13090

щие адаптацию и резистентность тканей к недостатку кислорода и действующие на клеточном и субклеточном уровнях путем:

1)улучшения кислородтранспортной функции крови;

2)снижения кислородных запросов клеточно-тканевыми структурами организма;

3)активизации процесса анаэробного синтеза АТФ;

4)активизации процесса гликонеогенеза;

5)образования искусственных редокс-систем;

6)стабилизации клеточных и субклеточных биологических мембран и т.д.

Антиоксиданты (витамины С, Е, А; селен, селенит натрия; дибунол, ионол, глутатион, убихинон; эссенциале; производные пиридинов, унитиол; фитоадаптогены и др.), действие которых направлено на снижение как избыточного количества свободных радикалов и перекисей (главныи образом липидных), так и повреждающего действия последних на различные, особенно мембранные, структуры клеток.

Фитоадаптогены (корни и листья растений семейств аралиевых, толокнянковых и др.). Наибольшим профилактическим и лечебным действием обладают препараты, полученные как из природных элеутерококка, женьшеня, левзеи, заманихи, родиолы розовой, так и из клеток, выращенных в культуре тканей этих растений. Эти препараты обладают способностью повышать неспецифическую адаптацию и резистентность различных клеточно-тканевых структур (сердца, мозга и др.) и целостного организма при действии разнообразных (биологических, химических и физических) патогенных факторов, в том числе и лекарств, обладающих выраженным токсическим действием (например, противоопухолевых химиотерапевтических средств и др.).

8.3. Саногенетическая терапия

Направлена на усиление и ускорение защитно-компенсаторно- приспособительных и восстановительных реакций и механизмов выздоровления организма, выхода организма из гипоксического состояния. Для этих целей используют различные мероприятия, способы и средства, противодействующие механизмам развития гипоксии и активирующие механизмы выздоровления организма.

170

8.4. Симптоматическая терапия

Призвана ликвидировать или существенно ослабить не только неприятные, тягостные для человека субъективные ощущения, но и различные неблагоприятные симптомы, обусловленные как гипоксией, так и отрицательными последствиями этиотропного и патогенетического лечения. Для этих целей используют огромный арсенал лекарственных и нелекарственных методов и средств, устраняющих или снижающих разнообразные второстепенные патологические изменения в организме, в том числе волнение, боль, отрицательные эмоции.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Дайте определение понятия «гипоксия».

2.Кто и когда ввел в научную литературу термин аноксемия (аноксия) и гипоксия?

3.Дайте международную классификацию гипоксии.

4. Дайте классификацию гипоксии по И.Р. Петрову, по А.З. Колчинской и Н.Н. Сиротинину.

5.Назовите виды гипоксии в зависимости от особенностей ее течения.

6.Что понимается под основным звеном патогенеза гипоксии?

7.Перечислите основные патогенетические факторы гипоксии.

8.Назовите и охарактеризуйте компенсаторно-приспособительные реакции при гипоксии.

9.Назовите и охарактеризуйте патологические реакции при гипоксии.

10.Охарактеризуйте основные виды экзогенной гипоксии.

11.Охарактеризуйте основные виды эндогенной гипоксии.

12.Охарактеризуйте гиперметаболическую гипоксию (гипоксию нагрузки).

13.Каковы основные принципы профилактики гипоксии?

14.Каковы основные принципы терапии гипоксии?

171

ЛЕКЦИЯ 14

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Обмен веществ и энергии (синоним – метаболизм) – главное свойство живого организма, основу которого составляет совокупность физико-химических превращений различных веществ, ответственных за обеспечение различных форм жизнедеятельности организма в условиях постоянно изменяющейся внешней и внутренней его среды.

Расстройства обмена веществ и энергии можно представить как нарушения взаимосвязанных, взаимозависимых и взаимовлияющих процессов и реакций анаболизма (синтеза, ассимиляции) и катаболизма (распада, диссимиляции).

Нарушения анаболизма (греч. anabole – созидание) – это рас-

стройства основных метаболических реакций, обеспечивающих образование специфических для организма как простых, так и сложных органических веществ и соединений в целях их обновления или восстановления вместо израсходованных или разрушенных.

Нарушения катаболизма (греч. katabole – разрушение) – это расстройства основных метаболических реакций, обеспечивающих распад как поступивших в организм чужеродных, так и ранее образованных в нем специфических моно-, ди- и полимеров.

В условиях патологии обычно нарушается характерное для здорового организма неразрывное единство различных видов обмена веществ и энергии.

