Задачи по биохимии. задачи бх экзамен. Экзаменационные задачи
 Скачать 4.25 Mb.
|
|
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ Причина наследственного сфероцитоза - генетический дефект белков цитоскелета эритроцитов. У больных наблюдается желтушность склер, слизистых оболочек и кожи. В крови повышается концентрация непрямого билирубина, кал интенсивно окрашен, в моче билирубин отсутствует. Какой тип желтухи развивается у больных, страдающих сфероцитозом? Ответ обоснуйте. Ответ. Желтуха – это состояние, характеризующееся избыточным содержанием в крови и интерстициальной жидкости компонентов желчи (в первую очередь, жёлчных пигментов), а также специфическим окрашиванием кожи (от лимонно-жёлтого до оранжево-жёлтого), слизистых оболочек и мочи. У больных страдающих сфероцитозом наблюдается надпочечная (гемолитическая) желтуха наследственной формы. Гемолитическая желтуха – данный синдром развивается при усиленном эритродиэрезе (разрушении) эритроцитов. Это происходит, когда вместо обычных 120 суток продолжительность жизни эритроцитов сокращается до 50, а иногда – до 9-12 суток. Общим следствием данного процесса будет развитие гемолитической анемии. При наследственной форме развивается сфероцитоз. Он возникает при генетическом повреждении белков мембран эритроцитов (болезнь Минковского-Шаффара) – мембранопатии. В основе – дефект примембранных белков цитоскелета эритроцита. Чаще всего снижено содержание спектрина, который обеспечивает каркас двояковогнутой цитолеммы красных кровяных телец. Подобный дефект повреждает крепление к спектрину других протеинов – анкирина, белка полосы 4.2 и т.д. (белки полоса 3, актин, нити спектрина, гликофорин), что подавляет способность мембраны удерживать форму, изменяет ионный баланс, уменьшает осмотическую стойкость эритроцитов. Усиленное при этом поступление в клетку ионов натрия и кальция превращает эритроцит в сфероцит (отсюда другое название недуга – наследственный микросфероцитоз). Через 30 минут после приема 100 г сахара концентрация глюкозы в крови пациента составила 160 мг/л. После употребления 100 г хлеба содержание глюкозы в крови у этого же пациента через 30 минут было существенно ниже. Объясните эти отличия. Ответ. Сахароза – дисахарид, является легкопереваримым углеводом, его переваривание происходит только под действием сахаро-изомальтазного комплекса. Сахаро-изомальтозный комплекс состоит из 2х ферментативных субъединиц, одна из которых имеет сахаразную субъединицу, гидролизующая альфа-1,2-гликозидные связи в сахарозе. Так сахароза распадается на глюкозу и фруктозы, далее они попадают в кровь. Поэтому быстро увеличивается глюкоза в крови.  сахараза  Хлеб же содержит большое количество крахмала. Крахмал – это полисахарид, полимер и гидролизуется медленнее сахарозы. Первой пищевые углеводы встречает α-амилаза слюны, которая начинает распад крахмала, действуя на α-1,4-гликозидные связи. Пища попадает в тонкий кишечник и под действием поджелудочной α-амилазы разрушаются α-1,6-связи в точках ветвления гомополисахаридов до мальтозы. Далее в ворсинках тощей кишки (пристеночное пищеварение) мальтоза гидролизуется под действием сахаразо-изомальтазного (имеет мальтазную активность и расщепляет альфа-1,4-гликозидные связи в мальтозе) до 2х молекул глюкозы в кровоток. Таким образом, сахар быстро расщепляется глюкоза поступает в кровоток глюкоза в крови резко повышается при резком повышении глюкозы в крови, ПЖ начинает вырабатывать инсулин для утилизации сахара. А хлеб долго расщепляется и поступления глюкозы в кровь будет постепенным т.