Патология минерального обмена.

Минеральные вещества (соли) входят в состав всех клеток и тканей тела и являются их необходимой составной частью. Солевой обмен тесно связан с водным обменом, поскольку большинство минеральных соединений находится в форме водных растворов. Часть минеральных веществ связана с белками и другими органическими соединениями. Нарушение минерального обмена определяется недостаточным поступлением и усвоением этих веществ, но может быть и следствием нарушения функции эндокринной системы (гипофиза, надпочечников, щитовидной и паращитовидных желез) или недостаточностью поступления с пищей некоторых витаминов (например, витаминов группы Д).

Нарушение обмена натрия и калия. Натрий и калий содержатся в организме преимущественно в виде ионов хорошо растворимых солей; эти элементы содержаться во всех тканях. Характерным является наличие большого количества натриевых солей (главным образом хлоридов, фосфатов и бикарбонатов натрия) во внеклеточных жидкостях – плазме крови, лимфе, ликворе, пищеварительных соках. Соли калия, напротив, преобладают в содержимом клеток. Обмен ионов натрия и калия тесно взаимосвязан. Нарушения обмена натрия тесно связаны с нарушением водного обмена: чем сильнее задержка натрия в организме, тем более выражена задержка воды.

Последствия гипонатриемии: понижается осмотическое давление внеклеточной жидкости, вода согласно закону осмоса поступает в клетки – клетки набухают, например, гипергидратация клеток мозга, почек, эритроцитов и соответственно нарушается функция этих клеток. Снижение в крови концентрации натрия ведет к мышечной слабости, ослаблению пульса, падению АД, вплоть до коллапса, что объясняется уменьшением потенцирующего действия натрия на действие адреналина. При значительной потере натрия наблюдается выход из клеток ионов калия, что нарушает деятельность сердца, скелетной и гладкой мускулатуры, развивается мышечная адинамия, потеря аппетита.

Последствия гипернатриемии: повышение осмотического давления крови и внеклеточной жидкости, в результате чего внутриклеточная жидкость переходит во внеклеточное пространство – возникает дегидратация клеток и их сморщивание, нарушение функции. Избыток натрия во внеклеточной жидкости способствует задержке воды и развитию отеку, а также развитию гипертонии, так как натрий потенцирует действие адреналина на гладкую мускулатуру артериол и способствует их сужению.

Гипокалиемия – понижение концентрации калия в крови возникает при недостаточном поступлении калия с пищей или в случае потери калия с пищеварительными соками при рвоте, поносах (концентрация калия в пищеварительных соках примерно в 2 раза выше, чем в плазме крови); усиленное выделение калия с мочой, приводящее к гипокалиемии может возникать при избыточной выработке альдостерона (гиперальдостеронизм), так как избыток альдостерона тормозит реабсорбцию калия в почках. Последствия гипокалиемии: происходит изменение потенциала нервных и мышечных клеток и снижение их возбудимости, что ведет к гипорефлексии, мышечной слабости, понижению моторики желудка и кишечника, снижению сосудистого тонуса. Тяжелая гипокалиемия и связанные с ней расстройства энергетического обмена в почечной ткани ведут к нарушению в канальцах почек процессов реабсорбции и секреции различных веществ (воды, сахара, солей и др.).

Гиперкалиемия – повышение концентрации калия в плазме крови выше 6 ммоль/л – более опасна, чем калиемия. Когда концентрация калия в плазме достигает 8 – 13 ммоль/л, возможна смерть в результате «калиевой интоксикации», возникающей вследствие понижения выведения калия почками и усиленного тканевого распада, ведущего к освобождению тканевого калия. Она может произойти даже от быстрого переливания значительных количеств крови, так как выход калия из эритроцитов может иметь место путем диффузии без явлений их гемолиза. Клинически калиевая интоксикация проявляется в парестезиях, сердечной слабости, аритмиях; угрожающими признаками калиевой интоксикации являются коллапс, брадикардия, помрачение сознания. В случае летального исхода смерть наступает от остановки сердца в фазу диастолы желудочка.

Нарушение обмена магния.

Магний является вторым по концентрации катионом внутриклеточной среды, основная часть магния входит в состав костной ткани, и он в известной степени является антагонистом кальция. Он необходим для действия некоторых ферментов, катализирующих распад углеводов, а также для действия фосфатаз. Половина магния находится в скелете.

Гипермагниемия возникает при потреблении пищи, богатой магнием (фасоль, горох, пшено и др.), при явлениях ацидоза и нарушении выделения магния почками (уремия). При этом развивается депрессия и сон.

Гипомагниемия встречается при панкреатите, вследствие нарушения всасывания магния. Клинически проявляется тетанией.

Нарушение обмена железа и микроэлементов.

Нарушение обмена железа.

Недостаток железа в организме возникает либо в результате недостаточного поступления его с пищей, либо нарушения всасывания в стенке тонкой кишки. Нарушение всасывания железа возникает при недостатке соляной кислоты и витамина С, которые необходимы для перевода 3-валентного железа пищевых продуктов в 2-валентную форму, участвующую в обменных процессов. Наличие в просвете кишки соединений, связывающих железо (фосфаты, фитин и др.) также затрудняют всасывание его в кишечной стенке. Воспалительный процесс, избыток муцина на слизистой оболочке кишечника также затрудняют всасывание. Недостаток железа, прежде всего, отражается на кроветворении и приводит к развитию гипохромной анемии.

Избыток железа в крови приводит обычно к отложению железистых соединений в тканях. Возможно поступление и отложение окислов 3-валентного железа в легких – сидероз, что в дальнейшем приводит к развитию пневмосклероза. Чаще в организме встречается отложение эндогенного железа в виде гемосидерина, освобождающегося при массивных разрушениях эритроцитов. Оно может быть местным (на месте кровоизлияний в результате травмы) или общее (при заболеваниях, связанных с внутрисосудистым разрушением эритроцитов, при гемолитических анемиях, пернициозной анемии, желтухах). Гемосидерин при этом откладываются в клетках ретикуло-эндотелиальной системы, паренхимы печени, в извитых канальцах почек, в эпителии поджелудочной железы, клетках надпочечников и др.

Нарушение обмена меди. В процессе кроветворения обмен железа тесно связан с обменом меди. Медь способствует депонированию в печени железа, использованию его для синтеза гемоглобина и таким образом стимулирует кроветворную функцию костного мозга. Поэтому в результате недостаточности меди в организме уменьшается всасывание и использование железа, что ведет к развитию гипохромной и микроцитарной анемии; а также может способствовать развитию сахарного диабета (медь ингибирует инсулиназу) и кариеса зубов.

Обычно основная масса меди из крови попадает в печень, где образуется соединение белка с 6 атомами меди – церулоплазмин. При недостаточности фермента, осуществляющего включение меди в активный центр церулоплазмина в печени, медь переходит в кровь и соединяется с аминокислотами. Комплекс меди с аминокислотами является плохо растворимыми соединениями и откладываются в ряде тканей – чечевидном ядре мозга, клетках печени, селезенки, сетчатки глаза. Возникают дегенеративные изменения в органах, светобоязнь, аминоацидурия. Заболевание это носит название – гепатолентикулярная дегенерация.

Нарушение обмена кобальта. Кобальт также является важным фактором в процессе кроветворения. Он играет роль катализатора, способствующего более быстрому переходу депонированного железа в состав гемоглобина. Кобальт оказывает стимулирующее действие на образование эритроцитов, созревание нормобластов и поступление зрелых форм эритроцитов в циркулирующую кровь. Недостаточность кобальта (недостаточное поступление его с пищей, неполное всасывание его в тонкой кишке, нарушение комплексирования кобальта с бета-глобулином) в организме ведет к развитию гипохромной и пернициозной анемии. Избыток кобальта - к полицитемии и изменению продукции глюкагона.

Нарушение обмена цинка. Цинк входит в состав многочисленных ферментов (карбоксипептидаза, карбоангидраза, трансфосфорилаза, уриказа, дегидрогеназа) и гормонов (поджелудочной железы – инсулин, возможно – гормонов половых желез и гипофиза). Будучи связан с ферментами, гормонами, витаминами он оказывает значительное влияние на важнейшие жизненные процессы – развитие и рост организма, размножение, кроветворение, обмен белков, жиров и углеводов. При дефиците цинка возможна инсулиновая недостаточность и значительные нарушения обмена веществ, нарушаются процессы окостенения – снижается активность остеобластов, в результате возникает деминерализация костей.

Нарушение обмена марганца: недостаток марганца приводит к остеопорозу, нарушению функции половых желез. Избыток марганца вызывает поражение центральной нервной системы (паркинсонизм).

Нарушение обмена фтора. Основная биологическая роль фтора связана с его участием в процессе развития зубов и костеобразования. Избыточное поступление фтора в организм приводит к развитию флюороза, который характеризуется появлением крапчатости эмали, при более тяжелых формах – в хрупкости зубов. Избыток фтора может быть и причиной остеопороза. Недостаток фтора наряду с нехваткой молибдена и других микроэлементов способствует развитию кариеса зубов.

Избыток молибдена в почве и пищевых продуктах способствует эндемическому развитию подагры

Минеральные дистрофии - это количественные и качественные структурные изменения в клетках и/или межклеточном веществе органов и тканей, обусловленные нарушением минерального обмена.

Нарушение обмена кальция в тканях организма называют обызвествлением.

В зависимости от преобладания общих или местных факторов в развитии кальцификации различают три формы обызвествления:

1 - метастатическое;

2 - дистрофическое;

3 - метаболическое.

Метастатическая кальцификация возникает при увеличении концентрации кальция или фосфора в крови (гиперкальциемия). Кальцификация происходит наиболее часто в стенках артерий, альвеолярных перегородках легких, в слизистой оболочке желудка, в миокарде левого желудочка и в почках. Причины метастатического обызвествления связаны с усиленным выходом солей кальция из депо и с пониженным выведением солей кальция из организма. Исход неблагоприятен: выпавшие соли практически не рассасываются.

