Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Врожденные нарушения утилизации моносахаридов - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

Генетические нарушения обмена гексоз обусловлены модификацией структуры ферментов, катализирующих их метаболизм в клетках. Недостаточность активности отдельных ферментов ведет обычно к накоплению в жидких средах и в самих клетках соответствующих гексоз или их метаболитов, оказывающих повреждающее воздействие на клеточном и системном уровнях.
Генетические дефекты утилизации галактозы возникают в результате трех видов недостаточности активности ферментов, которые передаются по аутосомно-рецессивному типу. Недостаточность активности галактокиназы возникает при повреждении генов в хромосоме 17, контролирующих образование этого фермента, что нарушает основной путь метаболизма галактозы:

Отсутствие процесса фосфорилирования галактозы делает невозможным проникновение ее в клетки.
Схема 9. Непереносимость галактозы

Накопление галактозы в крови частично угнетает синтез и высвобождение глюкозы в систему кровообращения. Поэтому при недостаточной активности галактокиназы возникают не только галактоземия, галактозурия, но и гипогликемия, аминоацидемия и альбуминурия. Угнетение утилизации галактозы и ее превращений в другие продукты ведет к ограничению синтеза в клетках печени гликопротеидов крови, в соединительной ткани — мукополисахаридов и аминополисахаридов, в мозговой ткани — лактолипидов. Подобные нарушения лежат в основе развития прогрессирующих дистрофических процессов в клетках различных органов. Галактоземия характеризуется тяжелыми повреждениями желудочно-кишечного тракта, печени, почек, ранним развитием катаракты в связи с усилением образования галактитола, умственной отсталостью и замедлением роста у детей. В тяжелых случаях при галактоземии могут возникать гиперхлоремический ацидоз почечного и гастроинтестинального происхождения.
Генетический дефицит галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы в клетках печени и эритроцитах ведет к накоплению галактозо-1-фосфата в цитоплазме и угнетению активности ключевых ферментов метаболизма глюкозы (схема 9). Являясь аналогом глюкозо-1-фосфата, галактозо-1-фосфат действует как конкурентный ингибитор фосфоглюкомутазы и тем самым тормозит гликолиз. При создании высокой концентрации галактозо-1-фосфата проявляется его цитотоксическое действие. В свою очередь снижение внутриклеточной утилизации галактозо-1-фосфата ограничивает дальнейшее поступление нефосфорилированной формы галактозы в клетки, что служит причиной развития галактоземии, при которой снижается активность галактокиназы. Возникновение комбинированной недостаточности активности уже
двух ферментов в метаболизме галактозы приводит к грубым нарушениям синтеза мукополисахаридов, галактолипидов и других продуктов. Это вызывает тяжелые повреждения желудочно-кишечного тракта, почек, печени, хрусталиков глаз, ведет к умственной отсталости у детей. При указанном виде генетической ферментной недостаточности угнетение анаэробного гликолиза в органах и тканях сочетается с чрезмерным накоплением гликогена в печени и развитием ее цирроза.
Генетический дефицит эпимеразы возникает преимущественно в эритроцитах и существенно не отражается на их функции. Этот вид врожденного дефекта является относительно безвредной аномалией.
При всех указанных выше видах недостаточности активности ферментов исключение лактозы и галактозы в качестве пищевых продуктов оказывает корригирующее действие, если патологический процесс в клетках не трансформировался в стадию необратимых органических повреждений.
Генетические нарушения расщепления фруктозы возникают при угнетении активности отдельных ферментов и передаются по аутосомно-рецессивному типу. Дефицит фруктокиназы в клетках печени, почек и тонкой кишки сопровождается угнетением фосфорилирования фруктозы при участии АТФ.
В результате подобного дефекта после приема фруктозы с пищей возникают фруктоземия и эссенциальная фруктозурия. Врожденная непереносимость фруктозы может быть связана также с селективным дефицитом фермента фруктозо-1-альдолазы В в клетках печени, коркового вещества почек и тонкой кишки, где его активность не превышает 15 % от должной, что ведет к угнетению реакции фосфорилирования фруктозы.
Недостаточная активность фруктозо-1- фосфатальдолазы в клетках печени, почек и тонкой кишки не ведет к ограничению всасывания фруктозы. Прием фруктозы с пищей вызывает значительную фруктоземию, фруктозурию и гипогликемию. Гипогликемия возникает в результате накопления фруктозо-1- фосфата в клетках печени и ингибиторного действия его на процессы глюконеогенеза, гликогенолиза и на активность фруктокиназы, что определяет цитотоксические эффекты при дефиците фруктозо-1-фосфатальдолазы. Одновременно с этим появляется гипермагниемия, гипераланинемия, гиперлактемия, гиперглицеролемия и гиперлипидемия, несмотря на сохранение в плазме крови нормальной концентрации инсулина.
Длительное накопление фруктозо-1-фосфата в гепатоцитах вызывает их повреждение, выход билирубина и печеночных энзимов во внеклеточную среду. Аккумуляция фруктозо-1-фосфата в клетках канальцев почек является причиной развития канальцевой дисфункции и ослабления способности почек выводить кислую мочу. При этом нередко появляется альбуминурия и аминоацидурия. Клинически заболевание проявляется остро — вскоре после приема фруктозы с пищей возникают рвота, диарея, боли в животе, развивается симптоматика гипогликемического шока с олиго- и анурией и др. Длительное употребление фруктозы больными, даже в небольшом количестве, индуцирует развитие кахексии, гепатоспленомегалии, тяжелого цирроза печени, грубых нарушений деятельности почек и ЦНС.
Врожденная непереносимость фруктозы,
обусловленная недостаточной активностью фруктозо-1,6-дифосфатазы, характеризуется нарушением реакции:

Это вызывает накопление в клетках печени фруктозо-1,6-дифосфата и блокаду глюконеогенеза из лактата и глюкагенных аминокислот. Глюкагон и КТА утрачивают способность усиливать высвобождение глюкозы из гепатоцитов в кровь, у больных развивается гипогликемия с соответствующими функциональными проявлениями.
Гликогенозы представлены группой наследственных болезней, характеризующихся угнетением внутриклеточного расщепления гликогена (схема 10). Аномальное накопление гликогена в клетках нарушает их функции и ведет к развитию дистрофических процессов. Гликогенозы подразделяют на следующие типы.
Гликогеноз I типа (болезнь Герке) наследуется по аутосомно-рецессивному механизму. Причиной заболевания является врожденное резкое снижение активности глюкозо-6-фос- фатазы в клетках печени, слизистой тонкой кишки, тромбоцитах и других структурах, что нарушает в микросомах течение реакции:

Схема 10. Обмен гликогена

Нарушение катализа последней ступени расщепления гликогена вызывает его аккумуляцию в печени, почках и других органах даже при сниженном уровне глюкозы в крови. Одновременно тормозится глюконеогенез и происходит накопление глюкозо-6- фосфата. В связи с повышением содержания НАДФН и НАДН в клетках это сочетается с усилением превращения глюкозо-6-фосфата в молочную кислоту. В жировой ткани усиливается липолиз, развиваются гиперлипидемия, гиперхолестеринемия и гипертриглицеридемии из-за снижения продукции в печени липопротеидлипазы. В результате у больных возникает выраженная предрасположенность к развитию кетонемии, особенно при голодании. Гиперлипо- и гиперхолестеринемия ведут к атипическому отложению жира и гликогена, поэтому заболевание проявляется в виде непропорционально худых конечностей, кукольного лица, ксантом, задержки роста, геморрагического диатеза, накопления гликогена в печени, почках и других органах.
Гликогеноз II типа (болезнь Помпе, генерализованный гликогеноз) является аутосомно- рецессивным заболеванием, возникающим в результате недостаточной активности альфа-глюкозидазы — лизосомного фермента, гидролизующего линейные олигосахариды в связях на периферии молекулы гликогена. При болезни Помпе наиболее сильно повреждаются сердце, скелетные мышцы и ЦНС. У больных развиваются бивентрикулярная кардиомиопатия, прогрессирующая сердечная недостаточность, генерализованная гипотензия и различные нервные расстройства.

Гликогеноз III типа (болезнь Кори) — аутосомно-рецессивное заболевание, связанное с дефицитом фермента амило-1,6-глкжозидазы и нарушением реакции:

Заболевание проявляется в раннем детском возрасте в виде гепатомегалии, гипогликемии, прогрессирующей миопатии с ослаблением мышечных сокращений и миокардиодистрофии.
Гликогеноз IV типа (болезнь Андерсена, амилопектиноз) является аутосомно-рецессивным заболеванием с характерным дефицитом фермента альфа-1,4-глкжан-6-гликозил- трансферазы. При этом синтезируемый гликоген утрачивает способность формировать разветвленную молекулу, а представлен только линейными цепями, сходными по структуре с амилопектином. Линейные цепи гликогена плохо растворимы и клетки печени, селезенки и других органов реагируют на его накопление как на инородное тело. Это ведет к возникновению гепатомегалии, спленомегалии, гепатоцеллюлярному воспалительному процессу, циррозу печени, портальной гипертензии и повреждению скелетных мышц.
Гликогеноз V типа (болезнь Мак-Ардля) — аутосомно-рецессивное заболевание; происхождение которого связано с врожденным дефицитом в клетках скелетной мускулатуры фермента альфа-1,4-глюканфосфорилазы при нормальном содержании в печени альфа-1,4- глюканфосфорилазы и мышечной фосфорилазкиназы. В скелетных мышцах блокируется реакция:

Болезнь Мак-Ардля характеризуется развитием быстрого утомления скелетных мышц. В норме сокращение мышц протекает синхронно с гликогенолизом и образованием лактата, так как при анаэробном гликолизе образуется необходимая для сокращения АТФ. Повышение уровня Са2+ индуцирует сокращение мышц параллельно с активацией киназы фосфорилазы В, превращая ее в активную фосфорилазу А, расщепляющую гликоген. При болезни Мак-Ардля дефицит мышечной альфа-1,4-глюканфосфорилазы вызывает задержку гликогенолиза, что снижает поток метаболитов через путь Эмдена—Мейергофа, уменьшает образование НАДН, необходимого для нормальной скорости захвата кислорода. Возникает значительное уменьшение потенциала фосфорилирования в скелетных мышцах (АТФ/АДФ) х (неорганический фосфат). В сокращающихся мышцах нарушения окислительного метаболизма лишь частично компенсируются увеличением доступности других субстратов окисления глюкозы и НЭЖК, но это не предохраняет от слабости мышечных сокращений, быстрого развития утомления, появления мышечных судорог, псевдогипертрофии и миоглобинурии.
Гликогеноз VI типа (болезнь Херса) — аутосомно-рецессивное заболевание, обусловленное недостаточной активностью фермента печеночнойальфа-1,4-глюканфосфорилазы при сохранении нормальной фосфорилазактивирующей системы. Болезнь Херса характеризуется медленным течением с мало выраженными клиническими проявлениями. У больных увеличивается содержание гликогена в печени, появляется предрасположенность к развитию гипогликемии и гиперкетонемии, особенно при голодании.
Гликогеноз VII типа (болезнь Тарци) является аутосомно-рецессивным заболеванием, связанным с врожденным дефицитом содержания в скелетных мышцах энзима — фосфо- фруктокиназы, которая участвует в первичных реакциях гликолиза:

Болезнь Тарци проявляется в виде слабости и быстрого утомления сокращений скелетных мышц, миалгии, мышечных судорог, миоглобинурии.
Гликогеноз VIII типа возникает в результате сцепленного с Х-хромосомой дефицита печеночной и лейкоцитарной фосфорилазы. При этом блокируется активность альфа-1,4- глюканфосфорилазы и резко снижается высвобождение остатков глюкозы из гликогена. Заболевание характеризуется хроническим течением, медленным развитием гепатомегалии, наклонностью к появлению гипогликемии, особенно при голодании.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »