Значение ферментов в регуляции обмена веществ. Применение ферментов в медицине.

Ферменты представляют собой биокатализаторы белковой природы. Катализируя подавляющее большинство биохимических реакций в организме, ферменты регулируют обмен веществ и энергии, играя тем самым важную роль во всех процессах жизнедеятельности. Все функциональные проявления живых организмов (дыхание, мышечное сокращение, передача нервного импульса, размножение и т.д.) обеспечиваются действием ферментных систем. Совокупностью катализируемых ферментами реакций являются синтез, распад и другие превращения белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, гормонов и других соединений.

Энзимотерапия. Развитие энзимологии в медицине имеет особо большое значение.
Оно идет по следующим направлениям:
1. Изучение изменений активности ферментов при заболеваниях - энзимопатиях;
2. Использование ферментных тестов для диагностики заболеваний - энзимодиагностика;
3. Использование ферментов для лечения заболеваний - энзимотерапия.
Энзимопатии - заболевания, вызванные нарушением синтеза ферментов:
а) в полном или частичном отсутствии ферментативной активности;
б) в чрезмерном усилении ферментативной активности;
в) в продукции патологических ферментов, которые не встречаются у здорового человека. Различают наследственные и приобретенные энзимопатии. Наследственные энзимопатии связаны с нарушением в генетическом аппарате клетки, приводящим к отсутствию синтеза определенных ферментов. К наследственным относятся энзимопатии, связанные с нарушением превращения аминокислот: Фенилкетонурия - наследственное нарушение синтеза фермента фенилаланингидроксилазы, при участии которого происходит превращение фенилаланина в тирозин. Альбинизм - заболевание, связанное с генетическим дефектом фермента тирозиназы. Дефект фермента лактазы - вызывается наследственными нарушениями синтеза лактазы -фермента, участвующего в гидролизе лактозы на глюкозу и галактозу. Галактозурия - отсутствие или низкая активность у детей фермента галактозо-1-фосфатуридилтрансфераза. Фруктозурия - врожденный недостаток фермента фруктокиназы.
Приобретенные энзимопатии, т.е. нарушение синтеза ферментов, могут возникать в результате:
1. длительного применения лекарств (антибиотиков, сульфаниламидов);
2. перенесенных инфекционных заболеваний;
3. вследствие авитаминозов;
4. злокачественных опухолей.
2. Энзимодиагностика определение активности ферментов для диагностики заболеваний. Ферменты плазмы крови делят на 3 группы: секреторные, индикаторные и экскреторные. Индикаторные - клеточные ферменты. При заболеваниях, сопровождающихся повреждением клеточных мембран, эти ферменты в большом количестве появляются в крови, свидетельствуя о патологии в определенных тканях. Например, активность амилазы в крови и моче увеличивается при острых панкреатитах. Для энзимодиагностики проводят определение изоферментов.
Исследование активности ферментов крови и других биологических жидкостях широко применяется с целью диагностики заболеваний. Например, диастаза мочи и амилаза крови при панкреатитах (повышение активности), понижение активности амилазы - при хроническом панкреатите. Креатинфосфокиназа, ЛДГ, АсАТ, Изоцитратдегидрогеназа, фруктозо-1,6-дифосфатальдолаза - при инфаркте миокарда (повышение активности). Гистидаза, щелочная фосфатаза - при инфекционном гепатите (повышение активности). ЛДГ4 и ЛДГ5, АлАТ, Аргиназа -при заболеваниях печени.
3. Энзимотерапия - применение ферментов в качестве лекарственных препаратов. Например, смесь ферментативных препаратов пепсина, трипсина, амилазы (панкреатин, фестал) используют при заболеваниях ЖКТ с пониженной секрецией, трипсин и химотрипсин - используются в хирургической практике при гнойных заболеваниях для гидролиза бактериальных белков. Коллагеназы - в хирургической практике для обработки рубцов, образовавшихся при ожогах, некрозах и т.д. Гиалуронидаза (лидаза) деполимеризует гиалуроновую кислоту и способствует проникновению в ткань лекарственных веществ. Плазмин (фибринолизин) применяют для растворения тромбов в кровеносных сосудах. Лизоцим - для лечения конъюнктивитов. Эластаза -для задержки развития атеросклероза.

Авитаминозные, гиповитаминозные и гипервитаминозные состояния организма человека. Причины возникновения. Примеры.

Авитаминоз – отсутствие какого-либо витамина или нескольких витаминов (полиавитаминоз). Бывает при неполноценном питании или нарушении работы органов, связанных с пищеварением. А также может быть следствием особенностей обмена веществ в детском и пожилом возрасте. Авитаминоз служит причиной, например таких болезней, как рахит (отсутствует витамин D) и цинга (отсутствует витамин С). Но встречается полное отсутствие витаминов редко, чаще наблюдается гиповитаминоз.

Гиповитаминоз – недостаток витаминов. При недостатке витаминов снижается работоспособность, ухудшается аппетит и ослабевает иммунитет. Появляется раздражительность и постоянная усталость. Если не повысить потребление витаминов, тогда организм не сможет нормально усваивать и извлекать полезные вещества из поступающей пищи, в результате начнет ухудшаться состояние тканей (кожи, мышцы, слизистых) и функции организма (рост, интеллектуальное и физическое развитие). При этом гиповитаминоз может особо не проявляться и длиться годами, нанося вред здоровью.

Например, недостаток витамина А нарушает сумеречное зрение (куриная слепота), недостаток витамина В1 нарушает окисление углеводов, наблюдается снижение аппетита, ослабление памяти, головные боли. Гиповитаминоз В2 нарушает энергетические и метаболические процессы. Недостаток витамина С проявляется шелушением кожи, кровоточивостью десен, слабостью и раздражительностью, появляются боли в ногах. Недостаток витамина Е способствует мышечной дистрофии.

В группу риска входят люди злоупотребляющие алкоголем и табаком, женщины во время беременности и в период вскармливания, дети и пожилые люди. Вегетарианцы и любители строгих диет, люди, жизнь которых связана с повышенной умственной и физической нагрузкой.

Гипервитаминоз – избыток витаминов. При избытке одного или нескольких витаминов, чаще жирорастворимых, т.к. они накапливаются, происходит интоксикация организма сверхвысокой дозой витаминов, что приводит к различным нарушениям в работе организма. При избытке витамина А, нарушается работа печени, повышается давление, наблюдается упадок сил, сонливость и головные боли. Передозировка витамина С, может вызвать безсонницу и нарушение работы поджелудочной железы и почек. Витамины группы D могут способствовать образованию камней в почках и разрушениюкостной ткани. Часто симптомами избытка витамина D служат плохой аппетит, похудение, слабость, тошнота, боли в животе и запоры, головная боль в области затылка. Избыток витамина Е вызывает усталость, слабость, головокружение. Может проявиться в расстройствах желудочно-кишечного тракта и нестабильной работы сердечно-сосудистой системы.