медицинский каталог




Кожные и венерические болезни. Руководство для врачей. Том 1

Автор Ю.К.Скрипкин (ред.)

нные в виде тетраэдров молекулы воды образуют ассоциации молекул (кластеры), сходные со структурой льда. Эти свойства воды важны для понимания причин хорошей или плохой растворимости различных химических веществ в воде, содержащейся в биологических жидкостях организма и тканях. Поскольку молекула Н?0 является диполем вследствие своей асимметрии, в ней хорошо растворяются те органические соединения, которые содержат полярные группы и способны вступать в диполь-дипольные взаимодействия с молекулами воды или образовывать с ними водородные связи. Таковы, в частности, группы —ОН, —NH2, ^С=0. Напротив неполярные молекулы углеводородов плохо или совсем не растворяются в воде [ДеевА. И., 1983].

Химические элементы, как и вода, являются составной частью внутренней среды организма. Постоянство ионного состава и рН жидкостей организма являются необходимым условием для нормальной жизнедеятельности его клеток. Наиболее важное значение имеют следующие ионы: катионы — натрий, калий, кальций и магний; анионы — хлорид и фосфат.

Натрий представляет собой основной внеклеточный катион в организме человека. Вместе с К+ он играет важнейшую роль в регуляции водно-электролитного и кислотно-основного равновесия. Na~ содержится преимущественно в виде свободного катиона, но может быть в форме хлората, бикарбоната или фосфата. В коже натрий содержится в значительном количестве, преимущественно в межклеточном пространстве, а внутри клетки его концентрация ниже.

Калий является главным катионом внутриклеточного пространства. Его общая концентрация в обезжиренной человеческой коже составляет приблизительно 25 ммоль на 1 кг массы тела, причем доля в эпидермисе выше, чем в дерме. По меньшей мере 75 % калия локализовано в клетке.

Ионные градиенты натрия и калия создаются специальной транспортной системой, называемой (Na~ -f-Кf)-насосом, поскольку движение этих ионов взаимосвязано. Активный транспорт Na+ и К н имеет исключительное физиологическое значение, так как градиенты этих ионов регулируют объем клетки, обеспечивают электрическую возбудимость нервных и мышечных клеток и служат движущей силой для транспорта Сахаров и аминокислот. Активный транспорт NsT и К* обеспечивается энергией, получаемой при гидролизе аденозинтрифосфата (АТФ), причем при гидролизе одной молекулы АТФ происходит перенос трех ионов Na* и двух ионов К* [Страйер Л., 1985].

При воспалительных процессах в коже Kf выходит за пределы клетки и быстро диффундирует из межклеточного пространства, что ведет к повышению его концентрации в крови. Na~ вследствие гипотонического состояния клетки замещает вышедший оттуда калий. Соотношение концентраций Na:K, равное в нормальной коже 2,42, при экземе увеличивается до 2,83, а при пузырчатке, за счет еще более сильного накопления натрия, — до 4,89 [Cavil I., 1970, 1972].

Нарушенный при дерматозах гомеостаз электролитов может усугубляться самыми различными факторами — избытком или недостатком потребления жидкости, измененным уровнем минерало-кортикоидов и глюкокортикоидов, гипо- или гипертиреозом, приемом лекарственных препаратов (стероиды, антиметаболиты, диуретики), эмоциональными стрессами.

Магний, как и калий, является внутриклеточным катионом. В коже человека он локализуется преимущественно в эпидермисе. Одна из главнейших биохимических реакций в организме — фос-форилирование — катализируется киназами, для проявления активности которых необходим ион Mg2- [Страйер Л., 1985]. По такому механизму идут начальные процессы гликолиза, в том числе и в коже: глюкоза внутри клетки фосфорилируется с участием гёк-сокиназы, в результате чего фосфорильная группа от АТФ (в присутствии Mgr ? или другого двухвалентного иона металла, например Мп2* ) переносится к шестиуглеродным сахарам — гек-созам.

