Нарушение обмена хромонротеидов (пигментов)

Хромопротеиды - окрашенные белки, или пигменты белкового происхождения, имеют большое значение для организма. Многие из них являются важнейшими компонентами обмена веществ: с помощью гемоглобина происходит дыхание, меланины кожи играют важную роль в защитно-приспособительных реакциях. Регуляция пигментного обмена осуществляется нейрогуморальными механизмами. Примером такой регуляции может быть быстрое поседение волос после сильных психических потрясений или изменение (усиление) кожной пигментации при беременности.

Пигменты делят на три группы: гемоглобиногенные, представляющие собой различные производные гемоглобина, протеиногенные (ангемоглобиногенные), образующиеся в тканях и не содержащие железа, и липидогенные (производные жира). Последние имеют относительно небольшое значение в патологии.

Помимо пигментов, образующихся в организме (эндогенные пигменты), ткани могут быть окрашены веществами, внесенными извне (экзогенные пигменты). К ним относятся внедрение в легкие частиц угля, татуировка кожи тушью, окраска тканей различными лекарственными веществами. Такие пигментации никакого отношения к обменным процессам организма не имеют.

В число гемоглобиногенных пигментов входят гемоглобин, гемосидерин, гематоидин, билирубин, биливердин и др.

Гемоглобин состоит из белковой части - глобина и окрашенной части-гема, содержащего железо. При постоянно происходящем физиологическом распаде эритроцитов освобождающееся железо используется организмом для синтеза нового гемоглобина. При массивных разрушениях эритроцитов (гемолиз) освобождающийся гемоглобин растворяется в плазме и окрашивает ее в красный цвет (гемоглобинемия), а избыток его выделяется почками (гемоглобинурия). Это наблюдается при воздействии на организм некоторых ядов, ряде заболеваний (сепсис и др.), после некоторых хирургических вмешательств (применение аппарата искусственного кровообращения), иногда после операции с использованием гипотермии (гемолизин плазмы при охлаждении соединяется с эритроцитами, что ведет к гемолизу), после переливания несовместимой крови.

При гемолизе образуются новые пигменты: гематин, ферритин, порфирин. Гематин и ферритин оказывают вазопаралитическое действие и могут вызвать угнетение сердечной деятельности (гемолитический шок). Тяжесть состояния иногда усугубляется поражением почек, так как накапливающиеся в них гемоглобин и гематин вызывают дистрофию и некроз эпителия канальцев почек (острый нефроз). Массивный распад эритроцитов может вызвать резкое нарушение свертывающей системы крови, что проявляется в потере ею способности образовывать свертки. В послеоперационном периоде это может привести к тяжелым кровотечениям.

Гемосидерин (от haima - кровь, sideros - железо) образуется при физиологическом распаде гемоглобина и содержит железо. Гемосидерин откладывается в тканях в виде аморфного зернистого буроватого пигмента. Обнаружить его легче всего в цитоплазме мезенхимных клеток с помощью специальных, довольно простых гистологических реакций на железо.

В патологических условиях скопление гемосидерина (гемосидероз) может быть очень значительным. Местный гемосидероз развивается при разрушении крови вне сосудов, чаще всего в очагах кровоизлияний и в зонах застоя крови, например в легких. Гемосидерин долго остается в тканях, поглощается их макрофагами, постепенно рассасывается - переносится и перерабатывается мигрирующими клетками. Обнаружение очагов гемосидероза в тканях во время вскрытия трупов свидетельствует о бывших кровоизлияниях.

При гемолизе и внутрисосудистом разрушении эритроцитов возникает общий гемосидероз. Гемосидерин накапливается в ретикулярных и эндотелиальных клетках селезенки, костного мозга, печени, лимфатических узлах. Органы приобретают характерный ржаво-коричневый оттенок.

Небольшое количество гемосидерина, образующегося в результате нормального обмена веществ, всегда можно найти в клетках костного мозга и селезенки.

Гематоидин, также образующийся при распаде гемоглобина, представляет собой мелкие ярко-оранжевые кристаллы; железа он не содержит.

Желчные пигменты-билирубин и биливердин - образуются из безжелезистой части гемоглобина. Билирубин образуется в клетках печени из гемоглобина распадающихся эритроцитов и содержится в растворенном состоянии в желчи и в очень небольшом количестве в плазме крови. Нарушение обмена билирубина касается как его образования, так и выделения. Одним из основных признаков нарушения обмена билирубина является окраска тканей в желтый или желтовато-зеленоватый цвет, что называется желтухой. Желчными пигментами окрашиваются склеры, кожа, слизистые и серозные оболочки, внутренние органы. Пигмент выделяется с мочой (уробилин) и с калом (стеркобилии).