1. ТИПОВЫЕ НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Типовые нарушения обмена веществ и энергии (т.е. метаболизма) – основа многообразных расстройств структуры и функций различных (молекулярного, субклеточного, клеточного, тканевого, органного, системного) уровней организации организма.

При этом могут преимущественно страдать процессы и реакции либо катаболизма (составляющих основу энергетического обмена), либо анаболизма (составляющих основу пластического обмена) моно-, ди- и полимеров углеводов, липидов, белков, их комплексных соединений, в том числе витаминов, гормонов, медиаторов и других разно-

172

образных ФАВ, а также макроэргов [креатинфосфата (КРФ), аденозинтрифосфата (АТФ), аденозиндифосфата (АДФ), гуанозиндифосфата (ГДФ), гуанозинтрифосфата (ГТФ)], обладающих разным количеством богатых энергией химических связей. Причем возможно в разной (большей, меньшей или одинаковой) степени нарушение различных звеньев энергетического и / или пластического обмена.

Классификация расстройств метаболизма. Нарушения обмена веществ и энергии могут быть следующих видов: 1) первичные (наследственные) и вторичные (приобретенные); 2) острые и хронические; 3) локальные и генерализованные; 4) кратковременные, длительные и постоянные; 5) обратимые и необратимые.

Первичные нарушения метаболизма возникают в результате по-

вреждения генетических структур, ответственных за тот или иной вид обмена веществ. Вторичные расстройства метаболизма формиру-

ются в различные периоды онтогенеза (как внутриутробно, что проявляется разными врожденными формами патологии; так и постнатально, что проявляется развитием той или иной патологии в различном возрасте).

Этиология нарушений обмена веществ и энергии. Определяет-

ся действием как внешних, так и внутренних патогенных факторов, а также измененным исходным функциональным и метаболическим состоянием организма. Среди внешних этиологических факторов большое значение имеют изменения (увеличение и, особенно, снижение) количества и качества (состава и соотношения) питательных и физиологически активных веществ.

В этиологии обменных расстройств важное место занимают патогенные микроорганизмы (особенно вирусы и бактерии), токсины (особенно стафилококковый и дифтерийный), яды (динитрофенол, урамицидин и др.), гипоили авитаминоз (особенно витаминов В1, В2, В6, Е, С), избыток гормонов (особенно тироксина, трийодтиронина, паратирина, прогестерона, вазопрессина, соматотропина), дефицит гормонов (особенно инсулина, глюкагона, глюкокортикоидов, минералокортикоидов, половых и др.), избыток или дефицит медиаторов (АЦХ, НА, дофамина, серотонина, гистамина и др.).

Патогенез метаболических расстройств сложен и разнообра-

зен. Главное место в характере и степени этих нарушений отводят основному звену и ведущим звеньям их патогенеза. Те или иные нарушения обмена веществ и энергии часто обусловлены расстройствами механизмов саморегуляции (с участием прямых, обратных и коль-

173

цевых связей). Особую роль в их развитии играют нарушения механизмов отрицательной обратной связи, проявляющиеся неспособностью образующегося того или иного метаболита блокировать предыдущий этап метаболизма субстрата.

Центральное место в развитии патологии обмена веществ и энергии занимают энзимопатии (как наследственные, так и приобретенные), сопровождающиеся снижением, увеличением или извращением синтеза и активности того или иного ферментного (функционального) белка, а также транспортного и структурного белка. В генезе энзимопатий важную роль играют изменения количества и качества (прежде всего биологической полноценности) субстратов, а также нарушения как регуляторных (генетической, иммунной, гуморальногормональной, нервной), так и исполнительных (особенно кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, детоксикации) систем.

2. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

Возникновение, течение и исход различных по характеру и степени нарушений обмена веществ определяются одновременным или раздельным расстройством следующих их основных этапов:

поступление в организм как количественно и качественно полноценной, так и биологически неполноценной пищи (это особенно важно, ибо именно постоянно поступающие пищевые продукты составляют основу реализации и пластического, и энергетического обмена, а значит, обеспечения жизнедеятельности различных уровней организации всего организма);

внеклеточный (полостной, мембранный) гидролиз в просвете пищеварительного тракта (в ротовой полости, желудке и, особенно, тонкой кишке) пищевых продуктов (питательных веществ) до образования ди- и мономеров;

всасывание в пищеварительном тракте моно- и димеров углеводов, липидов, белков, а также воды, электролитов, их комплексных соединений, различных ФАВ, витаминов и др.;

внутриклеточный не только гидролиз, но и синтез различных веществ в клетках слизистой оболочки пищеварительного тракта;

транспорт питательных и регуляторных веществ с тканевой жидкостью, кровью, лимфой, ликвором и др.;