Кальций в организме взрослого человека находится преимущественно в костях и зубах, причем общее количество этого элемента достигает 1 кг. Содержание кальция в коже относительно невелико, причем в дерме его больше, чем в эпидермисе. Среди многочисденных функций кальция следует отметить его участие в активации синтеза простагландинов — высокоактивных веществ, обладающих свойствами гормонов. Повышенная внутриклеточная концентрация Са~" активирует фосфолипазу Ао, что ведет к высвобождению из фосфолипидов ненасыщенных жирных кислот — субстрата биосинтеза простагландинов [Мусил Я., 19851.

Фосфаты играют важную роль в биологических системах организма. Фосфор входит в состав костей, нуклеиновых кислот, нук-леотидных коферментов и АТФ-АДФ-фосфатной системы, обеспечивающей сохранение и превращение энергии в организме. Количество фосфатов в коже колеблется между 1,0—2,1 ммоль/кг.

Хлориды обнаруживают в коже в значительном количестве, более чем в 2 раза превышающем содержание этого аниона в мускулатуре. Биологическая значимость такого распределения хлоридов в организме неизвестна. Можно полагать, что это является средством защиты от патогенных микроорганизмов. В присутствии миелопероксидазы (гемопротеида, локализованного в азуро-фильных гранулах нейтрофилов и моноцитов, катализирующего реакции между галогенами и НоОо) происходит взаимодействие хлора с перекисью водорода.

а- + н2о2-^^С10- + н,о.

Под действием гипохлорита нарушаются структуры микробной мембраны, что ведет к гибели микробов [Мусил Я., 1985].

К микроэлементам относят химические элементы, содержащиеся в организме в крайне малых количествах. Они подразделяются [Schmid R. F., Thews G., 1986] на 3 группы.

1. Элементы, выполняющие какую-либо функцию в организме. В частности, железо, необходимое для синтеза железо-порфири-новых белков — гемоглобина, миоглобинов, цитохромов и цито-хромоксидазы. Фтор и йод входят в состав гормонов щитовидной железы. Медь, марганец, молибден, цинк и др. содержатся в ферментных системах клетки.

2. Элементы, оказывающие токсическое действие, — свинец, кадмий, ртуть, таллий, мышьяк и др. Большая часть таких элементов имеет особое значение для промышленной токсикологии.

3. Элементы, не выполняющие каких-либо физиологических функций и не являющиеся необходимыми для организма, — бор, серебро, теллур и др.

Функциональная роль в организме многих определяемых микроэлементов остается либо совсем неизвестной, либо недостаточно известной. С появлением чувствительных приборов эти исследования интенсивно развиваются. В частности, недавно стало известно, что селен является составной частью фермента глутатионперокси-дазы. Олово, никель, ванадий, хром и кремний необходимы для нормального роста костей и соединительной ткани. Молибден входит в состав простетической группы ферментов ксантиноксида-зы и альдегидоксидазы.

С участием содержащихся в коже ферментов, гормонов, витаминов осуществляются многие виды реакций, направленные на поддержание защитных функций кожи, на сохранение и регенерацию ее как органа, образование меланина, кожного сала» построение кератина волос и ногтей, синтез витамина D и другие процессы.

Главным поставщиком энергии для биохимических реакций, протекающих в коже, служит глюкоза. На долю кожи приходится около 20 % углеводного обмена всего организма. В эпидермисе содержится приблизительно 30—60 мг % глюкозы и 70—80 мг % гликогена [LeonhardiG. et. al., 1980J, являющегося резервным полисахаридом — формой накопления глюкозы.

Для распада глюкозы расходуется лишь 10 % содержащегося в коже кислорода, для катаболизма протеинов — 25—30 %. Большая часть кислорода используется для кислородзависимого распада жирных кислот. В основном гликолиз протекает анаэробно»' что ведет к получению богатых энергией фосфатидов. Источником энергии в эпидермисе являются процессы аэробного гликолиза» при котором глюкоза через цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) распадается на СОг и Н2О. Связующим звеном между анаэробным и аэробным путями распада глюкозы является пировиноградная кислота, которая в присутствии кислорода вступает в цикл Кребса.