При кальцификации почечного интерстициума (нефрокальциноз) может возникать хроническая почечная недостаточность. Обширная кальцификация кровеносных сосудов может приводить к ишемии, особенно в коже. Редко при обширном повреждении легочных альвеол возникают нарушения диффузии газов. Кроме этих случаев, кальцификация не нарушает функции паренхиматозных клеток в тканях.

При дистрофическом обызвествлении (петрификации) метаболизм кальция и фосфора не нарушен. Их уровень концентрации в сыворотке крови нормальный. Кальцификация происходит в результате местных нарушений в тканях. Отложения солей кальция имеют местный характер и обычно обнаруживаются в тканях омертвевших или находящихся в состоянии глубокой дистрофии. Основная причина дистрофического обызвествления - физико-химические изменения тканей, сопровождающиеся ощелачиванием среды в связи с усиленным потреблением кислорода и выделением углекислоты, изменением свойств белковых коллоидов (коагуляцией белка) и усилением активности фосфатаз. В таких тканях появляются разных размеров очаги каменистой плотности - петрификаты.

Метаболическое обызвествление (интерстициальный кальциноз). Механизм его развития до конца не ясен. Главное значение придают нестойкости буферных систем (pH и белковые коллоиды) крови и тканевой жидкости, в связи с чем кальций не удерживается в них даже при его невысокой концентрации, часто играет роль наследственная предрасположенность.

Интерстициальный кальциноз различают:

1 - системный;

2 - ограниченный.

Примером интерстициального системного кальциноза служит опухолеподобный кальциноз. Интерстициальный ограниченный кальциноз, или известковая подагра, характеризуется отложением солей кальция в виде пластинок в коже рук, реже - ног. Исход неблагоприятен: выпавший кальций обычно не рассасывается или рассасывается с трудом.

Имеют значение распространенность, локализация и характер обызвествления.

Витамин D встречается в двух формах: эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3). Содержится в печени тунца, трески, палтуса, желтке яиц, молоке. Природный провитамин D2 - эргостерин (растительного происхождения), D3 - 7-дегидрохолестерин (животного происхождения). Под влиянием фотоизомеризации они превращаются в соответствующие витамины. Витамин D можно отнести к прогормонам. 7-дегидрохолестерин в коже под воздействием ультрафиолетового облучения превращается в холекальциферол, в печени - в кальцифедиол, а в почках - в кальцитриол. Кальцитриол является гормоном по своим свойствам и регулирует обмен кальция. Кацифедиол - циркулирующий метаболит холекальциферола. Синтетические аналоги кальцитриола - кальцинотриол (псоркутан), эргокальциферола - альфа-кальцидол.

Витамин D всасывается в тощей и подвздошной кишке в присутствии желчи, в лимфе связывается с липопротеидами хиломикронов. В печени переносится с липопротеидов на глобулины. Накапливается в костях, печени, мышцах.

При введении кальциферолов потеря солей кальция и фосфора с калом быстро сокращается, а содержание их в крови возрастает. При этом холекальциферол обладает выраженной мембранной активностью (повышает проницаемость мембран кишечного эпителия, облегчая чрезмембранные транспорты катионов кальция и других двухвалентных катионов), а эргокальциферол активирует кальцийсвязывающий белок. Усиление всасывания фосфатов - это вторичный процесс. Все это приводит к возрастанию концентрации ионов кальция и фосфатов в крови, усилению их захвата костной тканью, стимуляции процессов оссификации. В обмене кальция и фосфора принимают участие паратгормон и тиреокальцитонин. Холекальциферол также тормозит пролиферацию кератоцитов кожи и активирует их дифференцировку.

Гиповитаминоз D у детей проявляется рахитом: нарушается обызвествление костей, происходит деформация конечностей, грудной клетки, головы, задержка появления зубов, возникают гипотония, нарушения в развитии ребенка, поражения ЦНС.

При гипервитаминозе D (избыточное поступление витаминов D2 и D3) происходит деминерализация костей. Содержание кальция в крови увеличивается, он выделяется с мочой. Возникает патологическое отложение кальция в почках, сосудах, сердце, легких, кишечнике с нарушением функции этих органов. Механизм токсического действия витамина D заключается в следующем: избыток витамина подвергается быстрому окислению с образованием свободных радикалов и продуктов переоксидации ненасыщенных жирных кислот. Эти продукты в водной среде являются сильными окислителями, легко повреждающими структуру липопротеидных мембран клетки и субклеточных структур. В этом случае избыток витамина D способствует выходу кальция из клетки и переходу его в кровь, лимфу и другие биологические жидкости. Токоферол (витамин Е), являющийся сильным биологическим антиоксидантом, тормозящим самопроизвольные процессы перекисного окисления ненасыщенных липидов, снимает токсическое действие избытка витамина D. При хроническом отравлении витамином D наблюдаются общая и мышечная слабость, тошнота, апатия, сонливость, угнетение сознания, жажда, боль в животе, поносы, гипертермия, тахикардия, дегенеративные изменения в миокарде и другие нарушения. Лечение гипервитаминоза: ретинол, тиамин, кислота аскорбиновая.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: