Нарушения переваривания и всасывания белков
Различные нарушения белкового обмена часто связаны с нарушениями переваривания пищевых белков в желудочно-кишечном тракте (см. «Патофизиология пищеварения»). Они могут возникнуть вследствие нарушений всасывания продуктов переваривания пищевых белков из желудочно-кишечного тракта. Наконец, изменения обмена белков в организме могут быть связаны с нарушениями усвоения продуктов переваривания клетками и тканями организма при различных заболеваниях, а также с изменениями условий выведения этих продуктов из организма.
В механизме различных нарушений белкового обмена ведущую роль, конечно, играют нарушения активности ферментов, определяющие ту или иную фазу распада пищевых белков, а также синтеза собственных (нормальных или патологических) белков в организме здорового или больного человека. Так, например, при синдроме белкщзо-энерге-тической недостаточности (см. ниже) распад собственных белков осуществляется протео-литическими ферментами (протеазы, пепти-дазы) и регулируется нервными и гормональными факторами. Специальные виды ферментов управляют обменом отдельных аминокислот на клеточном и молекулярном уровнях (аминацидоксидазы, дезаминазы, трансаминазы, декарбоксилазы и мн. др.).
Нарушения обмена белков в организме больного человека и животных могут возникать вследствие:
1) количественных изменений поступающих в организм белков;
2) изменений качественного состава (аминокислотного) принимаемых белков.
Нарушения количественного состава принимаемых с пищей белков возможны в двух видах:
1) увеличения количества принимаемых белков;
2) уменьшения количества принимаемых белков (белково-энергетичеСкая недостаточность).
Увеличение количества принимаемых с пищей белков возникает при неправильно организованной диете (обжорство), а также при некоторых патологических состояниях (поражение гипоталамуса, сахарный диабет и др.). При перекармливании пищевыми белками большая нагрузка на пищеварительные ферменты меняет соотношение в системах ферменты — субстраты и соответственно изменяет эффективность ферментативного переваривания поступивших в организм белков.
Белковое перекармливание вызывает положительный азотистый баланс и задержку некоторой части продуктов обмена белков (аминокислот) в организме. Следует учитывать, что часть задерживаемого белка остается в организме в виде «циркулирующего» белка в жидких тканевых средах. Однако большая часть этих белков сгорает и вызывает теплообразование. Оно называется, как известно, специфическим динамическим действием белка. Поэтому вызвать значительное увеличение массы тела животного или человека путем перекармливания белками не представляется возможным. В связи с этим для «откармливания» животных (свиньи, гуси) используется главным образом углеводная диета. Субъективно избыточное белковое питание вызывает отвращение к белковой пище и отказ ее принимать. При различных патологических состояниях возможны нарушения азотистого баланса. Последний представляет собой разность между количеством принимаемого с пищей белка (азота) и количеством выделяемых азотосодержащих конечных продуктов обмена в моче и кале (мочевина, мочевая кислота, аминокислоты, аммиачные соли, креатинин и др.).
В случаях, когда количество получаемого азота с пищей превосходит количество азотсодержащих продуктов распада белков в организме, говорят о положительном белковом или азотистом балансе. В случаях, когда количество выделяемых азотистых продуктов превосходит количество получаемого с пищей азота, говорят об отрицательном азотистом балансе.
Положительный азотистый и белковый баланс возникает при многих физиологических (рост, беременность) и патологических состояниях. В нормальных условиях у взрослого человека в сутки распадается примерно 1 г белка на 1 кг массы тела за счет процессасинтеза новых тканевых белков из аминокислот, поступающих после переваривания и всасывания' пищевых белков. Этот процесс называется самообновлением белков тела. Процесс восстановления белков тела усиливается после голодания или кровопотери. Его называют регенерационным процессом синтеза белка. Увеличение синтеза белка и положительный белково-азотистый баланс возникают также при заболеваниях, сопровождающихся увеличением белковой массы больного. К таковым относятся некоторые болезни крови (лейкозы, полицитемия), гигантские «доброкачественные» опухоли, при которых в организме накапливается определенное количество опухолевого белка. Некоторое значение с точки зрения увеличения синтеза белковых веществ могут иметь патологические состояния, связанные с увеличением внешней или внутренней секреции желез (С. М. Лейтес,. Н. Н. Лаптева).
Недостаточность поступления в организм пищевых белков выражается в виде синдрома1 белково-энергетической недостаточности, претерпевающего три стадии развития (табл. 18). Белково-энергетическая недостаточность характеризуется рядом клинических, биохимических, патологоанатомических признаков (см. разд. 9.2). Недостаток поступления белка в пищу, или белковое голодание, сопровождается отрицательно выраженным белковым балансом, т. е. количество выделяемых продуктов обмена белков в организме превосходит количество поступающих с пищей белков. Различные степени белково-энергетической недостаточности возникают при многих инфекциях и интоксикациях (туберкулез, острые бактериальные инфекции, вирусные инфекции, глистные инвазии и др.). Важной особенностью нарушений белкового обмена при инфекциях является увеличение выделения с мочой азота аминокислот (ами-ноацидурия). Источником азотистых продуктов, выделяемых при заболеваниях, являются скелетные мышцы, а также печень, в которой активируются процессы глюконеоге-неза из аминокислот. Качественные изменения белкового обмена возникают при питании неполноценными по аминокислотному составу белками. Известно, что человек и высшие обезьяны не в состоянии синтезировать некоторые аминокислоты (фенилаланин, валин, триптофан, метионин, лизин, лейцин, треонин, изолей-цин)1. Эти аминокислоты называют незаменимыми, или эссенциальными. Белки, не сот держащие какую-либо из указанных аминокислот, являются биологически неполноценными, и употребление их в пищу вызывает различные патологические состояния. Например, белок глиадин из пшеницы содержит очень мало (0,92 %) лизина. Кормление глиадином растущих крыс вызывает остановку их роста. Добавление таким крысам в пищу глицинина из бобов сои, содержащих много лизина (9,0 %), быстро восстанавливает их рост. Очень мало содержится в казеине цистина (0,31 %), и кормление животных этим белком вызывает выпадение волос, повреждение когтей. Добавление в пищу другого белка из коровьего молока — лактальбумина, в котором цистина больше (1,73 %), оказывает лечебное действие. Аналогичные ситуации можно наблюдать и по отношению к другим незаменимым аминокислотам. Например, в желатине содержится очень мало триптофана и тирозина. В то же время эти аминокислоты необходимы для синтеза гормонов адреналина и тироксина, а также для синтеза медиатора серотонина. Некоторые незаменимые аминокислоты могут заменять одна другую, например гистидин и аргинин и т. д. Биологическая ценность белков пищевых веществ имеет значение, таким образом, в определении состава различных диет с лечебной и профилактической целью.