По механизму образования различают три вида желтухи: над печеночную (гемолитическую), печеночную (паренхиматозную) и под печеночную (механическую, застойную).

Надпеченочная желтуха развивается при усиленном гемолизе, т. е. при значительном внутрисосудистом разрушении эритроцитов. При этом билирубин интенсивно образуется даже вне печени. Надпеченочная желтуха наблюдается при различных отравлениях (например, мышьяком, некоторыми видами грибов и др.), переливании несовместимой крови, инфекционных заболеваниях. Гемолитическая желтуха часто бывает у новорожденных. Выздоровление у них наступает быстро.

Печеночная желтуха наблюдается при воздействии на организм различных вредных факторов (токсических и инфекционных), вызывающих повреждение печеночных клеток и нарушение образования пигмента в печени. Этот вид желтухи встречается при болезни Боткина, острой токсической дистрофии печени, сепсисе, отравлении фосфором и др. При ней, помимо интенсивной окраски кожи и органов, отмечаются общая интоксикация, зуд кожи, понижение свертываемости крови, склонность к кровотечениям.

Подпеченочная желтуха возникает в результате нарушения оттока желчи из печени в кишечник. Это происходит при закрытии желчного протока камнями, сдавливании его опухолью, воспалении и отеке слизистой оболочки желчевыводящих путей. Нарушение оттока желчи приводит к застою ее в печени и всасыванию в кровь. Это наиболее тяжелый вид желтухи, так как при ней, помимо желчных пигментов, в кровоток поступают и желчные кислоты. Вследствие задержки поступления желчи в кишечник (ахолия или гипохолия) нарушается пищеварение, усиливаются процессы гниения и брожения в кишечнике, происходит его вздутие. Кал приобретает вид белой глины. Он блестящий вследствие обилия непереваренных жиров, имеет гнилостный запах.

Возможно сочетание разных видов желтухи.

Из протеиногенных (ангемоглобиногенных) пигментов наибольшее значение имеет меланин. У человека от меланина зависит окраска кожи, волос, глаз, иногда мягкой мозговой оболочки. Он образуется в клетках базального слоя эпидермиса кожи, сетчатки и радужной оболочки глаза, называющихся меланоцитами. В этих клетках меланин откладывается в виде бурых или черных зернышек. Он может мигрировать в ткани с помощью клеток-переносчиков-меланофоров. Меланин-белковое вещество, одно из производных белка тирозина.

Встречается врожденное наследственное отсутствие меланина (альбинизм). У таких людей и животных (их называют альбиносами) кожа белая, волосы светлые, радужная оболочка глаз розовая. Возможно врожденное отсутствие пигмента в некоторых участках кожи.

Нарушение обмена меланина может проявляться как уменьшением, так и усилением его образования. В результате нарушения иннервации кожи (например, при поражении нервов, вызванном проказой, сифилисом) исчезает меланин на определенном участке (депигментация). Такие белые пятна называют лейкодермой.

Усиление пигментации наблюдается иногда на местах ожогов, в рубцах. Распространенное усиление кожной пигментации бывает при истощении и кахексии, при некоторых авитаминозах - скорбуте (цинге), пеллагре, у женщин при хронических болезнях половых органов. Своеобразная общая пигментация кожи и слизистой оболочки полости рта, приобретающих бронзовый цвет, отмечается при так называемой аддисоновой болезни. Она возникает в связи с нарушением функции надпочечников (чаще всего вследствие туберкулезного их поражения). Несколько упрощенно механизм усиления пигментации при аддисоновой болезни можно представить следующим образом. Исходным продуктом для адреналина и меланина является аминокислота - тирозин или диоксифе-нилаланин. В результате повреждения ткани надпочечников уменьшается выработка адреналина. Избыток тирозина расходуется на образование белков, близких к меланину. Большое значение имеет и недостаток в организме аскорбиновой кислоты (витамин С). Аскорбиновая кислота восстанавливает адреналин после окисления. При достаточном количестве аскорбиновой кислоты патологическая пигментация не развивается. Этим же объясняется благотворное лечебное действие аскорбиновой кислоты при аддисоновой болезни.