В организме человека пептиды и полипептиды выполняют важнейшие функции: каталитическую, структурную, рецепторную, информационную и другие, следовательно, нарушение обмена белков всегда сопровождается тяжелыми расстройствами функций органов и систем организма. У человека белок не депонируется, поэтому в условиях дефицита разрушаются белки кожи, мышц, костей, внутренних органов. Метаболизм белка характеризуется высокой интенсивностью. За сутки обновляется около 1 г на 1 кг общего белка организма. Полностью весь белок заменяется в организме взрослого человека за 150–160 суток.
Существование живых организмов зависит от обмена веществ и энергии, при этом одним из интегральных показателей, влияющих на интенсивность течения жизненных процессов, является основной обмен, который обеспечивает минимальное количество энергозатрат для поддержания всех основных процессов жизнедеятельности. Генетические дефекты метаболизма, вторичные нарушения обмена веществ и энергии в результате пищевых особенностей, воздействия патогенных физических, химических, биологических факторов и токсинов, влияя на молекулярном, клеточном, органном и целостном уровнях, способствуют изменениям энергетического обмена. Более всего нарушаются процессы биологического окисления.
Энергетический обмен организма состоит из взаимосвязанных и взаимозависимых компонентов, которые нарушаются при действии патогенных этиологических факторов. Прежде всего, это базальный основной обмен, состоящий из минимального уровня энергозатрат организма, необходимых для поддержания жизненно важных функций. Кроме этого, сюда входит энергия на поддержание температурного гомеостаза, на выполнение умственной, двигательной и другой деятельности, в связи с усилением обменных процессов после приема пищи.
Нарушения нервной и эндокринной регуляций могут приводить к отклонениям в энергетическом и основном обменах веществ, формируя основные диагностические симптомы заболеваний. Снижение функции щитовидной железы способствует замедлению метаболических реакций и основного обмена, с другой стороны, повышение функции эндокринной железы увеличивает катаболизм, тканевое дыхание, основной обмен, разъединяя процессы окисления и фосфорилирования. Активация тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы активирует энергетический обмен, снижение тонуса, уменьшение секреции катехоламинов – тормозит.
Основой структурных и функциональных единиц клетки являются белки, которые нуждаются в постоянном обновлении. Ежесуточно приблизительно 400 г белков из общего фонда вовлекаются в катаболизм, при этом они должны быть восполнены аналогичным количеством вновь образованных продуктов. Около 100 г белков теряется безвозвратно, требуется поступление белков извне для восполнения недостающих метаболитов. Патология белкового обмена может быть обусловлена нарушением равновесия катаболической и анаболической фаз обмена веществ, изменением соотношений с внешней средой.
Количество потребляемого азота с пищей соответствует количеству азота, выводимого из организма, и составляет азотистое равновесие (нулевой баланс азота). Если в результате физиологических и патологических процессов (рост организма, беременность, выздоровление после болезни, действие анаболических гормонов) происходит накопление азота в организме, при этом повышается биосинтез белков и нуклеотидов, развивается положительный азотистый баланс. Когда наблюдается снижение количества азота в организме, потеря или повышенный расход белков, например при голодании, тиреотоксикозе, инфекционной лихорадке, ожогах, диарее, кровопотере, – отрицательный азотистый баланс. Формируется данное состояние при дефиците белка в пище или в результате поражений органов пищеварительного тракта с нарушением механизмов протеолиза и всасывания аминокислот. Организм начинает использовать собственные клеточные белки для обеспечения функционирования всех жизненно важных органов, образующиеся аминокислоты вовлекаются в биосинтез, оставшиеся окисляются до конечных продуктов обмена.
Нарушения метаболизма белкового обмена проявляются в следующих случаях:
– несоответствие поступления белка потребностям;
– нарушение всасывания белка в желудочно-кишечном тракте;
– нарушение метаболизма белка в плазме крови;
– нарушение трансмембранного переноса и метаболизма аминокислот;
– нарушение конечных этапов превращения белков.
При несоответствии количества и состава белка потребностям организма возникают следующие условия: дефицит поступления белка в организм, избыток поступления белка в организм или нарушение аминокислотного состава потребляемого белка.
