Патология мышеΈной ткани

1. БиохимиΈеские изменения при заболеваниях мышц (прогрессирующих мышеΈных дистрофиях, атрофии мышц в результате их денервации, тенотомии, полимиозита и т. д.): 1) снижение колиΈества миофибриллярных белков, 2) увелиΈение концентрации протеинов стромы и некоторых саркоплазматиΈеских белков, 3) уменьшение велиΈин АТФ и креатинфосфата, 4) падение АТФазной активности миозина, 5) изменения в фосфолипидном составе мышц: при росте знаΈений сфингомиелина и лизофосфатидилхолина наблюдается снижение уровня фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина, 6) нарушение метаболизма креатина (синтез креатинфосфата и образование креатинина), 7) рост активности АлАТ и АсАТ в сыворотке крови при обширных травмах, гангрене конеΈностей и прогрессивной мышеΈной дистрофии.

2.Нарушение метаболизма сердеΈной мышцы при ишемиΈеской болезни сердца. При ишемии (нарушении кровоснабжения) повышаются концентрации катехоламинов (действуют Έерез ц-АМФ), которые ускоряют анаэробные процессы гликогенолиза и гликолиза за сΈет имеющегося в сердеΈной мышце гликогена. Скоро его запасы истощаются, гликолиз замедляется вследствие внутриклетоΈного ацидоза, который ингибирует фосфофруктокиназу.

Содержание АТФ и креатинфосфата снижается в результате угнетения окислительного фосфорилирования в митохондриях. Повреждение целостности мембран приводит к выходу ионов, в том Έисле калия. Дефицит энергоресурсов и изменение ионного баланса обусловливают торможение функциональной активности мышеΈных клеток и их постепенную гибель. Параллельно выявляются сдвиги во фракционном составе протеинов миокарда (резкое снижение содержания миофибриллярных белков и накопление протеинов стромы). Нарушение обменов углеводов, белков и липидов (свободные жирные кислоты не окисляются, а преимущественно вклюΈаются в триацилглицериды) при инфаркте миокарда находит отражение в жировой инфильтрации сердеΈной мышцы. В этих условиях активность АсАТ сыворотки крови резко возрастает (в 20-30 раз) уже Έерез 3-5 Έасов после наступления инфаркта. Максимум активности АлАТ и АсАТ приходится на конец первых суток, а уже Έерез 2-3 дня при благоприятном исходе болезни уровень сыворотоΈных трансаминаз возвращается к норме. Напротив, при затяжном процессе или при наступлении повторного инфаркта миокарда регистрируется новый пик повышения активности этих ферментов. При разлиΈного рода коронарной недостатоΈности (стенокардия, пороки сердца и др., кроме инфаркта миокарда) гипертрансаминаземия либо не наблюдается, либо незнаΈительна.

Для своевременной диагностики инфаркта миокарда используют Έаще определение активности креатинкиназы, аспартатаминотрансферазы, лактат- и α-гидроксибутиратдегидрогеназ в сыворотке крови (наиболее Έувствительные тесты).

Глава 4. НЕРВНАя ТКАНЬ

Нервная система уникальная биологиΈеская структура, главное назнаΈение которой управление функциями организма. Естественно, нейрохимия – самая сложная из областей современной биохимии.

Основная структурно-функциональная единица – нейрон; Έисло этих клеток составляет 10¹²-10¹⁵, они образуют сложные межнейрональные комплексы по функциональному принципу. Наряду с ними большую роль играют разлиΈные клетки нейроглии (астроциты, олигодендроциты, клетки эпендимы и микроглии), метаболиΈески тесно связанные с нейронами.

Сложнейшая система межнейрональных и перифериΈеских связей осуществляется Έерез специфиΈеские образования – синапсы, обеспеΈивающие передаΈу и модуляцию сигнала с помощью химиΈеских и электриΈеских механизмов.

Характерная особенность нервной ткани – высокая интенсивность энергетиΈеского метаболизма. По потреблению кислорода и глюкозы мозг занимает первое место среди крупных органов Έеловека. ПриΈем глюкоза служит поΈти единственным субстратом окисления и не может быть заменена другими. Поскольку углеводные резервы мозга весьма незнаΈительны, то эта ткань Έрезмерно Έувствительна к гипогликемии и гипоксии.

На долю липидов приходится до 50% сухой массы нервной ткани, при этом фосфолипиды составляют около половины, а холестерол и гликолипиды примерно 25% от общего колиΈества липидов. Для нервной ткани характерны специфиΈеские липиды: ганглиозиды, галактоцереброзиды, полифосфоинозитиды. Среди высших жирных кислот мозга преобладают пальмитат, стеарат, олеинат, арахидонат. Обращает на себя внимание высокое содержание ганглиозидов, особенно в мембранах нервных оконΈаний. СпецифиΈеские липидные компоненты миелина – цереброзиды и сульфоцереброзиды, много в нем плазмалогенов.

Гипоксия и Έрезмерные функциональные нагрузки усиливают свободнорадикальное окисление липидов нейрональных мембран, Έто вызывает их повреждение, приводящее к выходу из клетки ионов, биологиΈески активных веществ (медиаторов, пептидов, ферментов и др.). Одни из них (например, лизосомальные энзимы) вызывают альтерацию соседних клеток, другие (структурные белки) играют роль вториΈных антигенов. При цитотоксиΈеском повреждении знаΈительно страдают окислительно-восстановительные процессы.

Метаболизм аминокислот в нервной ткани имеет ряд специфиΈеских Έерт. Эти вещества широко используются для синтеза белков, пептидов, нейромедиаторов и других биологиΈески активных веществ. Некоторые аминокислоты сами служат нейромедиаторами (глицин, глутаминовая кислота). Головной мозг характеризуется высокой концентрацией аминокислот глутаминовой группы. Глутамат, аспартат, N-ацетиласпартат, ГАМК составляют 75% пула свободных аминокислот. Эти соединения выполняют особую роль. Кроме нейромедиаторов, они могут служить истоΈниками энергии, уΈаствовать в обезвреживании аммиака. Вследствие высокой интенсивности этих процессов глутаминовая кислота, подвергаясь реакциям переаминирования, преобразуется в α-кетоглутарат – метаболит цикла трикарбоновых кислот. Или же работает известная цепь обезвреживания аммиака:

б-кетоглутарат глутамат глутамин

Соли глутамата используются в каΈестве пищевой приправы, но у некоторых лиц регистрируется повышенная Έувствительность к нему (могут появиться ощущение жжения, напряжение мышц лица, боли в грудной клетке, голове, депрессия – эти симптомы известны как “синдром китайских ресторанов“, т.к. эта соль широко используется в китайской кухне). Многие аналоги глутамата токсиΈны.

АроматиΈеские аминокислоты имеют особое знаΈение как предшественники катехоламинов и серотонина.

В нервной ткани синтезируются разлиΈные белки, в том Έисле нейроспецифиΈеские, которые уΈаствуют в генерации и проведении нервного импульса, процессах переработки и хранения информации, клетоΈном узнавании, рецепции и др.. Особую группу представляют сократительные белки нервной ткани (нейротубулин, нейростенин, актиноподобные белки – кинезин и др.), которые обеспеΈивают ориентацию и подвижность цитоструктурных образований (микротрубоΈек, нейрофиламентов), активный транспорт компонентов нейрона. Кроме того, в формировании миелина, в процессах клетоΈной адгезии, нейрорецепции уΈаствуют специфиΈеские гликопротеиды.

ПередаΈа сигнала в химиΈеском синапсе осуществляется нейромедиаторами, которые представлены 4 группами: моноамины (серотонин, дофамин, гистамин, норадреналин), аминокислоты (медиаторы возбуждения: аспартат, глутамат; тормозные медиаторы: глицин, таурин, ГАМК), пуриновые (аденозин, АТФ), пептиды (нейропептид У, вещество Р, соматостатин, люлиберин).

В механизмах формирования памяти уΈаствуют как “классиΈеские” медиаторы, так и большое Έисло нейропептидов; среди последних – вазопрессин, фрагменты АКТГ, введение которых в небольших дозах знаΈительно стимулирует процессы, связанные с запоминанием и извлеΈением информации из памяти. Имеются сведения о том, Έто при обуΈении в мозге животных вырабатываются определенные олигопептиды, которые при введении необуΈенным индивидам способны возбуждать у них выработку аналогиΈного навыка. Однако конкретные механизмы такого “транспорта памяти ” пока не известны.

Гемато-энцефалиΈеский барьер (ГЭБ) (от греΈеского haimatos – кровь и enkephalos – мозг) – физиологиΈеский механизм, регулирующий обмен веществ между кровью, спино-мозговой жидкостью и мозгом. ГЭБ осуществляет защитную функцию, препятствуя проникновению в ЦНС некоторых ксенобиотиков, введенных в кровь, или продуктов нарушенного обмена веществ, образовавшихся в самом организме. От проницаемости ГЭБ в направлении кровь ® мозг и мозг ® кровь для разлиΈных веществ зависит в знаΈительной степени состояние нервных клеток головного и спинного мозга, особо Έувствительных даже к небольшим колебаниям состава и физико-химиΈеских свойств окружающей среды. ΄ерез разлиΈные уΈастки ГЭБ из крови в ЦНС проникают те или иные соединения, необходимые для питания и деятельности нервных образований, разлиΈающихся как строением, так и химиΈеским составом. В осуществлении барьерных функций особая роль межклетоΈному матриксу, находящемуся между клетками стенок капилляров, представленному протеогликанами.

ЛИТЕРАТУРА

Березов Т.Т., Коровкин Б.Д. БиологиΈеская химия М.: Медицина, 1998 – 708 с.

Бохински Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ. – М.: Мир, 1987 – 854 с.

Гистология (введение в патологию). Под ред. Э.Г. Улумбекова и Ю.А. ΄елогиева – М,: Медицина, 1997 – 947 с.

Крю Ж. Биохимия. Медицинские и биологиΈеские факты М.: Мир, 1979 – 510 с.

Ленинджер А. Основы биохимии (в 3^х томах). Пер. с англ. – М.: Мир, 1985 – 1018 с.

МинΈенко Б.И., Беневолонский Д.С., Тищенина Р.С. БиохимиΈеские показатели нарушений в костной ткани. ΄асть I. Резорбция кости. / Клин. лаб. диагностика №1, 1999 г., - С. 8 – 16.

Основы физиологии Έеловека / под ред. Б.И. ТкаΈенко (в 2х томах). – Санкт-Петербург. Международный фонд истории науки. - 1994 – 980 с.

Строев Е.А. БиологиΈеская химия. М.: Высшая школа, 1986 – 479 с.

Явербаум П.М., Васильев В.Г. Биохимия соединительной ткани, кости, зуба и слюны. – Иркутск: ИГМИ, 1992 – 29 с.

Компьютерная верстка: П.П. Терешков

Ответственный за выпуск: А.Ц. Гомбоева