Патофизиология (Пособие для резидентуры)

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

Нарушения белкового состава крови. При патологических процессах белки подвергаются и количественным, и качественным изменениям. Выделяют следующие качественные и количественные нарушения содержания белков в плазме крови: гипопротеинемия,

гиперпротеинемия, диспротеинемия, парапротеинемия.

Гипопротеинемия – это уменьшение концентрации белков в плазме крови ниже нормы. Выделяют следующие причины гипопротеинемии:

недостаточное поступление белков в организм с пищей;

чрезмерное выделение белков из организма;

снижение способности организма синтезировать белок.

Часто уменьшение поступления белков в организм связано с нарушением всасывания

белков в кишечнике. При белковом голодании в организм также поступает недостаточно белка. При кровопотере, ожогах, повышении проницаемости капилляров, нефрозе и т.д. организм теряет белок. Гипоальбуминемия, развивающаяся при нефрозе, связана с нарушением способности почек реабсорбировать белки. Во время сердечной недостаточности и застое в системе воротной вены (портальная гипертензия) альбумины накапливаются в асцитической жидкости, а это приводит к снижению содержания альбуминов в крови.

Одна из основных причин гипопротеинемии – нарушение синтеза белка. Нарушение синтеза белка связано, в первую очередь, со снижением анаболических процессов (голодание, нарушение усвоения белков, входящих в состав пищи, авитаминоз, продолжительные инфекционные заболевания, злокачественные опухоли и др.). Вследствие того, что белки плазмы синтезируются преимущественно в печени, при гепатите, циррозе печени снижается содержание белков в крови. При гипопротеинемии снижение содержания белков (особенно альбуминов) приводит к уменьшению онкотического давления крови и развитию отека. Альбумин, соединяясь с различными веществами (кальций, магний, тироксин, билирубин и др.), обеспечивает перенос этих веществ в клетки. Например, альбумин, соединяясь с кальцием, регулирует содержание свободного кальция в крови. Это имеет большое значение для таких процессов, как свертывание крови, проницаемость сосудов и возбудимость нервной системы. Альбумины, соединяясь с рядом анионов и катионов, обеспечивают сохранение кислотно-щелочного равновесия. В то же самое время альбумин присоединяет цинк, свинец, ртуть, и эти соединения выводятся почками. При разрушении эритроцитов в кровеносном русле высвобождаемый гемоглобин превращается в билирубин, который соединяется с альбумином и переносится в печень. При нарушении этого процесса свободный билирубин, накапливаясь в тканях, оказывает токсическое действие. Помимо этого альбумин – основной переносчик некоторых компонентов и метаболитов углеводного (гликопротеины) и жирового обменов. Гормоны щитовидной железы и стероидные гормоны циркулируют в крови в виде комплексных соединений. А при гипоальбуминемии происходит повышение содержания в крови свободных форм гормонов и развитие различных патологических процессов.

При недостаточности гаптоглобина, относящегося к фракции α2-глобулина крови, нарушается перенос гемоглобина, отделяющегося при физиологическом гемолизе эритроцитов, в результате гемоглобин выделяется с мочой. Снижение синтеза антигемофильного глобулина, относящегося к фракции β2-глобулина, приводит к возникновению кровотечений. Недостаточность трансферрина, относящегося к фракции β1-глобулина, нарушается перенос железа в клетку. В результате снижения или отсутствия γ-глобулина иммунитет ослабевает.

Гиперпротеинемия – увеличение содержания белков в плазме крови выше нормы. Выделяют 2 группы: абсолютную и относительную гиперпротеинемии. Наиболее часто встречается относительная гиперпротеинемия (в результате гемоконцентрации). Патологические процессы, приводящие к большой потере воды организмом, например, длительная диарея и рвота, обширные ожоги, отравления мочегонными препаратами и другие патологические процессы приводят к относительному повышению содержания белков в

211

крови. Абсолютная гиперпротеинемия связана, в основном, с гипергаммаглобулинемией (антитела).

Несмотря на то, что при диспротеинемии общее содержание белков в крови бывает в пределах нормы, изменяется процентное содержание отдельных белковых фракций. Диспротеинемия может быть наследственной и приобретенной. Острые воспалительные процессы, диффузные заболевания соединительной ткани, заболевания почек, опухоли, аутоиммунные патологии сопровождаются диспротеинемией.

Парапротеинемия – это наличие в плазме крови качественно измененных патологических белков. Некоторые парапротеины (например, моноклональные иммуноглобулины) синтезируются плазматическими клетками. Они не могут выполнять функцию антител (эти иммуноглобулины состоят из аномальных легких или тяжелых цепей). Парапротеины обнаруживаются в плазме крови при миеломной болезни.

Макроглобулинемия Вальденстрема – одно из заболеваний, сопровождающихся парапротеинемией. При этом заболевании в крови обнаруживается высокое содержание парапротеинов с большой молекулярной массой. В плазме крови таких больных макроглобулины составляют 80% общего содержания белков.

Криоглобулины – белки, которые в нормальном состоянии в крови не встречаются. Криоглобулины обладают свойством оседать при низкой температуре. Большинство из них моноклональные, относящиеся к классу IgM иммуноглобулины, остальная часть – поликлональные иммуноглобулины. Криоглобулины могут обнаруживаться при макроглобулинемии Вальденстрема, миеломе, хроническом лимфолейкозе, инфекционных (мононуклеоз, сифилис, лепра, туберкулез), паразитарных и аутоиммунных заболеваниях. Наличие этого патологического белка в крови очень опасно, т.к. в холодных условиях криоглобулин оседает, что приводит к тромбозам и некрозу тканей.

14.7. Патологияобменануклеиновыхкислот

При усилении катаболизма нуклеопротеинов и нуклеиновых кислот в крови увеличивается содержание мочевой кислоты. В норме содержание мочевой кислоты в крови человека составляет 30-40 мг/л. В течение дня с мочой выделяется 600 мг мочевой кислоты. Ниже приведены причины, приводящие к повышению содержания мочевой кислоты в крови:

генетические нарушения активности ферментов, участвующих в пуриновом обмене (синдром Леша-Найена, первичная подагра, мочекаменная болезнь и некоторые состояния иммунной недостаточности) – наследственная гиперурикемия;

избыточное поступление пищевых продуктов, богатых содержанием нуклеиновых кислот (печень, сухое молоко, красное вино, кофе) – алиментарная гиперурикемия;

нарушение выведения мочевой кислоты и уратов с мочой (почечная недостаточность, ацидоз, гипотиреоз) – ретенционная гиперурикемия;

совместное действие нескольких факторов, вызывающих заболевание – смешанная гиперурикемия;

деградация нуклеиновых кислот или нуклеотидных макроэргов в тканях (злокачественные опухоли, пневмония, псориаз, гемолитическая анемия новорожденных, гипертиреоз, гипоксия, ожирение, голодание, тяжелая физическая работа и т.д.) – продукционная гиперурикемия.

Синдром Леша-Найена (наследуется сцепленно с X-хромосомой рецессивным путем, первичная гиперурикемия) – встречается только у мальчиков. У них наблюдается спастический церебральный паралич, слабоумие. У таких больных отмечаются такие признаки, как жевание пальцев и губ, нанесение повреждений телу, артрит, почечнокаменная болезнь и др. При этом заболевании снижается активность фермента гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазы. Из свободных пуриновых оснований нарушается синтез пуриновых нуклеотидов, что приводит к повышению содержания уратов. Образование солей мочевой

212

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

кислоты в организме в 3-6 раз превышает норму. Это приводит к тому, что на первых годах жизни возникает подагра и образуются камни в почках.

Подагра – греческое слово, означающее «боль в ногах». По этиологии подагра бывает первичной и вторичной. Первичная подагра – наследственное заболевание, передающееся с Х-хромосомой рецессивным путем, которое развивается в результате острого повышения активности 5-фосфорибозил-1-пирофосфат-синтетазы (ФРПФ-синтетаза) или относительного снижения активности гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазы. У таких больных повышено образование и экскреция уратов (рис. 14.11).

Рис. 14.11. Этиология, патогенез и основные направления лечения первичной подагры /8/.

