Часть II. Типовые патологические процессы

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ 273

же атрофия надпочечников и печени, дегенера­ция почечных канальцев.

Врожденная недостаточность лактазы. Фер­мент гидролизует дисахарид лактозу до глюко­зы и галактозы. Новорожденные дети обычно получают 50-60 г лактозы (с молоком) в день. Наиболее характерное проявление недостаточно­сти лактазы - диарея после приема молока. Не-гидролизованная лактоза поступает в нижние отделы тонкого кишечника, где сбраживается кишечной микрофлорой с образованием газов (что вызывает метеоризм) и кислот. Их осмоти­ческое действие привлекает в полость кишечни­ка большое количество воды, что вызывает диа­рею. При этом кал имеет кислое значение рН и содержит лактозу, иногда наблюдают лактозу-рию. Со временем у ребенка развивается гипот­рофия. Этот синдром следует отличать от приоб­ретенного дефицита лактазы (при энтеритах, воспалительных заболеваниях толстого кишеч­ника, спру), а также от недостаточности кишеч­ной лактазы, встречающейся у взрослых людей.

11.4.2. Нарушения синтеза и распада гликогена

В клетки тканей организма глюкоза может поступать как экзогенная из пищи, так и обра­зованная эндогенно из депонированного глико­гена (в результате гликогенолиза) или из дру­гих субстратов, таких как лактат, глицерол, аминокислоты (в результате глюконеогенеза). Всосавшаяся в тонкой кишке глюкоза поступа­ет через воротную вену в печень и попадает в гепатоциты. За перенос глюкозы в клетки отве­чают транспортные белки - GluT, которые спо­собны переносить глюкозу через мембрану про­тив градиента концентрации и усиливать пас­сивный транспорт. В клетках глюкоза фосфори-лируется в гексокиназной реакции, превраща­ясь в глюкозо-6-фосфат (Г-6-Ф), Г-6-Ф является субстратом нескольких путей метаболизма: с этой молекулы начинается синтез гликогена, пенто-зофосфатный цикл, гликолитический распад до лактата или аэробное полное расщепление до СО, и Н₂0. В клетках, способных к глюконеогенезу (клетки печени, почек, кишечника), Г-6-Ф мо­жет дефосфорилироваться и в виде свободной глюкозы поступать в кровь и переноситься в другие органы и ткани.

Особенно важна глюкоза для клеток мозга.

Глава 11 / патофизиология типовых нарушен

18 Эта* 552

Рис. 81. Структура гликогена

Клетки нервной системы зависят от глюкозы как от основного энергетического субстрата. В то же время в мозге нет запасов глюкозы, она там не синтезируется, нейроны не могут потреблять другие энергетические субстраты кроме глюко­зы и кетоновых тел.

Гликоген. Из Г-6-Ф в результате сочетанного действия гликогенсинтетазы и «ветвящего» фер­мента синтезируется гликоген - полимер, напо­минающий по виду дерево. В молекуле гликоге­на может содержаться до миллиона моносаха­ридов. При этом происходит как бы кристалли­зация гликогена и он не обладает осмотическим эффектом. Такая форма пригодна для хранения в клетке. Если бы такое количество молекул глюкозы было растворено, то из-за осмотичес­ких сил клетку бы разорвало. Гликоген являет­ся депонированной формой глюкозы. Он содер­жится практически во всех тканях; в клетках нервной системы его количество минимально, а в печени и мышцах его особенно много. Глико­ген содержит только два типа гликозидных свя­зей: а(1-»4)-тип и а(1-»6)-тип. Связь а(1->4)-тип формируется через каждые 8-10 остатков D-глю-козы (рис. 81).

Гликогенолиз. Это путь расщепления глико­гена. Гликоген в организме в основном сохраня­ется в печени и скелетных мышцах. Гликоген мышц используется в качестве источника энер­гии при интенсивной физической нагрузке. Гли­когенолиз в печени активируется в ответ на сни­жение концентрации глюкозы при перерывах в приеме пищи или в ответ на стрессовые воздей­ствия. Основными гормонами, активирующими гликогенолиз, являются глюкагон, адреналин (эпинефрин) и кЪртизол (табл. 36).

Снижение синтеза гликогена. Снижение син­теза происходит при поражении гепатоцитов (ге-

Гормональная регуляция гликогенолиза

Таблица 36

Гормон	Место образования	Инициатор	Эффект на гликогенолиз
Глюкагон	а-клетки поджелудочной железы	Гипогликемия	Быстрая активация
Адреналин	Мозговой слой	Стресс,	Быстрая активация
	надпочечника	гипогликемия
Кортизол	Кора надпочечников	Стресс	Длительная активация
Инсулин	р-клетки поджелудочной железы	Гипергликемия	Подавление

патиты, отравление фосфором, четыреххлорис-тым углеродом и др.); гипоксии, когда дефицит кислорода неизбежно приводит к существенно­му снижению эффективности образования АТФ, необходимого для синтетических процессов; сни­жении тонуса парасимпатической нервной сис­темы; гиповитаминозах В_: и С; эндокринных заболеваниях - сахарном диабете, тиреотоксико­зе, недостаточности надпочечников (болезнь Ад-дисона).

Усиление распада гликогена. Усиление гли­когенолиза в печени происходит при возбужде­нии центральной нервной системы. Нервные импульсы проводятся симпатической нервной

"Вертящий" фермент

Синтез гликогена

Рис. 82. Дефекты ферментов метаболизма гликоге­на, приводящие к гликогенозам разного типа

системой к депо гликогена и активируют про­цесс его распада, обеспечивая поступление глю­козы в кровь. Усиление гликогенолиза наблю­дается также при повышении продукции гормо­нов - стимуляторов гликогенолиза (адреналина, глюкагона, тироксина и соматотропного гормо­на) и при интенсивной мышечной работе, что обусловливается увеличением потребления глю­козы мышцами. Кроме того, распад гликогена повышается при шоке, лихорадке, эмоциональ­ных нагрузках.

При недостаточности гликогена (вследствие снижения синтеза или уменьшения его распада) тканевая энергетика переходит на использоване в качестве субстратов для окисления жиров и белков. В результате этого происходит избыточ­ное образование кетоновых тел и развивается интоксикация. Использование клеткой белков как источника энергии обусловливает наруше­ния различных ферментативных и пластических процессов.

Гликогенозы. Так называются болезни пато­логического депонирования гликогена. Это груп­па наследственных патологий, при которых вследствие генетически обусловленных дефектов некоторых ферментов метаболизма гликогена происходит его избыточное накопление в различ­ных органах, прежде всего в печени и скелет­ных мышцах. При некоторых типах гликогено-зов синтезируется гликоген с нарушенной струк­турой (рис. 82).

В настоящее время известны 12 типов гли-когенозов. Наиболее часто встречаются следую­щие:

1. Гликогеноз I типа, или болезнь Гирке (Крефельда - Гирке), или гепатонефромегаль-ный. Впервые описан в 1929 г. Этот тип глико-геноза встречается наиболее часто. В основе дан­ной патологии лежит наследственный дефицит фермента глюкозо-6-фосфатазы в печени и поч-

274