За умов патології білковий обмін порушується на всіх етапах - від процесів травлення до виведення азотистих шлаків.

Якщо шлунковий сік містить невелику кількість соляної кислоти чи ферменту пепсину, білки не розпадаються на поліпеп­тиди. У 12-палій кишці цей негідролізований білок не під­дається подальшому розщепленню трипсином і пептидазами під­шлункової залози. Вільних амінокислот, спроможних всмоктати­ся у кров, утворюється мало. Те ж саме відбувається, коли сік підшлункової залози взагалі не надходить у кишечник (перетискування чи закриття вивідної протоки) або при ентеритах, коли залози кишечника не виділяють достатню кількість ентерокінази - активатора трипсиногену. Травленню і всмоктуванню білків перешкоджає також посилена перистальтика кишечника. У результаті цих порушень виникає аліментарна білкова недостатність.

Білки, які не гідролізувалися і не всмокталися в тонкій киш­ці, переходять у товсту, де піддаються гниттю і бактеріальному розщепленню. Це супроводжується утворенням великої кількості амінів (гістаміну, тираміну, кадаверину, путресцину) і арома­тичних сполук (фенолу, індолу, скатолу, крезолу), здатних ви­кликати кишкову аутоінтоксикацію.

При багатьох патологічних станах змінюється вміст білків у крові (норма — 60-80 г/л). Збільшення їх кількості (гіперпротеїнемія) виникає, як правило, внаслідок посиленого синтезу g-глобулінів (антитіл) при запаленнях, інфекційних хворобах. Від­носне збільшення вмісту всіх білкових фракцій (альбумінів, глобулінів, фібриногену) спостерігають при зневодненні організ­му і згущенні крові (діарея у дітей, блювота, обширні опіки).

Зменшення кількості білків у крові називають гіпопротеїнемією. Вона спостерігається у випадках недостатнього синтезу біл­ків (голодування, ентерит, цироз печінки), при крововтратах, ексудації або виділенні із сечею внаслідок збільшення фільтрації чи зменшення реабсорбції в нир­ках (протеїнурія). Гіпопротеїнемія зумовлена, головним чином, зменшенням альбумінової фракції.

Порушення співвідношення між білковими фракціями крові називають диспротеїнемією.

Іноді синтезуються білки, взагалі не властиві здоровому орга­нізмові, вони відомі під назвою парапротеїнів. До них належать макроглобуліни з молекулярною масою 1000-1600 кД, які з’яв­ляються у хворих з мієломною хворобою, а також кріоглобуліни, що випадають в осад, коли знижується температура навко­лишнього середовища.

Кінцевий етап обміну білків завершується утворенням аміаку і сечовини. Спочатку білкові молекули розпадаються до аміно­кислот. Останні дезамінуються, і аміак іде у мітохондрії гепатоцитів печінки на синтез сечовини (цикл сечовини), яка у 18 разів менш токсич­на, далі вона попадає у кров і потім виводиться нирками. За добу виділяється 30 г сечовини. Тому нагромадження аміаку в нормі не буває. Отже, сечовиноутворення— важливий фізіологічний ме­ханізм захисту клітин від токсичного впливу високих концент­рацій аміаку.

За умов патології в крові може накопичуватись багато азотов­місних продуктів метаболізму, і загальна концентрація азоту буде зростати. Це явище називають гіперазотемією. Ступінь гіперазотемії залежить від рівня залишкового азоту крові, який визна­чається після осадження білків. Він складається з азоту, що входить до складу сечовини (50 %), амінокислот (25 %), креатину (5 %), креатиніну (2, 5 %), сечової кислоти (4 %) та інших сполук. У здорових людей небілковий азот становить 15-25 ммоль/л і мало залежить від кількості спожитих білків. У хворих він може зростати в 5-10 разів.

Гіперазотемія за походженням буває двох видів: продукційна і ретенційна.

Продукційною гіперазотемією супроводжується ін­тенсивний розпад білкових молекул. Якщо це поєднується з порушенням функцій печінки (гепатит, цироз), то концентрація амінокислот і аміаку в крові зростає на фоні низького вмісту сечовини.

Ретенційна гіперазотемія виникає в разі затримки кін­цевих продуктів білкового обміну в крові. Виведення їх з органі­зму ускладнюється при гломерулонефриті у зв’язку з послаблен­ням екскреторної функції нирок. Різке зростання залишкового азоту при цій патології відбувається, переважно, за рахунок се­човини. Ще більше затримується азот у термінальній стадії нир­кової недостатності (уремії). При надмірній концентрації сечовини в організмі можуть утворюватись солі сечової кислоти - урати, що відкладаються у суглобах при подагрі.

З усіх речовин, що затримуються в крові при гіперазотемії, найбільший токсичний вплив чинить аміак, особливо у головному мозку. Поясніють це таким чином: у мозку аміак зв’язується з глютаміновою кислотою, яка перетворюється на глютамін. Кількість глютамінової кислоти зменшується, а заодно зменшується і кількість a-кетоглютарової кислоти, яка є її джерелом. Внаслідок цього сповільнюється цикл Кребса і зменшується утворення енергії в нейронах.

При порушенні білкового обміну механізм пошкодження клітини зводиться до наступного:

А. Спочатку відбуваються внутрішньокл­ітинне накопичення води та електроліз, які зумовлені порушенням функції енергозалежної K⁺, Na⁺ АТФ-ази в клітинній мембрані.

Надходження K⁺, Na⁺ і води до клітини призводять до “мутного” набухання, яке є раннім зворотним набуханням цитоплазматичних органел у клітині. Відбуваються також зміни у внутрішнь­оклітинних концентраціях інших електролітів (особливо Са²⁺ і Mg²⁺), оскільки їхні кон­центрації також підтримуються активністю енергозалежних процесів у клітинній мемб­рані. Ці порушення концентрації електролітів можуть призвести до безладної електричної активності (наприклад, в кардіоміоцитах і нейронах) та пригніченні ферментів.

Б. Наслідком надходження різних іонів та води є набряк цитоплазма

тичних органел. Набряк ендоплазматичного ретикулуму викликає дисоціацію рибосом, що призводить до порушення синтезу білка. Мітохондріальний набряк викликає роз’єднання процесів окислення та фосфорилювання.

В. За умов гіпоксії клітинний метаболізм змінюється від аеробного до анаеробного гліколізу. Це призводить до накопичення молочної кислоти і викликає зменшення внутрішньоклітинного рН. Хроматин конденсується в ядрі, відбувається подальше руйнування мембран органел. Руйнування лізосомних мембран призводить до виходу лізосомних ферментів у цитоплазму, викликаючи некроз.