Вторичная подагра наблюдается у жителей регионов с высоким содержанием молибдена в почве и воде (ФРПФ-синтетаза – фермент, зависящий от молибдена), у лиц, получающих лечение диуретиками, и при внеклеточной дегидратации. Мужчины болеют

213

чаще, чем женщины, потому что у женщин экскреция уратов более интенсивная. Патогенез подагры. Под влиянием избытка солей мочевой кислоты (уратов) происходит

активация фактора Хагемана и системы комплемента. В результате этого образованные хемоаттрактанты привлекают лейкоциты в области отложения кристаллов мочевой кислоты и активированные лейкоциты подвергают эти кристаллы фагоцитозу. Разрушение нейтрофилов в процессе фагоцитоза приводит к переходу лизосомальных ферментов в окружающие ткани. Макрофаги, участвующие в этом процессе, выделяют другие медиаторы воспаления. Таким образом, развивается острое воспаление (острый подагрический артрит). Вследствие того, что причина воспаления не устраняется (т.к. процесс осаждения солей мочевой кислоты продолжительный), воспаление переходит в хроническую форму. При этом заболевании повреждаются мелкие суставы в области ног, в редких случаях – коленные суставы и суставы кист. Воспалительный процесс постепенно приводит к образованию фиброзных подагрических узлов вокруг суставов – tophi urici. В развитии подагры определенную роль имеет пищевой фактор. При избыточном приеме пищевых продуктов, богатых пуриновыми нуклеотидами, создаютсяусловиядляповышенияуровнямочевойкислоты.

14.8. Патологияводно-электролитногообмена

Вода считается основным составным компонентом организма. Вода составляет 60% массы тела взрослого человека и 75-80% массы тела ребенка. Суточная потребность взрослого человека средних лет – 2-2,5 л. В раннем детском возрасте потребность организма в воде в 2-3 раза больше, чем у взрослых. С возрастом общий объем воды в организме уменьшается. Если количество поступающей в организм воды превышает количество выделенной воды, то это называется положительным водным балансом. При отрицатель-

ном водном балансе выведение воды из организма преобладает над ее поступлением.

75% всей воды в организме находится в клетках, 25% – вне клетки (межклеточная жидкость, кровь, лимфа). Вода в организме бывает в трех состояниях:

−свободная вода;

−вода, связанная с гидрофильными коллоидами;

−вода, входящая в структуру молекул белков, жиров и углеводов.

Несмотря на то, что электролитный состав внутри- и внеклеточной жидкости отличается друг от друга, жидкостная среда организма находится в состоянии осмотического равновесия. Во внеклеточной жидкости содержится больше натрия, хлора, кальция, бикарбонатных ионов, а во внутриклеточной среде – ионов калия, магния, фосфора. При различных патологиях может наблюдаться увеличение или уменьшение количества внутри- и внеклеточной жидкости.

Регуляция водно-электролитного обмена – сложный процесс, зависящий от центра регуляции воды, расположенного в переднем отделе гипоталамуса. Регуляция водного обмена состоит из афферентных, центральных и эфферентных стадий.

Афферентные импульсы, поступающие от различных рецепторов (хемо-, осмо-, баро-, терморецепторов), расположенных в различных органах и тканях (слизистые оболочки органов пищеварительного тракта, сосудах), передаются в нейроны гипоталамуса (центр водной регуляции). Затем эти импульсы передаются в отделы полушарий головного мозга, которые участвуют в возникновении чувства жажды и «водного комфорта». Это основное звено центральной стадии. В это время у человека возникает чувство жажды или отказа от воды.

На эфферентной стадии регуляции водного обмена участвуют почки, потовые железы, кишечник, легкие. Эти органы обеспечивают стабильность водного и электролитного равновесия.

214

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

Эндокринная система играет большую роль в сохранении постоянства количества воды в организме и распределении ее между тканями. Изменение объема циркулирующей крови, сгущение или разжижение крови, изменение концентрации электролитов в тканях влияют на секрецию альдостерона, антидиуретического гормона (вазопрессин), натрийуретического гормона предсердий (атриопептид) и адреналина. В результате снижения объема циркулирующей крови раздражаются волюморецепторы, расположенные в предсердиях, на внутренней поверхности сонной артерии и головном мозге, и импульсы поступают в гипоталамус, затем в гипофиз. В это время увеличение секреции АКТГ приводит к увеличению синтеза альдостерона в коре надпочечников. В регуляции секреции альдостерона большую роль играет ренин-ангиотензиновая система (рис. 14.12). Ренин – вещество, обладающее протеолитической активностью, которое синтезируется в юкстагломерулярных клетках почек. При нарушении кровоснабжения почек, активации симпатоадреналовой системы, гипонатриемии увеличивается выделение ренина в кровь. С участием ренина из ангиотензиногена образуется ангиотензин I. Затем с участием конвертазы ангиотензина, образующейся в капиллярах легких, от молекулы ангиотензина I отделяется 2 аминокислоты (гистидин, лейцин) иобразуетсяангиотензинII.

Кровяной сосуд

Вазоконстрикция

Межклеточная

жидкость

Кровяное давление

Рис. 14.12. Ренин-ангиотензиновая система.

Ангиотензин II суживает артериолы и повышает артериальное давление, действуя на клубочковую зону коркового вещества надпочечников, стимулирует секрецию альдостерона.

Механизм действия альдостерона на клеточном уровне объясняется следующим образом. Альдостерон, переходя в эпителиоциты тубулярного аппарата почек, соединяется в цитоплазме со специфическим белковым рецептором и проникает в ядро. В это время в ядре активируются соответствующие гены и синтезируются белки, составляющие Na+, K+, H+ насосы. В результате альдостерон увеличивает реабсорбцию Na+ и секрецию K+, H+ в дистальных извитых трубочках нефрона.

Другой гормон, участвующий в регуляции водного обмена, – антидиуретический гормон. Секреция этого гормона стимулируется двумя механизмами: при повышении осмотического давления крови (осмотический механизм) раздражаются осморецепторы, расположенные на внутренней поверхности кровеносных сосудов, а при снижении объема циркулирующей крови на 15-25% – волюмо- и барорецепторы (гемодинамический механизм). Импульсы поступают от этих рецепторов в паравентрикулярное и супраоптическое ядра

215

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

Нарушения водного обмена называется дисгидрией. Выделяют два вида дисгидрии:

−обезвоживание (гипогидрия, гипогидратация, дегидратация, эксикоз) – может быть внутри- и внеклеточным;

−задержка воды в организме (гипергидрия, гипергидратация) – может быть внутри- и внеклеточной.

Обезвоживание организма (эксикоз) характеризуется отрицательным водным

балансом. Обезвоживание организма может возникнуть по нескольким причинам:

недостаточное поступление воды в организм. Например, природные бедствия (землетрясения), экстремальные состояния (пребывание в пустыне без воды), войны, затруднение приема воды в связи с определенными заболеваниями (сужение пищевода, нарушение акта глотания), уменьшение или отсутствие чувства жажды, в результате нервно-психических заболеваний;

большая потеря воды. Рвота, диарея, кровотечения, ожоги, неправильное использование диуретиков, полиурия при сахарном и несахарном диабете, интенсивное потоотделение, гиперсаливация, гипертермические состояния, лихорадка, гипервентиляция и др.;

нарушения механизмов регуляции водно-электролитного обмена.

При обезвоживании сначала наблюдается потеря внеклеточной жидкости и ионов

натрия. При более тяжелых состояниях теряется внутриклеточная жидкость и ионы калия. У детей до 2 лет механизмы регуляции водно-электролитного обмена развиты слабо, поэтому у них легко возникает обезвоживание. Помимо этого у детей количество внеклеточной жидкости больше, концентрационная функция почек слабая, частота дыхания выше, поэтому они более тяжело переносят обезвоживание.

При уменьшении внеклеточной жидкости развиваются следующие компенсаторные реакции:

−активация ренин-ангиотензиновой системы;

−перераспределение крови внутри почек. В результате активации симпатоадреналовой системы в сосудах кортикальных нефронов возникает спазм. Поэтому большая часть крови проходит через юкстамедулярные нефроны. Здесь поверхность и интенсивность реабсорбции воды, ионов натрия больше, чем в кортикальных нефронах. Такое перераспределение крови внутри почек увеличивает реабсорбцию натрия и воды;

−спазм артериол в периферических тканях. В это время уменьшается количество воды, переходящей из капилляров в ткани, что способствует сохранению общего объема крови;

−уменьшение потоотделения;

−переход жидкости из интерстициального пространства в сосуды. С одной стороны, это связано с тем, что в условиях обезвоживания гидростатическое давление в капиллярах снижается. С другой стороны, за счет сгущения крови увеличивается онкотическое давление;

−увеличение секреции альдостерона. Так как уменьшение ОЦК активирует ренинангиотензиновую систему, секреция альдостерона увеличивается. А это увеличивает реабсорбцию ионов натрия в почках;

−увеличение секреции антидиуретического гормона. Уменьшение ОЦК приводит к раздражению волюморецепторов и повышению секреции АДГ. Вследствие того, что АДГ увеличивает реабсорбцию воды, он задерживает ее выведение из организма.

При истощении компенсаторных механизмов, указанных выше, осмотическое давление

вмежклеточном пространстве увеличивается, и согласно закону осмоса вода переходит из клеток в межклеточное пространство, а оттуда в кровь. Возникает внутриклеточное обезвоживание. В это время внутри клетки увеличивается концентрация электролитов, из-за

217

ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ 14

Общие принципы коррекции гипогидратации. Коррекция гипогидратации основывается на этиотропном, патогенетическом и симптоматическом принципах. Согласно этиотропному принципу необходимо устранить основную причину гипогидратации. Согласно патогенетическому принципу после определения концентрации ионов в крови и ее осмолярьности необходимо ввести соответствующие жидкости (изо-, гипоили гипертонические растворы), скоррегировать кислотно-щелочное равновесие (например, при дегидратации, развивающейся в результате хронической потери кишечного содержимого, панкреатического сока, рН уменьшается, а при дегидратации, развивающейся в результате интенсивной рвоты, рН увеличивается), нормализовать микроциркуляцию.

Согласно симптоматическому принципу лечения необходимо устранить признаки, которые наблюдаются при гипогидрии.

Задержка воды в организме. Гипергидратация характеризуется положительным водным балансом и развивается по нескольким причинам:

избыточное поступление воды в организм – например, при внутривенном введении больному большого объема жидкости;

нарушение выведения воды почками – например, при почечной недостаточности, вторичном гиперальдостеронизме, повышении секреции АДГ и т.д.;

нарушение механизмов регуляции водно-электролитного обмена. Как и при дегидратации, различают три вида гипергидратации.

Изоосмолярная гипергидратация. При этом во внеклеточной жидкости осмотическое

давление не изменяется. Этот вид гипергидратации развивается при введении в организм большого объема изотонического раствора, недостаточности кровообращения, хроническом лимфостазе. При изоосмолярной гипергидратации увеличивается ОЦК, артериальное давление повышается.

Гипоосмолярная гипергидратация может возникнуть из-за нескольких причин:

из-за повышения секреции антидиуретического гормона;

при острой почечной недостаточности (остром снижении экскреторной функции почек);

при введении в организм гипотонического раствора в большом объеме.

При гипоосмолярной гипергидратации осмотическое давление во внеклеточной

жидкости снижается. В результате этого согласно закону осмоса жидкость проникает из межклеточного пространства внутрь клетки и возникает распространенный внутриклеточный отек. Внутриклеточный отек клинически проявляется признаками водного отравления. Особо необходимо отметить возникающий при этом отек мозга, сопровождающийся сильными головными болями, тошнотой, судорогами.

Гиперосмолярная гипергидратация характеризуется увеличением осмотического давления и может иметь несколько причин:

при вынужденном приеме морской воды;

введении в организм гипертонических растворов;

при гиперальдостеронизме;

при почечной недостаточности, сопровождающейся снижением экскреции электролитов. При гиперосмолярной гипергидратации вода поступает из клетки в интерстициальное

пространство, оттуда – в кровеносные сосуды. При этом наблюдаются гиперволемия, повышение артериального давления, интерстициальный отек в мозге и легких, гипоксия, нервно-психические нарушения, сильная жажда.

Общие принципы коррекции гипергидратации. Коррекция различных видов гипергидратации основывается на этиотропном, патогенетическом и симптоматическом принципах.

219