Нарушения промежуточного обмена углеводов

Нарушения промежуточного обмена углеводов.

гликолиз в тканях до пировиноградной или молочной кислот с синтезом минимального количества АТФ;

окисление в тканях в цикле Кребса в присутствии кислорода до конечных продуктов — углекислого газа и воды с синтезом максимального количества АТФ;

пентозофосфатный путь окисления глюкозы, синтез рибозо-5-фосфата и НАДФН₂;

гликонеогенез в печени; синтез и распад гликогена в печени.

Все эти процессы могут нарушаться при патологических состояниях организма.

Патологическое усиление распада гликогена происходит при сильном возбуждении ЦНС (импульсы к гликогенсодержащим клеткам идут по симпатическим нервным путям), при повышении количества гормонов, стимулирующих гликогенолиз (глюкагона, адреналина, тиреоидных гормонов). Усиление распада гликогена при одновременном увеличении потребления мышцами глюкозы происходит при тяжелой мышечной нагрузке. Синтез гликогена может изменяться в сторону снижения или патологического усиления.

Снижение синтеза гликогена происходит при тяжелом поражении клеток печени (при гепатитах, циррозах, отравлении печеночными ядами), когда нарушается тгликогенообразовательная функция. Причем снижается синтез гликогена как из глюкозы, так и из неуглеводных продуктов (например, из молочной кислоты), т.е. происходит нарушение гликонеогенеза. Синтез гликогена снижается при гипоксии, так как в условиях гипоксии уменьшается образование АТФ, необходимой для синтеза гликогена. При уменьшении в организме содержания гликогена развивается гипогликемия, а энергетический обмен переходит на жировой и белковый. В результате может развиться интоксикация кетоновыми телами и потеря пластического материала клетками.

Патологическое усиление синтеза гликогена ведет к его избыточному накоплению в органах и тканях и повреждению их. Это происходит при гликогенозах (гликогенной болезни), в основе которых лежит врожденный дефицит ферментов, катализирующих распад или синтез гликогена. Гликогенозы наследуются по аутосомно-рецессивному типу. Как правило, они проявляются вскоре после рождения. Описано 12 типов гликогеноза, часть из них очень редкие.

Гликогеноз I типа. Гепатонефромегальный гликогеноз, или болезнь Гирке, встречается наиболее часто. В основе этой патологии лежит врожденный дефицит в печени и почках фермента глюкозо-6-фосфатазы. Данный фермент отщепляет свободную глюкозу от глкжозо-6-фосфата, что делает возможным ее трансмембранный переход из клеток печени и почек в кровь. При недостаточности глюкозо-6-фосфатазы в клетках печени и почек (особенно в ядре клеток) накапливается гликоген. Размеры печени п почек увеличиваются. Развивается гипогликемия. Больные вынуждены очень часто принимать пищу. Возрастает содержание в крови молочной кислоты, в которую при дефиците глкжозо-6-фосфатазы усиленно переходит глюкозоб-фосфат. Развивается метаболический ацидоз. Больные дети, как правило, рано умирают от интеркуррентных заболеваний или ацидотической комы.

Гликогеноз II типа. Генерализованный гликогеноз, или болезнь Помпе, развивается при врожденном дефиците кислой 1,4-глкжозидазы. Этот фермент содержится в лизосомах. Он отщепляет глюкозные остатки от молекул гликогена и расщепляет мальтозу. В лизосомах клеток различных тканей и органов накапливается гликоген, который оттесняет цитоплазму, заполняет всю клетку и разрушает ее. Симптомы гликогеноза данного типа появляются через несколько суток или недель после рождения. Отложение гликогена в языке ведет к его увеличению, в диафрагме - к нарушению дыхания и т.д. Ведущим симптомом является увеличение сердца (кардиомегатия) вследствие отложения в нем гликогена. Больные дети рано умирают от сердечной недостаточности.

Гликогеноз III типа. Болезнь возникает при полной или частичной недостаточности фермента амило-1,6-глюкозидазы, по проявлениям напоминает гликогеноз I типа (гипогликемия, мышечная слабость, кетоз). Однако прогноз благоприятный, гак как в пубертатном периоде развитие болезни замедляется.

Гликогеноз IVтипа. Это диффузный гликогеноз, сопровождающийся циррозом печени. В основе его лежит врожденный дефицит фермента D-1,4-глюкано-глюкозилтрансферазы, обеспечивающего ветвление гликогена. В печени, селезенке и других тканях накапливается измененный гликоген с малым числом точек ветвления. Функция органов, в особенности печени, нарушается. Признаки гликогеноза проявляются вскоре после рождения. Развиваются цирроз печени и желтуха, выражена гипогликемия. Больные дети обычно погибают на первом году жизни.

Кроме рассмотренных типов гликогенозов существуют более редкие, а также смешанные формы.

Нарушения обмена углеводов в тканях могут вызвать следующие патологические факторы:

гипоксические состояния, наблюдающиеся при недостаточности кровообращения, дыхания, при анемиях и др. В тканях преобладает анаэробный путь окисления углеводов, накапливаются молочная и пировиноградная кислоты. Содержание молочной кислоты возрастает в несколько раз. В тканях молочная кислота ускоряет диссоциацию оксигемоглобина, расширяет коронарные сосуды, т. е. оказывает при гипоксии определенное компенсаторное влияние. Длительно существующий избыток лактата действует отрицательно, так как развивается метаболический ацидоз со всеми соответствующими последствиями;