Клиническая диагност ...

Лекция БИЕГЕОЦЕНОТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА, ЭНДОКРИНОЛОГИЯ, ЭНЗИМОЛОГИЯ

 Эндокринология (греч. endon — внутри, krino — выделять, logos — учение) — наука о железах внутренней секреции, органах железистого строения, выделяющих непосредственно в кровь или лимфу гормоны. К ним относятся: гипоталамус — вырабатывает релизинг-факторы; гипофиз (передняя доля) — вырабатывает адренокортикотропный, соматотропный, лактотропный (пролактин) гормоны и (3-липотропин, а также тиреотропный, фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и меланоцитостимулиру-ющий факторы; передний гипоталамус — вырабатывает антидиу­ретический (вазопрессин) гормон и окситоцин; щитовидная железа — вырабатывает тироксин (тетрайодтиронин), трийодтиронин и тирокальцитонин; околощитовидные (паращитовидные) железы — вырабатывает паратгормон (паратиреопривный); под­желудочная железа вырабатывает инсулин, соматостатин, глюкагон, панкреатический полипептид; корковый слой надпочечни­ков — вырабатывает альдостерон, кортизон (гидрокортизон), кортикостерон, андрогены, эстрогены, прогестерон (стероидные гор­моны); мозговой слой надпочечников — выделяет адреналин и норадреналин; яичники — вырабатывают эстрадиол и прогестерон; семенники — вырабатывают тестостерон и эстрогены.

Эндокринная система регулирует работу органов и систем, обмен веществ и гомеостаз организма.

Гипоталамус, особенно передний и средний его отделы, регулирует продукцию тропных гормонов гипофиза. Передний отдел зключает супраоптические, паравентрикулярные ядра. В нейросекреторных клетках супраоптических ядер образуется вазопрес­син, а в паравентрикулярных структурах — окситоцин. Эти ней-рогормоны поступают в нейрогипофиз в связанном с белком нейрофизином виде. Средняя доля гипоталамуса контролирует вентромедиальные и дорсомедиальные ядра, передняя и задняя доли —инкрецию всех гормонов передней доли гипофиза, кото­рые вырабатывают релизинг-гормоны (факторы), стимулирующие или ингибирующие выделение гипофизарных гормонов. Рели­зинг-гормоны из гипоталамуса в аденогипофиз передаются по си­стеме сосудов и влияют на его секреторную активность.

Образование и выделение релизинг-гормонов контролируется передним отделом гипоталамуса и лимбической системой, кото­рая включает гиппокамп, миндалевидное ядро, лимбическую часть среднего мозга и подкорковые структуры.

Лимбическая система связана с преоптической частью и сред­ней долей гипоталамуса. Миндалевидное ядро и эпифиз снижают секрецию гонадотропин-релизинг-гормона в гипоталамусе и лютеонизирующего гормона в гипофизе.

Все эндокринные железы разделяются на две группы: железы со смешанной секрецией, осуществляющие и внутреннюю, и вне­шнюю секреции (мужские и женские половые железы, поджелу­дочная железа), и железы только внутренней секреции (гипофиз, щитовидная, паращитовидная, надпочечники, эпифиз). Железы внутренней секреции могут продуцировать неодинаковые по дей­ствию гормоны. Так, щитовидная железа вырабатывает тироксин и тирокальцитонин, поджелудочная железа — инсулин, его анта­гонист глюкагон и соматостатин; надпочечники — глюкокортикостероиды и минералокортикостероиды. Продукция одних и тех же гормонов может осуществляться разными железами: половые гор­моны могут образовываться как половыми железами, так и надпочечниками, а соматотропин-релизинг — ингибирующий гормон (соматостатин) — как гипоталамусом, так и островками Лангерганса поджелудочной железы.

Синтез гормонов осуществляется также в нейроэндокринных клетках (апудоцитах) АПУД-системы. Апудоциты встречаются по­чти во врех органах, играя важную роль в стабилизации гомеостаза. Около половины их сосредоточено в органах пищеварения. Они продуцируют также биогенные амины, выполняющие функ­цию как гормона, так и медиаторного нейрамина (дофамин, норадреналин, серотонин). Некоторые гастроинтестинальные гормо­ны (гастрин, нейротензин, энкефалин, холецистокинин, сомостатин) имеются также в структурах мозга, нервных клетках, оконча­ниях периферийной нервной системы, в связи с чем их относят к нейтропептидам.

Апудоциты, возможно, могут быть причиной эндокринных опухолей (апудом) в желудке, легких, печени, толстом кишечнике. Известны также другие биологически активные вещества, проду­цируемые вне эндокринных органов: гистамин, ацетил, простагландины. Последние образуются почти во всех тканях и передают им «поручения» гормонов.

Близки к простагландинам биологически активные вещества — тромбоксаны и простациклины. Тромбоксаны продуцируются в тромбоцитах, способствуют образованию тромбов и сокращению артерий. Простациклины синтезируются в микросомах стенки ар­терий и предотвращают тромбообразование.

По молекулярной природе гормоны делятся на три группы: белково-пептидные, аминокислотные и стероидные. По действию они разделяются на пусковые и гормоны-исполнители. К пусковым гормонам (активаторам других желез) относятся нейрогормоны гипоталамуса и тропные гормоны гипофиза. Гормоны-испол­нители непосредственно воздействуют на основные функции организма: обмен веществ, рост, адаптацию, размножение, тонус нервной системы.

Гормоны проходят в организме стадии образования, накопле­ния, высвобождения, транспортировки, биологического действия и инактивации.

Поступление гормонов в кровь и лимфу зависит от времени су­ток, возраста, здоровья.

Гормоны имеют дистантный характер действия, специфич­ность, высокую биологическую активность, длительный эффект в малых дозах. Установлено 4 типа действия гормонов на организм: 1) кинетическое (пусковое); 2) метаболическое; 3) морфогенетическое (формативное); 4) коррегирующее.

Признается 3 вида действия гормонов на ткани: 1) изменение проницаемости клеточных мембран; 2) взаимодействие гормонов и ферментов и 3) влияние гормонов на генетическую информацию и изменение синтеза ферментов.

Некоторые гормоны (белковые, пептидные) осуществляют тка­невое действие путем аденилатциклазного механизма. При этом гормон активирует аденилцеклазу или гуанилциклазу оболочек клеток, которые стимулируют переход в цитоплазму аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) во внутриклеточный медиатор (цАМФ), который активирует протеинкиназу, реализующую дей­ствие гормона. Стероидные гормоны проникают в клетку и соеди­няются со специфическим белком — рецептором гормона, кото­рый взаимодействует с ДНК ядра с образованием матричной РНК, что и способствует синтезу в рибосомах белка-фермента.

Регуляция функций эндокринных желез осуществляется корой мозга через лимбическую систему (гиппокамп, миндалевидное тело и др.) и гипоталамо-гипофизарную систему. Гипоталамус мо­жет осуществлять регуляцию периферических эндокринных желез парагипофизарно (минуя гипофиз) по вегетативным нервам. При этом связь гипоталамуса с различными органами реализуется через медиаторы. Так, при раздражении блуждающего нерва, холинэргических нейронов выделяется ацетилхолин, оказывающий парасимпатическое действие, а при раздражении симпатического не­рва (адренэргических нейронов) образуются симпатомиметические соединения (симпатии — смесь адреналина и норадреналина). Эти медиаторы действуют более кратковременно и локально.

Таким образом, вся нейроэндокринная система действует как единое функциональное целое и нарушение ее в одном из звеньев приводит к гормональному дисбалансу — развитию эндокринных заболеваний.

Нарушение гормонообразования в периферических эндокрин­ных железах может быть первичным (деструкция, или первичная гиперфункция самой железы) и вторичным (изменение скорости секреции тропных гормонов, усиление или снижение функции желез).

Функциональная активность эндокринных желез связана и с деятельностью внутренних органов, органов чувств, половой сферы и др. При эндокринных нарушениях возникают наруше­ния и в органах, и в системах — возникают заболевания всего организма.

Щитовидная железа пальпируется в области первых трех трахеальных колец с обеих сторон в виде мягких, тонких листков, со­единенных узким мостиком. Она заключена в эластическую кап­сулу, от которой внутрь отходят тонкие тяжи, разделяющие железу на дольки, состоящие из фолликулов. Их стенки выстланы одно­слойным кубическим эпителием — тиреоцитами. Полости фолли­кулов заполнены коллоидом, состоящим из тиреоглобулина —йо­дированного гликопротеида. В состав молекул тиреоглобулина входят йодтирозины (моно- и дийодтирозин), йодтиронины (моно-, ди- и трийодтиронин и тироксин), а также почти все ами­нокислоты организма. В коллоиде сосредоточено около 95 % йода щитовидной железы. В состав коллоида входят также РНК, ДНК. Поверхность каждого тиреоцита обращена к полости фолликула и называется апикальной. Она имеет микроворсинки, проникаю­щие в коллоид. Между фолликулами содержится рыхлая соедини­тельная ткань — строма, в которой между фолликулами располо­жены небольшие эпителиальные интерфолликулярные остро­вки — источники развития новых фолликулов.

По кровоснабжению щитовидная железа занимает первое мес­то в организме — каждый фолликул окружен густой капиллярной сетью. Иннервация ее осуществляется симпатическими и пара­симпатическими нервами.

Щитовидная железа вырабатывает йодированные гормоны — тироксин и трийодтиронин, а также нейодированный гормон кальцитонин. Биосинтез йодированных гормонов протекает в тироцитах, а кальцитонина — в парафолликулярных клетках (К-клетках).

Биосинтез тиреоидных гормонов происходит поэтапно: депо­нирование йода в щитовидную железу; органификация его; кон­денсация; выделение гормонов в кровь.

Избыточный йод из организма выделяется с мочой (до 98 %) и желчью (около 2 %), а также с потом, слюной и при дыхании.

Функции щитовидной железы и аденогипофиза взаимосвяза­ны, а обе они контролируются гипоталамусом — высшим регуля­тором нейроэндокринной системы. В нем содержится тиролиберин (тиротропин-релизинг-гормон — ТРГ), который стимулирует тиротропную активность передней доли гипофиза. Регулятором секреции ТРГ и его транспорта в гипофиз являются моноаминэр-гические нейроны гипоталамуса и ствола мозга. Считается, что норадренэргическая система стимулирует продукцию ТРГ, а серотонинэргическая — тормозит. Максимальная продукция ТРГ от­мечается утром, минимальная — в полночь.

Равновесие в системе аденогипофиз — щитовидная железа под­держивается по принципу «плюс-минус взаимодействие» тропных гормонов гипофиза и эффекторных эндокринных желез.

Гормон щитовидной железы — кальцитонин обладает выра­женным гипокальциемическим действием за счет блокирования резорбции костей и усиления конденсации кальция в костях.

Диффузный токсический зоб — аутоиммунное заболевание со стойким повышением секреции тироксина и трийодтиронина под влиянием тиреоидстимулирующих антител, приводящих в даль­нейшем к нарушению функции нервной и сердечно-сосудистой систем. Более подвержены болезни женские особи. К заболева­нию предрасполагают наследственные факторы, особенно в усло­виях эндемичности внешней среды по йоду. Наследственные факторы воздействуют как аутосомнорецессивным, так и аутосомно-доминантным путем. К болезни предрасполагают длительные стрессы, вирусные инфекции. Под их влиянием активируется сис­тема гипоталамус — гипофиз — надпочечники с вовлечением в процесс Т-супрессоров и подавлением их контроля за Т- и В- сис­темами лимфоцитов. Под влиянием инфекции нарушается взаи­модействие в системах антиген — антитело — аутоантиген — аутоантитело.

Считается, что вследствие нарушения или дефицита Т-супрес­соров, подавляющих в нормальных условиях «форбидные», или «запрещенные», клоны Т-лимфоцитов, происходит их выживание или пролиферация. Взаимодействуя с органоспецифическими ан­тигенами щитовидной железы, «запрещенные» клоны Т-лимфо­цитов вовлекают в процесс и В-лимфоциты, ответственные за образование антител. При участии хелперов В-лимфоциты и плазма­тические клетки синтезируют тиреоидстимулирующие иммуно­глобулины (антитела) класса 1gО, относящиеся к периферической регуляторной системе, влияющей на продукцию тиреоидных гор­монов. Тиреоидстимулирующие антитела приводят не только к гиперфункции, но и гипертрофии щитовидной железы. В разви­тии клинических проявлений тиреотоксикоза увеличивается чув­ствительность адренорецепторов к катехоламинам. Усиливают секрецию тиреоидных гормонов также симпатические нервные импульсы.

Клинические проявления токсического зоба обусловлены прежде всего эффектом тиреоидных гормонов и катехоламинов в печени, почках и мышцах, что приводит к задержке распада таких метаболитов, как трийодтироуксусная кислота и др. Увеличение концентрации К в среде, в которой действует тироксин, усиливает его эффект, а повышение Са++ — ослабляет. Катаболизм белков усиливается, приводя к отрицательному азотистому балансу. Воз­растает экскреция с мочой фосфора, калия, аммиака, мочевой кислоты; в крови отмечается ретенционная азотемия; нарушается углеводный обмен; повышается чувствительность к адреналину. Наступает исхудание, мышечная слабость, тахикардия, дегенера­ция миокарда. Щитовидная железа сильно васкуляризируется, увеличивается в размере. Фолликулярный эпителий становится низким, кубическим или цилиндрическим. Соединительная ткань обильно инфильтрируется лимфоидными клетками (очагами). В основной массе фолликулов коллоид отсутствует или его мало, он жидкий, интенсивно резорбирующийся.

Клинически выражены общая слабость, потеря живой массы, утомляемость, снижение продуктивности, возбудимость, потли­вость, спазмофилия, тахикардия, экзофтальмия, увеличение объе­ма железы.

Гипотиреоз — длительная недостаточность гормонов щитовид­ной железы или снижение их биологического эффекта на ткане­вом уровне с последующими нарушениями функций ЦНС, сер­дечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной и других сис­тем, дистрофией и слизистым отеком органов и тканей. Возникает чаще у женских особей.

По патогенезу различают первичный, вторичный и третичный гипотиреоз. При первичном (тирогенном) процесс локализуется в самой щитовидной железе; при вторичном — в гипофизе, а при третичном — в гипоталамусе.

У животных возникает в основном первичный гипотиреоз (до 95 %). Причиной его может быть наследственно обусловленный дефект биосинтеза тиреоидных гормонов при детерминации аутосомальным рецессивным геном; гипоплазия и аплазия железы в эмбриональный период, вследствие инфекционно-воспалитель-ных и аутосомальных поражений (тиреоидит, струма), особенно при йодной эндемичности среды обитания (эндемический зоб). Гипотиреоз может возникнуть после лечения радиоактивным йо­дом, антитиреоидными препаратами (перхлорат калия, мерказолин и др.) диффузного токсического зоба.

Вторично гипотиреоз иногда может быть следствием пораже­ния гипофиза (гипопитуитаризм, аденома), а третично — первич­ного поражения гипоталамических структур, продуцирующих тиролиберин. Нередко этиологию и патогенез гипотиреоза устано­вить не удается.

При гипотиреозе в результате аутоиммунных процессов в строме щитовидной железы появляются лимфоплазмоцитарные ин­фильтраты, деструкция тиреоидной паренхимы, что приводит к ее гипофункции, которая обусловливает общее нарушение промежу­точного обмена. Снижаются синтез и диализ белков, повышается толерантность к углеводам (гипогликемия), в крови возрастает со­держание α- и β-липопротеидов, особенно холестерина; характер­на задержка воды и хлористого натрия в тканях (отечный синд­ром). Клинически выражены мышечная релаксация, снижение массы тела, запоры, бесплодие, а также брадикардия, водянка пе­рикарда, функциональные систолические шумы, артериальная ги-пертензия, малый вольтаж зубов Р и Т, снижение интервала 5—Т под изопотенциальную линию, удлинение интервала Р—Q на ЭКГ.

Сама щитовидная железа почти не пальпируется, при первич­ном гипотиреозе иногда может быть несколько увеличена (при эндемическом зобе) вследствие разрастания стромы.

Тиреоидиты — различные по этиологии и патогенезу заболева­ния щитовидной железы, общим симптомом которых является воспаление. Различают острый диффузионный или очаговый гнойный и негнойный, подострый диффузионный и очаговый; хронический аутоиммунный, фиброзный и специфический (ту­беркулезный) тиреоидиты.

Эндемический зоб — увеличение размера щитовидной железы у животных в зонах с низким содержанием йода во внешней среде (кормах и воде), сопровождающееся диффузными или узловыми изменениями структуры органа. Такие эндемические зоны уста­новлены в Карелии, Белоруссии, верховьях Волги, Марий Эл, на Урале, Северном Кавказе, в Забайкалье, в долинах крупных си­бирских рек, высокогорных местностях, в местах с подзолистыми почвами.

Развитию эндемического зоба способствуют неудовлетвори­тельные ветеринарно-санитарные и зоогигиенические условия, загрязнение экологической среды промышленными отходами, биологически неполноценное кормление (избыток солей фтора, тиомочевины, тиоуратов, гиповитаминозы, недостаток кобальта, меди, цинка и др.), а также избыток в рационах струмогенных кормов (капуста, куузика, брюква, репа, турнепс, соя, свекольная ботва).

Величина функциональных изменений при зобной болезни не всегда соответствует степени ее гиперплазии. Наряду с увеличени­ем железы характерны экзофтальмия, тахикардия или, наоборот, брадикардия, гепотензия, увеличение зоны сердечного притупле­ния при перкуссии, снижение иммунобиологической реактив­ности и резистентности (склонность к инфекционным заболева­ниям), одышка, сухой кашель, изменение голоса (вплоть до афо­нии). Продуктивность, упитанность и воспроизводительные по­тенции снижаются.

В редких случаях возможны первичные злокачественные поражения щитовидной железы или вторичные (вследствие метастазирования рака из других органов). Выделяют капиллярный, фолли­кулярный, анапластический и медуллярный виды рака щитовид­ной железы. Во всех случаях прогноз неблагоприятен в функцио­нальном и витальном отношениях.

 Околощитовидные (паращитовидные) железы анатомически тесно связаны с щитовидными железами и лежат на их поверхнос­ти или инкрустированы в них. Они имеют одинаковые со щито­видной железой кровоснабжение и иннервацию (симпатическими волокнами из возвратных и верхнего гортанного нервов). Морфо­логически состоят из паренхимы, разделенной соединительно­тканными мембранами с сосудами. В паренхиме различают глав­ные и ацидофильные клетки. Главные клетки наиболее многочис­ленны, округлой формы, небольшого размера, содержат мало светлой цитоплазмы и хорошо прокрашивающееся ядро. Эти клетки отражают функциональную активность органа. Другие, темные, главные клетки отражают состояние покоя паращитовидных желез. Ацидофильные клетки располагаются преимуществен­но по периферии и рассматриваются как проявление инволюци­онной стадии главных клеток. Они крупнее последних, имеют не­большое плотное ядро. Переходные клетки представляют собой промежуточные формы между главными и ацидофильными клет­ками. После удаления паращитовидных желез через несколько ча­сов возникает гипокальциевая тетания и наступает смерть.

Паращитовидные железы (особенно главные их клетки) вы­рабатывают паратиреотропный гормон (паратгормон), который наряду с кальцитонином и витамином D поддерживает нор­мальный уровень кальциемии (содержания общего кальция в сыворотке крови в пределах 9,5—12,5 мг%). В ночное время секреция паратгормона увеличивается. Стимуляция функции желез происходит в случае, когда содержание общего кальция в сыворотке крови снижается до 9,5мг% и ниже. Паратгормон повышает уровень кальция во внеклеточной жидкости и цитозоле клеток органов-мишеней (миокард, почки, кишечник, особенно скелет).

Кости состоят из белкового матрикса, лабильного и стабильно­го компонентов гидроксиапатита. Их структуру и обмен веществ регулируют остеобласты и остеокласты. Остеобласты образуются из недифференцированных клеток мезенхимы и находятся в мо­нослое костной поверхности, тесно контактируя с остеоидом. Они продуцируют щелочную фосфатазу. Остеокласты — гигантские полинуклеары, образуются при слиянии мононуклеарных макрофагов. Они продуцируют кислую фосфатазу и протеолитические ферменты, вызывающие деградацию коллагена, разрушение гид­роксиапатита и выделение минералов из матрикса в кровь. Не­смотря на функциональную независимость остеобластов и остеок­ластов, их деятельность взаимообусловлена, что обеспечивает адекватное ремоделирование скелета. Остеобласты участвуют в образовании костной ткани и ее минерализации, а остеокласты — в процессах резорбции, они не изменяют матрикса кости, влияя только на ее минеральный компонент.

При гиперфункции паращитовидных желез возникает гипер-кальциемия за счет выхода кальция из костей, происходят их де­минерализация и деструкция матрикса. Наряду с этим паратгор­мон снижает содержание неорганического фосфора в крови путем ингибиции его реабсорбции в проксимальных отделах канальцев почек, усиливая выделение с мочой. При этом повышается также выделение натрия, хлоридов, калия, воды, сульфатов и цитратов. Моча приобретает щелочную реакцию.

Функциональная активность паращитовидных желез носит в основном ауторегуляторный характер: при гипокальциемии она усиливается, при гиперкальциемии — снижается. Секрецию па­ратгормона стимулируют СТГ, пролактин, глюкагон, катехоламины, биогенные амины (дофамин, серотонин, гистамин), ионы магния, кальцитонин. В норме паратгормон и кальцитонин нахо­дятся в динамическом равновесии. Наряду с ними в регуляции фосфорно-кальциевого обмена участвуют витамины D, особенно эргокальциферол и холекальциферол (витамины D₂ и D₃). Уста­новлена также роль в этих процессах глюкокортикоидов, ЭТГ, тиреоидных гормонов, глюкагона и половых желез как антагонистов паратгормонов.

Гипопаратиреозвозникает при гипофункции паращитовидных желез. Сопровождается гипокальциемией и приступами тоничес­ких судорог, гипотрофией и аплазией паращитовидных желез, травмами, воспалениями, аутоиммунными повреждениями, зло­качественными новообразованиями. Возникает при лечении ра­диоактивным йодом лучевых повреждений, при инфекциях, ин­токсикациях (оксидом углерода, свинцом, спорыньей, хлороформом), D-гиповитаминозе, неонатальной гипокальциемии, гипомагнезиемии и от других причин.

Недостаточность паратгормона ведет к гипокальциемии вслед­ствие снижения выхода Са++ в кровь из костного депо и гиперфосфатемии вследствие усиления реабсорбции фосфора в прокси­мальных канальцах почек. При этом нарушается взаимоотноше­ние Na: Са: Мg, что ведет к повышению нервно-мышечной воз­будимости и предрасполагает к спазмофилии. Выделяют острую, хроническую и субклиническую формы гипопаратиреоза. Отмеча­ют снижение кожной чувствительности, при судорогах обычно вовлекаются мышцы-сгибатели, жевательные (тризмы) мышцы, возникает опистотонус. Судороги могут продолжаться от не­скольких минут до нескольких часов (часто возникают у новорожденных поросят при их вскармливании коровьим молоком, у щенков, ягнят, козлят). Отмечают сухость кожи, поседение и се­чение волос, брадикардию, диарею, пилороспазмы, полиурию, склонность к язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки (у поросят-отъемышей). На ЭКГ увеличивается интервал Q— T(гипокальциемия). Иногда возникают ларингоспазмы с приступами удушья.

Гиперпаратиреоз (кистозно-фиброзная остеодисплазия) возни­кает при избыточной продукции паратгормона гиперплазирован-ными или опухолеизмененными паращитовидными железами. Возникает хроническая гиперкальциемия с патологическими из­менениями в костях и почках. Первичный гиперпаратиреоз может возникнуть при аденоме, гиперплазии, раке желез, а вторичный — при хронической почечной недостаточности (наиболее часто), гиповитаминозе D, рахите, остеомаляции, после применения противосудорожных препаратов (дифенин, финлепсин); фосфатов, вхо­дящих в состав анаболиков, общеукрепляющих средств. При гиперпаратиреозе активируются остеокласты, что вызывает образование локальных кистозных фокусов, особенно на ребрах («изъеденные» ребра) на фоне гиперкальциемии. Нервно-мышеч­ная возбудимость снижается, возникает гипотония, вялость ске­летных мышц, полиурия, склонность к нефрокалькулезу и нефрокальцинозу, почечной недостаточности. Клиническая симптома­тология болезни развивается медленно. Наблюдаются мышечная релаксация, полиурия и полидипсия, снижение массы тела, болез­ненность костей при пальпации в зонах дисплазии, расшатывание зубной аркады, плохая заживляемость костных переломов, запо­ры. Патогномоничный признак — образование эпулидов на кос­тях лицевого черепа. На ЭКГ отмечается укорочение интервала Q—Т, удлинение Р— R, расширение комплекса QRS, укорочение интервала S— Т, пролонгирование зубца Т. Однако эти отклоне­ния в ЭКГ нельзя считать патогномоничными, так как они возни­кают и при других электролитных нарушениях и изменениях ре­зервной щелочности плазмы.

При гиперкальциемии, превышающей 20 мг% (5 ммоль/л), воз­никает коматозное состояние с торможением сосудодвигательного и дыхательного центров с летальным исходом.

Поджелудочная (панкреатическая) железа относится к органам с двойной секрецией. Внешнесекреторный аппарат железы выра­батывает составные части панкреатического сока, экскретируемо-го в двенадцатиперстную кишку. Около 1,5—2% массы железы приходится на эндокринную ткань (островки Лангерганса) — группы скоплений специальных паренхиматозных клеток. Крово­снабжение поджелудочной железы осуществляется поджелудочно-двенадцатиперстной артерией и ветвями селезеночной артерии, причем кровоснабжение островков Лангерганса существенно обильнее, чем других частей органа. Вены поджелудочной железы впадают в воротную вену через селезеночную или верхнюю бры­жеечную вену. Иннервируется железа ветвями блуждающего и симпатического нервов.

В островках Лангерганса имеется несколько видов клеток: β-клетки, расположены ближе к центру островков и составляют до 60—70 % всех клеток; δ-клетки (2—8 %) — предшественники дру­гих клеток островков и α-клетки (около 25 %), находятся ближе к периферии островков. Протоплазма α- и β-клеток содержит гра­нулы, а δ-клетки негранулированы. α-Клетки неаргирофильны и являются местом образования глюкагона; β-клетки образуют инсу­лин, δ-клетки — соматотропин. РР-клетки, также имеющиеся в железе, расположены по периферии островков и в паренхиме воз­ле протоков малого и среднего диаметра. Они секретируют панк­реатический полипептид. В островках выявлено некоторое коли­чество клеток — продуцентов вазоактивного интерстициального пептида (ВИП) и гастроинтерстициального пептида (ГИП).

Инсулин — низкомолекулярный белок с молекулярной массой около 6000 Д. В его состав входит 16 аминокислот и 51 аминокис­лотный остаток. В настоящее время синтезирован искусственным путем. Он образуется из проинсулина под влиянием протеаз; его активность составляет около 5 % активности инсулина. Считается, что биологический эффект инсулина связан с его способностью соединяться со специфическими рецепторами цитоплазматических мембран клеток, после чего передается сигнал на систему цАМФ через фермент аденилатциклазу оболочки клетки цАМФ, который регулирует синтез белка и утилизацию глюкозы при учас­тии Са⁺⁺ и Мg⁺⁺.

С кровью инсулин поступает в печень, где около половины его инактивируется под воздействием инсулиназы, а остальная часть связывается с белками, частично оставаясь свободной.

Из печени инсулин поступает в кровь в свободном и связан­ном с белками состоянии. Это соотношение регулируется уров­нем гликемии. При понижении сахара в крови преобладает белковосвязанная фракция, а при гипергликемии — свободный инсулин, который действует на инсулиночувствительные субстан­ции, а связанная фракция — только на жировую ткань, в которой имеются пептидазы, освобождающие инсулин из связанного со­стояния. Период полураспада инсулина — около 30 мин. Инсу­лин кроме печени инактивируется в жировой ткани, мышцах, почках, плаценте.

Основным биостимулятором синтеза инсулина является глю­коза, под влиянием которой в поджелудочной железе синтез инсу­лина повышается, а с уменьшением ее — снижается.

Стимуляторами освобождения и секреции инсулина являются также СТГ, АКТЕ, глюкокортикоиды, глюкагон, секретин, арги­нин, лейцин, гастрин, бомбезин, панкреозимин, желудочный ин­гибитор — полипептид, нейротензин, β-адреностимуляторы, суль­фаниламиды, соматостатин.

Соматостатин — 14-членный пептид, обнаружен в гипоталаму­се, образуется также в δ-клетках островков Лангерганса, клетках щитовидной железы, желудка и лимфоидных органов. Он подав­ляет секрецию ТТГ, СТГ, АКТГ, гастрина, секретина, мотилина, ренина, вазоактивного желудочного пептида (ВЖП), панкреати­ческих ферментов, желудочного сока; снижает перистальтику кишечника, сократимость мочевого пузыря, абсорбцию ксилозы. Под его влиянием уменьшается освобождение ацетилхолина из нервных окончаний и электровозбудимость нервов. Является ин­гибитором секреции инсулина и глюкагона. Парасимпатическая стимуляция увеличивает секрецию инсулина, а симпатическая — уменьшает. Важную роль в секреции инсулина играют холинэргитические волокна блуждающего нерва.

Инсулинстимулирует перенос Сахаров через мембрану клеток жировой, мышечной, почечной тканей; усиливает фосфорилирование, окисление и превращение глюкозы в гликоген и жиры; способствует превращению жирных кислот в триглицириды жи­ровой ткани; стимулирует синтез липидов; ингибирует липолиз и активность глюкозо-6-фосфатазы; стимулирует образование макроэргических связей, транспорт аминокислот через цитоплазматические мембраны; ослабляет глюкогенолиз из белка; способ­ствует его синтезу из аминокислот. Все ткани, кроме нервной, сетчатки, почечной и эритроцитов, чувствительны к инсулину.

Глюкагонявляется антагонистом инсулина. Это полипептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков с молекулярной мас­сой 3485 Д. Он усиливает распад гликогена в печени и тормозит его синтез; усиливает липолиз, гликонеогенез, биосинтез глюкозы из аминокислот; способствует снижению кальциемии и фосфатемии, выходу калия из печени, отчего наступает значительная, но скоротечная гиперкалиемия, сменяющаяся затем гипокалиемией, которая обусловлена гиперкалийурией и усилением депонирова­ния калия клетками.

Секреция глюкагона снижается при гипергликемии, повышении в крови свободных жирных кислот и под влиянием соматостатина.

Глюкагон тормозит агрегацию тромбоцитов, способствует уве­личению минутного объема кровотока. Под его влиянием увели­чивается образование СТГ, инсулина, катехоламинов, кальцитонинов, выделение воды и электролитов с мочой, а секреция панк-реозимина, гастрина, панкреатических ферментов снижается.

Кроме панкреатического глюкагона известен также кишечный глкжагон, секретируемый α-клетками слизистой оболочки желуд­ка и кишечника. Он усиливает липолиз, гликогенолиз, стимули­рует секрецию инсулина. Секреция кишечного глюкагона повы­шается при поступлении в кишечник пищи и соединений каль­ция.

 ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА И УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН 

Углеводы являются основным энергетическим материалом, ре­ализующимся при распаде глюкозы в цикле Кребса (аэробном цикле трикарбоновых кислот) на Н₂О и СО₂. Образование глико­гена из моно- и дисахаридов, гексоз и пентоз происходит под вли­янием инсулина, а основное количество углеводов у жвачных рас­щепляется в преджелудках под воздействием микрофлоры до ЛЖК, а у моногастричных — в тонком кишечнике под влиянием ферментов поджелудочной железы (мальтазы, амилазы, лактазы) до моносахаридов. Более 85 % моносахаридов переходят в глюкозу уже в тонком кишечнике и около 15 % — в печени. В процессах фосфорилирования глюкоза является активным звеном окисле­ния, синтеза гликогена и жира. На первом этапе фосфорилирова­ния образуется гексозомонофосфат: 

глюкоза + АТФ -> гексакиназа -> гексозомонофосфат + АДФ. 

Особенностью этого превращения является то, что к молекуле глюкозы присоединяется не простая (неорганическая), а обога­щенная энергией фосфорная кислота (макроэргическая связь), что делает глюкозу биологически активной, причем активатором гексокиназы в этом процессе является инсулин. Проникая через стенку кишечника и под влиянием фосфатазы дефосфорилируясь, глюкоза поступает в портальное кровообращение, теряя физиоло­гическую активность. В печени она вторично фосфорилируется, образуя глюкозо-6-фосфат (Г-6-Ф), становясь снова физиологи­чески активной под действием инсулина, и образует гликоген. Значение этого цикла в том, что он является единственным источ­ником рибозо-5-фосфата, используемого в синтезе РНК. При окис­лении глюкозы в пентозном цикле образуется основная часть вос­становленного NАДН — никотинамидадениндинуклеотида, необходимого для синтеза жирных кислот. В анаэробном цикле окис­ляется около 25 % Г-6-Ф, а около 55 % под влиянием глкжозо-6-фосфатазы, освобождаясь от фосфорной кислоты, из печени пере­ходит в общий проток. 9 % из 55 (принятых за 100 %) этой глю­козы превращается в гликоген мышечной ткани, а около 30 % — в жир. Основная часть глюкозы (около 60 %) окисляется в тканях, обеспечивая энергетический баланс организма в анаэробном (с образованием молочной кислоты) и аэробном (с образованием Н₂О и СО₂) циклах. Молочная кислота в печени и мышцах может ресинтезироваться в гликоген, а образовавшаяся в аэробном гли­колизе пировиноградная кислота декарбоксилируется с образова­нием ацетилкоэнзима А (ацетил-КоА), который необходим в дальнейшем синтезе жирных кислот, кетоновых (ацетоновых) тел, холестерина. В цикле ди- и трикарбоновых кислот в легких, поч­ках, мышцах и частично в печени ацетил-КоА окисляется до Н₂О и СО₂, а катализатором этого процесса является инсулин. Аэроб­ный гликолиз является наиболее эффективным — в его процессе образуется 36 молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), тогда как в анаэробном только две молекулы АТФ. 

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА И ЛИПИДНЫЙ ОБМЕН 

Основной резерв энергии организма — жиры. Из жировых депо жиры в виде свободных неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК) поступают в кровь, а затем в печень, где диализируются и используются тканями как энергетический материал. НЭЖК до­ставляют около 50 % тепловой энергии основного обмена.

Триглицериды жировых депо, поступая в кровь, образуют ком­плексы с α- и β-глобулинами и затем выходят из них в виде α- и β-липопротеидов. В норме жир в печени не задерживается, а откла­дывается в жировых депо. Этот процесс активируется гепарином, продуцируемым тучными клетками. Нормальными промежуточ­ными продуктами обмена НЭЖК являются ацетоновые (кетоно­вые) тела, содержание которых в крови здоровых животных со­ставляет в среднем 2—7 мг%. Кетоновые тела образуются в основ­ном в печени. Усиленный кетоногенез (при недостаточности аэробного цикла, энергетическом голодании) — причина ацетонемии, кетоза, являющихся причиной дистрофии внутренних орга­нов (миокарда, почек, печени), яловости, ацетонурии, ацетонолактии, «голодных» кетозов овец и свиней.

Непосредственно участвуют в обмене жиров фосфолипиды, способствующие окислению жира через стадию лецитина. Они же повышают устойчивость холестерина в крови, что препятствует его отложению в стенках сосудов. 

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА И БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН 

Более половины белков сыворотки крови (6—8 г%) составляют альбумины. Остальная часть их представлена α_1-, α₂-, β- и γ-глобулинами.

Альбумины синтезируются в паренхиматозных клетках печени, а глобулины — в ретинулоэндотелиальной системе (РЭС). Все пи­тательные вещества в процессе обмена между кровью и клетками тканей проходят через основное вещество соединительной ткани, важнейшими элементами которой являются коллагеновые и элас­тические волокна белковой природы. Из этого следует, что любой фактор или состояние, влияющие на обмен белка, оказывают воз­действие и на них.

Высокомолекулярные линейные полиэлектролиты соедини­тельной ткани называются кислыми мукополисахаридами, а в со­единении с белком — мукопротеидами (мукополисахаридными комплексами). В крови имеются также гликопротеиды — белки с содержанием около 4 % избытка глюкозамина.

Повышение белкового синтеза происходит под влиянием ин­сулина вследствие усиления переноса аминокислот в цитоплаз­му, активации ферментов пептидного цикла и усиления утилиза­ции глюкозы (источника энергии макроэргических связей). Наря­ду с инсулином синтез белка стимулирует соматотропный гормон гипофиза (СТГ). Наоборот, АКТЕ, ТТГ, глюкокортиноиды, гор­моны щитовидной железы стимулируют диализ белка до амино­кислот.

 САХАРНЫЙ ДИАБЕТ 

Сахарный диабет представляет собой синдром хронической ги­пергликемии вследствие генетических и экзогенных факторов на почве абсолютного или относительного дефицита инсулина, со­провождающийся нарушением промежуточного обмена, особенно углеводного. Принято выделять три пути развития инсулинзави-симого сахарного диабета: 1) предрасположенность к аутоиммун­ному нарушению островков Лангерганса; 2) повышенная чувствительность β-клеток к вирусам и 3) ослабление противови­русного иммунитета. Чаще возникает в критические перио­ды — максимального роста и продуктивности, гормональной, иммунологической и других видов перестройки.

Сахарный диабет может возникать вторично — при панкреати­тах, кистах, опухолях поджелудочной железы, гемохроматозах, особенно при эндокринных нарушениях других желез внутренней секреции, от ятрогенных причин, длительного применения диуре­тиков (особенно диазидов, кортикостероидов), при нарушениях кормления (длительное кормление турнепсом, брюквой, репой, капустой). Он чаще бывает вследствие относительной внепанкреатической инсулиновой недостаточности, чем абсолютной (панк­реатической).

Патогенез инсулинзависимого сахарного диабета связан с дест­рукцией β-клеток, что приводит к абсолютному недостатку инсу­лина — «вирусному» или аутоиммунному. Повреждение более 90 % клеток поджелудочной железы приводит к развитию клини­ческих симптомов диабета.

При дефиците инсулина понижается проницаемость для глю­козы цитоплазматических мембран в мышечной и жировой тка­нях, снижается ее фосфорилирование и окисление глюкозы, пере­ход в спирт, усиливается гликонеогенез из белка и выделение уг­леводов из печени в кровь. Это приводит к неполной утилизации углеводов тканями — гипергликемии. В крови повышается содер­жание молочной кислоты — продукта анаэробного гликолиза. Возникает глюкозурия, полидипсия, ацетонемия, гипергликемия, что приводит к повышению осмотического давления крови и на­рушению функций ЦНС. Нарушается липидный обмен (увеличе­ние содержания в крови НЭЖК). Печень подвергается жировой дистрофии. Возрастает холестеринемия. Снижение концентрации фосфолипидов, гиперхолестеринемия, повышение содержания β-липопротеидов при диабете предрасполагают к ангиопатиям, атеросклерозу. Липоидозу способствует уменьшение расщепления триглицеридов в стенке сосудов, нарушается синтез, усиливается распад белков. Содержание альбуминов снижается, α_1-, β - и γ-глобулинов повышается, что связано как с недостатком инсулина, так и с недостаточностью гипофиза, надпочечников и половых желез. Это приводит к ретенционной азотемии и гиперазотурии. Нару­шение промежуточного обмена приводит к снижению сопротив­ляемости инфекциям, тяжелым ангиопатиям.

В клинической стадии на передний план выступают полидип­сия, полифагия, сухость слизистых ротовой полости, полиурия, ацетонурия, ацетонолактия, ацидоз, общая слабость, снижение и утрата продуктивных показателей, зудливость, сухость кожи, остеопороз, костно-суставная патология, изменения ЭКГ, протеинурия, ретинопатия, возможны гангрена конечностей, хвоста, нару­шение пищеварения, признаки нарушения функций ЦНС, гипергликемическая кома.

Для диагностики редких форм сахарного диабета применяют исследование «сахарной кривой» — динамики уровня сахара в крови после сахарной нагрузки. Чем медленнее возвращается уро­вень гликемии к исходному показателю (до сахарной нагрузки), тем сильнее выражен сахарный диабет.

Надпочечники состоят из наружного коркового и внутреннего мозгового вещества. В корковом слое надпочечников в настоящее время выделено 50 стероидных соединений. В основе их строения лежит пиррольное кольцо — циклопентанопергидрофенантрен, в связи с чем они и получили групповое название кортикостерои-дов. Выделяется 8 биологически активных кортикостероидов, од­нако истинными гормонами являются кортизол (гидрокортизол), кортикостерон, альдостерон и др., которые составляют около 80 % кортикостероидов. Альдостерон образуется в клубочковой зоне коры надпочечников; кортизол и кортикостерон — в основном в пучковой зоне, а половые гормоны (тестостерон, эстрадиол, неко­торое количество прогестерона) — в сетчатой зоне. Кортикостерон (предшественник альдостерона) частично образуется также в клу­бочковой зоне. Кроме половых гормонов известны глюкокортикоиды и минералокортикоиды. К глюкокортикоидам относятся кортизол, кортизон, кортикостерон, 11-дезоксикортизол и 11-дезок-сикортикостерон.

Наиболее активным глюкокортикоидом является кортизол. Глюкокортикоиды участвуют в регуляции углеводного, белкового и липидного обмена, способствуют повышению глюкозы в крови, стимулируют синтез РНК и белка в печени, тормозят его распад в мышечной, жировой и лимфоидной тканях, коже, фибробластах (кроме сердца и мозга), стимулируют липолиз и липолитическое действие СТГ и катехоламинов, повышают устойчивость к стрессам (инфекциям, интоксикациям, травмам).

Под воздействием глюкокортикоидов тормозится освобожде­ние цитокининов (интерлейкинов-1 и -2 и γ-интерферона) из лимфоцитов и макрофагов; снижается выделение эозинофилами медиаторов воспаления и ингибиция метаболизма арахидоновой кислоты; индуцируется образование особого класса белков — липокортинов, обладающих противоотечной активностью. Известна их иммунодепрессивная активность.

Глюкокортикоиды стимулируют клубочковую фильтрацию и уменьшают реабсорбцию воды, усиливая диурез вследствие угне­тения образования антидиуретического гормона. Установлена их минералокортикоидная активность, причем активность кортизола в этом меньше, чем кортикостерона. При избытке глюкокортикоиды оказывают сильное антиаллергическое и противовоспал­тельное действие; задерживаются натрий и вода; усиливается ка­таболизм белка; уменьшается абсорбция кальция из кишечника; усиливается его выделение с мочой, нарушается углеводный об­мен (вплоть до образования сахарного диабета); угнетаются про­цессы регенерации; может возникнуть язвенная болезнь; снижается сопротивляемость к инфекциям; угнетается развитие лимфоид­ной и соединительной ткани, в том числе РЭС; появляется эозинопения, лимфоцитопения, эритроцитоз, тромбоцитоз, нейтрофилия; повыягается свертываемость крови; могут отмечаться эпилептиформные судороги.

 

Альдостерон является одним из основных регуляторов водно-электролитного обмена, способствуя реабсорбции натрия в ка­нальцах и понижая выделение его, повышает выделение ионов ка­лия. Все это увеличивает гидрофильность тканей, объем крови (плазмы), АКД. Под его влиянием сокращается баланс Na⁺ и К⁺. Андрогены регулируют формирование половой системы и станов­ление вторичных половых признаков, являются анаболиками, стимулирующими интенсивность прироста живой массы (осто­рожно: при избытке андрогенов повышается риск канцерогене­за).

Кортикостероиды образуются из холестерина (возможно, и из ацетоуксусной кислоты). Изначально синтез кортикостероидов начинается в митохондриях. Под влиянием фермента десмолазы от холестерина отрывается боковая цепь холестерина — образуется прегненолон (предшественник большинства кортикостероидов, образующихся в надпочечниках). В эндоплазматической сети из прегненолона образуются глюкокортикостероиды. Регулятором продукции и секреции их является АКТГ, а его секрецию стимулирует кортикотропин-релизинг-фактор. В свою очередь, в поряд­ке обратной связи Глюкокортикоиды (в основном кортизол) конт­ролируют секрецию АКТГ и кортикотропин-релизинг-фактора. Секрецию альдостерона осуществляют ренин-ангиотензивная си­стема, динамика Nа⁺ и К⁺ в крови, уровень АКТГ, колликреин-кининовая система и простагландин А. Секреция альдостерона повышается под влиянием юкстагломерулярного аппарата почек (повышением образования ренина), гипокалиемии, гипонатрие-ии, гиповолемии, а также АКТГ. Его секреция К⁺ стимулируется в клубочковой (корковой) зоне.

После попадания в кровь большая часть гормонов связывается с белками плазмы, особенно с транскортином (осрглобулином). Некоторая их часть (8—10 % по кортизолу) в крови содержится в свободном состоянии, метаболизм кортикостероидов осуществля­ется главным образом в печени. Период полураспада кортизола в крови около 1,5 ч, кортикостерона — около 45 мин, а альдостеро­на — 35 мин.

В печени основная часть кортизола, кортикостерона и альдос­терона инактивируется, превращаясь в тетрагидросоединения.

В хромофильных клетках мозгового слоя надпочечников и ад-ренэргических симпатических волокнах постганглионарных ней­ронов образуются катехоламины (адреналин, норадреналин и до­фамин—5-окситирамин). Этот процесс заканчивается образова­нием адреналина в мозговом слое надпочечников, норадренали-на —в окончаниях симпатических нервов, а дофамина — в некоторых нейронах ЦНС.

Биосинтез катехоламинов происходит в такой последователь­ности: тирозин -> диоксифенилаланин (ДОФА) —> дофамин —> норадреналин —> адреналин.

Секреция адреналина и норадреналина регулируется симпати­ческой нервной системой и высшими центрами коры головного мозга, ретикулярной формацией и гипоталамусом.

Биологические эффекты катехоламинов опосредуются через α-, β-адренэргические и дофаминэргические рецепторы на наружной поверхности клетки. При активизации β-адренорецепторов повы­шается секреция инсулина, соматостатина, глюкагона, тироксина, кальцитонина, ренина, гастрина, ПТГ и снижается секреция АКТГ, СТГ.

Адреналин усиливает и ускоряет сокращения сердца, повышает АКД, расслабляет гладкие мышцы микробронхов, кишечника, расширяет сосуды сердца и мышц, сужает сосуды кожи, слизистых оболочек, способствует сокращению матки и селезенки, участвует в пигментном обмене, повышает чувствительность щитовидной железы к ТТГ, играет большую роль в реакции организма на стресс. Под его влиянием увеличивается секреция АКТГ и кортикостероидов, он усиливает распад гликогена в печени, липолиз. В отличие от адреналина норадреналин практически не влияет на обмен углеводов и гладкие мышцы; повышает артериальное кро­вяное давление.

Дофамин в гипоталамусе, гипофизе, кровеносных сосудах ак­тивирует рецепторы, взаимодействующие только с ним, а также α₁ и β-адренорецепторы. Под воздействием адренорецепторов учащается сердечная деятельность, повышается потоотделение, снижается функция щитовидных желез под влиянием α-рецепто­ров и повышается под влиянием β-рецепторов, повышается секре­ция ПТГ, ренина, гастрина, гликогеколиз, липолиз.

Гипокортицизм — недостаточность коры надпочечников пред­ставляет собой синдром, возникающий вследствие снижения сек­реции глюко- и минералокортикоидов корой надпочечников (ос­трой и хронической). Хроническая недостаточность может быть первичной, вторичной и третичной. Первичная возникает при первичном поражении коры надпочечников; вторичная — при снижении секреции АКТГ гипофизом, а третичная — при наруше­нии секреции кортикотропин-рилизинг-гормона при поражении гипоталамуса.

Первичная хроническая недостаточность надпочечников (бо­лезнь Аддисона) возникает при туберкулезе и аутоиммунном по­ражении их. В аутоиммунном генезе значительная роль придается нарушению взаимодействия Т-хелперов, Т-супрессоров или недо­статочности Т-супрессоров. Недостаток глюкокортикоидов (кортизола и кортикостерона) приводит к адинамии, сердечно-сосуди­стым и желудочно-кишечным расстройствам, снижению устойчи­вости к инфекциям, интоксикациям, гипогликемии, нейтропении, эозинофилии, лимфоцитозу, импотенции, гиперпигмента­ции кожи и слизистых оболочек. Снижается аппетит, животные худеют, возникают диарея, рвота, гипотермия, гипотензия. На ЭКГ низкий вольтаж зубов, интервал S—Т ниже изопотенциаль-ной линии, уплощен отрицательный или двухфазный зубец Т, ин­тервал Р— Q и комплекс QRS удлинены.

Болезнь аутоиммунного генеза часто сочетается с другими за­болеваниями: аутоиммунным гипопаратиреозом, сахарным диабе­том, гипотиреозом. Может возникнуть острая недостаточность (криз), индуцируемый острой инфекцией, интоксикацией, бере­менностью. Вследствие острого недостатка кортизола и альдостерона развивается эксикоз, коллапс, нарушение функции почек, тяжелая гипогликемия, которые обусловливают тяжелую клини­ческую картину и могут закончиться летально.

Патология женских половых желез связана с гипофункцией яич­ников различной этиологии. По строению и биологической фун­кции женские половые гормоны выделяют в две группы: эстроге­ны и гестагены (прогестины). К эстрогенам относятся 17-β-эстрадиол, эстрон и эстриол. Основной представитель гестагенов — прогестерон.

Эстрадиол (около 95 %) вырабатывается в клетках гранулезы и внутренней теки везикулярного фолликула яичников. Некоторое количество эстрогенов образуется в желтом теле и сетчатой зоне коры надпочечников. Наиболее активный эстроген — эстрадиол, гормональными свойствами обладают также эстрон и эстриол — продукты метаболизма эстрадиола.

Эстрогены способствуют увеличению матки, влагалища, про­лиферации эндо- и миометрия, развитию вторичных половых признаков, ускоряют дифференцировку и окостенение скелета. Прогестерон продуцируется в желтом теле и немного — в зрею­щем фолликуле. При беременности прогестерон образуется и в плаценте. Под его влиянием в лютеиновой фазе цикла фазу пролиферации сменяет фаза секреции. Она характеризуется продук­цией железами эндометрия мукоида, содержащего гликоген, необ­ходимого для имплантации оплодотворенной яйцеклетки и вына­шивания плода. Прогестерон тормозит сократительную возбуди­мость матки, стимулирует рост альвеол молочных желез.

Выделяются эстрогены в основном с мочой (около 65 %). Про­гестерон в печени превращается в прегнандиол и вьщеляется с мо­чой. Функция яичников находится под контролем гипоталамо-гипофизарной системы. При совместном действии фолликулости-мулирующего (ФСГ), а также лютеинизирующего (ЛГ) гормонов происходят рост и развитие фолликулов, образование и секреция ими эстрогенов. В порядке обратной связи эстрогены вбздействуют на гипоталамус, продуцирующий гонадолиберин, регулируют секрецию гонадотропных гормонов гипофизом. Эстрогены тормо­зят образование ФСГ и ЛГ. Под их влиянием снижается актив­ность передней доли гипофиза на стимулирующее действие гонадолиберина. Созревание фолликула и его превращение в желтое тело регулируются ФСГ, ЛГ при наличии определенной секреции катехоламинов и образовании простагландинов F и Е. Торможе­ние и прекращение созревания других овоцитов происходят под влиянием белков, содержащихся в жидкости полости созревающе­го фолликула. Кроме того, в этой жидкости содержится белок — ингибитор ЛГ. В предовуляционный период концентрация эстрадиола достигает максимума, что ведет к секреции гонадолиберина с последующим пиком секреции ЛГ и ФСГ, чему способствует также 17-α-гидроксипрогестерон, ФСГ и Л Г, стимулирующий разрыв граафова пузырька, и наступает овуляция.

При гипофункции яичников — гипогонадизме (первичной и вторичной) нарушается координированная система взаимодей­ствий гормональной и половой сфер животных. При первичном гипогонадизме повреждения появляются в яичниках, а при вто­ричном — в гипоталамо-гипофизарной системе или других эндок­ринных и неэндокринных органах и системах. При гипогонадизме задерживаются рост и половое созревание, выражены отсутствие или вялость полового цикла, стерилитет, недоразвитие признаков полового диморфизма. С возрастом репродуктивная функция сни­жается и прекращается как нормальное физиологическое явление. Иногда, наоборот, отмечается раннее половое созревание (при ги­перфункции гипоталамо-гипофизарной системы, врожденной дисфункции коры надпочечников, опухолях яичников с гормо­нальной активностью и др.).

Патология мужских половых желез. В гранулоцитах тестикулов (яичек) образуются андрогены тестостерон, андростендион и дегидроэпиандростерон. Вне тестикулов образуется только около 5 % тестостерона. Тестостерон, влияя на превращение андростендиона, может стимулировать собственное образование. В тестику­лах вырабатываются также эстрогены (около 1/3 эстрогенов кро­ви, остальные 2/3 эстрогенов образуются в печени из тестостерона и в надпочечниках).

Мужским половым гормоном является тестостерон, а все ос­тальные андрогены (андростендион, дегидроэпиандростерон, андростерон, этиохоланолон) — продукты его превращений. Образо­вание тестостерона в тестикулах происходит по следующей схеме: ацетат —> холестерин —> прегненолон —> прогестерон ->17-α-гидроксипрогестерон —> андростендион —> тестостерон. Известен также другой путь образования тестостерона: прегненолон-> 17-α-гидроксипрегненолон (или минуя эту стадию) —> дигидроэпиандростерон —> андростендион —> тестостерон.

Функция тестикулов контролируется гипоталамо-гипофизар­ной системой. Созревание спермиев происходит под влиянием ФСГ, а секреция андрогенов — под влиянием гормона, стимули­рующего интерстициальные клетки (у женских особей называется лютеинизирующим гормоном). Регулятором гонадотропных гор­монов гипофиза является гонадолиберин (люлиберин), на синтез которого влияют нейропептиды норадреналин, дофамин, серотонин.

Гипофункция мужских половых желез — гипогонадизм проявля­ется недоразвитием половых органов, инфантилизмом, импотен­цией и бесплодием. Гипогонадизм первичный возникает при па­тологии самих половых желез, в том числе при крипторхизме, а вторичный — вследствие гипофизарно-гипоталамической недо­статочности. С возрастом половая потенция снижается и угасает как нормальный физиологический феномен.

Редким нарушением половой сферы животных является гер­мафродитизм, когда у животного имеются и яичник, и тестикулы. Это разновидность генетической патологии, таких животных выб­раковывают.

 ОЖИРЕНИЕ 

Ожирение — синдром избыточного жироотложения вследствие нарушения промежуточного обмена. Ожирение может возникнуть самостоятельно — алиментарно или как проявление нарушений функций эндокринных желез или поражения ЦНС.

Основную роль в патогенезе обычного ожирения играет нару­шение функции коры большого мозга и гипоталамуса, входящих в состав пищевого центра — вентромедиальных и вентролатераль-ных ядер («ядер сытости» и «центров аппетита»). Повышенное по­требление углеводов и жиров ведет при недостаточной двигатель­ной активности (гиподинамии) к отложению жира в жировых депо. Важное значение при этом имеет ослабление липолиза вследствие ваготонуса, что приводит к усилению выработки β-эндорфина, инсулина и прогрессированию ожирения.

Роль эндокринных факторов при обычном ожирении невелика, но в развитии симптоматического (вторичного) ожирения им при­дается важное значение. При недостатке жиромобилизирующих гормонов — ТТГ, СТГ, тироксина, трийодтиронина, адреналина, норадреналина, глюкагона, половых гормонов происходит сниже­ние липолиза, недостаточное использование жира в энергетичес­ких целях. При обычном ожирении увеличивается жироотложе­ние в коже, подкожной клетчатке, брыжейке, околопочечной клетчатке, печени, миокарде, поджелудочной железе. При вторич­ном (симптоматическом) ожирении изменения зависят от основ­ного заболевания.

 Энзимология

Интенсивная разработка теоретических основ и практических аспектов клинической ферментологии в последние десятилетия позволила получить новые исключительной важности сведения о строении, свойствах, методах выделения, кинетике и механизме действия, а также биологических функциях ферментов в норме и при патологии. Это открыло новую эру в вопросах ранней, доклинической идентификации возникающих в организме нарушений здоровья, позволило на основе высокоспецифичных и чувстви­тельных тестов получить представление о сущности возникающих нарушений, их патогенезе, следить за тенденцией развития и ин­тенсивности их, а также о времени завершения репаративных про­цессов в стадии реконвалесценции, и судить о витальном и функ­циональном прогнозе болезней. Установлено, что все виды обме­на веществ и все обменные реакции протекают при активном уча­стии ферментов.

На этой основе использование ферментных (энзиматических) методов лабораторного исследования крови животных, особенно в условиях перевода животноводства на промышленную технологи­ческую основу, трудно переоценить, так как чем раньше устанав­ливают нарушения здоровья, тем своевременней и эффективней бывают их лечение и профилактика.

Известно, что ферменты имеют белковую природу, молекуляр­ная структура их еще недостаточно ясна. Поэтому прямых методов изучения концентрации ферментов в биологических субстратах не существует, наоборот, широко используются методы косвенного изучения их констилляций по продуктам специфической актив­ности, что выражается, как правило, в условных единицах на еди­ницу объема субстрата при стандартных температурных условиях и рН. Клиническое значение при этом имеют 3 типа изменений ферментного зеркала в организме:

1) понижение активности или исчезновение имеющихся в кро­ви ферментов (гипоферментемия, аферментемия);

2) повышение их активности и концентрации (гиперферментемия);

3) появление в крови ферментов, несвойственных здоровому организму (неоферментемия).

 

Клиническая биохимия приводит все большее число примеров, снидетельствующих о нарушении функций отдельных ферментов и их координированной деятельности при самых разнообразных, порой неожиданных, ситуациях и в зависимости не только от па­тологических, но и от физиологических предпосылок. Кроме того, выявление гетерогенной природы ряда ферментов, связанное с от­крытием изоэнзимов (изоферментов), открыло новые возможнос­ти для использования ферментов в органоспецифической диагно­стике и терапии. Установлено много ферментов, существующих в двух и более формах (трансаминазы, энзимы конденсации, изомеразы). Как выяснилось, даже такие хорошо известные в клинике ферменты, как амилаза, фосфатаза, глюкозо-6-фосфатдегидрогемаза, фосфогексоизомераза, малат- и лактатдегидрогеназа, в орга­низме животных представлены также в виде нескольких молеку­лярных структур. Однако, несмотря на эти различия, они сохраня­ют свою специфичность к субстрату, в каталитическом превраще­нии которого они участвуют, что и используется при органоспецифической диагностике и идентификации метаболи­ческих изменений в организме.

Поскольку процессы обмена по своей сущности являются фер­ментативными, то принято считать, что в основе патогенеза раз­личных заболеваний лежат нарушения функций энзиматических систем.

Ферменты крови (плазмы, сыворотки) по происхождению ус­ловно можно разделить на 3 группы:

1) собственные ферменты крови, например, энзимы свертыва­ния крови (протромбин, проакцелерин, проконвертин, факторы IX — XII), церулоплазмины, холинэстераза и др.;

2) ферменты, поступающие в кровь из различных секретов (ду­оденальный сок, слюна и т. п.), например амилаза, липаза;

3) клеточные ферменты, появляющиеся в крови при поврежде­нии или разрушении клеток и тканей организма.

Огромный клинический материал свидетельствует о том, что ферментологические исследования функционального состояния органов и систем превышают по чувствительности другие приме­няемые с этой целью методы.

Вместе с тем недостатком многих ферментологических тестов сыворотки крови является их неспецифичность. Например, боль­шинство клеточных ферментов, особенно основных обменных це­пей (цикл Кребса, гликолитическая цепь, трансаминирование, дыхательная цепь и т. д.), встречается в большинстве тканей орга­низма, так что по изменению их констилляций без соответствую­щих дополнительных комплексных клинико-лабораторных иссле­дований трудно судить о том, какой орган и в какой степени по­врежден. Это еще раз подтверждает фундаментальный принцип того, что в любом случае речь идет не о болезни отдельного органа или системы, а о болезни организма, сущность которой, патогенез и степень нарушений можно объективно распознать лишь на ос­нове комплексного клинического исследования, изучения химиз­ма, структуры и функций отдельных органов и систем больного организма в целом.

Каталаза крови(Н₂О₂: Н₂О₂-оксиредуктаза) расщепляет двуоксид водорода согласно уравнению 2Н₂О₂→2Н₂О + О₂. В присут­ствии спиртов обладает способностью переносить кислород. Окисляет спирты: метанол, этанол, п-пропанол, изопропанол, изобутанол, гликол и коламин. Благодаря довольно простой мето­дике определение каталазной активности широко используется в лабораторной практике. Активность фермента зависит от количе­ства эритроцитов, поэтому необходим их подсчет для интерпрета­ции результатов исследования. Высокий индекс каталазной актив­ности (активность энзима в единице объема крови, деленная на количество эритроцитов в млн/мм³) отмечается при пернициоз,ной и других макроцитарных анемиях. Содержание каталазы в крови при пневмониях, заболеваниях печени (цирроз, гепатит), сердца, почек (нефрит, пиелонефрит, нефросклероз), в стадии реконвалесценции колеблется в нормальных пределах. При злокаче­ственных новообразованиях, после радиоактивного облучения ак­тивность каталазы снижается, но повышается в последние меся­цы беременности и при лактации. Активность энзима падает при отравлениях фосфором, мышьяком, свинцом, ртутью, наркоти­ками, цианидами, сульфидами, азидами, фторидами. Кофеин, теобромин, ацетоновые тела, алкоголь повышают активность ка­талазы.

Каталаза активно участвует в кислородном обеспечении тех тканей, в которые кислород поступает в меньших количествах, чем необходимо для нормального течения окислительных реак­ций. Каталаза эритроцитов вдвое активнее каталазы печени. Определение ее активности в крови дает объективные данные для суждения о степени обеднения организма железом при ане­миях.

Активность каталазы крови обычно определяют по методу Баха и Зубковой. Принцип метода основан на способности двух моле­кул пероксида водорода (Н₂О₂) разлагаться каталазой до 2Н₂О и О₂. Избыток пероксида водорода титруют раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты:

2КМnО₄ + 5Н₂О₂ + ЗН₂SО₄ = 2МnSО₄ + 8Н₂О + SО₂ + К₂SО₄.

В опытной пробе определяют количество неразложившегося пероксида водорода в присутствии каталазы, а в контрольной про­бе — общее количество его в присутствии инактивированной ки­пячением каталазы. По разнице между контролем и опытом рас­считывают количество распавшегося в течение определенного времени (30 мин) пероксида водорода, дающее косвенное представление о каталазной активности.

Активность каталазы (каталазное число) делят на количество эритроцитов (млн/мм³). Частное от деления представляет собой каталазный индекс, по которому судят о результатах анализа.

Лактатдегидрогеназа(ЛДГ, дегидрогеназа молочной кислоты) катализирует обратимую реакцию восстановления пировиноградной кислоты в молочную при участии НАД • Н (восстановленной формы никотинамидаденилдинуклеотида). 

Оптимум действия фермента отмечается при рН 7,4 и темпера­туре 39 °С, а также при рН 8,0 и температуре 20 °С. В заморожен­ных тканях и жидкостях фермент сохраняет активность длитель­ное время. Много его содержится в гладких и скелетных мышцах, миокарде, почках, обкладочных клетках желудочных желез, осо­бенно в поджелудочной железе, селезенке, легких и в тканях зло­качественных опухолей. В крови содержится в относительно небольшом количестве.

Оксалаты тормозят активность фермента в крови, поэтому кровь лучше стабилизировать гепарином. В гемолизированной крови активность ЛДГ многократно возрастает за счет высокой ее концентрации в эритроцитах. Продолжительное парентеральное введение ЛДГ вызывает образование в организме животных анти­фермента, снижающего до 75 % его активность.

Повышение активности ЛДГ в сыворотке крови бывает после хирургических операций, травмирования скелетных мышц, при мышечной атрофии не нейрогенной природы. При циррозе, вос­палении печени и обтурационной желтухе отмечают лишь незна­чительное увеличение активности энзима. Резкое повышение ЛДГ бытает при метастазировании рака в печень. Активность ЛДГ по­пытается при нефрите, панкреатите, пернициозной анемии, инфаркте миокарда, гемобластозах (лейкозе, ретикулезе) и при бере­менности.

У новорожденных животных активность ЛДГ в 1,5—2 раза иыше, чем у взрослых.

Большую ценность для диагностики заболеваний печени имеет определение изоферментов ЛДГ сыворотки крови методом электрофоретического расщепления ее на отдельные фракции. Обычно выделяют до 5 фракций (изоферментов), из них 5-я содержится в гепатоцитах. При заболеваниях печени содержание 5-го изофермента в сыворотке крови возрастает соответственно тяжести патологического процесса.

Активность ЛДГ определяют по Шенеду и Товареку. Принцип метода состоит в способности а-лактата в щелочной среде в при­сутствии ЛДГ и НАД окисляться в пируват, по количеству которо­го судят об активности фермента. Определение активности ЛДГ в сыворотке крови проводят также по методу Нейтельсона. Об ак­тивности ЛДГ сыворотки крови судят по количеству образовав­шейся под действием фермента в стандартных условиях пировиноградной кислоты, определяемой колориметрически с реактивом динитрофенил гидразином.

Нормальные величины активности ЛДГ сыворотки крови по этому методу колеблются между 200—450 ед.

Трансаминазы(аминотрансферазы) представляют собой фер­менты, катализирующие реакции переноса аминогрупп с амино­кислоты на кетокислоту с образованием новой кетокислоты и но­вой аминокислоты. Известно несколько трансаминаз, но в клини­ческой практике наиболее широко исследуют активность глютаминопировиноградной (ГПТ) и глютаминощавелевоуксусной (ГОТ) трансаминаз (глютаминоаспарагиновой и глютаминоалани-новой трансаминаз, или АСТ и АЛТ).

Коэнзимом трансаминаз является лиридоксальфосфат. Суль­фат магния повышает активность фермента вдвое. Трансаминазы довольно стабильны и в холодильнике сохраняют активность до 3 нед. После 6-месячного хранения сыворотки крови в холодиль­нике при 4 °С активность фермента снижается на 40 %.

Наивысшая активность ГОТ отмечается в миокарде, печени, почках, скелетных мышцах. ГПТ в наибольших количествах со­держится в печени и почках. Опухолевая ткань отличается относи­тельно низкой активностью трансаминаз.

Наибольшую ценность определение активности трансаминаз имеет для диагностики заболеваний печени и сердца. Так, при токсических гепатитах активность трансаминаз возрастает парал­лельно тяжести поражения. Индекс де Ритиса (ГОТ/ГПТ) при этом приближается к единице.

При циррозе печени активность ГПТ снижается, а ГОТ — зна­чительно возрастает, отчего индекс де Ритиса становится выше единицы. Отравление производными фосфора, токсическими плесневыми грибами повышает активность трансаминаз, а введе­ние небольших доз четыреххлористого углерода с целью дегель­минтизации при фасциолезе овец приводит к повышению транса-миназной активности в 1,5—4 раза по сравнению с нормой. Изме­нение активности трансаминаз считается весьма чувствительным тестом функционального состояния печени. При метастазирова-нии рака в печень активность трансаминаз колеблется в пределах 45—76 ед., причем активность ГОТ обычно выше, чем ГПТ.

При инфаркте миокарда активность ГОТ в крови значительно возрастает, в то время как активность ГПТ почти не изменяется или возрастает незначительно. При этом активность ГОТ в сыво­ротке крови повышается через 5—6 ч, достигая максимума через 24—30 ч от начала болезни. При благоприятном течении инфаркта миокарда к 7—10-му дню показатели активности ГОТ возвраща­ются к исходному уровню. При мелкоочаговых поражениях мио­карда активность ГОТ повышается незначительно и через 2—3 сут восстанавливается до исходного уровня.

Активность трансаминаз определяют по методу Райтмана и Френкеля в модификации Т. С. Пасхиной. Эта методика одновре­менного определения активности обеих трансаминаз (ГПТ и ГОТ) и настоящее время является наиболее простой, доступной и вместе с тем достаточно чувствительной.

Панкреатическая липаза(стеапсин) является наиболее важным ферментом, участвующим в переваривании нейтральных жиров. Она при соответствующих температурных условиях вызывает не только липолиз, но и приводит к синтезу из олеиновой кислоты и глицерина липидов и глицеридов. Температурный оптимум фермента 40 °С, но его активность сохраняется даже при темпе­ратурах, близких к О °С. При 45 °С он начинает распадаться и полностью разрушается при 55 °С в течение 10 мин. При ком­натной температуре липаза сохраняет липолитическую актив­ность 48 ч.

Липаза наиболее эффективно катализирует гидролиз триглицеридов. Слизистая оболочка тонкого кишечника также образу­ет липазу, которая активируется желчью. Липаза содержится также в плазме, эритроцитах, лейкоцитах, но главным источни­ком ее в крови служит поджелудочная железа. Содержание ли­па чы крови подвержено большим колебаниям и составляет 0,3— 1,5 ед/мл. Фермент выделяется с мочой в количествах от 0,1 до 0,75 ед/мин.

Активность липазы крови, как и амилазы, изменяется в зависи­мости от патологических состояний, особенно поджелудочной же-исчы. Так, при остром панкреатите активность ее возрастает, од­нако это отмечается не всегда и проявляется менее значительным повышением, чем активность амилазы. С другой стороны, повы­шение ее активности сохраняется более длительно, чем амилазной. Повышается активность липазы и при циррозе печени, желч­нокаменной болезни с явлениями обтурационной желтухи. При инфекционных болезнях активность этого фермента падает соот­ветственно тяжести болезни.

Холинэстеразаобладает способностью быстро инактивировать анетилхолин с образованием холина и уксусной кислоты. В насто­ящее время выделяют 2 вида холинэстеразы: истинную и ложную. Согласно международной номенклатуре ферментов (1962г.) для истинной холинэстеразы предложено название ацетилгидролаза ацетилхолина. Ложную холинэстеразу называют ацетилгидролазой ацилхолинов. Кроме того, выделяют самостоятельно бензоилхолинэстеразу (бензоилхолингидролазу). Для истинной холинэстеразы (ацетилгидролазы ацетилхолина) принято рабочее ее на­звание ацетилхолинэстераза, а для ложной холинэстеразы — холинэстераза. На практике пользуются термином холинэстераза как неспецифическим названием двух этих ферментов.

Среди холиновых эфиров оптимальным субстратом истинной холинэстеразы является ацетилхолин, а ложной — бутирилхолин. Важной особенностью истинной холинэстеразы является то, что она проявляет максимальную активность в строго определенной концентрации субстрата, избыток которого тормозит ее актив­ность. У ложной холинэстеразы это свойство отсутствует — при повышении концентрации субстрата ее активность растет. Разли­чают оба фермента также, пользуясь избирательными субстратами и ингибиторами.

Избирательным субстратом истинной холинэстеразы является ацетил-ᵦ-метилхолин. Он легко гидролизуется истинной холинэстеразой, но устойчив к действию ложной холинэстеразы. А специ­фические субстраты ложной холинэстеразы — бутирилхолин и бензоилхолин — истинной холинэстеразой практически не разру­шаются.

Истинная холинэстераза содержится в основном в сером веще­стве мозга, эритроцитах, симпатических ганглиях, двигательных концевых пластинках. Ложная холинэстераза содержится обычно в плазме крови, слизистой оболочке кишечника, поджелудочной железе и печени, однако в большинстве из перечисленных тканей и органов можно установить оба фермента.

Помимо основной функции — разрушать ацетилхолин холи­нэстераза влияет на клеточную проницаемость. Снижение холинэстеразной активности повышает проницаемость эритроцитов к ионам натрия и калия. В эритроцитах содержится холинэстеразы значительно больше, чем в плазме или сыворотке крови. Эритро­циты содержат в основном истинную холинэстеразу (ацетилхоли-нэстеразу), а сыворотка и плазма — ложную.

Оптимум активности ацетилхолинэстеразы при рН 7,5—8,0, а холинэстеразы при рН 8,5. В раннем постнатальном периоде ак­тивность холинэстеразы находится на уровне взрослых особей, но затем снижается почти вдвое. Голодание также приводит к паде­нию активности энзима, как и заболевания печени, являющейся депо холинэстеразы (в ней содержится в 6—7 раз больше фермен­та, чем в сыворотке крови). Фолиевая кислота повышает актив­ность энзима. При кровотечениях и кровопусканиях повышается его активность. При беременности и злокачественных новообра­зованиях активность фермента падает.

Изучение в динамике холинэстеразной активности крови дает достоверное представление о функциональном состоянии печени. При злокачественном поражении печени холинэстеразная актив­ность значительно и прогрессивно угасает. Острые инфекционные заболевания почти всегда вызывают уменьшение активности эн­зима, так же как и отравление фосфорорганическими и боевыми отравляющими веществами.

Недостаток холинэстеразы обусловливает накопление в тканях ацетилхолина, что приводит к падению тонуса парасимпатичес­кой нервной системы и, как следствие, к возникновению гиперса­ливации, слезотечения, потливости, поноса, рвоты, увеличению секреции бронхиальной слизи, клоническим и тоническим судо­рогам. В подобных случаях для блокады парасимпатических не­рвов инъецируют атропин.

Определение активности холинэстеразы крови приобретает важное значение также в связи с внедрением в лечебную практи­ку обладающих курареподобным действием холиновых эфиров дикарбоновых кислот и некоторых антихолинэстеразных препа­ратов.

Из состояний, связанных с повышением холинэстеразной ак­тивности сыворотки крови, клинический интерес представляет только нефритический синдром. При тяжелых нефритах актив­ность холинэстеразы увеличивается более чем в 3 раза.

Определение активности холинэстеразы приобрело первосте­пенное значение в диагностике заболеваний печени, угнетение которой свидетельствует о повреждении паренхимы органа вслед­ствие различных причин, и прежде всего отравлений.

Методика определения активности холинэстеразы в сыворотке крови по методу Хелла и Лукаша в модификации Борисова и Розенгарта состоит в определении времени, необходимого для обра­зования стандартного количества уксусной кислоты из избытка ацетилхолина. Концентрацию и рН буферного раствора подбира­ют так, чтобы величина рН изменилась во время опыта не более чем на единицу и была близкой в 8,5, соответствующей оптимуму активности химической среды.

Активность холинэстеразы выражают количеством уксусной кислоты (в микромолях), образовавшейся в 1 мин под воздействи­ем 1 мл сыворотки крови. В условиях метода образуется 1 мл 0,01 н. раствора уксусной кислоты, т. е. 10 микромолей, или в рас­чете на неразведенную сыворотку — 40 микромолей. Таким обра­зом, для выражения холинэстеразной активности достаточно раз­делить эту величину на время опыта в минутах и внести поправку на спонтанный распад ацетилхолина.

Фосфатазыкатализируют реакцию отщепления неорганичес­кого фосфора от органических фосфорных соединений. В зависи­мости от оптимума активности различают кислые и щелочные фосфатазы. Кислая фосфатаза содержится в предстательной желе­зе, печени, селезенке, почках, эритроцитах. Оптимальная актив­ность ее при рН 3,4-6,2. Щелочная фосфатаза синтезируется в остеобластах костной ткани, транспортируется кровью и выводится печенью через желчевыводящие пути. Оптимальная активность ее при рН 8,6—9,4.

Наибольшее применение в клинике нашло определение актив­ности щелочной фосфатазы, особенно при диагностике ранних форм алиментарных остеодистрофий (табл. 23). Так, при рахите, остеомаляции, генерализованном фиброзно-кистозном остите, гиперпаратиреоидизме активность щелочной фосфатазы возраста­ет в несколько раз (20—40 ед. Боданского или мг% в 1 ч при 37 °С). Механическая желтуха с обтурацией желчных путей (в отличие от гемолитической желтухи) сопровождается высокой активностью щелочной фосфатазы.

Следует также отметить, что кроме гидролитической функции фосфатазы обладают также способностью переносить фосфатные остатки, т. е. функцией трансферазы. Донорами в таких реакциях служит ряд эфиров (фосфокреатин, глюкозо-1-фосфат, п-нитро-фенилфосфат и др.). Акцепторами остатков фосфорной кислоты могут быть простые спирты, глицерин, фруктоза, глюкоза и др. Однако в настоящее время недостаточно ясно, какое значение имеют реакции подобного типа и в какой степени они могут быть использованы в диагностическом отношении, так как реакции, катализируемые фосфатазами, являются равновесными, причем это равновесие так далеко смещено в направлении гидролиза, что маловероятно, чтобы эти реакции синтеза фосфатных эфиров имели значительное физиологическое значение.

Активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови определя­ют по И. М. Белякову. Принцип метода основан на способности фермента отщеплять при рН 8,6 и температуре 37 °С неорганичес­кий фосфор от фосфорного эфира (3-глицерофосфата натрия. Оп­ределение активности щелочной фосфатазы заключается в уста­новлении разности между содержанием неорганического фосфора (с использованием аскорбинового редуцента) в сыворотке крови до и после инкубации с ᵦ-глицерофосфатом натрия. Активность фермента выражается в единицах Боданского. Одна единица соот­ветствует 1 мг фосфора, отщепляемого под действием фермента в течение 1 ч при температуре 37 °С.

Диастаза(α-амилаза). Определение ее активности в сыворотке крови нашло широкое применение при диагностике заболеваний поджелудочной железы. Патогномоничность этого теста сделала его ценным методом дифференциации особенно острых панкреа­титов от колик, связанных с желчно-каменной болезнью, язвами желудка и кишок, острой непроходимостью кишечника. При ост­ром панкреатите активность энзима возрастает в 10—30 раз по сравнению с исходным уровнем. При некротических панкреати­тах активность диастазы падает, так как пораженная некрозом поджелудочная железа теряет способность продуцировать энзим.

Уровень диастазы в крови понижается также при сахарном диа­бете, тяжелых ожогах, тиреотоксикозе, отравлении хлороформом, четыреххлористым углеродом, барбитуратами, после тяжелых операций. Повышается он при воспалениях слюнных желез, ост­ром и хроническом холецистите, токсических гепатитах, циррозе печени.

Одновременное определение активности диастазы в крови и моче оказалось важным для суждения о состоянии почечной фун­кции, так как нефрозы, гломерулонефриты, нефроциррозы и т. п. обычно сопровождаются увеличением активности этого энзима в крови, в то время как содержание его в моче резко снижается. Та­ким образом коэффициент активность амилазы крови/активность амилазы мочи может служить критерием функциональной полно­ценности почек.

Активность диастазы сыворотки крови определяют по методу Вольгемута. В тех пробирках, где крахмал не расщепился полнос­тью, жидкость остается окрашенной в синий цвет, а в пробирках, в которых крахмал под действием диастазы превратился в декст­рин, — окрашивается в фиолетовый или желтоватый цвет. Допус­тим, что содержимое шестой пробирки окрасилось в синий, а пя­той — в фиолетовый цвет. Тогда результат определяют по пятой пробирке, в которой, например, было разведение 1 : 32. Разведе­ние умножают: 32 : 2 = 64. Норма активности по этой методике около 32.

Альдолазакатализирует реакции расщепления промежуточного продукта окисления углеводов— 1,6-дифосфорного эфира фрук­тозы — на фосфотриозы. Фермент осаждается спиртом и ацето­ном, в высушенном состоянии длительно сохраняет свою актив­ность. Хорошо растворяется в воде и легко экстрагируется ею из ацетонового порошка. Альдолаза довольно стабильна, не разруша­ется в течение 10 мин при 50 °С и инактивируется при нагревании выше 60—70 °С.

Энзим относительно малочувствителен к небольшим измене­ниям рН среды. Оптимум его активности зависит от температуры, рН и наличия в среде ингибиторов и активаторов.

Для определения активности альдолазы в сыворотке крови существует несколько методов, основанных на различных прин­ципах.

Саблей и Лянингер разработали наиболее простой метод оп­ределения активности альдолазы, основанный на образовании 2,4-динитрофенилгидразинов фосфотриоз и колориметрическом измерении экстинкции раствора, образующейся при добавлении щелочи при светофильтре 540 нм. Интенсивность окраски про­порциональна концентрации фосфотриоз. Дауне, Барнет и Байер, а затем Брукс и сотр. усовершенствовали этот метод.

Повышение активности альдолазы отмечается при мышечных дистрофиях (некроз сердечной мышцы), декомпенсированныхпороках сердца, инфаркте, поражении печени при отравлении че­тыреххлористым углеродом (остром гепатите), механической жел­тухе.

В эритроцитах здоровых животных альдолазы в 70—80 раз больше, чем в сыворотке крови, поэтому гемолизированная кровь совершенно непригодна для анализа сыворотки на активность альдолазы.

Лизоцим(мурамидаза) в организме животных находится в кро­ви (сыворотка, плазма, лейкоциты, тромбоциты), слезах, слюне, выделениях из носа, бронхов, желудочном и кишечном соке, молоке, влагалищном секрете, сперме, экссудатах брюшной по­лости, плевры и в моче. Небольшие количества имеются в экск­ретах.

Лизоцим обладает выраженными бактериостатическими свой­ствами. К его действию весьма чувствительны Вас. micrococcus, staphylococcus, streptococcus, proteus, но резистентны грамотрицательные микробы. Лизоцим обладает сильным антибактериаль­ным действием на грамположительные микробы в среде, содержа­щей угольную кислоту (Н₂СО₃) и диоксид углерода (СО₂). В при­сутствии комплемента и специфических антител лизоцим дей­ствует также и на грамотрицательные микробы.

Предложено два метода определения активности лизоцима — бактериологический (биологический) и вискозиметрический. При первом методе (Флеминга) измеряется интенсивность уменьше­ния получения суспензии из Micrococcus lysodeicticus под влияни­ем лизоцима. Это весьма простой метод, однако менее точный, чем вискозиметрический, основанный на измерении снижения вязкости в полисахаридном субстрате. Единицей активности ли­зоцима считается количество препарата, которое в течение 10 мин снижает вязкость полисахаридного раствора наполовину. 0,73 у кристаллического лизоцима из яичного белка содержит одну еди­ницу активности лизоцима.

Карбоангидразакатализирует обратимую реакцию: СО₂ + Н₂О <-> Н₂СО₃ <-> Н⁺ + НСО₃-.

Карбоангидраза получена в кристаллическом виде из эритро­цитов. Энзим теряет активность после нагревания до 60—65 °С че­рез 30 мин. Это один из наиболее активных ферментов: одна его молекула может в течение 1 с произвести гидратацию 45 000 моле­кул диоксида углерода. Оптимум ее активности находится в преде­лах рН 5,0-9,0.

Основная функция карбоангидразы эритроцитов — стимуля­ция отдачи СО₂ в легких и ускорение приема СО₂ из тканей орга­низма в кровь. Особенно важную роль выполняет Карбоангидраза в почках при резорбции ионов натрия и поддержании щелочного резерва крови.

Образующийся при обменных процессах диоксид углерода пе­реводит энзим в угольную кислоту (Н₂СО₃), которая затем диссоциирует на Н⁺ и НСО₃-. В 10 мл крови животных содержится 14— 18ед. карбоангидразы (по Раутану и Мальдруму). После деления числа единиц карбоангидразы на показатель гематокрита получа­ется так называемый индекс карбоангидразы, который у здоровых особей составляет 0,32—0,39 и имеет весьма высокую стабиль­ность.

Активность карбоангидразы понижена при анемиях, однако индекс карбоангидразы при этом обычно повышен как показатель увеличения насыщенности эритроцитов энзимом по сравнению с нормой. Снижение карбоангидразной активности бывает при де-компенсированных пороках сердца, сопровождающихся общим цианозом, а также при желтухе.

Активность карбоангидразы крови определяют по методу Мальдрума и Раутана. Единица активности — количество фермен­та, сокращающее в стандартных условиях время реакции наполо­вину.

Рибонуклеазапредставляет собой термостабильный фермент, расщепляющий рибонуклеиновую кислоту (РНК). Она имеется в поджелудочной железе, панкреатическом соке, печени, селезенке, почках и полиморфноядерных лейкоцитах. Для ДНК она неактив­на. Температурный оптимум рибонуклеазы близок к 60 °С, а рН около 7,6 (активность сохраняется при рН от 5,0 до 6,0). Актива­тором энзима являются ионы магния. При 85 °С активность фер­мента исчезает, но после охлаждения полностью восстанавливает­ся. При лейкемиях содержание рибонуклеазы в моче повышается, а в сыворотке крови удерживается в пределах нормы. Повышение активности рибонуклеазы сыворотки крови выражено при уре­мии.

Активность рибонуклеазы сыворотки крови определяют по ме­тоду Куница, а также Фирса и Миллера.

Пептидазы(карбоксипептидаза, аминопептидаза, пролиназа и пролидаза) принадлежат к пептидазам, катализирующим гидролиз продуктов распада белков — полипептидов, под действием кото­рых они гидролизуются до аминокислот. Пептидазы вырабатыва­ются в слизистой оболочке тонких кишок и выделяются с кишеч­ным соком. В составе пептидаз обычно выделяют карбоксипепти-дазу, аминопептидазу, пролиназу и пролидазу, обладающие боль­шой специфичностью действия.

Повышение уровня пептидаз в крови отмечается при массив­ных поражениях тканей (обширные ожоги), лобарной пневмонии, переломах костей, раке и лейкемиях. Повышение их активности обычно имеет место при острых и подострых воспалениях печени, обтурационной желтухе, гломерулонефрите, что широко исполь­зуется при их диагностике. После обработки четыреххлористым углеродом отмечается закономерное повышение зеркала пептидаз в крови жвачных.

Определение активности карбоксипептидазы основано на способности ее освобождать карбоксильные группы, прирост содержания которых определяется титрометрически. Ход опре­деления: в две колбочки (проба и контроль) вносят по 1 мл пре­парата фермента и 10 мл буферного раствора с рН 8,0. Содержи­мое контроля нагревают до кипения. В обе колбочки вносят по 5 мл гидролизата эдестина и ставят в термостат при 37 °С на 1 ч, затем нагревают до кипения. В обе колбочки вносят по 0,5 мл 0,1%-ного раствора фенолфталеина и титруют до одинаково ро­зовой окраски 0,02 н. раствором натрия гидроксида (едкого на­трия).

За единицу активности карбоксипептидазы принимают актив­ность, при которой за 10 мин освобождается такое количество карбоксильных групп, которое соответствует 1 мл 0,02 н. раствора натрия гидроксида.

Определение активности аминопептидазы сыворотки крови методом Грина в модификации Гольдберга основано на колори­метрическом вычислении количества р-нафталамина, освобож­денного аминопептидазой из субстрата α-лейцин-β-нафтиламида.

Глютаматдегидрогеназа.Определение ее активности основано на том, что дегидрогеназа катализирует обратимую реакцию пре­вращения α-кетоглютаминовой кислоты в α-кетоглютаровую. На стадии α-кетоглютаровой кислоты в цикле трикарбоновых кислот возможен выход этой кетокислоты из цикла и превращение ее в α-глютаминовую кислоту посредством аминирования за счет сво­бодного аммиака или обратимой реакции переаминирования.

Фермент содержится прежде всего в печени, миокарде, почках. Содержание дегидрогеназы глютаминовой кислоты (глютаматдегидрогеназы) в лейкоцитах при лимфоидном и миелоидном лей­козах в 4—5 раз выше, чем у здоровых животных, но повышается при заболеваниях печени (гепатит, цирроз), отравлении четырех­хлористым углеродом.

Методика определения активности глютаматдегидрогеназы ос­нована на ее воздействии на глютаминовую кислоту при рН 7,6 и температуре 37 °С в присутствии никотинамидадениндинуклеотида. Увеличение экстинкции при 340 нм во время перехода оксиди­рованной формы кофермента в редуцированную является пропор­циональным концентрации фермента.

Фруктозо(кетозо)-1-фосфатальдолазасодержится в клетках пе­чени наряду с 1,6-дифосфатальдолазой (альдолазой) и расщепляет фруктозо-1-фосфат на фосфодиоксиацетат и альдегид глицерина. У здоровых животных фруктозе-1-фосфатальдолаза обычно отсут­ствует или имеется в незначительных количествах, но обнаружи­вается в сыворотке крови при остром гепатите, что является важ­ным диагностическим тестом в подобных случаях, более ранним, чем повышение активности альдолазы. Кроме того, альдолаза в отличие от этого энзима обнаруживается в различных органах при их патологии. Следует отметить, что появление и повыше­ние активности фруктозо-1-фосфатальдолазы в сыворотке крови свидетельствует о поражении паренхимы печени при условии, что исключается заболевание почек, также вызывающее активи­зацию этого фермента. По зеркалу фруктозо-1-фосфатальдолазы в сыворотке крови можно судить о течении болезни, при насту­пающем выздоровлении ее активность снижается и исчезает со­всем. Активность фермента обычно измеряют по степени пре­вращения восстановленной формы никотинамидадениндинукле-отида (НАД • Н) в никотинамидадениндинуклеотид (НАД) в па­раллельной обменной реакции. 

Активность сывороточной фруктозо-1-фосфатальдолазы опре­деляют с помощью оптического теста Варбурга.

Креатинфосфокиназа(креатинкиназа) катализирует обратимую реакцию.

Она содержится только в мышечной ткани, особенно попереч­нополосатой, что делает повышение ее активности патогномонич-ным для повреждения миокарда, а также скелетных мышц. Ин­фекционные и токсические миокардиты обычно протекают со значительной гиперкреатинфосфокиназемией.

Активность креатинфосфокиназы в сыворотке крови определя­ют по методу Миллера. Принцип метода состоит в образовании в сильнокислой среде креатина и фосфата из креатинфосфата. За­тем колориметрически измеряют образовавшийся при этом орга­нический фосфат.

За единицу активности креатинфосфокиназы принимают фер­ментную активность 1 мл сыворотки крови, которая в стандарт­ных условиях расщепляет за 1 мин 1 мкмоль/л фосфокреатина, определенного в виде неорганического фосфата.

Определение активности креатинфосфокиназы в сыворотке крови по методу Эннера и Розенберга в модификации Гринио и Консисторума основано на образовании под действием фермента креатина из сыворотки крови в инкубационной смеси, содержа­щей креатинфосфат и АДФ. Креатин определяют посредством цветной реакции с α-нафтолом и диацетилом. Об активности эн­зима судят по количеству образовавшегося креатина, измеряя ин­тенсивность окраски реактивов.

Активность энзима пропорциональна разности экстинкций между опытным и контрольным определениями. Расчет произво­дят по стандартной кривой, построенной по креатину. За единицу активности принимают ферментную активность, при которой в 0,1 мл сыворотки в течение 30 мин при 37 °С образуется 1 мкг кре­атина. В норме активность составляет 0,2—4,0 ед.

Сорбитдегидрогеназа(алкогольдегидрогеназа) катализирует об­ратимую реакцию. 

Оптимум активности фермента отмечается при рН 8,0. В боль­ших количествах он содержится лишь в печени. В сыворотке кро­ви здоровых животных фермент отсутствует. Будучи специфичес­ким для печени ферментом, он имеет большое клиническое зна­чение в диагностике гепатитов, особенно остропротекающих. Следует учитывать, что показатели активности фермента при ге­патитах приходят к норме раньше, чем показатели активности трансаминаз.

Сорбитдегидрогеназу в сыворотке крови определяют с помо­щью оптического теста Варбурга.

Малатдегидрогеназа(дегидрогеназа яблочной кислоты) катали­зирует последний этап трикарбонового (аэробного) цикла Кребса при участии коэнзима НАД. 

Максимальная активность реакции проявляется при концент­рации яблочной кислоты, равной 0,03 М, а полумаксимальная — при 0,01 М.

Увеличение концентрации фермента в сыворотке крови обна­руживают при заболеваниях печени, тиреотоксическом зобе, ост­ром и хроническом нефрите, лимфогранулематозе, а также во вре­мя беременности. При гепатите активность фермента повышается в 10 раз и более. Значительное повышение отмечают также при инфарктах миокарда уже через 12—42 ч после заболевания.

Активность малатдегидрогеназы в сыворотке крови определяют с помощью оптического теста Варбурга.

 Орнитинкарбамоилтрансфераза катализирует первый этап цикла превращений мочевины (орнитина).

В присутствии карбамоилфосфата орнитин переходит в цитру­лин.

Орнитинкарбамоилтрансфераза имеется только в печени, по­этому повышение ее активности в крови — патогномоничный признак поражения печени. В этом и состоит большое клиничес­кое значение исследования активности этого фермента.

Активность орнитинкарбамоилтрансферазы в сыворотке крови определяют по методу Райхарда в модификации Морети. Прин­цип метода состоит в том, что фермент катализирует арсенолиз цитрулина до орнитина и аммиака.

В качестве субстрата берут цитрулин и по количеству образо­вавшегося аммиака с помощью реактива Несслера судят об актив­ности энзима.

 

Контрольные вопросы и задания

1.      Дайте характеристику нейроэндокринной системы.

2.      Назовите основные синдромы патологий различных органов эндокринной системы.

3.      Какова клиническая значимость основных гормональных параметров?