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

Мукополисахаридозы - 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

Энзимопатии в обмене гетерогликанов, относящихся к гликозаминогликанам, связаны с недостаточностью активности ряда ферментов в лизосомах в результате генных мутаций. В этих случаях белковая часть гликозаминогликанов подвергается гидролизу внеклеточно, в то время как углеводный компонент может расщепляться только в лизосомах. Поэтому в связи с блокадой распада в лизосомах кислых гликозаминогликанов их метаболизм накапливается практически во всех клетках тканей и органов, что приводит к нарушениям клеточных функций, в которых участвуют эти субстанции (процессы оссификации, регуляции выведения воды и электролитов, рост тканей и др.). В зависимости от дефектов отдельных лизосомальных ферментов (альфа-1- идуронидаза, идуронатсульфатаза, гепарин- N-сульфатаза, N-ацетил-альфа-О-глюкозамидаза и др.) различают 8 типов мукополисахаридозов. Их объединяет ряд общих сходных патологических процессов в органах и тканях. Дистрофии, развивающиеся в клетках, в которых накапливаются гликозаминогликаны, характеризуются усиленной пролиферацией соединительной ткани и формированием фиброза (фиброз портальной системы в печени, гепатомегалии, склерозирующий фиброз аорты и митральных клапанов сердца, гиперплазия интимы артерий, висцеромегалия и др.).
Структурные и обменные нарушения при мукополисахаридозах определяют клинические проявления заболевания. Внешний вид больных характеризуется увеличением массы лицевой части черепа (широкий нос, прогнатия, большие губы, макроглоссия), макроцефальной конфигурацией черепа, нарушениями роста скелета, мышечными контрактурами, анкилозом суставов.
Врожденные нарушения синтеза лизосомальных ферментов могут также распространяться на метаболизм муколипидов. В этих случаях возникают муколипидозы, для которых характерно комбинированное угнетение активности ферментных систем, метаболизирующих не только гликолипиды, но и гликопротеины, а также гликозаминогликаны. Муколипидозы характеризуются дисморфией лицевой части черепа, гиперплазией губ, утолщением кожи, ограничением подвижности всех суставов и замедленным ростом.

Приобретенные нарушения утилизации глюкозы

Содержание глюкозы в плазме крови может существенно изменяться при различных заболеваниях (табл. 9).

Таблица 9. Содержание глюкозы в плазме крови при различной органной патологии
Глюкоза в плазме крови


снижение содержания

повышение содержания

Уменьшение потребления углеводов — голодание, нервная анорексия

Вторичная гипергликемия — острый и хронический панкреатит, карцинома поджелудочной железы, панкреотомия

Усиление потребления глюкозы — гиперактивность скелетных мышц, лихорадка, злокачественные опухоли
Увеличение потери глюкозы — почечная глюкозурия, синдром мальабсорбции

Эндокринопатии — болезнь Кушинга, гипертиреоз, акромегалия, феохромоцитома
Медикаментозная гипергликемия — применение диуретиков, кортикостероидов, никотиновой кислоты, оральных контрацептивов у женщин

Недостаточность глюконеогенеза — острая почечная дистрофия, цирроз печени, гликогенозы, особенно I тип, галактоземия, врожденная толерантность к фруктозе
Дефицит контринсулярных гормонов — гипофизарная недостаточность, острая и хроническая недостаточность надпочечников, гипотиреоз
Эндогенная гиперпродукция инсулина — аденома бета- клеток, карцинома островкового аппарата, гиперплазия островков поджелудочной железы

 

Нарушение углеводного обмена в клетках органов и тканей вызывает четыре вида патогенных факторов — анормальная секреторная деятельность β-клеток островков поджелудочной железы, циркуляция в крови антагонистов инсулина в чрезмерной концентрации, ослабление рецепторного связывания инсулина и пострецепторные повреждения. Среди этих патогенных факторов наиболее многочисленны антагонисты инсулина (табл. 10).
Таблица 10. Антагонисты инсулина, циркулирующие в плазме крови


Природа антагониста

Вид антагониста

Гормоны

Катехоламины, глюкагон, соматотропин, тироксин, эстрогены, пролактин, аргинин-вазопрессин