В состав белков кожи входят аминокислоты» различающиеся своими углеродными скелетами. При катаболическом расщеплении аминокислот образуется незначительное количество энергии, не идущее в сравнение с энергией гликолиза или цикла лимонной кислоты. Различные катаболические пути (на каждую аминокислоту — свой) в дальнейшем сливаются, в результате чего образуются продукты, вступающие в цикл лимонной кислоты и здесь окисляющиеся до СО? и Н20.

Углеродные скелеты десяти из 20 обычно присутствующих в составе белков аминокислот разрушаются с образованием ацетил-Со А, который включается в цикл лимонной кислоты. 11ять из этих десяти аминокислот расщепляются через пируват; другие пять превращаются в ащетоацетмл-СоА, а затем уже этот последний расщепляется до ацетил-СоА [Ленинджер А., 19851.

Фрагменты углеродного скелета фенилаланина, тирозина, лизина, триптофана и лейцина, превращение которых идет через ацетил-СоА, представляют для дерматологии значительный интерес. Особого внимания в этой группе заслуживают два катаболи-ческих пути. Путь, ведущий от триптофана к ацетил-СоА, — самый сложный в аминокислотном катаболизме животных тканей; он включает 13 этапов. Некоторые промежуточные продукты катаболизма триптофана служат предшественником в биосинтезе других важных биомолекул, например нейрогормона серотонина или такого витамина, как никотиновая кислота. Таким образом, путь, по которому идет катаболизм триптофана, имеет несколько ответвлений, что создает возможность для образования ряда других продуктов из единственного предшественника.

Второй важный для патогенеза ряда дерматозов путь — это путь, ведущий от фенилаланина. Фенилаланин и продукт его окисления тирозин распадаются на два фрагмента: оба они могут вступать в цикл лимонной кислоты, хотя и на разных уровнях. Четыре из девяти углеродных атомов фенилаланина и тирозина дают свободный ацетоацетат, который затем превращается в аце-тил-СоА. Второй четырехуглеродный фрагмент тирозина и фенила-ланина превращается в фумарат — промежуточный продукт цикла лимонной кислоты.

Три ферментативных этапа фенилаланин-тирозинового пути особенно подвержены генетическим изменениям, что ведет к появлению врожденных нарушений обмена.

Особое значение липидов для организма заключается в том, что структурную основу биологической мембраны любой клетки составляет фосфолипидный биомолекулярный слой: он выполняет в' мембране функцию барьера для ионов и водорастворимых молекул и функцию основы, матрицы для мембранных ферментов, рецепторов и встроенных в мембраны белков, гликолипидоэ и гликопроте-идов.

В эпидермисе из ацетил-СоА цитоплазматическим комплексом ферментов синтезируются длинноцепочечные жирные кислоты. Так, одна молекула ацетил-СоА и семь трехуглеродных молекул мало но вой кислоты в виде тиоэфира малонил-СоА последовательно соединяются друг с другом, в результате чего образуется 16-углеродная пальмитиновая кислота и выделяется 7 молекул СО2 [Ленинджер А., 1985]. Жирные кислоты через эфиры и при посредстве глицерина превращаются в моно-, ди- и триглицериды.

Эпидермальные липиды имеют следующий жировой состав: свободные жирные кислоты — 20 %, триглицериды — 17 %, моно- и диглицериды — 6 %, восковые эфиры — 8 %, сквален — 3 %, холестерин — 16 %, эфир холестерина — 6 %, парафин — 15 %, фосфолипиды — 9% [Leonhardi G. et al., 1980].

Липазы, входящие в состав эпидермиса, могут расщеплять глицериды снова на глицерин и жирные кислоты с длинными цепями. В животных клетках пальмитиновая кислота служит предшественником других длинноцепочечных жирных кислот. Она может удлиняться путем присоединения ацетильных групп, что ведет к образованию стеариновой кислоты (18 атомов углерода) или более длинных насыщенных жирных кислот. Этот процесс протекает в эндоплазматическом ретикулуме и митохондриях. Пальмитиновая и стеариновая кислоты являются предшественниками двух наиболее распространенных в тканях мононенасыщенных жирных кислот: пальмитоолеиновой и олеиновой. В организме животных олеиновая кислота не может превращаться в линолевую, поэтому линолевая кислота является для них незаменимой жирной кислотой. Линолевая кислота в свою очередь превращается в другие полиненасыщенные жирные кислоты, в частности в арахидо-новую кислоту, и простагландины, оказывающие противовоспалительное действие и тем самым играющие важную патогенетическую роль в развитии многих дерматозов.

Изменение количественного и качественного состава липидов в зависимости от пола, возраста, времени года, локализации и многих других причин имеет существенное значение для проницаемости кожи, а также для возникновения и течения ряда кожных заболеваний.

Экстрацеллюлярная матрица дермы состоит из фибриллярных протеиновых коллагенов и эластина, а также протеогликанов, которые составляют основу кожи.

На долю коллагена приходится 70 % сухого веса кожи. Коллаген является основным элементом кожи, костей, сухожилий, хряща, кровеносных сосудов, зубов. В настоящее время выделяют 5 типов коллагена, но, учитывая разные молекулярные формы коллагена внутри одного типа, считают, что их существует не менее десяти.

Кожа эмбриона относится к III типу коллагена, базальная мембрана — к IV, кожа взрослых — к I типу коллагена [а1(1)]га2 [Страйер Л., 19841.

Коллаген I типа содержится в организме в наибольшем количестве. В молекуле коллагена примерно одна треть аминокислотных остатков приходится на глицин, что необычайно много для белков. Количество пролина в коллагене также значительно выше, чем в большинстве других белков. Кроме того, в коллагене имеются две аминокислоты, крайне редко встречающиеся в белках: гид-роксипролин и гидроксилизин.

Эластин обнаруживается в большинстве типов соединительной ткани наряду с коллагеном и полисахаридами: в стенках сосудов (особенно в области дуги аорты) и связках. В коже эластина относительно мало. При дефиците меди блокируется синтез альдегидов, необходимых для образования поперечных связей в эластине и коллагене.

Кожа богата также протеогликанами, которые состоят из поли-сахаридных (95 %) и белковых (около 5 %) единиц. Эти полианионы, имеющие очень большие размеры, связывают воду и катионы, образуя основное вещество соединительной ткани. Полисахарид-ные цепи протеогликанов, называемые гликозоаминогликанами, построены из повторяющихся дисахаридных единиц, содержащих производное аминосахара — глюкозамина или галактозамина. По крайней мере один из Сахаров в дисахариде имеет отрицательно заряженную карбоксильную или сульфатную группу. Важнейшие гликозаминогликаны — это гиалуронат, хондроитинсульфат, кера-тансульфат, гепарансульфат и гепарин.

Протеогликаны действуют как молекулярное сито для веществ, диффундирующих в экстрацеллюлярной матрице: малые молекулы могут проникать через сетку, а большие задерживаются.

Незаменимость коллагена для существования самой кожи обусловливает появление болезней и симптомов при нарушении синтеза или метаболизма коллагена. Группа наследственных или приобретенных заболеваний, характеризующихся соединительнотканными нарушениями, включает различные болезни, имеющие среди прочих и кожные проявления. К ним относится синдром Элерса — Данло, cutis laxa, эластическая псевдоксантома и др. Под с

страница 8
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

Скачать книгу "Кожные и венерические болезни. Руководство для врачей. Том 1" (7.42Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]


Химический каталог Rambler's Top100

Copyright © 2009
(24.10.2018)