к. глюкоза еще расходуется на питание клеток. Из-за этого через 30 минут у пациента уровень глюкозы в крови будет существенно ниже или не изменится. При сахарном диабете у детей может развиться лактацидемическая кома. Объясните механизм возникновения гиперлактацидемии при этом заболевании. Ответ. Сахарный диабет – это группа метаболических заболеваний, характеризующихся гипергликемией, являющейся результатом абсолютной или относительной недостаточности инсулина, вызванной действием экзогенных и/или генетических факторов. Лактацидемическая кома – это патологическое состояние, развивающееся при стойком повышении уровня молочной кислоты в крови до 5 ммоль/л и более (норма=0,5-2,2ммоль/л). Оно довольно редкое, но очень опасное осложнение сахарного диабета (летальность около 33%). При этом заболевании возникает гиперлактацидемия. И в механизме ее развития играют следующие факторы: применение лекарственных препаратов, стимулирующих анаэробный гликолиз с повышением концентрации его продукта лактата (например, бигуаниды). При поражении печени или почек может наблюдаться кумуляция (накопление) этих лекарств в организме, что в результате может спровоцировать лактатацидоз и кому. Молочная кислота образуется в клетках только из ПВК. Источниками ПВК служат гликогенолиз и последующий гликолиз. Обычно последний процесс происходит в аэробных условиях и заканчивается образованием ПВК, которая или вступает в окислительное декарбоксилирование, или преобразуется в оксалоацетат (ОА). Оба продукта ОА и ацетиКоА, конденсируясь, запускают цикл трикарбоновых кислот (ЦТК). При СД фосфорилирование пируваткарбоксилазы, вызванное избыточной секрецией контринсулярных гормонов, обусловливает угнетение использования ПВК в синтезе ОА (ПВК накапливается). Или снижение активности пируватдегидрогеназы из-за дефицита инсулина (контринсулярные гормоны – глюкагон, соматостатин, глюкокортикоиды, соматостаин угнетает секрецию инсулина) приводит к накоплению их субстрата ПВК, которая образует лактат. Гликозилированный гемоглобин (это гемоглобин, вступающий в реакцию с глюкозой или другими моносахаридами) обладает повышенным сродством к кислороду, который приводит к развитию гипоксии, что провоцирует подавление аэробных процессов (ЦТК, окислительного декарбоксилирования ПВК). Указанные моменты сопровождаются накоплением восстановленного НАД+, который используется в лактатдегидрогеназной реакции с получением молочной кислоты. 4. В клинику поступил пациент, у которого развилась гемолитическая анемия на фоне приема большой дозы парацетамола. Известно, что у этого человека имеется дефект гена, кодирующего глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу. Как изменился метаболизм в эритроцитах и какие нарушения обмена билирубина отмечаются у данного пациента? Решение: Анемия – патологическое состояние, характеризующееся сниженным количеством эритроцитов и гемоглобина в крови. Гемолитическия анемия – патологическое состояние, причиной которого служит усиленный гемолиз эритроцитов. Зрелый эритроцит не содержит ядро и другие органоиды, и все его пространство заполнено гемоглобином, содержащего атом железа с переменной степенью окисления. В мембране эритроцита находится билипидный слой, включающий холестерол и фосфолипиды, в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты (субстраты перекисного окисления липидов). В эритроцитах активно протекают реакции метаболизма, а именно, анаэробного гликолиза, перекисного окисления липидов (ПОЛ) и пентозо-фосфатного пути окисления глюкозы (ПФП). Фермент глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназа (Г-6-Ф-ДГ) катализирует первую реакцию ПФП. Этот энзим действует на глюкозо-6-фосфат (фосфорный эфир глюкозы) и преобразует его в 6-фосфо-глюконолактон. Коферментом данного фермента служит окисленная форма НАДФ+, которая восстанавливается в НАДФН+Н+. Восстановленный НАДФН+Н+ является коферментом глутатионредуктазы, которая переводит окисленный глутатион в восстановленную форму, необходимого для работы следующего фермента антирадикальной защиты (АРЗ) эритроцита – глутатионпероксидазы. Таким