Метаболиты

Кетоновые тела, незстерифицированные жирные кислоты

Иммуноглобулины

Антиинсулиновые антитела, антитела против инсулиновых рецепторов

Схема 11. Регуляция секреции клеток островков Лангерганса поджелудочной железы

Обозначения: + стимуляция, - торможение
Приобретенные дефекты утилизации глюкозы клетками органов и тканей могут быть связаны с изменениями регуляции обратной взаимосвязи между а- и β-клетками поджелудочной железы (схема 11). Важную роль в метаболизме глюкозы играет также дисфункция гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, щитовидной железы и гепатоцитов, в которых осуществляется обмен углеводов. При дисфункции гипоталамо-гипофизарно- надпочечниковой системы высвобождается избыточное количество КТА, стимулирующих через β2-адренорецепторы гликогенолиз в печени и тормозящих потребление глюкозы скелетными мышцами. Через βι-адренорецепторы КТА усиливают окисление жирных кислот и гликолиз в мышцах, что совпадает с действием глюкагона. Нарушения углеводного обмена потенцируются в условиях избыточного синтеза и высвобождения в кровь тироксина. В этих условиях значительно активируются анаэробный гликолиз и пентозный цикл — основные источники рибоз, ускоряется гликогенолиз в печени, увеличивается распад глюкозы в клетках и возрастает образование кетоновых тел.
В механизмах недостаточности утилизации глюкозы в клетках важное значение имеет рецепция гормонов островкового аппарата поджелудочной железы. A-Клетки поджелудочной железы (у человека около 25 % от общего количества инкреторных клеток островкового аппарата) синтезируют и депонируют полипептидный гормон глюкагон. Активаторами секреции глюкагона являются адреналин, панкреозимин, снижение концентрации глюкозы в плазме крови, в то время как ингибиторами — инсулин, соматостатин и высокий уровень глюкозы в крови. Взаимодействие глюкагона со специфическими рецепторами мембраны клеток-мишеней увеличивает внутриклеточную концентрацию цАМФ и активирует ключевые ферменты метаболизма углеводов. Главным органом-мишенью приложения действия глюкагона является печень. В гепатоцитах глюкагон увеличивает выделение глюкозы в кровь при участии аденилатциклазной системы, в них же основная масса гормона метаболизируется и частично выделяется с желчью. В общий круг кровообращения проникает лишь небольшое количество глюкагона, где он сравнительно быстро разрушается. Избыток глюкагона в плазме крови поддерживает гипергликемию благодаря сильной стимуляции гликогенолиза. При нарушениях внутриклеточного образования цАМФ в органах-мишенях физиологический эффект глюкагона ослабляется. Если это происходит в В-клетках островкового аппарата, то глюкагон недостаточно усиливает высвобождение инсулина, что ведет к значительному снижению его концентрации в крови. Усиление гликогенолиза в результате активации фосфорилазы вызывает ускоренный выброс глюкозы в кровь. На фоне торможения гликолиза, снижения синтеза жирных кислот и холестерина под воздействием глюкагона происходит мощная активация глюконеогенеза.
Гликолиз угнетается потому, что цАМФ-зависимая протеинкиназа снижает активность пируваткиназы — фермента, контролирующего скорость анаэробного гликолиза. Синтез жирных кислот ослабляется вследствие фосфорилирования и торможения активности ацетил- КоА-карбоксилазы цАМФ-зависимой протеинкиназой, а синтез холестерина — за счет угнетения активности гидроксиметилглутарил- КоА-редуктазы. Кетогенный эффект глюкагона наиболее выражен при инсулиндефицитных состояниях и происходит на фоне стимуляции липолиза в гепатоцитах и в жировых клетках. Эффект связан с торможением активности ацетил-КоА-карбоксилазы и понижением концентрация малонил-КоА, что ведет к гиперпродукции ацетил-КоА и усилению образования кетоновых тел. В свою очередь повышение содержания ацетил-КоА в гепатоцитах влечет за собой увеличение активности пируваткиназы, используемой в реакциях образования оксалоацетата из пирувата в митохондриях.
Изменение глюкагоном активности фруктозо-1,6-дифосфатазы — фермента, лимитирующего скорость реакций глюконеогенеза, стимулирует превращение фруктозо-1,6-дифосфата во фруктозо-6-фосфат, в результате чего значительно возрастает синтез глюкозы, фруктозы, диоксиацетона и глицеральдегида. Кроме того, глюкагон усиливает действие Са2+-мобилизирующих гормонов — вазопрессина, адреналина и других — на печень. В этих условиях катехоламины потенцируют выход из жировой ткани глицерина как предшественника глюкозы и выход АКТГ — стимулятора секреции глюкокортикоидов. Влияние глюкагона на обмен кальция приведено в табл. 11.

Таблица 11. Влияние глюкагона на обмен кальция в тканях


Объект-мишень

Характер влияния

Кальцитонинпродуцирующие

Стимуляция синтеза и высвобождения

клетки

кальцитонина, усиление утилизации Са2+ клетками,

 

развитие гипокальциемии

Костная ткань,

Усиление активности фосфатазы

дентин зубов

и синтеза коллагена

Инсулин является одним из главных представителей группы пептидных гормонов, которая включает также инсулиноподобный фактор роста I и II. Инсулин синтезируют и депонируют высокодифференцированные В-клетки островков Лангерганса. Он представляет собой полипептид с периодом полураспада в крови 7—30 мин. Стимуляторами секреции инсулина В-клетками являются парасимпатические нервы поджелудочной железы, глюкагон, гастроинтестинальные полипептиды, аргинин, ингибиторами — соматостатин, адреналин, норадреналин. Секреторная способность В-клеток у здорового человека подчинена циркадному ритму с длительностью периодов 105—120 мин. При повышении концентрации глюкозы в крови на секреторную деятельность В-клеток воздействуют две группы регуляторов. Первая группа — глюкоза, глюкагон и гастроинтестинальные полипептиды — резко усиливает высвобождение инсулина в кровь в течение первых 3—5 мин после развития гипергликемии. Вторая группа — ингибиторы — прекращает секрецию инсулина к 10-й минуте. Это позволяет быстро нормализовать уровень глюкозы в крови за счет создания кратковременного периода гиперинсулинемии и повышения концентрации гастроинтестинальных гормонов, взаимно усиливающих секреторную активность В-клеток. Нормальная секреторная активность сохраняется лишь в условиях адекватного использования глюкозы в обменных процессах, протекающих в В-клетках.
Инсулиноподобный фактор роста 1 и 2 входит в группу полипептидных гормонов, имеющих 50 % гомологию структурной организации с инсулином. Инсулиноподобный фактор I и II типов синтезируется в печени и в меньшей степени в других органах; его продукция контролируется гормоном роста гипофиза. Инсулиноподобный фактор воздействует на клетки через специфические рецепторы, принадлежащие к группе рецепторов для факторов роста с тирозинкиназной активностью. Структурно эти рецепторы на 70 % идентичны рецепторам инсулина. Эффекты инсулиноподобного фактора роста могут передаваться путем использования эндокринных, паракринных и аутокринных механизмов. Эти эффекты заключаются в усилении утилизации глюкозы клетками и включения сульфатов в хрящевые ткани, в стимуляции пролиферации клеток и в обеспечении митогенного действия других видов факторов роста.
В регуляции утилизации глюкозы клетками ведущую роль играет инсулин. Действие инсулина на клетки опосредуется через специфические рецепторы. Связывание инсулина с рецепторами вызывает интернализацию комплекса инсулин — рецептор в цитоплазму. В клетке мишени центральным действием инсулина является дефосфорилирование ряда ключевых ферментов межуточного обмена. Дефосфорилирование гликогенсинтетазы ведет к активации ферментов синтеза гликогена. Дефосфорилирование гормонзависимой липазы угнетает ее активность, что ослабляет гидролиз триглицеридов.
В интактном организме недостаток и избыток инсулина в крови оказывают противоположные эффекты (табл. 12).
Таблица 12. Фармакологические эффекты инсулина


Вид
метаболизма

Эффект инсулина

Углеводный
обмен

При избытке инсулина — повышение синтеза гликогена, торможение гликогенолиза, глюконеогенеза, повышение утилизации глюкозы в инсулинзависимых клетках. При дефиците инсулина — усиление синтеза глюкозы в печени, угнетение утилизации глюкозы инсулинзависимыми клетками

Белковый
обмен

При избытке инсулина — повышение синтеза белков, торможение протеолиза При дефиците инсулина — усиление распада белков, угнетение белкового синтеза

Жировой
обмен

При избытке инсулина — повышение синтеза триглицеридов и депонирования их в клетках, торможение расщепления триглицеридов в клетках. При дефиците инсулина — усиление распада триглицеридов, повышение кетогенеза, нарушение использования кетоновых тел клетками периферической ткани.

Угнетение глюконеогенеза возникает в результате торможения аккумуляции цАМФ, недостаточности фосфорилирования и активирования пируваткиназы. Антилиполитическое действие инсулина осуществляется за счет угнетения активности аденилатциклазы и снижения содержания цАМФ в жировых клетках. Стимуляция утилизации глюкозы клетками сопровождается ее депонированием в виде гликогена, снижения концентрации глюкозы в крови. D-клетки островковой ткани поджелудочной железы образуют и депонируют соматостатин, контролирующий уровень секреции глюкагона и инсулина, панкреогастрин (регулятор секреции НС1 в желудке), секретин (стимулятор экзогенной секреции поджелудочной железы).
Нарушения углеводного обмена при приобретенных дефектах гормональной регуляции проявляются в следующих формах.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »