном или абсолютном уменьшении содержания азота мочевины. Такой вид гиперазоте­мии называют продукционной.

При нарушении выделительной функции почек (нефрит, гломерулонефрит и др.) происходит задержка мочевины и других азо­тистых продуктов (особенно мочевины) в крови. В этом случае говорят о почечной (ретенционной) гиперазотемии.

Крайней степенью нарушения экскреции азотистых метаболи­тов является уремия, при которой уровень остаточного азота крови может увеличиваться в 10—20 раз. Сама мочевина не обладает ток­сическими свойствами, но другие компоненты остаточного азота (аммиак, полипептиды, фенольные соединения, поступающие в кровь из кишечника) в высоких концентрациях очень токсичны. Интоксикации этими веществами способствует ослабление обезвре­живающей функции печени при увеличенном поступлении продук­тов бактериального расщепления белка, что может быть следстви­ем выделения мочевины и других азотистых продуктов при их вы­сокой концентрации в крови с желчью в двенадцатиперстную киш­ку. Попавшие с желчью в кишечник азотистые шлаки нарушают его секреторную и моторную функцию (нефротические диспепсии), повышают проницаемость кишечной стенки и ее капилляров.

При сочетанном поражении печени и почек нарушается как об­разование, так и выделение конечных продуктов белкового обмена. Примером такого сочетанного продукционного и ретенционного механизма гиперазотемии служит гипохлоремическая гиперазоте­мия. Ее механизм: при обильной потере хлора (неукротимая рвота беременных, рвота при стенозе привратника и кишечной непрохо­димости, рвота при диабетической коме) происходит также потеря и натрия с развитием обезвоживания и усиленным распадом белка (в условиях эксикоза). Сгущение крови и накопление в ней азотис­тых продуктов обмена повышает ее коллоидно-осмотическое давле­ние и понижает гидростатическое, что приводит к уменьшению фильтрационного давления в почечных клубочках, снижению вы­делительной функции почек и развитию гиперазотемии.