поступление питательных и регуляторных веществ во все кле- точно-тканевые структуры организма;

174

дальнейший внутриклеточный гидролиз питательных веществ до образования промежуточных продуктов обмена (например, лактат, пируват, ацетоновые тела, кетокислоты) и конечных метаболитов

(Н2О, СО2 и разные азотосодержащие вещества: аммиак, мочевая кислота, мочевина и др.);

синтез специфических для организма углеводов, липидов, белков, ферментов, гормонов, медиаторов, различных ФАВ и др.;

депонирование различных питательных и регуляторных веществ в тканях и органах (например, гликогена – в печени, сердечной

искелетных мышцах; липидов – в жировой ткани и т.д.);

выведение моно-, ди- и полимеров и их метаболитов из организма (с мочой, калом, потом, слюной).

3.ОСНОВНЫЕ НАРУШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

При различных расстройствах процесса распада простых и сложных органических веществ, имеющих разный запас богатых энергией химических связей, возможно нарушение выделения энергии в виде либо первичного, либо вторичного тепла.

Первичное тепло образуется в результате диссимиляции поступивших в организм или вновь образованных в нем веществ.

Вторичное тепло образуется в результате расходования на те или иные жизненные процессы ранее запасенных макроэргов (КРФ, АТФ, АДФ, ГТФ, ГДФ).

Нарушения энергетического обмена обычно проявляются изменениями: 1) количества и соотношения макроэргических соединений; 2) скорости обновления макроэргов; 3) напряжения кислорода в тканях; 4) характера и интенсивности клеточного дыхания, процессов биологического окисления, главным образом интенсивности окислительного фосфорилирования (осуществляемого преимущественно в митохондриях), аэробного и анаэробного гликолиза (осуществляемого преимущественно в гиалоплазме); 5) структурного состояния и проницаемости мембран митохондрий, ядра, лизосом и других внутриклеточных органелл, а также клеточных мембран.

Ведущим интегральным показателем нарушения характера и интенсивности энергетического обмена является изменение основного обмена.

Под основным обменом (ОО) понимают минимальное количество энергозатрат, необходимых для поддержания метаболических,

175

структурных и функциональных процессов, обеспечивающих минимальную жизнедеятельность организма или минимальное количество энергии, высвобождаемой организмом при полном психоэмоциональном и физическом покое (т.е. в удобном месте, удобном положении, лежа), утром (в 8-9 час), через 12-14 час после последнего приема пищи, при температурном комфорте (18-20 С) и нормальной влажности воздуха.

ОО обычно определяют методом непрямой калориметрии (по данным газообмена, потреблению О2 и выделению СО2), реже методом прямой калориметрии (определению изменения температуры, отдаваемой организмом стенкам калориметра).

В условиях патологии ОО может, как увеличиваться, так и снижаться. Отчетливые отклонения от нормы энергетического обмена, в частности ОО, – ведущий диагностический признак (клинический симптом) различных заболеваний, особенно нервной, эндокринной, иммунной и пищеварительной систем.

Повышение ОО, обусловленное как активацией окислительных процессов, так и разобщением процесса окислительного фосфорилирования, происходит при гипертиреозе, тиреотоксикозе, гиперкатехоламинемии, гиперкортицизме, чрезмерном образовании СТГ, прогестерона, вазопрессина, диэнцефалитах, умеренной гипоксии, стрессе, активации симпатического отдела вегетативной нервной системы, воспалительных заболеваниях, лихорадке, умеренных интоксикациях.

Понижение ОО, обусловленное угнетением окислительных процессов, отмечают при гипотиреозе, гипокортицизме, гипо- и авитаминозах, повреждениях гипоталамуса, тяжелых формах гипоксии, длительном пищевом голодании, хронических воспалительных процессах, переохлаждении организма, отравлении его цианидами и др.

Изменения величины ОО могут происходить в результате нарушений, возникающих на различных этапах энергетических превращений. Они наиболее выражены при расстройствах процессов окисления, сопряжения окисления и фосфорилирования, синтеза, транспорта и использования энергии богатых химических (главным образом фосфатных) связей. Это возможно при самых различных видах патологии, возникающих в результате повреждений (например, набуханием, разрушением) митохондрий.