образом, первая реакция ПФП окисления глюкозы поставляет в эритроцит восстановленный НАДФН+Н+, который обеспечивает функционирования ферментов антирадикальной защиты эритроцита. В конечном итоге, стабилизируется мембрана эритроцита. При развитии патологии, а именно, при возникновении дефекта гена, кодирующего глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, нарушается работа указанного фермента в ПФП окисления глюкозы в эритроците. Данный факт сказывается на недостатке восстановленного НАДФН+Н+, происходит снижение функции ферментов антирадикальной защиты и с последующей активацией процессов ПОЛ в мембране эритроцита. В обычной ситуации пациенты с указанной генетической патологией здоровы. Но при определенных условиях, в нашей задаче – употребление лекарственного препарата парацетомола, снижает антирадикальную защиту, способствует усиленному образованию свободных радикалов, разрушает мембрану эритроцита и усиливает гемолиз. У пациента может развиться наследственная гемолитическая желтуха, которую относят к ферментопатиям. Причиной последних служат точечные мутации, обусловливающие изменения в структуре того или иного фермента. При наследственной гемолитической желтухе возможны следующие нарушения в обмене билирубина. За счет усиленного гемолиза эритроцитов в крови наблюдается гипербилирубинемия за счет свободного билирубина; повышено содержание L-уробилиногена и появляются следы I-уробилиногена; количество эритроцитов снижено – эритропения (анемия); гемоглобин выходит из эритроцитов в кровоток; количество железа повышено. В моче: количество L-уробилина повышено (за счет чего окраска интенсивная); в моче появляется гемоглобин (его размеры соответствуют размерам почечного фильтра) – гемоглобинурия, что может быть причиной острой почечной недостаточности. Кал интенсивно окрашен за счет избытка L-уробилина. 5. Почему для всех нозологических форм наследственной патологии дисахаридов характерны диарея, метеоризм? Объясните механизмы их развития. Непереносимости углеводов. хронической диарее, вызванной недостаточностью всасывания моносахаридов. дисахаридазной недостаточности, клиническом состоянии, возникающем под влиянием нарушений переваривания и всасывания дисахаридов. Дисахариды расщепляются до моносахаридов на мембране эпителиальных клеток тонкой кишки под влиянием энзимов мальтазы, сахаразы, лактазы. Дисахаридазная недостаточность сопровождается нарушением пристеночного пищеварения углеводов в тонкой кишке. Вследствие этого нерасщепившиеся дисахариды поступают в слепую кишку, где под влиянием бактерий молочнокислого брожения, гидролизуется с образованием молочной, уксусной и других органических кислот, углекислоты и водорода. Выраженное бактериальное брожение в просвете толстой кишки сопровождается образованием большого количества газов, что ведет в свою очередь к растяжению кишки. Перистальтика ее усиливается и часто становится слышной на расстоянии. Отхождение газов заметно увеличивается и всегда сопровождается уменьшением чувства желудочного дискомфорта. 6. В условиях Забайкалья в продуктах питания местного производства и воде количество I и Se ниже нормы. Почему, в связи с неблагоприятной биогеохимической ситуацией у жителей региона снижена резистентность мембран эритроцитов? Какие витамины будут способствовать уменьшению негативного воздействия активных форм кислорода? В отличие от обычных сдвигов в спектре гормонов (избыток Т3 с недостатком Т4) у больных читинок регистрируется накопление тироксина с параллельным обеднением организма трийодтиронином; и конечно, не случайно обнаруживаются повреждения в антиоксидантной системе, активация перекисного окисления липидов (из-за дефицита Se-содержащей аминокислоты угнетаются синтез и активность глутатион-пероксидазы – ключевого фермента АОЗ). Это достаточно чётко иллюстрируется изменениями структурно-функциональных характеристик мембран эритроцитов (ростом вклада предельных жирных кислот, снижением пула полиненасыщенных аналогов, подавлением скорости диффузии кислорода, усилением выхода гемоглобина в плазму из-за нарушения архитекруры трансмембранных ионных каналов). 7. В инфекционное отделение больницы поступил пациент с жалобами на слабость, озноб, повышенную температуру – 38,5 °С, выраженной желтушной окраской кожи и слизистых оболочек. Концентрация прямого и непрямого билирубина в крови повышены. В моче определен непрямой билирубин, содержание уробилина в моче и стеркобилина в кале снижено. Укажите тип желтухи, на каких этапах обмена билирубина произошли метаболические сдвиги? Гемолитический тип желтухи - в результате гемолиза при избыточном превращении гемоглобина в билирубин. 8.Младенец родился в гипоксии. По какой причине введение дополнительных количеств некоторых витаминов будет способствовать улучшению состояния младенца. Приведите перечень используемых для этого витаминов Гипоксия – пониженое содержание кислорода в организме, вследствие чего начинают погибать клетки мозга. Витамины вводят для восстановления клеток мозга, нормализуют энергетический метаболизм клеток. Используют Витамины Е и С. Оцените результаты лабораторного исследования крови и мочи. Анализ крови: глюкоза – 7,5 ммоль/л, кетоновые тела – 20 мг/л. Анализ мочи: глюкоза мочи: «+», проба Либена: «-». Поставьте вероятный диагноз. Какие биохимические процессы нарушены у пациента с данным набором параметров? У пациента гипергликемия, т. е. Больше 7,0 ммоль/л (норма глюкозы в крови 3,3 — 6,1 ммоль/л). Механизм развития гипергликемии: источником эндогенной глюкозы служат гликогенолиз и глюконеогенез, происходящие в печени, откуда глюкозо-6-фосфат, предварительно лишившись с помощью глюкозо-6-фосфатазы кислотного остатка, способен преодолеть мембрану и попасть в общий кровоток. Гипергликемия натощак и гиперкетонемия свидетельствует СД. Дефицит инсулина, приводит к замедлению работы ГЛЮТ-4 и проникновению глюкозы в клетки жировой и мышечной тканей. вызывает угнетение активности гексокиназы, ферментов гликолиза, гликогеногенеза, пентозофосфатного пути (ПФП), сопровождается усилением секреции контринсулярных гормонов, стимулирующих глюконеогенез, гликогенолиз – всё это провоцирует гипергликемию. Гиперкетонемия. Контринсулярные гомоны стимулируют ГНГ. Скорость ЦТК снижена. Усилено использование ВЖК с энергетической целью, но ацетил КОа не сгорает в ЦТК, а идет в кетогенез. Усиление использования аминокислот с энергетической целью (так как снижена скорость гликолиза и сопряжённых с ним аэробных процессов катаболизма), а метаболитами распада кетогенных аминокислот (валина, лейцина, изолейцина, фенилаланина, тирозина) являются кетоновые тела. Чтобы предотвратить высокую гиперкетонемию, организм, опираясь на особенности строения и свойств ацетоацетата, декарбоксилирует ацетоацетат (появление ацетона). Образовавшиеся при этом СО2 и ацетон легко выделяются через лёгкие. Из-за превышения почечного порога глюкозой возникает глюкозурия (порог= 9-10 ммоль/л). По этим признакам можно судить о сахарном диабете. Анализ выявляет в моче глюкозу, появляющуюся при патологии почек, эндокринной системы, побочном действии лекарств, отравлениях, осложненном течении беременности. Двум новорожденным, имеющим симптомы желтухи, педиатр рекомендовал провести сеансы фототерапии. У одного ребенка состояние улучшилось, второму облучение не помогло, поэтому ему назначили фенобарбитал. Однако и такое лечение оказалось не неэффективным, и у ребенка появились симптомы энцефалопатии. Какие виды желтух отмечались у обоих младенцев? По какой причине произошло выздоровление первого и ухудшение состояния второго ребенка? Ответ объясните. У детей, родившихся раньше времени, многие системы еще не готовы к функционированию, в том числе преобладают эритроциты, содержащие фетальный гемоглобин, не созрел сурфактант в лёгких, что не даёт расправляться альвеолам и в достаточной мере дышать. Последнее явление благоприятствует инфицированию, что заставляет неонатологов (микропедиатров) назначать новорождённым различные лекарственные препараты. Среди последних много амфифилов, что вынуждает их при поступлении в кровоток комплексироваться с белками плазмы, конкурируя тем самым с билирубином. Данный жёлчный пигмент обладает высоким сродством к липидам, поэтому, не находя доступных свободных протеинов, образует мицеллы с липидами, которые довольно легко преодолевают гемато-энцефалический барьер и оседают в ядрах головного мозга, где билирубин вмешивается во взаимоотношения между биологическим окислением и окислительным фосфорилированием, нарушая энергетические процессы и функционирование митохондрий нейронов. по которой у 2 ребенка развилась энцефалопатия. так и первый ребенок у него скорее всего паренхиматозная желтуха. так так из за нарушения блока фермента удфг трансферазы билирубин начинает скапливаться фототерапия предначначена для разрушения билирубина под кожей Какие желтухи могут сопровождаться симптомами нарушения свёртывания крови? Ответ обоснуйте. Свертывание крови нарушается при механических (обтурационных, подпеченочных) желтухах. Патологические изменения гепатоцитов, вызванные застоем желчи, могут обусловить снижение свертывания крови вследствие уменьшения синтеза протромбина, факторов V, VII, IX, X и фибриногена. Кроме того, при печеночной и механической желтухе возникает гиповитаминоз К как следствие гипо- и ахолии и нарушения всасывания жиров. При недостатке этого витамина в организме снижается образование протромбина и других факторов свертывания крови. При переливании несовместимой по группе или резус-фактору крови может развиться гемотрансфузионный шок. Одно из проявлений этого состояния - желтизна слизистых оболочек и склер глаз. Объясните причину возникновения таких симптомов при шоке. Поясните, что происходит с эритроцитами при переливании несовместимой донорской крови. Считается, что главной причиной развития состояния является несовместимость крови донора и пациента. В связи с этим основными факторами риска являются нарушение правил гемотрансфузии, отсутствие достаточной квалификации у врача, проводящего переливание. Гемотрансфузионный шок развивается при: Нecoвмecтимocти гpуппы кpoви пo cиcтeмe ABO. Встречается наиболее редко, т. к. стандарты оказания медицинской помощи строго регламентированы и предполагают минимум трехкратное определение группы крови реципиента и двукратное – донора. Несовместимость может возникать при явлении «кровяной химеры» (одновременном наличии у человека антигенов двух разных групп). Нecoвмecтимocти peзуc–фaктopа (Rh). Характерна для пациентов со слабоположительным резусом, поскольку они обладают меньшим числом антигенов по сравнению с лицами, имеющими выражено положительный фактор. В случаях сомнительного Rh-фактора рекомендована трактовка резуса как не содержащего антигенов и гемотрансфузия Rh-отрицательной крови. Нecoвмecтимocти дpугиx aнтигeнов. Известно не менее 500 антигенов крови, формирующих 40 cepoлoгичecкиx систем. Часто встречается нарушение совместимости по системе Келл, реже - Даффи, Левис и Кидд или по причине наличия неопределяемых редких тромбоцитарных антигенов, что также может привести к гемотрансфузионному шоку. Решающим в определении совместимости служит трехкратное проведение биологической пробы. При переливании несовместимых групп крови может произойти агглютинация (слипание) эритроцитов, что может привести к гемолизу(их разрушению). Эритроциты на своей поверхности содержат особые белки - агглютиногены,а в плазме крови находятся не менее важные агглютинины. |