Другой выраженный патогенетический механизм, приводящий к существенному уменьшению образования макроэргов (главным образом КРФ и АТФ) и, следовательно, использования их на многообраз-

176

ные специфические и неспецифические функции, в том числе на обеспечение пластического обмена, – разобщение окислительного фосфорилирования. Последнее обычно возникает в результате нарушений в клетках организма дыхательной цепи, главным образом цикла трикарбоновых кислот Кребса. Это происходит под влиянием повреждающего действия вирусов (гриппа и др.), бактерий (например, золотистого стафилококка), токсинов (стафилококкового, дифтерийного и др.), ядов (2,4-динитрофенола, урамицидина и др.). Разобщающим окислительное фосфорилирование действием обладают многие ФАВ, в частности избыточное количество тиреоидных гормонов, прогестерона, СТГ, вазопрессина, а также недостаток некоторых витаминов, особенно В1, В2, В6, Е, С и др.

Важное место в генезе уменьшения образования и использования макроэргов в головном и спинном мозге, сердце, печени и других органах и тканях занимают различные виды гипоксии, лежащие в основе многих заболеваний и патологических процессов.

Так, при разных видах генерализованного возбуждения ЦНС, интенсивного стресса (дистресса), травматических (механических, термических, химических) повреждений, шока, коллапса, отравлениях, сердечной, дыхательной, печеночной, почечной, пищеварительной недостаточности происходит ослабление процессов окислительного фосфорилирования в митохондриях и активация процессов гликолиза в гиалоплазме различных клеток организма. Итогом последнего становится снижение в тканях и органах содержания макроэргов (особенно, КРФ и АТФ) и гликогена, отсутствие изменений или некоторое повышение содержания АДФ и / или АМФ, накопление неорганического фосфата и различных недоокисленных веществ (лактата, пирувата, кетоновых тел, продуктов ПОЛ, свободных радикалов).

При значительных расстройствах как катаболических, так и анаболических процессов может возникать недостаток и субстратов, и макроэргов, необходимых для осуществления как окислительных, так и синтетических процессов.

4. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА

Расстройства обмена белков, возникающие при самых различных заболеваниях, патологических состояниях и процессах, отличаются большим разнообразием и биологической значимостью.

Известно, что белки занимают ведущее положение в организме,

177

так как они составляют основу структурных, транспортных и функциональных единиц клеток и межклеточного вещества. Белки, в отличие от липидов и углеводов, не депонируются в организме. В этой связи, используемые для обеспечения жизнедеятельности организма белки в результате их распада должны постоянно пополняться из внешней среды за счет соответствующих субстратов, из которых происходит синтез специфичных для организма простых и сложных белковых веществ и соединений. Вместо ежедневно теряемых приблизительно 100 г белков в организме должно синтезироваться такое же их количество.

В связи с тем, что все белки содержат атомы азота, о состоянии белкового обмена обычно судят по такому результирующему показа-

телю как азотистый баланс.

Для здорового человека в условиях физического и психического покоя характерно азотистое равновесие (т.е. такое состояние, когда количество азотистых веществ, выводимых из организма, равно количеству азотистых веществ, потребляемых им с пищей).

При активации анаболических процессов (или превалировании их над катаболическими) наблюдают накопление азота в организме, т.е.

положительный азотистый баланс. Это возможно как при физиоло-

гических состояниях (при беременности, в период роста) или введении анаболических препаратов, так и при некоторых видах патологии (избыточном синтезе андрогенов, минералокортикоидов, инсулина, гормона роста, активизации парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и др.).

При активации катаболических процессов (или превалировании их над анаболическими процессами) отмечают снижение количества азота в организме, т.е. отрицательный азотистый баланс. Такое возможно при сильном стрессе, интоксикациях, инфекциях, травмах, генерализованном возбуждении соматического или симпатического отдела нервной системы, активации симпатоадреналовой системы (САС), гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, щитовидной железы при полном или частичном голодании, общем охлаждении и перегревании организма.

4.1. Нарушение основных этапов обмена белков

Нарушения белкового обмена возникают вследствие раздельного или сочетанного расстройства всех основных его этапов (связанных с

178

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

Нарушение всасывания продуктов распада белков (в основном 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 из желудка и кишок.

Расстройство транспорта продуктов распада белков (главным образом аминокислот).

Нарушение промежуточного обмена в слизистой оболочке кишок и разных клеточно-тканевых структурах организма. Наряду с увеличением количества недоокисленных метаболитов, это приводит

кизменению содержания различных аминокислот в результате расстройства следующих процессов:

−трансаминирование аминокислот: образуются новые аминокис-

лоты из-за нарушения обратимого переноса аминогруппы на а- кетокислоту без промежуточного образования свободного аммиака; это происходит вследствие дефицита пиридоксина (ви-

тамина В6), снижения активности трансаминаз, влияния кортикостероидов (в основном глюкокортикоидов) и тиреоидных гормонов (трийодтиронина и тироксина);

179